JP2010148718A - 生体情報検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報に基づいて車両の乗員の体調を判断し、乗員および／または医療機関等へ警告または通報する。
【解決手段】ヘルメット１に体温センサ２および心拍センサ３を組み入れ、乗員の体温・心拍数を測定する。生体異常検出部３２は、体温・心拍数をパラメータとして体調判断テーブル検索し、体調を判断する。体温・心拍数または体調は警告装置３９（スピーカ５等を含む）で警告される。警告後、対応待ち時間内にキャンセルスイッチ６が操作されると、警告は停止され、キャンセルスイッチ６の操作がなされないときは、体温・心拍数等は、医療機関等、外部の通報先に無線機や携帯電話機４４を通じて通報される。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体情報検出システムに関し、特に、ヘルメットに装着されたセンサによって検出された生体情報に応じて予め設定されて処理を行う生体検出システムに関する。

居眠りなど、運転者の体調を監視し、異常検出したときに運転者に異常を知らせることができるシステムが知られている。例えば、特許文献１では、ヘルメット内部のこめかみ部位に取り付けられたセンサで運転者の脳波を監視し、居眠りが始まるときの異常脳波を検出したときにヘルメット内のスピーカやイヤホンを通じて警告音を発生させる居眠り防止装置が提案されている。

また、特許文献２には、体温、動脈圧、心拍等、生体医学的パラメータ（生体情報）を検知するセンサを衣服やヘルメット等に装着し、このセンサで検出されたパラメータを処理して特定のオペレータ（医師等）に送信するシステムが記載されている。
特開平１０−２０１７２７号公報 特表２００６−５２８５２１号公報

特許文献１に記載された装置では、居眠りを検出することはできるが、運転者の体調を示すその他の生体情報を得ることはなされていなかった。また、特許文献２に記載されたシステムでは、複数の生体情報を検出し、その検出結果を遠隔送信手段で送信することができるが、運転者自身に個々の生体情報および該情報に基づく体調の様々な段階を認識させることができなかった。また、検出された生体情報を外部に送信するか否かの判断基準について配慮されていなかったり、運転者が所持する携帯電話機を利用したりされていなかった。また、運転者の体調不良による生体情報の異常や運転者が強い衝撃を受けたことによる生体情報の異常等、特定の異常に応じた対処への配慮もなされていなかった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、車両を運転中の乗員の、想定される体調を判断して乗員および／または外部に有効、かつ効率的に知らせることができる生体情報検出システムを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明は、運転者が着用するヘルメットに取り付けられて、少なくとも体温と心拍数をそれぞれ運転者の生体情報として検出する生体情報検出段と、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報に基づいて運転者に異常があるかどうかを検出する異常検出手段とを有する生体情報検出装置において、前記異常検出手段で異常が検出されたときに、運転者に警告をする警告手段（例えばヘルメットに装着されたスピーカ）を具備し、前記警告手段の警告内容が、前記生体情報検出手段で検出された運転者の異常状態に応じて決定される点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記警告を解除する警告キャンセル手段が、例えば、前記ヘルメットに設けられていて、予定の対応待ち時間内に該警告キャンセル手段により警告解除されなかった場合に、生体情報を含む異常情報を予定の通報先に通報する通報手段を具備した点に第２の特徴がある。

また、本発明は、異常検出手段が、検出された前記生体情報を、各生体情報毎に基準値と比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されている点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記生体情報検出手段によって所定時間間隔で検出されたそれぞれの生体情報の最新の検出分を複数記憶し、該記憶されたそれぞれの生体情報の平均値を、基準値と比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されている点に第４の特徴があり、前記基準値が、ヘルメット着用直後に検出されたそれぞれの生体情報の複数の検出値の平均値で更新される点に第５の特徴がある。
また、本発明は、前記異常検出手段が、記憶されたそれぞれの生体情報の線形近似の傾きを、基準の傾きと比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されている点に第６の特徴があり、前記線形近似が、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報のうち、最新の一部を使用して計算されたものであり、基準の傾きは、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報のすべての線形近似の傾きである点に第７の特徴がある。
また、本発明は、ヘルメットに装着された加速度センサで検出された加速度が予定値より大きく、かつ、前記生体情報検出手段によって異常が検出された場合に、生体情報を含む異常情報を、医療機関等、予定の通報先に携帯電話機や車載無線通信機等の通報手段で通報することができるようにした点に第８の特徴がある。

また、本発明は、ナビゲーションシステム等、自己位置検出手段で検出された自己位置を、前記異常情報に含めて通報するようにした通報手段を備えている点に第９の特徴がある。

また、本発明は、前記ヘルメットに設けたカメラで撮影された画像の情報を記憶する画像メモリとを備え、前記画像メモリには、前記加速度センサで予定値より大きい衝撃が与えられたときの前後の予定時間分の画像情報を保存させる点に第１０の特徴がある。

