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JP7688486B2 - Biometric information acquisition device - Google Patents
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JP7688486B2 - Biometric information acquisition device - Google Patents

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Description

本発明は、車両の運転者の生体情報を取得する生体情報取得装置に関する。 The present invention relates to a biometric information acquisition device that acquires biometric information of a vehicle driver.

現在、車両のハンドルの左右2箇所の把持部に夫々左電極及び右電極を設置しておき、運転者が車両のハンドルを把持するだけで、当該運転者の心電波形を測定できるようにした生体情報測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる生体情報測定装置には、左電極及び右電極間の電位差を検出する電位差検出回路と、当該電位差に基づき、運転者の心電波形を示す心電図及び心拍数を検出するデータ処理部と、が設けられている。 Currently, there is a known bioinformation measuring device that has a left electrode and a right electrode attached to the left and right grips of a vehicle steering wheel, so that the driver's electrocardiogram can be measured simply by gripping the steering wheel (see, for example, Patent Document 1). Such a bioinformation measuring device is equipped with a potential difference detection circuit that detects the potential difference between the left and right electrodes, and a data processing unit that detects the electrocardiogram, which shows the driver's electrocardiogram waveform, and the heart rate based on the potential difference.

特開2017-217221号公報JP 2017-217221 A

ところで、上記した生体情報測定装置は、車両に搭載されていることから車両特有のノイズを受けることになるが、生体情報測定装置は人体の皮膚に接触した電極からの微小な信号(生体電気信号と称する)を扱っているので、ノイズの影響を受けやすい。 The above-mentioned vital information measuring device is mounted on a vehicle and is therefore subject to noise specific to the vehicle. However, as the vital information measuring device handles minute signals (called bioelectrical signals) from electrodes in contact with the skin of the human body, it is susceptible to the effects of noise.

そこで、当該生体電気信号を含む入力信号に対してフィルタを用いてノイズの除去を行うことが考えられる。この際、各種の周波数のノイズを確実に除去する為には、マージンを考慮して比較的広い周波数帯域をノイズ除去のターゲットとした、通過帯域の狭いバンドパスフィルタを用いるのが望ましい。 It is therefore possible to use a filter to remove noise from the input signal containing the bioelectric signal. In order to reliably remove noise of various frequencies, it is desirable to use a bandpass filter with a narrow passband that targets a relatively wide frequency band for noise removal, taking into account a margin.

しかしながら、このように通過帯域の狭いバンドパスフィルタを用いると、当該バンドパスフィルタから出力された生体電気信号の情報量が減るので、精密な信号波形が要求される心電図や脳波等の生体情報を精度良く検出することが困難となる。一方、通過帯域の広いバンドパスフィルタを採用すると、当該バンドパスフィルタから出力された生体電気信号にはノイズが重畳する場合があり、この際、当該ノイズのレベルが大きいと、精密な信号波形が要求されない心拍数や呼吸数等の生体情報でさえ検出が困難になる。 However, when a bandpass filter with a narrow passband is used in this way, the amount of information in the bioelectric signal output from the bandpass filter is reduced, making it difficult to accurately detect bioinformation such as electrocardiograms and electroencephalograms, which require precise signal waveforms. On the other hand, when a bandpass filter with a wide passband is used, noise may be superimposed on the bioelectric signal output from the bandpass filter. In this case, if the level of the noise is high, it becomes difficult to detect even bioinformation such as heart rate and respiratory rate, which do not require precise signal waveforms.

そこで、本発明は、ノイズ環境下においても効率よく各種の生体情報を検出することが可能な生体情報取得装置を提供することを目的の一つとしている。 Therefore, one of the objectives of the present invention is to provide a biometric information acquisition device that can efficiently detect various types of biometric information even in a noisy environment.

請求項1に記載の発明は、車両の運転者の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、前記運転者の生体現象に伴って発せられる生体信号を含む入力信号を取得する信号取得部と、前記入力信号に含まれるノイズに関連する情報をノイズ関連情報として取得するノイズ関連情報取得部と、前記入力信号から指定帯域の信号成分を抽出し、抽出した前記信号成分を表す抽出信号を出力する帯域フィルタと、前記抽出信号に基づいて前記運転者の生体情報を取得する生体情報検出部と、前記ノイズ関連情報に基づき、前記帯域フィルタの前記指定帯域を変化させると共に、前記生体情報検出部で検出する前記生体情報の種別を設定する制御部と、を有する。 The invention described in claim 1 is a biometric information acquisition device for acquiring biometric information of a vehicle driver, comprising: a signal acquisition unit for acquiring an input signal including a biometric signal generated in association with a biological phenomenon of the driver; a noise-related information acquisition unit for acquiring information related to noise contained in the input signal as noise-related information; a bandpass filter for extracting signal components of a specified band from the input signal and outputting an extraction signal representing the extracted signal components; a biometric information detection unit for acquiring biometric information of the driver based on the extraction signal; and a control unit for changing the specified band of the bandpass filter based on the noise-related information and setting the type of the biometric information detected by the biometric information detection unit.

生体情報取得システム100の構成を示すシステム構成図であるFIG. 1 is a system configuration diagram showing a configuration of a biometric information acquisition system 100. 生体情報検出ユニット30の内部構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an internal configuration of a biological information detection unit 30. FIG. 制御部400が実行する生体情報検出設定処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the procedure of a biological information detection setting process executed by a control unit 400. 制御部400が実行する他の生体情報検出設定処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the procedure of another biological information detection setting process executed by the control unit 400. 制御部400が実行する報知処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the procedure of a notification process executed by a control unit 400.

以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。 A preferred embodiment of the present invention is described in detail below.

図1は、車両に搭載される生体情報取得システム100の構成を示すシステム構成図である。 Figure 1 is a system configuration diagram showing the configuration of a biometric information acquisition system 100 installed in a vehicle.

生体情報取得システム100は、センサ電極20L及び20R、生体情報検出ユニット30、ナビゲーション装置40、表示部41及びスピーカ42を含む。 The bioinformation acquisition system 100 includes sensor electrodes 20L and 20R, a bioinformation detection unit 30, a navigation device 40, a display unit 41, and a speaker 42.

センサ電極20Lは、ハンドル(ステアリングホイールとも称する)10のリング部における運転者の左手で把持される領域に設置されており、センサ電極20Rは、運転者の右手で把持される領域に設置されている。センサ電極20L及び20Rは、夫々配線(図示せず)を介して生体情報検出ユニット30と接続されている。 Sensor electrode 20L is installed in an area of the ring portion of steering wheel 10 that is held by the driver's left hand, and sensor electrode 20R is installed in an area that is held by the driver's right hand. Sensor electrodes 20L and 20R are each connected to bioinformation detection unit 30 via wiring (not shown).

生体情報検出ユニット30は、ハンドル10の例えばスポーク部に設置されている。生体情報検出ユニット30には、一次電池又は二次電池からなるバッテリを保持するバッテリホルダBPが設けられており、当該バッテリから供給される電力に基づき以下の動作を行う。 The biometric information detection unit 30 is installed, for example, on the spokes of the handlebars 10. The biometric information detection unit 30 is provided with a battery holder BP that holds a battery consisting of a primary battery or a secondary battery, and performs the following operations based on the power supplied from the battery.

生体情報検出ユニット30は、センサ電極20R及び20L間の電位差、つまり運転者の生体現象に伴って体内から発せられる電気的信号(以降、生体電気信号と称する)から、運転者の心拍数、又は心電図等の生体情報を取得し、取得した生体情報を表す生体情報信号を生成する。生体情報検出ユニット30には、このような生体情報を取得する生体情報検出回路、及び当該生体情報検出回路やセンサ電極20R、20Lに故障が生じている場合には、その旨を示す故障検知信号を生成する故障検知回路が含まれている。 The bioinformation detection unit 30 acquires bioinformation such as the driver's heart rate or electrocardiogram from the potential difference between the sensor electrodes 20R and 20L, that is, from electrical signals (hereinafter referred to as bioelectrical signals) emitted from within the body in association with the driver's biological phenomena, and generates a bioinformation signal representing the acquired bioinformation. The bioinformation detection unit 30 includes a bioinformation detection circuit that acquires such bioinformation, and a failure detection circuit that generates a failure detection signal indicating the occurrence of a failure in the bioinformation detection circuit or the sensor electrodes 20R, 20L.

