JP2009172292A - Estimating device for human state - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an estimating device for a human state for estimating a state of a human with high accuracy. <P>SOLUTION: The estimating device 1 for a human state for estimating the state of a subject includes state variation obtaining means 3, 4, 7 for obtaining a state variation of the subject, a state estimating means 7 for estimating the state of the subject from the state variation, a stable state determining means 7 for determining whether the state of the subject is stable or not, and a correcting means 7 for correcting the state variation of the subject or the state of the subject when the state of the subject is determined to be stable. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、人の状態を高精度に推定する人の状態推定装置に関する。   The present invention relates to a human state estimating apparatus that estimates a human state with high accuracy.

運転者の支援などに利用するために、覚醒状態、心理状態、疲労状態などの人の状態を推定する装置が各種提案されている。例えば、特許文献1に記載の人の状態推定装置では、被験者に対して刺激を与え、その刺激に対する生理反応から被験者の今回の状態変化量を求め、前回の覚醒レベルに今回の状態変化量を加味して今回の覚醒レベルを推定する。
特願2006−259204号
Various apparatuses for estimating a human state such as an arousal state, a psychological state, and a fatigue state have been proposed for use for driver assistance. For example, in the human state estimation device described in Patent Document 1, a stimulus is given to the subject, the current state change amount of the subject is obtained from the physiological response to the stimulus, and the current state change amount is set to the previous awakening level. In consideration of this, the current awakening level is estimated.
Japanese Patent Application No. 2006-259204

被験者がリラックスして状態が安定している場合、刺激を与えたとしても生理反応などに変化がなくなり、状態変化量にも変化がなくなる。そのため、特許文献1の記載の装置では、状態変化量の相対的な変化によって覚醒レベルを推定しているため、被験者が安定状態になると、推定される覚醒レベルにも変化がなくなる。その結果、この推定される覚醒レベルに誤差が含まれていると、被験者の状態が変化するまでその誤差が覚醒レベルの中に定常誤差として残ったままとなる。   When the subject is relaxed and the state is stable, even if a stimulus is given, the physiological reaction or the like is not changed, and the state change amount is also not changed. For this reason, in the device described in Patent Document 1, since the awakening level is estimated based on the relative change in the state change amount, the estimated awakening level is not changed when the subject is in a stable state. As a result, if an error is included in the estimated wakefulness level, the error remains as a stationary error in the wakefulness level until the state of the subject changes.

そこで、本発明は、人の状態を高精度に推定する人の状態推定装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the human state estimation apparatus which estimates a human state with high precision.

本発明に係る人の状態推定装置は、被験者の状態を推定する人の状態推定装置であって、被験者の状態変化量を取得する状態変化量取得手段と、状態変化量取得手段で取得した状態変化量に基づいて被験者の状態を推定する状態推定手段と、被験者の状態が安定状態か否かを判定する安定状態判定手段と、安定状態判定手段で安定状態と判定した場合、被験者の状態変化量又は被験者の状態を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。   The human state estimation device according to the present invention is a human state estimation device that estimates a subject's state, and is a state change acquisition unit that acquires the state change amount of the subject and a state acquired by the state change amount acquisition unit State estimation means for estimating the state of the subject based on the amount of change, stable state determination means for determining whether or not the subject's state is in a stable state, and when the stable state determination means determines that the state is stable, And correction means for correcting the quantity or the condition of the subject.

この人の状態推定装置では、状態変化量取得手段により被験者の状態変化量を取得し、状態推定手段によりその状態変化量に基づいて被験者の状態を推定する。状態変化量は、被験者の生理反応や行動反応などから求められる被験者の状態の変化を示す指標であり、例えば、実施の形態で説明するSPR値(ひいては、AR値)である。被験者の状態は、例えば、覚醒状態(眠気状態)、心理状態(焦り、イライラ、退屈など)、疲労状態、集中力、注意力、ストレスである。特に、人の状態推定装置では、安定状態判定手段により被験者の状態が安定状態か否かを判定する。安定状態になると、検出される状態変化量や推定される被験者の状態に変化がなくなり、定常誤差が残る場合がある。そこで、人の状態推定装置では、補正手段により被験者が安定状態の場合には被験者の状態変化量(ひいては、被験者の状態)又は被験者の状態を補正する。このように、人の状態推定装置では、被験者が安定状態になった場合には状態変化量又は状態を補正することにより、定常誤差を除去あるいは低減でき、人の状態を高精度に推定することができる。   In this human state estimation device, the state change amount of the subject is acquired by the state change amount acquisition means, and the state of the subject is estimated based on the state change amount by the state estimation means. The state change amount is an index indicating a change in the state of the subject obtained from the physiological reaction or behavioral response of the subject, and is, for example, an SPR value (and thus an AR value) described in the embodiment. The state of the subject is, for example, an arousal state (sleepiness state), a psychological state (impression, irritation, boredom, etc.), a fatigue state, concentration, attention, and stress. In particular, in the human state estimation device, it is determined whether or not the state of the subject is a stable state by the stable state determination means. When a stable state is reached, there may be no change in the detected state change amount or the estimated state of the subject, and a stationary error may remain. Therefore, in the human state estimation device, when the subject is in a stable state, the state change amount of the subject (and thus the state of the subject) or the state of the subject is corrected by the correcting means. As described above, in the human state estimation device, when the subject becomes stable, the state change amount or the state is corrected so that the steady state error can be removed or reduced, and the human state is estimated with high accuracy. Can do.

本発明の上記人の状態推定装置では、状態変化量取得手段で取得した被験者の状態変化量から状態変化量密度を取得する状態変化量密度取得手段を備え、補正手段は、安定状態判定手段で安定状態と判定した場合、状態変化量密度取得手段で取得した被験者の状態変化量密度に基づいて被験者の状態を推定し、当該状態変化量密度に基づいて推定した被験者の状態を用いて補正する構成としてもよい。   The human state estimation apparatus of the present invention includes state change amount density acquisition means for acquiring the state change amount density from the state change amount of the subject acquired by the state change amount acquisition means, and the correction means is the stable state determination means. If it is determined that the state is stable, the state of the subject is estimated based on the state change density of the subject acquired by the state change density acquisition means, and is corrected using the state of the subject estimated based on the state change density. It is good also as a structure.

この人の状態推定装置では、状態変化量密度取得手段により被験者の状態変化量から状態変化量密度(例えば、実施の形態で説明するSPR頻度)を取得する。そして、人の状態推定装置では、補正手段により被験者が安定状態の場合には被験者の状態変化量密度に基づいて被験者の状態を推定し、この推定した被験者の状態に基づいて補正を行う。このように、人の状態推定装置では、被験者が安定状態になったときの状態変化量密度を用いることにより、被験者の状態の絶対推定することができる。この絶対推定値により補正を行うので、推定された眠気レベルに含まれる定常誤差を除去又は低減できる。   In this human state estimation device, the state change amount density acquisition means acquires the state change amount density (for example, the SPR frequency described in the embodiment) from the state change amount of the subject. Then, in the human state estimation device, when the subject is in a stable state, the state of the subject is estimated based on the state change density of the subject, and correction is performed based on the estimated state of the subject. As described above, in the human state estimation device, the state change amount density when the subject is in a stable state can be used to perform absolute estimation of the state of the subject. Since the correction is performed based on the absolute estimated value, it is possible to remove or reduce the steady-state error included in the estimated sleepiness level.

本発明は、被験者が安定状態になった場合には状態変化量又は状態を補正することにより、人の状態を高精度に推定することができる。   The present invention can estimate a human state with high accuracy by correcting a state change amount or a state when the subject is in a stable state.

以下、図面を参照して、本発明に係る人の状態推定装置の実施の形態を説明する。   Embodiments of a human state estimation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施の形態では、本発明に係る人の状態推定装置を、車両に搭載され、運転者の眠気レベル(覚醒状態)を推定する状態推定システムに適用する。本発明に係る状態推定システムでは、運転者に対してリファレンス刺激を与え、そのリファレンス刺激に対する運転者の生理反応として皮膚電気活動(EDA[Electro Dermal Activity])(特に、皮膚電位反応(SPR[Skin Potential Response]))を検出し、AR[Active Reference]法によりSPR値(状態変化量に相当)に基づいてAR値を算出し、AR値に基づいて眠気レベル(状態に相当)を推定する。そして、本発明に係る状態推定システムでは、眠気レベルが運転に少しでも支障をきたすレベルの場合には眠気レベルに応じて運転者に対して注意喚起するために覚醒刺激を与える。なお、AR法とは、リファレンスである刺激(振動など)を一定時間毎に人に与え、その刺激に対して得られた人の生理反応の区間毎の相対変化に基づいて人の状態を(覚醒状態など)を推定する手法である。   In the present embodiment, the human state estimation device according to the present invention is applied to a state estimation system that is mounted on a vehicle and estimates a driver's drowsiness level (wake state). In the state estimation system according to the present invention, a reference stimulus is given to the driver, and the driver's physiological response to the reference stimulus is an electrodermal activity (EDA [Electro Dermal Activity]) (especially, skin potential response (SPR [Skin Potential Response])) is detected, the AR value is calculated based on the SPR value (corresponding to the state change amount) by the AR [Active Reference] method, and the sleepiness level (corresponding to the state) is estimated based on the AR value. In the state estimation system according to the present invention, when the drowsiness level is a level that causes even a little trouble in driving, an arousal stimulus is given to alert the driver according to the drowsiness level. In the AR method, a reference stimulus (vibration, etc.) is given to a person at regular intervals, and the state of the person is determined based on a relative change for each section of the person's physiological response obtained for the stimulus ( This is a method for estimating an arousal state or the like.

図1〜図10を参照して、本実施の形態に係る状態推定システム1について説明する。図1は、本実施の形態に係る状態推定システムの構成図である。図2は、本実施の形態に係る推定開始タイミング、リファレンス刺激、覚醒刺激、SPR値、AR値の時間変化の一例である。図3は、本実施の形態に係る眠気レベル(覚醒レベル)とAR値との対応関係を示す図である。図4は、本実施の形態に係るリファレンス刺激に対するSPR値の時間変化の一例である。図5は、本実施の形態に係るSPR頻度の時間変化の一例である。図6は、安定状態になったときの眠気推定モデルで推定した眠気レベル、主観評価による眠気レベル、AR値の時間変化の一例である。図7は、本実施の形態に係るAR値、AR’値、ARR値の時間変化の一例である。図8は、安定状態の場合のSPR頻度と眠気レベルとの対応関係の一例である。図9は、本実施の形態に係るSPR頻度による眠気レベルの絶対推定を行うためのキャリブレーション区間の一例である。図10は、実車試験における眠気推定モデルによる眠気レベル推定値、補正処理を行った場合の眠気レベル補正値、眠気レベル官能評価値の時間変化の一例である。   With reference to FIGS. 1-10, the state estimation system 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram of a state estimation system according to the present embodiment. FIG. 2 is an example of temporal changes in the estimation start timing, reference stimulus, wakefulness stimulus, SPR value, and AR value according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a correspondence relationship between the drowsiness level (wake level) and the AR value according to the present embodiment. FIG. 4 is an example of a time change of the SPR value with respect to the reference stimulus according to the present embodiment. FIG. 5 is an example of a time change of the SPR frequency according to the present embodiment. FIG. 6 is an example of the time change of the sleepiness level estimated by the sleepiness estimation model when the stable state is reached, the sleepiness level by subjective evaluation, and the AR value. FIG. 7 is an example of a time change of the AR value, the AR ′ value, and the ARR value according to the present embodiment. FIG. 8 is an example of a correspondence relationship between the SPR frequency and the sleepiness level in the stable state. FIG. 9 is an example of a calibration interval for performing absolute estimation of the sleepiness level based on the SPR frequency according to the present embodiment. FIG. 10 is an example of a time change of the sleepiness level estimated value by the sleepiness estimation model in the actual vehicle test, the sleepiness level correction value when the correction process is performed, and the sleepiness level sensory evaluation value.

状態推定システム1は、眠気推定モデルにより、今回求めたAR値と前回推定した眠気レベルに基づいて今回の眠気レベルを推定する。特に、状態推定システム1では、推定精度を向上させるために、運転者が安定状態か否かを判定し、安定状態の場合には推定した眠気レベルの定常誤差を低減(除去)するためにSPR頻度(状態変化量密度に相当)から求めた絶対推定眠気レベルにより眠気レベルを補正する。   The state estimation system 1 estimates the current sleepiness level based on the AR value obtained this time and the sleepiness level estimated last time by using the sleepiness estimation model. In particular, in the state estimation system 1, it is determined whether or not the driver is in a stable state in order to improve estimation accuracy, and in the case of the stable state, the SPR is used to reduce (remove) the steady state error of the estimated sleepiness level. The sleepiness level is corrected based on the absolute estimated sleepiness level obtained from the frequency (corresponding to the state change amount density).

