DE112020007027T5

DE112020007027T5 - Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen und Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen

Info

Publication number: DE112020007027T5
Application number: DE112020007027.1T
Authority: DE
Inventors: Chihiro Kishi; Hirotaka Sakamoto; Atsushi Matsumoto; Shintaro Watanabe; Jun Ishii
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2023-01-19
Also published as: US20230089508A1; WO2021205508A1; JPWO2021205508A1; JP7391188B2

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen (5) mit einer Detektionswerterfassungseinheit (11) zum Erfassen eines Detektionswerts von einem berührungslosen biometrischen Sensor (3), einer Vitalmesseinheit (12) zum Messen eines Vitalzeichens einer Zielperson (TP) unter Verwendung des Detektionswerts, einer Bilddatenerfassungseinheit (13) zum Erfassen von Bilddaten, die ein von einer Kamera (4) erfasstes Bild anzeigen, einer Bildverarbeitungseinheit (14) zum Ausführen von mindestens einem von einem Zustandsschätzprozess zum Schätzen eines Zustands der Zielperson (TP), einen Attributschätzprozess zum Schätzen eines Attributs der Zielperson (TP) oder einen Personenidentifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson (TP) durch Ausführen einer Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild, das die Zielperson (TP) enthält, und eine Parametereinstelleinheit (15) zum Einstellen eines Parameters beim Messen des Vitalzeichens in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bildverarbeitung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen biologischer Informationen und ein Verfahren zum Erfassen biologischer Informationen.
STAND DER TECHNIK
Bisher wurde ein berührungsloser biometrischer Sensor auf Funkwellenbasis für den Einsatz in Fahrzeugen entwickelt. Die Patentliteratur 1 offenbart eine Technik zur Messung der Herzfrequenz eines Fahrers unter Verwendung eines solchen berührungslosen biometrischen Sensors.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2017-124058 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zur Schätzung der Position des Herzens eines Fahrers auf der Grundlage der Position eines Fahrersitzes in einem Fahrzeug. Darüber hinaus offenbart Patentliteratur 1 ein Verfahren zur Anpassung der Richtwirkung eines berührungslosen biometrischen Sensors in Abhängigkeit von der geschätzten Position (siehe z.B. Absatz [0015] in Patentliteratur 1). Infolgedessen wird erwartet, dass die Herzfrequenz unabhängig von der Position des Fahrersitzes im Fahrzeug genau gemessen werden kann.
Der zur Verbesserung der Messgenauigkeit einzustellende Parameter ist jedoch nicht auf die Richtwirkung des berührungslosen biometrischen Sensors beschränkt. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Messgenauigkeit ist es vorteilhaft, verschiedene Parameter einzustellen. Bei der Einstellung, die auf der Position des Fahrersitzes im Fahrzeug basiert, besteht das Problem, dass es schwierig ist, die Einstellung solcher verschiedenen Parameter zu erreichen.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen und ein Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen bereitzustellen, die die Einstellung verschiedener Parameter bei der Messung unter Verwendung eines berührungslosen biometrischen Sensors ermöglichen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält eine Detektionswerterfassungseinheit, um einen Detektionswert von einem berührungslosen biometrischen Sensor zu erfassen, eine Vitalmesseinheit, um ein Vitalzeichen einer Zielperson unter Verwendung des Detektionswertes zu messen, eine Bilddatenerfassungseinheit, um Bilddaten zu erfassen, die ein von einer Kamera aufgenommenes Bild anzeigen, eine Bildverarbeitungseinheit zum Ausführen mindestens eines von einem Zustandsschätzprozess zum Schätzen eines Zustands der Zielperson, einem Attributschätzprozess zum Schätzen eines Attributs der Zielperson oder einem persönlichen Identifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson durch Ausführen einer Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild, das die Zielperson enthält, und eine Parametereinstelleinheit zum Einstellen eines Parameters beim Messen des Vitalzeichens in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bildverarbeitung.
Ein Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält das Erfassen eines Detektionswertes von einem berührungslosen biometrischen Sensor durch eine Detektionswerterfassungseinheit; das Messen eines Vitalzeichens einer Zielperson unter Verwendung des Detektionswertes durch eine Vitalmesseinheit, das Erfassen von Bilddaten, die ein von einer Kamera erfasstes Bild anzeigen, durch eine Bilddatenerfassungseinheit; Ausführen, durch eine Bildverarbeitungseinheit, mindestens eines von einem Zustandsschätzprozess zum Schätzen eines Zustands der Zielperson, einem Attributschätzprozess zum Schätzen eines Attributs der Zielperson oder einem persönlichen Identifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson durch Ausführen einer Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild, das die Zielperson enthält; und Einstellen, durch eine Parametereinstelleinheit, eines Parameters beim Messen des Vitalzeichens in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bildverarbeitung.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es mit der oben beschriebenen Konfiguration möglich, eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen und ein Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen bereitzustellen, die die Einstellung verschiedener Parameter bei der Messung unter Verwendung eines berührungslosen biometrischen Sensors ermöglichen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems zeigt, das eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß einer ersten Ausführungsform enthält.
2 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Bildverarbeitungseinheit in der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Parametereinstelleinheit in der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4A ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für die Einbauposition eines berührungslosen biometrischen Sensors und einer Kamera in einem Fahrzeug zeigt, und ist auch ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand von der linken Seite des Fahrzeugs aus gesehen zeigt.
4B ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel für die Einbaupositionen des berührungslosen biometrischen Sensors und der Kamera im Fahrzeug zeigt, und ist auch ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand von oben auf das Fahrzeug gesehen zeigt.
5 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Korrespondenzbeziehung zwischen den von der Bildverarbeitungseinheit ausgegebenen Informationen und den von der Parametereinstelleinheit eingestellten Parametern veranschaulicht.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration eines Hauptabschnitts der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Hardwarekonfiguration des Hauptabschnitts der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Hardware-Konfiguration des Hauptabschnitts der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
9A ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform illustriert.
9B ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß einer zweiten Ausführungsform enthält.
11 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems zeigt, das eine andere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält.
12 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält.
13 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das noch eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält.
14 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die vorliegende Offenbarung näher zu beschreiben, werden im Folgenden Modi zur Ausführung der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems zeigt, das eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß einer ersten Ausführungsform enthält. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Bildverarbeitungseinheit in der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 3 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Parametereinstelleinheit in der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, enthält ein Fahrzeug 1 ein Überwachungssystem 2. Das Überwachungssystem 2 enthält einen berührungslosen biometrischen Sensor 3, eine Kamera 4, eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 und eine Steuervorrichtung 6. Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 enthält eine Detektionswerterfassungseinheit 11, eine Vitalmesseinheit 12, eine Bilddatenerfassungseinheit 13, eine Bildverarbeitungseinheit 14 und eine Parametereinstelleinheit 15.
Wie in 2 dargestellt, enthält die Bildverarbeitungseinheit 14 eine Zustandsschätzeinheit 21, eine Attributschätzeinheit 22 und eine Personenidentifikationseinheit 23. Die Zustandsschätzeinheit 21 enthält eine Kopfpositionsschätzeinheit 31, eine Skelettschätzeinheit 32, eine Herzpositionsschätzeinheit 33, eine Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34, eine Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 und eine Ausdrucksschätzeinheit 36. Die Attributschätzeinheit 22 enthält eine Altersschätzeinheit 41 und eine Geschlechtsschätzeinheit 42.
Wie in 3 dargestellt, enthält die Parametereinstelleinheit 15 eine erste Parametereinstelleinheit 51, eine zweite Parametereinstelleinheit 52, eine dritte Parametereinstelleinheit 53 und eine vierte Parametereinstelleinheit 54.
Das Überwachungssystem 2 enthält ein Fahrerüberwachungssystem (DMS) oder ein Insassenüberwachungssystem (OMS). Das heißt, das Überwachungssystem 2 überwacht einen Fahrer, der auf einem Fahrersitz des Fahrzeugs 1 sitzt. Alternativ dazu überwacht das Überwachungssystem 2 einen Beifahrer, der auf einem Beifahrersitz des Fahrzeugs 1 sitzt. Alternativ dazu überwacht das Überwachungssystem 2 sowohl den Fahrer, der auf dem Fahrersitz des Fahrzeugs 1 sitzt, als auch den Beifahrer, der auf dem Beifahrersitz des Fahrzeugs 1 sitzt.
Nachfolgend kann eine vom Überwachungssystem 2 zu überwachende Person als „Zielperson“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die Zielperson mit dem Referenzzeichen „TP“ bezeichnet werden. Das heißt, die Zielperson TP ist eine Person, deren Vitaldaten (enthaltend mindestens eine Herzfrequenz oder eine Atemfrequenz; dies gilt auch im Folgenden) mit dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 gemessen werden sollen. Darüber hinaus ist die Zielperson TP eine Person, die von der Kamera 4 erfasst werden soll.
Im Folgenden kann der Sitz, auf dem die Zielperson TP sitzt, als „Zielsitz“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der Zielsitz mit dem Referenzzeichen „TS“ bezeichnet werden.
Der berührungslose biometrische Sensor 3 enthält beispielsweise einen berührungslosen Funkwellenbiometriesensor für den Einsatz im Fahrzeug. Der berührungslose biometrische Sensor 3 wird beispielsweise auf einem Armaturenbrett D des Fahrzeugs 1 oder einer Lenksäule des Fahrzeugs 1 installiert. 4 zeigt ein Beispiel für eine Einbauposition des berührungslosen biometrischen Sensors 3 im Fahrzeug 1. In der Zeichnung bezeichnet RW1 eine Funkwelle, die von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 ausgesendet wird. Die Zielperson TP wird mit der gesendeten Funkwelle RW1 bestrahlt. Die eingestrahlte Funkwelle RW1 wird von der Zielperson TP reflektiert. Eine reflektierte Funkwelle RW2 wird von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 empfangen.
Als Ergebnis werden Werte zur Messung von Vitalzeichen detektiert. Konkret werden beispielsweise Werte detektiert, die von einem Doppler-Radar, einem frequenzmodulierten Dauerstrich-Radar (FM-CW) oder einer Time-of-Flight (ToF)-Vorrichtung gewonnen werden. Das heißt, für jedes Bild wird ein entsprechender Wert detektiert. Jedes Bild entspricht einem vorgegebenen Zeitabschnitt.
Es ist zu beachten, dass in dem in 4 dargestellten Beispiel der berührungslose biometrische Sensor 3 in der Mitte des Fahrzeugs 1 in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet ist. Das heißt, der berührungslose biometrische Sensor 3 befindet sich an einer Position zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz auf dem Armaturenbrett D. Die Anordnung des berührungslosen biometrischen Sensors 3 ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Der berührungslose biometrische Sensor 3 muss nur an einer Position vorgesehen sein, an der die Zielperson TP mit der Funkwelle RW1 bestrahlt wird und die Funkwelle RW2 von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 empfangen wird.
Die Kamera 4 enthält z.B. eine fahrzeuginterne Infrarotkamera zur Aufnahme eines Videos. Die Kamera 4 ist zum Beispiel auf dem Armaturenbrett D installiert. 4 zeigt ein Beispiel für eine Installationsposition der Kamera 4 im Fahrzeug 1. Die Kamera 4 erfasst einen Bereich, der den Fahrersitz des Fahrzeugs 1 enthält, einen Bereich, der den Beifahrersitz des Fahrzeugs 1 enthält, oder einen Bereich, der den Fahrersitz des Fahrzeugs 1 und den Beifahrersitz des Fahrzeugs 1 enthält. Folglich enthält das von der Kamera 4 aufgenommene Bild die Zielperson TP, wenn die Zielperson TP auf dem Zielsitz TS Platz genommen hat. Genauer gesagt enthält das von der Kamera 4 aufgenommene Bild zu diesem Zeitpunkt zumindest das Gesicht der Zielperson TP.