さらに、本発明は、前記異常検出手段で異常が検出されたときに、生体情報に応じて特定される運転者の体調を改善するため、乗車している車両の空調装置もしくは加熱装置を駆動する手段、または平常時の心拍数と同じ周期でリズム音を発音させるか光を明滅させる手段を備えた点に第１１の特徴がある。

第１、第３の特徴を有する本発明によれば、生体情報に応じて異なる警告を行うことができるので、運転者は、この警告に応じて、運転を停止させる等、適切な処置をすることができる。

第２の特徴を有する本発明によれば、運転者は、警告を解除させる警告キャンセル手段を操作できるので、生体情報を誤検出する等、一時的な異常動作を停止させることができる。

第４、第５の特徴を有する本発明によれば、複数回に亘って検出された生体情報の平均値を基準値と比較して異常であることを検出するので、検出値のばらつきを排除して検出精度を向上させられる。特にヘルメット着用時に基準値を測定し、運転者に特有の生体情報を基準値として使用するので、検出精度が向上する。

第６、第７の特徴を有する本発明によれば、複数回に亘って測定された生体情報の線形近似を求めて、基準の線形近似と比較するので、高い異常検出精度が得られる。

第８の特徴を有する本発明によれば、ヘルメットが受ける衝撃と生体情報の異常の双方を検出したときに警告を行うので、単に、ヘルメットを落下させたことによる衝撃や生体情報の異常のみでは通報先への通報が行われない。したがって、通報の必要性が正確に認識された場合にだけ、医療機関等に、生体情報に基づく運転者の異常を通報することができる。

第９の特徴を有する本発明によれば、運転者の異常と、車両の位置とを併せて通報できるので、例えば、救急車等を迅速に車両まで到着させられる。

第１０の特徴を有する本発明によれば、ヘルメットに大きな衝撃が与えられた前後の経緯を生体情報と共に確認することができる。

第１１の特徴を有する本発明によれば、運転者の体調を改善する効果が期待できる。例えば、体温に応じてヒータを駆動したり通風口を開放したりして、運転者を暖めたり、運転者に風を当てたりすることができるし、心拍数に応じてリズム音や光の明滅によるリラクゼーション効果を与えることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明に係る生体情報検出装置の一実施形態に係る自動二輪車運転用ヘルメットの斜視図である。本実施形態ではフルフェイス型のヘルメットを示しているが、本発明は、これに限らず、ジェット型、キャップ型等、他のタイプのヘルメットに適用することができる。

図１において、ヘルメット１は、視野部分を除いた頭部ならびに顎および頸部を覆う外殻部材としての帽体１１と、帽体１１の内側に配された内装材１２と、視野部分に、開閉自在に設けられたシールド１３とからなる。このヘルメット１には、少なくとも二つ以上の生体情報を感知するためのセンサが取り付けられる。

生体情報センサの一例として、体温センサ２と心拍センサ３とがヘルメット１に装着される。体温センサ２は、ヘルメット１の前面において、シールド１３の上縁に近接する位置、つまりヘルメット使用時に、使用者の額が対向する位置に配置される。体温センサ２は、サーミスタ等、電子体温計に使用される周知の温度検知素子を使用することができ、熱伝導性の良好なハウジングに格納されて、ヘルメットの内装材１２に取り付けられる。

心拍センサ３は、ヘルメット１の側部、好ましくは、ヘルメット１を着用した運転者の耳またはこめかみ部に対向する位置に配置される。心拍センサ３としては、例えば、耳またはこめかみ部等に光または磁界を作用させて、透過光もしくは反射光または磁力の強さにより、血管中のヘモグロビン（鉄分）の量に応じた血液流量を検出し、該血液流量の変化に基づいて心拍を測定するものを使用することができる。

なお、温度センサ２や心拍センサ３の装着位置は、額や耳もしくはこめかみに向かい合う位置に限らず、身体のうち、ヘルメット１で覆われる部分に向かい合う位置であって、温度センサ２や心拍センサ３が肌に近接ないし接触可能な位置であればよい。例えば、運転者の頬に対向する位置に配置すれば、髪などが邪魔になりやすい。

このほか、ヘルメット１には、衝撃を感知する加速度センサ４や警告音を発生させるためのスピーカ５、発生した警告音を停止させるためのキャンセルスイッチ６、および電子制御装置７、ならびに電源としての二次電池８が設けられる。電子制御装置７は、マイクロコンピュータを含んでいる。キャンセルスイッチ６は、警告音の解除だけでなく、電子制御装置７の電源のオン・オフスイッチとして兼用することができる。電源オフ状態でキャンセルスイッチ６を押せば、電源が投入されるし、警告中にキャンセルスイッチ６を押せば、警告が解除される。そして、電源オン時に、警告解除より長時間の長押しによって電源をオフにすることができる。キャンセルスイッチ６とは別に電源オン・オフスイッチを設けてもよい。

