WO2017126022A1 - Pulse wave detection system - Google Patents

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益義 山田
裕紀 若菜
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株式会社日立製作所
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Abstract

The present invention includes: a detection device (1) that emits a plurality of types of light which can be distinguished from one another to easily determine whether a received waveform derives from a subject to be measured or from ambient light even while a vehicle is moving, and that receives the emitted plurality of types of light; and a control device (2) that determines whether a pulse wave has been detected on the basis of information on the plurality of types of light received by the detection device (1). The detection device (1) and the control device (2) are characterized in that: the detection device (1) and the control device (2) are provided in the vehicle;andthat the control device (2) determines whether the pulse wave has been detected by comparing phases of the received plurality of types of light while in a state where the vehicle is moving.

Description

脈波検出システムPulse wave detection system
 本発明は、運転者の脈波を検出する脈波検出システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a pulse wave detection system that detects a driver's pulse wave.
 運転中に運転者の脈波を検出することで、運転者の健康管理を行うシステムが提案されている。
 例えば、特許文献1には「生体情報測定装置は、波長が互いに異なる複数の光を前記生体組織へそれぞれ発光し、前記生体組織を透過または反射した各光を受光する測定部と、前記生体組織を透過または反射した各光に基づき、前記生体組織の生体情報を演算する解析処理部と、前記解析処理部で演算した前記生体情報を表示する表示部と、前記測定部による前記生体組織の測定が終了したか否かを判定する判定部とを備え、前記表示部は、前記判定部において前記測定部による前記生体組織の測定が終了したと判定された場合に、前記生体情報を固定表示とし、前記測定部における前記生体組織の測定から前記表示部の固定表示に至るまで正常に作動した場合には、正常に作動した旨を示す正常作動情報をさらに表示する」生体情報測定装置が開示されている(要約参照)。
There has been proposed a system for managing the health of a driver by detecting the pulse wave of the driver during driving.
For example, Patent Document 1 states that “the living body information measuring device emits a plurality of lights having different wavelengths to the living tissue, and receives each light transmitted or reflected by the living tissue, and the living tissue. An analysis processing unit that calculates biological information of the biological tissue based on each light transmitted or reflected, a display unit that displays the biological information calculated by the analysis processing unit, and measurement of the biological tissue by the measurement unit A determination unit that determines whether or not the measurement is completed, and the display unit sets the biological information as a fixed display when the measurement unit determines that the measurement of the biological tissue by the measurement unit is completed. When the normal operation is performed from the measurement of the biological tissue in the measurement unit to the fixed display of the display unit, normal operation information indicating that the measurement unit is normally operated is further displayed. There has been disclosed (see Abstract).
 また、特許文献2には、「自動車のステアリングホイール20にセンシングユニット11,12をそれぞれ配設する。各センシングユニット11,12は、被検者の手から脈波を測定するための脈波センシング部と、身体のインピーダンスを測定するためのインピーダンスセンシング部とを備えている。被検者の左手を一方のセンシングユニット11に、右手を他方のセンシングユニット12にそれぞれ接触させて血圧及び体脂肪を同時に測定する」車載型健康管理装置が開示されている(要約参照)。 Patent Document 2 states that “the sensing units 11 and 12 are respectively disposed on the steering wheel 20 of the automobile. Each sensing unit 11 and 12 is a pulse wave sensing device for measuring a pulse wave from a subject's hand. And an impedance sensing unit for measuring body impedance, the left hand of the subject is brought into contact with one sensing unit 11 and the right hand is brought into contact with the other sensing unit 12 to obtain blood pressure and body fat. An in-vehicle health care device that measures simultaneously "is disclosed (see summary).
特開2010-264126号公報JP 2010-264126 A 特開2006-26211号公報JP 2006-26211 A
 車両運転中の計測では、ベッド上での計測と異なり、車の振動等が生じるため、脈波の計測が困難なものとなる。
 特許文献1及び特許文献2に記載の技術では、上記課題を解決するための手段は記載されていない。
Unlike the measurement on the bed, the measurement during driving of the vehicle causes the vibration of the car and the like, making it difficult to measure the pulse wave.
The techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 do not describe means for solving the above problems.
 このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、移動体が移動している最中でも、測定対象に由来する受光波形か、外乱光に由来する受光波形かを、簡便に判定することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background, and the present invention can easily determine whether a received light waveform derived from a measurement object or a received light waveform derived from ambient light, even while the moving body is moving. The issue is to determine.
 前記課題を解決するため、本発明は、発光された、互いに区別可能な複数種類の光を受光する検出部と、前記検出部が受光した前記複数種類の光の情報を基に、脈波が検出されたか否かを判定する脈波検出処理部と、を有し、前記検出部及び前記脈波検出処理部は、移動体に備えられており、前記脈波検出処理部は、前記移動体が移動している状態において、受光した前記複数種類の光の位相を比較することで、前記脈波が検出されたか否かを判定することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a pulse wave based on a detection unit that receives a plurality of types of light that is emitted and distinguishable from each other, and information on the plurality of types of light received by the detection unit. A pulse wave detection processing unit that determines whether the pulse wave is detected, the detection unit and the pulse wave detection processing unit are provided in a moving body, and the pulse wave detection processing unit includes the moving body In a state where the pulse wave is moving, it is determined whether or not the pulse wave is detected by comparing phases of the received plural types of light.