Es ist zu beachten, dass in dem in 4 dargestellten Beispiel die Kamera 4 in der Mitte des Fahrzeugs 1 in Links-Rechts-Richtung angeordnet ist. Das heißt, die Kamera 4 befindet sich an der Position zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz auf dem Armaturenbrett D. Die Anordnung der Kamera 4 ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Die Kamera 4 muss nur an einer Position vorgesehen sein, an der die Zielperson TP von der Kamera 4 erfasst wird.
Die Detektionswerterfassungseinheit 11 erfasst einen vom berührungslosen biometrischen Sensor 3 detektierten Wert (im Folgenden als „Detektionswert“ bezeichnet). Die Detektionswerterfassungseinheit 11 gibt den erfassten Detektionswert an die Vitalmesseinheit 12 aus.
Die Vitalmesseinheit 12 erfasst den von der Detektionswerterfassungseinheit 11 ausgegebenen Detektionswert. Die Vitalmesseinheit 12 misst die Vitalzeichen der Zielperson TP anhand des erfassten Detektionswertes. Als Ergebnis werden Informationen (im Folgenden als „biologische Informationen“ bezeichnet) erzeugt, die die gemessenen Vitalparameter anzeigen. Die Vitalmesseinheit 12 gibt die erzeugten biologischen Informationen an die Steuervorrichtung 6 aus.
Zur Messung der Vitalparameter durch die Vitalmesseinheit 12 können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Hier wird die Messung der Vitalparameter durch die Vitalmesseinheit 12 auf der Grundlage einer Vielzahl von Parametertypen durchgeführt. Die Vielzahl von Parametertypen wird von der später zu beschreibenden Parametriereinheit 15 eingestellt. Die Vielzahl von Parametertypen enthält z.B. den folgenden ersten Parameter, zweiten Parameter, dritten Parameter und vierten Parameter.
<Erster Parameter>
Die Vitalmesseinheit 12 kann die Funktion haben, die Übertragungsrichtung der Funkwelle RW1 durch den berührungslosen biometrischen Sensor 3 zu steuern, wenn die Vitalzeichen der Zielperson TP gemessen werden. Mit anderen Worten, die Vitalmesseinheit 12 kann die Funktion haben, eine Position (im Folgenden als „Bestrahlungsposition“ bezeichnet) zu steuern, die mit der Funkwelle RW1 bestrahlt wird. Eine solche Funktion wird später mit Bezug auf die 10 und 11 in einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Der erste Parameter entspricht der Bestrahlungsposition.
<Zweiter Parameter>
Die Vitalmesseinheit 12 hat die Funktion, einen oder mehrere Rahmen aus einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Rahmen auszuwählen und einen Detektionswert, der dem ausgewählten Rahmen entspricht, zur Vitalzeichenmessung zu verwenden. Der zweite Parameter entspricht einem Rahmen, der von der Vitalmesseinheit 12 aus der Vielzahl der Rahmen ausgewählt wurde. Das heißt, der zweite Parameter entspricht einem Rahmen (im Folgenden als „Messrahmen“ bezeichnet), der zur Messung von Vitalzeichen durch die Vitalmesseinheit 12 aus der Vielzahl von Rahmen verwendet wird.
<Dritter Parameter>
Die Vitalmesseinheit 12 hat eine Funktion zum Entfernen von Rauschen, das in Detektionswerten enthalten ist, die einzelnen Frames entsprechen, indem ein Verfahren des gleitenden Durchschnitts an Detektionswerten durchgeführt wird, die einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Frames entsprechen. Der dritte Parameter entspricht einer Schnittbreite (im Folgenden als „Schnittbreite des gleitenden Mittelwerts“ bezeichnet) in dem Verfahren des gleitenden Mittelwerts.
<Vierter Parameter>
Die Vitalmesseinheit 12 hat die Funktion, Vitalzeichen innerhalb eines vorbestimmten numerischen Bereichs zu messen. Der vierte Parameter entspricht einem solchen Zahlenbereich (im Folgenden als „Messbereich“ bezeichnet).
Die Bilddatenerfassungseinheit 13 erfasst Bilddaten, die ein von der Kamera 4 aufgenommenes Bild (im Folgenden „aufgenommenes Bild“) anzeigen. Die Bilddatenerfassungseinheit 13 gibt die erfassten Bilddaten an die Bildverarbeitungseinheit 14 aus.
Die Bildverarbeitungseinheit 14 erfasst die von der Bilddatenerfassungseinheit 13 ausgegebenen Bilddaten. Die Bildverarbeitungseinheit 14 führt eine Vielzahl von Bildverarbeitungsarten an dem erfassten Bild unter Verwendung der erfassten Bilddaten durch. Genauer gesagt, führt jede Einheit der Bildverarbeitungseinheit 14 den entsprechenden Bildprozess wie folgt durch.
Zunächst enthält das erfasste Bild, wie oben beschrieben, mindestens das Gesicht der Zielperson TP. Die Kopfpositionsschätzeinheit 31 detektiert einen Bereich (im Folgenden „Gesichtsbereich“), der dem Gesicht der Zielperson TP in dem aufgenommenen Bild entspricht. Konkret detektiert die Kopfpositionsschätzeinheit 31 zum Beispiel jedes Mal einen Gesichtsbereich. Infolgedessen schätzt die Kopfpositionsschätzeinheit 31 die Position des Kopfes (im Folgenden als „Kopfposition“ bezeichnet) der Zielperson TP. Konkret detektiert die Kopfpositionsschätzeinheit 31 beispielsweise zu jedem Zeitpunkt eine Kopfposition.
Die Kopfpositionsschätzeinheit 31 gibt Informationen (im Folgenden als „Gesichtsbereichsinformationen“ bezeichnet), die den detektierten Gesichtsbereich angeben, an die Herzpositionsschätzeinheit 33 und die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 aus. Darüber hinaus gibt die Kopfpositionsschätzeinheit 31 Informationen (im Folgenden als „Kopfpositionsinformationen“ bezeichnet), die die geschätzte Kopfposition angeben, an die Herzpositionsschätzeinheit 33 und die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können verwendet werden, um den Gesichtsbereich durch die Kopfpositionsschätzeinheit 31 zu detektieren. Darüber hinaus können auch verschiedene bekannte Techniken verwendet werden, um die Kopfposition durch die Kopfpositionsschätzeinheit 31 zu detektieren. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Zweitens kann das aufgenommene Bild den Oberkörper der Zielperson TP enthalten. In einem Fall, in dem der Oberkörper der Zielperson TP in dem erfassten Bild enthalten ist, schätzt die Skelettschätzeinheit 32 das Skelett der Zielperson TP. Konkret detektiert die Skelettschätzeinheit 32 zum Beispiel zu jeder Zeit ein Skelett. Die Skelettschätzeinheit 32 gibt Informationen (im Folgenden als „Skelettinformationen“ bezeichnet), die das geschätzte Skelett angeben, an die Herzpositionsschätzeinheit 33 und die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 aus.
Zur Schätzung des Skeletts durch die Skelettschätzeinheit 32 können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Drittens erfasst die Herzpositionsschätzeinheit 33 die von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Gesichtsbereichsinformationen und die von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Kopfpositionsinformationen. Die Herzpositionsschätzeinheit 33 berechnet einen Wert, der dem Abstand zwischen der Oberseite des Kopfes der Zielperson TP und der Unterseite des Kinns der Zielperson TP entspricht, unter Verwendung der erfassten Gesichtsbereichsinformationen. Die Herzpositionsschätzeinheit 33 schätzt die Position (im Folgenden als „Herzposition“ bezeichnet) des Herzens der Zielperson TP unter Verwendung der erfassten Kopfpositionsinformationen und des berechneten Wertes.
Alternativ dazu erfasst die Herzpositionsschätzeinheit 33 die von der Skelettschätzeinheit 32 ausgegebenen Skelettinformationen. Die Herzpositionsschätzeinheit 33 schätzt die Herzposition der Zielperson TP unter Verwendung der erfassten Skelettinformationen.
Die Herzpositionsschätzeinheit 33 gibt Informationen (im Folgenden als „Herzpositionsinformationen“ bezeichnet), die die geschätzte Herzposition (d.h. die unter Verwendung der Gesichtsbereichsinformationen und der Kopfpositionsinformationen geschätzte Herzposition oder die unter Verwendung der Skelettinformationen geschätzte Herzposition) anzeigen, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Herzpositionsschätzeinheit 33 die Herzpositionsinformationen an die erste Parametereinstelleinheit 51 aus.
Hier kann die Herzposition durch drei Abstandswerte (x, y, z) dargestellt werden. x ist ein Wert, der einen Abstand in einer Tiefenrichtung basierend auf der Kamera 4 angibt, y ist ein Wert, der einen Abstand in einer vertikalen Richtung basierend auf der Kamera 4 angibt. z ist ein Wert, der einen Abstand in der Links-Rechts-Richtung basierend auf der Kamera 4 angibt. Beispielsweise wird Meter als Einheit für jeden der Abstandswerte (x, y, z) verwendet.
Alternativ kann die Herzposition durch zwei Winkelwerte (Gieren, Neigung) dargestellt werden. Gieren ist ein Wert, der einen Winkel in einer Gierrichtung basierend auf der Kamera 4 angibt. Neigung ist ein Wert, der einen Winkel in einer Neigungsrichtung basierend auf der Kamera 4 angibt. Beispielsweise wird Grad als Einheit für jeden der Winkelwerte (Gieren, Stampfen) verwendet.
Darüber hinaus können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden, um die Herzposition durch die Herzpositionsschätzeinheit 33 zu schätzen. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Viertens erfasst die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 die von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Gesichtsbereichsinformationen. Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 schätzt die Position (im Folgenden als „Gesichtsposition“ bezeichnet) des Gesichts der Zielperson TP zu jedem einer Vielzahl von Zeitpunkten, die in jedem Bild enthalten sind, unter Verwendung der erfassten Gesichtsbereichsinformationen. Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 berechnet auf der Grundlage der geschätzten Gesichtsposition einen Änderungsbetrag der Gesichtsposition in jedem Bild. Zum Beispiel wird Meter pro Sekunde als Einheit für einen solchen Änderungsbetrag verwendet.
Alternativ dazu erfasst die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 die von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Kopfpositionsinformationen. Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 berechnet einen Änderungsbetrag der Kopfposition in jedem Bild auf der Grundlage der geschätzten Kopfposition. Zum Beispiel wird Meter pro Sekunde als Einheit für einen solchen Änderungsbetrag verwendet.
Alternativ dazu erfasst die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 die von der Skelettschätzeinheit 32 ausgegebenen Skelettinformationen. Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 schätzt die Position (im Folgenden als „Körperposition“ bezeichnet) des Körpers der Zielperson TP zu jedem der Vielzahl von Zeitpunkten, die in jedem Rahmen enthalten sind, unter Verwendung der erfassten Skelettinformationen. Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 berechnet auf der Grundlage der geschätzten Körperposition einen Änderungsbetrag der Körperposition in jedem Bild. Beispielsweise wird Meter pro Sekunde als Einheit für einen solchen Änderungsbetrag verwendet.
Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 schätzt den Körperbewegungsbetrag der Zielperson TP in jedem Bild auf der Grundlage des geschätzten Änderungsbetragss (d.h. des Änderungsbetragss der Gesichtsposition, des Änderungsbetragss der Kopfposition oder des Änderungsbetragss der Körperposition). Die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 gibt Informationen (im Folgenden als „Körperbewegungsbetragsinformationen“ bezeichnet), die die geschätzte Körperbewegungsgröße angeben, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt gibt die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 die Körperbewegungsbetragsinformationen an die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die dritte Parametereinstelleinheit 53 aus.
Darüber hinaus können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden, um den Betrag der Körperbewegung durch die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 zu schätzen. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Fünftens schätzt die Einheit 35 zur Schätzung des Mundöffnungsgrades den Grad der Mundöffnung der Zielperson TP. Konkret schätzt die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 beispielsweise den Grad der Mundöffnung in jedem Bild. Die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 gibt Informationen (im Folgenden als „Mundöffnungsgradinformationen“ bezeichnet), die den geschätzten Grad der Mundöffnung angeben, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 die Mundöffnungsgradinformationen an die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die dritte Parametereinstelleinheit 53 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können verwendet werden, um den Grad der Mundöffnung durch die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 zu schätzen. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Sechstens schätzt die Ausdrucksschätzeinheit 36 den Ausdruck der Zielperson TP. Als Ergebnis wird ein Wert (im Folgenden als „Ausdruckswert“ bezeichnet), der dem Ausdruck der Zielperson TP entspricht, berechnet. Die Ausdrucksschätzeinheit 36 gibt Informationen (im Folgenden als „Ausdrucksinformationen“ bezeichnet), die den geschätzten Ausdruck angeben, d. h. Informationen, die den berechneten Ausdruckswert enthalten, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Ausdrucksschätzeinheit 36 die Ausdrucksinformationen an die vierte Parametereinstelleinheit 54 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können zur Schätzung des Ausdrucks durch die Ausdrucksschätzeinheit 36 verwendet werden. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Siebtens schätzt die Altersschätzeinheit 41 das Alter der Zielperson TP. Die Altersschätzeinheit 41 gibt Informationen (im Folgenden als „Altersinformationen“ bezeichnet), die das geschätzte Alter angeben, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Altersschätzeinheit 41 die Altersinformationen an die vierte Parametereinstelleinheit 54 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können zur Schätzung des Alters durch die Altersschätzeinheit 41 verwendet werden. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Achtens schätzt die Geschlechtsschätzeinheit 42 das Geschlecht der Zielperson TP. Die Geschlechtsschätzeinheit 42 gibt Informationen (im Folgenden als „Geschlechtsinformationen“ bezeichnet), die das geschätzte Geschlecht angeben, an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Geschlechtsschätzeinheit 42 die Geschlechtsinformation an die vierte Parametereinstelleinheit 54 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können verwendet werden, um ein Geschlecht durch die Geschlechtsschätzeinheit 42 zu schätzen. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Neuntens identifiziert die Personenidentifikationseinheit 23 die Zielperson TP unter Verwendung von Informationen, die in einer vorbestimmten Datenbank registriert sind (im Folgenden als „Personenidentifikationsdatenbank“ bezeichnet). Das heißt, in einem Fall, in dem das Fahrzeug 1 von einer Vielzahl von Benutzern benutzt wird, bestimmt die persönliche Identifikationseinheit 23, welcher Benutzer aus der Vielzahl von Benutzern die aktuelle Zielperson TP ist. Die Personenidentifikationseinheit 23 bezieht Informationen, die sich auf die identifizierte Zielperson TP beziehen, d. h. Informationen, die sich auf den angegebenen Benutzer beziehen (im Folgenden als „Personenidentifikationsinformationen“ bezeichnet), aus der Personenidentifikationsdatenbank. Die Personenidentifizierungseinheit 23 gibt die erworbenen Personenidentifizierungsinformationen an die Parametereinstelleinheit 15 aus. Genauer gesagt, gibt die Personenidentifikationseinheit 23 die Personenidentifikationsinformationen an die erste Parametereinstelleinheit 51 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 aus.
Verschiedene bekannte Techniken können verwendet werden, um die Zielperson TP durch die Personenidentifikationseinheit 23 zu identifizieren. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Hier enthalten die persönlichen Identifikationsinformationen Informationen, die die Herzposition der identifizierten Zielperson TP angeben. Solche Informationen werden von der Herzpositionsschätzeinheit 33 generiert, z.B. wenn der angegebene Benutzer in der Vergangenheit in das Fahrzeug 1 eingestiegen ist. Alternativ werden solche Informationen z.B. von dem angegebenen Benutzer im Voraus eingegeben.
Darüber hinaus enthalten die persönlichen Identifikationsinformationen Informationen, die das Alter der identifizierten Zielperson TP angeben. Solche Informationen werden beispielsweise von der Altersschätzeinheit 41 erzeugt, wenn der angegebene Benutzer in der Vergangenheit in das Fahrzeug 1 eingestiegen ist. Alternativ dazu werden solche Informationen beispielsweise im Voraus von dem angegebenen Benutzer eingegeben.
Darüber hinaus enthalten die persönlichen Identifikationsinformationen Informationen, die das Geschlecht der identifizierten Zielperson TP angeben. Solche Informationen werden beispielsweise von der Geschlechtsschätzeinheit 42 generiert, wenn der angegebene Benutzer in der Vergangenheit das Fahrzeug 1 betreten hat. Alternativ können solche Informationen auch im Voraus vom angegebenen Benutzer eingegeben werden, zum Beispiel.
Wie oben beschrieben, enthalten die von der Bildverarbeitungseinheit 14 an die Parametereinstelleinheit 15 ausgegebenen Informationen die Herzpositionsinformationen, die Körperbewegungsbetragsinformationen, die Mundöffnungsgradinformationen, die Ausdrucksinformationen, die Altersinformationen, die Geschlechtsinformationen und die persönlichen Identifikationsinformationen. Die Bildverarbeitungseinheit 14 gibt zumindest einige dieser Teile der Informationen an die Steuervorrichtung 6 aus.
Es ist zu beachten, dass die Schätzung des Zustands der Zielperson TP die Detektion des Gesichtsbereichs, die Schätzung der Kopfposition, die Schätzung des Skeletts, die Schätzung der Herzposition, die Schätzung des Ausmaßes der Körperbewegung, die Schätzung des Grades der Mundöffnung und die Schätzung des Ausdrucks enthält. Das heißt, die Zustandsschätzeinheit 21 schätzt den Zustand der Zielperson TP. Darüber hinaus enthält die Schätzung der Attribute der Zielperson TP die Schätzung des Alters und die Schätzung des Geschlechts. Das heißt, die Attributschätzeinheit 22 schätzt die Attribute der Zielperson TP.
Die Parametereinstelleinheit 15 erfasst die von der Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebenen Informationen (einschließlich der Herzpositionsinformationen, der Körperbewegungsbetragsinformationen, der Mundöffnungsgradinformationen, der Ausdrucksinformationen, der Altersinformationen, der Geschlechtsinformationen und der persönlichen Identifikationsinformationen). Die Parametereinstelleinheit 15 stellt eine Vielzahl von Parametertypen in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung dieser Teile der Informationen ein. 5 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Korrespondenzbeziehung zwischen den von der Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebenen Informationen und den von der Parametereinstelleinheit 15 eingestellten Parametern veranschaulicht. Die Vielzahl der Parametertypen wird wie folgt eingestellt.
<Verfahren zum Einstellen des ersten Parameters>
Zunächst erfasst die erste Parametereinstelleinheit 51 die Herzpositionsinformationen, die von der Herzpositionsschätzeinheit 33 ausgegeben werden. Die erste Parametereinstelleinheit 51 stellt den ersten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Herzpositionsinformationen ein.
Das heißt, die erste Parametereinstelleinheit 51 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie die Bestrahlungsposition der Funkwelle RW1 auf eine Position steuert, die der Herzposition entspricht, die durch die erfassten Herzpositionsinformationen angezeigt wird. Dadurch kann die Bestrahlungsposition der Funkwelle RW1 auf eine Position eingestellt werden, die für die Messung der Vitalparameter (insbesondere der Herzfrequenz) geeignet ist. Eine solche Einstellung wird später mit Bezug auf die 10 und 11 in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Alternativ dazu enthält die erste Parametereinstelleinheit 51 die von der Personenidentifikationseinheit 23 ausgegebenen persönlichen Identifikationsinformationen. Die erste Parametereinstelleinheit 51 stellt den ersten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten persönlichen Identifikationsinformationen ein.
Das heißt, wie oben beschrieben, enthält die persönliche Identifikationsinformation die Information, die die Herzposition der Zielperson TP anzeigt. Die erste Parametereinstelleinheit 51 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie die Bestrahlungsposition der Funkwelle RW1 auf eine Position steuert, die der durch die Herzpositionsinformationen angegebenen Herzposition entspricht. Dadurch kann die Abstrahlungsposition der Funkwelle RW1 auf eine Position eingestellt werden, die für die Messung von Vitalzeichen (insbesondere der Herzfrequenz) geeignet ist. Eine solche Einstellung wird später mit Bezug auf die 10 und 11 in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Es ist zu beachten, dass die erste Parametereinstelleinheit 51 die Herzpositionsinformationen und die persönlichen Identifikationsinformationen erfassen kann. Die erste Parametereinstelleinheit 51 kann den ersten Parameter einstellen, indem sie selektiv eine der erfassten Herzpositionsinformationen und die erfassten persönlichen Identifikationsinformationen verwendet.
<Verfahren zum Einstellen des zweiten Parameters>
Zweitens erfasst die zweite Parametereinstelleinheit 52 die von der Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 ausgegebenen Körperbewegungsbetragsinformationen. Die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt den zweiten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Körperbewegungsbetragssinformationen ein.
Das heißt, die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie einen Rahmen, der dem Körperbewegungsbetrag entspricht, der kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Th1 ist, als einen Messrahmen auswählt. Mit anderen Worten, die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass ein Rahmen, der dem Betrag der Körperbewegung entspricht, der den Schwellenwert Th1 überschreitet, von denjenigen für die Vitalzeichenmessung ausgeschlossen wird. Dadurch ist es möglich, eine Einstellung zu erreichen, die verhindert, dass ein für die Vitalzeichenmessung ungeeigneter Rahmen (d.h. ein Rahmen in einem Fall, in dem die Zielperson TP den Körper bewegt) für die Vitalzeichenmessung verwendet wird.
Alternativ erfasst die zweite Parametereinstelleinheit 52 die Mundöffnungsgradinformationen, die von der Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 ausgegeben werden. Die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt den zweiten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Mundöffnungsgradinformationen ein.
Das heißt, die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie einen Rahmen, der dem Grad der Mundöffnung entspricht, der kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Th2 ist, als den Messrahmen auswählt. Mit anderen Worten, die zweite Parametereinstelleinheit 52 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass ein Rahmen, der dem Grad der Mundöffnung entspricht, der den Schwellenwert Th2 übersteigt, von denen für die Vitalzeichenmessung ausgeschlossen wird. Dadurch ist es möglich, eine Einstellung zu erreichen, die verhindert, dass ein für die Vitalzeichenmessung ungeeigneter Rahmen (d.h. ein Rahmen in einem Fall, in dem die Zielperson TP im Gespräch ist) für die Vitalzeichenmessung verwendet wird.
