特開 2024-80286 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080286

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/26 20210101AFI20240606BHJP

   A61B 5/304 20210101ALI20240606BHJP

   A61B 5/308 20210101ALI20240606BHJP

   B62D 1/04 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

A61B5/26 200

A61B5/304

A61B5/308

B62D1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193346

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】前中 省吾

(72)【発明者】

【氏名】岳山 基之

【テーマコード（参考）】

3D030

4C127

【Ｆターム（参考）】

3D030DB12

4C127AA02

4C127EE01

4C127LL08

(57)【要約】

【課題】回路構成を簡易にすることができる計測装置を提供する。
【解決手段】計測装置１は、車両３のステアリングホイール１０に設けられる一対のセンサ電極２０と、一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づいて、心拍信号を出力する制御回路４０とを備える。そして、制御回路４０は、一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達したか否かに基づいて、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持を検出する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のステアリングホイールに設けられる一対のセンサ電極と、
前記一対のセンサ電極の出力電圧に基づいて、心拍信号を出力する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記一対のセンサ電極の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達したか否かに基づいて、運転者の手による前記ステアリングホイールに対する把持を検出する
計測装置。

【請求項2】

前記一対のセンサ電極のうちの一方と対応するように、前記ステアリングホイールに設けられるグランド電極をさらに備える
請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記制御回路は、第１の所定期間における前記一対のセンサ電極の出力電圧が所定の閾値範囲内の場合、前記ステアリングホイールに対する非把持であると検出する
請求項１又は２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記制御回路は、第２の所定期間における、前記一対のセンサ電極の出力電圧が前記検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手による前記ステアリングホイールに対する把持であると検出する
請求項３に記載の計測装置。

【請求項5】

前記制御回路は、把持を検出した後、第３の所定期間における前記一対のセンサ電極の出力電圧の移動平均値が所定範囲内の場合、前記一対のセンサ電極の出力電圧に基づく心拍信号を出力する
請求項４に記載の計測装置。

【請求項6】

前記制御回路は、把持を検出した後、第４の所定期間の出力電圧が所定の第２閾値範囲内であると判定した場合、非把持であると検出する
請求項５に記載の計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ステアリングホイールに設けられた第一誘導電極及び第二誘導電極と、ステアリングホイールに設けられた第一基準電極及び第二基準電極と、被験者の心電波形を検出する心電検出手段と、第一誘導電極及び第二誘導電極への被験者の接触の状態を検知する接触検知手段とを備えた心電計が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－５２１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の心電計では、第一誘導電極及び第二誘導電極からの信号が、心電検出手段と接触検知手段とに分けて入力されるため、心電検出手段及び接触検知手段を備えることとなり、回路構成が複雑になってしまうという課題がある。

【0005】

そこで、本開示は、回路構成を簡易にすることができる計測装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る計測装置は、車両のステアリングホイールに設けられる一対のセンサ電極と、前記一対のセンサ電極の出力電圧に基づいて、心拍信号を出力する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記一対のセンサ電極の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達したか否かに基づいて、運転者の手による前記ステアリングホイールに対する把持を検出する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の計測装置によれば、回路構成を簡易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態に係る計測装置を示す模式図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る計測装置を示すブロック図である。

【図3】図３は、出力電圧、心電波形、把持信号及び非把持信号を示す図である。

【図4】図４は、実施の形態に係る計測装置を示すフローチャートである。

【図5】図５は、実施の形態に係る計測装置を示す別のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0010】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

【0011】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0012】

（実施の形態）
＜機能構成：計測装置１＞
まず、本実施の形態の計測装置１について、図１～図３を用いて説明する。

【0013】

図１は、実施の形態に係る計測装置１を示す模式図である。図２は、実施の形態に係る計測装置１を示すブロック図である。図３は、出力電圧、心電波形、把持信号及び非把持信号を示す図である。図３の（ａ）は一対のセンサ電極２０の出力電圧を示し、図３の（ｂ）は制御回路４０からの心電波形を示し、図３の（ｃ）は把持信号及び非把持信号を示している。