スピーカ５は、ヘルメット１着用者の耳の近傍、例えば、内装材１２の、シールド１３の支持部近傍に設けるのがよい。また、加速度センサ４、キャンセルスイッチ６、電子制御装置７、および二次電池８は、ヘルメット１の下部分に図示のように配置するのがよい。重量物を下方に配置する方が、ヘルメット１の使用時の安定性がよいからである。

電子制御装置７は、二次電池８から電力供給されて動作するもので、マイクロコンピュータおよび無線送受信装置を含んでいる。

生体情報検出装置はヘルメットに取り付けられた要素のみで構成するのに限らず、ヘルメット１を着用した運転者が乗車する自動二輪車に搭載される部品と組み合わせてもよい。例えば、電子制御装置７による処理や処理結果の表示には、自動二輪車に設けられた表示装置を使用することができる。

図２を参照して、生体情報検出装置の一部を構成することができる自動二輪車の例を説明する。図２は、自動二輪車の右後方斜視図である。自動二輪車５０は、図示しないヘッドパイプから左右斜め下後方に延びる左右一対のチューブフレーム８をメインフレームとして有している。チューブフレーム８は、ヘッドパイプから車体幅方向に拡がり、そこから後方に延びてピボットプレート９に連結されている。ピボットプレート９は後輪１０を上下方向に揺動自在に軸支するための軸を保持する部材である。チューブフレーム８の下方には、エンジン１４が配置される。エンジン１４はそれ自体が強度部材としてチューブフレーム８に連結されている。

ヘッドパイプに回動自在に支持されたフロントフォーク１５の下端には前輪１６が回転自在に支持される。また、フロントフォーク１５の上部には操向ハンドル１７が取り付けられる。操向ハンドル１７のグリップ１７ａにはグリップヒータ（図示せず）を設けることができる。エンジン１４の上には燃料タンク１８が配され、燃料タンク１８の後方には乗員シート１９と同乗者シート２０が設けられる。乗員シート１９にはシートヒータ１９ａを設けることができる。同乗者シート２０の後方にはメイントランク２１が配置され、その下方左右には、サイドバッグ２２が取り付けられている。

操向ハンドル１７の前方にはメータユニット２３が設けられ、操向ハンドル１７の前部（つまりヘッドパイプ前部）および燃料タンク１８の前側部にかけて配置されるフロントカウル２４が設けられる。フロントカウル２４の上面は、メータユニット２３で覆われると共に、メータユニット２３の左右両側から車体後方に延び、かつ斜め下方に延長されているサイドパネル２５で覆われる。

サイドパネル２５の略水平面には、内部メンテナンス用のリッド２６が取り付けられている。リッド２６上には、例えば、メータパネル操作用のスイッチや暖房用ヒータのスイッチ等が配置される。また、サイドパネル２５の傾斜面には、例えば、ナビゲーションパネルスイッチ２７を設けることができる。

車体左側のサイドパネルの略水平面にもリッド２８が設けられる。このリッド２８は、車体右側のリッド２６とは異なり、その下部に設けられる収納ポケット（図示しない）を覆う。

車体右側のサイドパネル２５の裏面つまりフロントカウル２４の内側には、ヘルメット１の電子制御装置７から送信される情報を受信機２９が取り付けられる。自動二輪車５０には、ナビゲーションシステムや運転者の携帯電話等のＧＰＳセンサ（図示せず）も搭載される。受信機２９で受信された情報は、メータユニット２３に設けられるＬＣＤやＬＥＤ等の表示器を使って表示することができる。

メータユニット２３の下方とサイドパネル２５の下部に設けられるベンチレーション４８、４９は走行風やエンジン１４で暖められた空気を乗員シート１９側に排風させる。

図３は、生体情報検出装置のシステム構成図である。生体情報検出装置３０は、生体情報記憶部３１と、生体異常検出部３２と、生体異常処理部３３と、衝撃情報検出部３４と、通報判断部３５と、異常通報部３６と、警告装置駆動部３７とを備える。

生体情報記憶部３１は、生体情報センサ（体温センサ２や心拍センサ３）で、所定時間毎に感知された体温や心拍数を予定数記憶する。例えば、最新の１０回の測定分の生体情報（体温、心拍数をそれぞれ１０個）を蓄積できる。生体異常検出部３２は生体情報記憶部３１に蓄積された生体情報に基づいて運転者の体調の異常有無を検出する。