Es ist zu beachten, dass die zweite Parametereinstelleinheit 52 die Körperbewegungsbetragssinformationen und die Mundöffnungsgradinformationen erfassen und den zweiten Parameter unter Verwendung der erfassten Körperbewegungsbetragssinformationen und der erfassten Mundöffnungsgradinformationen einstellen kann. In diesem Fall kann die zweite Parametereinstelleinheit 52 die Vitalmesseinheit 12 so einstellen, dass sie als Messrahmen einen Rahmen auswählt, der dem Betrag der Körperbewegung kleiner oder gleich dem Schwellenwert Th1 und dem Grad der Mundöffnung kleiner oder gleich dem Schwellenwert Th2 entspricht.
<Verfahren zum Einstellen des dritten Parameters>
Drittens erfasst die dritte Parametereinstelleinheit 53 die von der Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 ausgegebene Körperbewegungsbetragsinformation. Die dritte Parametereinstelleinheit 53 stellt den dritten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Körperbewegungsbetragssinformationen ein.
Das heißt, die dritte Parametereinstelleinheit 53 berechnet die Anzahl n von Rahmen, die dem Körperbewegungsbetrag entsprechen, der kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Th3 ist, für eine Vielzahl von Rahmen, die einer vorbestimmten Zeit entsprechen (einschließlich eines Rahmens, für den der Durchschnittswert in dem gleitenden Durchschnittsprozess berechnet wird). Die dritte Parametereinstelleinheit 53 berechnet ein Verhältnis R1 zwischen der berechneten Anzahl n und der Anzahl N der Vielzahl von Rahmen (R1 = n/N). In einem Fall, in dem das berechnete Verhältnis R1 groß ist, stellt die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie die entsprechende gleitende Durchschnittsschnittbreite reduziert. Andererseits, wenn das berechnete Verhältnis R1 klein ist, stellt die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie die entsprechende gleitende Durchschnittsschnittbreite erhöht. Als Ergebnis kann die Breite des gleitenden Durchschnittsabschnitts auf eine geeignete Breite in Abhängigkeit vom Ausmaß der Körperbewegung eingestellt werden.
Alternativ erfasst die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Mundöffnungsgradinformationen, die von der Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 ausgegeben werden. Die dritte Parametereinstelleinheit 53 stellt den dritten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Mundöffnungsgradinformationen ein.
Das heißt, die dritte Parametereinstelleinheit 53 berechnet die Anzahl m von Frames, die dem Mundöffnungsgrad entsprechen, der kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Th4 ist, für eine Vielzahl von Frames, die einer vorbestimmten Zeit entsprechen (einschließlich eines Frames, für den der Durchschnittswert in dem gleitenden Durchschnittsprozess berechnet wird). Die dritte Parametereinstelleinheit 53 berechnet ein Verhältnis R2 zwischen der berechneten Anzahl m und der Anzahl M der Vielzahl von Rahmen (R2 = m/M). In einem Fall, in dem das berechnete Verhältnis R2 groß ist, stellt die dritte Parametereinstelleinheit 53 die wichtige Messeinheit 12 so ein, dass sie die entsprechende gleitende Durchschnittsschnittbreite reduziert. Andererseits, wenn das berechnete Verhältnis R2 klein ist, stellt die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie die entsprechende gleitende Durchschnittsschnittbreite erhöht. Als Ergebnis kann die gleitende Durchschnittsschnittbreite auf eine geeignete Breite in Abhängigkeit vom Grad der Mundöffnung eingestellt werden.
Es ist zu beachten, dass die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Körperbewegungsbetragssinformationen und die Mundöffnungsgradinformationen erfassen und den dritten Parameter unter Verwendung der erfassten Körperbewegungsbetragssinformationen und der erfassten Mundöffnungsgradinformationen einstellen kann. In diesem Fall kann die dritte Parametereinstelleinheit 53 die Verhältnisse R1 und R2 berechnen und die Vitalmesseinheit 12 so einstellen, dass sie die gleitende Durchschnittsschnittbreite in Abhängigkeit von einem statistischen Wert (zum Beispiel einem Gesamtwert oder einem Durchschnittswert) auf der Grundlage der berechneten Verhältnisse R1 und R2 anpasst.
<Methode zum Einstellen des vierten Parameters>
Viertens erfasst die vierte Parametereinstelleinheit 54 die von der Ausdrucksschätzeinheit 36 ausgegebenen Ausdrucksinformationen. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt den vierten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Ausdrucksinformationen ein.
Das heißt, die vierte Parametereinstelleinheit 54 schätzt den Grad der Erregung der Zielperson TP auf der Grundlage eines Ausdruckswertes, der in den erfassten Ausdrucksinformationen enthalten ist. In einem Fall, in dem der geschätzte Erregungsgrad hoch ist, stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie einen numerischen Bereich verwendet, der einen höheren numerischen Wert als Messbereich enthält. Andererseits stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 in einem Fall, in dem der geschätzte Erregungsgrad niedrig ist, die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie einen numerischen Bereich, der einen niedrigeren numerischen Wert enthält, als Messbereich verwendet.
Alternativ dazu erfasst die vierte Parametereinstelleinheit 54 die von der Altersschätzeinheit 41 ausgegebenen Altersinformationen. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt den vierten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten Altersinformationen ein.
Das heißt, dass Standardvitalzeichen typischerweise mit dem Alter variieren. Genauer gesagt, der numerische Wert nimmt mit zunehmendem Alter allmählich ab. Daher wird eine Tabelle, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen einer Vielzahl von Altersgruppen und einer Vielzahl von numerischen Bereichen, die sich auf Vitalzeichen beziehen, anzeigt, im Voraus vorbereitet. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 wählt aus der Vielzahl der numerischen Bereiche einen numerischen Bereich aus, der der Altersgruppe entspricht, die das durch die erfassten Altersinformationen angegebene Alter enthält. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie den ausgewählten numerischen Bereich als Messbereich verwendet.
Alternativ dazu erfasst die vierte Parametereinstelleinheit 54 die von der Geschlechtsschätzeinheit 42 ausgegebenen Geschlechtsinformationen. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt den vierten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erworbenen Geschlechtsinformation ein.
Das heißt, Standardvitalzeichen variieren typischerweise mit dem Geschlecht. Daher wird eine Tabelle, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen einer Vielzahl von Geschlechtern und einer Vielzahl von numerischen Bereichen, die sich auf Vitalzeichen beziehen, anzeigt, im Voraus vorbereitet. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 wählt aus der Vielzahl der numerischen Bereiche einen numerischen Bereich aus, der dem durch die erfassten Geschlechtsinformationen angegebenen Geschlecht entspricht. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie den ausgewählten Zahlenbereich als Messbereich verwendet.
Es ist zu beachten, dass die vierte Parametereinstelleinheit 54 die Altersinformation und die Geschlechtsinformation erfassen und den vierten Parameter unter Verwendung der erfassten Altersinformation und der erfassten Geschlechtsinformation einstellen kann. Zum Beispiel wird eine Tabelle, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen einer Vielzahl von Altersgruppen, einer Vielzahl von Geschlechtern und einer Vielzahl von numerischen Bereichen, die sich auf Lebenszeichen beziehen, anzeigt, im Voraus vorbereitet. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 wählt aus der Vielzahl der numerischen Bereiche einen numerischen Bereich aus, der der Altersgruppe entspricht, die das durch die erfassten Altersinformationen enthaltene Alter und das durch die erfassten Geschlechtsinformationen angegebene Geschlecht enthält. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie den ausgewählten Zahlenbereich als Messbereich verwendet.
Alternativ dazu kann die vierte Parametereinstelleinheit 54 die Ausdrucksinformation und die Altersinformation erfassen und den vierten Parameter unter Verwendung der erfassten Ausdrucksinformation und der erfassten Altersinformation einstellen. Zum Beispiel korrigiert die vierte Parametereinstelleinheit 54 den numerischen Bereich, der auf der Basis der Altersinformation ausgewählt wurde, in Abhängigkeit vom Grad der Erregung (z.B. verschiebt, vergrößert oder reduziert). Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie den korrigierten numerischen Bereich als Messbereich verwendet.
Alternativ kann die vierte Parametereinstelleinheit 54 die Ausdrucksinformation und die Geschlechtsinformation erfassen und den vierten Parameter unter Verwendung der erfassten Ausdrucksinformation und der erfassten Geschlechtsinformation einstellen. Zum Beispiel korrigiert die vierte Parametereinstelleinheit 54 den numerischen Bereich, der auf der Basis der Geschlechtsinformation ausgewählt wurde, in Abhängigkeit vom Grad der Erregung (z.B. verschiebt, vergrößert oder reduziert). Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt die Vitalmesseinheit 12 so ein, dass sie den korrigierten numerischen Bereich als Messbereich verwendet.
Alternativ dazu erfasst die vierte Parametereinstelleinheit 54 die von der Personenidentifikationseinheit 23 ausgegebenen persönlichen Identifikationsinformationen. Die vierte Parametereinstelleinheit 54 stellt den vierten Parameter in der Vitalmesseinheit 12 unter Verwendung der erfassten persönlichen Identifikationsinformationen ein.
Das heißt, wie oben beschrieben, die persönlichen Identifikationsinformationen enthalten Informationen, die das Alter der Zielperson TP und Informationen, die das Geschlecht der Zielperson TP angeben. Daher stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der Informationen, die das Alter anzeigen, durch ein Einstellverfahren ein, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Altersinformationen ähnlich ist. Alternativ stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der das Geschlecht anzeigenden Information durch ein Einstellverfahren ein, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Geschlechtsinformation ähnlich ist. Alternativ stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der Information, die das Alter angibt, und der Information, die das Geschlecht angibt, durch ein Einstellverfahren ein, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Altersinformation und der Geschlechtsinformation ähnlich ist.
Es ist zu beachten, dass die vierte Parametereinstelleinheit 54 die Ausdrucksinformation und die persönliche Identifikationsinformation erfassen und den vierten Parameter unter Verwendung der erfassten Ausdrucksinformation und der erfassten persönlichen Identifikationsinformation einstellen kann. Zum Beispiel setzt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der Ausdrucksinformation und der Information, die das Alter angibt, das in der persönlichen Identifikationsinformation enthalten ist, durch ein Einstellverfahren, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Ausdrucksinformation und der Altersinformation ähnlich ist. Alternativ dazu setzt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der Ausdrucksinformation und der Information, die das in den persönlichen Identifikationsinformationen enthaltene Geschlecht angibt, durch ein Einstellverfahren, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Ausdrucksinformation und der Geschlechtsinformation ähnlich ist. Alternativ stellt die vierte Parametereinstelleinheit 54 den vierten Parameter unter Verwendung der Ausdrucksinformation und der Information, die das Alter angibt, und der Information, die das Geschlecht angibt, die in den persönlichen Identifikationsinformationen enthalten sind, durch ein Einstellverfahren ein, das dem Einstellverfahren unter Verwendung der Ausdrucksinformation, der Altersinformation und der Geschlechtsinformation ähnlich ist.
Auf diese Weise wird der Hauptabschnitt der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 konfiguriert.
Die Steuervorrichtung 6 enthält z.B. eine elektronische Steuereinheit (ECU). Die Steuervorrichtung 6 erfasst biologische Informationen, die von der Vitalmesseinheit 12 ausgegeben werden, und erfasst auch Informationen, die von der Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegeben werden. Die Steuervorrichtung 6 führt verschiedene Arten der Steuerung für DMS oder verschiedene Arten der Steuerung für OMS unter Verwendung dieser Teile der Information aus.