【0014】

図１及び図２に示すように、計測装置１は、車両３に設けられている。計測装置１は、車両３のステアリングホイール１０に設けられた少なくとも一対のセンサ電極２０によって、ステアリングホイール１０への運転者の手による把持の有無を検出したり、運転者の生体情報である心電波形の心電位を検出することで心拍を測定したりする。ステアリングホイール１０への運転者の手による把持によって、一対のセンサ電極２０から出力される信号に基づいた把持、非把持及び心拍が検出される。

【0015】

具体的には、計測装置１は、一対のセンサ電極２０と、グランド電極２３と、制御回路４０とを備えている。

【0016】

［一対のセンサ電極２０］
一対のセンサ電極２０は、運転者の手によるステアリングホイール１０への接触を検出するセンサ電極２０である。ここで、接触とは、運転者の手がステアリングホイール１０に直接的に接触するだけでなく、一対のセンサ電極２０が人の手を検出可能であれば、ステアリングホイール１０のカバー及び手袋等の物を介した間接的な接触も含む意味である。

【0017】

また、一対のセンサ電極２０は、第１センサ電極２１と第２センサ電極２２とを有している。例えば、第１センサ電極２１はステアリングホイール１０の左側に配置され、第２センサ電極２２はステアリングホイール１０の右側に配置されている。第１センサ電極２１は、ステアリングホイール１０の左側において、ステアリングホイール１０の周方向に沿って配置された長尺な帯状をなしている。また、第２センサ電極２２は、ステアリングホイール１０の右側において、ステアリングホイール１０の周方向に沿って配置された長尺な帯状をなしている。

【0018】

第１センサ電極２１及び第２センサ電極２２のそれぞれは、運転者の手がステアリングホイール１０を把持した際に検出した信号をそれぞれ独立してセンサ回路３０に出力する。このため、計測装置１では、両手でステアリングホイール１０を把持しているかどうかを判断できるようになる。例えば、両手で適切に把持しているかどうかの判断に用いることで、両手でステアリングホイール１０を把持するように注意喚起を行う等、車両を運転する運転者の安全性を高めることができる。

【0019】

また、一対のセンサ電極２０のそれぞれは、導体又は抵抗体による面状構造のべた電極であり、薄板状金属からなる板状又はシート状の導電性の電極である。一対のセンサ電極２０をべた電極とすれば、一対のセンサ電極２０と手との対向面積を最大化することができるため、把持の検出、非把持の検出及び心電位の検出のいずれも高感度化することが期待できる。

【0020】

一対のセンサ電極２０は、ステアリングホイール１０が手によって把持されたとき、第１センサ電極２１上及び第２センサ電極２２上に直接的又は間接的に運転者の手が位置するように、ステアリングホイール１０に設けられている。一対のセンサ電極２０は、ステアリングホイール１０の内部に設けられていてもよく、ステアリングホイール１０の表面に設けられていてもよい。一対のセンサ電極２０がステアリングホイール１０の内部に設けられている場合、例えば、ステアリングホイール１０の表層部が一対のセンサ電極２０を覆っている。表層部は、運転者がステアリングホイール１０を握る際に、運転者の手と直接接触する部分である。表層部は、革、木材、又は、樹脂等である。

【0021】

一対のセンサ電極２０の裏面には、図示しない基材が配置されている。一対のセンサ電極２０の裏面は、運転者の手が配置される側の表面とは反対側の面である。基材は、弾性、柔軟性及び延性を有する材質によって長尺のシート状に形成された不織布である。例えば、基材は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂によって構成されている。また、基材の裏面には、グランド電極２３が配置されている。

【0022】

［グランド電極２３］
グランド電極２３は、一対のセンサ電極２０のうちの一方と対応するように、ステアリングホイール１０に設けてもよい。グランド電極２３は、一対のセンサ電極２０のうちの一方のセンサ電極２０と基材とに挟まれた状態で配置されている。本実施の形態では、グランド電極２３は、第１センサ電極２１と基材とに挟まれた状態で配置されている。また、グランド電極２３は、例えば、銅線等の金属線（導電線）、又は、面状構造のべた電極等である。

【0023】

また、一対のセンサ電極２０は、配線９１、９２を介してセンサ回路３０と電気的に接続されている。このため、一対のセンサ電極２０のそれぞれから信号がセンサ回路３０に入力される。具体的には、第１センサ電極２１から配線９１を介して信号がセンサ回路３０に入力される。また、第２センサ電極２２から配線９２を介して信号がセンサ回路３０に入力される。

