JP2016184282A - 情報出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同乗者の心身の状態を考慮して運転を支援することができる情報出力装置を提供する。【解決手段】車載機１において、Ｉ／Ｆ１８が心拍センサ１９で測定された運転者及び同乗者の心拍数及び測定時刻を取得し、状態判別部１１で運転者及び同乗者の活動状態をそれぞれ判別してサーバ２に送信する。次に、サーバ２において、制御部２４でスマートフォン１から送信された活動状態に基づき眠気基準心拍数を車載機１に送信する。車載機１の眠気度算出部１６では、心拍センサ１９で測定された運転者及び同乗者の心拍数と眠気基準心拍数と眠気予測パラメータに基づいて運転手及び同乗者各々の眠気度を算出する。そして、支援情報出力部１７で眠気度算出部１６が算出した運転者及び同乗者各々の眠気度に基づいて運転支援情報を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体の運転者等に情報を出力する情報出力装置に関する。

移動体として自動車の居眠り運転を検出するために、例えば特許文献１には、運転者の生体信号（心部揺動波）に基づいて眠気を検出することが記載されている。

特開２０１４−１１７４２５号公報

自動車等の移動体には、運転者だけでなく同乗者が乗車している場合がある。この場合、同乗者が寝ている場合は、運転者も眠くなることがある。或いは、運転が荒く同乗者が緊張していることに運転者が気付かないことがある。

このように、同乗者が乗車している場合は、同乗者が眠い等の同乗者の心身の状態が運転者に影響する場合や、同乗者が緊張している等の同乗者の心身の状態を運転者に影響（伝達）させた方がよい場合があるが、特許文献１においては、そのような点は何ら考慮されていない。

そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、同乗者の心身の状態を考慮して運転を支援することができる情報出力装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動体を運転する運転者及び前記移動体に同乗する同乗者の生体情報を取得する生体情報取得部と、前記生体情報に基づいて前記運転手及び前記同乗者の心身に関する情報を算出する算出部と、前記算出部が算出した前記運転者及び前記同乗者各々の前記心身に関する情報に基づいて、前記移動体の運転を支援する運転支援情報を出力する出力部と、を備えることを特徴とする情報出力装置である。

また、請求項７に記載の発明は、移動体を運転する運転者及び、前記移動体に同乗する同乗者の心拍に関する生体情報を取得する生体情報取得工程と、前記生体情報に基づいて前記運転手及び前記同乗者の心身に関する情報を算出する算出工程と、前記算出工程で算出した前記運転者及び前記同乗者各々の前記心身に関する情報に基づいて、前記移動体の運転を支援する運転支援情報を出力する出力工程と、を含むことを特徴とする情報出力方法である。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の情報出力方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報出力プログラムである。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の情報出力プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明の第１の実施例にかかる情報出力装置とサーバ等との概略構成図である。 図１に示された車載機の概略構成図である。 図１に示されたサーバの概略構成図である。 図２に示されたパラメータテーブルの例を示した表である。 図２に示された支援情報出力部が備える表示部に運転者と同乗者との眠気度を表示させた例の説明図である。 図３に示された眠気基準心拍数テーブルの例を示した表である。 眠気基準心拍数テーブルを算出設定する他の構成例である。 眠気基準心拍数テーブルの補間についての説明図である。 図２に示された車載機の動作のフローチャートである。 出力判定基準による動作のフローチャートである。 本発明の第２の実施例にかかる情報出力装置の運転支援情報を出力する際の運転者と同乗者の眠気度、緊張度、疲労度の基準値を複数のケースごとにまとめた表である。

以下、本発明の一実施形態にかかる情報出力装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる情報出力装置は、生体情報取得部で移動体を運転する運転者及び移動体に同乗する同乗者生体情報を取得し、算出部で生体情報に基づいて運転手及び同乗者の心身に関する情報を算出する。そして、出力部で算出部が算出した運転者及び同乗者各々の心身に関する情報に基づいて、移動体を支援する運転支援情報を出力する。このようにすることにより、運転者に限らず、同乗者の心身に関する情報を算出するので、同乗者の心身の状態を考慮して運転を支援することができる。

また、出力部は、運転者及び同乗者各々に対して心身に関する情報に基準値を設定し、基準値に基づいて運転支援情報を出力してもよい。このようにすることにより、それぞれ個別に基準値を設定し、それらの基準値を合わせて運転支援情報を出力するか判定することができる。

また、心身に関する情報は、眠気に関する情報、緊張に関する情報及び疲労に関する情報のうち少なくとも１以上を含んでもよい。このようにすることにより、特に、眠気に関する情報加えて、緊張に関する情報及び疲労に関する情報を含めた場合は、それらの心身に関する情報も考慮して運転支援情報を出力することができる。