Beispielsweise überwacht die Steuervorrichtung 6 anhand dieser Teile der Informationen einen Weckpegel und den Komfortgrad des Fahrers bei den Zielpersonen TP. Wenn der Weckgrad abnimmt, führt die Steuervorrichtung 6 eine Steuerung zur Ausgabe einer Warnung an den Fahrer oder eine Steuerung zum Anhalten des Fahrzeugs 1 durch Betätigen des Fahrzeugs 1 aus. Wenn der Grad des Komforts abnimmt, führt die Steuervorrichtung 6 eine Steuerung aus, um die Ausrüstung (z.B. eine Klimaanlage) des Fahrzeugs 1 zu betreiben.
Darüber hinaus überwacht die Steuervorrichtung 6 beispielsweise den Komfortgrad eines Fahrgastes unter den Zielpersonen TP anhand dieser Teile der Information. Wenn der Komfortgrad abnimmt, führt die Steuervorrichtung 6 eine Steuerung aus, um die Vorrichtung (z.B. eine Klimaanlage) des Fahrzeugs 1 zu bedienen.
Darüber hinaus können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden, um die Steuerung für DMS durch die Steuervorrichtung 6 auszuführen. Darüber hinaus können verschiedene bekannte Techniken verwendet werden, um die Steuerung für OMS durch die Steuervorrichtung 6 auszuführen. Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Techniken wird hier verzichtet.
Nachfolgend kann der von der Detektionswerterfassungseinheit 11 durchgeführte Prozess als „Detektionswerterfassungsprozess“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der von der Vitalmesseinheit 12 durchgeführte Prozess als „Vitalmessprozess“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der von der Bilddatenerfassungseinheit 13 durchgeführte Prozess als „Bilddatenerfassungsprozess“ bezeichnet werden. Ferner kann der von der Parametereinstelleinheit 15 durchgeführte Prozess als „Parametereinstellprozess“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der von der Zustandsschätzeinheit 21 durchgeführte Prozess als „Zustandsschätzprozess“ bezeichnet werden. Ferner kann der von der Attributschätzeinheit 22 durchgeführte Prozess als „Attributschätzprozess“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der von der Personenidentifikationseinheit 23 durchgeführte Prozess als „Personenidentifikationsprozess“ bezeichnet werden.
Im Folgenden kann die Funktion der Detektionswerterfassungseinheit 11 mit dem Referenzzeichen „F1“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die Funktion der Vitalmesseinheit 12 mit dem Referenzzeichen „F2“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die Funktion der Bilddatenerfassungseinheit 13 mit dem Referenzzeichen „F3“ bezeichnet werden. Des Weiteren kann die Funktion der Bildverarbeitungseinheit 14 mit dem Referenzzeichen „F4“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann die Funktion der Parametereinstelleinheit 15 mit dem Referenzzeichen „F5“ bezeichnet werden.
Als nächstes wird eine Hardwarekonfiguration des Hauptabschnitts der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben.
Wie in 6 dargestellt, enthält die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 einen Prozessor 61 und einen Speicher 62. Der Speicher 62 speichert Programme, die der Vielzahl der Funktionen F1 bis F5 entsprechen. Der Prozessor 61 liest das im Speicher 62 gespeicherte Programm und führt es aus. Als Ergebnis wird die Vielzahl der Funktionen F1 bis F5 implementiert.
Alternativ, wie in 7 dargestellt, enthält die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 eine Verarbeitungsschaltung 63. Die Verarbeitungsschaltung 63 führt die Prozesse durch, die der Vielzahl der Funktionen F1 bis F5 entsprechen. Dadurch wird die Vielzahl der Funktionen F 1 bis F5 implementiert.
Alternativ, wie in 8 dargestellt, enthält die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 den Prozessor 61, den Speicher 62 und die Verarbeitungsschaltung 63. Der Speicher 62 speichert ein Programm, das einigen der Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 entspricht. Der Prozessor 61 liest das im Speicher 62 gespeicherte Programm und führt es aus. Auf diese Weise werden einige dieser Funktionen implementiert. Darüber hinaus führt die Verarbeitungsschaltung 63 den Prozess durch, der der verbleibenden Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 entspricht. Als Ergebnis wird die verbleibende Funktion implementiert.
Der Prozessor 61 enthält einen oder mehrere Prozessoren. Jeder Prozessor verwendet z.B. eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor (DSP).
Der Speicher 62 enthält einen oder mehrere nichtflüchtige Speicher. Alternativ dazu enthält der Speicher 62 einen oder mehrere nichtflüchtige Speicher und einen oder mehrere flüchtige Speicher. Das heißt, der Speicher 62 enthält einen oder mehrere Speicher. Jeder Speicher verwendet z. B. einen Halbleiterspeicher oder eine Magnetplatte. Genauer gesagt verwendet jeder flüchtige Speicher z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Darüber hinaus verwendet jeder nichtflüchtige Speicher beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), ein Festkörperlaufwerk oder ein Festplattenlaufwerk.
Die Verarbeitungsschaltung 63 enthält eine oder mehrere digitale Schaltungen. Alternativ dazu enthält die Verarbeitungsschaltung 63 eine oder mehrere digitale Schaltungen und eine oder mehrere analoge Schaltungen. Das heißt, die Verarbeitungsschaltung 63 enthält eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen. Jeder Verarbeitungsschaltkreis verwendet beispielsweise einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen programmierbaren Logikbaustein (PLD), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), ein System auf einem Chip (SoC) oder eine System Large Scale Integration (LSI).
Wenn der Prozessor 61 eine Vielzahl von Prozessoren enthält, wird hier die Korrespondenzbeziehung zwischen der Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 und der Vielzahl von Prozessoren frei bestimmt. Das heißt, jeder aus der Vielzahl der Prozessoren kann ein Programm lesen und ausführen, das einer oder mehreren entsprechenden Funktionen aus der Vielzahl der Funktionen F1 bis F5 entspricht. Der Prozessor 61 kann dedizierte Prozessoren enthalten, die den einzelnen Funktionen F1 bis F5 entsprechen.
Wenn der Speicher 62 eine Vielzahl von Speichern enthält, wird außerdem die Korrespondenzbeziehung zwischen der Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 und der Vielzahl von Speichern frei bestimmt. Das heißt, jeder der Speicher kann ein Programm speichern, das einer oder mehreren entsprechenden Funktionen aus der Vielzahl der Funktionen F1 bis F5 entspricht. Der Speicher 62 kann dedizierte Speicher enthalten, die den einzelnen Funktionen F1 bis F5 entsprechen.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 63 außerdem eine Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen enthält, wird die Korrespondenzbeziehung zwischen der Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 und der Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen frei bestimmt. Das heißt, jede der Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen kann einen Prozess ausführen, der einer oder mehreren entsprechenden Funktionen aus der Vielzahl von Funktionen F1 bis F5 entspricht. Die Verarbeitungsschaltung 63 kann dedizierte Verarbeitungsschaltungen enthalten, die den einzelnen Funktionen F 1 bis F5 entsprechen.
Als Nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf dem Betrieb der Bilddatenerfassungseinheit 13, der Bildverarbeitungseinheit 14 und der Parametereinstelleinheit 15 unter Bezugnahme auf ein in 9A dargestelltes Flussdiagramm liegt.
Zunächst führt die Bilddatenerfassungseinheit 13 den Bildsignalerfassungsprozess durch (Schritt ST1). Als Ergebnis werden Bilddaten, die ein von der Kamera 4 aufgenommenes Bild anzeigen, erfasst.
Als nächstes führt die Bildverarbeitungseinheit 14 eine Vielzahl von Arten der Bildverarbeitung durch (Schritt ST2). Infolgedessen werden der Zustandsschätzprozess, der Attributschätzprozess und der Personenidentifikationsprozess durchgeführt.
Als nächstes führt die Parametereinstelleinheit 15 den Parametereinstellprozess durch (Schritt ST3). Als Ergebnis wird eine Vielzahl von Parametertypen in der Vitalmesseinheit 12 eingestellt. Konkret werden zum Beispiel der erste Parameter, der zweite Parameter, der dritte Parameter und der vierte Parameter eingestellt.
Als Nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 mit Schwerpunkt auf dem Betrieb der Detektionswerterfassungseinheit 11 und der Vitalmesseinheit 12 unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 9B beschrieben.
Zunächst führt die Detektionswerterfassungseinheit 11 den Detektionswerterfassungsprozess durch (Schritt ST4). Als Ergebnis wird ein Detektionswert von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 erfasst.
Als nächstes führt die Vitalmesseinheit 12 den Vitalmessprozess durch (Schritt ST5). Als Ergebnis werden die Vitalparameter der Zielperson TP gemessen und biologische Informationen erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt misst die Vitalmesseinheit 12 die Vitalparameter der Zielperson TP auf der Grundlage der Vielzahl von Parametertypen, die in Schritt ST3 festgelegt wurden.
Als nächstes werden die Auswirkungen der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Zunächst wird bei der herkömmlichen Technik die Richtwirkung eines berührungslosen biometrischen Sensors in Abhängigkeit von der Position eines Sitzes (insbesondere eines Fahrersitzes) in einem Fahrzeug eingestellt. In der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 hingegen wird der erste Parameter (d.h. die Abstrahlungsposition der Funkwelle RW1) in Abhängigkeit vom Ergebnis der Bildverarbeitung (genauer gesagt des Zustandsschätzprozesses oder des Personenidentifikationsprozesses) eingestellt. Die Zielposition (z.B. die Herzposition) kann durch die Einstellung gemäß dem Ergebnis der Bildverarbeitung genauer mit der Funkwelle RW1 bestrahlt werden als durch die Einstellung in Abhängigkeit von der Position des Sitzes.
Zweitens ist es möglich, durch die Einstellung in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Bildverarbeitung eine Einstellung verschiedener Parameter zu erreichen, verglichen mit der Einstellung in Abhängigkeit von der Position des Sitzes. Zum Beispiel kann nicht nur die Bestrahlungsposition eingestellt werden, sondern auch der Messrahmen, die Breite des gleitenden Mittelwertes und der Messbereich können eingestellt werden.
Drittens, da die Bildverarbeitung den Attributschätzprozess und den Personenidentifikationsprozess enthält, ist es möglich, eine Vielzahl von Parametertypen unter Berücksichtigung individueller Unterschiede einzustellen. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, die Anpassung des ersten Parameters und des vierten Parameters unter Berücksichtigung individueller Unterschiede zu erreichen.
Diese Effekte können die Messgenauigkeit der Vitalparameter verbessern.
Als nächstes wird eine Modifikation der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Die Parametereinstelleinheit 15 braucht die erste Parametereinstelleinheit 51 nicht zu enthalten. In diesem Fall muss die Bildverarbeitungseinheit 14 nicht die Herzpositionsschätzeinheit 33 enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die zweite Parametereinstelleinheit 52 enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die dritte Parametereinstelleinheit 53 enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die vierte Parametereinstelleinheit 54 enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41 und die Geschlechtsschätzeinheit 42 nicht zu enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die erste Parametereinstelleinheit 51 und die zweite Parametereinstelleinheit 52 enthalten. In diesem Fall muss die Bildverarbeitungseinheit 14 nicht die Herzpositionsschätzeinheit 33 enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die erste Parametereinstelleinheit 51 und die dritte Parametereinstelleinheit 53 nicht zu enthalten. In diesem Fall muss die Bildverarbeitungseinheit 14 die Herzpositionsschätzeinheit 33 nicht enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die erste Parametereinstelleinheit 51 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 nicht zu enthalten. In diesem Fall muss die Bildverarbeitungseinheit 14 nicht die Herzpositionsschätzeinheit 33, die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41, die Geschlechtsschätzeinheit 42 und die Personenidentifikationseinheit 23 enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die dritte Parametereinstelleinheit 53 enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 und die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 nicht zu enthalten.