また、生体情報検出ユニット30は、Bluetooth(登録商標)等を利用してナビゲーション装置40との無線通信を確立する無線通信機能を有する。 The biometric information detection unit 30 also has a wireless communication function that establishes wireless communication with the navigation device 40 using Bluetooth (registered trademark) or the like.

生体情報検出ユニット30は、上記のように生成した生体情報信号、故障検知信号、並びに、生体情報検出回路の種類及びこの生体情報検出ユニット30が設置されている車両の種類を夫々示すデバイス情報を、ナビゲーション装置40に無線送信する。また、生体情報検出ユニット30は、走行道路形態情報要求信号、ハンドル把持報知要求信号、又は報知強調要求信号等の各種要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する。 The biometric information detection unit 30 wirelessly transmits to the navigation device 40 the biometric information signal generated as described above, the fault detection signal, and device information indicating the type of biometric information detection circuit and the type of vehicle in which the biometric information detection unit 30 is installed. The biometric information detection unit 30 also wirelessly transmits to the navigation device 40 various request signals, such as a road shape information request signal, a handle grip notification request signal, or a notification emphasis request signal.

更に、生体情報検出ユニット30は、ナビゲーション装置40から無線送信された走行道路形態情報を受信した場合には、当該走行道路形態情報に基づく形態で生体情報検出を行うように、自身の動作状態が設定される。 Furthermore, when the biometric information detection unit 30 receives road topology information wirelessly transmitted from the navigation device 40, the operating state of the biometric information detection unit 30 is set so that it detects biometric information in a manner based on the road topology information.

ナビゲーション装置40は、道路地図、及び当該道路地図上の道路の形態を表す道路形態情報を記憶する記憶部(図示せず)、及び車両の現在位置を検出する位置検出部を含み、当該位置検出部で検出した車両の現在位置を当該道路地図上に示す画像信号を生成する。 The navigation device 40 includes a memory unit (not shown) that stores a road map and road configuration information that represents the configuration of the roads on the road map, and a position detection unit that detects the current position of the vehicle, and generates an image signal that shows the current position of the vehicle detected by the position detection unit on the road map.

ここで、道路形態情報とは、各道路における例えばカーブ区間、直線区間、坂道区間、交差点区間、非舗装区間、又はトンネル区間を表す情報である。カーブ区間とは、例えば曲率半径が所定値より大きいカーブ又は当該カーブが連続する道路区間を表す。尚、運転者が、両手でセンサ電極20L及び20Rを把持した状態での走行を所定期間維持することが出来なくなるような曲率半径を有する道路区間をカーブ区間と定義しても良い。坂道区間とは、勾配が所定範囲を超えた道路であり、交差点区間は、三叉路及びT字路を含む道路区間である。非舗装区間とは、道路の路面が舗装されておらず、または舗装が劣化しており、走行する際に車両が比較的大きく振動する道路区間である。直線区間又はトンネル区間とは、車線変更禁止又は片側一車線であり、且つ曲率半径が所定値未満であると共に、その区間を法定速度で走行した際に生体情報検出に必要となる時間以上の走行時間が掛かる長さの道路区間である。尚、運転者が両手でセンサ電極20L及び20Rを把持した状態で、法定速度での走行を所定期間維持することが出来る道路区間を直線区間と定義しても良い。 Here, the road shape information is information that represents, for example, curved sections, straight sections, slope sections, intersection sections, unpaved sections, or tunnel sections on each road. A curved section represents, for example, a curve with a radius of curvature greater than a predetermined value or a road section in which such curves are continuous. A curved section may be defined as a road section having a radius of curvature such that the driver cannot continue driving for a predetermined period of time while holding the sensor electrodes 20L and 20R with both hands. A sloped section is a road section whose gradient exceeds a predetermined range, and an intersection section is a road section including a three-way intersection and a T-junction. An unpaved section is a road section whose road surface is not paved or whose pavement is deteriorated, and in which the vehicle vibrates relatively greatly when traveling. A straight section or a tunnel section is a road section in which lane changes are prohibited or there is one lane in each direction, the radius of curvature is less than a predetermined value, and the driving time required for detecting bioinformation when traveling at the legal speed is longer than the time required for detecting bioinformation. Additionally, a straight section may be defined as a road section where the driver can maintain driving at a legal speed for a predetermined period of time while holding the sensor electrodes 20L and 20R with both hands.

また、ナビゲーション装置40は、生体情報検出ユニット30から無線送信された故障検知信号を受信した場合には、生体情報検出ユニット30、またはセンサ電極20R、20Lに故障が発生した旨を音声で知らせる音声信号、又は当該故障の発生を文字で表す画像信号を生成する。また、ナビゲーション装置40は、生体情報検出ユニット30から送信されたハンドル把持報知要求信号を受信した場合には、運転者に対して両手で車両のハンドル10を把持させるように促すハンドル把持報知を音声で表す音声信号、又は当該ハンドル把持報知を文字で表す画像信号を生成する。ここで、生体情報検出ユニット30から無線送信された報知強調要求信号を受信したら、ナビゲーション装置40は、ハンドル把持報知を音声で表す音声信号に対して音量の増加処理を施すと共に、ハンドル把持報知を文字で表す画像信号に対して文字の大きさを拡大する又は点滅させる等の処理を施す。 In addition, when the navigation device 40 receives a malfunction detection signal wirelessly transmitted from the bioinformation detection unit 30, it generates an audio signal that notifies the driver by voice that a malfunction has occurred in the bioinformation detection unit 30 or the sensor electrodes 20R, 20L, or an image signal that displays the occurrence of the malfunction in text. In addition, when the navigation device 40 receives a steering wheel gripping notification request signal transmitted from the bioinformation detection unit 30, it generates an audio signal that displays a steering wheel gripping notification in text, which prompts the driver to grip the steering wheel 10 of the vehicle with both hands, or an image signal that displays the steering wheel gripping notification in text. Here, when the navigation device 40 receives a notification emphasis request signal wirelessly transmitted from the bioinformation detection unit 30, it increases the volume of the audio signal that displays the steering wheel gripping notification in text, and it increases the size of the text or blinks the text of the image signal that displays the steering wheel gripping notification in text.

そして、ナビゲーション装置40は、上記のように生成した画像信号を表示部41に供給することで、当該画像信号に基づく画像を表示させると共に、上記のように生成した音声信号をスピーカ42に供給することで、当該音声信号に基づく音声を音響出力させる。 The navigation device 40 then supplies the image signal generated as described above to the display unit 41 to display an image based on the image signal, and supplies the audio signal generated as described above to the speaker 42 to acoustically output audio based on the audio signal.

また、ナビゲーション装置40は、生体情報検出ユニット30から無線送信された生体情報信号を受信したら、車両の現在位置を含む地域の天気を表す天気情報を例えば携帯電話回線及びインターネットNWを介して取得する。そして、ナビゲーション装置40は、受信した生体情報信号と共に、上記した天気情報、デバイス情報及び現在時刻情報を、例えば携帯電話回線及びインターネットNWを介して特定のサーバSVに送信する。サーバSVは、生体情報信号に基づく生体情報(心拍数、心電図、呼吸数、筋電図)を表す画像、または生体情報から眠気、疲労、ストレス等の状態推定値を算出して、その数値あるいはそれを表現する画像を、インターネットNWを介して登録ユーザに提供する。 When the navigation device 40 receives the bio-information signal wirelessly transmitted from the bio-information detection unit 30, it acquires weather information indicating the weather in the area including the vehicle's current location, for example, via a mobile phone line and the Internet NW. The navigation device 40 then transmits the above-mentioned weather information, device information, and current time information together with the received bio-information signal to a specific server SV, for example, via a mobile phone line and the Internet NW. The server SV provides registered users with images showing bio-information (heart rate, electrocardiogram, respiratory rate, electromyogram) based on the bio-information signal, or estimates of state values such as drowsiness, fatigue, and stress from the bio-information, and provides the numerical values or images expressing them via the Internet NW.