【0024】

［センサ回路３０］
センサ回路３０は、一対のセンサ電極２０のそれぞれから信号を取得する。具体的には、センサ回路３０は、第１センサ電極２１から出力された信号を取得し、かつ、第２センサ電極２２から出力された信号を取得する。

【0025】

センサ回路３０は、一対のセンサ電極２０における第１センサ電極２１から出力された信号と第２センサ電極２２から出力された信号との電位差である差分信号を導出する。センサ回路３０は、図３の（ａ）に示すような出力電圧の差分信号を制御回路４０に出力する。

【0026】

［制御回路４０］
制御回路４０は、センサ回路３０から差分信号を取得する。制御回路４０は、取得した差分信号に示される出力電圧、つまり一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づいて、運転者の把持信号の出力、非把持信号の出力、及び、心拍信号の出力をする。例えば、制御回路４０は、増幅回路と、Ａ／Ｄ変換器と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）又はＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）とを有していてもよい。増幅回路は、一対のセンサ電極２０の出力電圧を増幅する差動アンプであってもよい。増幅回路は、出力電圧を差動利得で増幅した差動増幅信号を生成してもよい。増幅回路は、生成した差動増幅信号をＡ／Ｄ変換器へ出力してもよい。Ａ／Ｄ変換器は、入力された差動増幅信号をアナログデジタル変換し、ＬＰＦ又はＢＰＦを介して、デジタル化した差動増幅信号を把持信号、非把持信号、及び、心拍信号として情報処理装置５０へ出力してもよい。

【0027】

以下、制御回路４０の機能について具体的に説明する。

【0028】

制御回路４０は、一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達したか否かに基づいて、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持を検出する。

【0029】

具体的には、制御回路４０は、一対のセンサ電極２０のそれぞれから出力された２つの信号に基づいて、運転者の手によるステアリングホイール１０の表面への接触を検出できる。より具体的には、制御回路４０は、センサ回路３０から取得した差分信号に基づいて、運転者の手がステアリングホイール１０に接触しているか否かの検出をすることができる。

【0030】

例えば、制御回路４０は、配線９１、９２を介して一対のセンサ電極２０に交流の電流を流す。この際に、運転者の手がステアリングホイール１０の表面に接触すると、センサ回路３０から出力される差分信号が変化する。制御回路４０は、取得した差分信号に示される出力電圧、つまり一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づいて、運転者の把持信号の出力、非把持信号の出力、及び、心拍信号の出力をすることができる。

【0031】

また、制御回路４０は、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していることを示す把持を検知した信号（把持信号）を、情報処理装置５０等へ出力する。また、制御回路４０は、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していないことを示す非把持を検知した信号（非把持信号）を、情報処理装置５０等へ出力する。

【0032】

具体的には、制御回路４０は、図３の（ａ）～（ｃ）に示すように、第１の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が所定の第１閾値範囲内の場合、ステアリングホイール１０に対する非把持であると検出する。例えば、制御回路４０が駆動を開始してから運転者の手がステアリングホイール１０に対して接触していない期間であり、ステアリングホイール１０への把持を開始する前の期間において、制御回路４０は、ステアリングホイール１０に対する非把持であると検出する。つまり、制御回路４０は、出力電圧が所定の第１閾値範囲内の場合に、ステアリングホイール１０に対する非把持であると検出する。そして、制御回路４０は、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していないことを示す非把持信号を、情報処理装置５０等へ出力する。

【0033】

ここで、所定の第１閾値範囲は、第１の所定期間における、出力電圧が中心値に対して±所定ノイズ幅の範囲である。所定の第１閾値範囲は、所定の閾値範囲の一例である。なお、出力電圧の中心値とは、例えば、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していないときの出力電圧値であってもよく、出力電圧の最大値と出力電圧の最小値との間の中心となる値であってもよい。

【0034】

また、制御回路４０は、第２の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持であると検出する。つまり、運転者の手によってステアリングホイール１０が把持されていない場合から運転者の手がステアリングホイール１０を把持した場合、運転者の手の動きによって一対のセンサ電極２０の出力電圧が変動するため、第２の所定期間において出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持であると検出する。そして、制御回路４０は、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していることを示す把持信号を、情報処理装置５０等へ出力する。

