JP4797646B2 - Arousal level estimation device and arousal level estimation method - Google Patents
Arousal level estimation device and arousal level estimation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4797646B2 JP4797646B2 JP2006015105A JP2006015105A JP4797646B2 JP 4797646 B2 JP4797646 B2 JP 4797646B2 JP 2006015105 A JP2006015105 A JP 2006015105A JP 2006015105 A JP2006015105 A JP 2006015105A JP 4797646 B2 JP4797646 B2 JP 4797646B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- frequency
- total
- value
- arousal level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
本発明は、ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定装置および覚醒度推定方法に関する。 The present invention relates to a wakefulness estimation apparatus and a wakefulness estimation method for estimating a user's wakefulness.
従来、人体の心拍数、体動回数、及び呼吸数を検出し、これら検出された心拍数、体動回数、及び呼吸数に基づいて、覚醒度を判断する生体状態判断装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、人の生理状態は各個人差、その日の体調等により異なるものである。したがって、上記従来の生体状態判断装置により検出された心拍数、体動回数、及び呼吸数においても、検出対象となる各個人の個人差、及び検出のタイミングにより検出誤差が生じる虞がある。したがって、覚醒度の判断の精度が低下する虞がある。一方、検出する生体情報等を増やすことで覚醒度の判断の精度を向上させることができるが、構成が複雑になる虞がある。 By the way, a person's physiological state changes with individual differences, the physical condition of the day, etc. Therefore, even in the heart rate, the number of body movements, and the respiration rate detected by the conventional living body state determination device, there is a possibility that a detection error may occur due to the individual difference of each individual to be detected and the detection timing. Therefore, there is a possibility that the accuracy of the determination of the arousal level is lowered. On the other hand, the accuracy of the determination of the arousal level can be improved by increasing the biological information to be detected, but the configuration may be complicated.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、簡易な構成で高精度にユーザの覚醒度を推定することができる覚醒度推定装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is a primary object of the present invention to provide a wakefulness estimation apparatus that can estimate a user's wakefulness with high accuracy with a simple configuration.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
ユーザの呼吸波形を検出する呼吸波形検出手段と、
前記呼吸波形検出手段により検出された前記呼吸波形の周波数毎のパワー値を検出する周波数パワー検出手段と、
前記ユーザの覚醒度が高いときにおける前記呼吸波形に基づいて、基準周波数を設定する基準周波数設定手段と、
前記周波数パワー検出手段により検出された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出するパワー合計算出手段と、
前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定手段と、を備える、ことを特徴とする覚醒度推定装置である。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A respiration waveform detecting means for detecting a respiration waveform of the user;
Frequency power detection means for detecting a power value for each frequency of the respiratory waveform detected by the respiratory waveform detection means;
A reference frequency setting means for setting a reference frequency based on the respiratory waveform when the user's arousal level is high;
Of the power values detected by the frequency power detection means, a power total calculation means for calculating the sum of the power values having a frequency higher than the reference frequency set by the reference frequency setting means;
An arousal level estimation device comprising: arousal level estimation unit that estimates the arousal level of the user based on a total value of the power values calculated by the total power calculation unit.
この一態様によれば、簡易な構成で高精度にユーザの覚醒度を推定することができる。 According to this aspect, the user's arousal level can be estimated with high accuracy with a simple configuration.
また、この一態様において、前記周波数パワー検出手段により検出された前記周波数毎のパワー値を正規化する正規化手段を更に備え、
前記パワー合計算出手段は、前記正規化手段により正規化された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出してもよい。これにより、ユーザの個人差、体調差等による呼吸波形のバラツキを抑えることができる。
Further, in this aspect, further comprising normalization means for normalizing the power value for each frequency detected by the frequency power detection means,
The power total calculation unit may calculate a total of the power values having a frequency larger than the reference frequency set by the reference frequency setting unit among the power values normalized by the normalization unit. . Thereby, the variation in the respiratory waveform due to individual differences, physical condition differences, and the like of the user can be suppressed.
さらに、この一態様において、前記覚醒度推定手段は、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値が増加するほど、前記ユーザの覚醒度が増加したと推定してもよい。 Furthermore, in this one aspect, the arousal level estimation means may estimate that the awakening level of the user has increased as the total value of the power values calculated by the total power calculation means increases.
