JPH026231A

JPH026231A - 運転者異常状態検出装置

Info

Publication number: JPH026231A
Application number: JP63155724A
Authority: JP
Inventors: Tomio Shindo; 神藤　富雄; Takayuki Yagishima; 柳島　孝幸; Takatoshi Seko; 恭俊世古
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1990-01-10
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2671394B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、脈拍センサが検出した脈拍数に基づき、運転
者の精神的あるいは身体的異常状態を検出して告知する
運転者異常状態検出装置に関する。

従来の技術従来、運転者の異常状態を検出する装置としては、実開
昭６２−９４０４号公報や、特開昭６２−１５１２９号
公報に開示されたものが提案されている。すなわち、こ
れらの装置は脈拍センサにより運転者の脈拍数を検出し
、該脈拍数の単位時間通たりの平均値や分散、分散／平
均値等か基鋸値以上であるとき、あるいは複数の脈拍セ
ンサで検出した複数の検出信号がともに所定レベル以上
であるとき、運転者が興奮状態や異常緊張状態にあとを
判別して告知するものである。

発明が解決しようとする課題しかしながら、このような従来の装置において前記単位
時間の設定は、任意のタイミングで行われるようになっ
ており、したがって単位時間の設定タイミングの相違に
より、単位時間内における脈拍数は太き（異なる。すな
わち脈拍数をカウントする方法としては、第１７図に示
した心電波形のＲ波（最も強く鼓動として感じられる波
形部分）をＲｎ、Ｒ，、、、・・・とじて時系列的カウ
ントする方法と、Ｒ波の間隔時間Ｔｎを測定し、その都
度６０秒間間通りの脈拍数に換算して、下記式に示した
瞬時心拍ＭＨを測定する方法とがある。

Ｈ＝　（３Ｑ　／　Ｔ　ｎいずれの方法においても、単位時間の設定タイミングの
相違によりカウント数は大きく異なり、このことは例え
ば第１８図に示した領域Ａにおいて、タイミング１によ
りカウントを行った場合と、タイミングＨによりカウン
ト行った場合とでは、Ｔｎの値やトＩの値が異なること
から容易に理解し得る。

又、一般に被測定者は脈拍数を検出する際に、安静状態
におかれる。これは脈拍数の変動要因が、精神的条件（
＠４奮、緊張）や筋肉運動、さらには疾病等が複雑に混
在しているため、特に筋肉運動に起因する脈拍数の変動
を排除するためであり、このように被測定者を安静状態
におくことにより、大脳の活動水弗を判断するのに有効
な脈拍数の測定が可能となる。したがって運転者の脈拍
数を検出する際にも、運転者が安静状態であることが、
大脳の活動水準を判断するのに好ましいのであるが、運
転者においては運転動作等に起因する身体の動きが恒常
的に伴い、この身体の動きに起因するする脈拍数の増加
は、不可避的なものである。

すなわち第１９図は、正常運転時の脈拍変動を記録した
ものであり（「鉄道労働科学Ｊ、’７３、Ｎｏ２７）、
同図よりクラッチ操作、ブレーキ操作を伴う運転中の脈
拍数と変動、信号停止による脈拍数の低下傾向、及び変
動分の減少傾向等が観察される。

したがって、前述した従来の装置のように運転動作に起
因する脈拍数の増加を考慮することなく、脈拍数のみを
検出して運転者の異常を判別告知すると、脈拍数が増加
した際、その増加原因が筋肉運動に起因するものか、実
際の運転者の異常に起因するものかを判別しがたく、必
ずしも正確に運転者の異常状態を告知し得るものではな
かった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、より正確に運転者の異常状態を検出すること可
能にした運転者異常状態検出装置を提供することを目的
とする゛ものである。

課題を解決するための手段前記課題を解決するために本発明の運転者異常状態検出
装置にあっては、運転者の脈拍数を検出する脈拍センサ
を有し、該脈拍センサが検出した脈拍数に基づいて運転
者の異常状態を判別する装置において、前記脈拍数の平
均値、分散を演算する演算手段を設けるとともに、前記
平均値、分散に基づいて運転者の疲労を累積演算し、こ
の演算結果に応じて運転者の異常状態判別する疲労度演
算手段を設けである。又前記運転者の身体の動きを感知
する体動センサを設けるとともに、該体動センサが感知
した身体の動きに応じて基準脈拍数や基準分散値を変化
させ、あるいは異常レベルを演算推定し、該異常レベル
に基づいて運転者の異常状態を判別するように構成され
ている。