また、ナビゲーション装置40は、生体情報検出ユニット30から無線送信された走行道路形態情報要求信号を受信したら、上記した道路形態情報中から、車両が現在走行中の道路、又はこれから走行が予想される道路における道路形態を抽出する。そして、ナビゲーション装置40は、当該抽出した道路形態、及び現在の車両の走行速度を表す走行道路形態情報を、生体情報検出ユニット30に無線送信する。 When the navigation device 40 receives a road topology information request signal wirelessly transmitted from the biometric information detection unit 30, it extracts the road topology of the road on which the vehicle is currently traveling or the road on which the vehicle is expected to travel from the above-mentioned road topology information. The navigation device 40 then wirelessly transmits the extracted road topology and road topology information indicating the current traveling speed of the vehicle to the biometric information detection unit 30.

以下に、生体情報検出ユニット30及びナビゲーション装置40の動作について詳細に説明する。 The operation of the biometric information detection unit 30 and the navigation device 40 is described in detail below.

図2は、生体情報検出ユニット30の内部構成を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing the internal configuration of the biometric information detection unit 30.

生体情報検出ユニット30は、電源回路300、可変帯域フィルタ301、生体情報検出回路302、故障検知回路303、両手接触検知回路304、メモリ305、送受信回路306、ノイズ関連情報取得部307及び制御部400を含む。 The biometric information detection unit 30 includes a power supply circuit 300, a variable bandpass filter 301, a biometric information detection circuit 302, a fault detection circuit 303, a two-hand contact detection circuit 304, a memory 305, a transmission/reception circuit 306, a noise-related information acquisition unit 307, and a control unit 400.

電源回路300は、バッテリホルダBPに保持されている一次電池又は二次電池からなるバッテリBTの電力を取得する。電源回路300は、取得した電力を、可変帯域フィルタ301、生体情報検出回路302、故障検知回路303、両手接触検知回路304、メモリ305、送受信回路306、ノイズ関連情報取得部307及び制御部400に夫々供給することで、これらの各回路を動作させる。可変帯域フィルタ301は、制御部400から供給された動作モード信号MODが通常モードを表す場合に、センサ電極20L及び20R間の電位差に基づく生体電気信号に対して、以下のようなフィルタリング処理を施す。 The power supply circuit 300 acquires power from a battery BT consisting of a primary or secondary battery held in a battery holder BP. The power supply circuit 300 supplies the acquired power to the variable band filter 301, the bioinformation detection circuit 302, the fault detection circuit 303, the both hand contact detection circuit 304, the memory 305, the transmission/reception circuit 306, the noise-related information acquisition unit 307, and the control unit 400, respectively, to operate each of these circuits. When the operation mode signal MOD supplied from the control unit 400 indicates the normal mode, the variable band filter 301 performs the following filtering process on the bioelectric signal based on the potential difference between the sensor electrodes 20L and 20R.

すなわち、可変帯域フィルタ301は、生体電気信号から、制御部400から供給された帯域指定信号FCにて指定された周波数帯域の信号成分を抽出する。そして、可変帯域フィルタ301は、この抽出した信号成分を表す抽出信号BSを生体情報検出回路302に供給する。可変帯域フィルタ301は、このようなフィルタリング処理により、心拍数、心電図、呼吸数又は筋電図等の生体情報の検出に障害となるノイズ成分を生体電気信号から除去する。 That is, the variable band filter 301 extracts signal components of a frequency band specified by a band specification signal FC supplied from the control unit 400 from the bioelectric signal. The variable band filter 301 then supplies an extraction signal BS representing the extracted signal components to the bioinformation detection circuit 302. Through this filtering process, the variable band filter 301 removes noise components from the bioelectric signal that interfere with the detection of bioinformation such as heart rate, electrocardiogram, respiratory rate, or electromyogram.

尚、かかる動作モード信号MODが節電モードを表す場合には、可変帯域フィルタ301は、自身の動作(フィルタリング処理)を停止した状態、又は自身に流れる電流量を強制的に低下させた低電力消費状態に設定される。 When the operation mode signal MOD indicates a power saving mode, the variable band-pass filter 301 is set to a state in which its operation (filtering process) is stopped, or to a low power consumption state in which the amount of current flowing through it is forcibly reduced.

生体情報検出回路302は、動作モード信号MODが通常モードを表す場合に、制御部400から供給された生体情報検出種別指定信号STで指定された種別の生体情報を抽出信号BSに基づき取得する生体情報検出動作を行う。 When the operation mode signal MOD indicates the normal mode, the biometric information detection circuit 302 performs a biometric information detection operation to obtain the type of biometric information specified by the biometric information detection type designation signal ST supplied from the control unit 400 based on the extraction signal BS.

生体情報検出種別指定信号STにて指定される生体情報の種別としては、例えば心電図等のように精密な信号波形が要求される第1種別と、例えば心拍数やRRI(RR Interval)等のように信号波形自体に精密性が要求されない第2種別と、がある。 The types of biometric information specified by the biometric information detection type specification signal ST include a first type that requires a precise signal waveform, such as an electrocardiogram, and a second type that does not require precision in the signal waveform itself, such as heart rate or RRI (RR Interval).

生体情報検出回路302は、生体情報検出種別指定信号STが第1種別を示す場合には、生体情報として、心電図を表す情報信号を上記した抽出信号BSから取得する第1の検出モードに設定される。一方、生体情報検出種別指定信号STが第2種別を示す場合には、生体情報検出回路302は、生体情報として、心拍数やRRIを表す情報信号を抽出信号BSから取得する第2の検出モードに設定される。そして、生体情報検出回路302は、上記したように取得した情報信号を生体情報信号BISとして送受信回路306に供給する。 When the bioinformation detection type designation signal ST indicates the first type, the bioinformation detection circuit 302 is set to a first detection mode in which an information signal representing an electrocardiogram is acquired as bioinformation from the extraction signal BS described above. On the other hand, when the bioinformation detection type designation signal ST indicates the second type, the bioinformation detection circuit 302 is set to a second detection mode in which an information signal representing a heart rate or RRI is acquired as bioinformation from the extraction signal BS. Then, the bioinformation detection circuit 302 supplies the acquired information signal as described above to the transmission/reception circuit 306 as a bioinformation signal BIS.

尚、動作モード信号MODが節電モードを表す場合には、生体情報検出回路302は、自身の生体情報検出動作を停止した状態、又は自身に流れる電流量を強制的に低下させた低電力消費状態に設定される。 When the operation mode signal MOD indicates the power saving mode, the biometric information detection circuit 302 is set to a state in which its own biometric information detection operation is stopped, or to a low power consumption state in which the amount of current flowing through the circuit is forcibly reduced.

故障検知回路303は、生体情報検出回路302、またはセンサ電極20L、20Rに故障が生じているか否かを判定し、故障が生じていると判定した場合に、故障の発生を検知したことを示す故障検知信号FAを送受信回路306に供給する。例えば、故障検知回路303は、所定期間毎に、故障検知用のテスト信号を生体情報検出回路302に供給しその出力結果が期待値と一致していない場合に生体情報検出回路302の故障有りと判定する。または、例えば、生体情報検出回路302に故障が生じていないことが判明したにも関わらず、所定の長期間に亘って生体情報検出回路302が生体情報を検出できない場合にセンサ電極20Lまたは20Rの故障ありと判定する。故障検知回路303は、故障有りと判定すると故障検知信号FAを送受信回路306に供給する。 The fault detection circuit 303 determines whether or not a fault has occurred in the bioinformation detection circuit 302 or the sensor electrodes 20L, 20R, and if it determines that a fault has occurred, it supplies a fault detection signal FA indicating that a fault has been detected to the transmission/reception circuit 306. For example, the fault detection circuit 303 supplies a test signal for fault detection to the bioinformation detection circuit 302 at predetermined intervals, and determines that the bioinformation detection circuit 302 is faulty when the output result does not match the expected value. Alternatively, for example, even if it is found that the bioinformation detection circuit 302 is not faulty, it determines that the sensor electrodes 20L or 20R are faulty when the bioinformation detection circuit 302 cannot detect bioinformation for a predetermined long period of time. If the fault detection circuit 303 determines that a fault has occurred, it supplies the fault detection signal FA to the transmission/reception circuit 306.

