JP6601279B2 - Sleepiness determination program, sleepiness determination device, and sleepiness determination method - Google Patents

Sleepiness determination program, sleepiness determination device, and sleepiness determination method Download PDF

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Description

本発明は、眠気判定プログラム、眠気判定装置及び眠気判定方法に関する。   The present invention relates to a drowsiness determination program, a drowsiness determination device, and a drowsiness determination method.

従来より、運転中のドライバから脈波信号を検出し、心拍ゆらぎ解析を行うことで算出した眠気度に基づいて、ドライバが眠気を催している状態か否かを判定する眠気判定装置が知られている。眠気判定装置では、例えば、検出した脈波信号について心拍ゆらぎ解析を行うことでRSA(Respiratory Sinus Arrhythmia:呼吸性変動)成分を抽出し、抽出したRSA成分を用いてドライバの眠気度を算出する。また、眠気判定装置では、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、ドライバが眠気を催している状態であると判定し、警報出力を行う。これにより、運転中のドライバの状態を、眠気を催している状態から覚醒状態へと改善する。   Conventionally, a drowsiness determination device that determines whether or not a driver is drowsy based on a sleepiness level calculated by detecting a pulse wave signal from a driving driver and performing heartbeat fluctuation analysis is known. ing. In the sleepiness determination device, for example, an RSA (Respiratory Sinus Arrhythmia) component is extracted by performing heartbeat fluctuation analysis on the detected pulse wave signal, and the sleepiness level of the driver is calculated using the extracted RSA component. In addition, in the sleepiness determination device, when it is determined that the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined that the driver is drowsy and an alarm is output. As a result, the state of the driving driver is improved from the state of drowsiness to the awake state.

特開2015−80624号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-80624 特開平2−277435号公報JP-A-2-277435 特開2010−12100号公報JP 2010-12100 A

しかしながら、RSA成分を用いて眠気度を算出する方法の場合、眠気度が低いと判定されるケースの中には、ドライバが眠気に抵抗している状態(覚醒努力状態)が含まれることがある。RSA成分を用いて算出する眠気度の場合、覚醒努力状態と通常の覚醒状態とを区別することができないからである。   However, in the case of the method of calculating the sleepiness level using the RSA component, the case where the sleepiness level is determined to be low may include a state in which the driver resists sleepiness (wakefulness effort state). . This is because in the case of the sleepiness degree calculated using the RSA component, it is impossible to distinguish the arousal effort state from the normal arousal state.

このため、覚醒努力状態であれば、本来、眠気を催している状態であると判定して警報出力が行われるべきところ、従来の眠気判定装置では、算出した眠気度が低いことでドライバの状態が覚醒状態であると誤判定する可能性があった。この結果、警報出力が行われず、覚醒努力状態から覚醒状態へとドライバの状態が改善されることなく、運転が継続されてしまう可能性があった。   For this reason, if it is an arousal effort state, it should be determined that it is originally a state of drowsiness and alarm output should be performed. However, in the conventional drowsiness determination device, the calculated sleepiness level is low, so the driver's state Could be misjudged as being awake. As a result, warning output is not performed, and there is a possibility that driving is continued without improving the driver's state from the awakening effort state to the awakening state.

一つの側面では、眠気を判定する判定精度を向上させることを目的とする。   An object of one aspect is to improve the determination accuracy for determining drowsiness.

一態様によれば、眠気判定プログラムは、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出し、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する処理をコンピュータに実行させる。
According to one aspect, the drowsiness determination program is
The first blood pressure component is extracted by frequency analysis of the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal of the subject output from the pulse sensor,
By analyzing the time change of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal, the second blood pressure component is extracted,
The computer executes a process of determining whether or not the subject is resistant to drowsiness based on a deviation in magnitude of the difference between the first blood pressure component and the second blood pressure component Let

眠気を判定する判定精度を向上させることができる。   The determination accuracy for determining drowsiness can be improved.

眠気判定システムの一例を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows an example of a sleepiness determination system. 眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the navigation apparatus which is an example of a drowsiness determination apparatus. 眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置の眠気判定部の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the sleepiness determination part of the navigation apparatus which is an example of a sleepiness determination apparatus. 間隔解析部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a space | interval analysis part. 振幅解析部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of an amplitude analysis part. 眠気度算出部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a sleepiness degree calculation part. 覚醒努力解析部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a wakefulness effort analysis part. 覚醒水準解析部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of an arousal level analysis part. 覚醒努力状態判定部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the awakening effort state determination part. 眠気判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of a drowsiness determination process. 眠気度算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a sleepiness degree calculation process. 覚醒努力状態判定処理のフローチャートである。It is a flowchart of an arousal effort state determination process. 眠気判定システムの一例を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows an example of a sleepiness determination system. 眠気判定システムの一例を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows an example of a sleepiness determination system.

以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。   Each embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[第1の実施形態]
はじめに、第1の実施形態における眠気判定装置を含む眠気判定システムについて説明する。図1は、眠気判定システムの一例を示す第1の図である。
[First Embodiment]
First, the sleepiness determination system including the sleepiness determination device according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a first diagram illustrating an example of a sleepiness determination system.

図1に示すように、眠気判定システム100は車両150に搭載されており、脈拍センサ110と、ナビゲーション装置120と、スピーカ装置130と、表示装置140とを有する。   As shown in FIG. 1, the drowsiness determination system 100 is mounted on a vehicle 150 and includes a pulse sensor 110, a navigation device 120, a speaker device 130, and a display device 140.

脈拍センサ110は、車両150を運転するドライバ160の耳たぶにおいて、心拍(脈波)を検出し、心拍データ(脈波信号)を出力するセンサである。脈拍センサ110より出力された脈波信号は、ナビゲーション装置120に入力される。つまり、車両150を運転するドライバ160は、運転中、脈拍センサ110によって脈波の検出が行われる被検者となる。   The pulse sensor 110 is a sensor that detects a heartbeat (pulse wave) and outputs heartbeat data (pulse wave signal) in the earlobe of the driver 160 that drives the vehicle 150. The pulse wave signal output from the pulse sensor 110 is input to the navigation device 120. That is, the driver 160 who drives the vehicle 150 becomes a subject whose pulse wave is detected by the pulse sensor 110 during driving.

ナビゲーション装置120は、眠気判定装置の一例である。ナビゲーション装置120には、眠気判定プログラムと警報プログラムとがインストールされており、これらのプログラムが実行されることで、ナビゲーション装置120は、眠気判定部121及び警報部122として機能する。   The navigation device 120 is an example of a drowsiness determination device. The navigation device 120 is installed with a sleepiness determination program and an alarm program, and the navigation device 120 functions as the sleepiness determination unit 121 and the alarm unit 122 by executing these programs.

スピーカ装置130は、ナビゲーション装置120に接続され、例えば、ナビゲーション装置120の警報部122から出力された警報情報を音声出力する。また、表示装置140は、ナビゲーション装置120に接続され、例えば、ナビゲーション装置120の警報部122から出力された警報情報を表示出力する。スピーカ装置130より警報情報を音声出力することにより、あるいは、表示装置140より警報情報を表示出力することにより、ドライバ160の覚醒度を上げ、ドライバ160の状態を、眠気を催している状態から覚醒状態へと改善することができる。   The speaker device 130 is connected to the navigation device 120 and outputs, for example, alarm information output from the alarm unit 122 of the navigation device 120 as a voice. The display device 140 is connected to the navigation device 120, and displays and outputs alarm information output from the alarm unit 122 of the navigation device 120, for example. By outputting the warning information from the speaker device 130 or by outputting the warning information from the display device 140, the awakening level of the driver 160 is increased, and the state of the driver 160 is awakened from the state of drowsiness. It can be improved to the state.

なお、表示装置140は、ドライバ160からナビゲーション装置120に対する操作を受け付ける操作部としても機能し、表示装置140がドライバ160より受け付けた操作指示は、ナビゲーション装置120に入力される。   Note that the display device 140 also functions as an operation unit that receives an operation on the navigation device 120 from the driver 160, and an operation instruction received by the display device 140 from the driver 160 is input to the navigation device 120.

次に、ナビゲーション装置120のハードウェア構成について説明する。図2は、眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置のハードウェア構成を示す図である。なお、図2では、ナビゲーション装置120が有するハードウェアのうち、特に、眠気判定部121及び警報部122として機能する際に関連するハードウェアについて示している。   Next, the hardware configuration of the navigation device 120 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a navigation device that is an example of the drowsiness determination device. In FIG. 2, among the hardware included in the navigation device 120, particularly hardware related to functioning as the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 is illustrated.

図2に示すように、ナビゲーション装置120は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203を有する。また、ナビゲーション装置120は、補助記憶装置204、接続装置205、ドライブ装置206を有する。なお、これらのハードウェアは、バス207を介して相互に接続されている。   As shown in FIG. 2, the navigation device 120 includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a ROM (Read Only Memory) 202, and a RAM (Random Access Memory) 203. In addition, the navigation device 120 includes an auxiliary storage device 204, a connection device 205, and a drive device 206. These hardwares are connected to each other via a bus 207.

CPU201は、補助記憶装置204に格納された各種プログラム(例えば、眠気判定プログラム、警報プログラム等)を実行するコンピュータである。   The CPU 201 is a computer that executes various programs (for example, a drowsiness determination program, an alarm program, etc.) stored in the auxiliary storage device 204.

ROM202は不揮発性メモリである。ROM202は、補助記憶装置204に格納された各種プログラムをCPU201が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する主記憶部として機能する。具体的には、ROM202は、BIOS(Basic Input/Output System)やEFI(Extensible Firmware Interface)等のブートプログラム等を格納する。   The ROM 202 is a nonvolatile memory. The ROM 202 functions as a main storage unit that stores various programs, data, and the like necessary for the CPU 201 to execute various programs stored in the auxiliary storage device 204. Specifically, the ROM 202 stores a boot program such as a basic input / output system (BIOS) or an extensible firmware interface (EFI).

RAM203は揮発性メモリであり、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)等を含む。RAM203は、補助記憶装置204に格納された各種プログラムがCPU201によって実行される際に展開される、作業領域を提供する主記憶部として機能する。   The RAM 203 is a volatile memory, and includes a DRAM (Dynamic Random Access Memory), an SRAM (Static Random Access Memory), and the like. The RAM 203 functions as a main storage unit that provides a work area that is expanded when various programs stored in the auxiliary storage device 204 are executed by the CPU 201.

補助記憶装置204は、ナビゲーション装置120にインストールされた各種プログラムや、各種プログラムが実行されることで生成されるデータ等を記録するコンピュータ読み取り可能な記憶装置である。   The auxiliary storage device 204 is a computer-readable storage device that records various programs installed in the navigation device 120 and data generated by executing the various programs.

接続装置205は、脈拍センサ110、スピーカ装置130及び表示装置140等の各種外部機器とナビゲーション装置120とを接続する装置である。これにより、脈拍センサ110、スピーカ装置130及び表示装置140とナビゲーション装置120との間で、各種情報を送受信することができる。   The connection device 205 is a device that connects various external devices such as the pulse sensor 110, the speaker device 130, and the display device 140 to the navigation device 120. Thereby, various information can be transmitted and received between the pulse sensor 110, the speaker device 130, the display device 140, and the navigation device 120.

ドライブ装置206は記録媒体210をセットするための装置である。ここでいう記録媒体210には、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体210には、ROM、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等も含まれる。   The drive device 206 is a device for setting the recording medium 210. The recording medium 210 here includes a medium for recording information optically, electrically or magnetically, such as a CD-ROM, a flexible disk, a magneto-optical disk or the like. The recording medium 210 also includes a semiconductor memory that electrically records information, such as a ROM and a flash memory.

