JP3440600B2 - 居眠り警告装置 - Google Patents
居眠り警告装置Info
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は居眠り警告装置に関し、
特に車両における居眠り運転の防止等のために使用する
ことの出来る居眠り警告装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、交通事故の増大に伴って各ドライ
バーには安全運転の必要性が益々高まっているが、居眠
り運転も交通事故の大きな原因の一つに挙げられている
ことからその防止手段が種々講じられている。 【０００３】例えば、実開平5-39506号公報において
は、腕バンドに設けられた心拍数センサーによりドライ
バーの心拍数を検出し、この心拍数が規定値以下になっ
た場合、ドライバーの覚醒度が低下していると判断して
ドライバーに警告を与え注意を喚起するという技術が示
されている。 【０００４】一般に、運転中に眠気を催した場合、ドラ
イバーは眠気を拭い去ろうとして意識的にまたは無意識
に欠伸や背伸びしたり座り直したりするなどの行動（こ
の様な眠気に伴って起こる行動を副次行動と呼んでい
る）を起こすことが多い。 【０００５】通常、眠くなると心拍数は減少するが、副
次行動の多いドライバーの場合は心拍数の一時的な増加
が混入することが多くなるため、結果的に図７に示すよ
うに覚醒時の心拍数の平均値（同図（ａ））と居眠り運
転時の心拍数の平均値（同図（ｂ））は殆ど変わらなく
なってしまう。 【０００６】従って、このようなドライバーの居眠り
は、上記のような従来技術の如く単に心拍数の低下のみ
で居眠りを検出することは出来ない。 【０００７】そこで、本出願人は特願平6-22736号にお
いて、心拍数の平均値を用いずに居眠りを正確に検出し
て警告を発生することを目的とした装置を開示した。そ
の内容は次のとおりである。 【０００８】＜特願平6-22736号の内容＞心拍生信号は
図８の心電図に示すような波形をしており、この心電図
の一番高い山をＲ波と呼んでおり、Ｒ波とＲ波との間隔
をＲＲＩ（Ｒ−Ｒ Interval)と呼んでいる。このＲＲＩ
値は図７における心拍間隔（又は心拍数）に対応するも
のである。 【０００９】このＲＲＩの長さを心拍センサーの出力信
号として与えられるＲ波とＲ波との心拍間隔から読み取
り、一拍毎にプロットすると図９に示すような心拍変動
波形となる。 【００１０】この心拍変動波形においては、心臓は常に
一定の間隔で拍動している訳ではなく絶えず変動し揺ら
いでいることを表している。 【００１１】図９のグラフは、ＲＲＩの長さを縦軸にと
っているので心拍が早くなればＲＲＩの値は低くなり、
心拍が遅くなればＲＲＩが高くなることを示している。
また、ドライバーが眠気を催して心拍が遅くなってくる
とＲＲＩは上昇し予め求めておいた覚醒時の平均値Ｘ0
よりも値が高くなることが多くなる。 【００１２】今、この様な心拍変動波形において、図示
の区間に於ける平均値は覚醒時の平均値Ｘ0 と殆ど同
じになってしまうが、居眠りが徐々に進行して行く状態
を示す積分値は黒く塗り潰した部分の方が覚醒時の値よ
り大きくなって現れるので居眠りとして判定することが
出来る。 【００１３】また、区間においては、この平均値は明
らかに上記の平均値Ｘ0 以下となってしまい居眠り検出
は出来ないが、黒く塗り潰した部分の面積（積分値）を
求め、この値が基準値以上か否かを調べれば居眠り検出
を行うことが出来ることとなる。 【００１４】そこで、この居眠り警告装置を装着した時
（即ち覚醒時）に心拍センサーによって検出された所定
数の心拍の全ＲＲＩ値を求め且つその平均値を求めると
共にこの平均値を越えるＲＲＩ値の積分値を所定倍して
閾値として決めておく。 【００１５】このように覚醒時にＲＲＩ値の平均値と閾
値とを求めておき、その後、例えば自動車を走行させた
時等において、上記と同様の所定数のＲＲＩ値を求め、
これらのＲＲＩ値の内上記に求めておいた平均値を越え
るＲＲＩ値を積分する。即ち、図９の黒く塗りつぶした
部分の面積を求めることになる。 【００１６】そして、この積分値が上記の閾値を越えて
いる時には警告発生手段をコントロールユニットから付
勢することによりドライバー等に居眠り運転の警告を与
えることが出来る。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特願平6-22736号においては、覚醒時の平均値Ｘ0 を計
算している最中に、ドライバーが体を動かしたり溜め息
を付いたり或いは会話する等の行動をとると、ＲＲＩ値
が急激に小さくなり正確な平均値Ｘ0 を求められなくな