 本発明によれば、移動体が移動している最中でも、測定対象に由来する受光波形か、外乱光に由来する受光波形かを、簡便に判定することができる。 According to the present invention, it is possible to easily determine whether the received light waveform is derived from the measurement target or the received light waveform from disturbance light even while the moving body is moving.
第1実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a pulse wave detection system concerning a 1st embodiment. 本実施形態におけるステアリングのA-A断面である。2 is an AA cross section of a steering in the present embodiment. 反射式のセンサ装置を示す図である。It is a figure which shows a reflection type sensor apparatus. 透過式のセンサ装置を示す図である。It is a figure which shows a transmissive | pervious sensor apparatus. 第1実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the light emission pattern and light reception pattern which concern on 1st Embodiment. 検出装置に指が正常にセットされているときの受光波形の実際の測定値を示す図である。It is a figure which shows the actual measured value of a received light waveform when a finger | toe is normally set to the detection apparatus. 受光パルスと、受光波形との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a received light pulse and a received light waveform. は指をセットしていない状態で、意図的に検出装置を規則的に振動させたときの受光波形の実際の測定値を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing actual measured values of a received light waveform when the detection device is intentionally vibrated regularly without setting a finger. 検出装置を振動させている状態で、意図的に外乱光を受光装置にあてたときにおける受光波形の実際の測定値を示す図である。意図的に外乱光をあてるとは、受光装置113を意図的に外乱光の方へ向けることである。It is a figure which shows the actual measured value of the received light waveform when disturbance light is intentionally applied to the light-receiving device in the state which is vibrating the detection device. The intentional application of disturbance light means that the light receiving device 113 is intentionally directed toward the disturbance light. 検出装置に指をセットしていない状態で、検出装置を静置させているとき受光波形の実際の測定値を示す図である。It is a figure which shows the actual measured value of a received light waveform when a detection apparatus is left still in the state which has not set the finger to the detection apparatus. 第1実施形態に係る脈波検出処理における全体処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the whole process in the pulse wave detection process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光量調整処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the light quantity adjustment process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る居眠り検出/防止処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the dozing detection / prevention process which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る緊張状態検出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the tension state detection process which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pulse-wave detection system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る居眠り検出/防止処理の別の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another procedure of the dozing detection / prevention process which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pulse-wave detection system which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る反射式のセンサ装置を示す図である。It is a figure which shows the reflective sensor apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係る透過式のセンサ装置を示す図である。It is a figure which shows the transmission type sensor apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the light emission pattern and light reception pattern which concern on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pulse-wave detection system which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the light emission pattern and light reception pattern which concern on 6th Embodiment. 第7実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the light emission pattern and light reception pattern which concern on 7th Embodiment.
 次に、本発明を実施するための形態(「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, modes for carrying out the present invention (referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, in each drawing, about the same component, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[第1実施形態]
<システム構成>
 図1は、第1実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。
 脈波検出システム10は、検出装置(検出部)1、制御装置2、出力装置(出力部)3を有している。
 検出装置1は、車両(移動体)に搭載されているステアリング(操作部)4の裏面に備えられており、ユーザが指で触れることによって、指における血液の脈波を検知する。検出装置1の詳細な構成については後記する。なお、ステアリング4の表側とは運転時に運転者(ユーザ)に対面する側であり、裏側とは表側の反対側である。
 制御装置2は、検出装置1から受光波形に関する情報を取得し、取得した受光波形に関する情報を基に、ユーザが検出装置1を指で触れたか否かの判定や、脈拍の状態を判定し、各判定結果を基に出力装置3から情報を出力させたり、車両を停止させたりする。受光波形とは、検出装置1における受光装置113(図3、図4)が受光した光である。
[First Embodiment]
<System configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a pulse wave detection system according to the first embodiment.
The pulse wave detection system 10 includes a detection device (detection unit) 1, a control device 2, and an output device (output unit) 3.
The detection device 1 is provided on the back surface of a steering (operation unit) 4 mounted on a vehicle (moving body), and detects a pulse wave of blood on the finger when the user touches the finger. The detailed configuration of the detection device 1 will be described later. The front side of the steering 4 is the side facing the driver (user) during driving, and the back side is the opposite side of the front side.
The control device 2 acquires information on the received light waveform from the detection device 1, determines whether the user touches the detection device 1 with a finger based on the acquired information on the received light waveform, determines the state of the pulse, Information is output from the output device 3 based on each determination result, or the vehicle is stopped. The received light waveform is light received by the light receiving device 113 (FIGS. 3 and 4) in the detection device 1.