運転者の体調の異常有無を検出する手法は種々考えられる。例えば、生体情報記憶部３１に蓄積された最新に測定された１０回分の体温または心拍数の平均値をそれぞれの基準値と比較して、体温および心拍数のうち少なくとも一方について、平均値と基準値との差が予定値以上である場合に異常有りと判断する。また、前記最新の１０個の体温または心拍数の標準偏差を求め、その大きさによって異常の有無を判断してもよい。さらに、１０個の体温や心拍数によって、体温や心拍数の線形近似を求め、その傾きが基準の傾きより大きくなったときに体調の異常有りと判断することもできる。なお、生体情報記憶部３１に複数の生体情報を記憶することなく、検出した最新の１個ずつの体温や心拍数に基づいて体調の異常有無を判断しても良い。
基準値は、運転者がヘルメット１を着用してから、複数の体温および心拍数計測値がそれぞれ生体情報記憶部３１に蓄積されたときに、その複数の計測値の平均値を、体温および心拍数のそれぞれれの基準値とする。線形近似の傾きを判断する場合は、生体情報記憶部３１に記憶された全ての計測値を使って求めた線形近似を基準とする。なお、ヘルメット１の着用直後は、正確な値が測定されていないことがあるので、例えば、キャンセルスイッチ６を押して電源をオンにして、生体情報の測定が開始されると、１個目の測定値は採用せず、２個目以降の測定値を平均値の算出に使用することもできる。

生体異常処理部３３では、生体異常検出部３２で検出された運転者の体調を警告装置３９のみで警告するか、自動二輪車５０から外部の所定通報先にも通報するかを区別することができる。この区別は、警告後、キャンセルスイッチ６が予定の対応待ち時間内にオン操作されたか否かに応じて行われる。警告装置３９は、スピーカ５やメータユニット２３の表示器、あるいは自動二輪車５０に設けられるオーディオ装置のスピーカ等を含むことができる。

すなわち、警告は、スピーカ５で警告音を発生させるか、メータユニット２３の警告表示器に文字や絵・記号でメッセージを表示させるか、所定のランプを点灯させるか、あるいは、これらすべてによって行うことができる。警告音やメッセージ、ランプの点灯状態（ランプの輝度や、明滅もしくは点滅周期等）は、体温・心拍数、およびこれらに基づく体調等に応じて異なるものとする。

生体異常処理部３３で外部の所定通報先に通報すると判断した場合は、通報のための指令を異常通報部３６に送出する。警告装置３９で警告する場合は、生体異常処理部３３が、警告装置３９で警告音を発生させるための指令を警告装置駆動部３７に送出する。

警告装置駆動部３７は、ヘルメット１のスピーカ５で警告するか、自動二輪車５０上の表示器等を使って警告するかによって構成が異なる。スピーカ５で警告する場合は、スピーカ５を直接駆動すればよい。一方、表示器等、自動二輪車５０の装備を使って警告する場合は、警告装置駆動部３７は、受信機２９で受信可能な警告指令を出力する。受信機２３は、この警告指令を、自動二輪車５０上の警告指令処理装置４０に入力し、この警告指令処理装置４０は、警告指令に応じてメータユニット２３の警告表示器やランプ等を駆動して警告を行わせる。

衝撃情報検出装部３４は、加速度センサ４で感知された衝撃情報に基づいて衝撃の大きさを検出し、通報判断部３５に入力する。通報判断部３５は、生体異常検出部３２からの情報と衝撃情報検出部３４から入力される情報の有無とに基づいて、外部（自動二輪車５０から外部）への通報の要否を判断する。

通報判断部３５で外部への通報が必要と判断されたときに、異常通報部３６は、異常情報を外部に送出する。異常情報は、生体異常処理部３３で形成される。外部に送出される異常情報は、自動二輪車５０の受信機２９で受信される。

警告処理装置４０は、入力された情報が、自動二輪車５０の外部に異常を通報する異常情報である場合は、当該運転者の識別情報（運転者名や運転者のＩＤコード等）を加えて車載無線機４１を通じて、消防署、医療機関等、予め設定された施設や人等の通報先４２に異常を通報する。また、自動二輪車５０に搭載されているナビゲーションシステム等に含まれるＧＰＳセンサ４３で自動二輪車５０の位置情報を検出して通報先４２に通報することもできる。

なお、自動二輪車５０から外部への通報手段として、携帯電話機を利用するようにしてもよい。例えば、ヘルメット１の警告装置駆動部３７から送出される異常情報を運転者が携帯している携帯電話機４４が直接受信できるように構成し、この携帯電話機４４が、異常情報に応答して通報先４２である予定の施設や、人等にメッセージを自動発信するようにできる。つまり、携帯電話機４４を、異常情報に含まれる命令に応答して予定の電話番号に発呼し、かつ異常情報に含まれる生体情報や体調情報に応じて予め登録されている音声メッセージを予定の通報先４２に送信するように構成するとよい。ここで、音声の通報に代えて、文字情報をメール送信してもよい。これによれば、携帯電話番号から運転者が識別できるため、運転者の識別情報を送信する必要がない。