ここで、状態推定システム1の具体的な構成について説明する前に、状態推定システム1における眠気推定モデルを用いた眠気レベル推定方法及び眠気レベルの補正方法について説明する。なお、眠気推定モデルについては、第1〜第3眠気推定モデルについて説明するが、いずれのモデルでも適用可能である。   Here, before describing a specific configuration of the state estimation system 1, a sleepiness level estimation method and a sleepiness level correction method using the sleepiness estimation model in the state estimation system 1 will be described. In addition, about a sleepiness estimation model, although the 1st-3rd sleepiness estimation model is demonstrated, any model is applicable.

まず、眠気推定モデルを用いた眠気レベル推定方法について説明する。図2に示すように、状態推定を開始すると、一定周期(例えば、30秒毎)のタイミングT,T,・・・で運転者に対してリファレンス刺激を与える。リファレンス刺激を与える毎に、そのリファレンス刺激に対する生理指標としてEDA(特に、皮膚電位活動(SPA[Skin Potential Activity])を検出する。そして、検出したSPAから直流成分(皮膚電位水準(SPL[Skin Potential Level]))を除去する。このSPAから直流成分(SPL)を除去した成分が、SPRの成分である。さらに、式(1)により、そのSPR成分(spr(t))の所定の処理区間(リファレンス刺激を付与直後の処理時間T)における時間積分値(SPR(t))を算出する。この時間積分値が、リファレンス刺激に対するSPR値である。図2には、黒丸を端点とする実線S,S,・・・により、各タイミングT,T,・・・でリファレンス刺激を与えたときに検出したSPR値の一例を示している。なお、処理時間Tは、刺激に対する生理指標(SPR)の反応特性などを考慮して設定される。SPR値としては、時間積分値の他に、所定の処理区間におけるSPR成分の最大値と最小値の差(絶対最大値:つまり、処理区間におけるPeak−to−Peak)やSPR成分の所定の処理区間の平均値でもよい。

Figure 2009172292
First, a sleepiness level estimation method using a sleepiness estimation model will be described. As shown in FIG. 2, when the state estimation is started, a reference stimulus is given to the driver at timings T 1 , T 2 ,... At a certain period (for example, every 30 seconds). Each time a reference stimulus is applied, EDA (especially, skin potential activity (SPA)) is detected as a physiological index for the reference stimulus, and a direct current component (skin potential level (SPL [Skin Potential Activity) is detected from the detected SPA. Level])) is removed, and the component obtained by removing the direct current component (SPL) from the SPA is the component of the SPR, and further, the predetermined processing section of the SPR component (spr (t)) according to the equation (1). The time integral value (SPR (t)) at (the processing time T immediately after the reference stimulus is applied) is calculated, which is the SPR value for the reference stimulus, as shown in FIG. S 1, S 2, by ..., shows an example of the detected SPR value when given the reference stimulus at each timing T 1, T 2,.. The processing time T is set in consideration of the response characteristic of the physiological index (SPR) to the stimulus, etc. As the SPR value, in addition to the time integral value, the maximum value of the SPR component in a predetermined processing interval The difference between the minimum values (absolute maximum value: Peak-to-Peak in the processing section) or the average value of the predetermined processing section of the SPR component may be used.
Figure 2009172292

SPR値を検出する毎に、今回検出したSPR(t)と前回検出したSPR(t−1)を用いて、式(2)によりSPRのAR値(AR(t))を算出する。AR値は、SPR値の相対変化の正規化値であり、0を基準にした値であり、0のときには相対変化がない。AR値は、眠気レベルと相関があり、0より大きいほど眠気が弱い(覚醒状態が高い)と推定でき、0より小さいほど眠気が強い(覚醒状態が低い)と推定できる。また、AR値は、相対変化量を正規化しているので、逐次的に更新され、遅い反応指標である。

Figure 2009172292
Every time the SPR value is detected, the AR value (AR (t)) of the SPR is calculated by the equation (2) using the SPR (t) detected this time and the SPR (t-1) detected last time. The AR value is a normalized value of the relative change in the SPR value, and is a value based on 0. When the AR value is 0, there is no relative change. The AR value correlates with the drowsiness level, and it can be estimated that the drowsiness is weaker (the arousal state is higher) as it is larger than 0, and that the drowsiness is stronger (the awake state is lower) as it is smaller than 0. In addition, since the relative change is normalized, the AR value is updated sequentially and is a slow reaction index.
Figure 2009172292

式(2)において、AR(t)は今回のリファレンス刺激に対するAR値であり、SPR(t)は今回のリファレンス刺激に対するSPR値であり、SPR(t−1)は前回のリファレンス刺激に対するSPR値である。t−1とtとの時間間隔は、リファレンス刺激付与間隔である。図2には、黒丸を端点とする破線A,A,・・・により、前後するSPR値から求めたAR値の一例を示している。この例では、AR(2)が0より小さく覚醒状態が低く、AR(3)が0より大きく覚醒状態が高い。 In Equation (2), AR (t) is the AR value for the current reference stimulus, SPR (t) is the SPR value for the current reference stimulus, and SPR (t−1) is the SPR value for the previous reference stimulus. It is. The time interval between t-1 and t is a reference stimulus application interval. FIG. 2 shows an example of the AR value obtained from the preceding and following SPR values by broken lines A 2 , A 3 ,. In this example, AR (2) is smaller than 0 and the awake state is low, and AR (3) is larger than 0 and the awake state is high.

眠気が強い場合(覚醒状態が低い場合)、運転者の覚醒状態を高めるために、眠気が強いと判定した直後のタイミングT3Sで運転者に対して覚醒刺激を与える。覚醒刺激を与える毎に、リファレンス刺激を与えたときにと同様に、SPR値とAR値を求める。図2には、白丸を端点とする実線S3sによりタイミングT3Sで覚醒刺激を与えたときに検出したSPR値と、白丸を端点とする破線A3sによりタイミングT3Sで覚醒刺激を与えたときに検出したAR値の一例を示している。 When sleepiness is strong (when the state of wakefulness is low), in order to increase the driver's state of wakefulness, a wakeful stimulus is given to the driver at timing T3S immediately after it is determined that sleepiness is strong. Each time the arousal stimulus is applied, the SPR value and the AR value are obtained in the same manner as when the reference stimulus is applied. In FIG. 2, when given the SPR value detected when given arousal stimulated with timing T 3S, arousal stimulated with timing T 3S by the dashed line A 3s to end point a white circle with a solid line S 3s to endpoint white circles An example of the detected AR value is shown in FIG.

AR値が眠気レベルと相関があることを利用し、AR値に基づいて眠気レベルを推定するための眠気推定モデルを考える。眠気推定モデルは、前回推定された眠気レベルに今回求めたAR値を加味する線形モデルである。式(3)には、眠気推定モデルの基本となる第1眠気推定モデルを示している。

Figure 2009172292
A sleepiness estimation model for estimating the sleepiness level based on the AR value is considered using the correlation between the AR value and the sleepiness level. The sleepiness estimation model is a linear model in which the AR value obtained this time is added to the sleepiness level estimated last time. Equation (3) shows the first sleepiness estimation model that is the basis of the sleepiness estimation model.
Figure 2009172292

式(3)において、DL(t)は今回の眠気レベルであり、AR(t)は今回のリファレンス刺激に対するAR値であり、DL(t−1)は前回の眠気レベルである。本実施の形態では、眠気レベル(覚醒レベル)を、6〜1(D0〜D5)の段階で表し、6(D0)が眠気が最も弱く(覚醒状態が最も高く)、1(D5)が眠気が最も強い(覚醒状態が最も低い)。一方、AR値は、0を基準にした値であり、その値の範囲が状況に応じて変動し、絶対量が不明である。したがって、眠気レベルとAR値のレンジは異なり、眠気推定モデルにおいて異なるレンジのパラメータを用いることになる。そこで、状態推定を行う前に、眠気レベルとAR値のレンジを調整する必要となる。   In Equation (3), DL (t) is the current sleepiness level, AR (t) is the AR value for the current reference stimulus, and DL (t−1) is the previous sleepiness level. In the present embodiment, the sleepiness level (wakefulness level) is expressed in the range of 6 to 1 (D0 to D5), 6 (D0) is the weakest sleepiness (the highest awakening state), and 1 (D5) is sleepiness. Is the strongest (lowest wakefulness). On the other hand, the AR value is a value based on 0, the range of the value varies depending on the situation, and the absolute amount is unknown. Therefore, the sleepiness level and the range of the AR value are different, and parameters of different ranges are used in the sleepiness estimation model. Therefore, it is necessary to adjust the sleepiness level and the range of the AR value before estimating the state.

本実施の形態では、図3に示すように、走行開始直後の安定走行(慣熟走行)になった後(数10秒〜数分程度)に、レンジを調整するためのキャリブレーション区間(数分程度)を設け、その後に状態推定を行う。まず、走行を開始すると、破線で示す一定周期のタイミングT,T,・・・でリファレンス刺激を与える。そして、リファレンス刺激を与える毎に、SPR値を求め、さらに、AR値を求める。ここで、走行開始直後は、運転者は覚醒状態が高いと推測できるので、キャリブレーション区間では眠気レベル(覚醒レベル)が6〜5(D0〜D1)と仮定する。そして、このキャリブレーション区間でのAR値の時間変化ACから、その変動幅を求める。眠気レベルの6〜5がその変動幅6〜5に相当するので、その変動幅6〜5に応じて眠気レベルの5〜1のAR値の変動幅5〜1(=変動幅6〜5×4)を求め、眠気レベルの5〜1に対応するAR値の範囲を規定する。図3の例では、キャリブレーション区間でAR値が0.2〜―0.8の値となっており、変動幅6〜5が1.0である。したがって、眠気レベル5〜1のAR値の変動幅5〜1は4.0であり、眠気レベルの5〜1に対応するAR値の範囲は−0.8〜−4.8であり、眠気レベル全体に対応するAR値の範囲は0.2〜−4.8である。なお、眠気レベルとAR値とのレンジ対応関係は運転者の状態、走行条件、天候などの様々な要因で変わるので、レンジ調整は走行毎に行う必要がある。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a calibration interval (several minutes) for adjusting the range is obtained after stable running (skillful running) immediately after starting running (several tens of seconds to several minutes). Degree) and then state estimation is performed. First, when traveling is started, a reference stimulus is given at timings T 1 , T 2 ,. Each time a reference stimulus is applied, an SPR value is obtained, and an AR value is further obtained. Here, since it can be assumed that the driver is in a high arousal state immediately after the start of traveling, it is assumed that the drowsiness level (wake level) is 6 to 5 (D0 to D1) in the calibration section. Then, the fluctuation range is obtained from the time change AC of the AR value in the calibration section. Since 6-5 sleepiness level corresponding to the fluctuation range 6-5, fluctuation range 5 to 1 (= variation range 6-5 × the AR value of 5 to 1 of drowsiness level according to the variation range 6-5 4) to determine the range of AR values corresponding to sleepiness levels of 5-1. In the example of FIG. 3, the AR value is 0.2 to −0.8 in the calibration section, and the fluctuation range 6 to 5 is 1.0. Accordingly, the fluctuation range 5 to 1 of the AR value of the sleepiness level 5 to 1 is 4.0, and the range of the AR value corresponding to the sleepiness level 5 to 1 is −0.8 to −4.8. The range of AR values corresponding to the entire level is 0.2 to -4.8. Note that the range correspondence relationship between the sleepiness level and the AR value varies depending on various factors such as the driver's condition, traveling conditions, weather, and the like, and thus the range adjustment needs to be performed for each traveling.

また、眠気推定モデルは、前回の眠気レベルを用いるので、眠気レベルの初期値が必要となる。そこで、走行開始直後は、運転者は覚醒状態が高いと仮定し、眠気レベルの初期値DL(0)を6(D0)とする。   In addition, since the sleepiness estimation model uses the previous sleepiness level, an initial value of the sleepiness level is required. Therefore, immediately after the start of traveling, it is assumed that the driver is in a high arousal state, and the initial value DL (0) of the drowsiness level is set to 6 (D0).