ってしまうこととなり、正確な居眠り検知が出来なくな
ってしまうという問題点があった。 【００１８】即ち、図１０に示す心拍対ＲＲＩ値のグラ
フの如く、区間ではドライバーの体が動いた結果、Ｒ
ＲＩ値が大きく変動しており（このときには分散値σ2
は大きい）、覚醒時の正確な平均値Ｘ0 が求められな
い。一方、区間では、ＲＲＩ値の変動が小さく（分散
値が小さく）、このときの平均値Ｘ0 は信頼できるもの
である。 【００１９】従って、本発明は、覚醒時の心拍のＲＲＩ
値の平均値が常に正しいものとはせずに居眠り状態を正
確に検出して警告を発生する装置を提供することを目的
とする。 【００２０】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る居眠り警告装置は、心拍センサーと、
警告発生手段と、装着した覚醒時に該センサーによって
検出された所定数の心拍の全ＲＲＩ値の平均値並びに該
平均値を越えるＲＲＩ値の積分値の所定倍を閾値として
計算しておき、その後の所定数のＲＲＩ値の内、該平均
値を越えるＲＲＩ値を積分して該閾値を越えているとき
に該警告発生手段を付勢するコントロールユニットとを
備えるとともに、該コントロールユニットが、該平均値
を計算する際に該ＲＲＩ値の分散値も求めるとともに該
分散値が該平均値に応じて決定される上限値を越えてい
るときには該平均値及び分散値を再計算することを特徴
としたものである。 【００２１】 【作用】本発明では、上記の特願平6-22736号と同様に
まず、この居眠り警告装置を装着した時（即ち覚醒時）
に心拍センサーによって検出された所定数の心拍の全Ｒ
ＲＩ値を求め且つその平均値Ｘ0 を求めるが、これと同
時に該ＲＲＩ値の分散値σ2 も求めておく。 【００２２】そして、この分散値σ2 が所定値を越えて
いる場合には、上記のようにドライバーが体を動かした
り溜め息を付いたり或いは会話する等の行動をとった結
果、上記の平均値Ｘ0 は変動した信頼できない値である
として（図１０参照）、このときの平均値Ｘ0 を用いず
に再度平均値Ｘ0 及び分散値σ2 を計算する。 【００２３】この分散値σ2 が上限値を越えていなけれ
ば、再計算した平均値Ｘ0 は信頼できる値であるので、
更にこの平均値Ｘ0 を所定倍した上限値と該平均値Ｘ0
を越えるＲＲＩ値の積分値を所定倍して閾値として決め
て記憶しておく。 【００２４】ただし、この分散値σ2 の上限値は非常に
個人差が存在し、或る人にとっては適切でもそれが他の
人にも適切であるとは限らない（図５参照）。 【００２５】この場合、平均値Ｘ0 と分散値σ2 とは、
平均値Ｘ0 が小さい人（心拍の早い人）は分散値σ2 も
小さく、逆に平均値Ｘ0 が大きい人（心拍の遅い人）は
分散値σ2 も大きいという関係にあることが分かった。 【００２６】そこで、本発明では、該上限値を平均値Ｘ
0 に応じて決定した値を用いている。 【００２７】その後、例えば自動車を走行させた時等に
おいても上記と同様に所定数のＲＲＩ値を求め、これら
のＲＲＩ値の内、上記の平均値Ｘ0 を越えるＲＲＩ値を
積分する。 【００２８】そして、上記に求めておいた平均値を越え
るＲＲＩ値を積分することにより、図９の黒く塗りつぶ
した部分の面積を求める。 【００２９】この積分値が上記の閾値を越えている時に
は警告発生手段をコントロールユニットから付勢するこ
とによりドライバー等に居眠り運転の警告を与えること
が出来る。 【００３０】このようにして、ＲＲＩ値における信頼で
きる平均値Ｘ0 のみを使用した積分を行うので、正確な
居眠り警報を発することができる。 【００３１】 【実施例】図１は本発明に係る居眠り警告装置の電気回
路構成を示しており、基本的には上記の特願平6-22736
号と同様のものを使用することができ、図中、１はコン
トロールユニット、２は心拍センサー、３は警告発生手
段としての軽微な電撃を与える警告片、４はコントロー
ルユニット１並びに心拍センサー２に電源を与えるため
の電源部、５はこの電源部４を起動するためのスイッ
チ、６は心拍センサー２の出力信号を受けて演算を行う
演算回路、７は演算回路６の出力信号により駆動されて
警告片３を駆動するための発信回路である。 【００３２】図２及び図３には図１に示した本発明に係
る居眠り警告装置を腕バンド１０に装着したときの状態
を示しており、これも基本的には上記の特願平6-22736
号と同様のものを使用することができ、コントロールユ
ニット１は腕バンド１０の表面に設けられているが、心
拍センサー２及び警告片３は腕バンド１０の裏側に貼着
されており、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように腕バン
ド１０の両側に設けた面ファスナー１０ａによって手首