作用前記構成において、脈拍センサは運転者の脈拍を電気信
号として検出し、パルス波に変換して演算手段に出力す
ると、演算手段は脈拍数の平均値、分散を演算し、疲労
度演算手段に出力する。すると該疲労度演算手段は、平
均値、分散の数値の大小応じて、例えば所定の重み付は
係数を選定し、該重み付は係数と今までの累積疲労度と
を用いて、新たな累積疲労度を演算する。そしてこの累
積疲労度が基準値を越えた否かを判別し、越えた場合に
は運転者が異常状態にあるものと判別して、警報等を作
動させてこれを告知する。

又運転者が運転操作等の動作を行うと、体動センサは運
転操作を行った運転者の身体の動きを感知し、この体動
センサによって感知された運転者の動きに基づいて、運
転者の異常状態を判別するための基準脈拍数や基準分散
値が変化する。したがって筋肉運動、つまり運転者にお
いては運転操作に起因する脈拍数の増加があった場合に
は、その基準脈拍数や基準分散値が変化することによっ
て、前記脈拍数の増加が異常状態と判別されるようなこ
とはない。

さらに前記体動センサが検出した運転者の動きから、当
該運転者の標準運転状態を判別することにより、該標準
運転状態における脈拍数を基準として、該脈拍数の異常
レベル演算推定することができる。したがって、当該運
転者の脈拍数が該異常レベルに達した時点で警報を作動
させることにより、実際に運転者が異常状態となった場
合にのみ異常の告知を行うことが可能となる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。すなわち第１図に示したように運転者異常状態検出装
置ｌには脈拍センサ２が設けられている。該脈拍センサ
２は、医療機関で用いられている生体電極であって、第
２図に示したように運転者の身体に密着される支持板３
を有し、該支持板３の密着面には電極面４が設けられて
いる。

該電極面４にはリード線５の一端が接続されており、該
リード線５の他端部には第１図に示した演算手段たる演
算部６の大刀ボートに接続される端子７が設けられてい
る。又第３図に示したようにステアリングホイール８に
は、その全周に亙って導電板９が設けられており、該導
電板９はステアリングホイール８のスポーク１０内等に
埋設されている金属部材を介して接地されている。

前記演算部６は第４図に示したように、前記脈拍センサ
２から出力される脈拍パルス波の時間間隔Ｔｉを測定す
る機能と、６０／Ｔｉを演算する機能、及びｎ個の６０
／Ｔｉの平均値ＨＲ（以下単に平均値ＨＲとする）と分
散Ｖ□とを演算する機能を育している。この演算部６の
出力側には、疲労度演算手段たる疲労度計算部１１が設
けられており、該疲労度計算部１１は、前記平均値ＨＲ
と分散ＶＨＩｌの値に応じて、下記表−１に示した「状
態」　「重み付は係数」を設定するとともに、下記式に
示した累積疲労度Ｈｒを演算し、演算結果に応じて警報
部１２を作動させる機能を有している。

表−１疲労度Ｈｒ＝Ｈｒ−＋＋ＸＴ　ｉ　ｘＣ（ａ、β、γ、
δ）・・・・■ 但し、Ｈｒ−、は今までの累積疲労度、Ｃ（α、β、γ
、δ）は今回の重み付は係数である。

なお、前記表において各状態とこれに対応する重み付は
係数は、以下のように定義されている。

（１）精神的興奮：例えば予期しない出来事が生じたと
きに、脈拍が上昇して元の脈拍数まで低下するまでの比
較的長い時間を意味し、平均値ＨＲが大（目安として１
２０回／分）、分散ＶＩＩＲが小のときと定義する。

（２）運動二体動に伴う筋肉運動状態であって、体動直
後に瞬時脈拍数は上昇し、またすぐ元に戻る特性を示す
ことから、平均値ＨＲと分散ＶＩＩＲがともに大のとき
と定義する。