 出力装置3は、表示装置31や、音声装置32を含んでおり、制御装置2からの指示に基づいて表示装置31に情報を表示したり、音声装置32から音声を出力したりする。
 なお、図1において、ステアリング4において検出装置1が設置されている位置は、人差し指で検出装置1を触れることを想定した位置となっているがこれに限らず、他の指で検出することを想定した位置に設置されてもよいし、ステアリング4の表側に設置され、親指で検出することを想定した位置としてもよい。
The output device 3 includes a display device 31 and a sound device 32, and displays information on the display device 31 and outputs sound from the sound device 32 based on an instruction from the control device 2.
In FIG. 1, the position where the detection device 1 is installed in the steering 4 is a position assuming that the detection device 1 is touched with an index finger, but is not limited to this, and detection with another finger is also possible. It may be installed at an assumed position, or may be installed on the front side of the steering 4 and assumed to be detected by the thumb.
 図2は、図1におけるステアリングのA-A断面である。
 図2に示すように、検出装置1はセンサ装置101と、基板装置102とを有している。センサ装置101については後記する。基板装置102は、センサ装置101の制御や、制御装置2への信号の送信を行うための回路が備えられている。
 図2に示すように、本実施形態ではユーザの指5が検出装置1に触れると外光が遮断される。
FIG. 2 is an AA cross section of the steering in FIG.
As shown in FIG. 2, the detection device 1 includes a sensor device 101 and a substrate device 102. The sensor device 101 will be described later. The substrate device 102 includes a circuit for controlling the sensor device 101 and transmitting a signal to the control device 2.
As shown in FIG. 2, in this embodiment, when the user's finger 5 touches the detection device 1, external light is blocked.
<検出装置>
 図3及び図4は、第1実施形態に係る検出装置のセンサ装置の構成を示す図である。
 図3は、反射式のセンサ装置を示す図である。
 図3に示すように、センサ装置101a(101)は可視光発光装置(発光部)111a(111)と、赤外光発光装置(発光部)112a(112)と、受光装置113a(113)とを有している。
 可視光発光装置111aは、可視光(具体的には、赤色光や、緑色光等)を発光するものであり、具体的には可視光(具体的には、赤色光や、緑色光等)を発光する発光ダイオードである。
 赤外光発光装置112aは、赤外光を発光するものであり、具体的には赤外光を発光する発光ダイオードである。
 受光装置113aは、可視光発光装置111aや、赤外光発光装置112aから発光され、指5で反射された光を受光するものであり、具体的にはフォトダイオード、フォトトランジスタ等である。
 なお、図3では、受光装置113aが1つ備えられ、可視光発光装置111a及び赤外光発光装置112aが発光した光は、1つの受光装置113aで受光されるが、可視光発光装置111a及び赤外光発光装置112aそれぞれに対応した受光装置113が備えられてもよい。
<Detection device>
3 and 4 are diagrams illustrating the configuration of the sensor device of the detection device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a reflective sensor device.
As shown in FIG. 3, the sensor device 101a (101) includes a visible light emitting device (light emitting unit) 111a (111), an infrared light emitting device (light emitting unit) 112a (112), and a light receiving device 113a (113). have.
The visible light emitting device 111a emits visible light (specifically, red light, green light, etc.), specifically visible light (specifically, red light, green light, etc.). Is a light emitting diode.
The infrared light emitting device 112a emits infrared light, and is specifically a light emitting diode that emits infrared light.
The light receiving device 113a receives light emitted from the visible light emitting device 111a and the infrared light emitting device 112a and reflected by the finger 5, and is specifically a photodiode, a phototransistor, or the like.
In FIG. 3, one light receiving device 113a is provided, and light emitted from the visible light emitting device 111a and the infrared light emitting device 112a is received by one light receiving device 113a. A light receiving device 113 corresponding to each of the infrared light emitting devices 112a may be provided.
 図3に示す図では、受光装置113aが可視光発光装置111a及び赤外光発光装置112aに挟まれた形状となっているが、受光装置113aが可視光発光装置111a及び赤外光発光装置112aから発光され、指5で反射された光を受光できれば、図3に示す構成に限らない。 In the diagram shown in FIG. 3, the light receiving device 113a is sandwiched between the visible light emitting device 111a and the infrared light emitting device 112a, but the light receiving device 113a is formed with the visible light emitting device 111a and the infrared light emitting device 112a. 3 is not limited to the configuration shown in FIG. 3 as long as it can receive the light emitted from and reflected by the finger 5.
 図4は、透過式のセンサ装置を示す図である。
 図3に示す反射式のセンサ装置101aは指5で反射した光を受光するものであるが、図4に示す透過式のセンサ装置101bは指5を透過した光を受光するものである。
 そのため、図4に示すセンサ装置101b(101)は、指5を被覆する被覆部115を有し、指5が被覆部115に挿入された際の指5の甲側に可視光発光装置111b(111)と、赤外光発光装置112b(112)とを有している。
 また、指5が被覆部115に挿入された際の指5の腹側に、可視光発光装置111b及び赤外光発光装置112bのそれぞれと対応するように2つの受光装置113b,113c(113)が備えられている。ここで、受光装置113bは可視光発光装置111bから発光された可視光を受光する。また、受光装置113cは赤外光発光装置112bから発光された可視光を受光する。
FIG. 4 is a diagram showing a transmissive sensor device.