Alternativ muss die Parametereinstelleinheit 15 nicht die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 enthalten. In diesem Fall muss die Bildverarbeitungseinheit 14 nicht die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41 und die Geschlechtsschätzeinheit 42 enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die dritte Parametereinstelleinheit 53 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 nicht zu enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41 und die Geschlechtsschätzeinheit 42 nicht zu enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die erste Parametereinstelleinheit 51, die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die dritte Parametereinstelleinheit 53 nicht zu enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Kopfpositionsschätzeinheit 31, die Skelettschätzeinheit 32, die Herzpositionsschätzeinheit 33, die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 und die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35 nicht zu enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die erste Parametereinstelleinheit 51, die zweite Parametereinstelleinheit 52 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 nicht zu enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Herzpositionsschätzeinheit 33, die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41, die Geschlechtsschätzeinheit 42 und die Personenidentifikationseinheit 23 nicht zu enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die erste Parametereinstelleinheit 51, die dritte Parametereinstelleinheit 53 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 nicht zu enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Herzpositionsschätzeinheit 33, die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41, die Geschlechtsschätzeinheit 42 und die Personenidentifikationseinheit 23 nicht zu enthalten.
Alternativ braucht die Parametereinstelleinheit 15 die zweite Parametereinstelleinheit 52, die dritte Parametereinstelleinheit 53 und die vierte Parametereinstelleinheit 54 nicht zu enthalten. In diesem Fall braucht die Bildverarbeitungseinheit 14 die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34, die Mundöffnungsgradschätzeinheit 35, die Ausdrucksschätzeinheit 36, die Altersschätzeinheit 41 und die Geschlechtsschätzeinheit 42 nicht zu enthalten.
Das heißt, die Parametereinstelleinheit 15 kann mindestens einen der ersten Parameter, den zweiten Parameter, den dritten Parameter oder den vierten Parameter einstellen. Außerdem kann die Bildverarbeitungseinheit 14 mindestens eine der Zustandsschätzeinheiten 21, die Attributschätzeinheit 22 oder die Personenidentifikationseinheit 23 enthalten. Mit anderen Worten, die Bildverarbeitungseinheit 14 kann mindestens einen der Prozesse der Zustandsschätzung, der Attributschätzung oder der Personenidentifikation ausführen. Darüber hinaus kann der Zustandsschätzprozess mindestens einen der folgenden Prozesse enthalten: einen Prozess zur Schätzung der Herzposition, einen Prozess zur Schätzung des Ausmaßes der Körperbewegung, einen Prozess zur Schätzung des Grades der Mundöffnung oder einen Prozess zur Schätzung eines Ausdrucks. Darüber hinaus kann der Prozess der Attributschätzung mindestens einen Prozess der Altersschätzung oder einen Prozess der Geschlechtsschätzung enthalten.
Als nächstes wird eine weitere Modifikation der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Informationen, die von der Vitalmesseinheit 12 gemessene Vitalparameter (d.h. biologische Informationen) anzeigen, können in einer persönlichen Identifikationsdatenbank registriert werden. Die registrierten biologischen Informationen können für die nächsten und nachfolgenden persönlichen Identifikationsprozesse verwendet werden.
Als nächstes wird eine weitere Modifikation der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Am Fahrzeug 1 können Sensoren (nicht dargestellt) angebracht werden. Die Sensoren enthalten z.B. einen Sensor (im Folgenden „Sitzpositionssensor“ genannt), der die Position des Zielsitzes TS im Fahrzeug 1 detektiert. Darüber hinaus enthalten die Sensoren beispielsweise einen Sensor (im Folgenden als „Lenkwinkelsensor“ bezeichnet), der den Lenkwinkel des Fahrzeugs 1 detektiert.
Bei der Schätzung der Herzposition der Zielperson TP kann die Herzpositionsschätzeinheit 33 zusätzlich zu den von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Informationen (d.h. den Gesichtsbereichsinformationen und den Kopfpositionsinformationen) oder den von der Skelettschätzeinheit 32 ausgegebenen Informationen (d.h. den Skelettinformationen) einen von dem Sitzpositionssensor erfassten Wert verwenden. Infolgedessen kann die Schätzgenauigkeit der Herzposition verbessert werden.
Bei der Schätzung des Ausmaßes der Körperbewegung der Zielperson TP kann die Körperbewegungsbetragsschätzeinheit 34 einen vom Lenkwinkelsensor detektierten Wert zusätzlich zu den von der Kopfpositionsschätzeinheit 31 ausgegebenen Informationen (d. h. den Gesichtsbereichsinformationen oder den Kopfpositionsinformationen) oder den von der Skelettschätzeinheit 32 ausgegebenen Informationen (d. h. den Skelettinformationen) verwenden. Infolgedessen kann die Schätzgenauigkeit des Körperbewegungsbetragss verbessert werden.
Als nächstes wird eine weitere Modifikation der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 kann einen berührungslosen biometrischen Sensor 3 eines anderen Typs anstelle des berührungslosen biometrischen Sensors 3 mit Funkwellen verwenden. Zum Beispiel kann der berührungslose biometrische Sensor 3 Licht-, Laser- oder Ultraschallwellen anstelle von Funkwellen verwenden. Nachfolgend können Funkwellen, Licht, Laser, Ultraschallwellen oder ähnliches gemeinsam als „Messwellen“ bezeichnet werden.
Als nächstes wird eine weitere Modifikation der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 beschrieben.
Die Anwendung der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 ist nicht auf DMS oder OMS beschränkt. Das heißt, der berührungslose biometrische Sensor 3 und die Kamera 4 sind nicht auf den Einsatz im Fahrzeug beschränkt. Darüber hinaus ist die Zielperson TP nicht auf den Insassen des Fahrzeugs 1 beschränkt. Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 kann in jedem System verwendet werden, solange das System den berührungslosen biometrischen Sensor 3 und die Kamera 4 enthält.
Wie oben beschrieben, enthält die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 gemäß der ersten Ausführungsform die Detektionswerterfassungseinheit 11, die einen Detektionswert von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 erfasst, die Vitalmesseinheit 12, die die Vitalzeichen der Zielperson TP unter Verwendung des Detektionswertes misst, die Bilddatenerfassungseinheit 13, die Bilddaten erfasst, die ein von der Kamera 4 aufgenommenes Bild anzeigen, die Bildverarbeitungseinheit 14, die mindestens einen der folgenden Prozesse ausführt: den Zustandsschätzprozess zum Schätzen des Zustands der Zielperson TP, den Attributschätzprozess zum Schätzen des Attributs der Zielperson TP oder den Personenidentifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson TP durch Ausführen einer Bildverarbeitung an einem aufgenommenen Bild, das die Zielperson TP enthält, und die Parametereinstelleinheit 15, die Parameter beim Messen von Vitalzeichen in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Bildverarbeitung einstellt. Dies ermöglicht die Einstellung verschiedener Parameter bei der Vitalzeichenmessung unter Verwendung des berührungslosen biometrischen Sensors 3.
Darüber hinaus enthalten die Parameter den ersten Parameter, der der Einstrahlungsposition der Messwelle des berührungslosen biometrischen Sensors 3 entspricht, und die Parametereinstelleinheit 15 stellt den ersten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses oder dem Ergebnis des Personenidentifikationsprozesses ein. Als Ergebnis kann die Einstellung der Bestrahlungsposition erreicht werden.
Zusätzlich enthält der Zustandsschätzprozess einen Prozess zum Schätzen der Herzposition der Zielperson TP, die persönliche Identifikationsinformation, die der Zielperson TP entspricht, wird durch Ausführen des persönlichen Identifikationsprozesses erfasst, und die Parametereinstelleinheit 15 setzt den ersten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einer der Herzposition oder der persönlichen Identifikationsinformation. Als Ergebnis kann die Einstellung der Bestrahlungsposition erreicht werden.
Darüber hinaus enthalten die Parameter den vierten Parameter, der dem Messbereich der Vitalzeichen bei der Messung entspricht, und die Parametereinstelleinheit 15 stellt den vierten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem der Ergebnisse des Zustandsschätzprozesses, dem Ergebnis des Attributschätzprozesses oder dem Ergebnis des persönlichen Identifikationsprozesses ein. Als Ergebnis kann die Anpassung des Messbereichs erreicht werden.
Zusätzlich enthält der Zustandsschätzprozess einen Prozess zum Schätzen des Ausdrucks der Zielperson TP, der Attributschätzprozess enthält mindestens einen Prozess zum Schätzen des Alters der Zielperson TP oder einen Prozess zum Schätzen des Geschlechts der Zielperson TP, die persönlichen Identifikationsinformationen, die der Zielperson TP entsprechen, werden durch Ausführen des persönlichen Identifikationsprozesses erfasst, und die Parametereinstelleinheit 15 setzt den vierten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausdruck, dem Alter, dem Geschlecht oder den persönlichen Identifikationsinformationen. Dadurch kann die Anpassung des Messbereichs erreicht werden.
Ferner enthalten die Parameter den zweiten Parameter, der einem für die Messung verwendeten Rahmen entspricht, und die Parametereinstelleinheit 15 stellt den zweiten Parameter in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses ein. Als Ergebnis kann die Einstellung des Messrahmens erreicht werden.
Darüber hinaus enthält der Zustandsschätzprozess mindestens einen Prozess zum Schätzen des Ausmaßes der Körperbewegung der Zielperson TP oder einen Prozess zum Schätzen des Grades der Mundöffnung der Zielperson TP, und die Parametereinstelleinheit 15 setzt den zweiten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausmaß der Körperbewegung oder dem Grad der Mundöffnung. Auf diese Weise kann die Einstellung des Messrahmens erreicht werden.
Weiterhin enthalten die Parameter den dritten Parameter, der der Schnittbreite des gleitenden Mittelwertverfahrens bei der Messung entspricht, und die Parametereinstelleinheit 15 stellt den dritten Parameter in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des Zustandsschätzungsverfahrens ein. Als Ergebnis kann die Anpassung der gleitenden Durchschnittsschnittbreite erreicht werden.
Darüber hinaus enthält der Zustandsschätzprozess mindestens einen der Prozesse zum Schätzen des Ausmaßes der Körperbewegung der Zielperson TP oder den Prozess zum Schätzen des Grades der Mundöffnung der Zielperson TP, und die Parametereinstelleinheit 15 setzt den dritten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausmaß der Körperbewegung oder dem Grad der Mundöffnung. Als Ergebnis kann die Anpassung der gleitenden durchschnittlichen Schnittbreite erreicht werden.