なお、補助記憶装置204に格納される各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体210がドライブ装置206にセットされ、該記録媒体210に記録された各種プログラムがドライブ装置206により読み出されることでインストールされてもよい。あるいは、補助記憶装置204に格納される各種プログラムは、図示しない通信装置を介してネットワークからダウンロードされることでインストールされてもよい。   The various programs stored in the auxiliary storage device 204 are installed by, for example, setting the distributed recording medium 210 in the drive device 206 and reading the various programs recorded in the recording medium 210 by the drive device 206. May be. Alternatively, various programs stored in the auxiliary storage device 204 may be installed by being downloaded from a network via a communication device (not shown).

次に、ナビゲーション装置120の機能構成について説明する。図3は、眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置の機能構成を示す図である。   Next, the functional configuration of the navigation device 120 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of a navigation device that is an example of a drowsiness determination device.

図3に示すように、眠気判定部121は、脈波信号取得部301、間隔解析部302、振幅解析部303、眠気度算出部304、覚醒努力解析部305、覚醒水準解析部306、覚醒努力状態判定部307を有する。   As shown in FIG. 3, the sleepiness determination unit 121 includes a pulse wave signal acquisition unit 301, an interval analysis unit 302, an amplitude analysis unit 303, a sleepiness level calculation unit 304, a wakefulness effort analysis unit 305, a wakefulness level analysis unit 306, and a wakefulness effort. A state determination unit 307 is included.

脈波信号取得部301は、脈拍センサ110より出力された脈波信号を取得する。車両150がIG(Ignition)−ONの状態で、ドライバ160が脈拍センサ110を耳たぶに装着することで、脈拍センサ110から脈波信号が出力される。これにより、脈波信号取得部301では脈波信号を取得する。   The pulse wave signal acquisition unit 301 acquires the pulse wave signal output from the pulse sensor 110. When the vehicle 150 is in an IG (Ignition) -ON state and the driver 160 wears the pulse sensor 110 on the earlobe, a pulse wave signal is output from the pulse sensor 110. Thereby, the pulse wave signal acquisition unit 301 acquires a pulse wave signal.

間隔解析部302は、取得した脈波信号より、各時刻におけるドライバ160の脈拍間隔を抽出することで、脈拍間隔の時間変化を算出し、算出した脈拍間隔の時間変化について周波数解析を行う。また、間隔解析部302は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より低周波数のピークを検出し、血圧性成分を抽出する。更に、間隔解析部302は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より高周波数のピークを検出し、呼吸性成分を抽出する。なお、間隔解析部302は、抽出した血圧性成分を覚醒努力解析部305に通知する。また、間隔解析部302は、抽出した呼吸性成分を眠気度算出部304に通知する。   The interval analysis unit 302 calculates the time change of the pulse interval by extracting the pulse interval of the driver 160 at each time from the acquired pulse wave signal, and performs frequency analysis on the time change of the calculated pulse interval. Further, the interval analysis unit 302 detects a low frequency peak from the power spectrum waveform obtained by performing frequency analysis, and extracts a blood pressure component. Further, the interval analysis unit 302 detects a high frequency peak from the power spectrum waveform obtained by performing frequency analysis, and extracts a respiratory component. Note that the interval analysis unit 302 notifies the awakening effort analysis unit 305 of the extracted blood pressure component. In addition, the interval analysis unit 302 notifies the sleepiness level calculation unit 304 of the extracted respiratory component.

振幅解析部303は、取得した脈波信号より、各時刻におけるドライバ160の脈拍振幅を抽出することで、脈拍振幅の時間変化を算出し、算出した脈拍振幅の時間変化について周波数解析を行う。また、振幅解析部303は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より低周波数のピークを検出し、血圧性成分を抽出する。更に、振幅解析部303は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より高周波数のピークを検出し、呼吸性成分を抽出する。なお、振幅解析部303は、抽出した血圧性成分を覚醒努力解析部305、覚醒水準解析部306に通知する。   The amplitude analysis unit 303 extracts the pulse amplitude of the driver 160 at each time from the acquired pulse wave signal, thereby calculating the time change of the pulse amplitude, and performs frequency analysis on the time change of the calculated pulse amplitude. In addition, the amplitude analysis unit 303 detects a low frequency peak from the power spectrum waveform obtained by performing frequency analysis, and extracts a blood pressure component. Furthermore, the amplitude analysis unit 303 detects a high frequency peak from the power spectrum waveform obtained by performing the frequency analysis, and extracts a respiratory component. The amplitude analyzing unit 303 notifies the extracted blood pressure component to the arousal effort analyzing unit 305 and the arousal level analyzing unit 306.

眠気度算出部304は、間隔解析部302より受信した呼吸性成分に基づいて、眠気度を算出する。なお、眠気度算出部304は、ドライバ160の眠気度を算出するための眠気度算出テーブルを有しているものとする。眠気度算出部304は、眠気度算出テーブルを参照することで、眠気度を算出する。また、眠気度算出部304は、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を警報部122に通知する。   The sleepiness level calculation unit 304 calculates the sleepiness level based on the respiratory component received from the interval analysis unit 302. Note that the sleepiness level calculation unit 304 has a sleepiness level calculation table for calculating the sleepiness level of the driver 160. The sleepiness level calculation unit 304 calculates the sleepiness level by referring to the sleepiness level calculation table. In addition, when the sleepiness level calculation unit 304 determines that the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold, the sleepiness level calculation unit 304 notifies the alarm unit 122 of the determination result.

覚醒努力解析部305は、間隔解析部302より受信した血圧性成分と振幅解析部303より受信した血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づき、ドライバ160の能動活動の程度を判定する。   The awakening effort analysis unit 305 determines the degree of active activity of the driver 160 based on the deviation of the magnitude of the difference between the blood pressure component received from the interval analysis unit 302 and the blood pressure component received from the amplitude analysis unit 303.

なお、覚醒努力解析部305は、ドライバ160の能動活動の程度を判定するための能動活動判定テーブルを有しているものとする。覚醒努力解析部305は、能動活動判定テーブルを参照することで、ドライバ160の能動活動の程度を判定する。   It is assumed that the awakening effort analysis unit 305 has an active activity determination table for determining the degree of active activity of the driver 160. The awakening effort analysis unit 305 determines the degree of active activity of the driver 160 by referring to the active activity determination table.

また、覚醒努力解析部305は、ドライバ160の能動活動の程度が、所定の条件("覚醒努力")に該当すると判定した場合、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知する。   In addition, when it is determined that the degree of active activity of the driver 160 corresponds to a predetermined condition (“wakeful effort”), the wakefulness effort analyzing unit 305 notifies the wakefulness effort state determining unit 307 of the determination result.

覚醒水準解析部306は、振幅解析部303より受信した血圧性成分に含まれる、パワースペクトル波形のピーク値の変動を、超長周期で解析することで、変動が増加傾向にあるか否かを判定する。   The arousal level analysis unit 306 analyzes whether or not the fluctuation of the peak value of the power spectrum waveform included in the blood pressure component received from the amplitude analysis unit 303 is an extremely long period, thereby determining whether or not the fluctuation tends to increase. judge.

また、覚醒水準解析部306は、振幅解析部303より受信した血圧性成分に含まれる、パワースペクトル波形のピーク値の基準値からのずれ量が、所定の閾値以上であると判定した場合に、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点として抽出する。また、覚醒水準解析部306は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。   In addition, when the arousal level analysis unit 306 determines that the amount of deviation from the reference value of the peak value of the power spectrum waveform included in the blood pressure component received from the amplitude analysis unit 303 is equal to or greater than a predetermined threshold value, The time at which the corresponding pulse wave signal is detected is extracted as a singular point. In addition, the arousal level analysis unit 306 determines whether or not the appearance frequency of singular points in a range retroactive from the present time is equal to or greater than a predetermined threshold value.

更に、覚醒水準解析部306は、超長周期の変動が増加傾向にあると判定し、かつ、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合に、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定し、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知する。   Furthermore, when the arousal level analysis unit 306 determines that the fluctuation of the ultra-long cycle tends to increase and determines that the appearance frequency of the singularity is equal to or higher than a predetermined threshold, the arousal level of the driver 160 is low. And the determination result is notified to the awakening effort state determination unit 307.

覚醒努力状態判定部307は、ドライバ160が覚醒努力状態であるか否かを判定する。ドライバ160が「覚醒努力状態」であるとは、ドライバ160が眠気に抵抗している状態を指す。覚醒努力状態判定部307は、覚醒努力解析部305より判定結果を受信し、かつ、覚醒水準解析部306より判定結果を受信した場合、ドライバ160が覚醒努力状態であると判定する。   The awakening effort state determination unit 307 determines whether or not the driver 160 is in an awakening effort state. The driver 160 being in the “wakefulness effort state” refers to a state in which the driver 160 resists drowsiness. The awakening effort state determination unit 307 determines that the driver 160 is in the awakening effort state when the determination result is received from the awakening effort analysis unit 305 and the determination result is received from the awakening level analysis unit 306.

なお、覚醒努力状態判定部307が、覚醒努力解析部305より受信する判定結果は、ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当する旨の判定結果である。また、覚醒努力状態判定部307が、覚醒水準解析部306より受信する判定結果は、ドライバ160の覚醒水準が低い旨の判定結果である。   Note that the determination result received by the wakefulness effort state determination unit 307 from the wakefulness effort analysis unit 305 is a determination result indicating that the degree of active activity of the driver 160 corresponds to “wakefulness effort”. The determination result received by the arousal effort state determination unit 307 from the arousal level analysis unit 306 is a determination result indicating that the driver 160 has a low arousal level.

覚醒努力状態判定部307は、ドライバ160が覚醒努力状態であると判定した場合、判定結果を警報部122に通知する。   If the driver 160 determines that the driver 160 is in the wake effort state, the wake effort state determination unit 307 notifies the warning unit 122 of the determination result.

警報部122は、眠気度算出部304より判定結果を受信した場合(つまり、眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合)、スピーカ装置130に、予め規定された警報情報を音声出力する。あるいは、警報部122は、表示装置140に、予め規定された警報情報を表示出力する。   When the alarm unit 122 receives the determination result from the drowsiness level calculation unit 304 (that is, when it is determined that the drowsiness level is equal to or higher than a predetermined threshold), the alarm unit 122 outputs a predetermined alarm information to the speaker device 130 by voice. . Alternatively, the alarm unit 122 displays and outputs predetermined alarm information on the display device 140.

更に、警報部122は、覚醒努力状態判定部307より判定結果を受信した場合にも(つまり、覚醒努力状態であると判定された場合にも)、スピーカ装置130に、予め規定された警報情報を音声出力する。あるいは、警報部122は、表示装置140に、予め規定された警報情報を表示出力する。   Further, even when the warning unit 122 receives the determination result from the wakefulness effort state determination unit 307 (that is, when it is determined that the state is the wakefulness effort state), the alarm information defined in advance in the speaker device 130 is displayed. Is output as audio. Alternatively, the alarm unit 122 displays and outputs predetermined alarm information on the display device 140.