The reflective sensor device 101a shown in FIG. 3 receives the light reflected by the finger 5, while the transmissive sensor device 101b shown in FIG. 4 receives the light transmitted through the finger 5.
Therefore, the sensor device 101b (101) shown in FIG. 4 has a covering portion 115 that covers the finger 5, and the visible light emitting device 111b (on the back side of the finger 5 when the finger 5 is inserted into the covering portion 115). 111) and an infrared light emitting device 112b (112).
Further, two light receiving devices 113b and 113c (113) are provided on the belly side of the finger 5 when the finger 5 is inserted into the covering portion 115 so as to correspond to the visible light emitting device 111b and the infrared light emitting device 112b, respectively. Is provided. Here, the light receiving device 113b receives visible light emitted from the visible light emitting device 111b. The light receiving device 113c receives visible light emitted from the infrared light emitting device 112b.
 本実施形態における脈波検出システム10では、ステアリング4に備えることから図3に示す反射式のセンサ装置101aを用いることが望ましいが、図4に示す透過式のセンサ装置101bが用いられてもよい。 In the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment, it is desirable to use the reflective sensor device 101a shown in FIG. 3 because it is provided in the steering 4, but the transmissive sensor device 101b shown in FIG. 4 may be used. .
<制御装置の構成>
 図5は、第1実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
 制御装置2は、例えばECU(Engine Control Unit)に搭載されてもよいし、ECUとは別の制御装置2として車両に備えられてもよい。
 制御装置2は、メモリ201と、記憶装置202と、CPU(Central Control Unit)203と、入力装置204とを有する。
 プログラムがCPU203によって実行されることによって、メモリ201には、制御部211及び制御部211を構成する脈波検出処理部212、脈拍判定処理部213、状況判定処理部214、認証部215、光量最適化処理部216、車両制御部217及び出力処理部(指示部)218が具現化している。
<Configuration of control device>
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the control device according to the first embodiment.
The control device 2 may be mounted on, for example, an ECU (Engine Control Unit), or may be provided in the vehicle as the control device 2 different from the ECU.
The control device 2 includes a memory 201, a storage device 202, a CPU (Central Control Unit) 203, and an input device 204.
When the program is executed by the CPU 203, the memory 201 includes a control unit 211, a pulse wave detection processing unit 212 that constitutes the control unit 211, a pulse determination processing unit 213, a situation determination processing unit 214, an authentication unit 215, and an optimum light amount. The processing unit 216, the vehicle control unit 217, and the output processing unit (instruction unit) 218 are embodied.
 脈波検出処理部212は、後記する基準を満たしているか否かを判定することにより、ユーザが検出装置1に指5をセットしたか否かを判定する。
 脈拍判定処理部213は、指5が正しく検出装置1にセットされた際に受光装置113(図3及び図4参照)で受光される受光波形の周波数から脈拍を算出し、所定の範囲の周波数であるか否かを判定することで、算出された脈拍が正常であるか否かを判定する。
The pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not the user has set the finger 5 on the detection device 1 by determining whether or not a criterion described later is satisfied.
The pulse determination processing unit 213 calculates a pulse from the frequency of the received light waveform received by the light receiving device 113 (see FIGS. 3 and 4) when the finger 5 is correctly set on the detection device 1, and the frequency within a predetermined range. It is determined whether or not the calculated pulse is normal.
 状況判定処理部214は、速度一定の状態が所定時間続いているかや、ステアリング4の操作量が所定量以下の状態が所定時間続いているか等を基に、居眠りを行いやすい状況か否かを判定する。
 認証部215は、入力装置204から入力されたパスワードや、指紋情報等を基にユーザの個人認証処理を行う。
 光量最適化処理部216は、可視光発光装置111や、赤外光発光装置112が発光する光の強度が低い場合、該強度を最適な強度に調整する。
 車両制御部217は、運転者の状態に異常が認められた場合、ブレーキや、ハンドル等を操作することで、車両を停止させる。
 出力処理部218は、出力装置3である表示装置31(図1参照)に情報を表示させたり、音声装置32から音声を出力させたりする。
 なお、各部210~218が行う処理の詳細については後記する。
The situation determination processing unit 214 determines whether or not it is easy to doze based on whether the speed is constant for a predetermined time or whether the operation amount of the steering 4 is equal to or less than the predetermined amount for a predetermined time. judge.
The authentication unit 215 performs user personal authentication processing based on a password, fingerprint information, or the like input from the input device 204.
When the intensity of light emitted from the visible light emitting device 111 or the infrared light emitting device 112 is low, the light amount optimization processing unit 216 adjusts the intensity to an optimum intensity.
When an abnormality is recognized in the driver's state, the vehicle control unit 217 stops the vehicle by operating a brake, a handle, or the like.