また、算出部は、眠気に関する情報を算出し、出力部は、同乗者の眠気に関する情報の値が、運転者の眠気に関する情報の値よりも眠気が大きいことを示す場合、運転支援情報が出力され易くなるように基準値を変更してもよい。このようにすることにより、同乗者が眠い場合には、運転者も眠くなり易いことがあるので、運転者に対して注意喚起等をより早いタイミングで行うことができる。

また、運転者及び同乗者の活動状態を取得する活動状態取得部と、活動状態取得部が取得した活動状態に基づき、運転者及び同乗者の眠気基準心拍数が活動状態毎に格納されている眠気基準心拍数格納部から眠気基準心拍数を取得する眠気基準心拍数取得部と、を更に備えている。そして、算出部は、眠気基準心拍数及び生体情報に基づいて心身に関する情報を算出するようにしてもよい。このようにすることにより、眠気基準心拍数に基づいて心身に関する情報、特に眠気を精度良く算出することができる。

また、出力部は、運転支援情報を表示する表示部及び運転支援情報を音声により出力する音声出力部の少なくとも一方を備えていてもよい。このようにすることにより、運転支援情報を視覚又は聴覚により運転者に伝達することができる。

また、本発明の一実施形態にかかる情報出力方法は、生体情報取得工程が移動体を運転する運転者及び、移動体に同乗する同乗者の生体情報を取得し、算出工程が生体情報に基づいて運転手及び同乗者の心身に関する情報を算出する。そして、出力工程では、算出部が算出した運転者及び同乗者各々の心身に関する情報に基づいて、移動体を運転を支援する運転支援情報を出力する。このようにすることにより、運転者に限らず、同乗者の心身に関する情報を算出するので、同乗者の心身の状態を考慮して運転を支援することができる。

また、上述した情報出力方法をコンピュータにより実行させる眠気算出プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、運転者に限らず、同乗者の心身に関する情報を算出するので、同乗者の心身の状態を考慮して運転を支援することができる。

また、上述した情報出力プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。

本発明の第１の実施例にかかる情報出力装置を図１乃至図１０を参照して説明する。本実施例にかかる情報出力装置としての車載機１は、図１に示したように、サーバ２と通信可能に接続されている。また、車載機１は、運転者の心拍数等の生体情報を測定する心拍センサ１９ａと、同乗者の心拍数等の生体情報を測定する心拍センサ１９ｂと、が通信可能に接続されている。

車載機１は、自動車等の移動体に搭載され、図２に示したように、活動状態取得部としての状態判別部１１と、パラメータテーブル１４と、眠気基準心拍数取得部としての通信部１５と、算出部としての心身情報算出部１６と、出力部としての支援情報出力部１７と、生体情報取得部としてのＩ／Ｆ１８、を備えている。

車載機１としては、具体例としてはカーナビゲーションシステムが挙げられるが、車載テレビ等その他の車載機器であってもよい。また、スマートフォンやタブレット端末等の車両に持ち込み可能な情報通信機器であってもよい。また、図２に示した構成は、ソフトウェアとして構成してもよいし、ハードウェアとして構成してもよい。

心拍センサ１９ａ、１９ｂは、心拍に関する生体情報として少なくとも心拍数を取得することができるセンサであれば、周知のものを用いることができる。例えば、腕時計型等、種々の形態のものを利用することができる。なお、図示例では同乗者は心拍センサ１９ｂの１つのみを示しているが、同乗者が複数いる場合は、勿論それぞれの同乗者用の心拍センサが必要となる。

状態判別部１１は、心拍センサ１９ａ、１９ｂから入力される心拍数に基づいて安静、運転中、睡眠等といった運転者及び同乗者の活動状態を判別する。例えば、心拍数の変化が少ない場合は安静状態か睡眠、心拍数が低いが変動がある場合は運転中などと判別することができる。即ち、状態判別部１１は、運転者及び同乗者の活動状態を取得する。

パラメータテーブル１４は、後述する眠気予測パラメータが活動状態毎に設定されているテーブルを備えている。そして、状態判別部１１の判別結果に基づいて、その活動状態に対応する眠気予測パラメータを心身情報算出部１６に出力する。テーブルの例を図４に示す。

眠気予測パラメータは図４に示したようにａ、ｂの２種類が設定される。図４の例では、状態ｓｔａ１（安静）の場合、眠気予測パラメータａは０．２、眠気予測パラメータｂは０．２とし、状態ｓｔａ２（運転中）の場合、眠気予測パラメータａは０．５、眠気予測パラメータｂは０としている。また、状態ｓｔａ３（睡眠）の場合、眠気予測パラメータａは０．２、眠気予測パラメータｂは０．２としている。図４のテーブルから明らかなように、眠気予測パラメータａ、ｂは０〜１の範囲の値が設定される。