（３）標準運転状態：通常の運転操作に伴う体動であっ
て、平均値ＨＲが中（目安として８０−１２０回／分）
、分散Ｖ、Ｒも中のときと定義する。

（４）安静：車両を停止させて休憩している状態であっ
て、平均値ＨＲが小（目安として８０回／分）、分散Ｖ
　ＩＩＲも小のときと定義する。

また前記表において、重み付は係数α、β、γ、δの関
係は、α≧β〉γ〉δとする。ここでα≧βとした理由
は、精神的興奮が起きる状態、例えばヒャノとすること
が起きる状態では、既に疲労していたり、あるいは運転
に適さない精神状態と考えられるため、「運動」より係
数を更に太き（設定したものである。

次に以上の構成にかかる本実施例の作用について第５図
に示したフローチャートに従って説明する。すなわち、
まずステップ１０１では累積疲労度Ｈｒをリセットし、
次にステップ１０２〜２０４においては瞬時脈拍数６０
／Ｔｉをｎ個計測するためのカウンタのインクリメント
を行う。つまり第４図に示した脈拍パルスが出力されて
いるか否かを判別しくステップ１０２）、脈拍パルスが
出力されていれば、タイマカウントＩがｎとなるまで１
つつ増加させる（ステップ１０３．１０４）。そしてタ
イマカウントＩがｎとなり、６０／Ｔ６０／Ｔ＝、６０
／Ｔ、−−６０／Ｔｉがｎ個計測されると、ステシブ１
０５に進みタイマカウントｒをリセットするとともに、
同ステップに示したように平均値ＨＲと分散ＶＨＨとを
演算する（ステップ１０５）。

次に平均値ＨＲが１２０回／分より犬であるか否かを判
別しくステップ１０６）、大であればさらに分散Ｖ＋＋
ａが基準値ｖ０より大であるか否かを判別する（ステ・
ノブ１０７）。このステップ１０６．１０７の判別がと
もに大であれば、前記表より運転者は「運動」状態にあ
ると推定することができ、前記■式におけるＣの値とし
て、重み付は係数βが選択され（ステップ１０８）、ス
テップ１０６の判別が大であって、ステップ１０７の判
別が小であれば、運転者は「精神的興奮」状態にあると
推定され、重み付は係数αが選択される（ステ、ブ１０
９）。

一方、ステップ１０６の判別が小であれば、ステップ２
００に進み、平均値ＨＲか８０回／分以上か否かを判別
し、この判別が大であれば同様に前記表から運転者は「
標準運転状聾」にあると推定することができ、重み付は
係数γが選択され（ステップ２０１）、又前記判別が小
であれば、運転者は前記表より「安静」状態にあると推
定することができ、重み付は係数δが選択される（ステ
ップ２０３）。

次に、このようにしてステップ１０８．１０９．２０１
．２０２において前記■式のＣ：α、β。

γ２　δのいずれかが選択されると、この係数Ｃを用い
て、■式から累積疲労度Ｈｒが演算され（ステップ２０
３）、該累積疲労度Ｈｒが基準疲労度１（、を越えるも
のであれば（ステップ２０４）、警報部１２を作動させ
て運転者にこれを告知する。

したがって脈拍数の変動要因が精神的条件や筋肉運動等
が複雑に混在していても、累積疲労度Ｈｒに基づ（運転
者の異常状態を精度よく検出することができる。又運転
者にあっては、警報部１２から発せられる警報音により
、自己の身体に累積疲労が生じていることを自覚するこ
とができ、休息をとる等の手段により、安全運転を励行
することが可能となるのである。

なお、前述のように本実施例においては、医療機関で用
いられる生体電極を脈拍センサ２として用いており、こ
の際問題となるのは生体の接地の処理である。しかし本
実施例では、ステアリングホイール８に導電板９を設け
たことから、運転者がステアリングホイール８を握持す
ることによって、脈拍センサ２と生体とが確実に共通接
地され、生体電位が微弱であっても、検知、増幅の信号
処理過程で、基線変動やノイズ混入の虞れはない。

第６図は本発明の第２実施例を示すものであり、運転者
の体動レベルに応じて、異常状態の判別基準となる基桑
脈拍数や基準分散値を変更するようにしたものである。

すなわち脈拍センサ２の出力側には、瞬時心拍数■］を
、Ｈ−６０／Ｔｎ（第１８．１９図参照）として演算す
る瞬時心拍演算部１３が設けられており、該瞬時心拍演
算部１３の出力側には、異常値判断部１４が設けられて
いる。