にしっかり巻き付けた時に、心拍センサー２及び警告片
３が手首に直接接触すると共に、コントロールユニット
１はこの腕バンド１０の外側からスイッチ５を操作出来
る様にしている。 【００３３】図４は上記の図１乃至図３に示したコント
ロールユニット１における演算回路６に格納され且つ実
行されるプログラムのフローチャートを示したもので、
以下この図４のフローチャートを参照して図１乃至図３
に示した実施例の動作を説明する。 【００３４】先ずこの腕バンド１０を居眠り運転防止に
使用すると、ドライバーはコントロールユニット１にお
けるスイッチ５を操作することにより電源部４をＯＮと
し、図４に示すフローチャートを開始させる。尚、この
スイッチ５は例えば、押すと電源部４が動作を継続する
こととなり、もう一度押せば元に復旧して電源部４の動
作を解除することが出来るものである。 【００３５】この様に電源をＯＮにしたとき、即ち初期
状態としての覚醒時に於いて心拍センサー２は図８に示
した様な心拍生信号を演算回路６に出力する。 【００３６】演算回路６は所定数、例えば、６０拍分の
ＲＲＩを取り込んで内蔵するメモリ（図示せず）に記憶
しておく（ステップＳ１）。 【００３７】そして、この６０拍分のＲＲＩの平均値Ｘ
0 及び分散値σ2 を求める（ステップＳ２）。 【００３８】この分散値σ2 は非常に個人差が存在し、
或る人にとっては適切でもそれが他の人にも適切である
とは限らない（図５参照）。平均値Ｘ0 と分散値σ2 と
は、平均値Ｘ0 が小さい人（心拍の早い人）は分散値σ
2 も小さく、逆に平均値Ｘ0が大きい人（心拍の遅い
人）は分散値σ2 も大きいという関係にある。実験によ
れば、最小と最大で実に１０倍以上の差があることが分
かった。 【００３９】そこで、平均値Ｘ0 が信頼できるものであ
るか否かを判定するために平均値Ｘ 0 に応じて分散値σ
2 の上限値Ａを決定する（ステップＳ３）。 【００４０】図６はこのステップＳ３を具体的に示した
もので、平均値Ｘ0 が「６００」以下のときは上限値Ａ
＝Ａ１（例えば5000msec2)とし、平均値Ｘ0 が「６０
０」を越えるが「８００」以下のときは上限値Ａ＝Ａ２
とし、平均値Ｘ0 が「８００」を越えるが「１０００」
以下のときは上限値Ａ＝Ａ３とし、平均値Ｘ0 が「１０
００」を越えるが「１２００」以下のときは上限値Ａ＝
Ａ４とし、平均値Ｘ0 が「１２００」を越えるときは上
限値Ａ＝Ａ５としている。なお、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ
４＜Ａ５である。 【００４１】このようにして決定された上限値Ａに対し
て上記の分散値σ2 が越えたか否かを判定する（ステッ
プＳ４）。そして、σ2 ≦Ａのときのみ、同時に計算し
た平均値Ｘ0 が正確であると見做して次のステップＳ５
に進む。 【００４２】ステップＳ５では、更にこの様にして求め
た平均値Ｘ0 を越えたＲＲＩの積分値Ｙ0 を求め、且つ
この積分値Ｙ0 に所定の係数を乗じた閾値Ｋ・Ｙ0 を求
める。 【００４３】なお、上記の定数Ｋは例えば「３」であ
り、これは覚醒時から判断してどれ位のものであれば居
眠りと判定出来るかを示す値であればどのような値であ
っても構わない。 【００４４】この様にして初期の覚醒時においてＲＲＩ
の平均値Ｘ0 と閾値Ｋ・Ｙ0 を求めておき、その後の走
行時等における居眠り運転の判定を行う。 【００４５】即ち、まず上記と同様にして６０拍分のＲ
ＲＩ値を取り込みメモリに記憶しておく（ステップＳ
６）。 【００４６】そして、この取り込んだＲＲＩ値の内上記
のステップＳ２で求めた平均値Ｘ0を越えるものを抽出
しその積分値Ｙを求める（ステップＳ７）。 【００４７】この結果、走行時等の積分値Ｙと初期の覚
醒時に於ける閾値Ｋ・Ｙ0 との大小関係を判定する（ス
テップＳ８）。 【００４８】即ち、走行時等の積分値Ｙが覚醒時の閾値
Ｋ・Ｙ0 以下であることが判ったときにはステップＳ５
に戻るが、積分値Ｙが閾値Ｋ・Ｙ0 より大きいことが判
った時には居眠り運転状態であるとして演算回路６は発
信回路７を駆動する（ステップＳ９）。 【００４９】従って発信回路７は警告片３に警告信号を
与えることが出来、警告片３はドライバーに対して軽微
な電撃を与えることができる。尚、警告発生手段として
は、その他に音声，振動，香り，風等を用いることがで
きることは言うまでもない。 【００５０】そして、この様な警告を一定時間行った後
（ステップＳ１０）、ステップＳ５に戻り上記の動作を
繰り返す。 【００５１】なお、上記の実施例において警報片３は腕
バンド１０に貼着されているが、これを外部の例えばダ
ッシュボード等に設けて無線電波により信号を送受信す