通信部１５は、サーバ２と通信する。通信部１５は、心拍センサ１９ａ、１９ｂで測定された心拍数（心拍揺らぎも含めてもよい）と測定時刻、状態判別部１１で判別された活動状態をサーバ２に送信する。通信部１５は、サーバ２から送信された眠気基準心拍数を受信（取得）する。眠気基準心拍数については後述する。

心身情報算出部１６は、心拍センサ１９ａ、１９ｂで測定された心拍数と、パラメータテーブル１４から出力された眠気予測パラメータと、通信部１５がサーバ２から受信した眠気基準心拍数と、に基づいて運転者及び同乗者各々の心身に関する情報としての眠気度（眠気に関する情報）をそれぞれ算出する。

眠気度の算出について説明する。眠気度とは、現在の心拍数が眠気基準心拍数よりも低いときの、現在の心拍数と眠気基準心拍数との差分であり、現在の心拍数が眠気基準心拍数より下がる割合に応じて眠気も強くなるように算出される。

ここで、眠気度を算出する前提について説明する。心拍変動から自律神経のバランスを推定するために、心拍変動についての時系列データから、呼吸変動に対応する高周波変動成分（ＨＦ成分）と血圧変動であるメイヤー波（Mayer wave）に対応する低周波成分（ＬＦ成分）を抽出し、両者の大きさを比較する。呼吸変動を反映するＨＦ成分は、副交感神経が緊張（活性化）している場合のみに心拍変動に現れる。一方、ＬＦ成分は、交感神経が緊張しているとき、及び副交感神経が緊張しているときにも心拍変動に現れる。

ＨＦ成分は、パワースペクトルのＨＦ成分の領域（０.１５Ｈｚから０.４０Ｈｚまで）の強度を合計した値に平方根を用いるのが一般的である。ＨＦ成分（ＨＦＳ）は、個人差が大きく、個人ごとに正規化を行い１から５の値に変換する。
ＨＦＳ＝β×√（ＨＦ）・・・（１）

ここで、ＨＦＳの平均値が２となるようにβの値は決定される。ＨＦＳの値が１より小さいものは１とし、５より大きいものは５とする。その結果、ＨＦＳは１から５までの値となる。

心身情報算出部１６では、眠気予測パラメータをａ及びｂ、現在の心拍数ＨＲから得られるＲＲ間隔（R-R Interval）をＲＲ、基準心拍数ＨＲ＿ｒｅｆから得られる基準ＲＲ間隔をＲＲ＿ｒｅｆ、心拍揺らぎをＨＦＳとすると、次の（２）式により眠気度Ｄを算出する。
Ｄ＝ａ×（ＲＲ−ＲＲ＿ｒｅｆ）＋ｂ×ＨＦＳ・・・（２）

ここで、心拍数ＨＲは１分間当たりの心拍の数であるので、ＲＲ間隔は、心拍数ＨＲから次の（３）式で算出される。
ＲＲ＝６００００／ＨＲ（ミリ秒）・・・（３）

同様に、ＲＲ＿ｒｅｆは次の（３）式で算出される。
ＲＲ＿ｒｅｆ＝６００００／ＨＲ＿ｒｅｆ（ミリ秒）・・・（４）

本実施例では、ＨＦＳは心身情報算出部１６で心拍数から求めているが、心拍センサ１９から取得するようにしてもよい。その場合は、Ｉ／Ｆ１８が取得する生体情報としては、心拍数と心拍揺らぎの高周波成分となる。

ここで、眠気予測パラメータａ及びｂをそれぞれ設定することについて説明する。例えば運転中の眠気は単調な運転時（高速道路等）で起こりやすく、眠気を伴った機能低下が起こる。このような機能低下は、生理機能上は心拍数、血圧などが沈静して、眼球運動と脳波の異常などが動揺しながら出現する。自覚症状 疲労感が眠気とだるさ、四肢の疲れを中心に大きく増大し、集中低下も強く感じられる。行動能力 反応時間の大きな延長とばらつきが増大、正確さの低下があり、閉眼、まどろみによる危険状態にも至る。

眠気の状態は自律神経の機能により下記のように分類される。
＜１．眠気のない場合＞
交感神経が亢進し、副交感神経が抑制している状態である。心拍数ＨＲが大きく、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが小さい。
＜２．眠気の兆候がある場合＞
単調な運転や疲労などにより、心理的に眠気の自覚は少ないが生理的にその兆候が現れる。交感神経活動が亢進状態から抑制状態に変わるので、心拍数が下がる。
＜３．眠気が生じる場合＞
交感神経は抑制したままであるが、副交感神経活動が亢進状態に変わるので、心拍数ＨＲが下がり、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが上がる。
＜４．眠気に抗した葛藤状態＞
危険を感じ、眠気に抗するために、緊張状態を生じる。ヒヤッとしたときなどに、交感神経活動が断続的に亢進し、心拍揺らぎの高周波成分ＨＦが減少する。
＜５．眠気に抗しきれない状態＞
緊張が消失し、居眠りが始まる。交感神経活動が抑制されるので心拍数ＨＲは下がる。