文節７．８図に示したようにソートベルトリトラクタ１
５の巻き取り軸１６にはンートベルト１７が巻装されて
おり、前記巻き取り軸１６の一端には、巻き取りばね部
１８とロック機構部１９とが、他端部には、引き出し量
制御部２０が設けられている。該引き出し量制御部２０
は、前記巻き取り軸１６に円管されたギヤ２１と、該ギ
ヤ２１に連係されたモータ２２、及び引き出し位置メモ
リ２３とからなり、前記ンートベルトリトラクタ１５の
ハウジング２４には、体動センサ２５が取り付けられて
いる。該体動センサ２５は１．前記ギヤ２１の移動歯数
を検出するフォトカブラであって、前記移動歯数の検出
に基づいてＯＮ信号を出力するように構成され、この体
動センサ２５の出力側には、前記ＯＮ信号に基づいて、
体動の大きさ、すなわち体動レベルを判別して出力する
体動レベル判断部２６が設けられている。

該体動レベル判断部２６の出力信号は前記異常値判断部
１４に入力されるようになっている。該異常値判断部１
４は前記体動レベルに基づいて、下記表−２及び第９図
に示したように基準心拍数Ｈ８，Ｈ，、Ｈ７と基準分散
値Ｖ’ＨＲＯ＋　　Ｖ　ＨＲ１＋　を設定変更するとと
もに、これらの値と前記平均値ＨＲ及び分散Ｖ□との比
較結果を、セーフティドライブコントロールユニット２
７の出力回路２８に入力するように構成されている。

表−２又この表において、各体動レベルの基準心拍数と基準分
散値の実数値の一例を以下に示す。

体動レベルＯ：運転者が安静状態にある場合であって、
基準心拍数約７０回／分、基準分散値約１０回／分。

体動レベルＩ：運転者が通常のハンドル、ブレーキ、ア
クセル操作を行った場合であって、基準心拍数約１２０
回／分、基準分散値約２０回／分。

体動レベル■、運転者が７−トバノクから背が離れるス
イッチ操作や、後退運転時に身体を捩る動作を行った場
合であって、基準分散値は設定せず、基準心拍数約１５
０回／分である。

ここで体動レベル■において、基準分散値を設定しない
のは、大きな動作を行った場合には、瞬間的に分散値が
６０回／分相当に変化することも希ではなく、よって数
値的に分散値を特定し得ないからである。

前記セーフティドライブコントロールユニ、ノド２７は
インターフェイス２９、マイコン３０及び前記出力回路
２８からなり、該出力回路２８には運転者の異常状態を
告知する表示部３１が接続されているとともに、前記イ
ンターフェイス２９には下記の信号が入力されるように
なっている。

■操舵パターンを検出する転舵角速度センサ３２の操舵
信号。

■悪天候（雨天）を検出するワイパースイッチ３３のワ
イパー信号。

■運転時刻（夜間）を検出するライトスイッチ３４のラ
イト信号。

■走行速度を検出するスピードメータ３５の車速信号。

■運転時間を検出する時計３６の時刻信号。

■誤作動防止を検出するブレーキ３７、ターンシグナル
３８、クラッチ、インヒビタースイ、２チ３９の各信号
。

なお前記表示部３１には、スタートインジケータ４０．
運転時間ンジケータ４１、絵表示４２、リセットスイッ
チ４３とともに、図示しないブザーが設けられている。

以上の構成にかかる本実施例において、セーフティドラ
イブコントロールユニット２７は■〜■の各信号に基づ
き、車両走行時約３０分毎に運転時間ンジケータ４１を
点灯させ、約２時量定行毎に１０秒間絵表示４２とブザ
ーを作動させて、休息を促す。また夜間や雨天走行時に
は、実際の運転時間の１．２倍を運転時間とし、運転時
間ンジケータ４１に表示し、さらに車速が５０　ｋｍ／
ｈ以上で走行しているときには、疲労運転時しばしば現
れるときには考えられる一定のパターンのステアリング
操作と合致したか否かを判断し、運転時間に関係な（絵
表示４２とブザーで休息・を促す。