このように、第1の実施形態における眠気判定システム100では、ドライバ160の眠気度が所定の閾値以上であることを判定することに加えて、ドライバ160が覚醒努力状態であることを識別する。そして、覚醒努力状態であることを識別した場合、第1の実施形態における眠気判定システム100では、覚醒努力状態から覚醒状態へと改善するための処理を行う。このため、ドライバ160が覚醒努力状態であるにも関わらず、眠気度が低いことで覚醒状態であると誤判定し、ドライバの状態が、覚醒努力状態から覚醒状態へと改善されないまま、車両150の運転が継続されてしまうといった事態を回避することができる。   As described above, in the drowsiness determination system 100 according to the first embodiment, in addition to determining that the drowsiness level of the driver 160 is equal to or higher than the predetermined threshold, the driver 160 identifies that the driver 160 is in the awakening effort state. If the sleepiness determination system 100 in the first embodiment is identified as being in an awakening effort state, a process for improving the awakening effort state to the awakening state is performed. For this reason, although the driver 160 is in the awakening effort state, it is erroneously determined that the driver 160 is in the awakening state because the sleepiness level is low, and the vehicle 150 is not improved from the awakening effort state to the awakening state. It is possible to avoid a situation in which the driving of the vehicle is continued.

次に、眠気判定部121に含まれる各部の更なる詳細な機能について、図4〜図8を用いて説明する。はじめに、眠気判定部121に含まれる間隔解析部302の機能の詳細について説明する。図4は、間隔解析部の機能を説明するための図である。   Next, further detailed functions of each unit included in the drowsiness determination unit 121 will be described with reference to FIGS. First, details of the function of the interval analysis unit 302 included in the sleepiness determination unit 121 will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the function of the interval analysis unit.

図4(a)に示すように、間隔解析部302は、第1のピーク値検出部401、間隔算出部402、第1の周波数解析部403、第1の呼吸性成分抽出部404、第1の血圧性成分抽出部405を有する。   As shown in FIG. 4A, the interval analysis unit 302 includes a first peak value detection unit 401, an interval calculation unit 402, a first frequency analysis unit 403, a first respiratory component extraction unit 404, a first Blood pressure component extraction unit 405.

第1のピーク値検出部401は、脈波信号取得部301において取得された脈波信号のピークを検出する。図4(b)のグラフ410は、横軸に時間を、縦軸に脈波信号値を表したグラフである。第1のピーク値検出部401では、グラフ410に示す脈波信号が取得されると、ピーク(420〜431)を抽出する。   The first peak value detection unit 401 detects the peak of the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301. A graph 410 in FIG. 4B is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the pulse wave signal value. When the pulse wave signal shown in the graph 410 is acquired, the first peak value detection unit 401 extracts peaks (420 to 431).

間隔算出部402は、第1のピーク値検出部401において検出された各ピークの間隔(脈拍間隔)を算出する。グラフ410に示す脈波信号の場合、ピーク420〜ピーク431がそれぞれ検出された時刻は、t〜t11である。そこで、間隔算出部402は、各時刻間の差分を算出することで、脈拍間隔T〜T10を算出する。なお、図4(b)の表440は、間隔算出部402が、各時刻において算出した脈拍間隔を示した表である。更に、図4(b)のグラフ450は、横軸に時刻を、縦軸に脈拍間隔をとり、表440をプロットしていくことで、脈拍間隔の時間変化を表したグラフである。 The interval calculation unit 402 calculates the interval (pulse interval) of each peak detected by the first peak value detection unit 401. If the pulse wave signals shown in graph 410, time the peak 420 to peak 431 is detected, respectively, is t 0 ~t 11. Therefore, the interval calculation unit 402 calculates pulse intervals T 0 to T 10 by calculating a difference between each time. Note that a table 440 in FIG. 4B is a table showing the pulse intervals calculated by the interval calculation unit 402 at each time. Furthermore, a graph 450 in FIG. 4B is a graph showing the time change of the pulse interval by plotting Table 440 with time on the horizontal axis and pulse interval on the vertical axis.

第1の周波数解析部403は、間隔算出部402において算出された脈拍間隔の時間変化を所定の時間幅で周波数解析し、パワースペクトル密度(PSD:Power Spectral Density)を算出する。図4(b)のグラフ460は、間隔算出部402により算出された脈拍間隔の時間変化(グラフ450参照)を、第1の周波数解析部403が時間幅451の範囲において周波数解析することで得られたパワースペクトル波形を示している。   The first frequency analysis unit 403 performs frequency analysis of the time change of the pulse interval calculated by the interval calculation unit 402 with a predetermined time width, and calculates a power spectral density (PSD). The graph 460 in FIG. 4B is obtained by the frequency analysis of the time change (see graph 450) of the pulse interval calculated by the interval calculation unit 402 in the range of the time width 451 by the first frequency analysis unit 403. The obtained power spectrum waveform is shown.

グラフ460において、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。グラフ460に示すように、脈拍間隔の時間変化(グラフ450)を周波数解析すると、低周波数側と高周波数側の2箇所にパワースペクトル密度のピーク(ピーク値=P及びP)が現れる。 In the graph 460, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents power spectral density. As shown in the graph 460, when the time change of the pulse interval (graph 450) is frequency-analyzed, power spectral density peaks (peak values = P 1 and P 2 ) appear at two locations on the low frequency side and the high frequency side.

このうち、低周波数側に現れるピークの周波数(F)を、「血圧変調周波数」と称する。また、ピーク値(P)と血圧変調周波数(F)との組み合わせ(P,F)を、「第1の血圧性成分」と称する。 Among these, the peak frequency (F 1 ) appearing on the low frequency side is referred to as “blood pressure modulation frequency”. The combination (P 1 , F 1 ) of the peak value (P 1 ) and the blood pressure modulation frequency (F 1 ) is referred to as “first blood pressure component”.

更に、高周波数側に現れるピークの周波数(F)を、「呼吸動作変調周波数」と称する。また、ピーク値(P)と呼吸動作変調周波数(F)との組み合わせ(P,F)を、「第1の呼吸性成分」と称する。 Further, the peak frequency (F 2 ) appearing on the high frequency side is referred to as “breathing motion modulation frequency”. A combination (P 2 , F 2 ) of the peak value (P 2 ) and the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) is referred to as a “first respiratory component”.

第1の呼吸性成分抽出部404は、第1の周波数解析部403による周波数解析の結果に基づいて、第1の呼吸性成分を抽出する。グラフ460は、第1の呼吸性成分抽出部404が、時刻=tを終了時刻とする時間幅451の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第1の呼吸性成分(P,F)を抽出したことを示している。 The first respiratory component extraction unit 404 extracts the first respiratory component based on the result of frequency analysis by the first frequency analysis unit 403. The graph 460 shows the first respiratory component (P 2) based on the result of frequency analysis performed by the first respiratory component extraction unit 404 in the range of the time width 451 with time = t 1 as the end time. , F 2 ) are extracted.

なお、第1の呼吸性成分抽出部404は、抽出した第1の呼吸性成分を眠気度算出部304に通知する。   The first respiratory component extraction unit 404 notifies the sleepiness level calculation unit 304 of the extracted first respiratory component.

第1の血圧性成分抽出部405は、第1の周波数解析部403による周波数解析の結果に基づいて、第1の血圧性成分を抽出する。グラフ460は、第1の血圧性成分抽出部405が、時刻=tを終了時刻とする時間幅451の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第1の血圧性成分(P,F)を抽出したことを示している。 The first blood pressure component extraction unit 405 extracts the first blood pressure component based on the result of the frequency analysis by the first frequency analysis unit 403. The graph 460 shows the first blood pressure component (P 1) based on the result of the frequency analysis performed by the first blood pressure component extraction unit 405 in the range of the time width 451 with time = t 1 as the end time. , F 1 ) are extracted.

なお、第1の血圧性成分抽出部405は、抽出した第1の血圧性成分を覚醒努力解析部305に通知する。   Note that the first blood pressure component extraction unit 405 notifies the extracted first blood pressure component to the awakening effort analysis unit 305.

次に、眠気判定部121に含まれる振幅解析部303の機能について説明する。図5は、振幅解析部の機能を説明するための図である。   Next, the function of the amplitude analysis unit 303 included in the sleepiness determination unit 121 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the function of the amplitude analyzer.

図5(a)に示すように、振幅解析部303は、第2のピーク値検出部501、振幅算出部502、第2の周波数解析部503、第2の呼吸性成分抽出部504、第2の血圧性成分抽出部505を有する。   As shown in FIG. 5A, the amplitude analysis unit 303 includes a second peak value detection unit 501, an amplitude calculation unit 502, a second frequency analysis unit 503, a second respiratory component extraction unit 504, a second Blood pressure component extraction unit 505.

第2のピーク値検出部501は、脈波信号取得部301において取得された脈波信号のピークを検出する。図5(b)のグラフ510は、横軸に時間を、縦軸に脈波信号値を表したグラフである。第2のピーク値検出部501は、グラフ510に示す脈波信号が取得されると、ピーク(420_1〜431_1、420_2〜431_2)を抽出する。   The second peak value detection unit 501 detects the peak of the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301. A graph 510 in FIG. 5B is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the pulse wave signal value. When the pulse wave signal shown in the graph 510 is acquired, the second peak value detection unit 501 extracts peaks (420_1 to 431_1, 420_2 to 431_2).

振幅算出部502は、第2のピーク値検出部501において検出された各ピークに基づき振幅(脈拍振幅)を算出する。グラフ510に示す脈波信号の場合、振幅算出部502は、ピーク420_1〜ピーク431_1、ピーク420_2〜ピーク431_2それぞれに基づいて、時刻t〜t11に対応する脈拍振幅として、脈拍振幅A〜A11を算出する。なお、図5(b)の表530は、振幅算出部502が、各時刻に対応する脈拍振幅を示した表である。更に、図5(b)のグラフ540は、横軸に時刻を、縦軸に脈拍振幅をとり、表530をプロットしていくことで、脈拍振幅の時間変化を表したグラフである。 The amplitude calculator 502 calculates an amplitude (pulse amplitude) based on each peak detected by the second peak value detector 501. In the case of the pulse wave signal shown in the graph 510, the amplitude calculator 502 uses the pulse amplitude A 0 to P as the pulse amplitude corresponding to the times t 0 to t 11 based on the peaks 420_1 to 431_1 and the peaks 420_2 to 431_2, respectively. to calculate the a 11. Note that a table 530 in FIG. 5B is a table in which the amplitude calculation unit 502 indicates the pulse amplitude corresponding to each time. Further, a graph 540 in FIG. 5B is a graph showing a time change of the pulse amplitude by plotting Table 530 with time on the horizontal axis and pulse amplitude on the vertical axis.

第2の周波数解析部503は、振幅算出部502において算出された脈拍振幅の時間変化を所定の時間幅で周波数解析し、パワースペクトル密度を算出する。図5(b)のグラフ550は、振幅算出部502において算出された脈拍振幅の時間変化(グラフ540参照)を、第2の周波数解析部503が、時間幅541の範囲において周波数解析することで得たパワースペクトル波形を示している。   The second frequency analysis unit 503 performs frequency analysis on the time variation of the pulse amplitude calculated by the amplitude calculation unit 502 with a predetermined time width, and calculates a power spectral density. A graph 550 in FIG. 5B is a result of the second frequency analysis unit 503 performing frequency analysis on the time variation of the pulse amplitude calculated by the amplitude calculation unit 502 (see the graph 540) in the range of the time width 541. The obtained power spectrum waveform is shown.

グラフ550において、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。グラフ550に示すように、脈拍振幅の時間変化(グラフ540)を周波数解析すると、低周波数側と高周波数側の2箇所にパワースペクトル密度のピーク(ピーク値=p及びp)が現れる。 In the graph 550, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents power spectral density. As shown in the graph 550, when the time change of the pulse amplitude (graph 540) is frequency-analyzed, power spectral density peaks (peak values = p 1 and p 2 ) appear at two locations on the low frequency side and the high frequency side.

