JP2020058743A - 監視装置、監視システム、座席、移動体、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】呼吸運動に関する情報を取得すること。【解決手段】本開示に係る監視装置は、取得部と、処理部と、を備える。取得部は、使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する。処理部は、第１信号と第２信号とに基づいて、少なくとも使用者の呼吸運動に関する情報を取得する。【選択図】図５

Description

本開示は、監視装置、監視システム、座席、移動体、およびプログラムに関する。

近年、人の生体情報を様々なセンサを用いて取得する監視装置が開発されている。例えば車両に搭載されるドライバモニタリングシステムが監視装置を用いたシステムとして知られている。ドライバモニタリングシステムは、運転者の生体情報を取得する。そして、ドライバモニタリングシステムは、例えば、取得した生体情報から運転者の状態を推定し、推定された運転者の状態に基づいて、安全運転の支援または車内環境の制御を実行する。

生体情報としては、心拍数など、心拍に関する情報がよく採用される。例えば特許文献１および特許文献２には、心拍に関する情報を取得する技術について開示されている。

特開２００７−２４４４７９号公報 特開２０００−５１１６４号公報

人の健康状態または緊張状態は、心拍だけでなく呼吸運動にも影響する。よって、生体情報として、呼吸運動に関する情報が取得できれば、人の状態の推定の精度が向上する。しかしながら、特許文献１および２の何れにも、呼吸運動に関する情報を取得する技術については開示されていない。

本開示は、呼吸運動に関する情報を取得することができる監視装置、監視システム、座席、移動体、およびプログラムを提供する。

本開示に係る監視装置は、取得部と、処理部と、を備える。取得部は、使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する。処理部は、第１信号と第２信号とに基づいて、少なくとも使用者の呼吸運動に関する情報を取得する。

本開示に係る監視システムは、第１の圧力センサと、第２の圧力センサと、監視装置と、を備える。第１の圧力センサは、使用者の背部によって押圧される位置に設けられている。第２の圧力センサは、使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧される位置に設けられている。監視装置は、第１の圧力センサによって出力された第１信号と、第２の圧力センサによって出力された第２信号と、に基づいて、使用者の呼吸に関する情報を取得する。

本開示に係るプログラムは、コンピュータに、第１信号と第２信号とを取得する処理と、第１信号と第２信号とに基づいて使用者の呼吸運動に関する情報を取得する処理と、を実行させる。第１信号は、使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された信号である。第２信号は、使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された信号である。

本開示に係る監視装置によれば、呼吸運動に関する情報を取得することができる。

図１は、実施形態の監視装置が搭載された車両の平面図である。 図２は、実施形態の座席の斜視図である。 図３は、実施形態の圧力センサの位置と運転者の体の部位との対応関係を説明するための図である。 図４は、実施形態の監視装置のハードウェア構成の一例を説明するための図である。 図５は、プロセッサが実施形態の監視プログラムを実行することによって実現する機能構成の一例を説明するための図である。 図６は、実施形態の処理部よって各出力信号から各波形が抽出される様子を説明するための図である。 図７は、実施形態の監視装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る監視装置、監視システム、座席、移動体、およびプログラムの実施形態について説明する。

（実施形態）
実施形態の監視装置は、移動体に搭載され得る。ここでは、監視装置が移動体としての車両に搭載された例を挙げて説明する。

図１は、実施形態の監視装置（監視装置１０）が搭載された車両（車両１００）の平面図である。

車両１００の車室内には、車両１００の使用者である運転者が着座する座席２０が設けられている。つまり、座席２０は運転席である。運転者は、座席２０に着座した状態で、操舵ハンドル３０を操作したり、不図示のアクセルペダルおよびブレーキペダルを操作したりすることによって、車両１００を操縦することが可能である。

また、車両１００には、監視装置１０が設けられている。監視装置１０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。監視装置１０は、座席２０に着座した運転者の生体情報として、呼吸運動に関する情報と、心拍に関する情報とを、取得することができる。