The output processing unit 218 displays information on the display device 31 (see FIG. 1) that is the output device 3 and outputs sound from the sound device 32.
Details of processing performed by each unit 210 to 218 will be described later.
 記憶装置202は、ROM(Read Only Memory)等の記憶媒体であり、許容範囲データ221が格納されている。許容範囲データ221とは、後記する(A1)~(A5)の条件の許容値が格納されている。
 入力装置204は、ユーザがパスワードや、指紋に関する情報を入力するとともに、検出装置1から送られた受光波形に関する情報を受け付ける。
The storage device 202 is a storage medium such as a ROM (Read Only Memory) and stores allowable range data 221. The allowable range data 221 stores allowable values for conditions (A1) to (A5) described later.
The input device 204 receives information related to a received light waveform sent from the detection device 1 while the user inputs information related to a password and a fingerprint.
<発光パターン及び受光パターン>
 図6は、第1実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。
 図6では、上段から順に可視光の発光パターン、赤外光の発光パターン及び受光装置113による受光パターンを示す。なお、ここで可視光とは、赤色光や、緑色光等、可視光中における単色光のことである。また、図6において、横軸は時間を示し、縦方向は光の強度を示す。
 図6に示すように、可視光及び赤外光はパルス状の発光パターンで発光される。図6では、各パルスの周期を約1msとしているが、これに限らない。
 図6に示すように時刻t1において可視光V1が可視光発光装置111から発光される。そして、時刻t2において赤外光IR1が赤外光発光装置112から発光され、時刻t3において可視光可視光発光装置111から可視光V2が発光され、時刻t4において赤外光発光装置112から赤外光IR2が発光される。
 図6に示すように、可視光発光装置111から発光される可視光及び赤外光発光装置112から発光される赤外光の強度は一定である。
<Light emitting pattern and light receiving pattern>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a light emitting pattern and a light receiving pattern according to the first embodiment.
FIG. 6 shows a visible light emission pattern, an infrared light emission pattern, and a light reception pattern by the light receiving device 113 in order from the top. Here, the visible light is monochromatic light in visible light such as red light or green light. In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical direction indicates light intensity.
As shown in FIG. 6, visible light and infrared light are emitted in a pulsed light emission pattern. In FIG. 6, the period of each pulse is about 1 ms, but the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 6, the visible light V1 is emitted from the visible light emitting device 111 at time t1. The infrared light IR1 is emitted from the infrared light emitting device 112 at time t2, the visible light V2 is emitted from the visible light visible light emitting device 111 at time t3, and the infrared light from the infrared light emitting device 112 is infrared at time t4. Light IR2 is emitted.
As shown in FIG. 6, the intensities of the visible light emitted from the visible light emitting device 111 and the infrared light emitted from the infrared light emitting device 112 are constant.
 そして、受光装置113は、時刻t1で受光パルスR1を受光し、時刻t2で受光パルスR2を受光し、時刻t3で受光パルスR3を受光し、時刻t4で受光パルスR4を受光する。
 ここで、制御装置2における脈波検出処理部212は、発光タイミングから受光装置113で受光した受光パルスが、可視光に由来するものか、赤外光に由来するものかを判定する。
The light receiving device 113 receives the light receiving pulse R1 at time t1, receives the light receiving pulse R2 at time t2, receives the light receiving pulse R3 at time t3, and receives the light receiving pulse R4 at time t4.
Here, the pulse wave detection processing unit 212 in the control device 2 determines whether the received light pulse received by the light receiving device 113 is derived from visible light or infrared light from the light emission timing.
 すなわち、受光パルスR1は、可視光V1が発光されたタイミングである時刻t1で受光されているので、脈波検出処理部212は受光パルスR1を可視光V1に由来するものと判定する。
 同様に、受光パルスR2は、赤外光IR1が発光されたタイミングである時刻t2で受光されているので、脈波検出処理部212は受光パルスR2を赤外光IR1に由来するものと判定する。
 以下、同様に、脈波検出処理部212は、時刻t3で受光した受光パルスR3を可視光V2に由来するものと判定し、時刻t4で受光した受光パルスR4を赤外光IR2に由来するものと判定する。
That is, since the received light pulse R1 is received at the time t1 when the visible light V1 is emitted, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the received light pulse R1 is derived from the visible light V1.
Similarly, since the received light pulse R2 is received at time t2, which is the timing when the infrared light IR1 is emitted, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the received light pulse R2 is derived from the infrared light IR1. .
Hereinafter, similarly, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the received light pulse R3 received at time t3 is derived from the visible light V2, and the received light pulse R4 received at time t4 is derived from the infrared light IR2. Is determined.