両手接触検知回路304は、センサ電極20L及び20R間に流れる電流に基づき、車両の運転者の両手がセンサ電極20L及び20Rに接触しているか否かを判定する。両手接触検知回路304は、その判定結果、つまり運転者の両手がセンサ電極20L及び20Rに接触しているか否かを示す両手接触検知信号BHを制御部400に供給する。 The two-hand contact detection circuit 304 determines whether or not both hands of the driver of the vehicle are in contact with the sensor electrodes 20L and 20R based on the current flowing between the sensor electrodes 20L and 20R. The two-hand contact detection circuit 304 supplies the control unit 400 with a two-hand contact detection signal BH indicating the result of the determination, i.e., whether or not both hands of the driver are in contact with the sensor electrodes 20L and 20R.

メモリ305は、不揮発性のメモリであり、生体情報検出回路302の種類(例えば登録されている型番、検出方式等)、及び生体情報検出ユニット30が設置されている車両の種類(例えば、車種、形式、車両の名称等)をデバイス情報として記憶する為の記憶領域を有する。メモリ305は、当該記憶領域に記憶されている、生体情報検出回路302及び車両各々の種類を示すデバイス情報DTを送受信回路306に供給する。 The memory 305 is a non-volatile memory and has a storage area for storing the type of the biometric information detection circuit 302 (e.g., registered model number, detection method, etc.) and the type of vehicle in which the biometric information detection unit 300 is installed (e.g., vehicle model, model, vehicle name, etc.) as device information. The memory 305 supplies the device information DT stored in the storage area, which indicates the type of the biometric information detection circuit 302 and the type of the vehicle, to the transmission/reception circuit 306.

送受信回路306は、上記した生体情報信号BIS及びデバイス情報DT、又は上記した故障検知信号FAを、ナビゲーション装置40に無線送信する。更に、送受信回路306は、制御部400から走行道路形態情報要求RQ1が供給された場合には、走行道路形態情報要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する。また、制御部400からハンドル把持報知要求RQ2が供給された場合には、送受信回路306は、ハンドル把持報知要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する。また、制御部400から報知強調要求RQ3が供給された場合には、送受信回路306は、報知強調要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する。 The transmission/reception circuit 306 wirelessly transmits the above-mentioned bio-information signal BIS and device information DT, or the above-mentioned failure detection signal FA, to the navigation device 40. Furthermore, when a travel road shape information request RQ1 is supplied from the control unit 400, the transmission/reception circuit 306 wirelessly transmits a travel road shape information request signal to the navigation device 40. Furthermore, when a handle gripping notification request RQ2 is supplied from the control unit 400, the transmission/reception circuit 306 wirelessly transmits a handle gripping notification request signal to the navigation device 40. Furthermore, when a notification emphasis request RQ3 is supplied from the control unit 400, the transmission/reception circuit 306 wirelessly transmits a notification emphasis request signal to the navigation device 40.

また、送受信回路306は、ナビゲーション装置40から無線送信された走行道路形態情報を受信した場合には、これを走行道路形態情報RDとして制御部400に供給する。 In addition, when the transmission/reception circuit 306 receives road configuration information wirelessly transmitted from the navigation device 40, it supplies this to the control unit 400 as road configuration information RD.

ノイズ関連情報取得部307は、センサ電極20L及び20R間の電位差に基づく生体電気信号に重畳されるノイズのレベルを決定する要因となるノイズ関連情報を取得し、そのノイズ関連情報によって示されるレベルをノイズレベル信号NSとして制御部400に供給する。 The noise-related information acquisition unit 307 acquires noise-related information that determines the level of noise superimposed on the bioelectrical signal based on the potential difference between the sensor electrodes 20L and 20R, and supplies the level indicated by the noise-related information to the control unit 400 as a noise level signal NS.

例えば、ハンドル10に振動が生じていると運転者の手とセンサ電極20L及び20Rとの接触がその振動の周期で遮断され、これがノイズとして生体電気信号に重畳されることになる。そこで、ノイズ関連情報取得部307に振動センサを設け、当該振動センサで検出したハンドル10の振動レベルをノイズ関連情報として取得する。また、例えば車両の走行速度が高くなるほど、車両の駆動系に関与した電気回路から放射されるノイズのレベルが大きくなる。そこで、ノイズ関連情報取得部307は、上記した走行道路形態情報RDにて示される車両の走行速度をノイズ関連情報として取得する。また、センサ電極20L及び20R間の電位差に基づく生体電気信号から、生体情報信号BISを取得するのに必要となる周波数帯域以外の帯域の信号成分を検知ノイズレベルとして抽出し、この検知ノイズレベルをノイズ関連情報として取得するようにしても良い。 For example, when vibration occurs in the steering wheel 10, the contact between the driver's hands and the sensor electrodes 20L and 20R is interrupted at the vibration period, and this is superimposed on the bioelectric signal as noise. Therefore, a vibration sensor is provided in the noise-related information acquisition unit 307, and the vibration level of the steering wheel 10 detected by the vibration sensor is acquired as noise-related information. Also, for example, the higher the vehicle's traveling speed, the higher the level of noise emitted from the electric circuit related to the vehicle's drive system. Therefore, the noise-related information acquisition unit 307 acquires the vehicle's traveling speed indicated by the above-mentioned road configuration information RD as noise-related information. Also, from the bioelectric signal based on the potential difference between the sensor electrodes 20L and 20R, signal components in a band other than the frequency band required to acquire the bioinformation signal BIS may be extracted as a detected noise level, and this detected noise level may be acquired as noise-related information.

ノイズ関連情報取得部307は、上記した振動レベル、走行速度、及び検知ノイズレベルのいずれか1つをノイズレベルとして表すノイズレベル信号NSを制御部400に供給する。 The noise-related information acquisition unit 307 supplies the control unit 400 with a noise level signal NS that represents one of the above-mentioned vibration level, driving speed, and detected noise level as a noise level.

制御部400は、以下に説明する生体情報検出設定処理を実行することで、可変帯域フィルタ301、生体情報検出回路302、及び故障検知回路303の各種動作モードを設定する。 The control unit 400 executes the biometric information detection setting process described below to set various operating modes of the variable band filter 301, the biometric information detection circuit 302, and the fault detection circuit 303.

図3は、当該生体情報検出設定処理の手順を示すフローチャートである。 Figure 3 is a flowchart showing the steps of the biometric information detection setting process.

図3において、先ず、制御部400は、通常モードを示す動作モード信号MODを、生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS10)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、通常モードに設定され、前述したように、センサ電極20L及び20Rに接触した運転者の両手から、当該運転者の生体情報の検出を開始する。 In FIG. 3, first, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating the normal mode to the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 as the biological information detection unit (step S10). As a result, the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 are set to the normal mode, and as described above, detection of the driver's biological information begins from both hands of the driver in contact with the sensor electrodes 20L and 20R.

次に、制御部400は、生体電気信号に重畳しているノイズレベルを表すノイズレベル信号NSを取り込む(ステップS11)。次に、制御部400は、当該ノイズレベル信号NSが小さいほど広い周波数帯域を指定する帯域指定信号FCを生成し、これを可変帯域フィルタ301に供給する(ステップS12)。次に、制御部400は、ノイズレベル信号NSにて示されるノイズレベルが閾値Th未満であるか否かを判定する(ステップS13)。 Next, the control unit 400 acquires a noise level signal NS that indicates the noise level superimposed on the bioelectric signal (step S11). Next, the control unit 400 generates a band designation signal FC that designates a wider frequency band as the noise level signal NS becomes smaller, and supplies this to the variable band filter 301 (step S12). Next, the control unit 400 determines whether the noise level indicated by the noise level signal NS is less than a threshold value Th (step S13).