他方、瞬時心拍演算部１３は第１０図のフローチャート
に示したように、内蔵されたタイマに単位時間Ｔをセッ
トしくステラップ２０１）、脈拍センサ２から出力され
る単位時間Ｔ当たりの脈拍を検知する（ステノツプ２０
２）。さらに瞬時心拍演算部１３は、瞬時心拍数■］を
演算しくステノツプ２０３）、該瞬時心拍ＩＩ−（を用
いて単位時間Ｔ当たりの平均心拍ＨＲと分散Ｖ、Ｂとを
演算する（ステ・ノツプ２０４）。

一方、運転者がシートベル１−１７を着用し終わると、
モータ２２が作動してシートベルト１７の弛み量を巻と
り、これによってシートベルト１７は運転者に密着する
とともに、この密着したベルト位置が引き出しメモリ２
３により記憶される。

したがって運転者の体動により、シートベルト１７か再
び引き出されギヤ２１が回転すると、フォトカブラから
なる体動センサ２５がギヤ２１の移動歯数をカウントし
、該移動歯数により運転者のである体動を検出すること
が可能な状態となる。

すると体動レベル判断部２６は、体動センサ２５の検出
信号から運転者の体動があるか否かを判別しくステノツ
プ２０５）、体動がない場合には「安静」であるとして
ステノツプ２０６に進む。

これによって、異常値判断部１４は、現在の平均心拍１
（Ｒと分散Ｖ　ｎｎが安静状態における基準心拍数Ｈ０
と基準分散値ｖＩｌＩｌｏ以内であるか否かを判別し、
以上であれば運転者に異常状態が生じていることから、
表示部３１に作動信号を出力する。このため、表示部３
１内のブザーが作動しくステノツプ２１０）、運転者の
安静状態における異常状態が告知される。

又前記ステノツプ２０５において、運転者の体動があっ
た場合には、その体動が大きいか否かが判別され（ステ
ノツプ２０７）、体動が小さい場合には「標準動作」で
あるとしてステノツプ２０８に進む。該ステノツプ２０
７では、現在の平均心拍ＨＲと分散■１□が標準動作状
態における基準心拍ＭＨ，と基準分散値ＶＩＩＲＩ以内
であるか否かを判別し、以上であれば運転者に異常状態
が生じていることから、表示部３１に作動信号を出力し
、前述したようにブザーを作動させる。

さらに、ステノツプ２０７運転いと判別された場合には、「大きい動作」であるとして
ステノツプ２０９に進む。ステップ２０９においては、
現在の平均心拍Ｈ　Ｒと分散ｖ１４Ｒが大きい動作状態
における基準心拍数Ｈ７と基準分散値ｖ１４□以内であ
るか否かを判別し、以下であれば最初のステップ２０１
に戻り、以上であれば運転者に異常状態が生じているこ
とから、表示部３１に作動信号を出力し、同様にブザー
を作動させる。

したがって、このように運転者のり様が、「安静」　「
標準動作」　「大きい動作」に区分された後、各態様に
応じた基準心拍数Ｈ８と基準分散値Ｖ□８。

とに基づいて、運転者の異常状態が判別されることとな
る。

このため、運転動作に起因する脈拍数の増加を考慮しつ
つ、脈拍数が増加した際、その増加原因が筋肉運動に起
因するものではなく、実際の運転者の異常に起因するも
のであると判別することができ、正確に運転者の異常状
態のみを告知し得るのである。

第１１図は本発明の第３実施例の基準心拍数−基準分散
値設定特性図を示すものであり、平均心拍数が低いとき
にも異常状態と判別するようにしたものである。すなわ
ち、縦軸に設定された基準心拍数には、安静状態におけ
る基準心拍数Ｈ．より低い値である「覚低」状態の基準
心拍数Ｈが設定されている。

かかる実施例においては、例えば図示したポイント、す
なわち「安静」時の基準心拍数Ｈ．より低いポイントに
運転者の現在の平均心拍ＩＨｃが存在する場合には、こ
れを異常状態と判別することができ、運転者の心拍数が
低下するような運転者の毀常状態をも検出して告知する
ことが可能となるのである。