るように構成してもよい。 【００５２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る居眠
り警告装置によれば、覚醒時に所定数の心拍のＲＲＩ値
の平均値及び分散値並びにこの分散値が該平均値に応じ
て決定される上限値以下のときの平均値を越えるＲＲＩ
値の積分値の所定倍の閾値を求めておき、その後同様に
して求めたＲＲＩ値の内上記の平均値を越えるものを積
分して求め、この積分値が上記の閾値を越えている時に
居眠りが発生しているとして警告を発生するとともに該
分散値が該上限値を越えたときには該平均値及び分散値
を再計算するように構成したので、覚醒時に個人個人の
平均値を求めるキャリブレーションが行われるるととも
に個人差に対応して分散値の個人差を補正して正確な判
定ができ正確な居眠り検出が出来ることとなる。
特に車両における居眠り運転の防止等のために使用する
ことの出来る居眠り警告装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、交通事故の増大に伴って各ドライ
バーには安全運転の必要性が益々高まっているが、居眠
り運転も交通事故の大きな原因の一つに挙げられている
ことからその防止手段が種々講じられている。 【０００３】例えば、実開平5-39506号公報において
は、腕バンドに設けられた心拍数センサーによりドライ
バーの心拍数を検出し、この心拍数が規定値以下になっ
た場合、ドライバーの覚醒度が低下していると判断して
ドライバーに警告を与え注意を喚起するという技術が示
されている。 【０００４】一般に、運転中に眠気を催した場合、ドラ
イバーは眠気を拭い去ろうとして意識的にまたは無意識
に欠伸や背伸びしたり座り直したりするなどの行動（こ
の様な眠気に伴って起こる行動を副次行動と呼んでい
る）を起こすことが多い。 【０００５】通常、眠くなると心拍数は減少するが、副
次行動の多いドライバーの場合は心拍数の一時的な増加
が混入することが多くなるため、結果的に図７に示すよ
うに覚醒時の心拍数の平均値（同図（ａ））と居眠り運
転時の心拍数の平均値（同図（ｂ））は殆ど変わらなく
なってしまう。 【０００６】従って、このようなドライバーの居眠り
は、上記のような従来技術の如く単に心拍数の低下のみ
で居眠りを検出することは出来ない。 【０００７】そこで、本出願人は特願平6-22736号にお
いて、心拍数の平均値を用いずに居眠りを正確に検出し
て警告を発生することを目的とした装置を開示した。そ
の内容は次のとおりである。 【０００８】＜特願平6-22736号の内容＞心拍生信号は
図８の心電図に示すような波形をしており、この心電図
の一番高い山をＲ波と呼んでおり、Ｒ波とＲ波との間隔
をＲＲＩ（Ｒ−Ｒ Interval)と呼んでいる。このＲＲＩ
値は図７における心拍間隔（又は心拍数）に対応するも
のである。 【０００９】このＲＲＩの長さを心拍センサーの出力信
号として与えられるＲ波とＲ波との心拍間隔から読み取
り、一拍毎にプロットすると図９に示すような心拍変動
波形となる。 【００１０】この心拍変動波形においては、心臓は常に
一定の間隔で拍動している訳ではなく絶えず変動し揺ら
いでいることを表している。 【００１１】図９のグラフは、ＲＲＩの長さを縦軸にと
っているので心拍が早くなればＲＲＩの値は低くなり、
心拍が遅くなればＲＲＩが高くなることを示している。
また、ドライバーが眠気を催して心拍が遅くなってくる
とＲＲＩは上昇し予め求めておいた覚醒時の平均値Ｘ0
よりも値が高くなることが多くなる。 【００１２】今、この様な心拍変動波形において、図示
の区間に於ける平均値は覚醒時の平均値Ｘ0 と殆ど同
じになってしまうが、居眠りが徐々に進行して行く状態
を示す積分値は黒く塗り潰した部分の方が覚醒時の値よ
り大きくなって現れるので居眠りとして判定することが
出来る。 【００１３】また、区間においては、この平均値は明
らかに上記の平均値Ｘ0 以下となってしまい居眠り検出
は出来ないが、黒く塗り潰した部分の面積（積分値）を
求め、この値が基準値以上か否かを調べれば居眠り検出
を行うことが出来ることとなる。 【００１４】そこで、この居眠り警告装置を装着した時
（即ち覚醒時）に心拍センサーによって検出された所定
数の心拍の全ＲＲＩ値を求め且つその平均値を求めると
共にこの平均値を越えるＲＲＩ値の積分値を所定倍して
閾値として決めておく。 【００１５】このように覚醒時にＲＲＩ値の平均値と閾
値とを求めておき、その後、例えば自動車を走行させた
時等において、上記と同様の所定数のＲＲＩ値を求め、
これらのＲＲＩ値の内上記に求めておいた平均値を越え
るＲＲＩ値を積分する。即ち、図９の黒く塗りつぶした