この一態様において、前記覚醒度推定手段は、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値と所定の閾値とを比較して、前記ユーザの覚醒度のレベルを推定してもよい。これにより、ユーザは覚醒度を容易に認識することができる。 In this aspect, the arousal level estimation means may estimate the level of the user's arousal level by comparing the total value of the power values calculated by the power total calculation means with a predetermined threshold value. . Thereby, the user can easily recognize the arousal level.
この一態様において、前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数を、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値が所定値以上となるときにおける、前記パワー値がピークとなるときの周波数によって、更新する基準周波数更新手段を更に備えていてもよい。これにより、より正確な基準周波数を設定することができ、より高精度に覚醒度を推定することができる。 In this one aspect, the power value reaches a peak when the total value of the power values calculated by the power total calculation unit is equal to or greater than a predetermined value for the reference frequency set by the reference frequency setting unit. Reference frequency update means for updating may be further provided depending on the frequency of the time. Thereby, a more accurate reference frequency can be set, and the arousal level can be estimated with higher accuracy.
この一態様において、前記パワー値の合計値が所定周期で複数回、算出され、該算出された複数回の前記パワー値の合計値の移動平均値を算出する平均算出手段を更に備え、
前記覚醒度推定手段は、前記平均算出手段により算出された前記パワー値の合計値の移動平均値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定してもよい。これにより、パワー値の合計値のバラツキを抑えることが可能となり、より高精度に覚醒度を推定することができる。
In this aspect, the average value calculation unit is further provided that calculates the total value of the power values a plurality of times in a predetermined cycle, and calculates a moving average value of the calculated total values of the power values.
The arousal level estimation unit may estimate the arousal level of the user based on a moving average value of the total value of the power values calculated by the average calculation unit. Thereby, it becomes possible to suppress variation in the total value of the power values, and it is possible to estimate the arousal level with higher accuracy.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
ユーザの呼吸波形を検出する呼吸波形検出ステップと、
前記呼吸波形検出ステップにより検出された前記呼吸波形の周波数毎のパワー値を検出する周波数パワー検出ステップと、
前記ユーザの覚醒度が高いときにおける前記呼吸波形に基づいて、基準周波数を設定する基準周波数設定ステップと、
前記周波数パワー検出ステップにより検出された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定ステップにより設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出するパワー合計算出ステップと、
前記パワー合計算出ステップにより算出された前記パワー値の合計値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定ステップと、を含むことを特徴とする覚醒度推定方法であってもよい。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A respiration waveform detection step for detecting a respiration waveform of the user;
A frequency power detection step of detecting a power value for each frequency of the respiratory waveform detected by the respiratory waveform detection step;
A reference frequency setting step for setting a reference frequency based on the respiration waveform when the user's arousal level is high;
Of the power values detected by the frequency power detection step, a power total calculation step for calculating the sum of the power values having a frequency higher than the reference frequency set by the reference frequency setting step;
It may be a wakefulness level estimation method including a wakefulness level estimation step of estimating the wakefulness level of the user based on the total value of the power values calculated in the total power calculation step.
本発明によれば、簡易な構成で高精度にユーザの覚醒度を推定することができる。 According to the present invention, it is possible to estimate a user's arousal level with high accuracy with a simple configuration.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施例に係る覚醒度推定装置のシステム構成を示す概略のブロック図である。本実施例に係る覚醒度推定装置1は、後述する各種の演算処理等を行うコンピュータ本体2を中心に構成されている。なお、コンピュータ本体2は、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、当該装置1の各部を制御するCPU(Central Processing Unit)、CPUの実行プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、演算結果等を格納する読書き可能なRAM(Random Access Memory)、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス(I/O)等を有している。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a system configuration of a wakefulness estimation apparatus according to an embodiment of the present invention. The arousal
コンピュータ本体2には、ユーザの呼吸波形を検出する圧力センサ等の呼吸波形検出手段3が接続されている。圧力センサは、例えば、ユーザの鼻の穴から流出又は流入する空気の圧力を検出することで、ユーザの呼吸波形(図2(a))を検出する。また、ユーザの鼻の温度変化を検出する温度センサを用いて、ユーザの呼吸波形を検出してもよく、シートベルト又はシートに配設された圧電素子等の圧力センサを用いてもよい。すなわち、ユーザの呼吸波形が検出できれば、任意の検出方法が適用可能である。 A respiration waveform detection means 3 such as a pressure sensor for detecting a respiration waveform of the user is connected to the computer main body 2. A pressure sensor detects a user's respiration waveform (Drawing 2 (a)), for example by detecting pressure of air which flows out or flows in from a user's nostril. In addition, the respiratory waveform of the user may be detected using a temperature sensor that detects a temperature change of the user's nose, or a pressure sensor such as a piezoelectric element disposed on the seat belt or the seat may be used. That is, any detection method can be applied as long as the user's respiratory waveform can be detected.
