JPH0558105U - 脈拍センサの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触式の脈拍センサによる運転者の脈拍を検
出し易くする。 【構成】 ステアリングホイール１１の左、右両手で把
持する頻度の高い部位に互いに極性の異なる第１、第２
の脈拍センサ１５、１６を、ステアリングホイールに対
して一側に位置するシフトノブ１２に第３の脈拍センサ
１７を、他側に位置するアームレスト１３に第４の脈拍
センサ１８を設け、第３又は第４の脈拍センサのうち左
手が接触する側の脈拍センサを第１の脈拍センサと同じ
極性に、右手が接触する側の脈拍センサを第２の脈拍セ
ンサと同じ極性とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、運転者の眠気等の異常を電気的に検出するための脈拍センサの取付 構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エレクトロニクスの発達に伴い車両は、高性能、高機能となりつつあり、車両 が高性能、高機能になる程、情報処理という観点からは運転者即ち、人間を考慮 することなく車両の性能を説明出来なくなってきている。ところで、夜間の長距 離運転或いは睡眠不足のような体調の悪い場合には運転時に眠気を催し易くなり 、特に定速走行等のような平坦なリズムの運転状態においてはどうしても居眠り 状態に陥り易い。運転者は、このような状態を知覚した時には同乗者と積極的に 会話をしたり、或いはガムを噛んだりして覚醒状態を維持しようと努めるが非常 に困難な場合がある。

【０００３】 そこで、近年運転者が居眠り状態に陥る等の異常状態が発生した場合にはこれ を検出して警報を発生させ、運転者に注意を喚起させるようにした各種の装置が 提案されている。運転者の居眠り等の異常を検出する眠気検出装置に使用される センサとしては、覚醒時と眠気を催した状態における僅かな皮膚間の電気抵抗、 脈拍（心拍）の変動等を検出するものが使用されている。

【０００４】 脈拍の変動を検出する場合には心電図導出の原理が採用され、通常、心電計の マイナス端子を右腕に、プラス端子を左腕に接続する第Ｉ導出と称されるものが 採用されている。この第１導出による心電計記録は、右腕が繋がっている胸部の 或る点が左腕が繋がる胸部の或る点に対して陰性である時、心電計記録は陽性と なり、心電図はゼロ電圧の線よりも上方に向かい、逆の場合が起こると心電計記 録は下方に向う波形となる。

【０００５】 かかる原理を適用した眠気検出装置の脈拍センサは、図９及び図１０に示すよ うに、ステアリングホイール１の通常の運転状態即ち、直進或いは緩やかなカー ブ等のようにステアリングホイール１を余り動かす（回す）ことのない運転状態 において左右両手で把持する部位即ち、ステアリングホイール１の左右方向の直 径上の両側近傍の部位１ａ、１ｂに夫々接触式の脈拍センサ（プラス電極）２、 脈拍センサ（マイナス電極）３を取り付け、運転者がステアリングホイール１の 部位１ａ、１ｂ近傍を握ったときに左手（左腕）に脈拍センサ２が、右手に脈拍 センサ３が接触して夫々プラス電極、マイナス電極に接続されるように構成され ている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記構造の脈拍センサにおいては、ステアリングホイール１の 把持部１ａ、１ｂ即ち、脈拍センサ２、３を常時左、右両手で把持しなければな らず、運転者の運転行動に対する規制が大きくなる、運転者各自の持つ運転動作 の癖やリラックス動作、例えば、左手でステアリングホイール１を把持し、右手 をアームレストに掛けて片手運転をする運転者もいれば、反対に右手でステアリ ングホイール１を把持し、左手をシフトレバーのシフトノブ上に置いて片手運転 をする運転者もおり、個々の運転者の癖やリラックス動作等を吸収する（許容す る）ことができず、運転し難い等の問題がある。

【０００７】 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、運転者の運転操作行動に必要以上 の規制を加えることなく、脈拍を検出することが可能な脈拍センサの取付構造を 提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案によれば、ステアリングホイールの左、右両 手で把持する頻度の高い部位に夫々互いに極性の異なる第１、第２の脈拍センサ を設け、当該ステアリングホイールに対して一側に位置するシフトノブの把持す る部位に第３の脈拍センサを、他側に位置するドアのアームレストの手を置く頻 度の高い部位に第４の脈拍センサを設け、第３又は第４の脈拍センサのうち左手 が接触する側の脈拍センサを前記第１の脈拍センサと同じ極性とし、右手が接触 する側の脈拍センサを前記第２の脈拍センサと同じ極性とする構造としたもので ある。