上記の分類で、通常の居眠り運転では１の状態（眠気のない場合）から２の状態（眠気の兆候がある場合）に変化し、さらに４の状態（眠気に抗した葛藤状態）に至ることが多い。一方、安静状態では、１の状態から２の状態になり、３の状態（眠気が生じる場合）になり、そして、眠ってしまうと５の状態（眠気に抗しきれない状態）に至る。

即ち、眠気予測パラメータａ及びｂは、ＲＲ間隔及び心拍揺らぎのそれぞれに対する重み付けをするための係数である。上述したように、ＲＲ間隔と心拍揺らぎは、活動状態によって眠気への寄与が異なるため、それぞれに重み付けをすることで、眠気度の精度を高めている。

そして、（２）式により算出された眠気度は１〜５の数値の範囲となる。この眠気度は１が眠気が小さく５が眠気が大きい。また、眠気度Ｄは現在の心拍数が眠気基準心拍数よりも低いときの、現在の心拍数と眠気基準心拍数との差分であるので、ＲＲ＜ＲＲ＿ｒｅｆ（ＨＲ＞ＨＲ＿ｒｅｆ）の場合眠気度は１とする。

即ち、眠気予測パラメータは活動状態によって変化するので、心身情報算出部１６は、心拍数（生体情報）、活動状態、眠気基準心拍数に基づいて眠気度を算出していることとなる。

支援情報出力部１７は、心身情報算出部１６で算出された運転者及び同乗者の眠気度に基づいて運転者に対する支援情報である運転支援情報を出力する。支援情報出力部１７は、液晶ディスプレイ等の表示部を備え、その表示装置に運転支援情報を表示する。或いは、スピーカ等の音声出力部を備えて音声により出力してもよい。

運転支援情報としては、例えば、同乗者への運転交代を促す、同乗者の中で一番眠気度が低い者に運転を交代することを提案する。又は、同乗者に対して運転者の眠気が覚めるように会話を促す、運転手が眠くなっていることを通知する。或いは、サービスエリア、駐車場、コンビニ等で休むことを促す等が挙げられる。

また、支援情報出力部１７が備える表示部は、図５に示したように、運転者と同乗者（助手席、後部座席）の眠気度をグラフ等で表示するようにしてもよい。このようにすることにより、運転者や同乗者がそれぞれの眠気度を確認することができ、運転支援情報をより有効に活用することができる。

Ｉ／Ｆ１８は、心拍センサ１９ａ、１９ｂが接続されるインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。Ｉ／Ｆ１８は、心拍センサ１９が有線接続の場合は有線接続に対応するインタフェース、無線接続の場合は無線接続に対応するインタフェースとなる。即ち、Ｉ／Ｆ１８は、被検者において測定された該被検者の心拍に関する生体情報（心拍数やその測定時刻等）を取得する。

サーバ２は、図３に示したように、眠気基準心拍数格納部としての眠気基準心拍数テーブル２１と、通信部２２と、制御部２４と、個人別履歴データ格納部２５と、を備えている。

サーバ２は、周知のように、事業所等に設置されて、インターネット等のネットワーク経由で複数のスマートフォン１等の端末と通信が可能となっている。上述した構成のサーバ２においては、眠気基準心拍数テーブル２１及び個人別履歴データ格納部２５は、ハードディスク等の記憶媒体が機能する。また、端末通信部２２及び外部通信部２３は、ネットワーク制御用の基板や半導体回路等が機能する。また、制御部２４は、ＣＰＵ等の演算装置が機能する。

眠気基準心拍数テーブル２１は、被検者の眠気基準心拍数が時刻及び活動状態毎に格納されているテーブルを備えている。そして、車載機１から受信した状態判別部１１の判別結果及び現在時刻に基づいて、その活動状態に対応する眠気基準心拍数を制御部２４に出力する。テーブルの例を図６に示す。

ここで、眠気基準心拍数とは、眠気発生時の心拍数である。つまり、この心拍数以下では人が眠気を感じる心拍数である。眠気基準心拍数の算出方法としては、例えば運転中等のある活動状態における心拍の最低心拍数と標準偏差を求め、最低心拍数に標準偏差を加えることで算出する。

図６の例の場合、時刻ｔ１〜ｔ４の１時間間隔で状態ｓｔａ１〜ｓｔａ３毎に眠気基準心拍数を設定している。時刻ｔ１〜ｔ４は、例えば午後０時や、午後１時などの時刻を示している。