Weiterhin enthält das Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der ersten Ausführungsform den Schritt ST4, um die Detektionswerterfassungseinheit 11 zu veranlassen, einen Detektionswert von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 zu erfassen, den Schritt ST5, um die Vitalmesseinheit 12 zu veranlassen, die Vitalzeichen der Zielperson TP unter Verwendung des Detektionswertes zu messen, den Schritt ST1, um die Bilddatenerfassungseinheit 13 zu veranlassen, Bilddaten zu erfassen, die ein von der Kamera 4 aufgenommenes Bild anzeigen, Schritt ST2, um die Bildverarbeitungseinheit 14 zu veranlassen, mindestens einen der folgenden Prozesse durchzuführen: den Zustandsschätzprozess zum Schätzen des Zustands der Zielperson TP, den Attributschätzprozess zum Schätzen des Attributs der Zielperson TP oder den Personenidentifizierungsprozess zum Identifizieren der Zielperson TP, indem eine Bildverarbeitung an dem erfassten Bild, das die Zielperson TP enthält, durchgeführt wird, und Schritt ST3, um die Parametereinstelleinheit 15 zu veranlassen, Parameter beim Messen von Vitalzeichen in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Bildverarbeitung einzustellen. Dies ermöglicht die Einstellung verschiedener Parameter bei der Vitalzeichenmessung unter Verwendung des berührungslosen biometrischen Sensors 3.
Zweite Ausführungsform
10 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems zeigt, das eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß einer zweiten Ausführungsform enthält. 11 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems darstellt, das eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält. 12 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält. 13 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das noch eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält. 14 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Überwachungssystems veranschaulicht, das eine weitere Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält.
Das Überwachungssystem, das die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der zweiten Ausführungsform enthält, wird unter Bezugnahme auf jede der 10 bis 14 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in den 10 bis 14 die gleichen Referenzzeichen für Blöcke verwendet werden, die denen in 1 ähneln, und dass deren Beschreibung weggelassen wird.
Wie in 10 oder 11 dargestellt, kann die Vitalmesseinheit 12 eine erste Bestrahlungspositionssteuereinheit 71 enthalten. Die erste Bestrahlungspositionssteuereinheit 71 führt eine Steuerung aus (im Folgenden als „Bestrahlungspositionssteuerung“ bezeichnet), um eine Bestrahlungsposition mit einer Herzposition auf der Grundlage eines ersten Parameters auszurichten, der von der ersten Parametereinstelleinheit 51 eingestellt wurde. Nachfolgend wird ein spezifisches Beispiel für die Steuerung der Bestrahlungsposition beschrieben.
<Erstes spezifisches Beispiel für die Steuerung der Bestrahlungsposition (siehe Fig. 10)>
Die erste Bestrahlungspositionssteuerungseinheit 71 führt eine Steuerung zur Betätigung des Zielsitzes TS in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aktuellen Bestrahlungsposition und der durch den ersten Parameter angegebenen Herzposition aus. Genauer gesagt führt die erste Bestrahlungspositionssteuereinheit 71 eine Steuerung aus, um mindestens eine der folgenden Positionen zu steuern: die Position des Zielsitzes TS in einer Vorne-Hinten-Richtung, die Position des Zielsitzes TS in der Links-Rechts-Richtung, die Position des Zielsitzes TS in der vertikalen Richtung, den Drehwinkel des Zielsitzes TS oder den Neigungswinkel des Zielsitzes TS. Als Ergebnis wird die Bestrahlungsposition auf eine Position eingestellt, die der Herzposition entspricht. Genauer gesagt wird die Bestrahlungsposition auf eine Position eingestellt, die im Wesentlichen der Herzposition entspricht.
<Zweites spezifisches Beispiel für die Steuerung der Bestrahlungsposition (siehe Fig. 11)>
Die erste Bestrahlungspositionssteuerungseinheit 71 führt eine Steuerung aus, um den berührungslosen biometrischen Sensor 3 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aktuellen Bestrahlungsposition und der durch den ersten Parameter angezeigten Herzposition mechanisch zu drehen. Infolgedessen wird die Bestrahlungsposition auf eine Position eingestellt, die der Herzposition entspricht. Genauer gesagt wird die Bestrahlungsposition im Wesentlichen auf die gleiche Position wie die Herzposition eingestellt.
<Drittes spezifisches Beispiel für die Steuerung der Bestrahlungsposition (siehe Fig. 11)>
Die erste Bestrahlungspositionssteuerungseinheit 71 führt einen Strahlformungsprozess auf dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aktuellen Bestrahlungsposition und der durch den ersten Parameter angegebenen Herzposition durch. Als Ergebnis wird die Bestrahlungsposition auf eine Position eingestellt, die der Herzposition entspricht. Genauer gesagt wird die Bestrahlungsposition im Wesentlichen auf die gleiche Position wie die Herzposition eingestellt.
<Viertes spezifisches Beispiel für die Steuerung der Bestrahlungsposition>
Die Steuerung der Bestrahlungsposition kann durch Kombination der Betätigung des Zielsitzes TS und der Drehung des berührungslosen biometrischen Sensors 3 erfolgen. Alternativ kann die Steuerung der Bestrahlungsposition durch eine Kombination aus dem Betrieb des Zielsitzes TS und dem Strahlformungsprozess am berührungslosen biometrischen Sensor 3 erfolgen. Alternativ kann die Steuerung der Bestrahlungsposition durch die Kombination der Drehung des berührungslosen biometrischen Sensors 3 und des Strahlformungsprozesses auf dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 erfolgen. Alternativ kann die Steuerung der Bestrahlungsposition durch die Kombination der Bedienung des Zielsitzes TS, der Drehung des berührungslosen biometrischen Sensors 3 und des Strahlformungsprozesses auf dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 ausgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem der berührungslose biometrische Sensor 3 in der Lenksäule des Fahrzeugs 1 installiert ist, Informationen, die den Anbringungswinkel der Lenksäule im Fahrzeug 1 angeben, für die Steuerung der Bestrahlungsposition verwendet werden können.
Wie in 12 dargestellt, kann die Vitalmesseinheit 12 eine Führungssteuereinheit 72 enthalten. Die Führungssteuerungseinheit 72 führt eine Steuerung aus (im Folgenden als „Führungssteuerung“ bezeichnet), um das Herz der Zielperson TP auf der Grundlage des von der ersten Parametereinstelleinheit 51 eingestellten ersten Parameters zu einer Messwellenbestrahlungsposition zu führen. Für die Führungssteuerung wird eine Ausgabevorrichtung 7 verwendet. Die Ausgabevorrichtung 7 enthält mindestens einen Laserpointer, einen Lautsprecher, ein Display oder eine Anzeige. Nachfolgend wird ein spezifisches Beispiel für die Führungssteuerung beschrieben.
<Erstes spezifisches Beispiel für die Lenksteuerung>
Wenn die Messwellenbestrahlungsposition von der durch den ersten Parameter angegebenen Herzposition verschoben ist, führt die Führungssteuerungseinheit 72 eine Steuerung aus, um die Messwellenbestrahlungsposition (d.h. eine geeignete Herzposition) mit einem Laserstrahl unter Verwendung eines Laserpointers zu bestrahlen.
Die Zielperson TP bedient den Zielsitz TS, um den Brustkorb der Zielperson TP (d. h. das Herz der Zielperson TP) anhand des Laserstrahls auf die Messwellenbestrahlungsposition auszurichten. Das heißt, die Zielperson TP führt manuell einen Vorgang aus, der dem Vorgang im ersten spezifischen Beispiel der Bestrahlungspositionssteuerung ähnelt. Auf diese Weise wird das Herz der Zielperson TP an die Messwellenbestrahlungsposition geführt.
<Zweites spezifisches Beispiel für die Steuerung der Führung>
Die Führungssteuerungseinheit 72 führt eine Steuerung zur Ausgabe eines Tons aus, der der Differenz zwischen der Messwellenbestrahlungsposition und der durch den ersten Parameter angezeigten Herzposition entspricht, und zwar über einen Lautsprecher. Ein solcher Ton ist z.B. ein intermittierender Ton, dessen Intervall sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Verschiebung zwischen der Messwelleneinstrahlungsposition und der durch den ersten Parameter angegebenen Herzposition ändert. Alternativ kann ein solcher Ton z.B. eine Stimme sein, die einen Text vorliest, der die Richtung der Einstrahlungsposition in Bezug auf die Herzposition angibt.
Die Zielperson TP bedient den Zielsitz TS, um den Brustkorb der Zielperson TP (d. h. das Herz der Zielperson TP) auf der Grundlage des Tons auf die Messwellenbestrahlungsposition auszurichten. Das heißt, die Zielperson TP führt manuell einen Vorgang aus, der dem Vorgang im ersten spezifischen Beispiel der Bestrahlungspositionssteuerung ähnelt. Auf diese Weise wird das Herz der Zielperson TP zu der Messwellenbestrahlungsposition geführt.
<Drittes spezifisches Beispiel für die Steuerung der Führung>
Die Führungssteuerungseinheit 72 führt eine Steuerung aus, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Verschiebung zwischen der Messwellenbestrahlungsposition und der Herzposition, die durch den ersten Parameter angezeigt wird, unter Verwendung eines Displays oder eines Indikators anzuzeigen.
Die Zielperson TP bedient den Zielsitz TS, um den Brustkorb der Zielperson TP (d.h. das Herz der Zielperson TP) auf der Grundlage der Anzeige auf die Messwellenbestrahlungsposition auszurichten. Das heißt, die Zielperson TP führt manuell einen Vorgang aus, der dem Vorgang im ersten spezifischen Beispiel der Bestrahlungspositionssteuerung ähnelt. Auf diese Weise wird das Herz der Zielperson TP an die Messwellenbestrahlungsposition geführt.
Wie in 13 dargestellt, kann die Vitalmesseinheit 12 eine Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 enthalten. Die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 erhält von der Herzpositionsschätzeinheit 33 Informationen (im Folgenden als „Zuverlässigkeitsinformationen“ bezeichnet), die die Zuverlässigkeit der von der Herzpositionsschätzeinheit 33 geschätzten Herzposition angeben. Alternativ dazu berechnet die Bestrahlungsbereichssteuerungseinheit 73 die Zuverlässigkeit. Konkret berechnet die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 die Zuverlässigkeit beispielsweise auf der Grundlage der Signalintensität eines Signals, das den von der Vitalmesseinheit 12 gemessenen Vitalzeichen entspricht. Die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 steuert den Bereich (im Folgenden manchmal als „Bestrahlungsbereich“ bezeichnet), der von dem berührungslosen biometrischen Sensor 3 mit einer Messwelle bestrahlt wird, in Übereinstimmung mit der Zuverlässigkeit, die durch die erfassten Zuverlässigkeitsinformationen oder die berechnete Zuverlässigkeit angezeigt wird.
Insbesondere in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit größer oder gleich einem vorbestimmten Wert (im Folgenden als „Referenzwert“ bezeichnet) ist, legt die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 einen engeren Bereich als den Bestrahlungsbereich fest. Andererseits stellt die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 einen größeren Bereich als Bestrahlungsbereich ein, wenn die Zuverlässigkeit kleiner als der Referenzwert ist.
Bei der Schätzung der Herzposition durch die Herzpositionsschätzeinheit 33 kann ein Fehler auftreten, der von der Ausrichtung des Körpers der Zielperson TP oder der Position des Arms der Zielperson TP abhängt. Wenn ein solcher Fehler auftritt, steuert die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 den Bestrahlungsbereich wie oben beschrieben, so dass es möglich ist, den Fall zu vermeiden, dass das Herz der Zielperson TP nicht mit der Messwelle bestrahlt wird.
Wie in 14 dargestellt, kann die Vitalmesseinheit 12 eine zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 enthalten. Die zweite Bestrahlungspositionssteuerungseinheit 74 erhält die Zuverlässigkeitsinformationen von der Herzpositionsschätzeinheit 33. Alternativ berechnet die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 die Zuverlässigkeit durch ein Berechnungsverfahren, das dem von der Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73 durchgeführten Berechnungsverfahren ähnlich ist. Die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 steuert die Messwellenbestrahlungsposition in Übereinstimmung mit der Zuverlässigkeit, die durch die erfassten Zuverlässigkeitsinformationen oder die berechnete Zuverlässigkeit angezeigt wird.
