JPH08140950A - 心拍測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両運転中の運転者の動きを拘束することな
く、かかる運転者から心拍の測定を行える心拍測定装置
を提供することを目的とする。 【構成】 身体の皮膚表面において生じる皮膚振動を検
出し、かかる皮膚振動のレベルピーク値を保持して得ら
れたエンベロープ波形信号を心拍に対応した心拍信号と
して得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、心拍測定装置に関し、
特に、車両運転中における運転者の心拍を測定する心拍
測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両運転中における運転者の眠
気、疲労、焦燥感等を検出して、これを運転者に知らせ
ることにより安全運転を促すようにした運転状態検出装
置の開発が行われている。この際、かかる運転状態検出
装置においては、車両運転中における運転者の心拍を採
取し、かかる心拍に基づいて眠気、疲労、焦燥感等の精
神状態を判定するようにしている。

【０００３】しかしながら、運転者の心拍を測定するた
めには、心拍検出用の電極をかかる運転者の胸部、もし
くは指先に直接付着するように装着しなければならな
い。よって、車両運転中という状況下において運転者の
動きが拘束されてしまうという問題が発生した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決すべくなされたものであり、車両運転中の運転者
の動きを拘束することなく、かかる運転者から心拍の測
定を行える心拍測定装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による心拍測定装
置は、身体の皮膚振動を検出して皮膚振動信号を得る皮
膚振動検出手段と、前記皮膚振動信号のレベルピーク値
を保持して得られたエンベロープ波形信号を心拍信号と
して検出する心拍検出手段とを有する。

【０００６】

【作用】身体の皮膚表面において生じる皮膚振動を検出
し、かかる皮膚振動のレベルピーク値を保持して得られ
たエンベロープ波形信号を心拍信号として得る。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明による心拍測定装置が適用さ
れたカーアクセサリーシステムの構成を示す図である。
かかる図１において、オーディオシステム１は、ＣＤプ
レーヤ、チューナ、カセットデッキ、イコライザ、アン
プ及びスピーカ等の各コンポーネントからなる、いわゆ
るカーオーディオシステムである。この際、かかるオー
ディオシステム部１における上記各コンポーネントは、
操作者からの各種操作のみならず、ＣＰＵバス１００を
介して供給されてくる各種動作指令信号に応じてその動
作が制御される。

【０００８】エアコンシステム２は、車両室内の温度及
び湿度を調整するいわゆるカーエアコンである。かかる
エアコンシステム２は、車両室内の温度を検出するため
の温度センサを備えており、この温度センサから得られ
た検出温度に基づいて自動的に車両室内の温度を所定の
設定温度に調整する。つまり、かかる検出温度が所定の
設定温度と等しくなるまで、送風孔を介して冷風もしく
は温風を車両室内に吹き出すのである。この際、かかる
エアコンシステム２は、上記の如き自動温度調整動作の
みならず、ＣＰＵバス１００を介して供給されてくる各
種動作指令信号に応じてその動作が制御される。又、エ
アコンシステム２は、上記温度センサから得られた検出
温度情報をＣＰＵバス１００に送出する。

【０００９】ナビゲーションシステム３は、車両の現在
地点を検出してこの検出された現在地点を地図情報にリ
ンクさせてディスプレイ表示することにより、車両を所
定の目的地に誘導する、いわゆるカーナビゲーションシ
ステムである。図２は、かかるナビゲーションシステム
３の構成の一例を示す図である。図２において、地磁気
センサ３１は、車両の現地点における地磁気（地球磁
界）状態を検出し、この検出した地磁気状態に基づいて
車両の進行方位に対応した方位情報を生成してこれをシ
ステムコントローラ３２に供給する。ＧＰＳ（Global P
ositioning System)装置３３は、時刻計時タイマ３４か
ら供給される現在時刻情報、及び複数のＧＰＳ衛星から
送信されてくる測距信号の受信により車両の現在地点に
おける緯度及び経度を測定して緯度及び経度情報をシス
テムコントローラ３２に供給する。速度・走行距離測定
装置３５は、車両の走行速度、及び車両のエンジンスタ
ート時点からの積算走行距離を夫々測定してこれら走行
速度及び積算走行距離情報をシステムコントローラ３２
に供給する。尚、ＧＰＳ衛星から送信されてくる信号に
は、位置情報としての測距信号に加えて時刻データも含
まれており、このデータにより現在時刻を得るようにす
れば、時刻計時タイマ３４は不要となる。また、車両の
エンジンスタート時点からの積算走行距離をスタート位
置と現在位置から算出し、また車両の速度を、ある区間
の平均速度としてその区間の走行距離と経過時間から算
出するようにすれば、速度・走行距離測定装置３５は不
要となる。

【００１０】ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ３６は、地図情報、
及び各種の道路情報が記録された記録ディスクから記録
情報の読み取りを行って再生地図情報及び道路情報を得
てこれらをシステムコントローラ３２に供給する。シス
テムコントローラ３２は、地磁気センサ３１から供給さ
れた方位情報に基づいて車両の方位変化回数をカウント
してこれを方位・速度変化回数メモリ３７に記憶せしめ
る。又、システムコントローラ３２は、速度・走行距離
測定装置３５から供給された走行速度情報に基づいて車
両の加速又は減速の変化回数をカウントしてこれを方位
・速度変化回数メモリ３７に記憶せしめる。更に、シス
テムコントローラ３２は、上記地磁気センサ３１及びＧ
ＰＳ装置３３から供給された方位、緯度及び経度情報に
基づいて地図上における車両の現在地点座標を算出し、
かかる現在地点座標位置に自車位置マークが表示される
ような映像信号と、上記再生地図情報に対応した映像信
号とを合成した映像信号をディスプレイ３８に供給す
る。又、システムコントローラ３２は、上記現在地点座
標及び再生地図情報に基づいて、車両が現在走行してい
る走行道路を判定する。この際、システムコントローラ
３２は、上記ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ３６から供給された
道路情報中から、上記の如く判定した走行道路に対応し
た道路情報を抽出し、これを現走行道路情報としてＣＰ
Ｕバス１００に送出する。例えば、かかる道路情報とし
ては、高速道路及び一般道路を区別する識別情報が挙げ
られる。この際、現在走行している道路が高速道路であ
ると判定されると、かかるシステムコントローラ３２
は、論理値「１」の現走行道路情報をＣＰＵバス１００
に送出する。一方、現在走行している道路が一般道路で
あると判定されると、かかるシステムコントローラ３２
は、論理値「０」の現走行道路情報をＣＰＵバス１００
に送出するのである。

【００１１】又、システムコントローラ３２は、ＣＰＵ
バス１００から供給された各種読出指令信号に応じて、
上記方位・速度変化回数メモリ３７に記憶されている車
両の方位変化回数及び車両の速度変化回数情報を読出し
てこれらをＣＰＵバス１００に送出する。更に、システ
ムコントローラ３２は、ＣＰＵバス１００から供給され
た各種読出指令信号に応じて、上記現在時刻情報、及び
積算走行距離情報各々をＣＰＵバス１００に送出する。
ディスプレイ３８は、供給された映像信号に基づいた画
像表示を行う。

【００１２】図１における警告音声発生装置４は、ＣＰ
Ｕバス１００を介して供給されてくる警告音声指令信号
に応じた警告メッセージを音声出力する。ディスプレイ
５は、ＣＰＵバス１００を介して供給されてくる警告表
示指令信号に応じた警告メッセージを表示する。香り発
生装置６は、ＣＰＵバス１００を介して供給されてくる
香り発生指令信号に応じて刺激のある香りを車両室内に
発する。眠気時間帯設定スイッチ７は、運転者からのス
イッチ操作に応じて眠気時間帯設定要求信号を発生して
これをＣＰＵバス１００に送出する。運転者は、自ら眠
気を意識した場合にかかる眠気時間帯設定スイッチ７を
押圧操作する。

【００１３】ＭＴ（Minor Tremor）ピックアップ８は、
運転席側の座席に装備されたシートベルトに付着形成さ
れており、運転者の皮膚表面において生じる１〜１０ミ
クロン程度の皮膚振動を検出してこの検出した皮膚振動
に対応した皮膚振動信号を心拍検出回路９に供給する。
図３は、かかるＭＴピックアップ８の付着形成形態の一
例を示す図である。

【００１４】図３において、運転座席８１に装備された
シートベルト８２には、ピックアップ固定環８２ａが移
動自在に環装されている。ＭＴピックアップ８は、かか
るピックアップ固定環８２ａに付着形成されている。Ｍ
Ｔピックアップ８から得られた皮膚振動信号を伝送する
ための伝送ケーブルは、シートベルト８２に環装されて
いる伸縮自在なジャバラ部材８２ｂを介してシートベル
トバックル８２ｃに接続されている。つまり、ＭＴピッ
クアップ８から出力された皮膚振動信号は、このシート
ベルトバックル８２ｃを介して上記心拍検出回路９に供
給されるのである。

【００１５】運転者は、シートベルト８２の装着時にお
いて、かかるＭＴピックアップ８の皮膚振動検出面が運
転者に触れる位置にくるように上記ピックアップ固定環
８２ａを移動調整する。この際、かかるＭＴピックアッ
プ８は、運転者の身体に直に触れている必要はない。つ
まり、ＭＴピックアップ８の皮膚振動検出面が衣服及び
シートベルト８２を介して運転者に触れていれば良いの
である。

【００１６】心拍検出回路９は、供給された皮膚振動信
号に基づいて、運転者の心拍に対応した心拍信号を生成
してこれをＣＰＵバス１００に送出する。図４は、かか
る心拍検出回路９の内部構成を示す図であり、図５は、
かかる心拍検出回路９の各構成モジュールから出力され
る信号波形を示す図である。図４において、アンプ９１
は、供給された皮膚振動信号の高域ノイズ成分を除去し
た皮膚振動信号の信号レベルを所望に増幅した増幅皮膚
振動信号ａをＢＰＦ（Band Pass Filter）９２に供給す
る。ＢＰＦ９２は、この増幅皮膚振動信号ａの１０［H
z］成分を通過せしめるべく構成された帯域フィルタで
あり、この通過した皮膚振動信号ｂをピークホールド回
路９３に供給する。

【００１７】図６は、かかるＢＰＦ９２の内部構成の一
例を示す図である。図６において、ＨＰＦ（High Pass
Filter）９２ａは、カットオフ周波数ｆｃ＝１１.３［H
z］のハイパスフィルタであり、その遮断特性を図７の
実線Ａにて示す。又、ＬＰＦ（Low Pass Filter）９２
ｂは、カットオフ周波数ｆｃ＝８.０［Hz］のローパス
フィルタであり、その遮断特性を図７の実線Ｂにて示
す。従って、かかる図６の如きＢＰＦ９２の構成によれ
ば、図７の斜線部にて示される帯域成分からなる皮膚振
動信号ｂがピークホールド回路９３に供給されることに
なるのである。

【００１８】ピークホールド回路９３は、かかる皮膚振
動信号ｂの各レベルピーク値を保持して得られたエンベ
ロープ波形を心拍信号ｃとして生成する。この際、かか
るピークホールド動作の時定数は、例えば０.１［秒］
とする。ＬＰＦ（Low Pass Filter）９４は、かかる心
拍信号ｃに重畳されているノイズ成分を除去した心拍信
号ｄを得てこれをＡ／Ｄ変換器９５に供給する。例え
ば、かかるＬＰＦ９４のカットオフ周波数ｆｃ＝５.３
［Hz］である。Ａ／Ｄ変換器９５は、かかる心拍信号ｄ
を所定のサンプリングタイミングにてサンプリングして
デジタル心拍信号ｅに変換し、これをＣＰＵバス１００
に送出する。

【００１９】つまり、かかる心拍検出回路９において
は、皮膚振動信号の１０［Hz］成分近傍に心拍に対応し
た信号が重畳されていることに着目して、かかる皮膚振
動信号から１０［Hz］成分近傍の信号を抽出し、この抽
出信号のレベルピーク値を保持して得られたエンベロー
プ波形信号を心拍に対応した心拍信号とするのである。
尚、所望の信号が皮膚振動信号中の約１０［Ｈｚ］成分
であるのに対して、ＬＰＦ９４のカットオフ周波数が
５．３［Ｈｚ］と低いのは、ＬＰＦ９４をアナログ回路
で構成しており、かかるアナログフィルタはなだらかな
遮断特性を有するため、所望の１０［Ｈｚ］成分も若干
減衰するものの、それ以上にノイズ成分除去の効果が大
きい値を選択したからである。すなわち、ＬＰＦ９４の
カットオフ周波数は、所望の周波数成分を十分に通過さ
せた上で、ノイズ成分を効果的に除去できるような値で
あればよいのである。

【００２０】図８は、図４に示されるが如き心拍検出回
路９を実現するための回路構成の一例を示す図である。
以上の如く、かかるＭＴピックアップ８及び心拍検出回
路９からなる本発明による心拍測定装置においては、運
転者の皮膚表面において生じる１〜１０ミクロン程度の
皮膚振動を運転者の衣服及びシートベルト８２を介して
検出し、この皮膚振動に対応した皮膚振動信号のレベル
ピーク値を保持して得られたエンベロープ波形信号を心
拍に対応した心拍信号として得る構成となっている。

【００２１】よって、かかる心拍測定装置によれば、心
拍検出用の電極をかかる運転者の胸部、もしくは指先に
直接付着せずとも、心拍測定が為されるようになるので
ある。次に、図１におけるＤＳＰ（Digital Signal Pro
cessor）１０は、ＣＰＵバス１００を介して供給された
ＲＲ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transformatio
n）処理を施して、かかるＲＲ信号における０.０５〜
０.１５［Hz］成分、及び０.１５〜０.４［Hz］成分各
々を測定する。この際、ＤＳＰ１０は、このＲＲ信号に
おける０.０５〜０.１５［Hz］成分をＭＷＳＡ（Mayer
Wave related Sinus Arrhythmia）値、０.１５〜０.４
［Hz］成分をＲＳＡ（Respiratory Sinus Arrhythmia）
値としてこれらをＣＰＵバス１００に送出する。

【００２２】この際、上記ＲＲ信号とは、心拍の各拍動
間隔を時系列化した信号である。例えば、図５に示され
るが如き心拍信号ｄの拍動間隔ＲＲ１〜ＲＲ５各々を時
系列化したものがＲＲ信号である。又、上記ＭＷＳＡ値
とは、呼吸運動に関わる上記拍動間隔のゆらぎを示すも
のであり、交感神経系の活動指標として利用することが
知られている。又、ＲＳＡ値とは、血圧変動に関わる拍
動間隔のゆらぎを示すものであり、副交感神経系の活動
指標として利用することが知られている。

【００２３】図１におけるＣＰＵ（Central Processing
Unit）１１は、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）１２に記憶
されている運転精神状態検出手順に従ってＣＰＵバス１
００上に送出された前述した如き各種信号を読み込むと
共に、各種指令信号をＣＰＵバス１００に送出する。Ｒ
ＡＭ（Random access Memory）１３は、かかる運転精神
状態検出手順の実行時において中間的に生成される種々
の情報の記憶を行う。

【００２４】図９及び図１０は、車両のエンジンスター
トに応じてＣＰＵ１１にて実行される運転精神状態検出
のメインフローを示す図である。又、図１１は、かかる
メインフロー実行時において中間的に生成される種々の
情報の記憶を行うＲＡＭ１３のメモリマップを示す図で
ある。先ず、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシステム３
から現在時刻情報の読出しを行い、この読出した現在時
刻情報を出発時刻Ｔsとして、ＲＡＭ１３の「Ａ１」番
地に記憶せしめる（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ１１
は、心拍信号の拍動間隔ＲＲを測定するＲＲ測定サブル
ーチンの実行に移る（ステップＳ２）。かかるＲＲ測定
サブルーチンにおいて、ＣＰＵ１１は、心拍検出回路９
から供給された図５に示されるが如きデジタル心拍信号
ｅの各サンプル値に基づいて心拍信号の各拍動間隔ＲＲ
を所定時間分だけ測定して、これらをＲＡＭ１３の「Ｃ
１」番地以降の各記憶番地に順次記憶せしめる。例え
ば、ＣＰＵ１１は、先ず、図５に示されるが如きデジタ
ル心拍信号ｅの各サンプル値が増加傾向から減少傾向に
推移する推移時点を逐次検出する。この際、かかる推移
検出時点から０.５秒の間に亘り上記デジタル心拍信号
ｅの各サンプル値が増加傾向に移行しない場合は、上記
の推移検出時点を信号ピークタイミングと判定する。次
に、ＣＰＵ１１は、この判定された信号ピークタイミン
グ各々の隣接するもの同士の時間間隔を拍動間隔ＲＲと
して、これらをＲＡＭ１３の「Ｃ１」番地以降の各記憶
番地に順次記憶せしめるのである。

【００２５】かかるＲＲ測定サブルーチンの実行終了
後、ＣＰＵ１１は、心拍数を求めるための心拍数演算サ
ブルーチンの実行に移る（ステップＳ３）。かかる心拍
数演算サブルーチンにおいて、ＣＰＵ１１は、上記ＲＡ
Ｍ１３の「Ｃ１」番地以降の各記憶番地に記憶されてい
る拍動間隔ＲＲに基づいて単位時間あたりの心拍数を算
出し、この心拍数を初期心拍数ＨＲsとしてＲＡＭ１３
の「Ａ２」番地に記憶せしめる。この際、上記ＲＡＭ１
３の「Ｃ１」番地以降に記憶されている拍動間隔ＲＲの
総サンプル数を、これら拍動間隔ＲＲ各々の値を加算し
て得た総拍動間隔値で除算することにより、単位時間あ
たりの心拍数が求められる。かかる心拍数演算サブルー
チンの実行終了後、ＣＰＵ１１は、心拍信号の拍動間隔
ＲＲを測定するＲＲ測定サブルーチンの実行に移る（ス
テップＳ４）。かかるＲＲ測定サブルーチンは、上記ス
テップＳ２にて実行したものと同一動作であるので、そ
の詳細説明は省略する。

【００２６】このステップＳ４によるＲＲ測定サブルー
チンの実行終了後、ＣＰＵ１１は、心拍数を求めるため
の心拍数演算サブルーチンの実行に移る（ステップＳ
５）。かかる心拍数演算サブルーチンにおいて、ＣＰＵ
１１は、上記ＲＡＭ１３の「Ｃ１」番地以降の各記憶番
地に記憶されている拍動間隔ＲＲに基づいて単位時間あ
たりの心拍数を算出し、この心拍数を現心拍数ＨＲとし
てＲＡＭ１３の「Ａ３」番地に記憶せしめる。かかるス
テップＳ５による心拍数演算サブルーチンの実行終了
後、ＣＰＵ１１は、上記ＲＡＭ１３の「Ｃ１」番地以降
の各記憶番地に記憶されている拍動間隔ＲＲを順次読出
し、これをＲＲ信号として上記ＤＳＰ１０に転送する
（ステップＳ６）。かかるステップＳ６の実行により、
ＤＳＰ１０は、かかるＲＲ信号に対してＦＦＴ処理を施
して、このＲＲ信号における０.０５〜０.１５［Hz］成
分をＭＷＳＡ値、０.１５〜０.４［Hz］成分をＲＳＡ値
としてこれらをＣＰＵバス１００に送出する。ＣＰＵ１
１は、これらＭＷＳＡ値、及びＲＳＡ値を取り込んで、
上記ＭＷＳＡ値をＲＡＭ１３の「Ａ４」番地に記憶せし
め、更に、上記ＲＳＡ値をＲＡＭ１３の「Ａ５」番地に
記憶せしめる（ステップＳ７）。

【００２７】次に、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシス
テム３から現在時刻情報の読出しを行い、この読出した
現在時刻情報を現時刻Ｔとして、ＲＡＭ１３の「Ａ６」
番地に記憶せしめる（ステップＳ８）。次に、ＣＰＵ１
１は、ＲＡＭ１３の「Ａ６」番地に記憶されている現時
刻Ｔ及びＲＡＭ１３の「Ａ１」番地に記憶されている出
発時刻Ｔsの各々を読出し、かかる現時刻Ｔから出発時
刻Ｔsを減算することにより、連続運転時間Ｓを得てこ
れをＲＡＭ１３の「Ａ７」番地に記憶せしめる（ステッ
プＳ９）。次に、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシステ
ム３から車両の方位変化回数情報の読出しを行いこの読
出した車両の方位変化回数を上記ＲＡＭ１３の「Ａ７」
番地に記憶されている連続運転時間Ｓで除算し、得られ
た除算結果の逆数を方位分散パラメータ１／σaとして
ＲＡＭ１３の「Ａ８」番地に記憶せしめる（ステップＳ
１０）。次に、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシステム
３から車両の速度変化回数情報の読出しを行いこの読出
した車両の速度変化回数を上記ＲＡＭ１３の「Ａ７」番
地に記憶されている連続運転時間Ｓで除算し、得られた
除算結果の逆数を速度分散パラメータ１／σuとしてＲ
ＡＭ１３の「Ａ９」番地に記憶せしめる（ステップＳ１
１）。

【００２８】次に、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシス
テム３から積算走行距離情報の読出しを行い、この読出
した積算走行距離を移動距離Ｌとして、ＲＡＭ１３の
「ＡＡ」番地に記憶せしめる（ステップＳ１２）。次
に、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシステム３から現走
行道路情報の読出しを行い、この読出した現走行道路情
報を現走行道路情報Ｄとして、これをＲＡＭ１３の「Ａ
Ｂ」番地に記憶せしめる（ステップＳ１３）。かかるス
テップＳ１３の終了後、ＣＰＵ１１は、眠気判定サブル
ーチンの実行に移る（ステップＳ１４）。

【００２９】図１２は、かかる眠気判定サブルーチンフ
ローを示す図である。図１２において、先ず、ＣＰＵ１
１は、眠気時間帯設定スイッチ７から眠気時間帯設定要
求信号が送出されたか否かを判定する（ステップＳ９
１）。かかるステップＳ９１において、眠気時間帯設定
要求信号が送出されたと判定されると、ＣＰＵ１１は、
ＲＡＭ１３の「Ａ６」番地に記憶されている現時刻Ｔを
読出し、かかる現時刻Ｔから０.５時間分を減算した時
刻情報を眠気発生時間Ｔ1としてこれをＲＡＭ１３の
「ＡＣ」番地に記憶せしめる（ステップＳ９２）。次
に、ＣＰＵ１１は、かかる現時刻Ｔに０.５時間分を加
算した時刻情報を眠気発生時間Ｔ2としてこれをＲＡＭ
１３の「ＡＤ」番地に記憶せしめる（ステップＳ９
３）。かかるステップＳ９３の終了後、もしくは上記ス
テップＳ９１において眠気時間帯設定要求信号が送出さ
れていないと判定されると、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３
の「Ａ１」番地に記憶されている連続運転時間Ｓを読出
し、この連続運転時間Ｓに眠気判定係数ｎ1を乗算して
得たＳ・ｎ1を、運転経過時間に基づいた眠気判定パラ
メータとしてＲＡＭ１３の「Ｂ１」番地に記憶せしめる
（ステップＳ１０１）。

【００３０】次に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ
８」番地に記憶されている方位分散パラメータ１／σ
a、及びＲＡＭ１３の「Ａ９」番地に記憶されている速
度分散パラメータ１／σuの各々を読出し、これらを互
いに加算した加算結果に眠気判定係数ｎ2を乗算して得
た（１／σa ＋ １／σu）・ｎ2を、運転の単調さに基
づいた眠気判定パラメータとしてＲＡＭ１３の「Ｂ２」
番地に記憶せしめる（ステップＳ１０２）。次に、ＣＰ
Ｕ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ６」番地に記憶されている
現時刻Ｔを読出して、かかる現時刻Ｔが午前０時〜午前
５時もしくは午後１時〜午後３時内の時間であるか否か
の判定を行う（ステップＳ１０３）。かかるステップＳ
１０３において、現時刻Ｔが午前０時〜午前５時もしく
は午後１時〜午後３時内の時間でないと判定されると、
ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「ＡＣ」及び「ＡＤ」番地
各々に記憶されている眠気発生時間Ｔ1及びＴ2を読出
し、かかる現時刻Ｔが、眠気発生時間Ｔ1〜Ｔ2内の時間
であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０４）。

【００３１】上記ステップＳ１０３において、現時刻Ｔ
が午前０時〜午前５時もしくは午後１時〜午後３時内の
時間であると判定されるか、もしくは、上記ステップＳ
１０４において、現時刻Ｔが、眠気発生時間Ｔ1〜Ｔ2内
の時間であると判定されると、ＣＰＵ１１は、眠気判定
係数ｎ3を運転時間帯に基づいた眠気判定パラメータと
してＲＡＭ１３の「Ｂ３」番地に記憶せしめる（ステッ
プＳ１０５）。一方、上記ステップＳ１０４において、
現時刻Ｔが、眠気発生時間Ｔ1〜Ｔ2内の時間でないと判
定されると、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「Ｂ３」番地
に０を記憶せしめる（ステップＳ１０６）。かかるステ
ップＳ１０５もしくはステップＳ１０６の終了後、ＣＰ
Ｕ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ４」番地に記憶されている
ＭＷＳＡ値、及びＲＡＭ１３の「Ａ５」番地に記憶され
ているＲＳＡ値の各々を読出し、かかるＲＳＡ値をＭＷ
ＳＡ値で除算した除算結果に眠気判定係数ｎ4を乗算し
て得た（ＲＳＡ／ＭＷＳＡ）・ｎ4を、自律神経系に基
づいた眠気判定パラメータとしてＲＡＭ１３の「Ｂ４」
番地に記憶せしめる（ステップＳ１０７）。

【００３２】次に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ
Ｂ」番地に記憶されている現走行道路情報Ｄを読出し、
かかる現走行道路情報Ｄに眠気判定係数ｎ5を乗算して
得たＤ・ｎ5を走行道路状況に基づいた眠気判定パラメ
ータとしてＲＡＭ１３の「Ｂ５」番地に記憶せしめる
（ステップＳ１０８）。次に、ＣＰＵ１１は、上述の如
く、ＲＡＭ１３の「Ｂ１」〜「Ｂ５」番地に記憶された
眠気判定パラメータの各々を加算して得た眠気判定値Ｐ
nをＲＡＭ１３の「Ｂ６」番地に記憶せしめる（ステッ
プＳ１０９）。すなわち、かかるステップＳ１０９の実
行により、

【００３３】

【数１】眠気判定値Ｐn＝Ｓ・ｎ1＋（１／σａ ＋ １
／σｕ）・ｎ2＋ｎ3＋（ＲＳＡ／ＭＷＳＡ）・ｎ4＋Ｄ・ｎ
5 もしくは、

【００３４】

【数２】眠気判定値Ｐn＝Ｓ・ｎ1＋（１／σａ ＋ １
／σｕ）・ｎ2＋（ＲＳＡ／ＭＷＳＡ）・ｎ4＋Ｄ・ｎ5 が、ＲＡＭ１３の「Ｂ６」番地に記憶されるのである。
次に、ＣＰＵ１１は、かかるＲＡＭ１３の「Ｂ６」番地
に記憶されている眠気判定値Ｐnが、眠気判定閾値ＳNよ
りも大なる値であるか否かの判定を行う（ステップＳ１
１０）。かかるステップＳ１１０により、眠気判定値Ｐ
nが、眠気判定閾値ＳNよりも大なる値であると判定され
ると、ＣＰＵ１１は、眠気警告サブルーチンの実行に移
る（ステップＳ１１１）。

【００３５】かかる眠気警告サブルーチンにおいて、Ｃ
ＰＵ１１は、上記オーディオシステム１におけるＣＤプ
レーヤに演奏開始指令信号を供給すると共に、かかるＣ
Ｄプレーヤの演奏速度を速めるべく高速演奏指令信号を
供給する。更に、ＣＰＵ１１は、上記オーディオシステ
ム１におけるアンプの音量を上げるべく音量増大指令信
号を供給する。又、ＣＰＵ１１は、上記オーディオシス
テム１におけるイコライザに対して高音及び低音成分を
増大すべく高音及び低音増大指令信号を供給する。かか
る一連の動作により、音量が大でかつ高音及び低音が強
調された音楽が、通常時よりも速い演奏速度で音響出力
されるようになる。

【００３６】又、上記眠気警告サブルーチンにおいて、
ＣＰＵ１１は、室温低下指令信号を上記エアコンシステ
ム２に供給する。かかる室温低下指令信号に応じてエア
コンシステム２は、現室内温度よりも所定温度だけ室内
の温度を下げるべく冷風を送風する。この際、かかるエ
アコンシステム２は、この冷風が運転者に直接送風され
るべく送風孔の向きを調整する。又、上記眠気警告サブ
ルーチンにおいて、ＣＰＵ１１は、眠気警告指令信号を
上記警告音声発生装置４及びディスプレイ５各々に供給
する。かかる眠気警告指令信号に応じて警告音声発生装
置４は、運転者に眠気が生じている旨を警告するメッセ
ージを音声出力する。一方、かかる眠気警告指令信号に
応じてディスプレイ５は、眠気が生じている旨を警告す
るメッセージを表示する。又、上記眠気警告サブルーチ
ンにおいて、ＣＰＵ１１は、香り発生指令信号を上記香
り発生装置６に供給する。香り発生装置６は、かかる香
り発生指令信号に応じて刺激のある香りを車両室内に発
する。

【００３７】つまり、図１２に示される眠気判定サブル
ーチンにおいては、連続運転経過時間、運転の単調さ、
運転時間帯、及び運転者の自律神経状態を眠気判定のた
めのパラメータとして用いてこれらを総合的に判断する
ことにより、運転者が眠気を感じているか否かを判定す
るのである。例えば、連続運転時間が長時間となった場
合、すなわち上記ステップＳ１０１にて算出されるＳ・
ｎ1の値が大なる値となる場合は、眠気が生じる確率が
高くなる。又、単位時間あたりの車両の方位変化回数、
及び車両の加速回数が少なくなって運転が単調になる場
合、すなわち上記ステップＳ１０２にて算出される（１
／σａ ＋ １／σｕ）・ｎ2の値が大なる値となる場合
は、眠気が生じる確率が高くなる。又、運転時間帯が深
夜になると眠気の生じる確率が高くなる。上記実施例に
おいては、運転時間帯が午前０時〜午前５時もしくは午
後１時〜午後３時になる場合には、眠気判定係数ｎ3を
その眠気判定パラメータとし付加するようにしている。
尚、かかる実施例においては、上記午前０時〜午前５時
もしくは午後１時〜午後３時の時間帯以外でも、運転者
自らが眠気を自覚して眠気時間帯設定スイッチ７を押圧
操作すれば、かかる操作が為された時間の前後０.５時
間の時間帯が眠気時間帯として記憶される（ステップＳ
９１〜Ｓ９３）。よって、最終的に、午前０時〜午前５
時もしくは午後１時〜午後３時の時間帯、及び上記の如
く設定された眠気時間帯に車両の運転を行った場合のみ
に、眠気判定係数ｎ3がその眠気判定パラメータとして
付加されるのである（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）。

【００３８】又、副交感神経系の活動指標としてのＲＳ
Ａ値が大となり、交感神経系の活動指標としてのＭＷＳ
Ａ値が小となる場合には、運転者に眠気が生じている可
能性が高くなる。よって、運転者に眠気が生じている場
合には、上記ステップＳ１０７にて算出される（ＲＳＡ
／ＭＷＳＡ）・ｎ4の値は大となる。又、一般道路に比べ
て高速道路走行中においては、一瞬の眠気が事故につな
がる可能性が高くなる。そこで、上記実施例において
は、現在走行している道路が高速道路であるか否かを示
す現走行道路情報Ｄに、眠気判定係数ｎ5を乗算したも
のを眠気判定パラメータとし付加するようにしている。
ここで、かかる現走行道路情報Ｄは、現走行道路が高速
道路の場合には論理値「１」、一般道路の場合には論理
値「０」となるので、結果的に、現在走行している道路
が高速道路である場合のみに眠気判定係数ｎ5が眠気判
定パラメータとして付加されるようになるのである。
尚、上記実施例においては、現走行中の道路が一般道路
であるのかもしくは高速道路であるのかにより、眠気判
定係数ｎ5の眠気判定パラメータを付加するようにして
いるが、かかる構成に限定されるものではない。例え
ば、上記現走行道路情報Ｄとして車両が事故多発地帯に
近づいているか否かを示す情報を、ナビゲーションシス
テム３から読み取り、現走行道路がかかる事故多発地帯
に近づいていると確認された場合のみに眠気判定係数ｎ
6を眠気判定パラメータとして新たに付加するようにし
ても良いのである。

【００３９】かかる眠気判定サブルーチンにおいては、
これら眠気判定パラメータの各々を加算して得た眠気判
定値Ｐnが、所定の眠気判定閾値ＳNよりも大なる値であ
る場合（ステップＳ１０９及びＳ１１０）に、最終的
に、運転者に眠気が生じていると判断して眠気警告を行
うのである（ステップＳ１１１）。このステップＳ１１
１による眠気警告サブルーチンの終了後、もしくは、上
記ステップＳ１１０においてＲＡＭ１３の「Ｂ６」番地
に記憶されている眠気判定値Ｐnが眠気判定閾値ＳNより
も大なる値でないと判定されると、ＣＰＵ１１は、図１
０に示されるが如きメインフローの実行に戻り、次の、
疲労判定サブルーチンの実行に移る（ステップＳ１
５）。

【００４０】図１３は、かかる疲労判定サブルーチンフ
ローを示す図である。図１３において、先ず、ＣＰＵ１
１は、ＲＡＭ１３の「Ａ１」番地に記憶されている連続
運転時間Ｓを読出し、この連続運転時間Ｓに疲労判定係
数ｈ1を乗算して得たＳ・ｈ1を、運転経過時間に基づい
た疲労判定パラメータとしてＲＡＭ１３の「Ｂ７」番地
に記憶せしめる（ステップＳ１２１）。

【００４１】次に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ
２」番地に記憶されている初期心拍数ＨＲs、及びＲＡ
Ｍ１３の「Ａ３」番地に記憶されている現心拍数ＨＲの
各々を読出し、これらを互いに減算した減算結果に疲労
判定係数ｈ2を乗算して得た（ＨＲs−ＨＲ）・ｈ2を、
心拍数変化に基づいた疲労判定パラメータとしてＲＡＭ
１３の「Ｂ８」番地に記憶せしめる（ステップＳ１２
２）。

【００４２】次に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の「Ａ
４」番地に記憶されているＭＷＳＡ値、及びＲＡＭ１３
の「Ａ５」番地に記憶されているＲＳＡ値の各々を読出
し、かかるＭＷＳＡ値をＲＳＡ値で除算した除算結果に
疲労判定係数ｈ3を乗算して得た（ＭＷＳＡ／ＲＳＡ）
・ｈ3を、自律神経系に基づいた疲労判定パラメータと
してＲＡＭ１３の「Ｂ９」番地に記憶せしめる（ステッ
プＳ１２３）。

【００４３】次に、ＣＰＵ１１は、上述の如く、ＲＡＭ
１３の「Ｂ７」〜「Ｂ９」番地に記憶された疲労判定パ
ラメータの各々を加算して得た疲労判定値ＰhをＲＡＭ
１３の「ＢＡ」番地に記憶せしめる（ステップＳ１２
４）。すなわち、かかるステップＳ１２４の実行によ
り、

【００４４】

【数３】疲労判定値Ｐh＝Ｓ・ｈ1＋（ＨＲs−ＨＲ）・ｈ2
＋（ＭＷＳＡ／ＲＳＡ）・ｈ3 が、ＲＡＭ１３の「ＢＡ」番地に記憶されるのである。

【００４５】次に、ＣＰＵ１１は、かかるＲＡＭ１３の
「ＢＡ」番地に記憶されている疲労判定値Ｐhが、疲労
判定閾値ＳHよりも大なる値であるか否かの判定を行う
（ステップＳ１２５）。かかるステップＳ１２５におい
て疲労判定値Ｐhが、疲労判定閾値ＳHよりも大なる値で
あると判定されると、ＣＰＵ１１は、疲労警告サブルー
チンの実行に移る（ステップＳ１２６）。

【００４６】かかる疲労警告サブルーチンにおいて、Ｃ
ＰＵ１１は、上記オーディオシステム１におけるＣＤプ
レーヤに演奏開始指令信号を供給すると共に、かかるＣ
Ｄプレーヤの演奏速度を速めるべく高速演奏指令信号を
供給する。更に、ＣＰＵ１１は、上記オーディオシステ
ム１におけるアンプの音量を上げるべく音量増大指令信
号を供給する。又、ＣＰＵ１１は、上記オーディオシス
テム１におけるイコライザに対して高音及び低音成分を
増大させるべく高音及び低音増大指令信号を供給する。
かかる一連の動作により、音量が大でかつ高音及び低音
が強調された音楽が、通常時よりも速い演奏速度で音響
出力されるようになる。

【００４７】又、上記疲労警告サブルーチンにおいて、
ＣＰＵ１１は、疲労警告指令信号を上記警告音声発生装
置４及びディスプレイ５各々に供給する。かかる疲労警
告指令信号に応じて警告音声発生装置４は、運転者を活
気づけさせるメッセージを音声出力する。例えば、警告
音声発生装置４は、疲労警告指令信号に応じて運転者に
軽度な運動を促すメッセージを音声出力する。

【００４８】つまり、図１３に示される疲労判定サブル
ーチンにおいては、連続運転経過時間、運転者の心拍数
変化、及び運転者の自律神経状態を疲労判定のためのパ
ラメータとして用いてこれらを総合的に判断することに
より、運転者が疲労しているか否かを判定するのであ
る。例えば、連続運転時間が長時間となる場合、すなわ
ち上記ステップＳ１２１にて算出されるＳ・ｈ1の値が大
となる場合には、運転者が疲労する確率が高くなる。
又、心拍数が低下してくる場合、すなわち上記ステップ
Ｓ１２２にて算出される（ＨＲs−ＨＲ）・ｈ2の値が大
なる値となる場合には、運転者が疲労状態にある可能性
が高くなる。又、副交感神経系の活動指標としてのＲＳ
Ａ値が小となり、交感神経系の活動指標としてのＭＷＳ
Ａ値が大となる場合、すなわち上記ステップＳ１２３に
て算出される（ＭＷＳＡ／ＲＳＡ）・ｈ4の値が大なる値
となる場合には、運転者が疲労している可能性が高くな
る。

【００４９】疲労判定サブルーチンにおいては、これら
疲労判定パラメータの各々を加算して得た疲労判定値Ｐ
hが、所定の疲労判定閾値ＳHよりも大なる値となる場合
（ステップＳ１２４及びＳ１２５）に、最終的に、運転
者が疲労していると判断して疲労警告を行うのである
（ステップＳ１２６）。このステップＳ１２６による疲
労警告サブルーチンの終了後、もしくは、上記ステップ
Ｓ１２５においてＲＡＭ１３の「ＢＡ」番地に記憶され
ている疲労判定値Ｐhが疲労判定閾値ＳHよりも大なる値
でないと判定された場合に、ＣＰＵ１１は、図１０に示
されるが如きメインフローの実行に戻り、次の、焦燥判
定サブルーチンの実行に移る（ステップＳ１６）。

【００５０】図１４は、かかる焦燥判定サブルーチンフ
ローを示す図である。図１４において、先ず、ＣＰＵ１
１は、ＲＡＭ１３の「Ａ１」番地に記憶されている連続
運転時間Ｓ、及びＲＡＭ１３の「ＡＡ」番地に記憶され
ている移動距離Ｌを読出し、かかる連続運転時間Ｓを移
動距離Ｌで除算することにより単位時間あたりの移動距
離の逆数を求める。更に、かかる単位時間あたりの移動
距離の逆数に焦燥判定係数ｅ1を乗算して得た（Ｓ／
Ｌ）・ｅ1を、単位時間あたりの移動距離に基づいた焦
燥判定パラメータとしてＲＡＭ１３の「ＢＢ」番地に記
憶せしめる（ステップＳ１３１）。次に、ＣＰＵ１１
は、ＲＡＭ１３の「Ａ４」番地に記憶されているＭＷＳ
Ａ値、及びＲＡＭ１３の「Ａ５」番地に記憶されている
ＲＳＡ値の各々を読出し、かかるＭＷＳＡ値をＲＳＡ値
で除算した除算結果に焦燥判定係数ｅ2を乗算して得た
（ＭＷＳＡ／ＲＳＡ）・ｅ2を、自律神経系に基づいた
焦燥判定パラメータとしてＲＡＭ１３の「ＢＣ」番地に
記憶せしめる（ステップＳ１３２）。

【００５１】次に、ＣＰＵ１１は、上述の如く、ＲＡＭ
１３の「ＢＢ」及び「ＢＣ」番地に記憶された焦燥判定
パラメータの各々を加算して得た焦燥判定値ＰeをＲＡ
Ｍ１３の「ＢＤ」番地に記憶せしめる（ステップＳ１３
３）。すなわち、かかるステップＳ１３３の実行によ
り、

【００５２】

【数４】焦燥判定値Ｐe＝（Ｓ／Ｌ）・ｅ1＋（ＭＷＳＡ
／ＲＳＡ）・ｅ2 が、ＲＡＭ１３の「ＢＤ」番地に記憶されるのである。
次に、ＣＰＵ１１は、かかるＲＡＭ１３の「ＢＤ」番地
に記憶されている焦燥判定値Ｐeが、焦燥判定閾値ＳEよ
りも大なる値であるか否かの判定を行う（ステップＳ１
３４）。かかるステップＳ１３４において焦燥判定値Ｐ
eが、焦燥判定閾値ＳEよりも大なる値であると判定され
ると、ＣＰＵ１１は、焦燥警告サブルーチンの実行に移
る（ステップＳ１３５）。

【００５３】かかる焦燥警告サブルーチンにおいて、Ｃ
ＰＵ１１は、上記オーディオシステム１におけるＣＤプ
レーヤの演奏速度を低下させるべくかかるＣＤプレーヤ
に低速演奏指令信号を供給する。更に、ＣＰＵ１１は、
上記オーディオシステム１におけるアンプの音量を下げ
るべく音量減少指令信号を供給する。又、ＣＰＵ１１
は、上記オーディオシステム１におけるイコライザに対
して高音及び低音成分を減少させるべく高音及び低音減
少指令信号を供給する。かかる一連の動作により、再生
されていた音楽の音量は低下し、更にその演奏速度は通
常時よりも低下する。

【００５４】又、上記焦燥警告サブルーチンにおいて、
ＣＰＵ１１は、焦燥警告指令信号を上記警告音声発生装
置４及びディスプレイ５各々に供給する。かかる焦燥警
告指令信号に応じて警告音声発生装置４は、運転者の気
持ちを落ちつかせるメッセージを音声出力する。例え
ば、警告音声発生装置４は、疲労警告指令信号に応じて
運転者に深呼吸を促すメッセージを音声出力する。又、
上記焦燥警告サブルーチンにおいて、ＣＰＵ１１は、香
り発生指令信号を上記香り発生装置６に供給する。この
際、香り発生装置６は、気持ちの高ぶりを抑えるような
香りを車両室内に発する。

【００５５】つまり、図１４に示される焦燥判定サブル
ーチンにおいては、単位時間あたりの車両の移動距離の
逆数値、及び運転者の自律神経状態を焦燥判定のための
パラメータとして用いてこれらを総合的に判断すること
により、運転者がイライラしているか否かを判定するの
である。例えば、単位時間あたりの車両の移動距離の逆
数値、すなわち上記ステップＳ１３１にて算出される
（Ｓ／Ｌ）・ｅ1の値が大となる場合には、運転者のイラ
イラ感が増してくる確率が高くなる。又、副交感神経系
の活動指標としてのＲＳＡ値が小となり、交感神経系の
活動指標としてのＭＷＳＡ値が大となる場合、すなわち
上記ステップＳ１３２にて算出される（ＭＷＳＡ／ＲＳ
Ａ）・ｅ2の値が大なる値となる場合には、運転者がイラ
イラしている可能性が高くなる。

【００５６】かかる焦燥判定サブルーチンにおいては、
これら焦燥判定パラメータの各々を加算して得た焦燥判
定値Ｐeが、所定の焦燥判定閾値ＳEよりも大なる値であ
る場合（ステップＳ１３３及びＳ１３４）に、最終的
に、運転者がイライラしていると判断して焦燥警告を行
うのである（ステップＳ１３５）。このステップＳ１３
５による焦燥警告サブルーチンの終了後、もしくは、上
記ステップＳ１３４においてＲＡＭ１３の「ＢＤ」番地
に記憶されている焦燥判定値Ｐeが焦燥判定閾値ＳEより
も大なる値でないと判定された場合に、ＣＰＵ１１は、
図９に示されるが如きメインフローのステップＳ４の実
行に戻り、上述した如き動作を繰り返し実行する。

【００５７】以上の如く、かかる運転精神状態検出にお
いては、先ず、上記メインフローのステップＳ４〜Ｓ７
の実行により、車両運転中における運転者の各種生理デ
ータ、つまり、心拍数ＨＲ、ＭＷＳＡ値及びＲＳＡ値の
各々を採取する。次に、ステップＳ８〜Ｓ１３の実行に
より、車両の実走行データ、つまり、連続運転時間Ｓ、
方位分散パラメータ１／σa、速度分散パラメータ１／
σu、現走行道路情報Ｄ及び移動距離Ｌの各々を測定す
る。次に、ステップＳ１４、Ｓ１５及びＳ１６の実行に
より、運転者の運転精神状態の低下状態、すなわち運転
者の眠気、疲労及び焦燥感の検出が為される。つまり、
運転者の生理データ及び車両の実走行データに基づい
て、運転者に眠気が生じていると判定されると、ステッ
プＳ１１１の実行による眠気警告が為される。又、かか
る生理データ及び車両の実走行データに基づいて、運転
者に疲労が生じていると判定されると、ステップＳ１２
６の実行による疲労警告が為される。又、かかる生理デ
ータ及び車両の実走行データに基づいて、運転者にイラ
イラが生じていると判定されると、ステップＳ１３５の
実行による焦燥警告が為されるのである。

【００５８】尚、上記図３の実施例においては、シート
ベルト８２に、ＭＴピックアップ８を１つ設ける構成と
しているが、図１５〜図１７に示されるが如く、シート
ベルト８２上の各々異なる位置に複数のＭＴピックアッ
プを設けるようにしても良い。図１５は、運転者に接触
するようなシートベルト８２上の位置に２つのＭＴピッ
クアップ８ａ及び８ｂを形成した場合の一例を示す図で
ある。

【００５９】図１８は、かかる図１５にて示されるが如
きＭＴピックアップの形成時において採用される、心拍
検出回路９の構成の一例を示す図である。図１８におい
て、ＭＴピックアップ８ａ及び８ｂ各々から供給された
皮膚振動信号Ｓ１及びＳ２は、各々アンプ９１ａ及びア
ンプ９１ｂに供給される。この際、かかる図１８におけ
るアンプ９１ａ、ＢＰＦ９２ａ、ピークホールド回路９
３ａ及びＬＰＦ９４ａ、更に、アンプ９１ｂ、ＢＰＦ９
２ｂ、ピークホールド回路９３ｂ及びＬＰＦ９４ｂの構
成は、図４に示されるアンプ９１、ＢＰＦ９２、ピーク
ホールド回路９３及びＬＰＦ９４の構成と同一機能をも
つものである。よって、ＭＴピックアップ８ａから供給
された皮膚振動信号Ｓ１は、かかるアンプ９１ａ、ＢＰ
Ｆ９２ａ、ピークホールド回路９３ａ及びＬＰＦ９４ａ
なる構成により、心拍信号に変換されてこれがコンパレ
ータ９６及びセレクタ９７に供給される。一方、ＭＴピ
ックアップ８ｂから供給された皮膚振動信号Ｓ２は、か
かるアンプ９１ｂ、ＢＰＦ９２ｂ、ピークホールド回路
９３ｂ及びＬＰＦ９４ｂなる構成により、心拍信号に変
換されてこれがコンパレータ９６及びセレクタ９７に供
給される。コンパレータ９６及びセレクタ９７なる構成
は、ＬＰＦ９４ａもしくはＬＰＦ９４ｂから供給された
心拍信号の内、高レベルの心拍信号を選択してこれをＡ
／Ｄ変換器９５に供給する。

【００６０】すなわち、かかる図１５及び図１８の如き
構成によれば、２つのＭＴピックアップ８ａ及び８ｂ各
々からの皮膚振動信号の内、より検出感度の高い方を用
いて心拍信号検出が為されるようになるのである。一
方、図１６は、２つのＭＴピックアップ８ａ及び８ｂの
内、ＭＴピックアップ８ａを運転者に接触しない位置
に、かつＭＴピックアップ８ｂを運転者に接触するよう
なシートベルト８２上の位置に形成した場合の一例を示
す図である。

【００６１】図１９は、かかる図１６にて示されるが如
きＭＴピックアップの形成時において採用される心拍検
出回路９の構成の一例を示す図である。図１９におい
て、ＭＴピックアップ８ａ及び８ｂ各々から供給された
皮膚振動信号Ｓ１及びＳ２は、各々アンプ９１ａ及びア
ンプ９１ｂを介して減算器９８に供給される。減算器９
８は、これら供給された信号各々のレベルを減算して得
られた減算皮膚振動信号をＢＰＦ９２に供給する。この
際、図１９におけるＢＰＦ９２、ピークホールド回路９
３、ＬＰＦ９４及びＡ／Ｄ変換器９５の構成は、図４に
て示される各機能モジュールと同一機能をもつものであ
る。

【００６２】すなわち、かかる図１６及び図１９の如き
構成によれば、運転者に接触しない位置に設けられたＭ
Ｔピックアップ８ａ、運転者に接触している位置に設け
られたＭＴピックアップ８ｂ各々から供給された皮膚振
動信号に重畳された同一位相のノイズ成分が低減される
ことになる。図１７は、３つのＭＴピックアップ８ａ、
８ｂ及び８ｃの内、ＭＴピックアップ８ａを運転者に接
触しない位置に、かつＭＴピックアップ８ｂ及び８ｃを
運転者に接触するようなシートベルト８２上の位置に形
成した場合の一例を示す図である。

【００６３】図２０は、かかる図１７にて示されるが如
きＭＴピックアップの形成時において採用される心拍検
出回路９の構成の一例を示す図である。図２０におい
て、ＭＴピックアップ８ａ及び８ｂ各々から供給された
皮膚振動信号Ｓ１及びＳ２は、各々アンプ９１ａ及びア
ンプ９１ｂを介して減算器９８ａに供給される。減算器
９８ａは、これら供給された信号各々のレベルを減算し
て得られた減算皮膚振動信号をＢＰＦ９２ａに供給す
る。この際、図２０におけるＢＰＦ９２ａ、ピークホー
ルド回路９３ａ、ＬＰＦ９４ａなる構成は、図１８にて
示される同一符号の各機能モジュールと同一機能をもつ
ものである。

【００６４】一方、ＭＴピックアップ８ｂ及び８ｃ各々
から供給された皮膚振動信号Ｓ２及びＳ３は、各々アン
プ９１ｂ及びアンプ９１ｃを介して減算器９８ｂに供給
される。減算器９８ｂは、これら供給された信号各々の
レベルを減算して得られた減算皮膚振動信号をＢＰＦ９
２ｂに供給する。この際、図２０におけるＢＰＦ９２
ｂ、ピークホールド回路９３ｂ、ＬＰＦ９４ｂなる構成
は、図１８にて示される同一符号の各機能モジュールと
同一機能をもつものである。コンパレータ９６及びセレ
クタ９７なる構成は、ＬＰＦ９４ａもしくはＬＰＦ９４
ｂから供給された心拍信号の内、高レベルの心拍信号を
選択してこれをＡ／Ｄ変換器９５に供給する。すなわ
ち、かかる図１７及び図２０の如き構成によれば、皮膚
振動信号に重畳された同一位相のノイズ成分を低減しつ
つも、より検出感度の高い皮膚振動信号を用いて心拍信
号検出が為されるようになるのである。

【００６５】

【発明の効果】以上の如く、本発明による心拍測定装置
は、身体の皮膚表面において生じる皮膚振動を検出し
て、かかる皮膚振動のレベルピーク値を保持して得られ
たエンベロープ波形信号を心拍信号として得る構成とし
ている。よって、本発明による心拍測定装置によれば、
運転者の衣服及びシートベルトを介して身体の皮膚表面
において生じる皮膚振動を検出し得るという皮膚振動セ
ンサ、いわゆるＭＴピックアップをシートベルトに付着
して於けば運転者の心拍信号の測定を行えるので、運転
操作に支障を与えることなく心拍測定を行うことが出来
て好ましいのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の心拍測定装置が適用されたカーアクセ
サリシステムの構成を示す図である。

【図２】ナビゲーションシステム３の構成の一例を示す
図である。

【図３】本発明の心拍測定装置におけるＭＴピックアッ
プ８の付着形成形態の一例を示す図である。

【図４】本発明の心拍測定装置における心拍検出回路９
の内部構成を示す図である。

【図５】心拍検出回路９の各構成モジュールから出力さ
れる信号波形を示す図である。

【図６】ＢＰＦ９２の内部構成の一例を示す図である。

【図７】ＨＰＦ９２ａ及びＬＰＦ９２ｂの遮断特性を示
す図である。

【図８】心拍検出回路９の回路構成の一例を示す図であ
る。

【図９】運転精神状態検出のメインフローを示す図であ
る。

【図１０】運転精神状態検出のメインフローを示す図で
ある。

【図１１】ＲＡＭ１３のメモリマップを示す図である。

【図１２】眠気判定サブルーチンフローを示す図であ
る。

【図１３】疲労度判定サブルーチンフローを示す図であ
る。

【図１４】焦燥度判定サブルーチンフローを示す図であ
る。

【図１５】本発明の心拍測定装置におけるＭＴピックア
ップの他の付着形成例を示す図である。

【図１６】本発明の心拍測定装置におけるＭＴピックア
ップの他の付着形成例を示す図である。

【図１７】本発明の心拍測定装置におけるＭＴピックア
ップの他の付着形成例を示す図である。

【図１８】本発明の心拍測定装置における心拍検出回路
９の他の実施例を示す図である。

【図１９】本発明の心拍測定装置における心拍検出回路
９の他の実施例を示す図である。

【図２０】本発明の心拍測定装置における心拍検出回路
９の他の実施例を示す図である。

【主要部分の符号の説明】

３ ナビゲーションシステム ８ ＭＴピックアップ ９ 心拍検出回路 １１ ＣＰＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 身体の皮膚振動を検出して皮膚振動信号
   を得る皮膚振動検出手段と、 前記皮膚振動信号のレベルピーク値を保持して得られた
   エンベロープ波形信号を心拍信号として検出する心拍検
   出手段とを有することを特徴とする心拍測定装置。
2. 【請求項２】 前記皮膚振動検出手段は、車両のシート
   ベルトに付着形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の心拍測定装置。
3. 【請求項３】 前記皮膚振動検出手段は前記車両のシー
   トベルトに複数個付着形成されており、 前記心拍検出手段は、複数の前記皮膚振動検出手段にて
   得られた前記皮膚振動信号各々の内から信号レベルが最
   大の皮膚振動信号を選択して、この選択した皮膚振動信
   号のレベルピーク値を保持して得られたエンベロープ波
   形信号を前記心拍信号とすることを特徴とする請求項１
   記載の心拍測定装置。
4. 【請求項４】 前記皮膚振動検出手段は前記車両のシー
   トベルト上の運転者の身体に接触する第１位置、及び前
   記シートベルト上の前記運転者の身体に接触しない第２
   位置に夫々付着形成されており、 前記心拍検出手段は、前記第１位置に付着形成された皮
   膚振動検出手段にて得られた皮膚振動信号から、前記第
   ２位置に付着形成された皮膚振動検出手段にて得られた
   皮膚振動信号を減算した信号のレベルピーク値を保持し
   て得られたエンベロープ波形信号を前記心拍信号とする
   ことを特徴とする請求項１記載の心拍測定装置。