コンピュータ本体2は、後述する周波数パワー検出手段2a、正規化手段2b、基準周波数設定手段2c、パワー合計算出手段2d、平均算出手段2e、覚醒度推定手段2f、および後述の基準周波数更新手段2g、を備えている。なお、周波数パワー検出手段2a、正規化手段2b、基準周波数設定手段2c、パワー合計算出手段2d、覚醒度推定手段2f、及び後述の基準周波数更新手段2gは、例えば、ROMに記憶され、CPUによって実行されるソフトウェアによって実現されている。また、このソフトウェアは、読書き可能な任意の記憶媒体に記憶され、CPUにより適宜読み込まれるような構成であってもよい。
The computer main body 2 includes a frequency power detection unit 2a, a
周波数パワー検出手段2aは、呼吸波形検出手段3により検出された呼吸波形の時系データのうち、任意の区間N(秒)のデータD1を取得する。また、周波数パワー検出手段2aは、データD1に対して、FFT解析(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を行い、図2(b)に示す如く、周波数毎のパワー値Pyy(f)(パワースペクトル)を求める。 The frequency power detection means 2a acquires data D1 of an arbitrary section N (seconds) from the time-series data of the respiratory waveform detected by the respiratory waveform detection means 3. Further, the frequency power detection means 2a performs an FFT analysis (Fast Fourier Transform) on the data D1 and, as shown in FIG. 2B, a power value P yy (f) (power) for each frequency. Spectrum).
正規化手段2bは、周波数パワー検出手段2aにより検出された周波数毎のパワー値Pyy(f)に対して正規化を行い、周波数毎の正規化されたパワー値Pyy(f)’を求める(図2(c))。正規化手段2bは、例えば、周波数毎のパワー値Pyy(f)の合計値が1.0(例えば、周波数0〜1Hzの間のパワーの積分値が1.0)となるように正規化を行う。この正規化により、例えば、検出日時のよるユーザの体調変化、ユーザ毎の個人差等によるデータのバラツキを抑制することができる為、後述の覚醒度の推定精度を向上させることができる。
The normalizing
基準周波数設定手段2cは、ユーザの覚醒度が高いときにおける呼吸波形に基づいて、基準周波数f1を設定する。以下、基準周波数f1の設定方法について、説明する。図3は、基準周波数f1の設定方法のフローの一例を示すフローチャートである。 The reference frequency setting means 2c sets the reference frequency f1 based on the respiratory waveform when the user's arousal level is high. Hereinafter, a method for setting the reference frequency f1 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a flow of a method for setting the reference frequency f1.
基準周波数設定手段2cは、呼吸波形検出手段3により検出された、ユーザの高覚醒時における呼吸波形を取得する(S100)。なお、ユーザが高覚醒時とは、例えば、ユーザの覚醒が高く、ユーザが眠気から確実に覚醒している状態を指し、高覚醒時における呼吸波形は実験的に求められ、記憶される。
The reference frequency setting unit 2c acquires the respiration waveform detected by the respiration
次に、基準周波数設定手段2cは、取得した呼吸波形に対してFFT解析を行い、周波数毎のパワー値Pyy1(f)を求める(S110)。 Next, the reference frequency setting unit 2c performs an FFT analysis on the acquired respiratory waveform to obtain a power value P yy 1 (f) for each frequency (S110).