部分の面積を求めることになる。 【００１６】そして、この積分値が上記の閾値を越えて
いる時には警告発生手段をコントロールユニットから付
勢することによりドライバー等に居眠り運転の警告を与
えることが出来る。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特願平6-22736号においては、覚醒時の平均値Ｘ0 を計
算している最中に、ドライバーが体を動かしたり溜め息
を付いたり或いは会話する等の行動をとると、ＲＲＩ値
が急激に小さくなり正確な平均値Ｘ0 を求められなくな
ってしまうこととなり、正確な居眠り検知が出来なくな
ってしまうという問題点があった。 【００１８】即ち、図１０に示す心拍対ＲＲＩ値のグラ
フの如く、区間ではドライバーの体が動いた結果、Ｒ
ＲＩ値が大きく変動しており（このときには分散値σ2
は大きい）、覚醒時の正確な平均値Ｘ0 が求められな
い。一方、区間では、ＲＲＩ値の変動が小さく（分散
値が小さく）、このときの平均値Ｘ0 は信頼できるもの
である。 【００１９】従って、本発明は、覚醒時の心拍のＲＲＩ
値の平均値が常に正しいものとはせずに居眠り状態を正
確に検出して警告を発生する装置を提供することを目的
とする。 【００２０】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る居眠り警告装置は、心拍センサーと、
警告発生手段と、装着した覚醒時に該センサーによって
検出された所定数の心拍の全ＲＲＩ値の平均値並びに該
平均値を越えるＲＲＩ値の積分値の所定倍を閾値として
計算しておき、その後の所定数のＲＲＩ値の内、該平均
値を越えるＲＲＩ値を積分して該閾値を越えているとき
に該警告発生手段を付勢するコントロールユニットとを
備えるとともに、該コントロールユニットが、該平均値
を計算する際に該ＲＲＩ値の分散値も求めるとともに該
分散値が該平均値に応じて決定される上限値を越えてい
るときには該平均値及び分散値を再計算することを特徴
としたものである。 【００２１】 【作用】本発明では、上記の特願平6-22736号と同様に
まず、この居眠り警告装置を装着した時（即ち覚醒時）
に心拍センサーによって検出された所定数の心拍の全Ｒ
ＲＩ値を求め且つその平均値Ｘ0 を求めるが、これと同
時に該ＲＲＩ値の分散値σ2 も求めておく。 【００２２】そして、この分散値σ2 が所定値を越えて
いる場合には、上記のようにドライバーが体を動かした
り溜め息を付いたり或いは会話する等の行動をとった結
果、上記の平均値Ｘ0 は変動した信頼できない値である
として（図１０参照）、このときの平均値Ｘ0 を用いず
に再度平均値Ｘ0 及び分散値σ2 を計算する。 【００２３】この分散値σ2 が上限値を越えていなけれ
ば、再計算した平均値Ｘ0 は信頼できる値であるので、
更にこの平均値Ｘ0 を所定倍した上限値と該平均値Ｘ0
を越えるＲＲＩ値の積分値を所定倍して閾値として決め
て記憶しておく。 【００２４】ただし、この分散値σ2 の上限値は非常に
個人差が存在し、或る人にとっては適切でもそれが他の
人にも適切であるとは限らない（図５参照）。 【００２５】この場合、平均値Ｘ0 と分散値σ2 とは、
平均値Ｘ0 が小さい人（心拍の早い人）は分散値σ2 も
小さく、逆に平均値Ｘ0 が大きい人（心拍の遅い人）は
分散値σ2 も大きいという関係にあることが分かった。 【００２６】そこで、本発明では、該上限値を平均値Ｘ
0 に応じて決定した値を用いている。 【００２７】その後、例えば自動車を走行させた時等に
おいても上記と同様に所定数のＲＲＩ値を求め、これら
のＲＲＩ値の内、上記の平均値Ｘ0 を越えるＲＲＩ値を
積分する。 【００２８】そして、上記に求めておいた平均値を越え
るＲＲＩ値を積分することにより、図９の黒く塗りつぶ
した部分の面積を求める。 【００２９】この積分値が上記の閾値を越えている時に
は警告発生手段をコントロールユニットから付勢するこ
とによりドライバー等に居眠り運転の警告を与えること
が出来る。 【００３０】このようにして、ＲＲＩ値における信頼で
きる平均値Ｘ0 のみを使用した積分を行うので、正確な
居眠り警報を発することができる。 【００３１】 【実施例】図１は本発明に係る居眠り警告装置の電気回
路構成を示しており、基本的には上記の特願平6-22736
号と同様のものを使用することができ、図中、１はコン
トロールユニット、２は心拍センサー、３は警告発生手
段としての軽微な電撃を与える警告片、４はコントロー
ルユニット１並びに心拍センサー２に電源を与えるため
の電源部、５はこの電源部４を起動するためのスイッ
チ、６は心拍センサー２の出力信号を受けて演算を行う
演算回路、７は演算回路６の出力信号により駆動されて