眠気基準心拍数は、心拍センサ１９から取得した心拍数等の情報に基づいて算出された標準偏差等に基づいて算出される。例えば午後０時の基準心拍数を算出する場合は、午後０時近傍の所定期間の心拍数を取得し、上述したように最低心拍数と標準偏差を求め、最低心拍数に標準偏差を加えることで算出すればよい。そして、その時の活動状態を車載機１の状態判別部１１から取得し、その活動状態の午後０時の眠気基準心拍数としてテーブルに設定する。

また、眠気基準心拍数は、図１に示した車載機１で算出し設定してもよいし、サーバ２に心拍数等の情報を送信してサーバ２で算出してもよいが、図７に示すような構成で別途算出、設定し、サーバ２の眠気基準心拍数テーブル２１に転送するようにしてもよい。初期校正部３１は、上述した方法で眠気基準心拍数を算出する。

また、人は１日に様々な活動を行うので、２４時間心拍数を測定しても、眠気基準心拍数テーブル２１の全ての時刻と活動状態を埋めるのは困難である（図８（ａ））。そこで、空白となった部分はその前後のデータに基づいて滑らかになるようにデータを補間するようにしてもよい（図８（ｂ））。

また、初期状態で補間により埋めた部分は、その後の測定によって眠気基準心拍数が算出された場合はその算出値に更新（追加）してもよい。更に、その更新（追加）に基づいて他の補間値を更新してもよい。このようにすることで、眠気基準心拍数の精度を向上させることができる。即ち、眠気基準心拍数テーブル２１は、心拍数の測定時刻及び状態判別部１１（活動状態取得部）が検出した被検者の活動状態に基づいて眠気基準心拍数を追加又は更新する眠気基準心拍数設定部としても機能する。

通信部２２は、車載機１から心拍数（心拍揺らぎも含む）と測定時刻、状態判別部１１が判別した活動状態を受信する。受信した心拍数と測定時刻、活動状態は制御部２４が個人別履歴データ格納部２５に格納する。また、通信部２２は、車載機１へ制御部２４が読み出した眠気基準心拍数を送信する。即ち、通信部２２は、サーバ２における活動状態取得部として機能している。

制御部２４は、現在時刻及び状態判別部１１が判別した活動状態に基づいて眠気基準心拍数テーブル２１から眠気基準心拍数を読み出して取得する。そして、読み出した眠気基準心拍数を通信部２２を介して車載機１に出力する。

個人別履歴データ格納部２５は、通信部２２が受信した心拍数、測定時刻、活動状態等の履歴データが個人別に格納されている。サーバ２は、個人別履歴データ格納部２５に格納された履歴データに基づいて眠気基準心拍数テーブル２１を作成又は更新してもよい。

次に、上述した構成の車載機１の動作を図９のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ１１において、心拍センサ１９ａ、１９ｂから心拍数等を取得し、状態判別部１１が運転者及び同乗者の活動状態を取得する。活動状態は、上述したように心拍数から判別すればよいが、本実施例の場合、運転者と同乗者を対象としているので、運転中とそれ以外との判別でもよく、運転中でない場合は、例えば安静など１つの状態に固定してサーバ２に出力してもよい。即ち、本ステップが、移動体を運転する運転者及び、移動体に同乗する同乗者各々に対して測定された心拍に関する生体情報（心拍数）を取得する生体情報取得工程として機能する。

次に、ステップＳ１２において、通信部１５が、ステップＳ１１で送信した活動状態に基づいてサーバ２が送信した眠気基準心拍数を運転者及び同乗者それぞれについて取得する。

次に、ステップＳ１３において、心身情報算出部１６が、ステップＳ１２で取得した眠気基準心拍数に基づいて、上述した（２）式により運転者及び同乗者の眠気度をそれぞれ算出する。即ち、本ステップが、生体情報（心拍数、心拍揺らぎ）に基づいて運転手及び同乗者各々の心身に関する情報を算出する算出工程として機能する。

次に、ステップＳ１４において、支援情報出力部１７が、ステップＳ１３で算出した眠気度に基づいて運転支援情報を出力する。ここで、運転支援情報の出力判定基準について説明する。即ち、本ステップが、算出工程（ステップＳ１３）で算出した運転者及び同乗者各々の心身に関する情報に基づいて、移動体を運転する運転者に対する支援情報である運転支援情報を出力する出力工程として機能する。

支援情報出力部１７は、運転者の眠気度と同乗者の眠気度の双方を参照し、双方の眠気度に設定された基準値に基づいて運転支援情報を出力するか否かを判定している。例えば、同乗者の眠気度が４未満の場合は運転者の眠気度が３以上の場合に運転支援情報を出力する。同乗者の眠気度が４以上の場合は運転者の眠気度が２以上の場合に運転支援情報を出力する。これは、同乗者が眠いと運転者も眠くなる傾向があるため、同乗者が眠い場合（同乗者の眠気に関する情報が運転者の眠気に関する情報よりも大きい場合は運転支援情報を出力する眠気度の基準値を引き下げてより出力され易くしている。