ステップS13において、当該ノイズレベルが閾値Th未満であると判定した場合、制御部400は、検出対象とする生体情報の種別として、心電図等の精密な信号波形が要求される第1種別を指定する生体情報検出種別指定信号STを生体情報検出回路302に供給する(ステップS14)。これにより、生体情報検出回路302は、上記した抽出信号BSから、心電図を表す生体情報信号BISを取得する第1の検出モードに設定される。そして、生体情報検出回路302は、当該第1の検出モードで取得した、運転者の心電図を表す生体情報信号BISを、送受信回路306にてナビゲーション装置40に無線送信させる。 If it is determined in step S13 that the noise level is less than the threshold value Th, the control unit 400 supplies the bioinformation detection circuit 302 with a bioinformation detection type designation signal ST that designates the first type, which requires a precise signal waveform such as an electrocardiogram, as the type of bioinformation to be detected (step S14). This sets the bioinformation detection circuit 302 to a first detection mode in which a bioinformation signal BIS representing an electrocardiogram is acquired from the extraction signal BS described above. The bioinformation detection circuit 302 then wirelessly transmits the bioinformation signal BIS representing the driver's electrocardiogram acquired in the first detection mode to the navigation device 40 via the transmission/reception circuit 306.

一方、ステップS13において、当該ノイズレベルが閾値Th以上であると判定した場合、制御部400は、検出対象とする生体情報の種別として、心拍数やRRI等のように信号波形に精密性が要求されない第2種別を指定する生体情報検出種別指定信号STを生体情報検出回路302に供給する(ステップS15)。これにより、生体情報検出回路302は、上記した抽出信号BSから、心拍数やRRIを表す生体情報信号BISを取得する第2の検出モードに設定される。生体情報検出回路302は、当該第2の検出モードで取得した、運転者の心拍数やRRIを表す生体情報信号BISを、送受信回路306にてナビゲーション装置40に無線送信させる。 On the other hand, if it is determined in step S13 that the noise level is equal to or greater than the threshold value Th, the control unit 400 supplies the bioinformation detection circuit 302 with a bioinformation detection type designation signal ST, which designates a second type of bioinformation to be detected that does not require precision in the signal waveform, such as heart rate or RRI (step S15). This sets the bioinformation detection circuit 302 to a second detection mode in which a bioinformation signal BIS representing the heart rate or RRI is acquired from the extraction signal BS. The bioinformation detection circuit 302 wirelessly transmits the bioinformation signal BIS representing the driver's heart rate or RRI acquired in the second detection mode to the navigation device 40 via the transmission/reception circuit 306.

上記したステップS14又はS15の実行後、制御部400は、走行道路形態情報要求RQ1を送受信回路306を介してナビゲーション装置40に無線送信し、その後、当該走行道路形態情報要求信号に応じてナビゲーション装置40から無線送信された走行道路形態情報RDを取り込む(ステップS16)。 After executing step S14 or S15 described above, the control unit 400 wirelessly transmits a travel road configuration information request RQ1 to the navigation device 40 via the transmission/reception circuit 306, and then retrieves the travel road configuration information RD wirelessly transmitted from the navigation device 40 in response to the travel road configuration information request signal (step S16).

次に、制御部400は、当該走行道路形態情報RDに基づき、現在走行中の道路が、カーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間に該当するか否かを判定する(ステップS17)。 Next, the control unit 400 determines whether the road currently being traveled corresponds to a curved section, a sloped section, an unpaved section, or an intersection section based on the traveled road configuration information RD (step S17).

ステップS17において、現在走行中の道路がカーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間のいずれにも該当しないと判定した場合、制御部400は、通常モードを示す動作モード信号MODを生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS18)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、通常モードに設定され、前述したように、センサ電極20L及び20Rに接触した運転者の両手から当該運転者の生体情報検出を行う。 If it is determined in step S17 that the road on which the vehicle is currently traveling is not a curved section, a hill section, an unpaved section, or an intersection section, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating the normal mode to the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 as the biological information detection unit (step S18). As a result, the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 are set to the normal mode, and as described above, the biological information of the driver is detected from both hands of the driver that are in contact with the sensor electrodes 20L and 20R.

一方、ステップS17において、現在走行中の道路がカーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間に該当していると判定した場合、制御部400は、上記した通常モードに代えて節電モードを示す動作モード信号MODを生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS19)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、節電モードに設定され、上記した生体情報検出動作を停止する。 On the other hand, if it is determined in step S17 that the road currently being traveled is a curved section, a hill section, an unpaved section, or an intersection section, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating the power saving mode instead of the normal mode described above to the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302 as the biometric information detection unit (step S19). As a result, the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302 are set to the power saving mode and the biometric information detection operation described above is stopped.

ステップS18又はS19の実行後、制御部400は、ステップS11の実行に移り、前述したステップS11~S19の動作を繰り返し実行する。 After executing step S18 or S19, the control unit 400 proceeds to execute step S11 and repeatedly executes the operations of steps S11 to S19 described above.

尚、図3に示す生体情報検出設定処理では、生体情報検出回路302を通常モードに設定しておき、運転者がハンドル10を両手で把持することが困難となる、カーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間等の道路区間の走行中は節電モードに設定している。すなわち、カーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間等の道路区間の走行中は、運転者の片手がセンサ電極20L又は20Rから離れるので、生体情報検出回路302では、生体情報、特に心電図や脳波を精度良く検出することが困難となる。よって、車両がカーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間等の道路区間の走行中は、精度よく生体情報を取得することができないので、この間、生体情報検出回路302の動作を停止させることで、バッテリBTの消耗を抑えるのである。 In the bioinformation detection setting process shown in FIG. 3, the bioinformation detection circuit 302 is set to normal mode, and is set to power saving mode when the vehicle is traveling on a road section such as a curved section, a sloped section, an unpaved section, or an intersection section, where it is difficult for the driver to hold the steering wheel 10 with both hands. In other words, when the vehicle is traveling on a road section such as a curved section, a sloped section, an unpaved section, or an intersection section, one of the driver's hands is removed from the sensor electrode 20L or 20R, making it difficult for the bioinformation detection circuit 302 to accurately detect bioinformation, particularly electrocardiograms and brain waves. Therefore, while the vehicle is traveling on a road section such as a curved section, a sloped section, an unpaved section, or an intersection section, it is not possible to accurately obtain bioinformation, so the operation of the bioinformation detection circuit 302 is stopped during this time to reduce consumption of the battery BT.

ところで、図3に示す生体情報検出設定処理では、車両がカーブ区間、坂道区間、非舗装区間、又は交差点区間等の道路区間の走行中の間だけ生体情報検出回路302を節電モードに設定している。しかしながら、運転者が両手でハンドル10を把持することが可能となる直線区間、又は両手でハンドル10を把持することになるトンネル区間以外を走行している間は、常に節電モードに設定しておくようにしても良い。 In the biometric information detection setting process shown in FIG. 3, the biometric information detection circuit 302 is set to the power saving mode only while the vehicle is traveling on road sections such as curved sections, slope sections, unpaved sections, or intersection sections. However, the power saving mode may be set at all times while the vehicle is traveling on roads other than straight sections where the driver can hold the steering wheel 10 with both hands, or tunnel sections where the driver will be holding the steering wheel 10 with both hands.

図4は、かかる点に鑑みて為された生体情報検出設定処理の手順を示すフローチャートである。 Figure 4 is a flowchart showing the steps of the biometric information detection setting process that has been implemented in consideration of the above points.