ヘルメット１の電子制御装置７および携帯電話機間の近接通信は、例えば、ブルートゥース規格に従った通信機能により実現できる。

図３に示したシステム構成に基づいた処理例を図４のフローチャートを参照して説明する。図４において、ステップＳ１では、フラグやカウンタを初期化する。カウンタの初期化では、生体情報記憶部３１に記憶された生体情報数を計数するカウンタのカウンタ値Ｃ１が「０」に初期化される。ステップＳ２で体温センサ２から入力された体温をバッファに入力する。ステップＳ３では、心拍センサ３から入力された心拍数をバッファに入力する。ステップＳ４では、カウンタ値Ｃ１が予定値以上か否かが判断される。カウンタ値Ｃ１と比較される予定値は例えば「１０」とする。この場合、１０組以上の体温および心拍数が生体情報記憶部３１に記憶されたときにステップＳ４は肯定となる。

最初は、カウンタ値Ｃ１が「０」に初期化されているので、ステップＳ４の判断は否定となり、ステップＳ１０に進み、前記バッファの体温と心拍数とをそれぞれ生体情報記憶部３１の体温記憶エリアおよび心拍数記憶エリアに記憶する。ステップＳ１１では、生体情報記憶部３１に記憶された生体情報数を示すカウンタ値Ｃ１をインクリメントする。

生体情報記憶部３１に生体情報が繰り返し記憶されてカウンタ値Ｃ１が予定値（例えば「１０」）になると、ステップＳ４での判断は肯定に変化し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、生体情報記憶部３１に蓄積された体温が異常か否か（正常か）を判断する。体温が体調異常を示す条件を満足したか否かで体温が異常かどうかを判断する。ここでは、複数個（最近の５個）の体温測定値を一次関数を用いた線形近似により複数の体温測定値の傾向（傾き）を求め、その傾きが基準の傾きより大きい場合に異常体温と判断する。基準の傾きは、ヘルメット１の着用直後を除いて、生体情報記憶部３１に蓄積されているすべての体温測定値（１０個）を使用して線形近似により求めた直線の傾きとする。

ステップＳ５が肯定ならば、ステップＳ６に進んで体温異常フラグをオンにする。ステップＳ５が否定ならば、ステップＳ７に進んで生体情報記憶部３１に蓄積された心拍数が、体調の異常を示す予定の条件を満足したか否かで心拍が異常かどうかを判断する。心拍数による体調判断は体温によるものと同様に行う。

ステップＳ７が肯定ならば、ステップＳ８に進んで心拍異常フラグをオンにする。ステップＳ７が否定ならば、ステップＳ９に進んで、体温異常フラグまたは心拍異常フラグがオンか否かを判断する。体温異常フラグまたは心拍異常フラグがオンでなければ、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ９が肯定ならば、ステップＳ１２に進んで警告発生処理を行う。例えば、スピーカ５またはメータユニット２３で予定の警告メッセージを発音または表示させるための警告指示を警告装置駆動部３７に入力する。警告指示は、体温異常フラグ又は心拍異常フラグがオンの場合に「体温異常」、または「心拍異常」等、体調情報を乗員に認識させるメッセージを出力するための指示である。また、体温および／または心拍が異常と判断された場合に、最新の体温と心拍数とに応じてさらに細かな警告を行うことができる（具体的な例は後述する）。

ステップＳ１３では、対応待ちカウンタ値Ｃ２を「０」にリセットする。対応待ちカウンタＣ２は、自動二輪車５０から外部への通報を行うか否かの判断時間を計数するカウンタである。ステップＳ１４では、キャンセルスイッチ６の状態を読み込む。ステップＳ１５では、キャンセルスイッチ６がオンか否かを判断する。キャンセルスイッチ６がオンならば、ステップＳ２に進む。

キャンセルスイッチ６がオンになっていない場合は、ステップＳ１６に進んで、対応待ちカウンタ値Ｃ２をインクリメントする。ステップＳ１７では、対応待ちカウンタ値Ｃ２が閾値Ｃ２ｒｅｆを超えたか否かが判断される。ステップＳ１７が否定ならば、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１７が肯定ならばステップＳ１８に進んで異常通報部３６により外部へ異常を通報する処理を行う。つまり、電子制御装置７によって、自動二輪車５０から外部への通報を可能にするための情報を送出する。この情報は、自動二輪車５０の受信機２９で受信されて自動二輪車５０上の警告処理装置４０で処理されて、無線機４１や携帯電話機４４によって予定の通報先４２へ異常を示す通報に変換されて送信される。