その後、基準周波数設定手段2cは、求められた周波数毎のパワー値Pyy1(f)のうちパワー値Pyy1(f)が最大となる最大周波数fmaxを求める(S120)。 Thereafter, the reference frequency setting unit 2c obtains the maximum frequency f max that maximizes the power value P yy 1 (f) among the obtained power values P yy 1 (f) for each frequency (S120).
さらに、基準周波数設定手段2cは、上記(S100)から(S120)の処理をN回(例えば、3回)繰り返し、N個の最大周波数fmaxを求める。基準周波数設定手段2cは、これらN個の最大周波数fmaxの平均値fmax_mを算出し、この平均値fmax_mを基準周波数f1(例えば、f1=1.0)として、設定する(S130)。 Further, the reference frequency setting unit 2c repeats the processes from (S100) to (S120) N times (for example, 3 times) to obtain N maximum frequencies fmax . The reference frequency setting means 2c calculates an average value f max_m of these N maximum frequencies f max and sets the average value f max_m as the reference frequency f1 (for example, f1 = 1.0) (S130).
パワー合計算出手段2dは、正規化手段2bにより正規化されたパワー値Pyy(f)’のうち、基準周波数設定手段2cにより設定された基準周波数f1よりも周波数が大きいパワー値の合計(図2(d)に示す斜線部であり、基準周波数f1よりも大きい周波数のパワー値の積分値)S1(t)を算出する。算出されたパワー値の合計値S1(t)は、図2(e)に示す如く、変化する。 The power sum calculation means 2d is a sum of power values having a frequency larger than the reference frequency f1 set by the reference frequency setting means 2c among the power values P yy (f) ′ normalized by the normalization means 2b (see FIG. 2 (d) is an oblique line portion, and an integral value S1 (t) of a power value having a frequency higher than the reference frequency f1 is calculated. The total value S1 (t) of the calculated power values changes as shown in FIG.
なお、パワー合計算出手段2dは、周波数パワー検出手段2aにより求められた周波数毎のパワー値Pyy(f)のうち、基準周波数f1よりも周波数が大きいパワー値の合計値S1(t)を簡易的に算出してもよい。
The power
平均算出手段2eは、所定時間T1(例えば、5分間)において、所定周期(例えば、N1秒間隔)で複数回、算出されたパワー値の合計値S1(t)の移動平均値S1(t)_Mを、図2(f)に示す如く、算出する。これにより、パワー値の合計値S1(t)のバラツキを抑えることができる為、後述の覚醒度の推定精度を向上させることができる。 The average calculating means 2e is a moving average value S1 (t) of the total value S1 (t) of the calculated power values a plurality of times at a predetermined period (for example, N1 second interval) in a predetermined time T1 (for example, 5 minutes). _M is calculated as shown in FIG. Thereby, since the variation of total value S1 (t) of a power value can be suppressed, the estimation accuracy of the awakening degree mentioned later can be improved.
覚醒度推定手段2fは、平均算出手段2eにより算出された移動平均値S1(t)_Mに基づいて、ユーザの覚醒度を推定する。なお、覚醒度推定手段2fは、パワー合計算出手段2dにより算出されたパワー値の合計値S1(t)に基づいて、ユーザの覚醒度を推定してもよい。
The arousal level estimation unit 2f estimates the user's arousal level based on the moving average value S1 (t) _M calculated by the
覚醒度推定手段2fは、平均値算出手段2eにより算出された移動平均値S1(t)_M(又は、パワー値の合計値S1(t))が増加するほど、ユーザの覚醒度が増加したと推定する。一方、覚醒度推定手段2fは、平均算出手段2eにより算出された移動平均値S1(t)_Mが低下するほど、ユーザの覚醒度が低下したと推定する。
The awakening level estimation unit 2f indicates that the awakening level of the user increases as the moving average value S1 (t) _M (or the total value S1 (t) of power values) calculated by the average
図4(a)乃至(c)は、任意の3人の被験者に対して、覚醒度と上記移動平均値S1(t)_ Mとの関係について、実験を行ったときの実験結果である。なお、図4(a)乃至(c)における高覚醒度、中覚醒度、及び低覚醒度は、他の覚醒度推定方法を組み合わせて高精度に推定された覚醒度である。図4(a)乃至(c)に示す如く、いずれの被験者においても、覚醒度が低下するほど、移動平均値S1(t)_Mが減少することが解かる。この実験結果によっても、上述した、覚醒度推定手段2fによる推定の信頼性が高いことが確認できる。 FIGS. 4 (a) to (c) is, for any three subjects, the relationship between the degree of awakening and the moving average value S1 (t) _ M, the experimental results in the case of an experiment. In addition, the high arousal level, the middle arousal level, and the low arousal level in FIGS. 4A to 4C are arousal levels estimated with high accuracy by combining other awakening level estimation methods. 4 as shown in (a) to (c), in any of the subjects, the more degree of awakening decreases, the moving average value S1 (t) _ M is Tokaru be reduced. Also from this experimental result, it can be confirmed that the above-described estimation reliability by the arousal level estimation means 2f is high.