このうち、低周波数側に現れるピークの周波数(f)を、「血圧変調周波数」と称する。また、ピーク値(p)と血圧変調周波数(f)との組み合わせ(p,f)を、「第2の血圧性成分」と称する。 Among these, the peak frequency (f 1 ) appearing on the low frequency side is referred to as “blood pressure modulation frequency”. A combination (p 1 , f 1 ) of the peak value (p 1 ) and the blood pressure modulation frequency (f 1 ) is referred to as a “second blood pressure component”.

更に、高周波数側に現れるピークの周波数(f)を、「呼吸動作変調周波数」と称する。また、ピーク値(p)と呼吸動作変調周波数(f)との組み合わせ(p,f)を、「第2の呼吸性成分」と称する。 Further, the peak frequency (f 2 ) appearing on the high frequency side is referred to as “breathing motion modulation frequency”. A combination (p 2 , f 2 ) of the peak value (p 2 ) and the respiratory motion modulation frequency (f 2 ) is referred to as a “second respiratory component”.

第2の呼吸性成分抽出部504は、第2の周波数解析部503による周波数解析の結果に基づいて、第2の呼吸性成分を抽出する。グラフ550は、第2の呼吸性成分抽出部504が、時刻=tを終了時刻とする時間幅541の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第2の呼吸性成分(p,f)を抽出したことを示している。 The second respiratory component extraction unit 504 extracts a second respiratory component based on the result of frequency analysis by the second frequency analysis unit 503. The graph 550 shows the second respiratory component (p 2) based on the result of frequency analysis performed by the second respiratory component extraction unit 504 in the range of the time width 541 with time = t 1 as the end time. , F 2 ) are extracted.

第2の血圧性成分抽出部505は、第2の周波数解析部503による周波数解析の結果に基づいて、第2の血圧性成分を抽出する。グラフ550は、第2の血圧性成分抽出部505が、時刻=tを終了時刻とする時間幅541の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第2の血圧性成分(p,f)を抽出したことを示している。 The second blood pressure component extraction unit 505 extracts the second blood pressure component based on the result of the frequency analysis by the second frequency analysis unit 503. The graph 550 shows the second blood pressure component (p 1) based on the result of the frequency analysis performed by the second blood pressure component extraction unit 505 in the range of the time width 541 with time = t 1 as the end time. , F 1 ) are extracted.

なお、第2の血圧性成分抽出部505は、抽出した第2の血圧性成分を、覚醒努力解析部305、覚醒水準解析部306に通知する。   Note that the second blood pressure component extraction unit 505 notifies the extracted second blood pressure component to the wakefulness effort analysis unit 305 and the wakefulness level analysis unit 306.

次に、眠気判定部121に含まれる眠気度算出部304の機能について説明する。図6は、眠気度算出部の機能を説明するための図である。   Next, the function of the sleepiness level calculation unit 304 included in the sleepiness determination unit 121 will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the function of the sleepiness level calculation unit.

図6(a)に示すように、眠気度算出部304は、第1の呼吸性成分取得部601、異常値除去部602、変換部603を有する。   As illustrated in FIG. 6A, the sleepiness level calculation unit 304 includes a first respiratory component acquisition unit 601, an abnormal value removal unit 602, and a conversion unit 603.

第1の呼吸性成分取得部601は、間隔解析部302の第1の呼吸性成分抽出部404において抽出された第1の呼吸性成分(P,F)を取得する。図6(b)は、第1の呼吸性成分取得部601が、第1の呼吸性成分抽出部404にて抽出された第1の呼吸性成分を、各時刻(t、t、t、・・・t)と対応付けて取得した様子を示している。 The first respiratory component acquisition unit 601 acquires the first respiratory component (P 2 , F 2 ) extracted by the first respiratory component extraction unit 404 of the interval analysis unit 302. FIG. 6B shows that the first respiratory component acquisition unit 601 converts the first respiratory component extracted by the first respiratory component extraction unit 404 to each time (t 1 , t 2 , t 3 ,..., T n ).

異常値除去部602は、第1の呼吸性成分取得部601が、各時刻と対応付けて取得した第1の呼吸性成分のうち、異常値を除去する。異常値除去部602は、各時刻と対応付けて取得した第1の呼吸性成分のうち、後述する覚醒努力解析部305において、異常値と判定された第1の呼吸性成分を除去する。   The abnormal value removing unit 602 removes an abnormal value from the first respiratory component acquired by the first respiratory component acquisition unit 601 in association with each time. The abnormal value removing unit 602 removes the first respiratory component determined to be an abnormal value by the awakening effort analyzing unit 305 described later from the first respiratory component acquired in association with each time.

変換部603は、第1の呼吸性成分取得部601が取得した第1の呼吸性成分のうち、異常値除去部602において除去されなかった第1の呼吸性成分について、眠気度を算出する。   The conversion unit 603 calculates the sleepiness level for the first respiratory component that has not been removed by the abnormal value removing unit 602 among the first respiratory components acquired by the first respiratory component acquisition unit 601.

なお、変換部603は、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)に、眠気度が対応付けられた眠気度算出テーブルを有しているものとする。図6(c)は、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)に、眠気度が対応付けられた眠気度算出テーブルをグラフ化したものである。 Note that the conversion unit 603 has a sleepiness level calculation table in which the sleepiness level is associated with the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ). FIG. 6C is a graph showing a sleepiness level calculation table in which the sleepiness level is associated with the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ).

図6(c)に示すように、眠気度算出テーブルは、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)が大きいほど(右上にいくほど)眠気度が小さくなるように規定されている。また、眠気度算出テーブルは、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)が小さいほど(左下にいくほど)眠気度が大きくなるように規定されている。 As shown in FIG. 6C, the sleepiness level calculation table is defined so that the sleepiness level becomes smaller as the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ) are larger (going to the upper right). Yes. In addition, the sleepiness level calculation table is defined such that the sleepiness level increases as the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ) are smaller (lower left).

変換部603は、眠気度算出テーブルを参照することで、第1の呼吸性成分に含まれる、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)に基づいて、眠気度を算出する。 The conversion unit 603 refers to the sleepiness level calculation table to calculate the sleepiness level based on the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ) included in the first respiratory component.

図6(c)の例は、眠気度算出テーブルをグラフ化したものに、更に、第1の呼吸性成分取得部601が取得した、各時刻(t、t、t、・・・t)に対応する第1の呼吸性成分をプロットした様子を示している。図6(c)の例では、時刻=t〜tでは、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)が大きいため、変換部603が、眠気度を"1"と算出している。また、時間の経過とともに、呼吸動作変調周波数(F)及びピーク値(P)は小さくなっていき、時刻=tでは、変換部603が、眠気度を"4"と算出している。 In the example of FIG. 6C, the sleepiness degree calculation table is graphed, and each time (t 1 , t 2 , t 3 ,...) Acquired by the first respiratory component acquisition unit 601 is further obtained. A state in which the first respiratory component corresponding to t n ) is plotted is shown. In the example of FIG. 6C, since the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ) are large at time = t 1 to t 3 , the conversion unit 603 calculates the sleepiness level as “1”. is doing. In addition, with the passage of time, the respiratory motion modulation frequency (F 2 ) and the peak value (P 2 ) decrease, and at time = t n , the conversion unit 603 calculates the sleepiness level as “4”. .

変換部603は、眠気度算出テーブルを参照することで眠気度を算出すると、更に、算出した眠気度が所定の閾値(例えば、4)以上であるか否かを判定する。変換部603は、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を警報部122に通知する。   When the sleepiness degree is calculated by referring to the sleepiness degree calculation table, the conversion unit 603 further determines whether or not the calculated sleepiness degree is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 4). When the conversion unit 603 determines that the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold, the conversion unit 603 notifies the alarm unit 122 of the determination result.

次に、眠気判定部121に含まれる覚醒努力解析部305の機能について説明する。図7は、覚醒努力解析部の機能を説明するための図である。   Next, the function of the wakefulness effort analysis unit 305 included in the drowsiness determination unit 121 will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the function of the awakening effort analysis unit.

図7(a)に示すように、覚醒努力解析部305は、第1の血圧性成分取得部701、第2の血圧性成分取得部702、血圧性成分解析部703、能動活動判定部704、異常値判定部705を有する。   As shown in FIG. 7A, the wakefulness effort analysis unit 305 includes a first blood pressure component acquisition unit 701, a second blood pressure component acquisition unit 702, a blood pressure component analysis unit 703, an active activity determination unit 704, An abnormal value determination unit 705 is included.

第1の血圧性成分取得部701は、間隔解析部302の第1の血圧性成分抽出部405において抽出された第1の血圧性成分(F,P)を取得する。 The first blood pressure component acquisition unit 701 acquires the first blood pressure component (F 1 , P 1 ) extracted by the first blood pressure component extraction unit 405 of the interval analysis unit 302.

第2の血圧性成分取得部702は、振幅解析部303の第2の血圧性成分抽出部505において抽出された第2の血圧性成分(f、p)を取得する。 The second blood pressure component acquisition unit 702 acquires the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) extracted by the second blood pressure component extraction unit 505 of the amplitude analysis unit 303.

血圧性成分解析部703は、第1及び第2の血圧性成分取得部701、702によりそれぞれ取得された第1及び第2の血圧性成分(F,P)、(f、p)に基づいて、下式を用いてずれの大きさの偏差を算出する。 The blood pressure component analysis unit 703 includes first and second blood pressure components (F 1 , P 1 ) and (f 1 , p 1 ) acquired by the first and second blood pressure component acquisition units 701 and 702, respectively. ), The deviation of the magnitude of the deviation is calculated using the following equation.

Figure 0006601279
Figure 0006601279

図7(b)のグラフ710は、ずれの大きさの偏差を説明するためのグラフであり、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。なお、グラフ710は、脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで得たパワースペクトル波形(図4のグラフ460参照)と、脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで得たパワースペクトル波形(図5のグラフ550参照)とを重ね合わせたものである。図7(b)のグラフ710においてずれの大きさの偏差は、矢印711の大きさの偏差に相当する。   A graph 710 in FIG. 7B is a graph for explaining the deviation of the magnitude of the deviation, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the power spectral density. A graph 710 shows a power spectrum waveform (see graph 460 in FIG. 4) obtained by frequency analysis of the time change of the pulse interval, and a power spectrum waveform (FIG. 4) obtained by frequency analysis of the time change of the pulse amplitude. 5 (see graph 550 in FIG. 5). In the graph 710 of FIG. 7B, the deviation of the magnitude of the deviation corresponds to the deviation of the magnitude of the arrow 711.

能動活動判定部704は、血圧性成分解析部703により算出されたずれの大きさの偏差に基づき、ドライバ160の能動活動の程度を判定する。なお、能動活動判定部704は、能動活動判定テーブルを有しているものとする。能動活動判定部704は、能動活動判定テーブルを参照することで、ドライバ160の能動活動の程度を判定する。   The active activity determination unit 704 determines the degree of active activity of the driver 160 based on the deviation of the magnitude of the deviation calculated by the blood pressure component analysis unit 703. Note that the active activity determination unit 704 has an active activity determination table. The active activity determination unit 704 determines the degree of active activity of the driver 160 by referring to the active activity determination table.

図7(b)のグラフ720は、能動活動判定テーブルをグラフ化したものである。グラフ720に示すように、能動活動の程度には、"単調"、"低調"、"覚醒努力"、"格闘"、"乱調"が含まれる。   A graph 720 in FIG. 7B is a graph of the active activity determination table. As shown in the graph 720, the degree of active activity includes “monotone”, “low tone”, “wakefulness effort”, “fighting”, and “strangeness”.