警告片３を駆動するための発信回路である。 【００３２】図２及び図３には図１に示した本発明に係
る居眠り警告装置を腕バンド１０に装着したときの状態
を示しており、これも基本的には上記の特願平6-22736
号と同様のものを使用することができ、コントロールユ
ニット１は腕バンド１０の表面に設けられているが、心
拍センサー２及び警告片３は腕バンド１０の裏側に貼着
されており、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように腕バン
ド１０の両側に設けた面ファスナー１０ａによって手首
にしっかり巻き付けた時に、心拍センサー２及び警告片
３が手首に直接接触すると共に、コントロールユニット
１はこの腕バンド１０の外側からスイッチ５を操作出来
る様にしている。 【００３３】図４は上記の図１乃至図３に示したコント
ロールユニット１における演算回路６に格納され且つ実
行されるプログラムのフローチャートを示したもので、
以下この図４のフローチャートを参照して図１乃至図３
に示した実施例の動作を説明する。 【００３４】先ずこの腕バンド１０を居眠り運転防止に
使用すると、ドライバーはコントロールユニット１にお
けるスイッチ５を操作することにより電源部４をＯＮと
し、図４に示すフローチャートを開始させる。尚、この
スイッチ５は例えば、押すと電源部４が動作を継続する
こととなり、もう一度押せば元に復旧して電源部４の動
作を解除することが出来るものである。 【００３５】この様に電源をＯＮにしたとき、即ち初期
状態としての覚醒時に於いて心拍センサー２は図８に示
した様な心拍生信号を演算回路６に出力する。 【００３６】演算回路６は所定数、例えば、６０拍分の
ＲＲＩを取り込んで内蔵するメモリ（図示せず）に記憶
しておく（ステップＳ１）。 【００３７】そして、この６０拍分のＲＲＩの平均値Ｘ
0 及び分散値σ2 を求める（ステップＳ２）。 【００３８】この分散値σ2 は非常に個人差が存在し、
或る人にとっては適切でもそれが他の人にも適切である
とは限らない（図５参照）。平均値Ｘ0 と分散値σ2 と
は、平均値Ｘ0 が小さい人（心拍の早い人）は分散値σ
2 も小さく、逆に平均値Ｘ0が大きい人（心拍の遅い
人）は分散値σ2 も大きいという関係にある。実験によ
れば、最小と最大で実に１０倍以上の差があることが分
かった。 【００３９】そこで、平均値Ｘ0 が信頼できるものであ
るか否かを判定するために平均値Ｘ 0 に応じて分散値σ
2 の上限値Ａを決定する（ステップＳ３）。 【００４０】図６はこのステップＳ３を具体的に示した
もので、平均値Ｘ0 が「６００」以下のときは上限値Ａ
＝Ａ１（例えば5000msec2)とし、平均値Ｘ0 が「６０
０」を越えるが「８００」以下のときは上限値Ａ＝Ａ２
とし、平均値Ｘ0 が「８００」を越えるが「１０００」
以下のときは上限値Ａ＝Ａ３とし、平均値Ｘ0 が「１０
００」を越えるが「１２００」以下のときは上限値Ａ＝
Ａ４とし、平均値Ｘ0 が「１２００」を越えるときは上
限値Ａ＝Ａ５としている。なお、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ
４＜Ａ５である。 【００４１】このようにして決定された上限値Ａに対し
て上記の分散値σ2 が越えたか否かを判定する（ステッ
プＳ４）。そして、σ2 ≦Ａのときのみ、同時に計算し
た平均値Ｘ0 が正確であると見做して次のステップＳ５
に進む。 【００４２】ステップＳ５では、更にこの様にして求め
た平均値Ｘ0 を越えたＲＲＩの積分値Ｙ0 を求め、且つ
この積分値Ｙ0 に所定の係数を乗じた閾値Ｋ・Ｙ0 を求
める。 【００４３】なお、上記の定数Ｋは例えば「３」であ
り、これは覚醒時から判断してどれ位のものであれば居
眠りと判定出来るかを示す値であればどのような値であ
っても構わない。 【００４４】この様にして初期の覚醒時においてＲＲＩ
の平均値Ｘ0 と閾値Ｋ・Ｙ0 を求めておき、その後の走
行時等における居眠り運転の判定を行う。 【００４５】即ち、まず上記と同様にして６０拍分のＲ
ＲＩ値を取り込みメモリに記憶しておく（ステップＳ
６）。 【００４６】そして、この取り込んだＲＲＩ値の内上記
のステップＳ２で求めた平均値Ｘ0を越えるものを抽出
しその積分値Ｙを求める（ステップＳ７）。 【００４７】この結果、走行時等の積分値Ｙと初期の覚
醒時に於ける閾値Ｋ・Ｙ0 との大小関係を判定する（ス
テップＳ８）。 【００４８】即ち、走行時等の積分値Ｙが覚醒時の閾値
Ｋ・Ｙ0 以下であることが判ったときにはステップＳ５
に戻るが、積分値Ｙが閾値Ｋ・Ｙ0 より大きいことが判
った時には居眠り運転状態であるとして演算回路６は発