また、覚醒度推定手段2fは、パワー合計算出手段2dにより算出されたパワー値の合計値S1(t)と、所定の閾値と、を比較して、ユーザの覚醒度のレベルを推定してもよい。
Further, the arousal level estimation unit 2f may compare the power value total value S1 (t) calculated by the power
例えば、覚醒度推定手段2fは、移動平均値S1(t)_Mに基づいて、ユーザの覚醒度のレベルを1〜4の4段階のレベルにより推定してもよい。この場合、覚醒度推定手段2fは、図2(f)に示す如く、移動平均値S1(t)_MがC以下のとき、覚醒度のレベルを1とし、移動平均値S1(t)_MがCより大きくB以下のとき、覚醒度のレベルを2とし、移動平均値S1(t)_MがBより大きくA以下のとき、覚醒度のレベルを3とし、移動平均値S1(t)_MがAよりも大きいとき、覚醒度のレベルを4として、推定する。ユーザは覚醒度のレベルが増加するほど、覚醒度が高くなっているとして、容易に覚醒度を認識することができる。なお、覚醒度のレベルと閾値となる移動平均値S1(t)_Mの値、及びレベルの数は、実験的に求めた任意の値が設定される。 For example, wakefulness estimation means 2f, based on the moving average value S1 (t) _ M, the level of awareness of the user may be estimated by 1-4 4 stage level. In this case, as shown in FIG. 2 (f), the arousal level estimation means 2f sets the level of the arousal level to 1 when the moving average value S1 (t) _M is C or less, and the moving average value S1 (t) _M is When it is greater than C and less than or equal to B, the arousal level is 2, and when the moving average value S1 (t) _M is greater than B and less than or equal to A, the arousal level is 3, and the moving average value S1 (t) _M is When larger than A, the level of arousal level is estimated as 4. The user can easily recognize the arousal level, assuming that the awakening level is higher as the level of the awakening level is higher. In addition, the value of moving average value S1 (t) _M used as a level of arousal level and a threshold, and the number of levels are set to arbitrary values obtained experimentally.
次に、本実施例に係る覚醒度推定装置1の処理フローについて説明する。図5は、本実施例に係る覚醒度推定装置1の処理フローの一例を示すフローチャートである。
Next, the processing flow of the arousal
まず、呼吸波形検出手段3は、ユーザの呼吸波形を検出する(S200)。 First, the respiratory waveform detection means 3 detects a user's respiratory waveform (S200).
次に、周波数パワー検出手段2aは、呼吸波形検出手段3により取得したデータD1に対して、FFT解析を行い、周波数毎のパワー値Pyy(f)を求める(S210)。 Next, the frequency power detection means 2a performs FFT analysis on the data D1 acquired by the respiratory waveform detection means 3, and obtains a power value P yy (f) for each frequency (S210).
その後、正規化手段2bは、周波数パワー検出手段2aにより検出された周波数毎のパワー値Pyy(f)を正規化する(S220)。
Thereafter, the normalizing
また、基準周波数設定手段2cは、ユーザの覚醒度が高いときにおける呼吸波形に基づいて、基準周波数f1を設定する(S230)。 The reference frequency setting unit 2c sets the reference frequency f1 based on the respiration waveform when the user's arousal level is high (S230).