なお、呼吸運動に関する情報としては、呼吸運動に関する限り、任意の情報が採用され得る。呼吸運動に関する情報は、例えば、呼吸の周波数、または呼吸の間隔であってもよい。呼吸運動に関する情報は、呼吸波形、または呼吸波形のパワースペクトルであってもよい。呼吸波形に関しては後述する。以降、呼吸運動に関する情報を、呼吸情報と表記する。

また、心拍に関する情報としては、心拍に関する限り、任意の情報が採用され得る。心拍に関する情報は、例えば、心拍数、ＲＲＩ（R-R interval）値、ＬＦ（Low Frequency）値、またはＨＦ（High Frequency）値であってもよい。なお、ＲＲＩは、心拍の間隔の一例である。ＬＦ値は、呼吸運動に起因する心拍の変動成分の強度である。ＨＦ値は、血圧変動に起因する心拍の変動成分の強度である。心拍に関する情報は、心拍波形、または心拍波形のパワースペクトルであってもよい。心拍波形に関しては後述する。以降、心拍に関する情報を、心拍情報と表記する。

図２は、実施形態の座席２０の斜視図である。実施形態では、呼吸情報および心拍情報を取得するために、第１の圧力センサ２−１、第２の圧力センサ２−２、および第３の圧力センサ２−３が使用される。圧力センサ２−１〜２−３は、本図に例示されるように、座席２０に設けられている。圧力センサ２−１〜２−３は、座席２０に着座した運転者の体の所定部位によって押圧される位置に設けられている。

図３は、実施形態の圧力センサ２−１〜２−３の位置と運転者（運転者２００）の体の部位との対応関係を説明するための図である。

図２、図３に示されるように、第１の圧力センサ２−１は、座席２０の背もたれ部２１の、運転者２００の背部に対応した位置に埋め込まれている。第２の圧力センサ２−２は、座席の座部２２の、運転者２００の臀部に対応した位置に埋め込まれている。また、第３の圧力センサ２−３は、座席の座部２２の、運転者２００の左大腿部の膝窩動脈の位置に対応した位置に埋め込まれている。

第１の圧力センサ２−１は、着座した運転者の背部によって背もたれ部２１の表皮を介して押圧される。その状態において、第１の圧力センサ２−１は、運転者の背部による押圧によってもたらされる圧力に対応した信号を出力する。

ここで、背部は、肺および心臓から近い。したがって、第１の圧力センサ２−１は、車両１００の振動の成分および運転者２００の体動の成分だけでなく運転者２００の心拍に対応した成分および運転者の呼吸運動に対応した成分を含む信号を出力することができる。

第２の圧力センサ２−２は、着座した運転者２００の左大腿部によって座部２２の表皮を介して押圧される。その状態において、第２の圧力センサ２−２は、左大腿部による押圧によってもたらされる圧力に対応した信号を出力する。

第２の圧力センサ２−２は、膝窩動脈の位置に対応した位置に設けられているので、車両１００の振動の成分および運転者２００の体動の成分のほかに運転者の心拍に対応した成分を含む信号を出力することができる。

また、下肢部は、肺から遠い。よって、第２の圧力センサ２−２の出力信号は、呼吸運動に対応した成分を含まないか、または第２の圧力センサ２−２の出力信号に含まれる呼吸運動に対応した成分は無視できるほど小さい。

なお、第２の圧力センサ２−２が設けられる位置は、左大腿部の膝窩動脈の位置に対応した位置に限定されない。例えば、第２の圧力センサ２−２は、右大腿部の膝窩動脈の位置に対応した位置に設けられてもよい。または、運転者２００の心拍の成分を含む信号を取得できるのであれば、第２の圧力センサ２−２は、右または左大腿部の大腿動脈に対応した位置に設けられてもよい。つまり、第２の圧力センサ２−２は、運転者２００の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧される任意の位置に設けられ得る。

第３の圧力センサ２−３は、着座した運転者２００の臀部によって座部２２の表皮を介して押圧される。その状態において、第２の圧力センサ２−２は、臀部による押圧によってもたらされる圧力に対応した信号を出力する。