SPR(SPRの振幅)が小さくなっているときには、大きいときに比べて、外部環境によるちょっとしたノイズ(例えば、ロードノイズ、風切り音、同乗者の行動)の影響でもSPRが大きく変動する。SPRが大きく変動すると、前後のSPR値の相対変化から求められるAR値も大きく変動する。第1眠気推定モデルではAR値をそのまま加味しているので、このようにノイズの影響などによってAR値が大きく変動すると、推定される眠気レベルDL(t)もその影響を直接受けて大きく変動する。また、運転者が刺激に対して過敏に反応する状態のときには、ちょっとしたノイズの影響でも過剰に反応するので、SPRが大きく変動する。この場合も、上記と同様に、推定される眠気レベルDL(t)もその影響を直接受けて大きく変動する。さらに、第1眠気推定モデルは線形モデルなので、定常誤差が発生する。そのため、前回の眠気レベルDL(t−1)に誤差が含まれていると、その誤差が累積されてゆき、定常誤差も大きくなってゆく。   When the SPR (SPR amplitude) is small, the SPR greatly fluctuates even under the influence of slight noise (for example, road noise, wind noise, passenger's behavior) due to the external environment, compared to when it is large. When the SPR fluctuates greatly, the AR value obtained from the relative change of the preceding and following SPR values also fluctuates greatly. In the first sleepiness estimation model, since the AR value is taken into account as it is, if the AR value greatly fluctuates due to the influence of noise or the like as described above, the estimated drowsiness level DL (t) also fluctuates greatly due to the direct influence. . Further, when the driver is sensitive to the stimulus, the SPR fluctuates greatly because the driver reacts excessively even under the influence of a little noise. Also in this case, similarly to the above, the estimated sleepiness level DL (t) is directly affected and greatly fluctuates. Furthermore, since the first drowsiness estimation model is a linear model, a steady error occurs. Therefore, if an error is included in the previous sleepiness level DL (t−1), the error is accumulated and the steady-state error is also increased.

第1眠気推定モデルでは推定する眠気レベルDL(t)へのAR値の反映度合いを常に最大としているので、上記したノイズの影響などで推定精度が低下する場合がある。そこで、AR値の反映度合いを調整可能とするために、式(4)に示すように、ゲインKに応じてAR値の加味度合いを可変とする第2眠気推定モデルを構築した。

Figure 2009172292
In the first drowsiness estimation model, since the degree of reflection of the AR value to the estimated drowsiness level DL (t) is always maximized, the estimation accuracy may decrease due to the influence of the noise described above. Therefore, in order to be able to adjust the degree of reflection of the AR value, a second drowsiness estimation model was constructed in which the degree of consideration of the AR value is variable according to the gain K, as shown in Equation (4).
Figure 2009172292

式(4)において、Kは、今回のリファレンス刺激に対するAR値の反映度合いを決めるためのゲインである。ゲインKは、0〜1の値であり、本実施の形態では3段階の値である。ゲインKは、SPR頻度に基づいて設定される。SPR頻度(den(t))は、SPRの単位時間当たりの頻度であり、SPR成分の変動度合いを示す指標である。SPR頻度の求め方を、図4を参照して説明する。まず、リファレンス刺激を付与する毎に、SPR成分の処理時間Tにおいてmean(平均値)+3×σ(標準偏差値)より大きくなった時とmean−3×σより小さくなった時をカウントし、そのカウント値をSPR頻度とする。meanとσは、前回のリファレンス刺激を付与したときのSPR成分の処理時間TにおいてSPR成分の平均値と標準偏差値として求められた値が用いられる。このSPR頻度が多いほど、SPRの変動が大きく、速い。ちなみに、前回のSPR成分の振幅が全体に小さくなっている場合、標準偏差値が小さくなるので、ちょっとしたノイズの影響で運転者が反応しても、次回のSPR頻度が多くなる。また、SPR頻度は、SPR成分の変動度合いを直接表しているので、速い反応指標である。   In Equation (4), K is a gain for determining the degree of reflection of the AR value for the current reference stimulus. The gain K is a value from 0 to 1, and is a three-stage value in the present embodiment. The gain K is set based on the SPR frequency. The SPR frequency (den (t)) is a frequency per unit time of the SPR, and is an index indicating the degree of fluctuation of the SPR component. A method of obtaining the SPR frequency will be described with reference to FIG. First, every time the reference stimulus is applied, the time when the mean time (mean value) + 3 × σ (standard deviation value) is larger than the mean-3 × σ is counted in the processing time T of the SPR component, The count value is set as the SPR frequency. As mean and σ, values obtained as the average value and the standard deviation value of the SPR component in the processing time T of the SPR component when the previous reference stimulus is applied are used. The greater the SPR frequency, the greater and faster the SPR variation. By the way, when the amplitude of the previous SPR component is small as a whole, the standard deviation value is small. Therefore, even if the driver reacts due to a slight noise, the next SPR frequency increases. Moreover, since the SPR frequency directly represents the degree of fluctuation of the SPR component, it is a fast reaction index.

SPR頻度が多い場合、交感神経賦活状態であり、行動状態としては眠気が低く(覚醒状態が高く)、活動レベルが高く、心理状態としては緊張状態が高く、興奮状態である。このような場合、刺激に対する反応としては敏感であるので、ちょっとしたノイズに対して過敏に反応し(ノイズを拾う可能性が高い)、AR値も大きく変動してしまう場合がある。この場合、眠気レベルに与えるノイズの影響が大きくなるので、ゲインKを小さくし、AR値の反映度合いを小さくする。一方、SPR頻度が少ない場合、行動状態としては眠気が高く(覚醒状態が低く)、活動レベルが低く、心理状態としては緊張状態が低く、リラックス状態である。このような場合、刺激に対する反応としては鈍感であるので、ノイズに対する反応も鈍い。そこで、ゲインKを大きくし、AR値の反映度合いを大きくする。   When the SPR frequency is high, the state is a sympathetic activation state, the behavior state is low sleepiness (high arousal state), the activity level is high, the psychological state is high tension, and the state is excited. In such a case, since it is sensitive as a response to the stimulus, it reacts to a slight noise (highly likely to pick up noise), and the AR value may fluctuate greatly. In this case, since the influence of noise on the sleepiness level is increased, the gain K is decreased and the reflection degree of the AR value is decreased. On the other hand, when the SPR frequency is low, drowsiness is high as the action state (the awake state is low), the activity level is low, the tension state is low as the psychological state, and the state is relaxed. In such a case, since the response to the stimulus is insensitive, the response to noise is also slow. Therefore, the gain K is increased and the reflection degree of the AR value is increased.

図5を参照して、SPR頻度に基づくゲインKの設定方法について説明する。ここで、SPR頻度に対して閾値としてth1とth2の2つを用意する。閾値th1,th2は、刺激に対する生理指標(SPR)の反応特性などを考慮して設定され、th2>th1である。SPR頻度がth1未満の場合、ゲインK=Aを設定する。SPR頻度がth1以上かつth2未満の場合、ゲインK=Bを設定する。SPR頻度がth2以上の場合、ゲインK=Cを設定する。A,B,Cは、実験などによって設定され、0〜1までの値であり、A>B>Cである。図5に示す例の場合、SPR頻度がF2,F5の場合にはゲインK=Aであり、SPR頻度がF4の場合にはゲインK=Bであり、SPR頻度がF1,F3の場合にはゲインK=Cである。   A method for setting the gain K based on the SPR frequency will be described with reference to FIG. Here, two thresholds, th1 and th2, are prepared for the SPR frequency. The thresholds th1 and th2 are set in consideration of the response characteristics of the physiological index (SPR) to the stimulus, and th2> th1. When the SPR frequency is less than th1, the gain K = A is set. When the SPR frequency is greater than or equal to th1 and less than th2, the gain K = B is set. When the SPR frequency is greater than or equal to th2, the gain K = C is set. A, B, and C are set by experiment etc., and are values from 0 to 1, and A> B> C. In the example shown in FIG. 5, the gain K = A when the SPR frequency is F2 and F5, the gain K = B when the SPR frequency is F4, and the gain when the SPR frequency is F1 and F3. The gain K = C.

上記したように、眠気が強くなったときに運転者に覚醒刺激を付与しているが、第2眠気推定モデルではこの覚醒刺激に対する運転者の反応が推定される眠気レベルに反映されていない。そこで、覚醒刺激による効果を反映するために、式(5)に示すように、覚醒刺激に対するAR値を加味する項を追加した第3眠気推定モデルを構築した。

Figure 2009172292
As described above, a wakeful stimulus is given to the driver when sleepiness becomes strong, but in the second sleepiness estimation model, the driver's response to the wakefulness stimulus is not reflected in the estimated sleepiness level. Therefore, in order to reflect the effect of the arousal stimulus, a third drowsiness estimation model was constructed in which a term that takes into account the AR value for the arousal stimulus was added, as shown in Equation (5).
Figure 2009172292

式(5)において、AR(t)は付与した覚醒刺激に対するAR値であり、τは覚醒刺激に対するAR値の反映度合いを決めるためのゲインである。ゲインτは、0〜1の値であり(1よりも小さい値)、本実施の形態では2段階の値である。ゲインτも、SPR頻度に基づいて設定される。 In Equation (5), AR (t s ) is an AR value for the applied wakefulness stimulus, and τ is a gain for determining the degree of reflection of the AR value for the wakefulness stimulus. The gain τ is a value from 0 to 1 (a value smaller than 1), and is a two-stage value in the present embodiment. The gain τ is also set based on the SPR frequency.

運転者に対して覚醒刺激を付与したときに、SPR頻度が多いと、覚醒刺激によって覚醒状態が高くなったことを示す(つまり、覚醒刺激による効果があったことを示す)とともに、運転者の刺激に対する反応が速いことを示している。この場合、覚醒刺激による効果を状態推定に大きく反映させる必要がある。また、運転者の状態の変化に対して状態推定が遅れないように、その運転者の速い状態の変化を状態推定に迅速に反映させる必要がある。そこで、覚醒刺激に対するSPR頻度が多い場合、ゲインτを大きくし、覚醒刺激に対するAR値の反映度合いを大きくする。   When an arousal stimulus is given to the driver, if the SPR frequency is high, it indicates that the arousal state is increased by the arousal stimulus (that is, the effect of the arousal stimulus is present), and the driver's It shows that the response to the stimulus is fast. In this case, it is necessary to largely reflect the effect of the arousal stimulus on the state estimation. In addition, it is necessary to quickly reflect the change in the driver's fast state in the state estimation so that the state estimation is not delayed with respect to the change in the driver's state. Therefore, when the SPR frequency for the wakeful stimulus is high, the gain τ is increased, and the degree of reflection of the AR value for the wakeful stimulus is increased.

図5を参照して、SPR頻度に基づくゲインτの設定方法について説明する。ここで、SPR頻度に対して閾値としてth3の1つを用意する。閾値th3は、刺激に対する生理指標(SPR)の反応特性などを考慮して設定され、th3>th2>th1である。SPR頻度がth3未満の場合、ゲインτ=αを設定する。SPR頻度がth3以上の場合、ゲインτ=βを設定する。α,βは、実験などによって設定され、0〜1までの値であり、α<βである。図5に示す例の場合、SPR頻度がF1,F2,F4,F5の場合にはゲインτ=αであり、SPR頻度がF3の場合にはゲインτ=βである。   A method for setting the gain τ based on the SPR frequency will be described with reference to FIG. Here, one of th3 is prepared as a threshold for the SPR frequency. The threshold th3 is set in consideration of the response characteristic of a physiological index (SPR) to a stimulus, and th3> th2> th1. When the SPR frequency is less than th3, the gain τ = α is set. When the SPR frequency is greater than or equal to th3, the gain τ = β is set. α and β are set by experiment or the like, and are values from 0 to 1, where α <β. In the example shown in FIG. 5, when the SPR frequency is F1, F2, F4, and F5, the gain τ = α, and when the SPR frequency is F3, the gain τ = β.