上述した出力判定基準の例を図１０のフローチャートにまとめる。まず、ステップＳ２１で、同乗者の眠気度が４以上であった場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ２２で運転者の眠気度を判定し、２以上であった場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２３で運転支援情報を出力する。ステップＳ２２での判定の結果、運転者の眠気度が２未満であった場合（ＮＯの場合）はステップＳ２５で運転支援情報を出力しない。

一方、ステップＳ２１で、同乗者の眠気度が４未満であった場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２４で運転者の眠気度を判定し、３以上であった場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ２３で運転支援情報を出力する。ステップＳ２４での判定の結果、運転者の眠気度が３未満であった場合（ＮＯの場合）はステップＳ２５で運転支援情報を出力しない。

本実施例によれば、車載機１において、Ｉ／Ｆ１８が心拍センサ１９で測定された運転者及び同乗者の心拍数及び測定時刻を取得し、状態判別部１１で運転者及び同乗者の活動状態をそれぞれ判別してサーバ２に送信する。次に、サーバ２において、制御部２４でスマートフォン１から送信された活動状態に基づき運転者及び同乗者の眠気基準心拍数が活動状態毎に格納されている眠気基準心拍数テーブル２１から眠気基準心拍数を読み出して車載機１に送信する。車載機１の心身情報算出部１６では、心拍センサ１９で測定された運転者及び同乗者の心拍数と眠気基準心拍数と眠気予測パラメータに基づいて運転手及び同乗者各々の眠気度を算出する。そして、支援情報出力部１７で心身情報算出部１６が算出した運転者及び同乗者各々の眠気度に基づいて運転支援情報を出力する。このようにすることにより、運転者に限らず、同乗者の眠気度を算出するので、同乗者の眠気度を考慮して運転を支援することができる。

また、支援情報出力部１７は、運転者及び同乗者各々に対して眠気度に基準値を設定し、その基準値に基づいて運転支援情報を出力している。このようにすることにより、それぞれ個別に基準値を設定し、それらの基準値を合わせて運転支援情報を出力するか判定することができる。

また、支援情報出力部１７は、同乗者の眠気度が、運転者の眠気度よりも大きい場合は、運転支援情報が出力され易くなるように基準値を変更する。このようにすることにより、同乗者が眠い場合には、運転者も眠くなり易いことがあるので、運転者に対して注意喚起等をより迅速に行うことができる。

また、心身情報算出部１６は、活動状態毎に予め設定された眠気予測パラメータに基づいて被検者の眠気度を算出している。このようにすることにより、心拍数と心拍揺らぎを活動状態に応じて重み付けすることができる。

また、支援情報出力部１７は、運転支援情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示部及び運転支援情報を音声により出力するスピーカ等の音声出力部を備えていている。このようにすることにより、運転支援情報を視覚又は聴覚により運転者に伝達することができる。

なお、上述した実施例において活動状態と測定時刻とに基づいて眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択していたが、活動状態のみに基づいて眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択してもよい。但し、測定時刻も考慮した方が、適切な眠気予測パラメータや眠気基準心拍数を選択できるので好ましい。

また、パラメータテーブル１４や心身情報算出部１６の両方又は一方をサーバ２が備えてもよいし、眠気基準心拍数テーブル２１を車載機１が備えてもよい。即ち、サーバ２を用いず、全て車載機１が備える構成であってもよい。

次に、本実施例の第２の実施例にかかる眠気算出装置について、図１１を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施例においては、第１の実施例で説明した眠気度に加えて、疲労度（疲労に関する情報）及び緊張度（緊張に関する情報）も考慮して運転支援情報を出力する。従って、心身情報算出部１６では、眠気度に加えて、疲労度と緊張度も算出する。

疲労度の算出について説明する。疲労度は、過去の活動による現在の疲労の程度を示す。疲労度は上述した心拍揺らぎの高周波成分ＨＦ（ＨＦＳ）と、心拍揺らぎの低周波成分ＬＦと、により算出することが可能である。低周波成分ＬＦは、高周波成分ＨＦ（ＨＦＳ）と同様にＲＲ間隔を周波数解析することにより求めることができる。ＲＲ間隔は、（３）式に示したように心拍数の逆数であるので、個人別履歴データ格納部２５に蓄積されている心拍数から算出可能である。疲労度ＨＲＶは次の（５）式により算出される。
ＨＲＶ＝ＬＦ／ＨＦ・・・・（５）

そして、疲労度ＨＲＶの平均値をａｖとすると、
ＨＲＶ＞ａｖの場合、全く疲れていない、
ａｖ≧ＨＲＶ＞０．７５×ａｖの場合、少し疲れている、
０．７５×ａｖ≧ＨＲＶ＞０．５×ａｖの場合、疲れている、
０．５×ａｖ≧ＨＲＶ＞０．２５×ａｖの場合、かなり疲れている、
０．２５×ａｖ≧ＨＲＶの場合、非常に疲れている、
と５段階に分類できる。