臀部によって押圧された第３の圧力センサ２−３は、車両１００の振動の成分および運転者２００の体動の成分を含む信号を出力することができる。ここで、臀部は、一般に、厚い脂肪で覆われているので、肺および心臓で発生する振動の成分を伝達しにくい。よって、臀部によって押圧された第３の圧力センサ２−３の出力信号は、運転者２００の心拍に対応した成分および運転者の呼吸運動に対応した成分を含まない。または、運転者２００の心拍に対応した成分または運転者の呼吸運動に対応した成分が第３の圧力センサ２−３の出力信号に含まれたとしても、第３の圧力センサ２−３の出力信号に含まれる運転者２００の心拍に対応した成分または運転者の呼吸運動に対応した成分は、無視できるほど小さく、特に、第１の圧力センサ２−１または第２の圧力センサ２−２の出力信号に含まれる同じ成分に比べて小さい。

なお、上記した圧力センサ２−１〜２−３のそれぞれは、必ずしも座席２０に埋め込まれてなくてもよい。圧力センサ２−１〜２−３のそれぞれは、座席２０を覆うシートカバーあるいは座席２０と運転者２００との間に介在するクッションなどに設けられて提供され得る。

また、圧力センサ２−１〜２−３としては、任意の種類のセンサが適用され得る。例えば、静電容量型の圧力センサ、または圧電素子を用いた圧力センサなどが圧力センサ２−１〜２−３として採用され得る。

これらの圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号は、監視装置１０に入力される。監視装置１０は、これらの圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号に基づいて呼吸情報と心拍情報とを取得する。

なお、第１の圧力センサ２−１の出力信号は、実施形態の第１信号の一例である。第２の圧力センサ２−２の出力信号は、実施形態の第２信号の一例である。第３の圧力センサ２−３の出力信号は、実施形態の第３信号の一例である。また、圧力センサ２−１〜２−３および監視装置１０は、実施形態の監視システム１を構成する。

図４は、実施形態の監視装置１０のハードウェア構成の一例を説明するための図である。監視装置１０は、プロセッサ１１、インタフェース装置１２、不揮発性メモリ１３、揮発性メモリ１４、およびバス１５を備える。プロセッサ１１、インタフェース装置１２、不揮発性メモリ１３、および揮発性メモリ１４は、バス１５に電気的に接続されている。

プロセッサ１１は、プログラムを実行可能なハードウェアである。プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。つまり、監視装置１０は、プログラムを実行できるコンピュータと同等の構成を備えている。

インタフェース装置１２は、外部接続のための接続ピンを含む、接続のためのハードウェアである。インタフェース装置１２は、当該接続ピンを介して入力された信号を監視装置１０に取り込む。インタフェース装置１２は、適宜、アナログデジタルコンバータなどを備えることができる。

インタフェース装置１２には、圧力センサ２−１〜２−３が接続されている。圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号は、インタフェース装置１２によって監視装置１０に取り込まれる。

揮発性メモリ１４は、プログラムの展開領域または一時的な情報の保存領域をプロセッサ１１に提供するメモリである。揮発性メモリ１４は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、またはこれらの組み合わせであってもよい。なお、揮発性メモリ１４の種類はこれらに限定されない。

不揮発性メモリ１３は、電源が供給されていない状態においても情報を保持し続けることができるメモリである。例えば、不揮発性メモリ１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、磁気ディスク装置、またはこれらの組み合わせによって構成され得る。なお、不揮発性メモリ１３の種類はこれらに限定されない。

実施形態では、不揮発性メモリ１３には、圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号に基づいて呼吸情報および心拍情報を取得するためのコンピュータプログラムである監視プログラム１６が予め格納されている。監視プログラム１６は、実施形態のプログラムの一例である。プロセッサ１１は、監視プログラム１６を実行することによって、呼吸情報および心拍情報を取得するための機能を実現する。