第１２図は本発明の第４実施例を示すものであり、脈拍
センサ２の出力側には、該脈拍センサ２の出力信号から
Ｒ波（第１８図参照）を取り出すコンパレータ４４が設
けられており、該コンパレータ４４の出力信号は異常値
判断部１４に入力されるようになっている。なお該異常
値判断部１４、体動センサ２５、体動レベル判断部２６
、警報部１２等の構成は前記実施例と同様である。

次に以上の構成にかかる本実施例の作動について、第１
３図に示したフローチャートに従って説明する。すなわ
ちステップ３０１では、前記異常値判断部１４に内蔵さ
れているタイマのカウントＩと心拍数Ｊとをリセットし
、次にステップ３０２〜３０４においては脈拍数ＪをＲ
回計測するためのカウンタのインクリメントを行う。つ
まり第１８図に示した脈拍パルスが出方されているが否
かを判別しくステップ３ｏ２）、脈拍パルスが出力され
ていれば、タイマカウントＩがＲとなるまで１づつ増加
させる（ステップ３０３．３０４）。

そしてタイマカウントｌがＲとなと、ステップ３０５に
進み割り込みがあったか否を判別する。この割り込みは
、第１４図に示したように大きな動作（表−１参照）が
あった場合に、このフローチャート実行を１秒間停止さ
せる処理であって、前記割り込みがあった場合には、を
秒間経過した後タイマカウントＩをリセットする（ステ
ップ３０５）。これにより運転者が、大きな動作を行っ
て脈拍数が増加したような場合には、を秒後に脈拍数が
平常状態に戻った時にのみ、脈拍数の計測がなされ、そ
の結果、運転者の標準運転状態が判別されることとなる
のである。

そして割り込みがなかった場合、すなわち運転者が標準
運転状態にある場合には、ステップ３０７に進み、タイ
マカウント■をＯにするとともに、平均心拍数Ｘ　（Ｊ
）を演算しくステップ３０７）、該平均心拍数Ｘ　（Ｊ
）が基準値Ｊ。より大であるか否かを判別する（スノテ
ブ３０８）。この判別が大であれば、次に測定した所定
個数以上の平均心拍数Ｘ　（Ｊ）のデータから平均心拍
数の平均値Ｘと分散Ｓ！をスッテブ３０９に示した演算
式から求める。

次に、前記測定した平均心拍数Ｘ　（Ｊ）の値が、（Ｘ
−３３）から（ｘ＋３ｓ）の範囲外の異常レベルにある
か否か判別しくスッテプ３１０）、この範囲を逸脱して
いる場合には、運転者が異常状態であるとして、警報部
１２を作動させる。このとき、前述したようにこのフロ
ーチャートは前記割り込みによって、運転者が平常状態
にあるときのみ実行されるように構成されていることか
ら、この平常状態において、運転者が第１５図に示した
心拍数異常者となった場合にのみ、警報が発せられる。

よって脈拍数が増加した際、その増加原因が大きな動作
に起因するものではなく、実際の運転者の異常に起因す
るものであると判別することができ、正確に運転者の異
常状態のみを告知し得るのである第１６図は本発明の第５実施例のフローチャートを示す
ものであり、車両の走行状態に応じて異常レベルを変化
させるようにしたものである。すなわち、ステップ４０
１では、前記異常値判断部１４に内蔵されている各車速
毎のタイマカウント１、、Ｉ、、１．と心拍数Ｊ、、Ｊ
、、Ｊ、とをリセットし、次にステップ４０２では現在
の車速か７０ｋｍ／ｈ以上であるか否かを判別する。車
速が７０ｋｍ／ｈ以上であれば、高速走行中であるとし
て、ステップ４０３〜４０５の処理判別、つまり高速走
行中における脈拍数Ｊ、をＲ，回計測するためのカウン
タのインクリメントを行う。具体的には、脈拍パルスが
出力されているか否かを判別しくステップ４０３）、脈
拍パルスが出力されていれば、タイマカウント■、がＲ
１となるまでｌづつ増加させ４０４．４０５）。そして
タイマカウント■１がＲ１となと、ステップ４０６に進
み割り込みがあったか否を判別する。この割り込みの処
理内容は、前記第４実施例と同様に、大きな動作（表−
１９照）があった場合に、このフローチャート実行を１
秒間停止させる処理であって、前記割り込みがあった場
合には、を秒間経過した後タイマカウント１．をリセッ
トする（ステップ４０７）。これにより運転者が、大き
な動作を行って脈拍数が増加したような場合には、を秒
後に脈拍数が平常状態に戻った時にのみ、脈拍数の計測
がなされ、その結果、高速走行中における運転者の標準
運転状態が判別されることとなるのである。