尚、図4に示す生体情報検出設定処理では、ステップS10に代えてステップS20を実行し、ステップS16~S19に代えてステップS21~S24を実行する点を除く他のステップS11~S15については図3に示すものと同一である。 In addition, in the biometric information detection setting process shown in FIG. 4, step S20 is executed instead of step S10, and steps S21 to S24 are executed instead of steps S16 to S19. The other steps S11 to S15 are the same as those shown in FIG. 3.

そこで、以下に、ステップS20~S24の動作を中心に、図4に示す生体情報検出設定処理について説明する。 The following describes the biometric information detection setting process shown in Figure 4, focusing on the operations in steps S20 to S24.

図4において、先ず、制御部400は、節電モードを示す動作モード信号MODを、生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS20)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、節電モードに設定され、上記した生体情報の検出動作を停止する。 In FIG. 4, first, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating the power saving mode to the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302 as the biometric information detection unit (step S20). As a result, the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302 are set to the power saving mode, and the above-mentioned biometric information detection operation is stopped.

ステップS20の実行後、制御部400は、上記したステップS11~S15を実行する。ここで、図4に示すステップS14又はS15の実行後、制御部400は、走行道路形態情報要求RQ1を送受信回路306を介してナビゲーション装置40に無線送信し、その後、当該走行道路形態情報要求信号に応じてナビゲーション装置40から無線送信された走行道路形態情報RDを取り込む(ステップS21)。 After executing step S20, the control unit 400 executes steps S11 to S15 described above. Here, after executing step S14 or S15 shown in FIG. 4, the control unit 400 wirelessly transmits a travel road configuration information request RQ1 to the navigation device 40 via the transmission/reception circuit 306, and then retrieves the travel road configuration information RD wirelessly transmitted from the navigation device 40 in response to the travel road configuration information request signal (step S21).

次に、制御部400は、当該走行道路形態情報RDに基づき、現在走行中の道路が直線区間又はトンネル区間に該当するか否かを判定する(ステップS22)。 Next, the control unit 400 determines whether the road currently being traveled corresponds to a straight section or a tunnel section based on the travel road configuration information RD (step S22).

ステップS22において、現在走行中の道路が直線区間及びトンネル区間のいずれにも該当しないと判定した場合、制御部400は、節電モードを示す動作モード信号MODを生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS23)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、節電モードに設定され、上記した生体情報検出動作を停止する。 If it is determined in step S22 that the road on which the vehicle is currently traveling is neither a straight section nor a tunnel section, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating the power saving mode to the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302, which serve as the biometric information detection unit (step S23). As a result, the variable band filter 301 and the biometric information detection circuit 302 are set to the power saving mode, and the above-mentioned biometric information detection operation is stopped.

一方、ステップS22において、現在走行中の道路が直線区間、又はトンネル区間に該当していると判定した場合、制御部400は、上記した節電モードに代えて通常モードを示す動作モード信号MODを生体情報検出部としての可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302に供給する(ステップS24)。これにより、可変帯域フィルタ301及び生体情報検出回路302は、通常モードに設定され、前述したように、センサ電極20L及び20Rに接触した運転者の両手から、当該運転者の生体情報の取得を行う。 On the other hand, if it is determined in step S22 that the road currently being traveled is a straight section or a tunnel section, the control unit 400 supplies an operation mode signal MOD indicating normal mode instead of the power saving mode described above to the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 as the biological information detection unit (step S24). As a result, the variable band filter 301 and the biological information detection circuit 302 are set to the normal mode, and as described above, the biological information of the driver is obtained from both hands of the driver that are in contact with the sensor electrodes 20L and 20R.

ステップS23又はS24の実行後、制御部400は、ステップS11の実行に移り、前述したステップS11~S15、及びS21~S24からなる一連の動作を繰り返し実行する。 After executing step S23 or S24, the control unit 400 proceeds to execute step S11 and repeatedly executes the series of operations consisting of steps S11 to S15 and S21 to S24 described above.

以上、詳述したように、図2に示す生体情報取得システム100では、信号取得部としてのセンサ電極20L及び20Rにより、車両のハンドル10に運転者が接触することで当該運転者の生体現象に伴って発せられる生体電気信号を入力信号として取得する。この際、生体電気信号には、車両特有のノイズを含む各種ノイズが重畳されている場合がある。すなわち入力信号は、各種ノイズを含み得る。そこで可変帯域フィルタ301が、生体電気信号に重畳されるノイズを除去すべく、この入力信号から、帯域指定信号FCにて指定された指定帯域の信号成分を抽出し、抽出した信号成分を表す抽出信号BSを出力する。そして、生体情報検出回路302が、抽出信号BSに基づき運転者の生体情報(例えば心拍数、心電図等)を取得する。 As described above in detail, in the bioinformation acquisition system 100 shown in FIG. 2, the sensor electrodes 20L and 20R serving as the signal acquisition unit acquire as an input signal a bioelectric signal generated in association with the driver's biological phenomenon when the driver touches the steering wheel 10 of the vehicle. At this time, various noises including noises specific to the vehicle may be superimposed on the bioelectric signal. In other words, the input signal may contain various noises. Therefore, in order to remove the noise superimposed on the bioelectric signal, the variable band filter 301 extracts signal components of a specified band specified by the band specification signal FC from the input signal, and outputs an extraction signal BS representing the extracted signal components. Then, the bioinformation detection circuit 302 acquires the driver's bioinformation (e.g., heart rate, electrocardiogram, etc.) based on the extraction signal BS.

ここで、ノイズ関連情報取得部307にて、上記した入力信号に含まれるノイズに関連する情報をノイズ関連情報(例えば、ハンドルの振動、走行速度、又は入力信号から抽出したノイズ成分)として取得する。 Here, the noise-related information acquisition unit 307 acquires information related to the noise contained in the input signal described above as noise-related information (e.g., steering wheel vibration, driving speed, or noise components extracted from the input signal).

そして、制御部400が、当該ノイズ関連情報に基づき、可変帯域フィルタ301の指定帯域の幅を変化させると共に、生体情報検出回路302で検出対象とする生体情報の種別(例えば第1種別:心電図等)を設定する。 Then, the control unit 400 changes the width of the designated band of the variable band filter 301 based on the noise-related information, and sets the type of biometric information to be detected by the biometric information detection circuit 302 (for example, the first type: electrocardiogram, etc.).

これにより、制御部400は、例えばノイズ関連情報にて示されるレベル、つまり入力信号に含まれるノイズのレベルが小さい場合には、大きい場合に比べて可変帯域フィルタ301の指定帯域の幅を広くする。これにより、フィルタリング処理に伴う生体電気信号の情報量の減少が抑えられるので、生体情報検出回路302において、心電図等の精密な信号波形が要求される第1種別の生体情報を検出することが可能となる。そこで、この際、制御部400は、可変帯域フィルタ301の指定帯域の幅を広くすると共に、第1種別の生体情報を検出対象とするように生体情報検出回路302を第1の検出モードに設定する。尚、上記した制御部400の動作によれば、ノイズ関連情報にて示されるレベル(NS)が大きい場合には、小さい場合に比べて可変帯域フィルタ301の指定帯域の幅が狭くなる。よって、ノイズ除去能力が高くなるものの、その分だけ生体電気信号の情報減少量が大きくなるので、心電図や脳波等の第1種別の生体情報を検出することが困難となる。そこで、この際、制御部400は、上記したように可変帯域フィルタ301の指定帯域の幅を狭くすると共に、心拍数、呼吸数等のように信号波形自体に精密性が要求されない第2種別の生体情報を検出対象とするように生体情報検出回路302を第2の検出モードに設定する。 As a result, when the level indicated by the noise-related information, that is, the level of the noise contained in the input signal, is low, the control unit 400 widens the width of the designated band of the variable band filter 301 compared to when it is high. This suppresses the reduction in the amount of information of the bioelectric signal due to the filtering process, so that the bioinformation detection circuit 302 can detect the first type of bioinformation that requires a precise signal waveform, such as an electrocardiogram. Therefore, at this time, the control unit 400 widens the width of the designated band of the variable band filter 301 and sets the bioinformation detection circuit 302 to the first detection mode so that the first type of bioinformation is the detection target. Note that, according to the operation of the control unit 400 described above, when the level (NS) indicated by the noise-related information is high, the width of the designated band of the variable band filter 301 is narrower compared to when it is low. Therefore, although the noise removal ability is high, the amount of information reduction of the bioelectric signal is correspondingly large, making it difficult to detect the first type of bioinformation, such as an electrocardiogram or an electroencephalogram. Therefore, at this time, the control unit 400 narrows the width of the specified band of the variable band filter 301 as described above, and sets the biological information detection circuit 302 to a second detection mode so as to detect a second type of biological information that does not require precision in the signal waveform itself, such as heart rate, respiratory rate, etc.