次に、眠気レベルの補正方法について説明する。人がリラックスして安定状態になった場合、刺激を与えたとしても皮膚電位反応(SPR)などの生理反応に変化が無くなる。そのため、上記の眠気推定モデルではSPR値の相対変化であるAR値を利用しているので、図6に示すように、被験者(例えば、運転者)が安定状態のときにはAR値にも変化が無くなり(破線の矩形SC内のAR値)、眠気推定モデルで推定される眠気レベルLEにも変化が無くなる。しかも、眠気推定モデルでは前回推定された眠気レベルを加味しているので、推定される眠気レベルに誤差が含まれていると、その誤差が定常誤差として残る。   Next, a method for correcting the drowsiness level will be described. When a person relaxes and becomes stable, even if a stimulus is given, there is no change in physiological responses such as skin potential response (SPR). For this reason, since the above sleepiness estimation model uses the AR value, which is a relative change in the SPR value, as shown in FIG. 6, when the subject (for example, the driver) is in a stable state, the AR value does not change. (AR value in broken-line rectangle SC), there is no change in the sleepiness level LE estimated by the sleepiness estimation model. In addition, since the sleepiness estimation model takes into account the sleepiness level estimated last time, if an error is included in the estimated sleepiness level, the error remains as a stationary error.

図6には、被験者が主観的に判断した眠気レベルLSも示しており、被験者が安定状態になったときには、眠気推定モデルで推定される眠気レベルLEと被験者が主観評価した眠気レベルLSとの間には差SEが生じる。このように、推定される眠気レベルLEが被験者が感じている眠気レベルLSに対して略一定量ずれており、定常誤差が生じている。そこで、運転者が安定状態になった場合(AR値に変化がない場合)に、定常誤差を低減(除去)するために、眠気推定モデルで推定した眠気レベルを補正する必要がある。   FIG. 6 also shows the sleepiness level LS subjectively determined by the subject. When the subject becomes stable, the sleepiness level LE estimated by the sleepiness estimation model is compared with the sleepiness level LS subjectively evaluated by the subject. There is a difference SE between them. Thus, the estimated drowsiness level LE deviates from the drowsiness level LS felt by the subject by a substantially constant amount, and a steady error occurs. Therefore, when the driver is in a stable state (when there is no change in the AR value), it is necessary to correct the sleepiness level estimated by the sleepiness estimation model in order to reduce (remove) the steady state error.

AR値の変化を判定するために、AR値を算出する毎に、AR値を用いて、式(6)によりAR’値を算出する(図7参照)。AR’値は、AR値に1加算した値であり、0以上の値となる。さらに、今回のAR’値を含めて過去の6つのAR’値を用いて、式(7)によりARR値を算出する(図7参照)。ARR値は、AR値の変化を示す指標であり、値が1の場合にAR値に変化なし。ちなみに、EDAの反応はかなり時間分解能も良いため、ノイズを拾い易い。そこで、ARR値を求めるときに、6つのAR値(過去にARR値を算出したときに用いたAR値も含む)用いてARR値を算出している。

Figure 2009172292
In order to determine the change of the AR value, every time the AR value is calculated, the AR ′ value is calculated by the equation (6) using the AR value (see FIG. 7). The AR ′ value is a value obtained by adding 1 to the AR value, and is a value of 0 or more. Furthermore, using the past six AR ′ values including the current AR ′ value, the ARR value is calculated by Equation (7) (see FIG. 7). The ARR value is an index indicating a change in the AR value. When the value is 1, there is no change in the AR value. Incidentally, since the EDA reaction has a very good time resolution, it is easy to pick up noise. Therefore, when obtaining the ARR value, the ARR value is calculated using six AR values (including the AR value used when the ARR value was calculated in the past).
Figure 2009172292

ARR値を算出する毎に、0.8<ARR(t)<1.2の条件を満たすか否かを判定する。この条件を満たす場合、AR値が変化していない(すなわち、運転者が安定状態である)と判断し、眠気レベルを補正する。図7に示す例の場合、ARR(t−4),・・・,ARR(t)が上記の条件を満たしており、このときに運転者の状態が安定している。   Each time the ARR value is calculated, it is determined whether or not the condition of 0.8 <ARR (t) <1.2 is satisfied. When this condition is satisfied, it is determined that the AR value has not changed (that is, the driver is in a stable state), and the sleepiness level is corrected. In the case of the example shown in FIG. 7, ARR (t−4),..., ARR (t) satisfies the above conditions, and the driver's state is stable at this time.

図8には、被験者が安定状態の場合の各眠気レベル(官能評価値)におけるSPR頻度を示しており、SPR頻度の平均値を実線AL1,AL2で表している。図8の例では、二人の被験者について示しているが、実線AL1、AL2から判るように、二人の被験者は同様の傾向を示している。この傾向としては、覚醒が高いときにはSPR頻度が多く、覚醒が低くなるとSPR頻度が少なくなり、そのSPR頻度の絶対量も殆ど同じである。この安定状態のときのSPR頻度と眠気レベルとの関係に基づいて、覚醒が更に低いレベルまでのSPR頻度と眠気レベルとの関係を予測すると、一点鎖線で示すような予測線PL1,PL2が得られる。この予測線PL1と予測線PL2も同様の予測線となる。さらに、他の多数の被験者に対して同様の実験を行った場合でも、SPR頻度と眠気レベルとの関係は同様の傾向が得られ、同様の予測線が得られた。   FIG. 8 shows the SPR frequency at each sleepiness level (sensory evaluation value) when the subject is in a stable state, and the average value of the SPR frequency is represented by solid lines AL1 and AL2. In the example of FIG. 8, two subjects are shown, but the two subjects show the same tendency as can be seen from the solid lines AL1 and AL2. As for this tendency, when the arousal is high, the SPR frequency is high, and when the arousal is low, the SPR frequency is low, and the absolute amount of the SPR frequency is almost the same. Based on the relationship between the SPR frequency and the drowsiness level in the stable state, when the relationship between the SPR frequency and the drowsiness level until the level of arousal is lower is predicted, prediction lines PL1 and PL2 as indicated by a one-dot chain line are obtained. It is done. The prediction line PL1 and the prediction line PL2 are similar prediction lines. Furthermore, even when the same experiment was performed on many other subjects, the relationship between the SPR frequency and the drowsiness level showed a similar tendency, and a similar prediction line was obtained.

このように、人が安定状態になった場合、SPR頻度と眠気レベル(覚醒レベル)との関係は万人に共通であり、比例関係にある。そこで、この関係を利用して、SPR頻度から眠気レベルを絶対推定する。式(8)には、多数の被験者の実験結果から求めたSPR頻度を変数とした絶対推定眠気レベルDLR値の算出式を示している。式(8)において、DLR(t)は今回の眠気レベルの絶対相対値であり、den(t)は今回算出されたSPR頻度である。

Figure 2009172292
As described above, when a person is in a stable state, the relationship between the SPR frequency and the drowsiness level (wake level) is common to all people and is proportional. Therefore, using this relationship, the sleepiness level is absolutely estimated from the SPR frequency. Formula (8) shows a formula for calculating the absolute estimated sleepiness level DLR value using the SPR frequency obtained from the experimental results of many subjects as a variable. In Expression (8), DLR (t) is the absolute relative value of the current sleepiness level, and den (t) is the SPR frequency calculated this time.
Figure 2009172292

上記したように、EDAの反応はかなり時間分解能も良いため、ノイズを拾い易い。そのため、局所的なSPR頻度だけを用いて眠気レベルを絶対推定した場合、その絶対推定値の精度が低下する虞がある。そこで、ある程度の時間幅を有するキャリブレーション区間を設定し、このキャリブレーション区間における複数のSPR頻度の平均値を求め、さらに、複数のSPR頻度の平均値から絶対推定眠気レベルDLR値を求める。このように、キャリブレーション区間の多数のSPR頻度を平滑化したSPR頻度を用いて絶対推定眠気レベルDLR値を算出する。   As described above, since the EDA reaction has a considerably good time resolution, it is easy to pick up noise. Therefore, when the sleepiness level is absolute estimated using only the local SPR frequency, the accuracy of the absolute estimated value may be reduced. Therefore, a calibration interval having a certain time width is set, an average value of a plurality of SPR frequencies in the calibration interval is obtained, and an absolute estimated sleepiness level DLR value is obtained from the average value of the plurality of SPR frequencies. Thus, the absolute estimated sleepiness level DLR value is calculated using the SPR frequency obtained by smoothing a large number of SPR frequencies in the calibration section.

本実施の形態では、図9に示すように、キャリブレーション区間として5分間設定し、さらに、重複する3つのSPR頻度計測区間(1)、(2)、(3)する。そして、各区間において30秒毎に算出された6つのSPR頻度の平均値をそれぞれ求め、この3つの区間(1)、(2)、(3)のSPR頻度の平均値を用いて絶対推定眠気レベルを求める。具体的には、式(9)によりt〜tのSPR頻度計測区間(1)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出し、式(10)によりt〜tのSPR頻度計測区間(2)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出し、式(11)によりt〜tのSPR頻度計測区間(3)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出する。そして。式(12)により、3つのSPR頻度計測区間のden,den2,denを用いて絶対推定眠気レベルDLR(t)を算出する。

Figure 2009172292
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the calibration interval is set for 5 minutes, and three overlapping SPR frequency measurement intervals (1), (2), and (3) are performed. Then, average values of the six SPR frequencies calculated every 30 seconds in each section are respectively obtained, and absolute estimated sleepiness is obtained using the average values of the three sections (1), (2), and (3). Ask for a level. Specifically, by using six SPR frequency of t 0 ~t 1 of the SPR frequency measurement section (1) calculating an average value den 1 by the equation (9), equation (10) by the t 2 ~t 3 The average value den 2 is calculated using the six SPR frequencies in the SPR frequency measurement section (2), and the average value is calculated using the six SPR frequencies in the SPR frequency measurement section (3) from t 4 to t 5 according to the equation (11). The value den 3 is calculated. And then. The absolute estimated drowsiness level DLR (t) is calculated using den 1 , den 2, and den 3 of the three SPR frequency measurement sections according to Expression (12).
Figure 2009172292

なお、上記したように眠気レベルの初期値DL(0)を6(D0)と固定するのでなく、上記の走行開始直後のキャリブレーション区間において、式(9)〜式(12)により、SPR頻度から絶対推定眠気レベルDLR(0)を算出し、このDLR(0)を初期値DL(0)としてもよい。   In addition, as described above, the initial value DL (0) of the drowsiness level is not fixed to 6 (D0), but in the calibration section immediately after the start of the traveling, the SPR frequency is calculated by the equations (9) to (12). The absolute estimated sleepiness level DLR (0) may be calculated from the DLR (0), and the DLR (0) may be used as the initial value DL (0).

そして、式(13)により、このSPR頻度から求めた絶対推定眠気レベルDLR値と眠気推定モデルで求めた眠気レベルDL値を用いて、眠気レベルDL値の補正値を算出する。

Figure 2009172292
Then, a correction value of the sleepiness level DL value is calculated by using the absolute estimated sleepiness level DLR value obtained from the SPR frequency and the sleepiness level DL value obtained from the sleepiness estimation model according to the equation (13).
Figure 2009172292

図10には、実車試験による結果の一例を示している。この実車試験では、運転者に対して一定周期毎にリファレンス刺激を与えるとともに眠気が強くなった場合には運転者に音などの覚醒刺激を与え、眠気推定モデル(例えば、第3眠気推定モデル)によって眠気レベルを求め、運転者が安定状態になった場合にはSPR頻度から求めた絶対推定眠気レベルによって補正した眠気レベルも求め、眠気レベルの官能評価値も求めている。官能評価値は、運転者の顔を撮像した画像に基づく顔の表情の変化による客観的な評価から判断して得られたものである。図10において実線LPは官能評価値の時間変化を示しており、一点鎖線LEは眠気推定モデルによる眠気レベルの推定値の時間変化を示しており、破線LRは補正処理による眠気レベルの補正値の時間変化を示している。この結果から判るように、眠気推定モデルによる眠気レベルの推定値は、官能評価値と乖離しており、定常誤差を含んでいる。しかし、眠気レベルの補正値は、眠気レベルの補正値と比較して、官能評価値に追従しており、定常誤差が低減(除去)されている。   FIG. 10 shows an example of the result of the actual vehicle test. In this actual vehicle test, a reference stimulus is given to the driver at regular intervals, and when the drowsiness becomes strong, a wakeful stimulus such as a sound is given to the driver, and a drowsiness estimation model (for example, a third drowsiness estimation model) When the driver is in a stable state, the sleepiness level corrected by the absolute estimated sleepiness level obtained from the SPR frequency is obtained, and the sensory evaluation value of the sleepiness level is also obtained. The sensory evaluation value is obtained by judging from an objective evaluation based on a change in facial expression based on an image of the driver's face. In FIG. 10, the solid line LP indicates the temporal change of the sensory evaluation value, the alternate long and short dash line LE indicates the temporal change of the sleepiness level estimated value by the sleepiness estimation model, and the broken line LR indicates the sleepiness level correction value by the correction process. The time change is shown. As can be seen from this result, the estimated value of the sleepiness level by the sleepiness estimation model deviates from the sensory evaluation value and includes a steady-state error. However, the drowsiness level correction value follows the sensory evaluation value as compared with the drowsiness level correction value, and the steady-state error is reduced (removed).