そして割り込みがなかった場合、すなわち運転者が標準
運転状態にある場合には、ステップ４０８に進み、タイ
マカウント■、をＯにするとともに、高速走行中におけ
る平均心拍数Ｘ、（Ｊ、）を演算しくステップ）、該平
均心拍数Ｘ、（Ｊ、）が高速走行中の基準値Ｊ。ｌより
大であるか否かを判別する（スッテプ４０９）。この判
別が大であれば、次に測定した所定個数以上の高速走行
中における平均心拍数Ｘ、（Ｊ、）のデータから平均心
拍数の平均値Ｘ１と分散Ｓｔｌをスッテプ４１０に示し
た演算式から求める。

次に、前記測定した平均心拍数ＸＩ（Ｊｌ）の値が、（
ｘ＋　　３ｓ１）から（ｘ、＋３３．）の範囲外の異常
レベルにあるか否か判別しくスッテブ４１１）、この範
囲を逸脱している場合には、運転者が異常状態であると
して、警報部１２を作動させる。

又車速か７Ｑｋｍ／ｈ以下の場合にはステップ４０２か
らステップ４１３に進み、車速か３０　ｋｍ／ｈ以上か
否かを判別する（ステップ４１３）。車速が７０　ｋｍ
／ｈ以下３０　ｋｍ／ｈ以上であれば、通常走行と判別
されステップ４１４〜４２２までの処理判別により、前
述した高速走行中と同様に、通常走行中における平均心
拍数Ｘ、（Ｊｔ）を演算し、通常走行中における平均心
拍数ｘｔ（Ｊｔ）のデータから平均心拍数の平均値Ｘ！
と分散３１．を演算式から求めるとともに、前記測定し
た平均心拍数Ｘ！（Ｊ、）の値が、（Ｘｔ−３３，）か
ら（Ｘ、＋３３、）の範囲外の異常レベルにあるか否か
判別し、この範囲を逸脱している場合には、運転者が異
常状態であるとして、警報部１２を作動させる。

さらに、車速か３　Ｑ　ｋｍ／ｈ以下の場合には渋滞走
行中であると判別され、ステップ４２４〜４３１までの
処理判別により、前述した高速走行中と同様に、渋滞走
行中における平均心拍数Ｘ３（Ｊ３）を演算し、渋滞走
行中における平均心拍数Ｘ、（Ｊ３）のデータから平均
心拍数の平均値Ｘ３と分散Ｓｔ３を演算式から求めると
ともに、前記測定した平均心拍数Ｘ３（Ｊ３）の値が、
（Ｘ、−３３３）から（ｘ　３＋　３３３）の範囲外の
異常レベルにあるか否か判別し、この範囲を逸脱してい
る場合には、運転者が異常状態であるとして、警報部１
２を作動させる。したがって、このように高速走行中、
通常走行中、渋滞走行中にｉける異常レベルに基づいて
、運転者が異常状態にあるか否かが判別されることから
、走行状態に起因して運転者の心拍数が増加しても、誤
って異常と判別されるようなことはなく、正確に各走行
状態における運転者の異常状態のみを告知し得るのであ
る。　このように本実施例では、車両の走行状態により
基準値を切り換えているため、−層正確に運転者の状況
を判別することができる。

発明の詳細な説明したように本発明は、運転者の脈拍数の平均値、
分散を演算する演算手段を設けるとともに、前記平均値
、分散に基づいて運転者の疲労を累積演算し、この演算
結果に応じて運転者の異常状態判別するようにした。し
たがって、累積疲労度基づいて異常状態を判別すること
により、脈拍数の変動要因が精神的条件や筋肉運動等が
複雑に混在していても、運転者の異常状態を精度よく検
出することができるとともに、運転者にあっては、異常
状態の告知により、自己の身体に累積疲労が生じている
ことを自覚して、安全運転を励行することが可能となる
。