なお、監視プログラム１６は、監視装置１０内の不揮発性メモリ１３に予め組み込まれて提供される。監視装置１０にて実行される監視プログラム１６は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disc）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）カード等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、監視プログラム１６を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、監視プログラム１６をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

図５は、プロセッサ１１が実施形態の監視プログラム１６を実行することによって実現する機能構成の一例を説明するための図である。プロセッサ１１は、監視プログラム１６を実行することによって、取得部１７および処理部１８として機能する。

取得部１７は、圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号を、インタフェース装置１２を介して取得する。

処理部１８は、まず、取得部１７によって取得された圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号に基づいて、呼吸運動に対応した成分と、心拍に対応した成分と、を抽出する。呼吸運動に対応した成分を、呼吸波形と表記する。また、心拍に対応した成分を、心拍波形と表記する。

図６は、実施形態の処理部１８よって各出力信号から各波形が抽出される様子を説明するための図である。なお、本図は、模式的かつ例示的な図である。

波形Ｗ１は、第１の圧力センサ２−１の出力信号を示している。波形Ｗ２は、第２の圧力センサ２−２の出力信号を示している。波形Ｗ３は、第３の圧力センサ２−３の出力信号を示している。

前述したように、第２の圧力センサ２−２は、膝窩動脈に対応した位置に設けられている。よって、第２の圧力センサ２−２の出力信号（波形Ｗ２）は、主に、車両１００の振動および運転者２００の体動によるノイズ成分と心拍に対応した成分とを含む。また、第３の圧力センサ２−３は、臀部に対応した位置に設けられている。よって、第３の圧力センサ２−３の出力信号（波形Ｗ３）は、主に、車両１００の振動および運転者２００の体動によるノイズ成分を含む。

そこで、処理部１８は、（Ｗ２−Ｗ３）を演算し、当該演算によって得られた波形を心拍波形とする。つまり、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号から第３の圧力センサ２−３の出力信号を減算することによって、第２の圧力センサ２−２の出力信号から心拍波形を抽出する。波形Ｗ４は、（Ｗ２−Ｗ３）の演算によって得られた心拍波形を示している。

第１の圧力センサ２−１は、背部に対応した位置に設けられている。よって、第１の圧力センサ２−１の出力信号（波形Ｗ１）は、主に、車両１００の振動および運転者２００の体動によるノイズ成分と、心拍に対応した成分と、呼吸に対応した成分と、を含む。

そこで、処理部１８は、（Ｗ１−Ｗ３−Ｗ４）を演算し、当該演算によって得られた波形を呼吸波形とする。波形Ｗ５は、（Ｗ１−Ｗ３−Ｗ４）の演算によって得られた呼吸波形を示している。

なお、前述したように、波形Ｗ４は、（Ｗ２−Ｗ３）の演算によって得られる。これを（Ｗ１−Ｗ３−Ｗ４）に代入すると、（Ｗ１−Ｗ２）が得られる。つまり、呼吸波形（波形Ｗ５）を得るための演算は、（Ｗ１−Ｗ２）の演算と等価である。換言すると、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算することによって、第１の圧力センサ２−１の出力信号から呼吸波形を抽出している。

なお、処理部１８は、（Ｗ１−Ｗ３−Ｗ４）の演算に替えて、（Ｗ１−Ｗ２）の演算を実際に実行することによって呼吸波形を取得してもよい。その場合には、呼吸波形を得るための信号としての第３の圧力センサ２−３の出力信号は不要となる。

図５に説明を戻す。処理部１８は、さらに、抽出された呼吸波形から、呼吸情報を取得する。また、処理部１８は、抽出された心拍波形から、心拍情報を取得する。

なお、処理部１８は、各波形の抽出、または各波形からの各情報の取得の際に、必要に応じて、微積分、ゲインの積算、オフセットの加減算、フーリエ変換、フィルタ処理、ピーク検出、または他の任意の演算を実行し得る。