それでは、状態推定システム1の具体的な構成について説明する。ここで、第3眠気推定モデルを用いた場合について説明する。状態推定システム1は、図1に示すように、振動発生装置2、皮膚電気活動センサ3、増幅器4、スピーカ5、ディスプレイ6及びECU[Electronic Control Unit]7を備えている。なお、本実施の形態では、皮膚電気活動センサ3、増幅器4及びECU7における処理が特許請求の範囲に記載する状態変化量取得手段に相当し、ECU7における各処理が特許請求の範囲に記載する状態推定手段、安定状態判定手段、補正手段、状態変化量密度取得手段に相当する。   Now, a specific configuration of the state estimation system 1 will be described. Here, a case where the third sleepiness estimation model is used will be described. As shown in FIG. 1, the state estimation system 1 includes a vibration generator 2, an electrodermal activity sensor 3, an amplifier 4, a speaker 5, a display 6, and an ECU [Electronic Control Unit] 7. In the present embodiment, the processes in the electrical skin activity sensor 3, the amplifier 4 and the ECU 7 correspond to the state change amount acquisition means described in the claims, and each process in the ECU 7 is a state described in the claims. It corresponds to an estimation unit, a stable state determination unit, a correction unit, and a state change amount density acquisition unit.

振動発生装置2は、振動を発生させる装置であり、運転者にリファレンス刺激用の微振動及び覚醒刺激用の振動を与える。振動発生装置2は、運転席のシートの数箇所に内蔵される。内蔵する位置や個数は、任意であり、例えば、運転者の背中、腰、太もも部分の左右1箇所ずつ計6個内蔵する。振動発生装置2は、発生させる振動の強さ、周波数、発生させる時間などのパラメータが可変である。振動発生装置2では、ECU7から振動発生信号を受信すると、その振動発生信号に示されるパラメータに応じた振動を発生させる。   The vibration generator 2 is a device that generates vibration, and gives the driver a fine vibration for a reference stimulus and a vibration for an arousal stimulus. The vibration generator 2 is built in several places on the seat of the driver's seat. The position and the number of the built-in parts are arbitrary. For example, a total of six places are built in each of the left and right sides of the driver's back, waist, and thigh. The vibration generator 2 has variable parameters such as the intensity of vibration to be generated, frequency, and generation time. When the vibration generation device 2 receives the vibration generation signal from the ECU 7, the vibration generation device 2 generates vibration according to the parameter indicated by the vibration generation signal.

振動発生装置2で発生させる全ての振動は、車両で発生する振動と区別するために、車両で発生する振動とは明らかに異なる強さ、周波数のパラメータが設定される。リファレンス刺激用の微振動は、運転者に対して不快感を与えないために、小さい強さのパラメータが設定される。覚醒刺激用の振動は、運転者の覚醒状態を向上させる必要があるので、大きい強さのパラメータが設定される。   In order to distinguish all vibrations generated by the vibration generating device 2 from vibrations generated in the vehicle, parameters of strength and frequency that are clearly different from those generated in the vehicle are set. In the slight vibration for the reference stimulus, a parameter having a small strength is set so as not to make the driver feel uncomfortable. Since the vibration for arousal stimulation needs to improve the driver's arousal state, a parameter with a large strength is set.

皮膚電気活動センサ3は、EDA(特に、SPA)を検出するセンサである。皮膚電気活動センサ3は、運転者の精神性発汗を検出するために、運転者の掌が接触するステアリングホイールの左右にそれぞれ取り付けられる。皮膚電気活動センサ3では、SPAを検出すると、その検出信号を増幅器4に送信する。増幅器4では、検出信号を増幅し、その増幅した検出信号をECU7に送信する。ちなみに、人は、覚醒状態が高いときには刺激に対して精神性発汗が出易い傾向にあり、覚醒状態が低いときには精神性発汗が出難い傾向にある。   The electrodermal activity sensor 3 is a sensor that detects EDA (particularly, SPA). The electrodermal activity sensor 3 is attached to each of the left and right sides of the steering wheel with which the driver's palm contacts in order to detect the driver's mental sweating. When the electrodermal activity sensor 3 detects SPA, the detection signal is transmitted to the amplifier 4. The amplifier 4 amplifies the detection signal and transmits the amplified detection signal to the ECU 7. By the way, when a person is awake, a person tends to sweat easily with a stimulus. When a person is awake, a person tends to sweat less easily.

スピーカ5、ディスプレイ6は、車両内の各システムと共用で利用され、状態推定システム1では運転者に対する覚醒刺激を与えるために利用される。スピーカ5では、ECU7から音声信号を受信すると、その音声信号に応じて音声を出力する。ディスプレイ6では、ECU7からの画像信号を受信すると、その画像信号に応じて画像を表示する。   The speaker 5 and the display 6 are used in common with each system in the vehicle. In the state estimation system 1, the speaker 5 and the display 6 are used to give an arousal stimulus to the driver. When the speaker 5 receives a sound signal from the ECU 7, the speaker 5 outputs a sound according to the sound signal. When receiving the image signal from the ECU 7, the display 6 displays an image according to the image signal.

ECU7は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[ReadOnly Memory]、RAM[Random Access Memory]などからなり、状態推定システム1を統括制御する。ECU7では、リファレンス刺激用の微振動を発生させるための振動発生信号を周期的に送信する。そして、ECU7では、皮膚電気活動センサ3の検出信号を増幅器4で増幅した信号を受信し、その信号に基づいて第3眠気推定モデルにより運転者の眠気レベルを推定する。さらに、ECU7では、運転者が安定状態か否かを判定し、安定状態の場合には推定した眠気レベルをSPR頻度から求めた絶対推定眠気レベルにより補正する。そして、ECU7では、眠気レベルが運転に支障をきたすレベルの場合、スピーカ5、ディスプレイ6及び振動発生装置2を用いて運転者に対して覚醒刺激を与える。   The ECU 7 includes a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory], and the like, and comprehensively controls the state estimation system 1. The ECU 7 periodically transmits a vibration generation signal for generating a fine vibration for reference stimulation. Then, the ECU 7 receives a signal obtained by amplifying the detection signal of the electrical skin activity sensor 3 by the amplifier 4 and estimates the driver's sleepiness level by the third sleepiness estimation model based on the signal. Further, the ECU 7 determines whether or not the driver is in a stable state, and corrects the estimated sleepiness level based on the absolute estimated sleepiness level obtained from the SPR frequency in the stable state. Then, in the ECU 7, when the drowsiness level is a level that hinders driving, the awakening stimulus is given to the driver using the speaker 5, the display 6, and the vibration generator 2.

ECU7では、一定周期が経過する毎に、リファレンス刺激用の微振動のパラメータを示した振動発生信号を振動発生装置2に送信する。一定周期は、運転者の眠気レベルを取得するための間隔であり、任意の時間でよい。   The ECU 7 transmits a vibration generation signal indicating a fine parameter for reference stimulation to the vibration generator 2 every time a certain period elapses. The fixed period is an interval for acquiring the drowsiness level of the driver and may be an arbitrary time.

リファレンス刺激用の微振動を発生させる毎に、ECU7では、増幅器4からの増幅検出信号を受信する。そして、ECU7では、増幅検出信号のSPAをフィルタ処理し、SPAからSPL成分を除去してSPR成分を抽出する。そして、ECU7では、式(1)により、そのSPR成分の時系列データから今回のSPR値を算出し、バッファリングする。さらに、ECU7では、そのSPR成分の処理時間Tにおいてmean+3×σ〜mean−3×σの範囲内からでる回数をカウントし、今回のSPR頻度とし、バッファリングする。また、ECU7では、次回用いるために、そのSPR成分の処理時間Tにおける平均値(mean)と標準偏差値(σ)を算出し、バッファリングする。   The ECU 7 receives an amplification detection signal from the amplifier 4 every time a fine vibration for reference stimulation is generated. Then, the ECU 7 filters the SPA of the amplification detection signal, removes the SPL component from the SPA, and extracts the SPR component. Then, the ECU 7 calculates and buffers the current SPR value from the time series data of the SPR component according to the equation (1). Further, the ECU 7 counts the number of times that the SPR component processing time T comes out of the range of mean + 3 × σ to mean−3 × σ, and buffers it as the current SPR frequency. Further, the ECU 7 calculates and buffers an average value (mean) and a standard deviation value (σ) of the SPR component in the processing time T for use next time.

今回のSPR値、SPR頻度を求めると、ECU7では、SPR頻度がth1未満か、th1以上かつth2未満か、あるいは、th2以上かを判定する。そして、ECU7では、SPR頻度がth1未満の場合にはゲインKとしてAを設定し、th1以上かつth2未満の場合にはゲインKとしてBを設定し、th2以上の場合にはゲインKとしてCを設定する。また、ECU7では、式(2)により、今回のSPR値と前回のSPR値を用いて、今回のAR値を算出し、バッファリングする。   When the SPR value and the SPR frequency this time are obtained, the ECU 7 determines whether the SPR frequency is less than th1, th1 or more and less than th2, or th2 or more. The ECU 7 sets A as the gain K when the SPR frequency is less than th1, sets B as the gain K when it is equal to or greater than th1 and less than th2, and sets C as the gain K when equal to or greater than th2. Set. Further, the ECU 7 calculates and buffers the current AR value using the current SPR value and the previous SPR value according to the equation (2).

さらに、ECU7では、覚醒刺激用の振動などを発生させると、増幅器4からの増幅検出信号を受信する。そして、ECU7では、リファレンス刺激の場合と同様に、SPR成分を抽出し、覚醒刺激に対するSPR成分の処理時間TsにおけるSPR値とSPR頻度を求め、バッファリングする。覚醒刺激に対するSPR値、SPR頻度を求めると、ECU7では、SPR頻度がth3未満か、あるいは、th3以上かを判定する。そして、ECU7では、SPR頻度がth3未満の場合にはゲインτとしてαを設定し、th3以上の場合にはゲインτとしてβを設定する。また、ECU7では、式(2)により、覚醒刺激に対するSPR値と前回のリファレンス刺激に対するSPR値を用いて、覚醒刺激に対するAR値を算出し、バッファリングする。   Further, the ECU 7 receives an amplification detection signal from the amplifier 4 when a vibration for arousal stimulation or the like is generated. Then, the ECU 7 extracts the SPR component as in the case of the reference stimulus, obtains and buffers the SPR value and the SPR frequency at the processing time Ts of the SPR component for the arousal stimulus. When the SPR value and the SPR frequency for the arousal stimulus are obtained, the ECU 7 determines whether the SPR frequency is less than th3 or more than th3. Then, the ECU 7 sets α as the gain τ when the SPR frequency is less than th3, and sets β as the gain τ when it is equal to or greater than th3. Further, the ECU 7 calculates and buffers the AR value for the wakefulness stimulus using the SPR value for the wakefulness stimulus and the SPR value for the previous reference stimulus by Expression (2).

そして、ECU7では、式(5)の第3眠気推定モデルにより、今回のAR値、ゲインK、覚醒刺激に対するAR値、ゲインτ及び前回の眠気レベルを用いて、今回の眠気レベルを算出し、バッファリングする。なお、前回と前回のリファレンス刺激の間に覚醒刺激が付与されていない場合、覚醒刺激に対するAR値を0として、今回の眠気レベルを算出する。   Then, the ECU 7 calculates the current sleepiness level by using the current AR value, the gain K, the AR value for the wakefulness stimulus, the gain τ, and the previous sleepiness level by the third sleepiness estimation model of Expression (5). Buffer. Note that if the arousal stimulus is not applied between the previous and previous reference stimuli, the AR value for the arousal stimulus is set to 0, and the current sleepiness level is calculated.