キャンセルスイッチ６が操作されてステップＳ１５が肯定になれば、ステップＳ２に進む。

このように、図４に示した処理では、体温または心拍数が異常と判断されれば、スピーカ１５またはメータユニット２３等を使用して乗員に体調異常を知らせることができる。また、この体調異常の警告の後、対応待ち時間を経過するまでにキャンセルスイッチ６がオン操作されない場合は、外部の予定通報先に通報できる。対応待ち時間を設けることにより、乗員が処置可能な状態では、警告や生体情報を外部通報先に必要以上に通報がなされるのを防止することができる。

図５は、生体情報に加えて加速度センサ４による加速度情報を併せて取り入れた場合の処理を示すフローチャートである。図５において、ステップＳ２０では、衝撃フラグをオフにする。衝撃フラグは加速度センサ４が予定値以上の大きい衝撃を検出したときにオンにするフラグである。ステップＳ２１では、体温センサ２から入力された体温をバッファに入力する。ステップＳ２２では、心拍センサ３から入力された心拍数をバッファに入力する。ステップＳ２３では、自動二輪車５０や携帯電話等に搭載されるＧＰＳセンサ４３から自動二輪車５０の位置情報を取得する。

ステップＳ２４では、衝撃フラグがオンか否かを判断する。衝撃フラグがオンでない場合は、ステップＳ２５に進んで、加速度センサ４の計測値を取り込む。ステップＳ２６では、加速度センサ４の計測値が予定値より大きいか否かによって、ヘルメット１が強い衝撃を受けたか否かを判断する。

強い衝撃を受けたと判断されないときは、ステップＳ２に進む。強い衝撃を受けたと判断された場合は、ステップＳ２７に進んで、衝撃フラグをオンにする。ステップＳ２８では、ステップＳ２１、Ｓ２２で入力された体温または心拍数が予定値を外れているか（異常か）否かを判断する。ステップＳ２８の判断は、図４のステップＳ９と同じ処理を行う。したがって、図４のステップＳ５〜Ｓ８と同様の処理が別ルーチンで行われる。この別ルーチンは、ステップＳ２２とＳ２３との間に行ってもよい。

ステップＳ２８が否定のときは、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２８が肯定のときは、ステップＳ２９に進んで警告発生処理を行う。警告処理は図４のステップＳ１２と同様である。

ステップＳ３０〜Ｓ３４は、図４のステップＳ１３〜Ｓ１７と同様、予定時間内にキャンセルスイッチ６のオン操作がなされたどうかで異常通報部３６から外部の通報先へ通報をするかどうかの判断処理である。

ステップＳ３５では、体温または心拍数による乗員の体調に加えて、ＧＰＳセンサ４３で検出した位置情報およびヘルメット１が強い衝撃を受けた状況を予定されている外部の通報先へ通報する。

図５に示した処理では、ヘルメット１が強い衝撃を受けた場合、つまり乗員が頭部に衝撃を受けたと判断した場合、体温や心拍数による体調の異常を判断し、さらに、乗員がキャンセルスイッチ６を操作できない状態を検出したときに、外部への体調および現在位置等が外部に通報される。

これにより、ヘルメット１を落下させたとき等、乗員がヘルメット１をかぶっていないときに発生した衝撃のみを検出して外部への通報がなされるのを回避することができる。

なお、図５に示した処理の中では、予定の対応待ち時間内にキャンセルスイッチ６のオン操作がない場合に外部への通報をするようにしているが、この処理（ステップＳ３０〜Ｓ３４）は省略してもよい。つまり、ヘルメット１が大きい衝撃を受け、かつ体調異常が検出されれば、直ちに外部に通報するようにしてもよい。

また、図５に示した処理の中で、ヘルメット１が大きい衝撃を受けたと判断された場合は、ステップＳ２８を省略して、予定の対応待ち時間内のキャンセルスイッチ６の操作の有無の処理（ステップＳ３０〜Ｓ３４）でステップＳ３４が肯定の場合に外部への通報（ステップＳ３５）を行うようにしてもよい。

図６は、検出された体温および心拍数をパラメータとした乗員の体調判断テーブルの一例を示す図である。図６では、体温を「高体温」、「微高体温」、「通常体温」、「微低体温」、「低体温」に区分し、心拍数を「高心拍」、「微高心拍」、「通常心拍」、「微低心拍」、「低心拍」に区分し、それぞれの組み合わせに応じて体調を定義した。そして、予め設定されたゾーン毎に異なる処置を対応付けた。例えば、「通常体温」かつ「通常心拍」が検出された第１のゾーンは、図中中央部に示すように体調は「通常」であり、なんらの警告も外部への通報も行わない。

一方、その中央部の「通常」を取り囲む第２のゾーンでは、例えば、「微高体温」かつ「微高心拍」時は、体調は「発熱」状態と判断される。また、「通常体温」かつ「微低心拍」時は、体調は「眠気」を催している状態と判断される。