さらに、パワー合計算出手段2dは、正規化手段2bにより正規化されたパワー値Pyy(f)’のうち、基準周波数設定手段2cにより設定された基準周波数f1よりも周波数が大きいパワー値の合計値S1(t)を算出する(S240)。 Further, the power total calculation means 2d is a sum of power values having a frequency larger than the reference frequency f1 set by the reference frequency setting means 2c among the power values P yy (f) ′ normalized by the normalization means 2b. The value S1 (t) is calculated (S240).
平均算出手段2eは、所定時間T1において、所定周期N1で複数回、算出されたパワー値の合計値S1(t)の移動平均値S1(t)_Mを算出する(S250)。 The average calculating means 2e calculates a moving average value S1 (t) _M of the total value S1 (t) of the calculated power values a plurality of times in the predetermined period N1 at the predetermined time T1 (S250).
次に、覚醒度推定手段2fは、平均算出手段2eにより算出された移動平均値S1(t)_Mに基づいて、ユーザの覚醒度を推定する(S260)。
Next, the arousal level estimation unit 2f estimates the arousal level of the user based on the moving average value S1 (t) _M calculated by the
以上、本実施例に係る覚醒度推定装置1において、ユーザの呼吸波形に基づいて、パワー値の合計値の移動平均値S1(t)_Mが算出され、この算出された移動平均値S1(t)_Mに基づいて、ユーザの覚醒度が推定される。これにより、簡易な構成で高精度にユーザの覚醒度を推定することができる。
Above, the
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 As mentioned above, although the best mode for carrying out the present invention has been described using one embodiment, the present invention is not limited to such one embodiment, and within the scope not departing from the gist of the present invention, Various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiment.
例えば、上記一実施例において、基準周波数設定手段2cにより設定された基準周波数f1を、更新する基準周波数更新手段2gを備える構成であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the reference
平均値算出手段2eにより算出された移動平均値S1(t)_Mの値(又は、パワー値の合計値S1(t))が所定値以上であり、ユーザの覚醒度が高いと判断されたとき、基準周波数更新手段2gは、既に設定された基準周波数f1をパワー値Pyy(f)’がピークとなるときの周波数f2によって、更新する。これにより、より正確な基準周波数を設定することができる。 When it is determined that the value of the moving average value S1 (t) _M (or the total value S1 (t) of the power values) calculated by the average value calculation means 2e is equal to or greater than a predetermined value and the user's arousal level is high The reference frequency update means 2g updates the reference frequency f1 that has already been set with the frequency f2 when the power value P yy (f) ′ reaches a peak. Thereby, a more accurate reference frequency can be set.
上記一実施例において、覚醒度推定装置1は、例えば、車両、列車、船舶、航空機等の移動体の乗員の覚醒度を推定してもよい。この場合、乗員が車両の運転席に着座した後、所定時間T2(例えば、約5分間)において、乗員がある程度、緊張状態にある為、高覚醒度の状態にあると推測される。
In the above embodiment, the awakening
したがって、基準周波数設定手段2cは、乗員が運転席に着座した後、所定時間T2中に、上記(S100)乃至(S130)の処理を行い、基準周波数f1を設定してもよい。これにより、基準周波数設定手段2cは、ユーザの覚醒度が高いときにおける呼吸波形に基づいて、基準周波数f1をより確実に設定することができる。 Therefore, the reference frequency setting unit 2c may set the reference frequency f1 by performing the processes (S100) to (S130) during the predetermined time T2 after the occupant is seated in the driver's seat. Thereby, the reference frequency setting means 2c can set the reference frequency f1 more reliably based on the respiration waveform when the user's arousal level is high.
本発明は、ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a wakefulness estimation device that estimates a user's wakefulness.