また、今回のAR値を求めると、ECU7では、式(6)により、今回のAR値を用いて、今回のAR’値を算出し、バッファリングする。そして、ECU7では、過去の5回分のAR’値を読み出し、式(7)により、今回のAR’値を含めて6つのAR’値を用いて、今回のARR値を算出する。さらに、ECU7では、0.8<今回のARR値<1.2を満たすか否かを判定する。今回のARR値が0.8以下又は1.2以上の場合、ECU7では、第3眠気推定モデルで推定した眠気レベルを今回の眠気レベルと確定する。   In addition, when the current AR value is obtained, the ECU 7 calculates the current AR ′ value using the current AR value and buffering it according to the equation (6). Then, the ECU 7 reads the past five AR 'values, and calculates the current ARR value by using the six AR' values including the current AR 'value according to the equation (7). Further, the ECU 7 determines whether or not 0.8 <current ARR value <1.2 is satisfied. When the current ARR value is 0.8 or less or 1.2 or more, the ECU 7 determines the sleepiness level estimated by the third sleepiness estimation model as the current sleepiness level.

0.8<今回のARR値<1.2の場合(運転者が安定状態の場合)、ECU7では、現時点から過去に遡ってキャリブレーション区間を設定し、キャリブレーション区間に含まれるSPR頻度を全て読み出す。そして、ECU7では、式(9)によりSPR頻度計測区間(1)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出し、式(10)によりSPR頻度計測区間(2)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出し、式(11)によりSPR頻度計測区間(3)の6つのSPR頻度を用いて平均値denを算出する。さらに、ECU7では、式(12)により、3つの平均値den、den、denを用いて、今回の絶対推定眠気レベルを算出する。 When 0.8 <current ARR value <1.2 (when the driver is in a stable state), the ECU 7 sets a calibration section retroactively from the present time, and sets all the SPR frequencies included in the calibration section. read out. Then, the ECU 7 calculates the average value den 1 using the six SPR frequencies in the SPR frequency measurement section (1) by the equation (9), and the six SPR frequencies in the SPR frequency measurement section (2) by the equation (10). Is used to calculate the average value den 2 , and the average value den 3 is calculated using the six SPR frequencies in the SPR frequency measurement section (3) using equation (11). Further, the ECU 7 calculates the current absolute estimated sleepiness level using the three average values den 1 , den 2 , and den 3 according to the equation (12).

そして、ECU7では、第3眠気推定モデルで推定した眠気レベルとSPR頻度から算出した絶対推定眠気レベルとに差があるか否かを判定する。差がある場合、ECU7では、式(13)により、第3眠気推定モデルで推定した眠気レベルとキャリブレーション区間のSPR頻度から算出した絶対推定眠気レベルを用いて、今回の眠気レベル(補正値)を算出する。差が無い場合、ECU7では、第3眠気推定モデルで推定した眠気レベルを今回の眠気レベルとする。   Then, the ECU 7 determines whether or not there is a difference between the sleepiness level estimated by the third sleepiness estimation model and the absolute estimated sleepiness level calculated from the SPR frequency. If there is a difference, the ECU 7 uses the absolute sleepiness level calculated from the sleepiness level estimated by the third sleepiness estimation model and the SPR frequency in the calibration section according to the equation (13), and this sleepiness level (correction value). Is calculated. When there is no difference, the ECU 7 sets the sleepiness level estimated by the third sleepiness estimation model as the current sleepiness level.

今回の眠気レベルを求める毎に、ECU7では、その眠気レベルが覚醒刺激付与レベル以下か否かを判定する。覚醒刺激付与レベルは、運転者が運転に少しでも支障をきたすほど覚醒状態が低いレベル(眠気が強くなっているレベル)であるか否かを判定するための閾値であり、例えば、4(D2)程度の値が設定される。ECU7では、今回の眠気レベルが覚醒刺激付与レベル以下と判定した場合、眠気レベルに応じて運転者に対して注意喚起するための音声メッセージ及び画像を生成し、その音声データからなる音声信号をスピーカ5に送信するとともにその画像データからなる画像信号をディスプレイ6に送信する。また、ECU7では、眠気レベルに応じて運転者に対して覚醒状態を向上させるための比較的強い振動を発生させるためのパラメータの振動発生信号を設定し、振動発生装置2に送信する。この際、眠気レベルが4から小さくなるほど(眠気が強くなるほど)、より注意喚起を促すような画像、音声、振動を段階的に与えるような画像データ、音声データ、振動パラメータを生成する。この際、画像、音声、振動を全て与えるようにしてもよいし、あるいは、眠気レベルに応じてその中の1又は2つを与えるようにしてもよい。   Every time the sleepiness level this time is obtained, the ECU 7 determines whether or not the sleepiness level is equal to or less than the arousal stimulus imparting level. The arousal stimulus imparting level is a threshold value for determining whether or not the level of the arousal state is low enough to cause the driver to interfere with driving even a little (a level where sleepiness is strong). For example, 4 (D2 ) Value is set. In the ECU 7, when it is determined that the sleepiness level this time is equal to or less than the arousal stimulus imparting level, a voice message and an image for alerting the driver are generated according to the sleepiness level, and a voice signal including the voice data is generated by the speaker. 5 and an image signal composed of the image data is transmitted to the display 6. Further, the ECU 7 sets a vibration generation signal of a parameter for generating a relatively strong vibration for improving the arousal state for the driver according to the sleepiness level, and transmits the vibration generation signal to the vibration generator 2. At this time, as the drowsiness level decreases from 4 (increases drowsiness), image data, sound data, and vibration parameters are generated so as to give an image, sound, and vibration in a stepwise manner. At this time, all of the image, sound, and vibration may be given, or one or two of them may be given according to the sleepiness level.

図1を参照し、状態推定システム1の動作について説明する。特に、ECU7における補正処理については図11のフローチャートに沿って説明する。図11は、図1のECUにおける補正処理の流れを示すフローチャートである。   The operation of the state estimation system 1 will be described with reference to FIG. In particular, the correction process in the ECU 7 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of correction processing in the ECU of FIG.

車両が走行開始すると、安定走行後のキャリブレーション区間で、状態推定システム1では、上記した方法により眠気レベルとAR値とのレンジ調整を行う。レンジ調整後、状態推定システム1では、眠気レベルの推定に移る。なお、このキャリブレーション区間で、SPR頻度から眠気レベルを絶対推定し、その絶対推定眠気レベルを初期値としてもよい。   When the vehicle starts running, the state estimation system 1 performs range adjustment between the drowsiness level and the AR value by the above-described method in the calibration section after the stable running. After the range adjustment, the state estimation system 1 moves to estimation of the drowsiness level. In this calibration section, the sleepiness level may be absolute estimated from the SPR frequency, and the absolute estimated sleepiness level may be set as an initial value.

皮膚電気活動センサ3では、運転者の掌からの発汗を検出し、その検出信号を増幅器4に送信している。増幅器4では、皮膚電気活動センサ3からの検出信号を増幅し、その増幅した検出信号をECU7に送信している。   The electrodermal activity sensor 3 detects sweating from the palm of the driver and transmits the detection signal to the amplifier 4. The amplifier 4 amplifies the detection signal from the electrical skin activity sensor 3 and transmits the amplified detection signal to the ECU 7.

ECU7では、一定周期毎に、リファレンス刺激用の微振動を発生させるための振動発生信号を設定し、振動発生装置2に送信する。この振動発生信号を受信すると、振動発生装置2では、リファレンス刺激用の微振動を発生させる。   In the ECU 7, a vibration generation signal for generating a fine vibration for reference stimulation is set and transmitted to the vibration generator 2 at regular intervals. When this vibration generation signal is received, the vibration generator 2 generates a fine vibration for reference stimulation.

リファレンス刺激を付与する毎に、ECU7では、増幅器4からの増幅検出信号に基づいてリファレンス刺激付与直後の処理時間TにおけるSPAを解析し、式(1)により今回のリファレンス刺激に対するSPR値(SPR(t))を求めるとともに、前回のSPR成分の平均値と標準偏差値を基準としてSPR頻度(den(t))を求める。そして、ECU7では、式(2)により、今回のリファレンス刺激に対するSPR値(SPR(t))と前回のリファレンス刺激に対するSPR値(SPR(t−1))から今回のAR値(AR(t))を算出する。また、ECU7では、今回のリファレンス刺激に対するSPR頻度(den(t))に基づいてゲインKを設定する。このとき、ECU7では、次回用として、SPR成分の平均値と標準偏差値を求めておく。   Each time the reference stimulus is applied, the ECU 7 analyzes the SPA at the processing time T immediately after the reference stimulus is applied based on the amplification detection signal from the amplifier 4, and the SPR value (SPR (SPR ( t)), and the SPR frequency (den (t)) is obtained based on the average value and standard deviation value of the previous SPR component. Then, the ECU 7 calculates the current AR value (AR (t)) from the SPR value (SPR (t)) for the current reference stimulus and the SPR value (SPR (t−1)) for the previous reference stimulus by the equation (2). ) Is calculated. Further, the ECU 7 sets the gain K based on the SPR frequency (den (t)) for the current reference stimulus. At this time, the ECU 7 obtains the average value and standard deviation value of the SPR component for the next time.

特に、覚醒刺激を付与したときには、ECU7では、増幅器4からの増幅検出信号に基づいて覚醒刺激付与直後の処理時間TsにおけるSPAを解析し、式(1)により覚醒刺激に対するSPR値(SPR(t))を求めるとともに、前回のSPR成分の平均値と標準偏差値を基準としてSPR頻度(den(t))を求める。そして、ECU7では、式(2)により、覚醒刺激に対するSPR値(SPR(t))と前回のリファレンス刺激に対するSPR値(SPR(t−1))から覚醒刺激に対するAR値(AR(t))を算出する。また、ECU7では、覚醒刺激に対するSPR頻度(den(t))に基づいてゲインτを設定する。 In particular, when the wakefulness stimulus is applied, the ECU 7 analyzes the SPA at the processing time Ts immediately after the wakefulness stimulus is applied based on the amplification detection signal from the amplifier 4, and the SPR value (SPR (tPR (t s )), and the SPR frequency (den (t s )) is obtained based on the average value and standard deviation value of the previous SPR component. Then, the ECU 7, the equation (2), SPR values for awakening stimuli (SPR (t s)) and AR value for the waking stimulus from SPR values for the previous reference stimuli (SPR (t-1)) (AR (t s )) Is calculated. In addition, the ECU 7 sets the gain τ based on the SPR frequency (den (t s )) for the arousal stimulus.

今回のリファレンス刺激に対するAR値を求める毎に、ECU7では、式(5)の第3眠気推定モデルにより、今回のリファレンス刺激に対するAR値(AR(t))、覚醒刺激に対するAR値(AR(t))(覚醒刺激を付与していない場合は0)、ゲインK、ゲインτ及び前回の眠気レベル(DL(t−1))を用いて、今回の眠気レベル(DL(t))を算出する。ここで、SPR頻度に応じてAR値の加味度合いが調整された今回の眠気レベルが求められ、特に、覚醒刺激が直前で付与されている場合にはその今回の眠気レベルに覚醒刺激による効果も反映される。 Each time the AR value for the current reference stimulus is obtained, the ECU 7 calculates the AR value (AR (t)) for the current reference stimulus and the AR value (AR (t s )) (0 when no arousal stimulus is applied), gain K, gain τ, and previous sleepiness level (DL (t−1)) are used to calculate the current sleepiness level (DL (t)) To do. Here, the current sleepiness level in which the degree of addition of the AR value is adjusted according to the SPR frequency is obtained. In particular, when the arousal stimulus is applied immediately before, the effect of the awakening stimulus is also added to the current sleepiness level. Reflected.

さらに、今回のリファレンス刺激に対するAR値を求める毎に、ECU7では、式(6)により、AR値(AR(t))から今回のAR’値(AR’(t))を求める(S1)。さらに、ECU7では、式(7)により、今回を含めて6つのAR’値(AR’(t−5),・・・,AR’(t))から今回のARR値(ARR(t))を求める(S1)。そして、ECU7では、今回のARR値(ARR(t))が0.8より大きくかつ1.2より小さいか否かを判定する(S2)。   Further, every time the AR value for the current reference stimulus is obtained, the ECU 7 obtains the current AR ′ value (AR ′ (t)) from the AR value (AR (t)) according to the equation (6) (S1). Further, the ECU 7 calculates the current ARR value (ARR (t)) from the six AR ′ values (AR ′ (t−5),..., AR ′ (t)) including the current time using the equation (7). Is obtained (S1). Then, the ECU 7 determines whether or not the current ARR value (ARR (t)) is larger than 0.8 and smaller than 1.2 (S2).