Insbesondere in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit geringer als der Referenzwert ist, setzt die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 die Messwellenbestrahlungsposition auf eine vorbestimmte Anfangsposition. Mit anderen Worten, die zweite Einstrahlungspositionssteuereinheit 74 setzt die Messwelleneinstrahlungsposition zurück.
Alternativ, zum Beispiel in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit geringer ist als der Referenzwert, setzt die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 die Messwellenbestrahlungsposition auf die folgende Position. Das heißt, die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 stellt die Messwellenbestrahlungsposition auf eine Position ein, die der letzten Bestrahlungsposition ähnlich ist, die auf der Grundlage der Herzposition eingestellt wurde, die der Zuverlässigkeit entspricht, die größer als oder gleich dem Referenzwert ist.
Bei der Schätzung der Herzposition durch die Herzpositionsschätzeinheit 33 kann ein Fehler auftreten, der von der Ausrichtung des Körpers der Zielperson TP oder der Position des Arms der Zielperson TP abhängt. Wenn ein solcher Fehler auftritt, steuert die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74 die Bestrahlungsposition wie oben beschrieben, so dass es möglich ist, den Fall zu vermeiden, dass das Herz der Zielperson TP nicht mit der Messwelle bestrahlt wird.
Wie oben beschrieben, enthält in der Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen 5 gemäß der zweiten Ausführungsform die Vitalmesseinheit 12 die erste Bestrahlungspositionssteuereinheit 71, die die Bestrahlungspositionssteuerung ausführt, um die Bestrahlungsposition mit der Herzposition auf der Grundlage des ersten Parameters abzugleichen. Dadurch kann die Bestrahlungsposition auf eine Position eingestellt werden, die für die Messung der Vitalparameter (insbesondere der Herzfrequenz) geeignet ist.
Darüber hinaus enthält die Vitalmesseinheit 12 die Führungssteuerungseinheit 72, die die Führungssteuerung ausführt, um das Herz der Zielperson TP auf der Grundlage des ersten Parameters zur Bestrahlungsposition zu führen. Dadurch kann das Herz der Zielperson TP in eine für die Messung von Vitalwerten (insbesondere einer Herzfrequenz) geeignete Position geführt werden.
Darüber hinaus enthält die Vitalmesseinheit 12 die Bestrahlungsbereichssteuereinheit 73, die den vom berührungslosen biometrischen Sensor 3 mit einer Messwelle bestrahlten Bereich in Abhängigkeit von der Zuverlässigkeit der Herzposition steuert. Dadurch kann bei einem Fehler in der Schätzung der Herzposition der Fall vermieden werden, dass das Herz der Zielperson TP nicht mit der Messwelle bestrahlt wird.
Darüber hinaus enthält die Vitalmesseinheit 12 die zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit 74, die die Bestrahlungsposition in Abhängigkeit von der Zuverlässigkeit der Herzposition steuert. Dadurch kann bei einem Fehler in der Schätzung der Herzposition der Fall vermieden werden, dass das Herz der Zielperson TP nicht mit der Messwelle bestrahlt wird.
Es ist zu beachten, dass es möglich ist, die Ausführungsformen frei zu kombinieren, jede Komponente jeder Ausführungsform zu modifizieren oder jede Komponente jeder Ausführungsform im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wegzulassen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen gemäß der vorliegenden Offenbarung kann z.B. für ein DMS oder ein OMS verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug,
2: Überwachungssystem,
3: berührungsloser biometrischer Sensor,
4: Kamera,
5: Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen,
6: Steuervorrichtung,
11: Detektionswerterfassungseinheit,
12: Vitalmesseinheit,
13: Bilddatenerfassungseinheit,
14: Bildverarbeitungseinheit,
15: Parametereinstelleinheit,
21: Zustandsschätzeinheit,
22: Attributschätzeinheit,
23: Personenidentifikationseinheit,
31: Kopfpositionsschätzeinheit,
32: Skelettschätzeinheit,
33: Herzpositionsschätzeinheit,
34: Körperbewegungsbetragsschätzeinheit,
35: Mundöffnungsgradschätzeinheit,
36: Ausdrucksschätzeinheit,
41: Altersschätzeinheit,
42: Geschlechtsschätzeinheit,
51: erste Parametereinstelleinheit,
52: zweite Parametereinstelleinheit,
53: dritte Parametereinstelleinheit,
54: vierte Parametereinstelleinheit,
61: Prozessor,
62: Speicher,
63: Verarbeitungsschaltung,
71: erste Bestrahlungspositionssteuereinheit,
72: Führungssteuereinheit,
73: Bestrahlungsbereichssteuereinheit,
74: zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017124058 A [0003]

Claims

Eine Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen, umfassend: eine Detektionswerterfassungseinheit zum Erfassen eines Detektionswertes von einem berührungslosen biometrischen Sensor; eine Vitalmesseinheit zum Messen eines Vitalzeichens einer Zielperson unter Verwendung des Detektionswertes; eine Bilddatenerfassungseinheit zum Erfassen von Bilddaten, die ein von einer Kamera aufgenommenes Bild anzeigen; eine Bildverarbeitungseinheit zum Ausführen mindestens eines von einem Zustandsschätzprozess zum Schätzen eines Zustands der Zielperson, einem Attributschätzprozess zum Schätzen eines Attributs der Zielperson oder einem Personenidentifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson durch Ausführen einer Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild, das die Zielperson enthält; und eine Parametereinstelleinheit zum Einstellen eines Parameters beim Messen des Vitalzeichens in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bildverarbeitung.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der Parameter einen ersten Parameter enthält, der einer Einstrahlungsposition einer Messwelle von dem berührungslosen biometrischen Sensor entspricht, und die Parametereinstelleinheit den ersten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses oder einem Ergebnis des Personenidentifikationsprozesses einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 2, wobei der Zustandsschätzprozess einen Prozess der Schätzung einer Herzposition der Zielperson enthält, persönliche Identifikationsinformationen, die der Zielperson entsprechen, durch Ausführen des persönlichen Identifikationsprozesses erfasst werden, und die Parametereinstelleinheit den ersten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einer der Herzposition oder der persönlichen Identifikationsinformation einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der Parameter einen vierten Parameter enthält, der einem Messbereich des Vitalzeichens bei der Messung entspricht, und die Parametereinstelleinheit den vierten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses, einem Ergebnis des Attributschätzprozesses oder einem Ergebnis des persönlichen Identifikationsprozesses einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 4, wobei der Zustandsschätzprozess einen Prozess zur Schätzung eines Ausdrucks der Zielperson enthält, der Attributschätzprozess mindestens einen Prozess zur Schätzung eines Alters der Zielperson oder einen Prozess zur Schätzung eines Geschlechts der Zielperson enthält, persönliche Identifikationsinformationen, die der Zielperson entsprechen, durch Ausführen des persönlichen Identifikationsprozesses erfasst werden, und die Parametereinstelleinheit den vierten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausdruck, dem Alter, dem Geschlecht oder der persönlichen Identifikationsinformation einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der Parameter den zweiten Parameter enthält, der einem für die Messung verwendeten Rahmen entspricht, und die Parametereinstelleinheit den zweiten Parameter in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 6, wobei der Zustandsschätzprozess mindestens einen Prozess der Schätzung eines Ausmaßes der Körperbewegung der Zielperson oder einen Prozess der Schätzung eines Grades der Mundöffnung der Zielperson enthält, und die Parametereinstelleinheit den zweiten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausmaß der Körperbewegung oder dem Grad der Mundöffnung einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der Parameter den dritten Parameter enthält, der einer Schnittbreite eines gleitenden Durchschnittsprozesses bei der Messung entspricht, und die Parametereinstelleinheit den dritten Parameter in Übereinstimmung mit einem Ergebnis des Zustandsschätzprozesses einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 8, wobei der Zustandsschätzprozess mindestens einen Prozess der Schätzung eines Ausmaßes der Körperbewegung der Zielperson oder einen Prozess der Schätzung eines Grades der Mundöffnung der Zielperson enthält, und die Parametereinstelleinheit den dritten Parameter in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Ausmaß der Körperbewegung oder dem Grad der Mundöffnung einstellt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 3, wobei die Vitalmesseinheit eine erste Bestrahlungspositionssteuereinheit zum Ausführen einer Bestrahlungspositionssteuerung enthält, um die Bestrahlungsposition mit der Herzposition auf der Grundlage des ersten Parameters auszurichten.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 10, wobei die Bestrahlungspositionssteuerung durch Betätigung eines Zielsitzes ausgeführt wird, wenn die Zielperson auf dem Zielsitz sitzt.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 10, wobei die Steuerung der Bestrahlungsposition durch Drehen des berührungslosen biometrischen Sensors ausgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 10, wobei die Steuerung der Bestrahlungsposition durch Ausführen eines Strahlformungsprozesses an dem berührungslosen biometrischen Sensor ausgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 3, wobei die Vitalmesseinheit eine Führungssteuerungseinheit zum Ausführen einer Führungssteuerung enthält, um ein Herz der Zielperson auf der Grundlage des ersten Parameters zur Bestrahlungsposition zu führen.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 14, wobei die Führungssteuerung einen Laserstrahl zum Führen, einen Ton zum Führen oder eine Anzeige zum Führen verwendet.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 3, wobei die Vitalmesseinheit eine Bestrahlungsbereichssteuereinheit zum Steuern eines Bestrahlungsbereichs der Messwelle von dem berührungslosen biometrischen Sensor in Übereinstimmung mit der Zuverlässigkeit der Herzposition enthält.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 3, wobei die Vitalmesseinheit eine zweite Bestrahlungspositionssteuereinheit umfasst, um die Bestrahlungsposition in Übereinstimmung mit der Zuverlässigkeit der Herzposition zu steuern.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der berührungslose biometrische Sensor und die Kamera an einem Fahrzeug angebracht sind und die Zielperson mindestens einen Fahrer des Fahrzeugs oder einen Beifahrer des Fahrzeugs enthält.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei der berührungslose biometrische Sensor ein berührungsloser biometrischer Sensor mit Funkwellen ist.
Die Vorrichtung zur Erfassung biologischer Informationen nach Anspruch 1, wobei das Vitalzeichen mindestens eine Herzfrequenz oder eine Atemfrequenz umfasst.
Ein Verfahren zur Erfassung biologischer Informationen, umfassend: Erfassen, durch eine Detektionswerterfassungseinheit, eines Detektionswertes von einem berührungslosen biometrischen Sensor; Messen, durch eine Vitalmesseinheit, eines Vitalzeichens einer Zielperson unter Verwendung des Detektionswertes; Erfassen, durch eine Bilddatenerfassungseinheit, von Bilddaten, die ein von einer Kamera aufgenommenes Bild anzeigen; Ausführen, durch eine Bildverarbeitungseinheit, mindestens eines von einem Zustandsschätzprozess zum Schätzen eines Zustands der Zielperson, einem Attributschätzprozess zum Schätzen eines Attributs der Zielperson oder einem Personenidentifikationsprozess zum Identifizieren der Zielperson durch Ausführen einer Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild, das die Zielperson enthält; und Einstellen, durch eine Parametereinstelleinheit, eines Parameters beim Messen des Vitalzeichens in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Bildverarbeitung.