次に、緊張度の算出について説明する。緊張度は、例えば運転中のヒヤリハット場面等の抽出の指標とすることができる。緊張度は、一過性の心拍数上昇を検出することで算出される。ここで、１０秒間の平均心拍数をＨＲ１０、６０秒間の平均心拍数をＨＲ６０、３分間の平均心拍数をＨＲ１８０とする。そして、Ｙ１＝ＨＲ１０−ＨＲ６０としたときのＹ１の標準偏差をｓｈ１とし、Ｙ２＝ＨＲ６０−ＨＲ１８０としたときのＹ２の標準偏差をｓｈ２とする。このとき、ＨＲ１０＞（ＨＲ６０＋ｓｈ１）の関係が成立する場合、緊張度Ｔは、以下の（６）式により算出される。
Ｔ＝ＨＲ６０−ＨＲ１８０−ｓｈ２・・・・（６）

そして、算出された緊張度Ｔは、以下の５段階に分類できる。
Ｔ＜１の場合、緊張していない、
１≦Ｔ＜２の場合、少し緊張している、
２≦Ｔ＜３の場合の場合、緊張している、
３≦Ｔ＜４の場合の場合、かなり緊張している、
４≦Ｔの場合の場合、非常に疲れている。

なお、眠気度、疲労度、緊張度は、上述した方法で算出するに限らない。例えば、単純に心拍数の数値等により５段階に分ける方法でもよいし、特許文献１に記載されている心部揺動波等、他の心拍に関する生体情報に基づいて算出してもよい。

図１１に、運転支援情報を出力する際の運転者と同乗者の眠気度、緊張度、疲労度の基準値を複数のケースごとにまとめる。なお、図１１のケースは例示であり、これ以外のケースがある場合は適宜基準値を設定すればよい。

まず、ケース１としては、運転者のみ眠い場合である。この場合は、運転者の眠気度が３以上であれば、同乗者の眠気度が２以下であっても運転支援情報を出力する。出力する運転支援情報としては、同乗者への運転交代を促す、同乗者の中で一番眠気度が低い者に運転を交代することを提案する等の「交代」や、同乗者に対して運転者の眠気が覚めるように会話を促す、運転手が眠くなっていることを通知する等の「努力」が挙げられる。

次に、ケース２として、運転者以外が眠い場合である。この場合は、同乗者の眠気度が３以上であれば、運転者の眠気度が２以下であっても運転支援情報を出力する。出力する運転支援情報としては、同乗者を寝かす又は同乗者を起こす等の「配慮」が挙げられる。

同乗者を寝かす場合は、音楽（ラジオ、テレビ等も含む）の音量を小さくすることや、エアコンの温度を調整するような制御信号を直接音楽再生部やエアコン等に出力する。一方、同乗者を起こす場合は、音楽の音量を大きくすることや、エアコンの温度を調整するような制御信号を直接音楽再生部やエアコン等に出力する。つまり、「配慮」の場合は、運転支援情報として出力されるのは、音楽再生部やエアコン等への制御信号となる。即ち、支援情報出力部１７が出力するのは表示や音声等に限らず、他の車載機器等に対する制御信号等も含む。制御信号の出力が困難な場合は音楽の音量を小さくすることや、エアコンの温度を調整する旨の表示を行ってもよい。

なお、このケース２において、同乗者を寝かすか起こすかは、運転者等の入力操作等により設定してもよい。或いは、運転者の眠気度が１の場合は寝かすようにし、眠気度が２の場合は起こすようにする等運転者の眠気度に応じて変更してもよい。

次に、ケース３として、全員が眠い場合である。この場合は、運転者及び同乗者の眠気度が３以上であれば運転支援情報を出力する。出力する運転支援情報としては、サービスエリア、駐車場、コンビニ等で休むことを促す等の「休憩促し」が挙げられる。

次に、ケース４として、全員が眠くない場合である。この場合は、運転者及び同乗者の眠気度が２以下であって、運転支援情報の出力はしない。

次に、ケース５として、ヒヤリハットの場合である。ここでのヒヤリハットとは、運転者が気付かないが、危険場面に遭遇して同乗者がヒヤっとしている場合や運転者が気付かないが、同乗者が走行速度の超過を感じている場合等を示している。この場合は、同乗者の緊張度が４以上であれば、運転者の緊張度が３以下であっても運転支援情報を出力する。出力する運転支援情報としては、ヒヤリハットが発生したことの通知、同乗者が体感している速度超過に対して、走行速度の抑制を通知する等の「注意喚起」が挙げられる。

次に、ケース６として、運転者が疲れている場合である。この場合は、運転者の疲労度が４以上であれば、同乗者の疲労度が３以下であっても運転支援情報を出力する。出力する運転支援情報としては、同乗者への運転交代を促す、同乗者の中で一番疲労度が低い者に運転を交代することを提案する等の「予防」が挙げられる。