S2にて今回のARR値(ARR(t))が0.8以下又は1.2以上と判定した場合、運転者が安定状態でないと判断し、ECU7では、第3眠気推定モデルで求めた今回の眠気レベル(DL(t))をそのまま今回の眠気レベル(DL(t))とする。   When it is determined in S2 that the current ARR value (ARR (t)) is 0.8 or less or 1.2 or more, it is determined that the driver is not in a stable state, and the ECU 7 obtains the current drowsiness estimation model. The sleepiness level (DL (t)) is directly used as the current sleepiness level (DL (t)).

S2にて今回のARR値(ARR(t))が0.8より大きくかつ1.2より小さいと判定した場合、運転者が安定状態と判断し、ECU7では、現時点から過去に遡ってキャリブレーション区間を設定する。そして、ECU7では、式(9)、式(10)、式(11)により、SPR頻度計測区間(1),(2),(3)の各区間でのSPR頻度(den(t))から各区間でのSPR頻度の平均値den,den,denをそれぞれ算出する(S3)。さらに、ECU7では、式(12)により、SPR頻度の平均値den,den,denから絶対推定眠気レベル(DLR(t))を算出する(S3)。 When it is determined in S2 that the current ARR value (ARR (t)) is larger than 0.8 and smaller than 1.2, the driver determines that the state is stable, and the ECU 7 performs calibration retroactively from the present time. Set the interval. Then, in the ECU 7, from the SPR frequency (den (t)) in each of the SPR frequency measurement sections (1), (2), and (3) according to the expressions (9), (10), and (11). Average values den 1 , den 2 , den 3 of SPR frequencies in each section are calculated (S 3). Further, the ECU 7 calculates an absolute estimated sleepiness level (DLR (t)) from the average values den 1 , den 2 , den 3 of the SPR frequency according to the equation (12) (S3).

ECU7では、SPR頻度から求めた絶対推定眠気レベル(DLR(t))と第3眠気推定モデルで求めた眠気レベル(DL(t))との差の絶対値が0より大きいか否かを判定する(S4)。S4にて差の絶対値が0と判定した場合、第3眠気推定モデルで求めた眠気レベル(DL(t))には定常誤差が含まれていないと判断し、ECU7では、第3眠気推定モデルで求めた今回の眠気レベル(DL(t))をそのまま今回の眠気レベル(DL(t))とする。一方、S4にて差の絶対値が0より大きいと判定した場合、第3眠気推定モデルで求めた眠気レベル(DL(t))には定常誤差が含まれていると判断し、ECU7では、式(13)により、SPR頻度から求めた絶対推定眠気レベル(DLR(t))と第3眠気推定モデルで求めた眠気レベル(DL(t))から今回の眠気レベル(補正値)(DL(t))を算出する(S5)。   The ECU 7 determines whether the absolute value of the difference between the absolute estimated sleepiness level (DLR (t)) obtained from the SPR frequency and the sleepiness level (DL (t)) obtained from the third sleepiness estimation model is greater than zero. (S4). When the absolute value of the difference is determined to be 0 in S4, it is determined that the steadyness error is not included in the sleepiness level (DL (t)) obtained by the third sleepiness estimation model, and the ECU 7 estimates the third sleepiness. The current sleepiness level (DL (t)) obtained from the model is directly used as the current sleepiness level (DL (t)). On the other hand, if it is determined in S4 that the absolute value of the difference is greater than 0, it is determined that the drowsiness level (DL (t)) obtained by the third drowsiness estimation model includes a steady state error. From the absolute estimated sleepiness level (DLR (t)) obtained from the SPR frequency and the sleepiness level (DL (t)) obtained from the third sleepiness estimation model, the sleepiness level (correction value) (DL ( t)) is calculated (S5).

今回の眠気レベルを求める毎に、ECU7では、今回の眠気レベル(DL(t))が覚醒刺激付与レベル以下か否かを判定する。そして、今回の眠気レベル(DL(t))が覚醒刺激付与レベル以下と判定した場合(運転に少しでも支障をきたす程度に覚醒状態が低い場合)、運転者に覚醒刺激を付与するために、ECU7では、眠気レベル(DL(t))に応じて運転者に対して注意喚起するための音声メッセージ及び画像を生成し、その音声データからなる音声信号をスピーカ5に送信するとともにその画像データからなる画像信号をディスプレイ6に送信し、また、眠気レベル(DL(t))に応じて運転者に対して覚醒状態を向上させるための振動発生信号を設定し、振動発生装置2に送信する。ECU7では、以上の処理を一定周期毎に繰り返し行う。   Each time the current sleepiness level is obtained, the ECU 7 determines whether or not the current sleepiness level (DL (t)) is equal to or lower than the arousal stimulus imparting level. And when it is determined that the sleepiness level (DL (t)) of this time is equal to or less than the arousal stimulus imparting level (when the arousal state is low enough to interfere with driving even a little), in order to impart the arousal stimulus to the driver, The ECU 7 generates a voice message and an image for alerting the driver according to the drowsiness level (DL (t)), transmits a voice signal composed of the voice data to the speaker 5 and uses the image data. An image signal is transmitted to the display 6, and a vibration generation signal for improving the arousal state is set for the driver according to the drowsiness level (DL (t)) and transmitted to the vibration generator 2. The ECU 7 repeats the above processing at regular intervals.

音声信号を受信すると、スピーカ5では、音声信号に応じて注意喚起メッセージを出力する。また、画像信号を受信すると、ディスプレイ6では、画像信号に応じて注意喚起画像を表示する。また、振動発生信号を受信すると、振動発生装置2では、強い振動を発生する。これらの覚醒刺激によって、運転者は、覚醒状態が高まり、運転に対する注意力が増す。   When the audio signal is received, the speaker 5 outputs a warning message according to the audio signal. When the image signal is received, the display 6 displays a warning image according to the image signal. Further, when the vibration generation signal is received, the vibration generator 2 generates a strong vibration. These arousal stimuli increase the driver's arousal state and increase their attention to driving.

この状態推定システム1によれば、運転者が安定状態になった場合にSPR頻度から絶対推定した眠気レベルを用いて眠気推定モデルで推定した眠気レベルを補正することにより、SPR値の相対変化から推定した眠気レベルに含まれていた定常誤差を低減(除去)でき、運転者の眠気レベルを高精度に推定することができる。この際、状態推定システム1では、運転者が安定状態のときのSPR頻度を用いることにより、眠気レベルの絶対値を高精度に推定することができる。   According to the state estimation system 1, when the driver is in a stable state, the sleepiness level estimated by the sleepiness estimation model is corrected using the sleepiness level that is absolute estimated from the SPR frequency, so that the relative change in the SPR value is detected. The steady state error included in the estimated sleepiness level can be reduced (removed), and the driver's sleepiness level can be estimated with high accuracy. At this time, the state estimation system 1 can estimate the absolute value of the sleepiness level with high accuracy by using the SPR frequency when the driver is in a stable state.

また、状態推定システム1では、絶対推定眠気レベルの算出やARR値の算出の際に重複する複数のデータを用いて算出するので、算出される値がノイズに対してロバストである。また、状態推定システム1では、AR値の変化によって運転者の安定状態を判定するので、運転者の安定状態を高精度に判定できる。   Further, in the state estimation system 1, since the calculation is performed using a plurality of overlapping data when calculating the absolute estimated sleepiness level and the ARR value, the calculated value is robust against noise. Moreover, in the state estimation system 1, since the stable state of the driver is determined based on the change in the AR value, the stable state of the driver can be determined with high accuracy.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、本実施の形態では車両に搭載され、車両の運転者の状態として眠気レベル(覚醒レベル)を推定する装置に適用したが、他の乗り物の運転者、各種プラントの監視者、夜間の従業者などの様々な人の状態を推定するために利用してもよいし、覚醒状態以外に心理状態(焦り、イライラ、退屈)、疲労状態、集中力、注意力、ストレスなどの他の状態を推定する装置に適用してもよい。   For example, in this embodiment, the present invention is applied to a device that is mounted on a vehicle and estimates a drowsiness level (wake level) as a state of a vehicle driver. However, a driver of another vehicle, a monitor of various plants, an employee at night It may be used to estimate the state of various people such as a person, and other states such as psychological state (impression, irritability, boredom), fatigue state, concentration, attention, stress, etc. You may apply to the apparatus to estimate.

また、本実施の形態では人に与えるリファレンス刺激として座席から発生させた振動を利用したが、リファレンス刺激としては様々なものを利用でき、例えば、音、光などの他の物理刺激を発生させてもよいし、あるいは、機器から定常的に出ている振動、光、音などを利用してもよい。また、外部環境から受ける刺激から変換した物理刺激でもよく、例えば、運転者に聞こえる音を検出し、その検出した音から変換した機械振動を運転者に与えてもよい。この外部環境から受ける刺激としては、例えば、タイヤからのロードノイズである。また、本実施の形態では一定周期でリファレンス刺激を与えたが、様々なタイミングでリファレンス刺激を与えてよく、例えば、ランダムな周期でリファレンス刺激を与えてもよいし、運転者の状態を推定する必要のあるとき(例えば、イベントが発生することが予想される毎にそのイベント発生前に)にリファレンス刺激を与えてもよい。このイベントとしては、運転中に運転者が置かれる環境であり、例えば、運転者の眠気を誘う渋滞、高速道路での走行である。   In this embodiment, vibration generated from the seat is used as a reference stimulus to be given to a person. However, various reference stimuli can be used, for example, by generating other physical stimuli such as sound and light. Alternatively, vibration, light, sound, etc. that are constantly emitted from the device may be used. Moreover, the physical stimulus converted from the stimulus received from an external environment may be sufficient, for example, the sound heard by a driver | operator may be detected and the driver | operator may be given the mechanical vibration converted from the detected sound. The stimulus received from the external environment is, for example, road noise from a tire. Further, in the present embodiment, the reference stimulus is given at a constant cycle. However, the reference stimulus may be given at various timings. For example, the reference stimulus may be given at a random cycle, or the state of the driver is estimated. A reference stimulus may be applied when needed (eg, before each event is expected to occur). This event is an environment in which the driver is placed during driving, for example, traffic congestion that induces the driver's sleepiness, traveling on a highway.

なお、リファレンス刺激の刺激要因としては様々な刺激要因が考えられる。例えば、環境要因として視覚、触覚、聴覚、温冷覚、嗅覚心理、内臓(腹痛など)の刺激、交通要因として視覚、聴覚、心理の刺激、同乗者要因として視覚、聴覚、心理の刺激がある。人の受ける感覚としても、表在感覚(触覚、痛覚、温度覚など)、深度覚(圧覚、位置覚、振動覚など)、皮質性感覚(二点識別覚、立体識別能力など)がある。以上に挙げたような運転者(被験者)に対して与えられる体性感覚刺激をリファレンス刺激として積極的に利用すること可能である。ただし、推定精度を向上させようとすると、以下の条件であるほうが好ましい。条件としては、定期的刺激(一定間隔)、刺激の強度と種類の統一、スタティックな刺激ではなく、ダイナミックスを持つことである。このような条件を考慮すると、刺激種は要因に挙げたどれでも可能であるが、通常受けている刺激とは別種と認識できる種類の刺激が必要である。さらに、刺激の種類により受容感覚器が異なり、各受容感覚器のセンシビリティが異なるので、その刺激がどういう種類のものか理解する必要がある。例えば、視覚を与えるリファレンス刺激として風を想定すると、具体的には、エアコンのダクトから目に向けて送風し、瞬目回数、目をつぶる時間、反応時間などを計測し、その計測値から状態を判断する方法が考えられる。これを基にAR法を適用することにより、同様の効果を得ることが可能である。   In addition, various stimulus factors can be considered as the stimulus factors of the reference stimulus. For example, there are visual, tactile, auditory, warm and cold, olfactory psychology, visceral (abdominal pain, etc.) stimuli as environmental factors, visual, auditory, psychological stimuli as traffic factors, and visual, auditory, psychological stimuli as passenger factors . Human senses include superficial sensations (such as tactile sensation, pain sensation, and temperature sensation), depth sensations (such as pressure sensation, positional sensation, and vibration sensation), and cortical sensations (such as two-point discrimination and three-dimensional discrimination). The somatosensory stimulation given to the driver (subject) as mentioned above can be actively used as a reference stimulus. However, in order to improve the estimation accuracy, the following conditions are preferable. Conditions include periodic stimuli (fixed intervals), unified stimulus intensity and type, and dynamics rather than static stimuli. In consideration of such conditions, any of the types of stimuli listed in the factors is possible, but a type of stimulus that can be recognized as a different type from the stimulus that is normally received is necessary. Furthermore, since the receptive sensory organs differ depending on the type of stimulus, and the sensitivity of each receptive sensory device is different, it is necessary to understand what kind of stimulus it is. For example, assuming wind as a reference stimulus that gives vision, specifically, air is blown from the air conditioner duct toward the eyes, and the number of blinks, the time to close the eyes, the reaction time, etc. are measured, and the state is determined from the measured values. A method for judging the above can be considered. The same effect can be obtained by applying the AR method based on this.