<脈波と外乱光との違い>
 図7は検出装置に指が正常にセットされているときの受光波形の実際の測定値を示す図である。ここで、受光波形とは受光装置113が受光した光の波形である。
 ここで、図8を参照して、図7、図9~図11における受光波形について説明する。
 図8は、受光パルスと、受光波形との関係を示す図である。
 図8において実線で示した受光パルス401は可視光に由来する受光パルスであり、破線で示した受光パルス402は赤外光に由来する受光パルスである。
 なお、図6に示すように発光パルスが一定の強度であれば、受光パルス401,402も一定となるはずであるが、後記するように指5に反射又は透過した際に吸収されたり、外乱光の影響を受けたりすることで受光パルス401,402の強度に変化が生じる。
<Difference between pulse wave and ambient light>
FIG. 7 is a diagram showing actual measured values of the received light waveform when the finger is normally set on the detection device. Here, the received light waveform is a waveform of light received by the light receiving device 113.
Here, the received light waveforms in FIGS. 7 and 9 to 11 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the received light pulse and the received light waveform.
In FIG. 8, a light reception pulse 401 indicated by a solid line is a light reception pulse derived from visible light, and a light reception pulse 402 indicated by a broken line is a light reception pulse derived from infrared light.
If the light emission pulse has a constant intensity as shown in FIG. 6, the light reception pulses 401 and 402 should also be constant. However, as will be described later, the light reception pulse 401 or 402 is absorbed or reflected by the finger 5 when it is reflected or transmitted. The intensity of the received light pulses 401 and 402 changes due to the influence of light.
 そして、可視光に由来する受光パルス401のピーク値を結んだ実線411が可視光に由来する受光波形である。同様に、赤外光に由来する受光パルス402のピーク値を結んだ破線が赤外光412に由来する受光波形である。 The solid line 411 connecting the peak values of the received light pulses 401 derived from visible light is the received light waveform derived from visible light. Similarly, a broken line connecting the peak values of the received light pulses 402 derived from infrared light is a received light waveform derived from infrared light 412.
 ここで、再び検出装置1に指5が正常にセットされているときの受光波形を示す図である図7を参照する。
 図7において、実線301a(301)が可視光に由来する受光波形を示し、破線302a(302)が赤外光に由来する受光波形を示す。
 なお、図7、図9~図11において各受光波形301,302が滑らかに見える理由は、受光パルスの間隔が1msオーダと非常に短いためである。また、図7、図9~図16では、透過式のセンサ装置101bを使用しているが、反射式のセンサ装置101aでも同様の結果が得られる。
 そして、図7、図9~図11に示す図では、横軸を時間、縦軸を任意単位の信号値としている。
 また、図7、図9~図11に示す図では、直流成分を差し引いており、何もセットされておらず、静置されている状態で受光波形が0となるように調整されている。
Here, FIG. 7 which is a figure which shows a light-receiving waveform when the finger | toe 5 is normally set to the detection apparatus 1 again is referred.
In FIG. 7, a solid line 301a (301) indicates a received light waveform derived from visible light, and a broken line 302a (302) indicates a received light waveform derived from infrared light.
The reason why the received light waveforms 301 and 302 appear smooth in FIGS. 7 and 9 to 11 is that the interval between the received light pulses is as short as 1 ms. 7 and 9 to 16, the transmissive sensor device 101b is used. However, similar results can be obtained with the reflective sensor device 101a.
In the diagrams shown in FIGS. 7 and 9 to 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents signal values in arbitrary units.
Also, in the diagrams shown in FIGS. 7 and 9 to 11, the direct current component is subtracted, nothing is set, and the light reception waveform is adjusted to be 0 when it is left standing.
 検出装置1に指5が正常にセットされていると、脈による血流の流れによって光が吸収され、図7に示すような脈動が観測される。
 そして、検出装置1に指5がセットされている状態では、可視光に由来する受光波形(実線301a)と、赤外光に由来する受光波形(破線302a)とが脈拍に応じてほぼ同じ位相の波形となる。
 なお、符号311~315については後記する。
When the finger 5 is normally set on the detection device 1, light is absorbed by the blood flow caused by the pulse, and a pulsation as shown in FIG. 7 is observed.
In the state where the finger 5 is set on the detection device 1, the received light waveform (solid line 301a) derived from visible light and the received light waveform derived from infrared light (broken line 302a) have substantially the same phase according to the pulse. It becomes the waveform.
Reference numerals 311 to 315 will be described later.
 図9は、指をセットしていない状態で、意図的に検出装置を規則的に振動させたときの受光波形の実際の測定値を示す図である。
 この振動は、車両を運転している際における振動を模擬している。
 図9において、実線301b(301)が可視光に由来する受光波形を示し、破線302b(302)が赤外光に由来する受光波形を示す。
 検出装置1を振動させると、検出装置1の外側から光が入り込む(以下、この入り込んだ光を外乱光と称す)。受光装置113は可視光発光装置111及び赤外光発光装置112それぞれから発光された光に加えて、外乱光の光が加わる。検出装置1が不規則に振動することから、外乱光に由来する光強度が、可視光発光装置111及び赤外光発光装置112それぞれから発光された光に対して振動に合わせて加わる。
 この結果、受光装置113は図9に示すような受光波形を得る。
 なお、符号321~325については後記する。
FIG. 9 is a diagram showing actual measured values of the received light waveform when the detection device is intentionally vibrated regularly without the finger being set.