【0035】

ここで、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達するとは、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達した場合だけでなく、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方近傍に達した場合も含む。具体的には、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達する場合には、出力電圧が（上限値－誤差）及び（下限値＋誤差）のうちの少なくとも一方に達した場合も含む。つまり、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達する場合には、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に完全に達する場合と、出力電圧が（上限値－誤差）及び（下限値＋誤差）のうちの少なくとも一方に達する場合とが含まれていてもよい。

【0036】

また、制御回路４０は、把持を検出した後、第３の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧の移動平均値が所定範囲内の場合、一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づく心拍信号を出力する。出力電圧の移動平均値が所定範囲内になる場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持が安定して行われていることを意味する。このため、制御回路４０は、把持を検出した後に第３の所定期間を経時的にずらしながら出力電圧の移動平均値を算出する。算出した出力電圧の移動平均値が所定範囲内になれば、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持が安定している。これにより、制御回路４０は、算出した出力電圧の移動平均値が所定範囲内になった時点から、図３の（ａ）の出力電圧に例えばＬＰＦ又はＢＰＦ等を介することで、図３の（ｂ）に示される心電波形を生成し、生成した心電波形から心拍信号を生成する。制御回路４０は、生成した心拍信号を情報処理装置５０等へ出力する。

【0037】

なお、出力電圧の移動平均値を算出する期間である第３の所定期間は、例えば１．５秒等の数秒程度である。

【0038】

また、制御回路４０は、把持を検出した後、第４の所定期間における出力電圧が所定の第２閾値範囲内の場合、非把持であると検出する。つまり、運転者の手がステアリングホイール１０を把持した状態から手が離れる場合では、第４の所定期間における出力電圧が所定の第２閾値範囲内となり、運転者の手は、ステアリングホイール１０から離れ、一対のセンサ電極２０の出力電圧が安定していることを意味する。そして、制御回路４０は、運転者の手がステアリングホイール１０に接触していないことを示す非把持信号を、情報処理装置５０等へ出力する。

【0039】

ここで、所定の第２閾値範囲は、第４の所定期間における出力電圧が中心値に対して±所定ノイズ幅の範囲である。なお、所定の第２閾値範囲は、出力電圧における移動平均値の所定範囲と同様であってもよい。

【0040】

［情報処理装置５０］
情報処理装置５０は、車両３の各部を統括制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の車両制御ユニットである。情報処理装置５０は、制御回路４０から取得した把持信号及び非把持信号に基づいて、運転者によって車両が運転されているにもかかわらず、ステアリングホイール１０への手の接触を検出していない場合、運転者への注意喚起を注意喚起装置に実行させる。ステアリングホイール１０への手の接触を検出していない場合は、例えば、両手でステアリングホイール１０を同時に握っていない場合である。例えば、注意喚起装置は、警告音又は音声によって、運転者に注意を喚起したり、運転者にステアリングホイール１０を両手でしっかり握るように促す注意喚起のメッセージを表示したりする。

【0041】

また、情報処理装置５０は、制御回路４０の心拍信号に基づいて、心電位に異常がある場合、運転者への注意喚起を注意喚起装置に実行させる。例えば、注意喚起装置は、警告音又は音声によって、運転者に注意を喚起したり、運転者に休憩を促す等の車両運転を中止するように促す注意喚起のメッセージを表示したりする。

【0042】

＜動作処理＞
本実施の形態に係る計測装置１の動作処理について、図４及び図５を用いて説明する。

【0043】

図４は、実施の形態に係る計測装置１を示すフローチャートである。図５は、実施の形態に係る計測装置１を示す別のフローチャートである。なお、図４では、図３の（ａ）～（ｃ）に沿って、運転者の手によってステアリングホイール１０が把持されていない場合から心拍信号を情報処理装置５０に出力する場合までの一例を例示している。また、図５も同様に図３の（ａ）～（ｃ）に沿って、心拍信号を情報処理装置５０に出力している場合から運転者がステアリングホイール１０から手を離す（非把持となる）場合までの一例を例示している。

【0044】

まず、一対のセンサ電極２０のそれぞれから信号がセンサ回路３０に入力される。このため、センサ回路３０は、一対のセンサ電極２０のそれぞれから信号を取得することができる。センサ回路３０は、一対のセンサ電極２０における第１センサ電極２１から出力された信号と第２センサ電極２２から出力された信号との電位差である差分信号を導出する。センサ回路３０は、図３の（ａ）に示すように、導出した差分信号を制御回路４０に出力する。これにより、制御回路４０は、センサ回路３０から、差分信号に示される出力電圧を取得する（Ｓ１１）。