そして、さらに最も外周に示した第３のゾーン、つまり「高体温」、「高心拍」、「低体温」、「低心拍」を含むゾーンでは、体調になんらかの異常があると定義される。例えば、「高体温」かつ「高心拍」、あるいは「低体温」かつ「低心拍」では、体調が「異常」と判断される。また、「高心拍」や「低心拍」の場合は、体温が微高〜微低であっても「心拍異常」と判断されるし、「高体温」や「低体温」の場合は、心拍が微高〜微低であっても「体温異常」と判断される。

図６に従って、第２のゾーンの体調と判断されたときは、乗員に休憩を促す。例えば、スピーカ５で「そろそろ休憩をとりましょう」と発音して休憩を促したり、メータユニット２３に同様のメッセージを表示したりする。

第３のゾーンの体調と判断されたときは、車両停止を促し、警告を行うと同時に、（対応待ち時間の後）外部への通報も行う。例えば、スピーカ５で「車両停車させてください。」と発音して停車を促したり、メータユニット２３に同様のメッセージを表示したりすると同時に、外部へ「救急を要請します」等のメッセージを送信する。

ヘルメット１内および自動二輪車５０内での警告メッセージは、体調に応じて「発熱しています」、「疲れが出ています」、「落ち着きましょう」等、種々変形できる。要は、体調を乗員に認識させて、体調異常のまま運転を継続しないよう注意を促すものとする。

なお、警告は言葉や文字によるものでなく、音量や発生間隔を予め体調によって設定した「ビープ音」を発生させるものであってもよい。

次に、線形近似による体温の異常判断の手法について説明する。図７は、体温の測定値および体温変化の傾向を線形近似で求めた例を示す図である。図７において、体温測定値は最新の１０回の測定値である。この体温の測定値の全部をすべて使った線形近似の直線を細線（近似線Ａ）で示す。この近似線Ａの傾きが基準の傾きである。そして、最新の５回の測定値を使った線形近似の直線は太い線（近似線Ｂ）で示す。この例では、体温が異常領域に上昇している場合を示しており、近似線Ａより近似線Ｂの方が傾むきが大きくなっている。したがって、近似線Ａより近似線Ｂとの傾きが予定値より大きい場合に、体温が異常に上昇していると判断する。近似線Ａと近似線Ｂとのそれぞれの傾きに大きい変化がない場合は、最新の５回または１０回の計測値の平均値が乗員の通常体温であると判断できる。

なお、基準の傾きを、測定値のすべてを使って決定しているが、これに限らず、基準として十分なだけの測定値によって決定されたものであればよい。心拍数についても同様にして、変化の状況を検出することができる。

上述の実施形態では、体温や心拍数に応じて判断された体調に応じて異なる警告を発するようにした。しかし、単に警告を発するだけでなく、積極的に乗員の体調を改善する処置をしてもよい。

例えば、体調に応じてグリップヒータやシートヒータ１９ａを駆動して、乗員の体を温めるようにしてもよいし、ベンチレーション４８、４９から空気を導入したり、空気の流入を停止させたりしてもよい。

また、興奮状態の体調を鎮めたり、眠気を催している状態では、スピーカ５から平常時の心拍数と同じ拍数のリズム音を流して、リラックス効果を上げたり、覚醒を促すのもよい。これはリズム音によらず、メータユニット２３上の表示器を使った光の明滅によってもよい。

また、体温、心拍数、およびこれらに基づく体調に応じて乗員に警告したり、体温、心拍数、体調、および自動二輪車５０の現在位置を外部の予定通報先に通報したりするのに加えて、体調に変化が起こったときの状況を記憶させる手段を設けてもよい。

つまり、ヘルメット１に、前方を撮影することができるカメラを装着し、このカメラで所定時間毎、あるいは連続的に撮影した画像情報をメモリ等の記憶手段に記憶させるようにする。画像情報は、例えば、最新の２分間分を記憶できるようにし、ヘルメット１が予定値以上の大きい衝撃を受けた場合には、直前の１分間は上書きを禁止して保存し、記憶手段の残り１分間に、直後の１分間を記憶して録画を停止する。こうすることによって、ヘルメット１が大きい衝撃を受けた前後の記録を残して、ヘルメットに大きな衝撃が与えられた前後の経過を生体情報と共に確認することができる。

上記実施例は、本発明の一実施形態であり、本発明はこれに限定されない。生体情報には、体温や心拍数に限らず、呼吸回数や血圧等を含めてもよい。要は、乗員が車両乗車時に着用するヘルメットに装着できるセンサで検出した生体情報毎の警告または生体情報に基づいて判断された体調等をヘルメット内の警告手段もしくは車両に搭載された警告・表示手段によって警告するか、外部の通報先に通知できるように構成してあればよい。なお、本発明における生体情報検出手段は、ヘルメットに装着するものに限らず、リストバンドや着衣、グローブ等に組み入れて、運転者の肌に直接接触して生体情報を検出できるように設けられていればよい。