This vibration simulates the vibration during driving of the vehicle.
In FIG. 9, a solid line 301b (301) indicates a received light waveform derived from visible light, and a broken line 302b (302) indicates a received light waveform derived from infrared light.
When the detection device 1 is vibrated, light enters from the outside of the detection device 1 (hereinafter, the entered light is referred to as disturbance light). The light receiving device 113 receives disturbance light in addition to the light emitted from each of the visible light emitting device 111 and the infrared light emitting device 112. Since the detection device 1 vibrates irregularly, the light intensity derived from the disturbance light is added to the light emitted from the visible light emitting device 111 and the infrared light emitting device 112 in accordance with the vibration.
As a result, the light receiving device 113 obtains a light receiving waveform as shown in FIG.
Reference numerals 321 to 325 will be described later.
 図10は、検出装置を振動させている状態で、意図的に外乱光を受光装置にあてたときにおける受光波形の実際の測定値を示す図である。意図的に外乱光をあてるとは、受光装置113を意図的に外乱光の方へ向けることである。
 図10において、実線301c(301)が可視光に由来する受光波形を示し、破線302c(302)が赤外光に由来する受光波形を示す。
 図10に示すように、外乱光が検出装置1に入射すると、可視光及び赤外光ともに強いピークが発生している。図10に示す受光波形では、強いピークが生じている箇所では、可視光及び赤外光のピークのタイミングや、強度値がほぼ一致しているが、その他の箇所ではピークのタイミングや、強度値は可視光及び赤外光で一致していない。
 符号331~336については後記する。
FIG. 10 is a diagram showing actual measured values of the received light waveform when disturbance light is intentionally applied to the light receiving device in a state where the detecting device is vibrated. The intentional application of disturbance light means that the light receiving device 113 is intentionally directed toward the disturbance light.
In FIG. 10, a solid line 301c (301) indicates a received light waveform derived from visible light, and a broken line 302c (302) indicates a received light waveform derived from infrared light.
As shown in FIG. 10, when disturbance light enters the detection device 1, strong peaks are generated in both visible light and infrared light. In the received light waveform shown in FIG. 10, the peak timing and the intensity value of visible light and infrared light are almost the same at a place where a strong peak is generated, but the peak timing and the intensity value are the same at other places. Are inconsistent between visible light and infrared light.
Reference numerals 331 to 336 will be described later.
 図11は、検出装置に指をセットしていない状態で、検出装置を静置させているとき受光波形の実際の測定値を示す図である。
 図11において、実線301d(301)が可視光に由来する受光波形を示し、破線302d(302)が赤外光に由来する受光波形を示す。
 前記したように、図11の受光波形では直流成分が取り除かれているため、検出装置1を静置させた状態では信号値「0」で受光波形が推移するはずであるが、わずかに外乱光が入っているため、ノイズがのっている。
FIG. 11 is a diagram showing actual measured values of the received light waveform when the detection device is left standing with no finger set on the detection device.
In FIG. 11, a solid line 301d (301) indicates a received light waveform derived from visible light, and a broken line 302d (302) indicates a received light waveform derived from infrared light.
As described above, since the direct-current component is removed from the light reception waveform of FIG. 11, the light reception waveform should change with the signal value “0” when the detection apparatus 1 is left stationary. Because there is, there is noise.
 第1実施形態に係る脈波検出システム10では、図7に示す指5がセットされている状態の受光波形と、図9~図11に示すように指5がセットされていない状態の受光波形とを以下の基準で判別する。すなわち、可視光の受光波形と赤外光の受光波形とが以下の条件を満たした場合、脈波検出システム10は指5がセットされていると判定する。
(A1)可視光の受光波形及び赤外光の受光波形におけるピークが一致している。もしくは、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形におけるピークのずれが許容範囲内である。これは、すなわち、可視光の受光波形及び赤外光の位相が一致している、もしくは、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形の位相のずれが許容範囲以内であることを意味している。指5がセットされていない状態では、図9に示すように、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形のピーク位置がずれる(すなわち、位相がずれる)。
 (A1)の条件が所定時間満たされている場合に、脈波検出システム10は(A1)の条件が満たされていると判定することが望ましい。
In the pulse wave detection system 10 according to the first embodiment, the received light waveform when the finger 5 is set as shown in FIG. 7 and the received light waveform when the finger 5 is not set as shown in FIGS. Are determined according to the following criteria. That is, when the received light waveform of visible light and the received light waveform of infrared light satisfy the following conditions, the pulse wave detection system 10 determines that the finger 5 is set.
(A1) The peaks of the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform coincide with each other. Alternatively, the peak shift in the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform is within the allowable range. This means that the received light waveform of visible light and the phase of infrared light match, or the phase shift between the received light waveform of visible light and the received light waveform of infrared light is within an allowable range. ing. In the state where the finger 5 is not set, as shown in FIG. 9, the peak positions of the received light waveform of visible light and the received light waveform of infrared light are shifted (that is, the phase is shifted).