また、本実施の形態では状態変化量として生理指標の一つである皮膚電気活動(EDA)、特に、皮膚電位反応(SPR)を利用したが、他の様々な生理指標を利用でき、例えば、眼電(EOG[Electrooculogram])による生理指標(瞬目など)、脳波(EEG[Electroencephalogram])による生理指標(α波、β波など)、心電(ECG[Electrocardiogram])による生理指標(心拍数など)、筋電(EMG[Electromyogram])による生理指標などを利用してもよく、また、皮膚電気活動の中でも皮膚抵抗水準(SRL)、皮膚抵抗反応(SRR)、皮膚電位水準(SPL)などの他の生理指標を利用してもよい。さらに、1つの生理指標だけで状態を推定するのではなく、複数の生理指標を組み合わせて状態を推定するようにしてもよい。   In the present embodiment, dermatoelectric activity (EDA), particularly skin potential response (SPR), which is one of physiological indices as the state change amount, is utilized, but other various physiological indices can be utilized, for example, Physiological index (eg, blink) using electrooculogram (EOG [Electrooculogram]), physiological index (α wave, β wave, etc.) based on electroencephalogram (EEG [Electroencephalogram]), physiological index (heart rate) based on electrocardiogram (ECG [Electrocardiogram]) ), Physiological indices such as myoelectricity (EMG [Electromyogram]) may be used, and among skin electrical activities, skin resistance level (SRL), skin resistance response (SRR), skin potential level (SPL), etc. Other physiological indices may be used. Furthermore, the state may be estimated by combining a plurality of physiological indices instead of estimating the state by using only one physiological index.

また、本実施の形態では状態変化量として生理指標を用いて人の状態推定を行う構成としたが、生理指標以外の状態変化量でも状態推定が可能であり、例えば、刺激に対する運転者の行動(ハンドル操作、ブレーキ操作、アクセル操作など)、車両の状態(ヨーレート、車速など)がある。   In the present embodiment, the state of a person is estimated using a physiological index as a state change amount. However, the state can be estimated even with a state change amount other than the physiological index. (Handle operation, brake operation, accelerator operation, etc.) and vehicle status (yaw rate, vehicle speed, etc.).

また、本実施の形態では眠気レベルが運転に支障をきたすレベルになった場合には画像表示、音声出力、振動などによって注意喚起する構成としたが、冷風、警報ブザー、においなどの他の手段で注意喚起する構成としてもよいし、あるいは、状態が運転に支障をきたすレベルになった場合には運転支援システム(例えば、プリクラッシュセーフティシステム、アダプティブクルーズコントロールシステム、レーンキープシステム)の制御タイミングや制御閾値を変えるなどして、より安全性を高めるように車両側で制御するようにしてもよい。また、人の状態を検出し、その検出した人の状態を出力する構成としてもよい。   Further, in this embodiment, when the drowsiness level becomes a level that hinders driving, it is configured to be alerted by image display, audio output, vibration, etc., but other means such as cold air, alarm buzzer, smell, etc. It may be configured to alert the driver, or when the state becomes a level that hinders driving, the control timing of the driving support system (for example, pre-crash safety system, adaptive cruise control system, lane keeping system) The vehicle may be controlled to improve safety by changing the control threshold. Moreover, it is good also as a structure which detects a person's state and outputs the detected person's state.

また、本実施の形態では眠気レベル(人の状態)を推定するための第1〜第3の眠気推定モデルを示したが、人の状態を推定する方法としては他の様々な方法が適用可能である。リファレンス刺激を付与せずに、人の状態を推定する方法でもよい。   In the present embodiment, the first to third sleepiness estimation models for estimating the sleepiness level (human state) have been shown, but various other methods can be applied as methods for estimating the human state. It is. A method of estimating the state of a person without applying a reference stimulus may be used.

また、本実施の形態では運転者が安定状態の場合に眠気レベル(被験者の状態)を補正する構成としたが、被験者が安定状態の場合にSPR値などの被験者の状態変化量を補正する構成としてもよい。   In the present embodiment, the sleepiness level (subject's state) is corrected when the driver is in a stable state, but the subject state change amount such as the SPR value is corrected when the subject is in a stable state. It is good.

また、本実施の形態では運転者が安定状態になった場合に眠気推定モデルで求めた眠気レベルとSPR頻度から求めた絶対推定眠気レベルとの平均値を眠気レベルの補正値としたが、SPR頻度から求めた絶対推定眠気レベルをそのまま眠気レベルの補正値としてもよい。   In the present embodiment, the average value of the sleepiness level obtained from the sleepiness estimation model and the absolute estimated sleepiness level obtained from the SPR frequency when the driver is in a stable state is used as the sleepiness level correction value. The absolute estimated sleepiness level obtained from the frequency may be used as the sleepiness level correction value as it is.

また、本実施の形態ではSPR頻度から絶対推定眠気レベルを求め、絶対推定眠気レベルを用いて眠気レベルを補正する構成としたが、他の方法によって眠気レベルを補正してもよい。   In the present embodiment, the absolute estimated sleepiness level is obtained from the SPR frequency and the sleepiness level is corrected using the absolute estimated sleepiness level. However, the sleepiness level may be corrected by other methods.

また、本実施の形態ではAR値からAR’値を求め、複数個のAR’値からARR値を求め、ARR値に基づいて運転者の安定状態を判定する構成としたが、他の方法によって安定状態を判定してもよい。   In the present embodiment, the AR ′ value is obtained from the AR value, the ARR value is obtained from a plurality of AR ′ values, and the driver's stable state is determined based on the ARR value. A stable state may be determined.

また、本実施の形態ではSPR頻度から絶対推定眠気レベルを求めるためにキャリブレーション区間を設定し、キャリブレーション区間に含まれる複数個のSPR頻度から絶対推定眠気レベルを算出する構成としたが、ノイズが十分に低レベルなら、今回のSPR頻度だけから絶対推定眠気レベルを算出してもよい。   In the present embodiment, the calibration interval is set to obtain the absolute estimated sleepiness level from the SPR frequency, and the absolute estimated sleepiness level is calculated from a plurality of SPR frequencies included in the calibration interval. If is sufficiently low, the absolute estimated sleepiness level may be calculated from only the current SPR frequency.

また、本実施の形態では絶対推定眠気レベルを算出するための万人に共通の一次式を示したが、個人毎に学習した一次式を設定してもよい。   Further, in the present embodiment, the primary expression common to all persons for calculating the absolute estimated sleepiness level is shown, but a primary expression learned for each individual may be set.

また、本実施の形態ではSPR頻度を変数とする一次式によって絶対推定眠気レベルを算出する構成としたが、他の方法によって絶対推定眠気レベルを求めてもよい。例えば、図12に示すような眠気レベルとSPR頻度との関係を示すルックアップテーブルを用意し、このルックアップテーブル(各閾値)を参照して、SPR頻度に応じた眠気レベルを抽出するようにしてもよい。ルックアップテーブルは、万人に共通のものでもよいし、あるいは、個人毎のものでもよい。   In the present embodiment, the absolute estimated sleepiness level is calculated by a linear expression using the SPR frequency as a variable, but the absolute estimated sleepiness level may be obtained by other methods. For example, a lookup table showing the relationship between the sleepiness level and the SPR frequency as shown in FIG. 12 is prepared, and the sleepiness level corresponding to the SPR frequency is extracted with reference to this lookup table (each threshold value). May be. The lookup table may be common to all people or may be individual.

本実施の形態に係る状態推定システムの構成図である。It is a block diagram of the state estimation system which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る推定開始タイミング、リファレンス刺激、覚醒刺激、SPR値、AR値の時間変化の一例である。It is an example of the time change of the estimation start timing which concerns on this Embodiment, a reference stimulus, an arousal stimulus, an SPR value, and an AR value. 本実施の形態に係る眠気レベル(覚醒レベル)とAR値との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the drowsiness level (wakefulness level) and AR value which concern on this Embodiment. 本実施の形態に係るリファレンス刺激に対するSPR値の時間変化の一例である。It is an example of the time change of the SPR value with respect to the reference stimulus which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るSPR頻度の時間変化の一例である。It is an example of the time change of SPR frequency which concerns on this Embodiment. 安定状態になったときの眠気推定モデルで推定した眠気レベル、主観評価による眠気レベル、AR値の時間変化の一例である。It is an example of the time change of the sleepiness level estimated by the sleepiness estimation model when it became a stable state, the sleepiness level by subjective evaluation, and AR value. 本実施の形態に係るAR値、AR’値、ARR値の時間変化の一例である。It is an example of the time change of AR value, AR 'value, and ARR value which concern on this Embodiment. 安定状態の場合のSPR頻度と眠気レベルとの対応関係の一例であり、(a)が被験者Aであり、(b)が被験者Bである。It is an example of the correspondence between SPR frequency and drowsiness level in a stable state, (a) is subject A, and (b) is subject B. 本実施の形態に係るSPR頻度による眠気レベルの絶対推定を行うためのキャリブレーション区間の一例である。It is an example of the calibration area for performing the absolute estimation of the drowsiness level by the SPR frequency which concerns on this Embodiment. 実車試験における眠気推定モデルによる眠気レベル推定値、補正処理を行った場合の眠気レベル補正値、眠気レベル官能評価値の時間変化の一例である。It is an example of the time change of the sleepiness level estimated value by the sleepiness estimation model in a real vehicle test, the sleepiness level correction value at the time of performing a correction process, and a sleepiness level sensory evaluation value. 図1のECUにおける補正処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction process in ECU of FIG. SPR頻度による眠気レベルの絶対推定を行うためのルックアップテーブルの一例である。It is an example of the look-up table for performing the absolute estimation of the sleepiness level by SPR frequency.

符号の説明Explanation of symbols

1…状態推定システム、2…振動発生装置、3…皮膚電気活動センサ、4…増幅器、5…スピーカ、6…ディスプレイ、7…ECU   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... State estimation system, 2 ... Vibration generator, 3 ... Electrical skin activity sensor, 4 ... Amplifier, 5 ... Speaker, 6 ... Display, 7 ... ECU

Claims (2)

被験者の状態を推定する人の状態推定装置であって、
被験者の状態変化量を取得する状態変化量取得手段と、
前記状態変化量取得手段で取得した状態変化量に基づいて被験者の状態を推定する状態推定手段と、
被験者の状態が安定状態か否かを判定する安定状態判定手段と、
前記安定状態判定手段で安定状態と判定した場合、被験者の状態変化量又は被験者の状態を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする人の状態推定装置。
A human state estimation device for estimating the state of a subject,
State change acquisition means for acquiring the state change of the subject;
State estimation means for estimating the state of the subject based on the state change amount acquired by the state change amount acquisition means;
Stable state determination means for determining whether or not the state of the subject is a stable state;
A human state estimation device comprising: a correction unit that corrects the state change amount of the subject or the state of the subject when the stable state determination unit determines that the state is stable.
前記状態変化量取得手段で取得した被験者の状態変化量から状態変化量密度を取得する状態変化量密度取得手段を備え、
前記補正手段は、前記安定状態判定手段で安定状態と判定した場合、前記状態変化量密度取得手段で取得した被験者の状態変化量密度に基づいて被験者の状態を推定し、当該状態変化量密度に基づいて推定した被験者の状態を用いて補正することを特徴とする請求項1に記載する人の状態推定装置。
A state change amount density acquisition means for acquiring a state change amount density from the state change amount of the subject acquired by the state change amount acquisition means;
When the correction means determines that the stable state is determined by the stable state determination means, the correction means estimates the state of the subject based on the state change density of the subject acquired by the state change density acquisition means, and determines the state change amount density. The human state estimation device according to claim 1, wherein correction is performed using the state of the subject estimated based on the state.
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