【０００９】

【作用】

運転者が、左、右両手でステアリングホイールを把持しているときには第１、 第２の脈拍センサにより当該運転者の脈拍を検出し、左手でステアリングホイー ルを把持し、右手をドアのアームレストに置いた状態のときには第１の脈拍セン サと例えば、第４の脈拍センサにより当該運転者の脈拍を検出する。反対に右手 でステアリグホイールを把持し、左手でシフトノブを把持し或いは左手をシフト ノブ上に置いた状態のときには第２の脈拍センサと第３の脈拍センサとにより当 該運転者の脈拍を検出する。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。 図１は、本考案を適用した車両の内部を示し、変速操作部としてはダイレクト コントロール式が採用されており、車両１０は、ステアリングホイール１１と、 当該ステアリングホイール１１の左側に配置されたシフトノブ１２と、ステアリ ングホイール１１の右側の運転席側のドアのアームレスト１３に、夫々接触式の 脈拍センサ１５、１６、１７及び１８が配設されている。

【００１１】 即ち、図２に示すようにステアリングホイール１１には前述したような通常の 運転状態即ち、直進或いは緩やかなカーブ等のようなステアリングホイール１１ を余り動かす（回す）ことのない走行状態にある時に把持する左右方向の直径上 の左右両側近傍の部位（以下「把持部」という）１１ａ、１１ｂに夫々脈拍セン サ１５、１６が周方向に沿って所定の長さに亘り互いに電気的に絶縁された状態 で取付られている。

【００１２】 尚、これらの脈動センサ１５、１６の周方向に沿う長さは、運転者の手のひら の幅よりも長く運転者の個人差によりステアリングホイール１１を把持する部位 が多少ずれていても十分に把持して接触し得る長さに設定されている。そして、 左手で把持する左側の脈拍センサ１５は、例えば、プラスの電極、右手で把持す る右側の脈拍センサ１６は、マイナスの電極とされる。

【００１３】 シフトノブ１２の上面１２ａには図４及び図５に示すように脈拍センサ１７が 取付られており、当該脈拍センサ１７は、運転者が変速操作時にシフトノブ１２ を左手で握った際に当該シフトノブ１２と共に把持され、或いは当該シフトノブ １２上に左手を置いた際に接触し得るように配設されている。運転者は、変速操 作をする場合右手でステアリングホイール１１を把持し、左手でシフトノブ１２ を把持する。また、運転者が右手でステアリングホイール１１を把持して片手運 転する場合、左手は、シフトノブ１２を握るか当該シフトノブ１２上に置かれて いる頻度が高い。そこで、シフトノブ１２の上面に設けられた脈拍センサ１７は 、ステアリングホイール１１に設けられた脈拍センサ１５と同じプラス電極とさ れる。

【００１４】 これにより、運転者が右手でステアリングホイール１１の把持部１１ｂを把持 し、左手でシフトノブ１２を握り或いは当該シフトノブ１２上に左手を置いた状 態で片手運転をする場合においても、右手が脈拍センサ１６に、左手が脈拍セン サ１７に接触することとなり、左手がプラスの電極に、右手がマイナスの電極に 接続されることが可能となる。

【００１５】 また、運転席側のドアのアームレスト１３の上面１３ａの所定部位には、図６ 及び図７に示すように脈拍センサ１８が設けられており、運転者が左手でステア リングホイール１１を把持し、右手をアームレスト１３上に置いたときに当該脈 拍センサ１８上に置かれ、或いは脈拍センサ１８と接触し得るように設定されて いる。運転者は、左手でステアリングホイール１１の把持部１１ａを把持して片 手運転する場合、アームレスト１３上に右手を置いている頻度が高い。そこで、 脈拍センサ１８は、ステアリングホイール１１に設けられた脈拍センサ１６と同 じマイナス電極とされる。

【００１６】 これにより、運転者が左手でステアリングホイール１１を把持し、右手をアー ムレスト１３に置いて片手運転する場合でも、右手がセンサ１６に、左手が脈拍 センサ１７に接触可能となり、左手をプラスの電極に、右手をマイナスの電極に 接続させることが可能となる。従って、運転者が、右手でステアリングホイール １１を把持し、左手でシフトノブ１２を把持し或いはシフトノブ１２上に置いて 、或いは左手でステアリングホイール１１を把持し右手をアームレスト１３上に 置いて片手運転をする場合でも、左手がプラスの電極に、右手がマイナスの電極 に接触することが可能となる。これらの脈拍センサ１５〜１８は、図８に示す眠 気検出装置２０に接続される。