血圧変調周波数の差分(|f−F|)の偏差とピーク値の差分(|p−P|)の偏差とが共に小さい場合(ずれの大きさの偏差が0.5σ以下の場合)、能動活動判定部704では、ドライバの能動活動の程度が"単調"であると判定する。以降、血圧変調周波数の差分(|f−F|)の偏差とピーク値の差分(|p−P|)の偏差が大きくなるにつれ、能動活動判定部704では、能動活動の程度を、それぞれ、"低調"、"覚醒努力"、"格闘"、"乱調"と判定していく。 When both the deviation of the blood pressure modulation frequency (| f 1 −F 1 |) and the deviation of the peak value difference (| p 1 −P 1 |) are small (the deviation of the deviation is 0.5σ or less) ), The active activity determination unit 704 determines that the level of the driver's active activity is “monotonic”. Thereafter, as the deviation between the difference in blood pressure modulation frequency (| f 1 −F 1 |) and the difference between the peak values (| p 1 −P 1 |) increases, the active activity determination unit 704 determines the degree of active activity. Are determined as “low tone”, “awakening effort”, “fighting”, and “turbulence”, respectively.

能動活動判定部704では、ずれの大きさの偏差(矢印711の大きさの偏差)に基づいて能動活動の程度が所定の条件("覚醒努力")に該当すると判定した場合に、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知する。   When the active activity determination unit 704 determines that the degree of active activity corresponds to a predetermined condition (“wakefulness effort”) based on the deviation of the magnitude of deviation (the magnitude deviation of the arrow 711), the determination result is obtained. The alerting state determination unit 307 is notified.

異常値判定部705は、血圧性成分解析部703において算出されたずれの大きさの偏差(矢印711の大きさの偏差)が所定の閾値以上であるか否かを判定する。異常値判定部705は、ずれの大きさの偏差(矢印711の大きさの偏差)が所定の閾値以上であると判定した場合、このときの第1の呼吸性成分(F,P)を異常値と判定し、眠気度算出部304に通知する。この場合、眠気度算出部304の変換部603では、このときの第1の呼吸性成分(F,P)に基づく眠気度の算出は行わない(つまり、眠気度は更新されない)。 The abnormal value determination unit 705 determines whether or not the deviation of the deviation calculated by the blood pressure component analysis unit 703 (the deviation of the magnitude of the arrow 711) is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the abnormal value determination unit 705 determines that the deviation of the deviation (the deviation of the magnitude of the arrow 711) is equal to or greater than a predetermined threshold, the first respiratory component (F 2 , P 2 ) at this time Is determined to be an abnormal value, and the sleepiness degree calculation unit 304 is notified. In this case, the conversion unit 603 of the sleepiness level calculation unit 304 does not calculate the sleepiness level based on the first respiratory component (F 2 , P 2 ) at this time (that is, the sleepiness level is not updated).

次に、眠気判定部121に含まれる覚醒水準解析部306の機能について説明する。図8は、覚醒水準解析部の機能を説明するための図である。   Next, the function of the arousal level analysis unit 306 included in the sleepiness determination unit 121 will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining the function of the arousal level analysis unit.

図8(a)に示すように、覚醒水準解析部306は、超長周期解析部801、特異信号解析部802、覚醒水準判定部803を有する。   As shown in FIG. 8A, the wakefulness level analysis unit 306 includes an ultralong period analysis unit 801, a singular signal analysis unit 802, and a wakefulness level determination unit 803.

超長周期解析部801は、振幅解析部303の第2の血圧性成分抽出部505において抽出された第2の血圧性成分(f,p)を取得する。また、超長周期解析部801は、取得した第2の血圧性成分(f,p)に含まれるピーク値(p)が、超長周期において増加傾向にあるか否かを判定する。超長周期において増加傾向にあると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部803に通知する。 The ultra-long cycle analysis unit 801 acquires the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) extracted by the second blood pressure component extraction unit 505 of the amplitude analysis unit 303. In addition, the super long period analysis unit 801 determines whether or not the peak value (p 1 ) included in the acquired second blood pressure component (f 1 , p 1 ) tends to increase in the super long period. . When it is determined that there is an increasing tendency in the ultra-long cycle, the determination result is notified to the awakening level determination unit 803.

図8(b)のグラフ810は、第2の血圧性成分(f,p)に含まれるピーク値(p)の時間変化を表したグラフである。グラフ810において、横軸は時間を表し、縦軸は、パワースペクトル密度を表している。超長周期解析部801は、グラフ810を超長周期で解析することで、解析結果(超長周期の変動)811を得る。超長周期解析部801は、解析結果811に基づいて、第2の血圧性成分(f,p)に含まれるピーク値(p)が、超長周期において増加傾向にあるか否かを判定する。 A graph 810 in FIG. 8B is a graph showing a time change of the peak value (p 1 ) included in the second blood pressure component (f 1 , p 1 ). In the graph 810, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents power spectral density. The ultra-long cycle analysis unit 801 obtains an analysis result (a variation in the ultra-long cycle) 811 by analyzing the graph 810 with an ultra-long cycle. Based on the analysis result 811, the ultralong cycle analysis unit 801 determines whether or not the peak value (p 1 ) included in the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) tends to increase in the ultralong cycle. Determine.

特異信号解析部802は、振幅解析部303の第2の血圧性成分抽出部505において抽出された第2の血圧性成分(f,p)を取得する。また、特異信号解析部802は、取得した第2の血圧性成分(f,p)に含まれるピーク値(p)の基準値からのずれ量を算出する。特異信号解析部802は、これまでに取得してきた第2の血圧性成分(f、p)に含まれるピーク値(p)のうち、最小のピーク値(min(p))を基準値として用いる。 The singular signal analysis unit 802 acquires the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) extracted by the second blood pressure component extraction unit 505 of the amplitude analysis unit 303. Further, the singular signal analysis unit 802 calculates a deviation amount from the reference value of the peak value (p 1 ) included in the acquired second blood pressure component (f 1 , p 1 ). The singular signal analysis unit 802 calculates the minimum peak value (min (p 1 )) among the peak values (p 1 ) included in the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) acquired so far. Used as a reference value.

特異信号解析部802は、算出した基準値からのずれ量が所定の閾値以上であると判定した場合、対応する脈波信号が特異信号であると判定する。また、特異信号解析部802は、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。更に、特異信号解析部802は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度を算出し、出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部803に通知する。   If the singular signal analysis unit 802 determines that the amount of deviation from the calculated reference value is greater than or equal to a predetermined threshold, the singular signal analysis unit 802 determines that the corresponding pulse wave signal is a singular signal. Also, the singular signal analysis unit 802 determines the time when the corresponding pulse wave signal is detected as a singular point. Further, the singular signal analysis unit 802 calculates the appearance frequency of the singular point in a range that goes back for a predetermined period from the present time, and when determining that the appearance frequency is equal to or higher than a predetermined threshold, notifies the awakening level determination unit 803 of the determination result. To do.

図8(c)は、各時刻において、第2の血圧性成分(f,p)に含まれるピーク値(p)の、最小のピーク値(min(p))からのずれ量(矢印820_3、820_n等参照)を算出した様子を示している。特異信号解析部802は、算出したずれ量(矢印820_3、820_n等参照)が所定の閾値以上であると判定した場合、対応する脈波信号が特異信号であると判定するとともに、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。なお、図8(b)において、矢印821〜824は、特異信号解析部802により特異点と判定された時刻を示している。現時点から所定期間遡った範囲における特異点が、矢印823と矢印824であった場合、特異信号解析部802では、当該2点の特異点の出現頻度が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。特異信号解析部802では、当該2点の特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部803に通知する。 FIG. 8C shows the amount of deviation of the peak value (p 1 ) included in the second blood pressure component (f 1 , p 1 ) from the minimum peak value (min (p 1 )) at each time. (See arrows 820_3, 820_n, etc.) is calculated. If the singular signal analysis unit 802 determines that the calculated deviation amount (see arrows 820_3, 820_n, etc.) is equal to or greater than a predetermined threshold value, the singular signal analysis unit 802 determines that the corresponding pulse wave signal is a singular signal and the corresponding pulse wave The time when the signal is detected is determined as a singular point. In FIG. 8B, arrows 821 to 824 indicate times determined as singular points by the singular signal analysis unit 802. When the singular points in the range retroactive from the present time are the arrow 823 and the arrow 824, the singular signal analysis unit 802 determines whether the appearance frequency of the two singular points is equal to or higher than a predetermined threshold. judge. If the singular signal analysis unit 802 determines that the appearance frequency of the two singular points is equal to or higher than a predetermined threshold, the singular signal analysis unit 802 notifies the awakening level determination unit 803 of the determination result.

覚醒水準判定部803は、超長周期解析部801より通知された判定結果(血圧性成分のピーク値が超長周期において増加傾向にある)と、特異信号解析部802より通知された判定結果(特異点の出現頻度が所定の閾値以上である)とを取得する。   The arousal level determination unit 803 determines the determination result notified from the ultralong cycle analysis unit 801 (the peak value of the blood pressure component tends to increase in the ultralong cycle) and the determination result notified from the singular signal analysis unit 802 ( The appearance frequency of the singular point is equal to or higher than a predetermined threshold).

また、覚醒水準判定部803は、超長周期解析部801より判定結果を取得した場合であって、特異信号解析部802より判定結果を取得した場合、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定する。覚醒水準判定部803は、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定した場合、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知する。   The awakening level determination unit 803 determines that the awakening level of the driver 160 is low when the determination result is acquired from the ultralong period analysis unit 801 and the determination result is acquired from the singular signal analysis unit 802. When it is determined that the awakening level of the driver 160 is low, the awakening level determination unit 803 notifies the determination result to the awakening effort state determination unit 307.

次に、眠気判定部121に含まれる覚醒努力状態判定部307の機能について説明する。図9は、覚醒努力状態判定部307の機能を説明するための図である。   Next, the function of the awakening effort state determination unit 307 included in the sleepiness determination unit 121 will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the function of the awakening effort state determination unit 307.

図9に示すように、覚醒努力状態判定部307は、能動活動判定結果取得部901、覚醒水準判定結果取得部902、判定部903を有する。   As illustrated in FIG. 9, the arousal effort state determination unit 307 includes an active activity determination result acquisition unit 901, a wakefulness level determination result acquisition unit 902, and a determination unit 903.

能動活動判定結果取得部901は、覚醒努力解析部305の能動活動判定部704より、判定結果(ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当する旨の判定結果)を取得する。能動活動判定結果取得部901は、判定結果を取得すると、判定部903に通知する。   The active activity determination result acquisition unit 901 acquires a determination result (determination result that the degree of active activity of the driver 160 corresponds to “wakeful effort”) from the active activity determination unit 704 of the awakening effort analysis unit 305. When the active activity determination result acquisition unit 901 acquires the determination result, the active activity determination result acquisition unit 901 notifies the determination unit 903.

覚醒水準判定結果取得部902は、覚醒水準解析部306の覚醒水準判定部803より、判定結果(ドライバ160の覚醒水準が低い旨の判定結果)を取得する。覚醒水準判定結果取得部902は、判定結果を取得すると、判定部903に通知する。   The arousal level determination result acquisition unit 902 acquires a determination result (a determination result indicating that the driver 160 has a low arousal level) from the arousal level determination unit 803 of the arousal level analysis unit 306. The awakening level determination result acquisition unit 902 notifies the determination unit 903 when the determination result is acquired.

判定部903は、能動活動判定結果取得部901より通知があり、かつ、覚醒水準判定結果取得部902より通知があった場合、ドライバ160の状態が、覚醒努力状態であると判定する。判定部903は、覚醒努力状態であると判定した場合、判定結果を警報部122に通知する。   If there is a notification from the active activity determination result acquisition unit 901 and a notification from the wakefulness level determination result acquisition unit 902, the determination unit 903 determines that the state of the driver 160 is an awakening effort state. If the determination unit 903 determines that the state is an awakening effort state, the determination unit 903 notifies the alarm unit 122 of the determination result.