又本発明にあっては、運転者の身体の動きを感知する体
動センサを設けるとともに、該体動センサが感知した身
体の動きに応じて運転者の異常状態を判別するための基
準脈拍数や基準分散値を変化させるようにした。よって
、運転動作に起因する脈拍数の増加を考慮しつつ、脈拍
数が増加した際、その増加原因が筋肉運動に起因するも
のではなく、実際の運転者の異常に起因するものである
と判別することができ、正確に運転者の異常状態のみを
告知することが可能となる。

さらに前記体動センサが感知した身体の動きに基づいて
標準運転状態を判別し、該標準運転状態における脈拍数
から推定演算した異常レベルに基づき、運転者の異常状
態を判別するようにした。

よって脈拍数が増加した際、標準運転状態を前提として
、該脈拍数が異常の増加が異常レベルであるか否かを判
別することができ、標準運転状態を前提とした運転者の
異常状態を精度よく検出することを可能にするものであ
る。

加えて前述した第５実施例にあっては、車両の走行状態
に応じて、基章値を設定変更するようにした。よって高
速走行中、通常走行中、渋滞走行中等における甚準値に
基づいて、運転者が異常状１店にあるか否かが判別され
ることから、走行状態に起因して運転者の心拍数が増加
しても、誤って異常と判別されるようなことはなく、正
確に各走行状態における運転者の異常状態のみを告知す
ることを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は同実施例の脈拍センサを示す斜ｍ図、第３図は同実施
例の接地用導Ｔｉ仮を示す斜視図、第４図は同実施例の
脈拍センサと演算部の作動を示す説明図、第５図は同実
施例の作動を示すフローチャート、第６図は本発明の第
２実施例を示すブロック図、第７図は実施例の体動セン
サを構成するンートベルトリトラクタを示す正面図、第
８図は第７図■−■線に沿う断面図、第９図は同実施例
の基準分散値−基準心拍数特性図、第１０図は同実施例
の作動を示すフローチャート、第１１図は本発明の第３
実施例を示す基準分散値−基準心拍数特性図、第１２図
は本発明の第４実施例を示すブロック図、第１３図は同
実施例の作動を示すフローチャート、第１４図は同実施
例の割り込みルーチンを示すフローチャート、第１５図
は心拍異常者と正常者の心拍数を示す説明図、第１６図
は本発明の第５実施例を示すフローチャート、第１７図
は心電波形の一例を示す説明図、第１８図は心拍数変化
モデルの一例を示す説明図、第１９図は瞬時心拍数変化
モデルの一例を示す説明図である。 ■・・運転者異常状態検出装置、２・・脈拍センサ、６
・・演算部（演算手段）、１１・・疲労度計算部（疲労
度演算手段）、１２・・・警報部２５・・・体動センサ
。第１図第４図第２図第３図ホイーＩし却第９図第１１図第１２図第１５図Ｒｂ／ｒｎ　ｌ　ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）運転者の脈拍数を検出する脈拍センサを有し、該
脈拍センサが検出した脈拍数に基づいて運転者の異常状
態を判別する装置において、前記脈拍数の平均値、分散
を演算する演算手段を設けるとともに、前記平均値、分
散に基づいて運転者の疲労を累積演算し、この演算結果
に応じて運転者の異常状態判別する疲労度演算手段を設
けたことを特徴とする運転者異常状態検出装置。
（２）運転者の脈拍数を検出する脈拍センサを有し、該
脈拍センサが検出した脈拍数を基準値と比較して、当該
運転者の異常状態を判別する装置において、前記運転者
の身体の動きを感知する体動センサを設けるとともに、
該体動センサが感知した身体の動きに応じて前記基準値
を変化させるようにしたことを特徴とする運転者異常状
態検出装置。
（３）前記基準値は、基準脈拍数と基準分散値としたこ
とを特徴とする請求項２記載の運転者異常状態検出装置
。
（４）前記体動センサが感知した身体の動きに基づいて
標準運転状態を判別し、該標準運転状態における脈拍数
から異常レベルを演算推定するとともに、該異常レベル
に基づいて運転者の異常状態を判別するようにしたこと
を特徴とする請求項２記載の運転者異常状態検出装置。