【００１７】 以下に作用を説明する。 運転者は、直進或いは緩やかなカーブ等のステアリングホイール１１を余り動 かすことのない走行状態において当該ステアリングホイール１１の把持部１１ａ 、１１ｂ近傍を把持している場合には左、右の手が夫々脈拍センサ１５、１６を ステアリング１１と共に把持し、これらに接触している。従って、運転者の左手 がプラスの電極に、右手がマイナスの電極に接続される。

【００１８】 また、運転者が右手でステアリングホイール１１の把持部１１ｂを把持し、左 手でシフトノブ１２を握り或いはシフトノブ１２上に左手を置いたときには、右 手が脈拍センサ１６に、左手が脈拍センサ１７に接触し、左手がプラスの電極に 、右手がマイナスの電極に接続される。反対に、運転者が、右手でステアリング ホイール１１の把持部１１ａを把持し、右手をアームレスト１３上に置いて片手 運転をする場合、左手が脈拍センサ１５に、右手が脈拍センサ１８に接触し、左 手がプラスの電極に、右手がマイナスの電極に接続される。この結果、運転者は 、運転操作行動に必要以上の規制が加えられることなく、左右の手が脈拍センサ に接触する頻度が高くなる。

【００１９】 これらの脈拍センサ１５〜１８から検出された運転者の脈拍（心拍）信号は、 眠気検出装置２０（図８）の増幅器２１により増幅された後パルス整形処理回路 ２２に加えられ、当該パルス整形処理回路２２により多くの波形信号を含む前記 脈拍信号の中から比較的抽出し易い例えば、Ｒ波形信号が抽出される。このＲ波 形信号は、Ａ／Ｄ変換器２３によりパルス信号に変換されて時系列変換処理され た後、演算処理回路２４に加えられる。演算処理回路２４は、入力される信号を パターン認識して運転者が意識レベルの高い覚醒状態にあるか、或いは覚醒状態 よりも意識レベルが低下して眠気に陥る状態にあるか等を判別し、眠気に陥る状 態になる或いは眠気に陥ったと判断した場合にはアラーム２５を作動させて警報 を発生させ、運転者に注意を喚起させる。

【００２０】 尚、上記実施例においては、右側にステアリングホイール１１が配置された車 両に適用した場合について記述したが、反対にステアリングホイール１１が左側 に配置される車両の場合には、シフトノブ１２とアームレスト１３との位置がス テアリングホイール１１に対して左右反対となり、従って、シフトノブ１２に配 置する脈拍センサ１７をステアリングの右側の把持部の脈拍センサ１６と同じ極 性に、ドアのアームレスト１３に設けた脈拍センサをステアリング１１の左側の 把持部の脈拍センサ１５と同じ極性にすればよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ステアリングホイールの左右両手で把持 する部位、運転者が右手による片手運転時に左手を置く頻度の高いシフトノブ、 及び左手による片手運転時に右手を置く頻度の高いドアのアームレストに夫々所 定極性の脈拍センサを取り付けることにより、運転者の運転操作行動に必要以上 の規制を加えることなく当該運転者の脈拍を検出することが可能となり、運転動 作の癖やリラックス動作を吸収することが可能となり、接触式の脈拍センサが採 用し易くなる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る脈拍センサの取付構造を適用した
車両の室内の斜視図である。

【図２】図１のステアリングホイールの正面図である。

【図３】図２の矢線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図であ
る。

【図４】図１のシフトノブの斜視図である。

【図５】図４の矢線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。

【図６】図１の運転席側のドアのアームレストの一部斜
視図である。

【図７】図６の矢線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図であ
る。

【図８】脈拍センサにより検出した信号を処理する眠気
検出装置の一実施例を示すブロック図である。

【図９】脈拍センサを取り付けた従来のステアリングホ
イールの正面図である。

【図１０】図９の矢線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

【符号の説明】

１０ 車両 １１ ステアリグホイール １２ シフトノブ １３ アームレスト １５〜１８ 脈拍センサ ２０ 眠気検出装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの左、右両手で把
   持する頻度の高い部位に夫々互いに極性の異なる第１、
   第２の脈拍センサを設け、当該ステアリングホイールに
   対して一側に位置するシフトノブの把持する部位に第３
   の脈拍センサを、他側に位置するドアのアームレストの
   手を置く頻度の高い部位に第４の脈拍センサを設け、第
   ３又は第４の脈拍センサのうち左手が接触する側の脈拍
   センサを前記第１の脈拍センサと同じ極性とし、右手が
   接触する側の脈拍センサを前記第２の脈拍センサと同じ
   極性とすることを特徴とする脈拍センサの取り付け構
   造。