なお、このケース６の場合、同乗者の疲労度も高い場合は、ケース３と同様に「休憩促し」としてもよい。

また、本実施例において、例えば、ケース１とケース６との条件がともに成立した場合、運転者が眠いときに同乗者がヒヤリハットを感じた場合は、それぞれの運転支援情報を出力するようにしてもよい。つまり、眠気度と緊張度と疲労度との基準値を個別に評価して、それぞれの基準値を超えた場合は複数の運転支援情報を出力するようにしてもよい。或いは、優先順位を設定してもよい。即ち、支援情報出力部１７は、眠気に関する情報、緊張に関する情報及び疲労に関する情報に設定された基準値に基づいて運転支援情報を出力している。

また、眠気度と緊張度と疲労度のうちいずれか一つのみを考慮（算出）してもよい。例えば緊張度のみの場合は、ヒヤリハットの運転支援情報、走行速度の抑制を通知する運転支援情報を出力することによって、運転者に対して注意喚起等の支援を行うことができるので有効である。

本実施例によれば、支援情報出力部１７は、眠気度に加えて、緊張度や疲労度も考慮して運転支援情報を出力しているので、運転者と同乗者の眠気以外の心身の状態を考慮することができる。

また、緊張度や疲労度を心拍センサ１９ａ、１９ｂから取得した心拍数や心拍揺らぎから算出しているので、複数の心身の状態を検出するために複数のセンサ等が不要で、１種類のセンサの出力から、眠気度、緊張度、疲労度の算出をすることができる。

なお、上述した実施例では、移動体として自動車等の車両で説明したが、車両に限らず、航空機や船舶等に搭載される機器であって、航空機や船舶等を運転（操縦）する者と同乗者とを対象としてもよい。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の情報出力装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１ 車載機
２ サーバ
１１ 状態判別部（活動状態取得部）
１４ パラメータテーブル
１５ 通信部
１６ 心身情報算出部
１７ 支援情報出力部
１８ Ｉ／Ｆ（生体情報取得部）
１９ａ、１９ｂ 心拍センサ
２１ 眠気度基準心拍数テーブル（眠気基準心拍数格納部）
２２ 通信部
２４ 制御部
２５ 個人別履歴データ格納部
Ｓ１１ 活動状態取得（生体情報取得工程）
Ｓ１３ 眠気度算出（算出工程）
Ｓ１４ 運転支援情報出力（出力工程）

Claims (9)

1. 移動体を運転する運転者及び前記移動体に同乗する同乗者の生体情報を取得する生体情報取得部と、
   前記生体情報に基づいて前記運転手及び前記同乗者の心身に関する情報を算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記運転者及び前記同乗者各々の前記心身に関する情報に基づいて、前記移動体の運転を支援する運転支援情報を出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする情報出力装置。
2. 前記出力部は、前記運転者及び前記同乗者各々に対して前記心身に関する情報に基準値を設定し、前記基準値に基づいて前記運転支援情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の情報出力装置。
3. 前記心身に関する情報は、眠気に関する情報、緊張に関する情報及び疲労に関する情報のうち少なくとも１以上を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の情報出力装置。
4. 前記算出部は、前記眠気に関する情報を算出し、
   前記出力部は、前記同乗者の眠気に関する情報の値が、前記運転者の眠気に関する情報の値よりも眠気が大きいことを示す場合、前記運転支援情報が出力され易くなるように前記基準値を変更することを特徴とする請求項３に記載の情報出力装置。
5. 前記運転者及び前記同乗者の活動状態を取得する活動状態取得部と、
   前記活動状態取得部が取得した前記活動状態に基づき、前記運転者及び同乗者の眠気基準心拍数が前記活動状態毎に格納されている眠気基準心拍数格納部から前記眠気基準心拍数を取得する眠気基準心拍数取得部と、を更に備え、
   前記算出部は、前記眠気基準心拍数及び前記生体情報に基づいて前記心身に関する情報を算出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の情報出力装置。
6. 前記出力部は、前記運転支援情報を表示する表示部及び前記運転支援情報を音声により出力する音声出力部の少なくとも一方を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の情報出力装置。
7. 移動体を運転する運転者及び、前記移動体に同乗する同乗者の生体情報を取得する生体情報取得工程と、
   前記生体情報に基づいて前記運転手及び前記同乗者の心身に関する情報を算出する算出工程と、
   前記算出工程で算出した前記運転者及び前記同乗者各々の前記心身に関する情報に基づいて、前記移動体の運転を支援する運転支援情報を出力する出力工程と、
   を含むことを特徴とする情報出力方法。
8. 請求項７に記載の情報出力方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報出力プログラム。
9. 請求項８に記載の情報出力プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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