信回路７を駆動する（ステップＳ９）。 【００４９】従って発信回路７は警告片３に警告信号を
与えることが出来、警告片３はドライバーに対して軽微
な電撃を与えることができる。尚、警告発生手段として
は、その他に音声，振動，香り，風等を用いることがで
きることは言うまでもない。 【００５０】そして、この様な警告を一定時間行った後
（ステップＳ１０）、ステップＳ５に戻り上記の動作を
繰り返す。 【００５１】なお、上記の実施例において警報片３は腕
バンド１０に貼着されているが、これを外部の例えばダ
ッシュボード等に設けて無線電波により信号を送受信す
るように構成してもよい。 【００５２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る居眠
り警告装置によれば、覚醒時に所定数の心拍のＲＲＩ値
の平均値及び分散値並びにこの分散値が該平均値に応じ
て決定される上限値以下のときの平均値を越えるＲＲＩ
値の積分値の所定倍の閾値を求めておき、その後同様に
して求めたＲＲＩ値の内上記の平均値を越えるものを積
分して求め、この積分値が上記の閾値を越えている時に
居眠りが発生しているとして警告を発生するとともに該
分散値が該上限値を越えたときには該平均値及び分散値
を再計算するように構成したので、覚醒時に個人個人の
平均値を求めるキャリブレーションが行われるるととも
に個人差に対応して分散値の個人差を補正して正確な判
定ができ正確な居眠り検出が出来ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び特願平6-22736号に係る居眠り警告
装置の電気回路構成を示したブロック図である。 【図２】本発明及び特願平6-22736号に係る居眠り警告
装置を腕バンドに設けた時の外観図である。 【図３】本発明及び特願平6-22736号に係る居眠り警告
装置を腕バンドを設けた時に手首に装着した時の図であ
る。 【図４】本発明に係る居眠り警告装置に用いられるコン
トロールユニットに格納され且つ実行されるプログラム
のフローチャート図である。 【図５】ＲＲＩ値の平均値と分散値との関係を示したグ
ラフ図である。 【図６】図４のフローチャートにおいて平均値に応じて
分散値の上限値を決定するための具体的な処理例を示し
たフローチャート図である。 【図７】覚醒時と居眠り運転時の心拍数の時間変化をそ
れぞれ示した波形図である。 【図８】心拍センサーによって得られる心拍生信号を示
した心電波形図である。 【図９】心拍センサーによって得られるＲＲＩの心拍変
動波形を示した図である。 【図１０】ＲＲＩ値の平均値と分散値との関係を示すた
めの波形図である。 【符号の説明】 １ コントロールユニット ２ 心拍センサー ３ 警告片 ４ 電源部 ５ 電源スイッチ ６ 演算回路 ７ 発信回路 １０ 腕バンド 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
装置の電気回路構成を示したブロック図である。 【図２】本発明及び特願平6-22736号に係る居眠り警告
装置を腕バンドに設けた時の外観図である。 【図３】本発明及び特願平6-22736号に係る居眠り警告
装置を腕バンドを設けた時に手首に装着した時の図であ
る。 【図４】本発明に係る居眠り警告装置に用いられるコン
トロールユニットに格納され且つ実行されるプログラム
のフローチャート図である。 【図５】ＲＲＩ値の平均値と分散値との関係を示したグ
ラフ図である。 【図６】図４のフローチャートにおいて平均値に応じて
分散値の上限値を決定するための具体的な処理例を示し
たフローチャート図である。 【図７】覚醒時と居眠り運転時の心拍数の時間変化をそ
れぞれ示した波形図である。 【図８】心拍センサーによって得られる心拍生信号を示
した心電波形図である。 【図９】心拍センサーによって得られるＲＲＩの心拍変
動波形を示した図である。 【図１０】ＲＲＩ値の平均値と分散値との関係を示すた
めの波形図である。 【符号の説明】 １ コントロールユニット ２ 心拍センサー ３ 警告片 ４ 電源部 ５ 電源スイッチ ６ 演算回路 ７ 発信回路 １０ 腕バンド 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平８−150128（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−228171（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−292661（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−348759（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−106130（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−39506（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−90233（ＪＰ，Ｕ)