図７は、実施形態の監視装置１０の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

まず、取得部１７は、圧力センサ２−１〜２−３からの出力信号を取得する（Ｓ１０１）。

続いて、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号とから心拍波形を演算する（Ｓ１０２）。

具体的には、Ｓ１０２では、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号から第３の圧力センサ２−３の出力信号を減算することによって、心拍波形を得る。処理部１８は、減算の前に、２つの出力信号のうちの一方または両方に、ゲインの積算、オフセットの加減算、またはフィルタ処理などを施してもよい。また、処理部１８は、得られた心拍波形に対し、任意の処理（例えば平滑化など）を施してもよい。

続いて、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号と心拍波形とから呼吸波形を演算する（Ｓ１０３）。

具体的には、Ｓ１０３では、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号から、第３の圧力センサ２−３の出力信号と心拍波形とを減算することによって、呼吸波形を得る。処理部１８は、減算の前に、２つの出力信号および心拍波形のうちの一または複数に、ゲインの積算、オフセットの加減算、またはフィルタ処理などを施してもよい。また、処理部１８は、得られた呼吸波形に対し、任意の処理（例えば平滑化など）を施してもよい。

続いて、処理部１８は、呼吸波形から呼吸情報を取得する（Ｓ１０４）。

Ｓ１０４では、処理部１８は、微積分、ゲインの積算、オフセットの加減算、フーリエ変換、フィルタ処理、ピーク検出、または他の任意の演算を行うことによって、呼吸情報を取得する。処理部１８は、呼吸波形を呼吸情報として扱ってもよい。

続いて、処理部１８は、心拍波形から心拍情報を取得する（Ｓ１０５）。

Ｓ１０５では、処理部１８は、微積分、ゲインの積算、オフセットの加減算、フーリエ変換、フィルタ処理、ピーク検出、または他の任意の演算を行うことによって、心拍情報を取得する。処理部１８は、心拍波形を心拍情報として扱ってもよい。

処理部１８は、心拍波形から心拍情報を取得する際に、呼吸情報を使用してもよい。例えば、呼吸運動に起因する心拍の変動成分の強度であるＬＦ値を呼吸情報として取得する場合、処理部１８は、呼吸情報として呼吸運動の周波数を予め得ておけば、呼吸運動に起因する心拍の変動成分の周波数として正確な値を使用できる。これによって、ＬＦ値をより正確に求めることができる可能性がある。

Ｓ１０１〜Ｓ１０５の各処理の実行タイミングおよび実行期間は、任意に設定され得る。一例では、監視装置１０は、Ｓ１０１の処理を所定のサンプリング周期で実行する。監視装置１０は、Ｓ１０１の処理を、そのサンプリング周期よりも十分に長い所定の期間、継続して実行し、その期間に取得された各信号のデータを揮発性メモリ１４にバッファリングする。監視装置１０は、揮発性メモリ１４にバッファリングされた各信号のデータを用いてＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を実行する。監視装置１０は、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理を繰り返し実行してもよいし、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の処理を間欠的に実行してもよい。サンプリング周期および各信号のデータのバッファリングの期間は、任意に設定され得る。

Ｓ１０１〜Ｓ１０５の一連の処理によって得られた呼吸情報および心拍情報は、任意の処理に供され得る。監視装置１０は、呼吸情報および心拍情報のうちの一部または全部を不図示の表示装置に表示してもよい。または、監視装置１０は、呼吸情報および心拍情報のうちの一部または全部を用いて運転者２００の状態を判断し、判断の結果を車両１００または車内環境の制御に使用してもよい。心拍情報だけでなく呼吸情報を使って運転者２００の状態を判断すれば、心拍情報だけで運転者２００の状態を判断する場合に比べ、より正確に運転者２００の状態を判断できる可能性がある。

以上では、圧力センサ２−１〜２−３は運転席に設けられているとして説明した。圧力センサ２−１〜２−３は、運転席のほかに、または運転席に替えて、助手席または後部座席に設けられてもよい。つまり、圧力センサ２−１〜２−３が設けられる座席２０は、運転席だけに限定されない。