本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置を備えたヘルメットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置の一部を構成する自動二輪車の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る生体情報検出装置のシステム構成図である。 生体情報検出装置の第１の処理例を示すフローチャートである。 生体情報検出装置の第２の処理例を示すフローチャートである。 検出された体温および心拍数をパラメータとした乗員の体調判断テーブルの一例を示す図である。 体温の測定値および体温変化の傾向を線形近似で求めた例を示す図である。

符号の説明

１…ヘルメット、 ２…体温センサ、 ３…心拍センサ、 ４…加速度センサ、 ５…スピーカ、 ６…キャンセルスイッチ、 ７…電子制御装置、 ８…二次電池、 ３０…生体情報検出装置

Claims (16)

1. 車両の運転者が着用するヘルメットと、前記ヘルメットに取り付けられて、少なくとも体温と心拍数をそれぞれ運転者の生体情報として検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報に基づいて運転者に異常があるかどうかを検出する異常検出手段とを有する生体情報検出装置において、
   前記異常検出手段で異常が検出されたときに、運転者に警告をする警告手段を具備し、
   前記警告手段の警告内容が、前記生体情報検出手段で検出された運転者の異常状態に応じて決定されることを特徴とする生体情報検出システム。
2. 前記警告手段により行われた警告を解除する警告キャンセル手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の生体情報検出システム。
3. 前記警告手段による警告が、前記警告キャンセル手段によって予定の対応待ち時間内に解除されなかった場合に、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報を含む異常情報を予定の通報先に通報する通報手段を具備したことを特徴とする請求項２記載の生体情報検出システム。
4. 前記警告キャンセル手段が、前記ヘルメットに装着されているスイッチであることを特徴とする請求項２または３記載の生体情報検出システム。
5. 前記異常検出手段が、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報を、各生体情報毎の基準値と比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の生体情報検出システム。
6. 前記生体情報検出手段によって所定時間間隔で検出された最新の生体情報をそれぞれ複数記憶する生体情報記憶手段を具備し、
   前記異常検出手段が、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報の平均値を、基準値と比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の生体情報検出システム。
7. 前記基準値が、前記生体情報検出手段によって前記ヘルメット着用直後に検出されたそれぞれの生体情報の複数の検出値の平均値で更新されることを特徴とする請求項６記載の生体情報検出システム。
8. 前記生体情報検出手段によって所定間隔で検出された最新の生体情報をそれぞれ複数記憶する生体情報記憶手段を具備し、
   前記異常検出手段が、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報の線形近似の傾きを、基準の傾きと比較することによって生体情報の異常を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の生体情報検出システム。
9. 前記線形近似が、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報のうち、最新の一部を使用して計算されたものであり、
   前記基準の傾きが、前記生体情報記憶手段に記憶されたそれぞれの生体情報のすべての線形近似の傾きであることを特徴とする請求項８記載の生体情報検出システム。
10. 前記警告手段が、前記ヘルメットに組み入れられたスピーカであることを特徴とする請求項１記載の生体情報検出システム。
11. 前記ヘルメットに装着された加速度センサと、
    前記加速度センサで検出された加速度が予定値より大きく、かつ、前記生体情報検出手段によって異常が検出された場合に、生体情報を含む異常情報を予定の通報先に通報する通報手段とを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の生体情報検出システム。
12. 前記通報手段が、前記異常情報を受信して前記通報先に予定のメッセージを発信する携帯電話機または前記生体情報検出システムに備えられる車載無線通信手段であることを特徴とする請求項１１記載の生体情報検出システム。
13. 前記予定の通報先は、予め登録された医療機関であることを特徴とする請求項３、１１、１２のいずれかに記載の生体情報検出システム。
14. 自己位置を示す情報を検出する自己位置検出手段を備え、
    前記通報手段が、前記異常情報に前記自己位置を含めて通報するように構成されていることを特徴とする請求項３、１１、１２のいずれかに記載の生体情報検出システム。
15. 前記ヘルメットに、前方を撮影するカメラと、該カメラで撮影された画像の情報を記憶する画像メモリと備え、
    前記画像メモリには、前記加速度センサで予定値より大きい衝撃が与えられたときの前後の予定時間分の画像情報を保存させることを特徴とする請求項１１または１２記載の生体情報検出システム。
16. 前記異常検出手段で異常が検出されたときに、生体情報に応じて特定される運転者の体調を改善するため、
    乗車している車両の空調装置もしくは加熱装置を駆動する手段、または平常時の心拍数と同じ周期でリズム音を発音させるか光を明滅させる手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の生体情報検出システム。

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