次に、眠気判定システム100における眠気判定処理の流れについて説明する。図10は、眠気判定処理のフローチャートである。   Next, the flow of sleepiness determination processing in the sleepiness determination system 100 will be described. FIG. 10 is a flowchart of sleepiness determination processing.

図10に示すフローチャートは、車両150がIG−ONの状態で、ドライバ160が脈拍センサ110を耳たぶに装着することで処理が開始される。ステップS1001において、脈波信号取得部301は、脈拍センサ110より脈波信号を取得する。   In the flowchart shown in FIG. 10, the process starts when the driver 160 wears the pulse sensor 110 on the earlobe while the vehicle 150 is IG-ON. In step S <b> 1001, the pulse wave signal acquisition unit 301 acquires a pulse wave signal from the pulse sensor 110.

ステップS1002において、間隔解析部302は、脈波信号取得部301により取得された脈波信号を解析することで、第1の呼吸性成分及び第1の血圧性成分を抽出する。   In step S1002, the interval analysis unit 302 extracts the first respiratory component and the first blood pressure component by analyzing the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301.

ステップS1003において、振幅解析部303は、脈波信号取得部301により取得された脈波信号を解析することで、第2の呼吸性成分及び第2の血圧性成分を抽出する。   In step S1003, the amplitude analysis unit 303 extracts the second respiratory component and the second blood pressure component by analyzing the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301.

ステップS1004において、眠気度算出部304は、第1の呼吸性成分に基づいて眠気度を算出する眠気度算出処理を実行する。なお、眠気度算出処理のフローチャートの詳細は、後述する。   In step S1004, the sleepiness level calculation unit 304 executes sleepiness level calculation processing for calculating the sleepiness level based on the first respiratory component. Details of the flowchart of the sleepiness level calculation process will be described later.

ステップS1005において、覚醒努力解析部305、覚醒水準解析部306及び覚醒努力状態判定部307が、第1の血圧性成分、第2の血圧性成分に基づいて、覚醒努力状態判定処理を行う。なお、覚醒努力状態判定処理のフローチャートの詳細は後述する。   In step S1005, the wakefulness effort analysis unit 305, the wakefulness level analysis unit 306, and the wakefulness effort state determination unit 307 perform wakefulness effort state determination processing based on the first blood pressure component and the second blood pressure component. The details of the flowchart of the awakening effort state determination process will be described later.

ステップS1006において、警報部122は、ステップS1004において眠気度算出部304より判定結果が通知されたか否か(ドライバ160の眠気度が所定の閾値以上であるか否か)を判定する。   In step S1006, the warning unit 122 determines whether or not the determination result is notified from the sleepiness level calculation unit 304 in step S1004 (whether or not the sleepiness level of the driver 160 is equal to or greater than a predetermined threshold).

ステップS1006において、眠気度算出部304より判定結果が通知された(ドライバ160の眠気度が所定の閾値以上である)と判定した場合、ステップS1008に進む。ステップS1008において、警報部122は、ドライバ160に対して警報情報を音声出力または表示出力し、ステップS1009に進む。   If it is determined in step S1006 that the determination result is notified from the sleepiness level calculation unit 304 (the sleepiness level of the driver 160 is equal to or greater than a predetermined threshold), the process proceeds to step S1008. In step S1008, the warning unit 122 outputs or displays warning information to the driver 160 as a sound, and the process proceeds to step S1009.

一方、ステップS1006において、眠気度算出部304より判定結果が通知されなかった(ドライバ160の眠気度が所定の閾値未満である)と判定した場合には、ステップS1007に進む。ステップS1007において、警報部122は、ステップS1005において覚醒努力状態判定部307より判定結果が通知されたか否か(ドライバ160の状態が覚醒努力状態であるか否か)を判定する。   On the other hand, when it is determined in step S1006 that the determination result is not notified from the sleepiness level calculation unit 304 (the sleepiness level of the driver 160 is less than a predetermined threshold value), the process proceeds to step S1007. In step S1007, the warning unit 122 determines whether or not the determination result is notified from the awakening effort state determination unit 307 in step S1005 (whether or not the state of the driver 160 is the awakening effort state).

ステップS1007において、覚醒努力状態判定部307より判定結果が通知された(ドライバ160の状態が覚醒努力状態である)と判定した場合には、ステップS1008に進み、警報情報を音声出力または表示出力した後に、ステップS1009に進む。このように、第1の実施形態における眠気判定処理では、眠気度が所定の閾値未満であると判定された場合でも、ドライバ160の状態が覚醒努力状態であると判定した場合には、警報出力を行う。   In step S1007, when it is determined that the determination result is notified from the awakening effort state determination unit 307 (the state of the driver 160 is the awakening effort state), the process proceeds to step S1008, and the warning information is output by voice or display. After that, the process proceeds to step S1009. As described above, in the sleepiness determination process according to the first embodiment, even when it is determined that the sleepiness level is less than the predetermined threshold, if it is determined that the state of the driver 160 is the awakening effort state, an alarm output is performed. I do.

一方、ステップS1007において、覚醒努力状態判定部307より判定結果が通知されなかった(ドライバ160の状態が覚醒努力状態でない)と判定した場合には、ステップS1009に進む。   On the other hand, if it is determined in step S1007 that the determination result is not notified from the awakening effort state determination unit 307 (the state of the driver 160 is not the awakening effort state), the process proceeds to step S1009.

ステップS1009において、脈波信号取得部301は、眠気判定処理を終了するか否かを判定し、眠気判定処理を継続すると判定した場合には、ステップS1001に戻る。一方、ステップS1009において眠気判定処理を終了すると判定した場合には、眠気判定処理を終了する。   In step S1009, the pulse wave signal acquisition unit 301 determines whether to end the drowsiness determination process. If it is determined to continue the drowsiness determination process, the process returns to step S1001. On the other hand, if it is determined in step S1009 that the drowsiness determination process is to be terminated, the drowsiness determination process is terminated.

次に、図10の眠気判定処理に含まれる各工程の詳細(眠気度算出処理(ステップS1004)、覚醒努力状態判定処理(ステップS1005))のフローチャートについて説明する。   Next, a flowchart of details of each process included in the drowsiness determination process of FIG. 10 (drowsiness level calculation process (step S1004), arousal effort state determination process (step S1005)) will be described.

図11は、眠気度算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS1101において、第1の呼吸性成分取得部601は第1の呼吸性成分を取得する。ステップS1102において、異常値除去部602は、取得した第1の呼吸性成分が異常値であるか否かを判定する。   FIG. 11 is a flowchart showing details of the sleepiness level calculation process. In step S1101, the first respiratory component acquisition unit 601 acquires a first respiratory component. In step S1102, the abnormal value removing unit 602 determines whether or not the acquired first respiratory component is an abnormal value.

覚醒努力状態判定処理(ステップS1005)が実行され、覚醒努力解析部305より第1の呼吸性成分が異常値である旨の判定結果を受信していた場合、ステップS1102において、異常値除去部602は、取得した第1の呼吸性成分が異常値であると判定する。ステップS1002において、異常値除去部602が、取得した第1の呼吸性成分が異常値であると判定した場合には、図10のステップS1006に戻る。   When the arousal effort state determination process (step S1005) is executed and the determination result that the first respiratory component is an abnormal value is received from the arousal effort analysis unit 305, in step S1102, the abnormal value removal unit 602 is received. Determines that the acquired first respiratory component is an abnormal value. If the abnormal value removing unit 602 determines in step S1002 that the acquired first respiratory component is an abnormal value, the process returns to step S1006 in FIG.

一方、ステップS1102において、覚醒努力解析部305より第2の呼吸性成分が異常値である旨の判定結果を受信していない場合には、取得した第2の呼吸性成分が異常値でないと判定し、ステップS1103に進む。ステップS1103において、変換部603は、ステップS1101において取得した第1の呼吸性成分を用いて、眠気度算出テーブルを参照することで眠気度を算出する。   On the other hand, if the determination result that the second respiratory component is an abnormal value is not received from the wakefulness effort analysis unit 305 in step S1102, it is determined that the acquired second respiratory component is not an abnormal value. Then, the process proceeds to step S1103. In step S1103, the conversion unit 603 calculates the sleepiness level by referring to the sleepiness level calculation table using the first respiratory component acquired in step S1101.

ステップS1104において、変換部603は、算出した眠気度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップS1104において、所定の閾値未満であると判定した場合には、図10のステップS1006に戻る。一方、ステップS1104において、所定の閾値以上であると判定した場合には、ステップS1105に進む。   In step S1104, the conversion unit 603 determines whether the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold. If it is determined in step S1104 that it is less than the predetermined threshold, the process returns to step S1006 in FIG. On the other hand, if it is determined in step S1104 that the threshold is equal to or greater than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S1105.

ステップS1105において、変換部603は、ドライバ160の眠気度が所定の閾値以上である旨の判定結果を、警報部122に通知する。   In step S1105, the conversion unit 603 notifies the alarm unit 122 of a determination result indicating that the drowsiness level of the driver 160 is equal to or greater than a predetermined threshold.

図12は、覚醒努力状態判定処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS1201において、覚醒努力解析部305は、第1の血圧性成分及び第2の血圧性成分を取得する。   FIG. 12 is a flowchart showing details of the arousal effort state determination process. In step S1201, the wakefulness effort analysis unit 305 acquires a first blood pressure component and a second blood pressure component.

ステップS1202において、覚醒努力解析部305は、取得した第1の血圧性成分と第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差を算出し、能動活動の程度を判定する。また、覚醒努力解析部305は、算出したずれの大きさの偏差に基づき第1の呼吸性成分が異常値であるか否かを判定し、異常値であると判定した場合には、判定結果を眠気度算出部304に通知する。   In step S1202, the wakefulness effort analysis unit 305 calculates a deviation of the magnitude of the difference between the acquired first blood pressure component and the second blood pressure component, and determines the degree of active activity. The awakening effort analysis unit 305 determines whether or not the first respiratory component is an abnormal value based on the calculated deviation of the magnitude of the deviation. To the sleepiness level calculation unit 304.

ステップS1203において、覚醒努力解析部305は、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当するか否かを判定する。ステップS1203において、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当しないと判定した場合には、図10のステップS1006に戻る。   In step S1203, the wakefulness effort analysis unit 305 determines whether or not the determined degree of active activity corresponds to “wakefulness effort”. If it is determined in step S1203 that the determined level of active activity does not correspond to “wakefulness effort”, the process returns to step S1006 in FIG.

一方、ステップS1203において、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当すると判定した場合には、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知し、ステップS1204に進む。ステップS1204において、覚醒水準解析部306は、第2の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動を解析する。   On the other hand, if it is determined in step S1203 that the determined degree of active activity corresponds to “wakefulness effort”, the determination result is notified to the alertness state determination unit 307, and the process proceeds to step S1204. In step S1204, the arousal level analysis unit 306 analyzes the fluctuation of the ultralong cycle of the peak value of the second blood pressure component.

ステップS1205において、覚醒水準解析部306は、ステップS1204において解析した第2の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が、増加傾向であるか否かを判定する。ステップS1205において、超長周期の変動が増加傾向にないと判定した場合には、図10のステップS1006に戻る。   In step S1205, the arousal level analysis unit 306 determines whether or not the fluctuation of the ultralong cycle of the peak value of the second blood pressure component analyzed in step S1204 is increasing. If it is determined in step S1205 that the change in the ultra-long cycle does not tend to increase, the process returns to step S1006 in FIG.