1 覚醒度推定装置
2 コンピュータ本体
2a 周波数パワー検出手段
2b 正規化手段
2c 基準周波数設定手段
2d パワー合計算出手段
2e 平均算出手段
2f 覚醒度推定手段
2g 基準周波数更新手段
3 呼吸波形検出手段
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記呼吸波形検出手段により検出された前記呼吸波形の周波数毎のパワー値を検出する周波数パワー検出手段と、
前記ユーザの覚醒度が高いときにおける前記呼吸波形に基づいて、基準周波数を設定する基準周波数設定手段と、
前記周波数パワー検出手段により検出された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出するパワー合計算出手段と、
前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定手段と、を備える、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 A respiration waveform detecting means for detecting a respiration waveform of the user;
Frequency power detection means for detecting a power value for each frequency of the respiratory waveform detected by the respiratory waveform detection means;
A reference frequency setting means for setting a reference frequency based on the respiratory waveform when the user's arousal level is high;
Of the power values detected by the frequency power detection means, a power total calculation means for calculating the sum of the power values having a frequency higher than the reference frequency set by the reference frequency setting means;
An arousal level estimation device comprising: an arousal level estimation unit that estimates the arousal level of the user based on a total value of the power values calculated by the total power calculation unit.
前記周波数パワー検出手段により検出された前記周波数毎のパワー値を正規化する正規化手段を更に備え、
前記パワー合計算出手段は、前記正規化手段により正規化された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出する、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 The arousal level estimation apparatus according to claim 1,
Further comprising normalization means for normalizing the power value for each frequency detected by the frequency power detection means;
The power total calculation means calculates a total of the power values having a frequency larger than the reference frequency set by the reference frequency setting means among the power values normalized by the normalization means. A device for estimating arousal level.
前記覚醒度推定手段は、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値が増加するほど、前記ユーザの覚醒度が増加したと推定する、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 The arousal level estimation apparatus according to claim 1 or 2,
The wakefulness level estimation unit estimates that the wakefulness level of the user has increased as the total value of the power values calculated by the total power calculation unit increases.
前記覚醒度推定手段は、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値と所定の閾値とを比較して、前記ユーザの覚醒度のレベルを推定する、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 The arousal level estimation apparatus according to claim 3,
The arousal level estimation means compares the total value of the power values calculated by the power total calculation means with a predetermined threshold value, and estimates the level of the user's arousal level. Estimating device.
前記基準周波数設定手段により設定された前記基準周波数を、前記パワー合計算出手段により算出された前記パワー値の合計値が所定値以上となるときにおける、前記パワー値がピークとなるときの周波数によって、更新する基準周波数更新手段を更に備える、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 The arousal level estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The reference frequency set by the reference frequency setting means is a frequency at which the power value peaks when the total value of the power values calculated by the power total calculation means is a predetermined value or more. A wakefulness level estimation device, further comprising reference frequency update means for updating.
前記パワー値の合計値が所定周期で複数回、算出され、該算出された複数回の前記パワー値の合計値の移動平均値を算出する平均算出手段を更に備え、
前記覚醒度推定手段は、前記平均算出手段により算出された前記パワー値の合計値の移動平均値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定する、ことを特徴とする覚醒度推定装置。 The wakefulness estimation device according to any one of claims 1 to 5,
An average calculating means for calculating a total value of the power values a plurality of times in a predetermined cycle, and calculating a moving average value of the calculated total values of the power values a plurality of times;
The wakefulness level estimation unit estimates the wakefulness level of the user based on a moving average value of the total value of the power values calculated by the average calculation unit.