【0045】

次に、制御回路４０は、第１の所定期間における出力電圧が所定の第１閾値範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１２）。

【0046】

制御回路４０は、第１の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が所定の第１閾値範囲内であると判定すると（Ｓ１２でＹＥＳ）、非把持信号を情報処理装置５０に出力する（Ｓ１３）。つまり、制御回路４０は、第１の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が所定の第１閾値範囲内の場合、ステアリングホイール１０に対する非把持であると検出し、図３の（ｃ）で示すように非把持信号を情報処理装置５０に出力する。そして、制御回路４０は、ステップＳ１１の動作処理に戻る。

【0047】

一方、制御回路４０は、第１の所定期間の出力電圧が所定の第１閾値範囲内ではないと判定すると（Ｓ１２でＮＯ）、第２の所定期間における出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達したか否かを判定する（Ｓ１４）。なお、本動作処理では、第２の所定期間における出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合を例示しているが、制御回路４０は、第２の所定期間における出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に１回だけ達した場合でもステップＳ１４の処理を実行してもよい。

【0048】

制御回路４０は、第２の所定期間における出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達していると判定すると（Ｓ１４でＹＥＳ）、把持信号を情報処理装置５０に出力する（Ｓ１５）。つまり、制御回路４０は、第２の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持であると検出し、図３の（ｃ）で示すように把持信号を情報処理装置５０に出力する。そして、制御回路４０は、Ｂを経由して、ステップＳ１１の動作処理に戻す。

【0049】

一方、制御回路４０は、第２の所定期間における出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達していないと判定すると（Ｓ１４でＮＯ）、第３の所定期間における出力電圧の移動平均値が所定範囲内か否かを判定する（Ｓ１６）。

【0050】

制御回路４０は、第３の所定期間における出力電圧の移動平均値が所定範囲内でないと判定した場合（Ｓ１６でＮＯ）、Ｂを経由して、ステップＳ１１の動作処理に戻す。

【0051】

一方、制御回路４０は、第３の所定期間における出力電圧の移動平均値が所定範囲内であると判定した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、心拍信号を情報処理装置５０に出力する（Ｓ１７）。

【0052】

ここで、ステップＳ１６では、運転者がステアリングホイール１０を把持することで、ステップＳ１５を経由した場合であって、一対のセンサ電極２０の出力電圧の移動平均値が所定範囲内の場合、一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づく心拍信号を出力する。

【0053】

次に、Ａを経由して、図５に示すように、制御回路４０は、センサ回路３０から、一対のセンサ電極２０から出力されたそれぞれの信号に基づく差分信号に示される出力電圧を取得する（Ｓ２１）。

【0054】

次に、制御回路４０は、第４の所定期間における出力電圧が所定の第２閾値範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２２）。

【0055】

制御回路４０は、第４の所定期間における出力電圧が所定の第２閾値範囲内であると判定すると（Ｓ２２でＹＥＳ）、非把持信号を情報処理装置５０に出力する（Ｓ２３）。つまり、制御回路４０は、把持を検出した後、第４の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が所定の第２閾値範囲内であると判定すると、非把持であると検出し、図３の（ｃ）で示すように非把持信号を情報処理装置５０に出力する。そして、制御回路４０は、図４のステップＳ１１の動作処理に戻る。

【0056】

一方、制御回路４０は、第４の所定期間の出力電圧が所定の第２閾値範囲内でないと判定すると（Ｓ２２でＮＯ）、心拍信号を情報処理装置５０に出力する（Ｓ２４）。つまり、運転者の手がステアリングホイール１０から離れておらず、運転者の手がステアリングホイール１０を把持している状態が続いているため、制御回路４０は、心拍信号を情報処理装置５０に出力し続ける。そして、制御回路４０は、図５のステップＳ２１の動作処理に戻す。

【0057】

なお、図３の（ａ）～（ｃ）は、図４及び図５のフローチャートにおける処理動作の一例を例示しているものであり、図４及び図５のフローチャートにおける処理動作が図３の（ａ）～（ｃ）に限定されるものではない。

【0058】

＜作用効果＞
次に、本実施の形態に係る計測装置１の作用効果について説明する。

【0059】

上述したように、本実施の形態に係る計測装置１は、車両３のステアリングホイール１０に設けられる一対のセンサ電極２０と、一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づいて、心拍信号を出力する制御回路４０とを備える。そして、制御回路４０は、一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に達したか否かに基づいて、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持を検出する。

【0060】

これによれば、運転者の手によるステアリングホイール１０への把持の有無の検知と、運転者の心拍の検知とを別々の回路を用いなくても、１つの制御回路４０で運転者の手によるステアリングホイール１０への把持の検知と、運転者の心拍の検知とを並列的に行うことができる。

【0061】

したがって、本実施の形態の計測装置１によれば、回路構成を簡易にすることができる。

【0062】

特に、本実施の形態の計測装置１によれば、運転者の手によるステアリングホイール１０への把持の有無の検知及び運転者の心拍の検知と、回路構成の簡素との両立を実現することができる。

【0063】

また、本実施の形態に係る計測装置１は、一対のセンサ電極２０のうちの一方と対応するように、ステアリングホイール１０に設けられるグランド電極２３をさらに備える。

【0064】

これによれば、一対のセンサ電極２０のうちの一方のセンサ電極を基準電極とすることができるため、一対のセンサ電極２０の出力電圧（電位差）を精度よく測定することができる。このため、制御回路は、運転者の把持、非把持及び心拍を精度よく検出することができる。

【0065】

また、本実施の形態に係る計測装置１において、制御回路４０は、第１の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が所定の閾値範囲（所定の第１閾値範囲）内の場合、ステアリングホイール１０に対する非把持であると検出する。

【0066】

これによれば、ステアリングホイール１０への把持を開始する際に、所定の第１閾値範囲の出力電圧を検出することができるため、ステアリングホイール１０に対する非把持を検出することができる。

【0067】

また、本実施の形態に係る計測装置１において、制御回路４０は、第２の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持であると検出する。

【0068】

これによれば、ステアリングホイール１０への把持を開始し始める際に、出力電圧が検出範囲の上限値及び下限値のうちの少なくとも一方に複数回達した場合、運転者の手によるステアリングホイール１０に対する把持として検出することができる。このため、ステアリングホイール１０に対する運転者の手による把持を精度よく検出することができる。

【0069】

また、本実施の形態に係る計測装置１において、制御回路４０は、把持を検出した後、第３の所定期間における一対のセンサ電極２０の出力電圧の移動平均値が所定範囲内の場合、一対のセンサ電極２０の出力電圧に基づく心拍信号を出力する。

【0070】

これによれば、運転者の手によるステアリングホイール１０への把持を開始してから、運転者の手によるステアリングホイール１０への把持が安定した際に、移動平均値が所定範囲内となる出力電圧を検出することができる。このため、運転者の手によるステアリングホイール１０への把持が安定したときにおける、運転者の心拍信号を出力することができるため、精度よい運転者の心拍信号を出力することができる。

【0071】

また、本実施の形態に係る計測装置１において、制御回路４０は、把持を検出した後、第４の所定期間の出力電圧が所定の第２閾値範囲内であると判定した場合、非把持であると検出する。

【0072】

これによれば、把持を検出した後、第４の所定期間の出力電圧が所定の第２閾値範囲内であると判定した場合、ステアリングホイール１０に対する非把持を検出することができる。

【0073】

（その他の変形例）
以上、本開示に係る計測装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態に施したものも、本開示の範囲に含まれてもよい。

【0074】

例えば、上記実施の形態に係る計測装置において、ステアリングホイールに一対のセンサ電極が設けられているが、ステアリングホイールに３つ以上のセンサ電極が設けられていてもよい。

【0075】

また、上記実施の形態に係る計測装置に含まれる制御回路等は典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

【0076】

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0077】

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0078】

また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態は例示された数字に制限されない。

【0079】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0080】

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

【0081】

なお、上記の実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本開示は、例えば計測装置を搭載した車両、車両以外のその他の装置及びシステムに利用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 計測装置
３ 車両
１０ ステアリングホイール
２０ センサ電極
２１ 第１センサ電極
２２ 第２センサ電極
２３ グランド電極
４０ 制御回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】