一方、ステップS1205において、超長周期の変動が増加傾向にあると判定した場合には、ステップS1206に進む。ステップS1206において、覚醒水準解析部306は、第2の血圧性成分のピーク値の基準値からのずれ量に基づき、対応する脈波信号が特異信号か否かを判定する。また、特異信号であると判定した場合、覚醒水準解析部306は、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。また、ステップS1207において、覚醒水準解析部306は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度を解析する。   On the other hand, if it is determined in step S1205 that the fluctuation of the ultra-long cycle tends to increase, the process proceeds to step S1206. In step S1206, the arousal level analysis unit 306 determines whether or not the corresponding pulse wave signal is a singular signal based on the amount of deviation from the reference value of the peak value of the second blood pressure component. When it is determined that the signal is a singular signal, the arousal level analysis unit 306 determines that the time when the corresponding pulse wave signal is detected is a singular point. In step S1207, the arousal level analysis unit 306 analyzes the frequency of appearance of singular points in a range that is traced back for a predetermined period from the current time.

ステップS1208において、覚醒水準解析部306は、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップS1208において、所定の閾値未満であると判定した場合には、図10のステップS1006に戻る。   In step S1208, the arousal level analysis unit 306 determines whether or not the appearance frequency of singular points is equal to or higher than a predetermined threshold. If it is determined in step S1208 that it is less than the predetermined threshold, the process returns to step S1006 in FIG.

一方、ステップS1208において、所定の閾値以上であると判定した場合には、判定結果を覚醒努力状態判定部307に通知し、ステップS1209に進む。ステップS1209において、覚醒努力状態判定部307は、現在のドライバ160の状態が、覚醒努力状態であると判定し、判定結果を警報部122に通知したうえで、図10のステップS1006に戻る。   On the other hand, if it is determined in step S1208 that it is equal to or greater than the predetermined threshold, the determination result is notified to the awakening effort state determination unit 307, and the process proceeds to step S1209. In step S1209, the wakefulness effort state determination unit 307 determines that the current state of the driver 160 is the wakefulness effort state, notifies the determination result to the warning unit 122, and then returns to step S1006 in FIG.

以上の説明から明らかなように、第1の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、パワースペクトル波形の呼吸性成分を抽出することで、ドライバの眠気度を算出する。また、第1の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍間隔の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分と、脈拍振幅の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、ドライバの能動活動の程度を判定する。また、第1の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍振幅の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分のピーク値の超長周期の変動と、特異点の出現頻度とに基づいて、ドライバの覚醒水準を判定する。また、第1の実施形態における眠気判定システムでは、ドライバの能動活動の程度が"覚醒努力"に該当し、かつ、覚醒水準が低いと判定した場合に、ドライバの状態が覚醒努力状態であると判定する。更に、第1の実施形態における眠気判定システムでは、算出した眠気度が高い場合に、警報出力を行うとともに、算出した眠気度が低い場合でも、ドライバの状態が覚醒努力状態であると判定した場合には、警報出力を行う。   As is clear from the above description, in the sleepiness determination system according to the first embodiment, the frequency change of the time change of the pulse interval is analyzed, and the respiratory component of the power spectrum waveform is extracted to calculate the sleepiness level of the driver. . In the sleepiness determination system according to the first embodiment, the difference between the blood pressure component extracted by the frequency analysis of the time change of the pulse interval and the blood pressure component extracted by the frequency analysis of the time change of the pulse amplitude is large. Based on the deviation, the degree of active activity of the driver is determined. Further, in the sleepiness determination system according to the first embodiment, the driver is based on the fluctuation of the ultralong period of the peak value of the blood pressure component extracted by the frequency analysis of the time change of the pulse amplitude and the appearance frequency of the singular point. Determine the level of arousal. In the sleepiness determination system according to the first embodiment, when the driver's active activity level corresponds to “wakefulness effort” and it is determined that the level of alertness is low, the driver's state is awakening effort state. judge. Furthermore, in the sleepiness determination system according to the first embodiment, when the calculated sleepiness level is high, an alarm is output, and even when the calculated sleepiness level is low, it is determined that the driver's state is the awakening effort state In the case of alarm output.

このように、第1の実施形態における眠気判定システムによれば、ドライバの状態が、覚醒努力状態であることを識別することができる。このため、眠気度が低いと判定された場合でも、眠気を催している状態を正しく判定して警報出力することができる。   Thus, according to the drowsiness determination system in the first embodiment, it is possible to identify that the state of the driver is the awakening effort state. For this reason, even when it is determined that the sleepiness level is low, it is possible to correctly determine the state of drowsiness and output an alarm.

この結果、第1の実施形態における眠気判定システムによれば、眠気を判定する判定精度を向上させることができる。   As a result, according to the drowsiness determination system in the first embodiment, the determination accuracy for determining drowsiness can be improved.

[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、ナビゲーション装置120を、眠気判定部121及び警報部122として機能させる場合について説明した。しかしながら、眠気判定部121及び警報部122を実現させるための装置は、ナビゲーション装置120に限定されない。例えば、サーバ装置を眠気判定部121として機能させるようにしてもよい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the case where the navigation device 120 is caused to function as the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 has been described. However, the device for realizing the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 is not limited to the navigation device 120. For example, the server device may function as the drowsiness determination unit 121.

図13は、眠気判定システムの一例を示す第2の図である。以下、図13に示す眠気判定システム1300について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。   FIG. 13 is a second diagram illustrating an example of a drowsiness determination system. Hereinafter, the drowsiness determination system 1300 illustrated in FIG. 13 will be described focusing on differences from the first embodiment.

図13に示すように、眠気判定システム1300は、サーバ装置1310と通信装置1320とを有する点において、図1の眠気判定システム100と相違する。   As shown in FIG. 13, the sleepiness determination system 1300 is different from the sleepiness determination system 100 of FIG. 1 in that it includes a server device 1310 and a communication device 1320.

通信装置1320は、例えば、DCM(Data Communication Module)であり、車両150に搭載され、車両150を管理するサーバ装置1310と通信する。   The communication device 1320 is, for example, a DCM (Data Communication Module), is mounted on the vehicle 150, and communicates with the server device 1310 that manages the vehicle 150.

サーバ装置1310には、眠気判定プログラムがインストールされており、当該プログラムが実行されることで、サーバ装置1310は、眠気判定部121として機能する。   The server device 1310 has a sleepiness determination program installed therein, and the server device 1310 functions as the sleepiness determination unit 121 by executing the program.

眠気判定システム1300によれば、ドライバ160より検出された脈波信号は、ナビゲーション装置120、通信装置1320を介してサーバ装置1310に送信される。また、送信された脈波信号に基づいて、サーバ装置1310より、眠気度が高い旨の判定結果が送信された場合、または、覚醒努力状態である旨の判定結果が送信された場合、ナビゲーション装置120は、通信装置1320を介してこれらの判定結果を受信する。これにより、ナビゲーション装置120では、スピーカ装置130または表示装置140を介して警報出力を行うことができる。   According to the sleepiness determination system 1300, the pulse wave signal detected by the driver 160 is transmitted to the server device 1310 via the navigation device 120 and the communication device 1320. Further, when a determination result indicating that the sleepiness level is high is transmitted from the server device 1310 based on the transmitted pulse wave signal, or when a determination result indicating that the state is an awakening effort state is transmitted, the navigation device 120 receives these determination results via the communication device 1320. As a result, the navigation device 120 can output an alarm via the speaker device 130 or the display device 140.

[第3の実施形態]
上記第1の実施形態では、ナビゲーション装置120を、眠気判定部121及び警報部122として機能させる場合について説明した。しかしながら、眠気判定部121及び警報部122を実現させるための装置は、ナビゲーション装置120に限定されない。例えば、ドライバ160が所持する携帯端末を眠気判定部121として機能させるようにしてもよい。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, the case where the navigation device 120 is caused to function as the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 has been described. However, the device for realizing the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 is not limited to the navigation device 120. For example, a portable terminal possessed by the driver 160 may function as the drowsiness determination unit 121.

図14は、眠気判定システムの一例を示す第3の図である。以下、図14に示す眠気判定システム1400または1420について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。   FIG. 14 is a third diagram illustrating an example of a drowsiness determination system. Hereinafter, the drowsiness determination system 1400 or 1420 illustrated in FIG. 14 will be described focusing on differences from the first embodiment.

図14(a)に示すように、眠気判定システム1400は、携帯端末1410を有する点において、図1の眠気判定システム100と相違する。   As shown in FIG. 14A, the sleepiness determination system 1400 is different from the sleepiness determination system 100 of FIG.

携帯端末1410は、ドライバ160が所持する端末であり、脈拍センサ110と接続することで、脈波信号を取得する。また、携帯端末1410には、眠気判定プログラムがインストールされている。これにより、携帯端末1410は、眠気判定部121として機能する。   The portable terminal 1410 is a terminal possessed by the driver 160 and acquires a pulse wave signal by connecting to the pulse sensor 110. In addition, the sleepiness determination program is installed in the mobile terminal 1410. Thereby, the mobile terminal 1410 functions as the drowsiness determination unit 121.

また、携帯端末1410は、例えば、近距離通信により、ナビゲーション装置120との間で情報の送受信を行う。携帯端末1410は、眠気判定部121において眠気度が高いと判定された場合、または覚醒努力状態であると判定された場合に、判定結果をナビゲーション装置120に送信する。これにより、ナビゲーション装置120は、スピーカ装置130または表示装置140を介して警報出力を行うことができる。   In addition, the mobile terminal 1410 transmits and receives information to and from the navigation device 120 by, for example, near field communication. The portable terminal 1410 transmits a determination result to the navigation device 120 when the sleepiness determination unit 121 determines that the sleepiness level is high or when it is determined that the sleepiness state is awakening effort. As a result, the navigation device 120 can output an alarm via the speaker device 130 or the display device 140.

なお、警報情報の出力先は、ナビゲーション装置120に接続されたスピーカ装置130または表示装置140に限定されない。例えば、携帯端末が有するスピーカ機能及び表示機能を利用してもよい。   Note that the output destination of the alarm information is not limited to the speaker device 130 or the display device 140 connected to the navigation device 120. For example, you may utilize the speaker function and display function which a portable terminal has.

図14(b)は、携帯端末1430を眠気判定部121、警報部122として機能させ、携帯端末1430が有するスピーカ機能及び表示機能を利用して警報情報を出力する眠気判定システム1420の一例である。眠気判定システム1420によれば、ドライバが運転可能な任意の車両において、眠気判定処理を実行することができる。   FIG. 14B illustrates an example of the sleepiness determination system 1420 that causes the mobile terminal 1430 to function as the drowsiness determination unit 121 and the alarm unit 122 and outputs alarm information using the speaker function and the display function of the mobile terminal 1430. . According to the sleepiness determination system 1420, the sleepiness determination process can be executed in any vehicle that can be driven by the driver.

[その他の実施形態]
上記第1乃至第3の実施形態において、覚醒努力状態判定部307は、ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定され、かつ、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定された場合に、ドライバ160の状態が覚醒努力状態であると判定した。しかしながら、覚醒努力状態判定部307は、ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定された場合、または、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定された場合のいずれかの場合に、覚醒努力状態であると判定するようにしてもよい。
[Other Embodiments]
In the first to third embodiments, the wakefulness effort state determination unit 307 determines that the degree of active activity of the driver 160 corresponds to “wakefulness effort” and determines that the wakefulness level of the driver 160 is low. In this case, it is determined that the state of the driver 160 is an awakening effort state. However, the wakefulness effort state determination unit 307 determines whether the active activity level of the driver 160 corresponds to “wakefulness effort” or when it is determined that the wakefulness level of the driver 160 is low. It may be determined that the state is an awakening effort state.