これにより、ノイズ環境下においても精度良く、心電図又は心拍数等の各種の生体情報を取得することが可能となる。 This makes it possible to obtain various types of biometric information, such as electrocardiograms and heart rate, with high accuracy even in noisy environments.

尚、図3(図4)に示す生体情報検出設定処理では、ステップS11~S15を実行した後で、ステップS16~S19(S21~S24)を実行しているが、先にステップS16~S19(S21~S24)を実行するようにしても良い。また、ステップS16~S19(S21~S24)を省いても良い。 In the biometric information detection setting process shown in FIG. 3 (FIG. 4), steps S11 to S15 are executed first, followed by steps S16 to S19 (S21 to S24), but steps S16 to S19 (S21 to S24) may be executed first. Also, steps S16 to S19 (S21 to S24) may be omitted.

ところで、制御部400は、上記したステップS18又はS24の実行後、ステップS11に移行する前に、運転者に対してハンドル10を両手で把持させるように促す報知をナビゲーション装置40によって行わせるようにしても良い。例えば、直線区間やトンネル区間の走行中は、運転者は、ハンドルを両手で把持した状態を所定の検出推奨期間に亘り維持することが可能となる。そこで、例えば図4に示すステップS22において、走行道路形態情報RDに基づき現在走行中の道路が直線区間又はトンネル区間であると判定した場合には、制御部40は、ステップS24の実行後、運転者に対してハンドルを両手で把持させるように促す報知処理を実行する。 After executing step S18 or S24, the control unit 400 may cause the navigation device 40 to issue a notification urging the driver to hold the steering wheel 10 with both hands before proceeding to step S11. For example, while traveling on a straight section or a tunnel section, the driver can maintain the state of holding the steering wheel with both hands for a predetermined detection recommendation period. Therefore, for example, in step S22 shown in FIG. 4, if it is determined that the road currently being traveled is a straight section or a tunnel section based on the travel road configuration information RD, the control unit 40 executes a notification process to urge the driver to hold the steering wheel with both hands after executing step S24.

図5は、制御部400が実行する報知処理の手順を示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing the steps of the notification process executed by the control unit 400.

図5において、先ず、制御部400は、ハンドル把持報知要求R2を送受信回路306に供給することで、ハンドル把持報知要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する(ステップS31)。当該ハンドル把持報知要求信号を受信すると、ナビゲーション装置40は、車両のハンドル10を把持させるように運転者に促す音声をスピーカ42から出力させ、車両のハンドル10を把持させるように運転者に促す文字を表す画像を表示部41に表示させる。 In FIG. 5, first, the control unit 400 wirelessly transmits a handle gripping notification request signal to the navigation device 40 by supplying a handle gripping notification request R2 to the transmission/reception circuit 306 (step S31). Upon receiving the handle gripping notification request signal, the navigation device 40 outputs a voice urging the driver to grip the vehicle's handle 10 from the speaker 42, and displays an image on the display unit 41 showing text urging the driver to grip the vehicle's handle 10.

次に、制御部400は、ステップS31の実行直後の時点から所定時間が経過したか否かを判定し(ステップS32)、所定時間が経過したと判定したら、両手接触検知信号BHに基づき運転者の両手がセンサ電極(20L、20R)に接触しているか否かを判定する(ステップS33)。 Next, the control unit 400 determines whether a predetermined time has elapsed since immediately after execution of step S31 (step S32), and if it determines that the predetermined time has elapsed, determines whether both hands of the driver are in contact with the sensor electrodes (20L, 20R) based on the both hands contact detection signal BH (step S33).

ステップS33において、運転者の両手がセンサ電極に接触していないと判定した場合、制御部400は、強調報知要求R3を送受信回路306に供給することで、強調報知要求信号をナビゲーション装置40に無線送信する(ステップS34)。当該強調報知要求信号を受信すると、ナビゲーション装置40は、スピーカ42から出力させる音声の音量を上げる音声強調処理、及び表示部42で表示される文字画像に対して例えば文字の大きさを拡大する又は点滅させる等の表示強調処理を行う。 If it is determined in step S33 that both hands of the driver are not in contact with the sensor electrodes, the control unit 400 wirelessly transmits an emphasis notification request signal to the navigation device 40 by supplying an emphasis notification request R3 to the transmission/reception circuit 306 (step S34). Upon receiving the emphasis notification request signal, the navigation device 40 performs a voice emphasis process to increase the volume of the voice output from the speaker 42, and a display emphasis process to the text image displayed on the display unit 42, for example by enlarging the size of the text or blinking it.

かかるステップS34の実行後、又はステップS33において運転者の両手がセンサ電極に接触していると判定した場合、制御部40は、図3又は図4に示すステップS11の実行に移る。 After executing step S34, or if it is determined in step S33 that both hands of the driver are in contact with the sensor electrodes, the control unit 40 proceeds to execute step S11 shown in FIG. 3 or FIG. 4.

このように、生体情報取得システム100では、現在走行中の道路が直線区間又はトンネル区間である場合には、運転者が両手でハンドルを把持した状態を所定の生体情報検出推奨期間に亘り維持させることが可能であることに鑑みて、この際、運転者に対してハンドルを両手で把持させるように促す報知を行う。これにより、運転者から精度よく生体情報の検出が為されるようになる。 In this way, when the road currently being traveled is a straight section or a tunnel section, the biometric information acquisition system 100 considers that the driver can maintain a state in which both hands are gripping the steering wheel for a predetermined biometric information detection recommended period, and at this time issues a notification urging the driver to grip the steering wheel with both hands. This allows for accurate detection of the driver's biometric information.

尚、ナビゲーション装置40は、所定の生体情報検出推奨期間に亘り、取得した走行道路形態情報に直線区間又はトンネル区間が含まれていない場合には、自車両を直線区間又はトンネル区間が存在する道路に誘導する画像を表示部41に表示させるようにしても良い。これにより、運転者から検出される生体情報が長期間に亘って欠落することを防止することが可能となる。 If the acquired road configuration information does not include a straight section or a tunnel section for a specified recommended period for detecting biometric information, the navigation device 40 may display an image on the display unit 41 that guides the vehicle to a road that includes a straight section or a tunnel section. This makes it possible to prevent biometric information detected from the driver from being lost for a long period of time.

また、上述した実施例においては、ハンドルに配置されたセンサ電極を信号取得部として、運転者の生体電気信号を取得するものについて説明したが、これに限定されない。例えば、車両の座席の背もたれ、座面、アームレスト等に配置されたセンサ電極を信号取得部とし、運転者に限らず車両の乗員の生体電気信号を取得し、当該乗員の生体情報を取得してもよい。 In the above-mentioned embodiment, the sensor electrodes arranged on the steering wheel are described as the signal acquisition unit that acquires the bioelectrical signals of the driver, but this is not limited to the above. For example, the sensor electrodes arranged on the backrest, seat, armrest, etc. of the vehicle seat may be used as the signal acquisition unit to acquire the bioelectrical signals of not only the driver but also the vehicle occupants, thereby acquiring the bioinformation of the occupants.

本発明の構成は上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。 The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various omissions, substitutions, or modifications of the configuration are possible without departing from the spirit of the present invention.