実公 平３−49686（ＪＰ，Ｙ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61M 21/00
A61B 5/0245
A61B 5/18
B60K 28/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】心拍センサーと、警告発生手段と、装着し
た覚醒時に該センサーによって検出された所定数の心拍
の全ＲＲＩ値の平均値並びに該平均値を越えるＲＲＩ値
の積分値の所定倍を閾値として計算しておき、その後の
所定数のＲＲＩ値の内、該平均値を越えるＲＲＩ値を積
分して該閾値を越えているときに該警告発生手段を付勢
するコントロールユニットとを備えた居眠り警告装置に
おいて、 該コントロールユニットが、該平均値を計算する際に該
ＲＲＩ値の分散値も求めるとともに該分散値が該平均値
に応じて決定される上限値を越えているときには該平均
値及び分散値を再計算することを特徴とした居眠り警告
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01369595A JP3440600B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 居眠り警告装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01369595A JP3440600B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 居眠り警告装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08196636A JPH08196636A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3440600B2 true JP3440600B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=11840339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01369595A Expired - Fee Related JP3440600B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 居眠り警告装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440600B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5865736A (en) * | 1997-09-30 | 1999-02-02 | Nellcor Puritan Bennett, Inc. | Method and apparatus for nuisance alarm reductions |
| JP4731031B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-07-20 | 株式会社デンソー | 睡眠解析装置及びプログラム並びに記録媒体 |
| EP1637075A1 (fr) * | 2004-09-20 | 2006-03-22 | Centre Hospitalier Regional Universitaire de Lille | Procédé et dispositif d'évaluation de la douleur chez un être vivant |
| KR101866724B1 (ko) * | 2016-06-23 | 2018-06-15 | 현대자동차주식회사 | 웨어러블 디바이스, 그와 통신하는 차량 및 그 제어 방법 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP01369595A patent/JP3440600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08196636A (ja) | 1996-08-06 |
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