また、上記第1乃至第3の実施形態において、覚醒水準判定部803は、第2の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあり、かつ、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定された場合に、ドライバ160の覚醒水準が低いと判定した。しかしながら、覚醒水準判定部803は、第2の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあると判定された場合、または、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定された場合のいずれかの場合に、覚醒水準が低いと判定するようにしてもよい。   In the first to third embodiments, the wakefulness level determination unit 803 has a tendency that the fluctuation of the ultralong cycle of the peak value of the second blood pressure component tends to increase and the appearance frequency of the singularity is predetermined. When it is determined that the value is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the awakening level of the driver 160 is low. However, the arousal level determination unit 803 determines that the fluctuation of the ultralong cycle of the peak value of the second blood pressure component tends to increase, or the appearance frequency of the singularity is equal to or higher than a predetermined threshold. In any case of the determination, it may be determined that the arousal level is low.

また、上記第1乃至第3の実施形態において、間隔解析部302及び振幅解析部303は、脈波信号取得部301により取得された脈波信号を用いるものとして説明した。しかしながら、間隔解析部302及び振幅解析部303は、脈波信号取得部301により取得された脈波信号を、異常値を除去したうえで用いるようにしてもよい。   In the first to third embodiments, the interval analysis unit 302 and the amplitude analysis unit 303 have been described as using the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301. However, the interval analysis unit 302 and the amplitude analysis unit 303 may use the pulse wave signal acquired by the pulse wave signal acquisition unit 301 after removing abnormal values.

また、上記第1乃至第3の実施形態において、覚醒努力解析部305は、ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定した場合に、判定結果を警報部122に通知するものとして説明した。しかしながら、覚醒努力解析部305は、ドライバ160の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定した場合に、算出したずれの大きさの偏差を合わせて警報部122に通知するようにしてもよい。これにより、警報部122では、ずれの大きさの偏差に応じた処理を行うことが可能となる。   In the first to third embodiments, the wakefulness analysis unit 305 notifies the warning unit 122 of the determination result when it is determined that the active activity level of the driver 160 corresponds to “wakefulness effort”. As explained. However, the awakening effort analysis unit 305 may notify the warning unit 122 of the calculated deviation of the magnitude of the deviation when it is determined that the active activity level of the driver 160 corresponds to “wakefulness effort”. Good. Thereby, the alarm unit 122 can perform processing according to the deviation of the magnitude of the deviation.

また、上記第1乃至第3の実施形態において、警報部122は、警報情報を音声出力または表示出力するものとして説明した。しかしながら、警報部122の出力形態はこれに限定されず、例えば、不図示の振動子を振動させるようにしてもよい。あるいは、警報部122は、自動運転に切り替えるための信号を出力するようにしてもよい。   In the first to third embodiments, the alarm unit 122 has been described as outputting alarm information by voice or display. However, the output form of the alarm unit 122 is not limited to this, and for example, a vibrator (not shown) may be vibrated. Or you may make it the alarm part 122 output the signal for switching to an automatic driving | operation.

なお、開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
(付記1)
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出し、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させる眠気判定プログラム。
(付記2)
前記脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、前記第1の血圧性成分よりも周波数の高い呼吸性成分を抽出し、
前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出し、
前記算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、警報出力する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記算出した眠気度が所定の閾値未満であると判定した場合であっても、前記被検者が眠気に抵抗している状態であると判定された場合には、警報出力することを特徴とする付記1に記載の眠気判定プログラム。
(付記3)
前記第2の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあるか否かを判定し、
前記第2の血圧性成分のピーク値の基準値からのずれ量が所定の閾値以上となる頻度を算出する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差が所定の条件に該当すると判定し、前記第2の血圧性成分の超長周期の変動が増加傾向にあると判定し、かつ、前記頻度が所定の閾値以上であると判定した場合に、前記被検者の状態が眠気に抵抗している状態であると判定することを特徴とする付記2に記載の眠気判定プログラム。
(付記4)
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差が所定の閾値未満であると判定した場合に、前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出することを特徴とする付記2に記載の眠気判定プログラム。
(付記5)
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出する第1の抽出手段と、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出する第2の抽出手段と、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする眠気判定装置。
(付記6)
コンピュータが、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より脈拍間隔の時間変化を抽出して周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より脈拍振幅の時間変化を抽出して周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出し、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理を実行することを特徴とする眠気判定方法。
In addition, in the disclosed technology, forms such as the following supplementary notes are conceivable.
(Appendix 1)
The first blood pressure component is extracted by frequency analysis of the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal of the subject output from the pulse sensor,
By analyzing the time change of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal, the second blood pressure component is extracted,
Determining whether the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component;
A drowsiness determination program that causes a computer to execute processing.
(Appendix 2)
Analyzing the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal, extracting a respiratory component having a higher frequency than the first blood pressure component,
Calculate sleepiness according to the extracted respiratory component,
When it is determined that the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold, an alarm is output.
Causing the computer to perform processing;
Even when it is determined that the calculated sleepiness level is less than a predetermined threshold, if it is determined that the subject is in a state of resistance to sleepiness, an alarm is output. The sleepiness determination program according to appendix 1.
(Appendix 3)
It is determined whether or not the fluctuation of the ultralong cycle of the peak value of the second blood pressure component tends to increase,
Calculating the frequency at which the amount of deviation from the reference value of the peak value of the second blood pressure component is equal to or greater than a predetermined threshold;
Causing the computer to perform processing;
It is determined that the deviation of the magnitude of the difference between the first blood pressure component and the second blood pressure component satisfies a predetermined condition, and the fluctuation of the ultralong cycle of the second blood pressure component tends to increase. The supplementary note 2 is characterized in that, when it is determined that there is a frequency and the frequency is determined to be equal to or greater than a predetermined threshold, the subject is determined to be in a state of resisting sleepiness. Drowsiness determination program.
(Appendix 4)
When it is determined that the deviation of the magnitude of the difference between the first blood pressure component and the second blood pressure component is less than a predetermined threshold, the sleepiness degree corresponding to the extracted respiratory component is calculated. The sleepiness determination program according to appendix 2, characterized in that:
(Appendix 5)
A first extraction means for extracting a first blood pressure component by performing frequency analysis on a time change of a pulse interval calculated from a pulse wave signal of a subject output from a pulse sensor;
A second extraction means for extracting a second blood pressure component by performing frequency analysis on the time variation of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal;
Determining means for determining whether or not the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of a deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component. A drowsiness determination device characterized by the above.
(Appendix 6)
Computer
By extracting the time change of the pulse interval from the pulse wave signal of the subject output from the pulse sensor and performing frequency analysis, the first blood pressure component is extracted,
By extracting the time change of the pulse amplitude from the pulse wave signal and performing frequency analysis, the second blood pressure component is extracted,
Determining whether the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component;
A drowsiness determination method characterized by executing processing.

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   Note that the present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations with other elements, etc., in the configurations described in the above embodiments. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

100 :眠気判定システム
110 :脈拍センサ
120 :ナビゲーション装置
121 :眠気判定部
122 :警報部
130 :スピーカ装置
140 :表示装置
150 :車両
160 :ドライバ
301 :脈波信号取得部
302 :間隔解析部
303 :振幅解析部
304 :眠気度算出部
305 :覚醒努力解析部
306 :覚醒水準解析部
1300 :眠気判定システム
1310 :サーバ装置
1320 :通信装置
1400 :眠気判定システム
1410 :携帯端末
1420 :眠気判定システム
1430 :携帯端末
100: Sleepiness determination system 110: Pulse sensor 120: Navigation device 121: Sleepiness determination unit 122: Alarm unit 130: Speaker device 140: Display device 150: Vehicle 160: Driver 301: Pulse wave signal acquisition unit 302: Interval analysis unit 303: Amplitude analysis unit 304: Drowsiness level calculation unit 305: Arousal effort analysis unit 306: Arousal level analysis unit 1300: Drowsiness determination system 1310: Server device 1320: Communication device 1400: Drowsiness determination system 1410: Mobile terminal 1420: Drowsiness determination system 1430: Mobile device

Claims (4)

脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出し、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させる眠気判定プログラム。
The first blood pressure component is extracted by frequency analysis of the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal of the subject output from the pulse sensor,
By analyzing the time change of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal, the second blood pressure component is extracted,
Determining whether the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component;
A drowsiness determination program that causes a computer to execute processing.
前記脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、前記第1の血圧性成分よりも周波数の高い呼吸性成分を抽出し、
前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出し、
前記算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、警報出力する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記算出した眠気度が所定の閾値未満であると判定した場合であっても、前記被検者が眠気に抵抗している状態であると判定した場合には、警報出力することを特徴とする請求項1に記載の眠気判定プログラム。
Analyzing the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal, extracting a respiratory component having a higher frequency than the first blood pressure component,
Calculate sleepiness according to the extracted respiratory component,
When it is determined that the calculated sleepiness level is equal to or greater than a predetermined threshold, an alarm is output.
Causing the computer to perform processing;
Even if it is determined that the calculated sleepiness level is less than a predetermined threshold, if it is determined that the subject is in a state of resistance to sleepiness, an alarm is output. The sleepiness determination program according to claim 1.
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出する第1の抽出手段と、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出する第2の抽出手段と、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする眠気判定装置。
A first extraction means for extracting a first blood pressure component by performing frequency analysis on a time change of a pulse interval calculated from a pulse wave signal of a subject output from a pulse sensor;
A second extraction means for extracting a second blood pressure component by performing frequency analysis on the time variation of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal;
Determining means for determining whether or not the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of a deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component. A drowsiness determination device characterized by the above.
コンピュータが、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第1の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第2の血圧性成分を抽出し、
前記第1の血圧性成分と前記第2の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理を実行することを特徴とする眠気判定方法。
Computer
The first blood pressure component is extracted by frequency analysis of the time change of the pulse interval calculated from the pulse wave signal of the subject output from the pulse sensor,
By analyzing the time change of the pulse amplitude calculated from the pulse wave signal, the second blood pressure component is extracted,
Determining whether the subject is in a state of resistance to drowsiness based on a deviation in magnitude of deviation between the first blood pressure component and the second blood pressure component;
A drowsiness determination method characterized by executing processing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6809126B2 (en) * 2016-10-21 2021-01-06 富士通株式会社 Drowsiness determination device and drowsiness determination method
JP6620999B2 (en) * 2017-11-30 2019-12-18 国立大学法人東北大学 Biological information measuring device, biological information measuring program, and biological information measuring method
JP2019122459A (en) * 2018-01-12 2019-07-25 株式会社東海理化電機製作所 Detection device and program
JP6992537B2 (en) * 2018-01-19 2022-01-13 株式会社リコー Object detection system, information processing device, program, object detection method
JP7046748B2 (en) * 2018-07-19 2022-04-04 本田技研工業株式会社 Driver status determination device and driver status determination method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4357503B2 (en) * 2006-06-28 2009-11-04 株式会社東芝 Biological information measuring device, biological information measuring method, and biological information measuring program
RU2548791C2 (en) * 2008-04-14 2015-04-20 Итамар Медикал Лтд. Non-invasive method and device for determination of stages of superficial and deep sleep
WO2013140525A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 富士通株式会社 Awaking degree determination device, awaking degree determination program, and awaking degree determination method
JP5408751B2 (en) * 2012-03-27 2014-02-05 国立大学法人東北大学 Autonomic nerve function measuring device
JP5953878B2 (en) * 2012-03-30 2016-07-20 富士通株式会社 State change detection method, program, and apparatus

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