10 ハンドル
20L、20R センサ電極
30 生体情報検出ユニット
40 ナビゲーション装置
100 生体情報取得システム
300 電源回路
301 可変帯域フィルタ
302 生体情報検出回路
307 ノイズ関連情報取得部
400 制御部
10 Handle 20L, 20R Sensor electrode 30 Biological information detection unit 40 Navigation device 100 Biological information acquisition system 300 Power supply circuit 301 Variable band-pass filter 302 Biological information detection circuit 307 Noise-related information acquisition unit 400 Control unit

Claims (10)

車両の乗員の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、
前記乗員の生体現象に伴って発せられる生体信号を含む入力信号を取得する信号取得部と、
前記入力信号に含まれるノイズに関連する情報をノイズ関連情報として取得するノイズ関連情報取得部と、
前記入力信号から指定帯域の信号成分を抽出し、抽出した前記信号成分を表す抽出信号を出力する帯域フィルタと、
前記抽出信号に基づいて前記乗員の生体情報を取得する生体情報検出部と、
前記ノイズ関連情報に基づき、前記帯域フィルタの前記指定帯域を変化させると共に、前記生体情報検出部で検出する前記生体情報の種別を設定する制御部と、を有することを特徴とする生体情報取得装置。
A biometric information acquisition device that acquires biometric information of a vehicle occupant,
a signal acquiring unit that acquires an input signal including a biosignal generated in association with a biophenomenon of the occupant;
a noise-related information acquisition unit that acquires information related to noise included in the input signal as noise-related information;
a bandpass filter that extracts a signal component of a specified band from the input signal and outputs an extraction signal representing the extracted signal component;
a biometric information detection unit that acquires biometric information of the occupant based on the extraction signal;
a control unit that changes the designated band of the band filter based on the noise-related information and sets a type of the biometric information to be detected by the biometric information detection unit.
前記ノイズ関連情報取得部は、前記車両の振動のレベルを検出する振動センサを含み、前記振動のレベルを前記ノイズ関連情報として取得することを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device according to claim 1, characterized in that the noise-related information acquisition unit includes a vibration sensor that detects a level of vibration of the vehicle, and acquires the level of the vibration as the noise-related information. 前記ノイズ関連情報取得部は、前記車両の走行速度のレベルを前記ノイズ関連情報として取得することを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device according to claim 1, characterized in that the noise-related information acquisition unit acquires the level of the vehicle's traveling speed as the noise-related information. 前記ノイズ関連情報取得部は、前記生体信号に含まれるノイズのレベルを前記ノイズ関連情報として取得することを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device according to claim 1, characterized in that the noise-related information acquisition unit acquires the level of noise contained in the biosignal as the noise-related information. 前記ノイズ関連情報取得部は、前記車両の振動のレベル、前記車両の走行速度のレベル、又は前記生体信号に含まれるノイズのレベルを前記ノイズ関連情報として取得し、
前記制御部は、
前記ノイズ関連情報として示される前記振動のレベル、前記走行速度のレベル、及び前記生体信号に含まれるノイズのレベルのうちのいずれか1のレベルが所定閾値より小さいときには、心電図を含む第1種別の生体情報を取得する第1の検出モードに前記生体情報検出部を設定し、
前記1のレベルが前記所定閾値以上であるときには、前記心電図を含まない第2種別の生体情報を取得する第2の検出モードに前記生体情報検出部を設定することを特徴とする請求項に記載の生体情報取得装置。
the noise-related information acquisition unit acquires, as the noise-related information, a vibration level of the vehicle, a traveling speed level of the vehicle, or a noise level included in the biological signal;
The control unit is
when any one of the vibration level , the running speed level , and the noise level included in the biological signal , which are indicated as the noise-related information, is smaller than a predetermined threshold value, the biological information detection unit is set to a first detection mode for acquiring a first type of biological information including an electrocardiogram;
The biometric information acquisition device according to claim 1, characterized in that, when the first level is equal to or higher than the predetermined threshold, the biometric information detection unit is set to a second detection mode in which a second type of biometric information not including the electrocardiogram is acquired.
前記制御部は、
前記生体情報検出部を前記第1の検出モードに設定する場合には前記第2の検出モードに設定する場合よりも前記指定帯域の幅を広げることを特徴とする請求項5に記載の生体情報取得装置。
The control unit is
The biometric information acquiring device according to claim 5 , wherein when the biometric information detector is set to the first detection mode, the width of the designated band is made wider than when the biometric information detector is set to the second detection mode.
前記制御部は、前記ノイズ関連情報として示される前記レベルが大きいほど、前記指定帯域の幅を狭めることを特徴とする請求項2~6のいずれか1に記載の生体情報取得装置。 The biometric information acquisition device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the control unit narrows the width of the specified band as the level indicated as the noise-related information increases. 前記第1種別の生体情報は前記心電図を示し、前記第2種別の生体情報は心拍数、又はRRIを示すことを特徴とする請求項5に記載の生体情報取得装置。 The biological information acquiring device according to claim 5 , wherein the first type of biological information indicates the electrocardiogram, and the second type of biological information indicates a heart rate or an RRI. 前記信号取得部は、前記車両のハンドルに設けられている電極から前記入力信号を取得することを特徴とする請求項1~8のいずれか1に記載の生体情報取得装置。 The bioinformation acquisition device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the signal acquisition unit acquires the input signal from an electrode provided on a steering wheel of the vehicle. 前記車両及び前記生体情報検出部各々の種類を示すデバイス情報を記憶するメモリと、
前記生体情報検出部で前記生体情報が検出されたときに、その検出時点での前記車両の現在位置、天気、及び時刻を示す情報を取得し、当該取得した情報、前記デバイス情報及び前記生体情報をインターネットを介して特定のサーバに送信する情報処理部と、を有することを特徴とする請求項1~8のいずれか1に記載の生体情報取得装置。
a memory for storing device information indicating a type of each of the vehicle and the biological information detection unit;
The biometric information acquisition device according to any one of claims 1 to 8, further comprising an information processing unit that, when the biometric information is detected by the biometric information detection unit, acquires information indicating the current position of the vehicle, the weather, and the time at the time of detection, and transmits the acquired information, the device information, and the biometric information to a specific server via the Internet.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116098631B (en) * 2023-02-27 2023-08-15 上海宏桐实业有限公司 Method, system, terminal and storage medium for processing intra-cavity electric signals

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003118421A (en) 2001-10-12 2003-04-23 Pioneer Electronic Corp Organism state measuring device and method, mobile body navigation system and method, library device, and computer program
JP2009261419A (en) 2008-04-21 2009-11-12 Denso Corp Biological state estimating device, program, and recording medium
JP2013123451A (en) 2011-12-13 2013-06-24 Fujitsu Ltd Heartbeat signal processing device, and heartbeat signal processing method
US20170143272A1 (en) 2014-08-25 2017-05-25 Draeger Medical Systems, Inc. Rejecting Noise in a Signal
JP2018094172A (en) 2016-12-14 2018-06-21 日本電信電話株式会社 State estimation device, method, and program
JP2018117740A (en) 2017-01-24 2018-08-02 パイオニア株式会社 Biological information detection apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02172443A (en) * 1988-12-23 1990-07-04 Minolta Camera Co Ltd Photoelectric pulse wave type oxymeter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003118421A (en) 2001-10-12 2003-04-23 Pioneer Electronic Corp Organism state measuring device and method, mobile body navigation system and method, library device, and computer program
JP2009261419A (en) 2008-04-21 2009-11-12 Denso Corp Biological state estimating device, program, and recording medium
JP2013123451A (en) 2011-12-13 2013-06-24 Fujitsu Ltd Heartbeat signal processing device, and heartbeat signal processing method
US20170143272A1 (en) 2014-08-25 2017-05-25 Draeger Medical Systems, Inc. Rejecting Noise in a Signal
JP2018094172A (en) 2016-12-14 2018-06-21 日本電信電話株式会社 State estimation device, method, and program
JP2018117740A (en) 2017-01-24 2018-08-02 パイオニア株式会社 Biological information detection apparatus

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