また、移動体の一例として車両１００を挙げて説明した。実施形態の監視システム１を搭載可能な移動体は車両１００に限定されない。例えば、実施形態の監視システム１は、飛行機または鉄道車両にも適用することができる。圧力センサ２−１〜２−３は、飛行機または鉄道車両の操縦席または客席に設けることもできる。また、実施形態の監視システム１は、車椅子にも搭載することができる。

また、実施形態の監視システム１の適用範囲は移動体だけに限定されない。例えば、実施形態の監視システム１は、マッサージチェアまたは通常の椅子にも適用され得る。つまり、マッサージチェアまたは通常の椅子を含む任意の座席を、圧力センサ２−１〜２−３を設けることで、実施形態の座席として構成することが可能である。

また、実施形態の監視装置１０は、処理部１８によって得られた呼吸情報および心拍情報のうちの一方または両方を例えば不揮発性メモリ１３にログとして蓄積してもよい。監視装置１０は、ログとして蓄積された情報（呼吸情報または心拍情報）を、ネットワークを介して、または着脱可能なメモリなどを介して出力できるように構成されてもよい。

また、以上では、プロセッサ１１が監視プログラム１６を実行することによって取得部１７および処理部１８としての機能が実現される、として説明した。取得部１７および処理部１８の機能のうちの一部または全部は、論理回路によって実現されてもよい。取得部１７および処理部１８の機能のうちの一部または全部は、アナログ回路によっても実現されてもよい。取得部１７および処理部１８の機能のうちの一部または全部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって実現されてもよい。

また、以上では、監視装置１０が呼吸情報および心拍情報の両方を取得する例を説明した。監視装置１０は、呼吸情報のみを取得するように構成されてもよい。その場合には、圧力センサ２−１〜２−３のうちの第３の圧力センサ２−３を省略し、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算することによって呼吸波形を得るように構成されてもよい。

以上述べたように、実施形態によれば、監視装置１０は、取得部１７と処理部１８とを備える。取得部１７は、使用者（例えば運転者２００）の背部によって押圧された第１の圧力センサ２−１の出力信号と、使用者の下肢部の膝窩動脈の部位によって押圧された第２の圧力センサ２−２の出力信号とを取得する（例えば図７のＳ１０１）。処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づいて使用者の呼吸情報を取得する（例えば図７のＳ１０２〜Ｓ１０４）。

この構成により、呼吸情報を取得することが可能となる。

なお、使用者の下肢部の膝窩動脈の部位は、使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位の一例である。

また、以上では、取得部１７は、使用者の臀部によって押圧された第３の圧力センサ２−３の出力信号をさらに取得し（例えば図７のＳ１０１）、処理部１８が３つの圧力センサ２−１〜２−３の出力信号に基づいて呼吸情報を取得する例について説明した。具体的には、処理部１８は、Ｓ１０３の処理において、第１の圧力センサ２−１の出力信号から第３の圧力センサ２−３の出力信号と心拍波形とを減算することによって呼吸波形を取得した。この処理は、図６を用いて説明したように、第１の圧力センサ２−１の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算する処理と等価である。つまり、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算することによって第１の圧力センサ２−１の出力信号から呼吸波形を抽出している。

なお、前述したように、処理部１８は、実際に第１の圧力センサ２−１の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算することによって呼吸波形を取得するように構成されてもよい。

なお、被減数要素と減数要素との関係はこれに限定されない。例えば、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号から第１の圧力センサ２−１の出力信号を減算し、減算によって得られた波形の絶対値を演算することによって、呼吸波形を取得してもよい。つまり、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号との差分を呼吸波形として算出することができる。

また、処理部１８は、呼吸波形を取得する際、または呼吸波形から呼吸情報を取得する際に、必要に応じて、微積分、ゲインの積算、オフセットの加減算、フーリエ変換、フィルタ処理、ピーク検出、または他の任意の演算を実行し得る。即ち、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づく演算を行うことによって、使用者の呼吸情報を得ることができる。つまり、処理部１８は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づいて使用者の呼吸情報を取得することができる。

なお、前述したように、呼吸運動に関する情報であれば任意の情報を呼吸情報とすることができる。例えば、呼吸情報は呼吸波形であってもよい。

また、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号とに基づいて心拍情報を取得する（例えば図７のＳ１０２、Ｓ１０５）。

これによって、呼吸情報だけでなく心拍情報を取得することが可能となる。

なお、処理部１８は、具体的には、例えば、第２の圧力センサ２−２の出力信号から第３の圧力センサ２−３の出力信号を減算することによって第２の圧力センサ２−２の出力信号から心拍波形を抽出している。

心拍波形を抽出する処理に関しても、被減数要素と減数要素との関係は上記に限定されない。例えば、処理部１８は、第３の圧力センサ２−３の出力信号から第２の圧力センサ２−２の出力信号を減算し、減算によって得られた波形に対して絶対値化などを行うことによって、心拍波形を取得してもよい。つまり、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号との差分を心拍波形として算出することができる。

処理部１８は、心拍波形の抽出の際、または心拍波形から心拍情報を取得する際に、必要に応じて、微積分、ゲインの積算、オフセットの加減算、フーリエ変換、フィルタ処理、ピーク検出、または他の任意の演算を実行し得る。即ち、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号とに基づく演算を行うことによって、使用者の呼吸情報を得ることができる。つまり、処理部１８は、第２の圧力センサ２−２の出力信号と第３の圧力センサ２−３の出力信号とに基づいて心拍情報を取得することができる。

なお、前述したように、心拍に関する情報であれば任意の情報を心拍情報とすることができる。例えば、心拍情報は心拍波形であってもよい。

また、実施形態によれば、監視システム１は、第１の圧力センサ２−１と、第２の圧力センサ２−２と、監視装置１０とを備える。第１の圧力センサ２−１は、使用者の背部によって押圧される位置に設けられている。第２の圧力センサ２−２は、使用者の下肢部の動脈に対応した部位によって押圧される位置に設けられている。監視装置１０は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づいて呼吸情報を取得する。

この構成により、呼吸情報を取得することが可能になる。

また、実施形態によれば、座席２０の、使用者の背部によって押圧される位置に第１の圧力センサ２−１が設けられている（例えば図２および図３の背もたれ部２１）。また、座席２０の、使用者の膝窩動脈に対応した位置に第２の圧力センサ２−２が設けられている（例えば図２および図３の座部２２）。

この構成により、使用者がセンサを装着する動作を必要とすることなく呼吸情報を取得することが可能となる。

また、実施形態によれば、移動体としての車両１００は、座席２０と監視装置１０とを備える。座席２０の、使用者の背部によって押圧される位置に第１の圧力センサ２−１が設けられている（例えば図２および図３の背もたれ部２１）。座席２０の、使用者の膝窩動脈に対応した位置に第２の圧力センサ２−２が設けられている（例えば図２および図３の座部２２）。監視装置１０は、監視装置１０は、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づいて呼吸情報を取得する。

この構成が移動体の運転席（操縦席）に適用されると、監視装置１０は、移動体の運転者（操縦者）の呼吸情報を取得することが可能となる。

また、実施形態によれば、監視装置１０は、コンピュータと同等のハードウェア構成を有している。そして、監視プログラム１６は、使用者（例えば運転者２００）の背部によって押圧された第１の圧力センサ２−１の出力信号と、使用者の下肢部の膝窩動脈の部位によって押圧された第２の圧力センサ２−２の出力信号とを取得する処理と（例えば図７のＳ１０１）、第１の圧力センサ２−１の出力信号と第２の圧力センサ２−２の出力信号とに基づいて使用者の呼吸情報を取得する処理と（例えば図７のＳ１０２〜Ｓ１０４）を監視装置１０に実行させる。