前記呼吸波形検出ステップにより検出された前記呼吸波形の周波数毎のパワー値を検出する周波数パワー検出ステップと、
前記ユーザの覚醒度が高いときにおける前記呼吸波形に基づいて、基準周波数を設定する基準周波数設定ステップと、
前記周波数パワー検出ステップにより検出された前記パワー値のうち、前記基準周波数設定ステップにより設定された前記基準周波数よりも周波数が大きい前記パワー値の合計を算出するパワー合計算出ステップと、
前記パワー合計算出ステップにより算出された前記パワー値の合計値に基づいて、前記ユーザの覚醒度を推定する覚醒度推定ステップと、を含むことを特徴とする覚醒度推定方法。 A respiration waveform detection step for detecting a respiration waveform of the user;
A frequency power detection step of detecting a power value for each frequency of the respiratory waveform detected by the respiratory waveform detection step;
A reference frequency setting step for setting a reference frequency based on the respiration waveform when the user's arousal level is high;
Of the power values detected by the frequency power detection step, a power total calculation step for calculating the sum of the power values having a frequency higher than the reference frequency set by the reference frequency setting step;
A wakefulness level estimation method comprising: a wakefulness level estimation step of estimating the wakefulness level of the user based on the total value of the power values calculated in the total power calculation step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006015105A JP4797646B2 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Arousal level estimation device and arousal level estimation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006015105A JP4797646B2 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Arousal level estimation device and arousal level estimation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007195615A JP2007195615A (en) | 2007-08-09 |
JP4797646B2 true JP4797646B2 (en) | 2011-10-19 |
Family
ID=38450816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006015105A Expired - Fee Related JP4797646B2 (en) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Arousal level estimation device and arousal level estimation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4797646B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5751162B2 (en) * | 2011-12-27 | 2015-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | Respiration detection device |
JP6031896B2 (en) * | 2012-08-29 | 2016-11-24 | アイシン精機株式会社 | Respiration signal estimation apparatus and respiration signal estimation method |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0669444B2 (en) * | 1987-10-29 | 1994-09-07 | 日産自動車株式会社 | Vehicle occupant condition detection device |
JP2760019B2 (en) * | 1989-03-17 | 1998-05-28 | オムロン株式会社 | Snooze detection device |
JP2943295B2 (en) * | 1990-02-21 | 1999-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | Judging method for awakening degree |
JPH04122241A (en) * | 1990-09-11 | 1992-04-22 | Mazda Motor Corp | Awake state judging device |
JPH05115461A (en) * | 1991-10-29 | 1993-05-14 | Satoru Ota | Doze detecting device |
JPH08182667A (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Toyota Motor Corp | Awakening-degree judgement device |
JP3480483B2 (en) * | 1997-03-31 | 2003-12-22 | 三菱自動車工業株式会社 | Arousal level estimation device |
JP3681657B2 (en) * | 2001-06-18 | 2005-08-10 | 三菱電機株式会社 | Arousal level estimation device and arousal level estimation method |
JP2005095408A (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Biological condition judgement apparatus and supporting system |
JP4502712B2 (en) * | 2004-06-02 | 2010-07-14 | 株式会社デルタツーリング | Psychosomatic state judgment system |
-
2006
- 2006-01-24 JP JP2006015105A patent/JP4797646B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007195615A (en) | 2007-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9855003B2 (en) | Measuring psychological stress from cardiovascular and activity signals | |
JP3733133B2 (en) | Sleep state estimation device | |
US8674841B2 (en) | Sleep system | |
US9655559B2 (en) | Automated sleep staging using wearable sensors | |
JP4910547B2 (en) | Sleepiness determination apparatus and sleepiness determination program | |
JP5155805B2 (en) | Sleep control device | |
JP2004254827A (en) | Sleeping state judging device | |
JP2015033457A (en) | Driving state estimation device and driving state estimation method | |
JP2010220649A (en) | Sleeping device and method of maintaining sleep | |
JP2011083474A (en) | Sleep depth estimation device and sleep depth estimation method | |
JP2010020618A (en) | Driver awakener | |
US20220104743A1 (en) | Condition estimation device and condition estimation method | |
JP4701694B2 (en) | Arousal level determination device and arousal level determination method | |
WO2013140525A1 (en) | Awaking degree determination device, awaking degree determination program, and awaking degree determination method | |
JP4797646B2 (en) | Arousal level estimation device and arousal level estimation method | |
US20170360373A1 (en) | Control system for a vehicle seat | |
JP4861141B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control program, and vehicle control method | |
JP6750229B2 (en) | Drowsiness detection program, drowsiness detection method, and drowsiness detection device | |
JP2015217035A (en) | Drowsiness detection device, drowsiness detection method, and drowsiness detection program | |
JP2006043304A (en) | Sleep cycle controlling apparatus and program | |
JP2007044154A (en) | Awaking-degree judging method | |
JP2009172292A (en) | Estimating device for human state | |
WO2012056546A1 (en) | Degree of wakefulness adjudication device, degree of wakefulness adjudication method, and degree of wakefulness adjudication program | |
JP7252542B2 (en) | Arousal state estimation device and arousal state estimation method | |
JP6908737B2 (en) | Electronics, estimation systems, control methods and control programs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110705 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110718 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4797646 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |