導電性布地ベースドライ電極を用いたドライバーECG測定システム

Driver ECG Measuring System With a Conductive Fabric-Based Dry Electrode
You-Jun Choi, Jae-Yeol Lee, Seung-Hyun Kong
IEEE Access, Volume 6, Page 415-427, October 2017

自動車メーカーがドライバー状態の監視を目的として心電図(ECG)信号を測定する際に使用するドライ電極には,3つの技術的な問題がある.取り付けの柔軟性がないこと,ECG信号検出の安定性が低いこと,ドライバーを傷つける可能性があることである.さらにSNRを改善し,ECG信号検出の安定性を高め,電極のより広いダイナミックレンジを確保するために,自動車製造業者が採用している複雑な信号調整回路は,ドライバECG測定システムのコストおよび複雑さを増加させている.本論文では,電気メッキ法で製造された導電性布地の乾燥電極材料で覆われたステアリングホイールを使用して,これらの3つの技術的問題を解決するドライバECG測定システムを提案する.さらに本研究では,アタッチメントの柔軟性を向上させ,必要な信号調整回路のコストおよび複雑さを低減することを目的とし,布地の乾燥電極の開発において導電性の布形成手順を採用している.提案されたシステムのECG信号測定性能を,臨床ECGモニタリングシステムからのECG信号測定結果と比較することによって検証する.さらに,従来のECG測定システムよりも簡易な信号条件回路を適用した際にも,実際の運転環境での様々なフィールドテストにより従来のECG測定システムより高いSNRとECG信号検出安定性を実現することを確認する.