この構成により、呼吸情報を取得することが可能となる。

なお、上記には、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲または要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する取得部と、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて、少なくとも前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する処理部と、
を備える監視装置。
（２）
前記処理部は、前記第１信号と前記第２信号との差分を前記使用者の呼吸運動に関する情報として算出する、
上記（１）に記載の監視装置。
（３）
前記取得部は、前記使用者の臀部によって押圧された第３の圧力センサから出力された第３信号をさらに取得し、
前記処理部は、前記第１信号と前記第２信号と前記第３信号とに基づいて前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する、
上記（１）または（２）に記載の監視装置。
（４）
前記処理部は、前記第２信号と前記第３信号とに基づいて前記使用者の心拍に関する情報を取得する、
上記（３）に記載の監視装置。
（５）
前記処理部は、前記第２信号と前記第３信号との差分を前記使用者の心拍に関する情報として算出する、
上記（４）に記載の監視装置。
（６）
使用者の背部によって押圧される位置に設けられた第１の圧力センサと、
前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧される位置に設けられた第２のセンサと、
前記第１の圧力センサによって出力された第１信号と、前記第２の圧力センサによって出力された第２信号と、に基づいて前記使用者の呼吸に関する情報を取得する監視装置と、
を備える監視システム。
（７）
上記（６）に記載の前記第１の圧力センサが設けられた背もたれ部と、
上記（６）に記載の前記第２の圧力センサが前記使用者の膝窩動脈に対応した位置に設けられた座部と、
を備える座席。
（８）
上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の前記監視装置と、上記（７）に記載の前記座席と、を備える移動体。
（９）
コンピュータに、
使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する処理と、
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する処理と、
を実行させるためのプログラム。

１ 監視システム
２−１ 第１の圧力センサ
２−２ 第２の圧力センサ
２−３ 第３の圧力センサ
１０ 監視装置
１１ プロセッサ
１２ インタフェース装置
１３ 不揮発性メモリ
１４ 揮発性メモリ
１５ バス
１６ 監視プログラム
１７ 取得部
１８ 処理部
２０ 座席
２１ 背もたれ部
２２ 座部
３０ 操舵ハンドル
１００ 車両
２００ 運転者

Claims (9)

1. 使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する取得部と、
   前記第１信号と前記第２信号とに基づいて、少なくとも前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する処理部と、
   を備える監視装置。
2. 前記処理部は、前記第１信号と前記第２信号との差分を前記使用者の呼吸運動に関する情報として算出する、
   請求項１に記載の監視装置。
3. 前記取得部は、前記使用者の臀部によって押圧された第３の圧力センサから出力された第３信号をさらに取得し、
   前記処理部は、前記第１信号と前記第２信号と前記第３信号とに基づいて前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する、
   請求項１または請求項２に記載の監視装置。
4. 前記処理部は、前記第２信号と前記第３信号とに基づいて前記使用者の心拍に関する情報を取得する、
   請求項３に記載の監視装置。
5. 前記処理部は、前記第２信号と前記第３信号との差分を前記使用者の心拍に関する情報として算出する、
   請求項４に記載の監視装置。
6. 使用者の背部によって押圧される位置に設けられた第１の圧力センサと、
   前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧される位置に設けられた第２のセンサと、
   前記第１の圧力センサによって出力された第１信号と、前記第２の圧力センサによって出力された第２信号と、に基づいて、前記使用者の呼吸に関する情報を取得する監視装置と、
   を備える監視システム。
7. 請求項６に記載の前記第１の圧力センサが設けられた背もたれ部と、
   請求項６に記載の前記第２の圧力センサが前記使用者の膝窩動脈に対応した位置に設けられた座部と、
   を備える座席。
8. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の前記監視装置と、
   請求項７に記載の前記座席と、
   を備える移動体。
9. コンピュータに、
   使用者の背部によって押圧された第１の圧力センサから出力された第１信号と、前記使用者の下肢部のうちの動脈に対応した部位によって押圧された第２の圧力センサから出力された第２信号と、を取得する処理と、
   前記第１信号と前記第２信号とに基づいて前記使用者の呼吸運動に関する情報を取得する処理と、
   を実行させるためのプログラム。

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