When the condition (A1) is satisfied for a predetermined time, the pulse wave detection system 10 desirably determines that the condition (A1) is satisfied.
(A2)同じ受光波形において、隣接するピークにおける強度の差が許容範囲内である。なお、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形の両方において、(A2)の条件を満たした場合、脈波検出システム10は、(A2)の条件を満たしていると判定する。なお、指5がセットされていない状態では、図9に示すように隣接するピークにおける強度が変動する。
 (A2)の条件が所定時間満たされている場合に、脈波検出システム10は(A2)の条件が満たされていると判定することが望ましい。
(A2) In the same received light waveform, the difference in intensity between adjacent peaks is within an allowable range. When the condition (A2) is satisfied in both the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform, the pulse wave detection system 10 determines that the condition (A2) is satisfied. When the finger 5 is not set, the intensity at the adjacent peak varies as shown in FIG.
When the condition (A2) is satisfied for a predetermined time, the pulse wave detection system 10 desirably determines that the condition (A2) is satisfied.
(A3)可視光及び赤外光の受光波形のピークにおける強度比又は強度の差分が一定もしくは許容範囲以内である。なお、(A3)の条件は所定時間満たしているか否かを判定されるのが好ましい。なお、強度比は、例えば、可視光の強度/赤外光の強度で表わされるものとする。 (A3) The intensity ratio or intensity difference at the peak of the received light waveform of visible light and infrared light is constant or within an allowable range. Note that it is preferable to determine whether or not the condition (A3) is satisfied for a predetermined time. The intensity ratio is represented by, for example, the intensity of visible light / infrared light.
(A4)ピークの強度が所定の範囲以内の値である。なお、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形の両方において、(A4)の条件を満たした場合、脈波検出システム10は、(A4)の条件を満たしていると判定する。なお、指5がセットされていない状態では、図10に示すようにピークの強度が大きな値(所定の範囲より大きい値)、又は小さな値(所定の範囲より小さい値)となる。
 (A4)の条件が所定時間満たされている場合に、脈波検出システム10は(A4)の条件が満たされていると判定することが望ましい。
(A5)可視光及び赤外光の周期が一定時間、所定周期、もしくは所定周期から許容範囲内の周期である。なお、所定周期は人の一般的な脈拍である1秒(周波数1Hz)程度が望ましい。
(A4) The intensity of the peak is a value within a predetermined range. When the condition (A4) is satisfied in both the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform, the pulse wave detection system 10 determines that the condition (A4) is satisfied. When the finger 5 is not set, the peak intensity is a large value (a value larger than the predetermined range) or a small value (a value smaller than the predetermined range) as shown in FIG.
When the condition (A4) is satisfied for a predetermined time, the pulse wave detection system 10 desirably determines that the condition (A4) is satisfied.
(A5) The period of visible light and infrared light is a constant time, a predetermined period, or a period within an allowable range from the predetermined period. The predetermined cycle is preferably about 1 second (frequency 1 Hz) which is a general pulse of a person.
 (A1)~(A5)の条件における許容範囲は記憶装置202における許容範囲データ221に格納されている。 The allowable range under the conditions (A1) to (A5) is stored in the allowable range data 221 in the storage device 202.
 ここで、(A1)~(A5)の条件のすべてを満たした場合、脈波検出システム10は検出装置1に指5がセットされたと判定する。なお、上記(A2)~(A5)の条件は、すべてが使用されなくてもよい。すなわち、上記(A2)~(A5)の条件すべてが使用されなくてもよいし、上記(A2)~(A5)のうち、少なくとも1つの条件が使用されてもよい。 Here, when all of the conditions (A1) to (A5) are satisfied, the pulse wave detection system 10 determines that the finger 5 is set on the detection device 1. Note that not all of the above conditions (A2) to (A5) may be used. That is, all of the above conditions (A2) to (A5) may not be used, or at least one of the above conditions (A2) to (A5) may be used.
 次に、図7、図9~図11を参照して、(A1)~(A5)の条件について詳細に説明する。
 まず、図7を参照する。
 図7では、符号311,312,313に示すように、可視光の受光波形(実線301a)と赤外光の受光波形(破線302a)とにおけるピークのタイミングは、ほぼ一致している。従って、図7に示す受光波形は(A1)の条件を満たしている。
 そして、符号311に示すピークと、符号312に示すピークとにおける強度は、ほぼ同じ値である。すなわち、符号311に示すピークと、符号312に示すピークとにおける強度との差は所定範囲以内である(符号314参照)。同様に、符号312に示すピークと、符号313に示すピークとにおける強度は、ほぼ同じ値である(符号315参照)。
 このように、図7に示す赤外光の受光波形において隣接するピークにおける強度は、ほぼ同じ値である。可視光においても同様である。従って、図7に示す受光波形は(A2)の条件を満たしている。
Next, the conditions (A1) to (A5) will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 9 to 11. FIG.
First, referring to FIG.
In FIG. 7, as indicated by reference numerals 311, 312, and 313, the peak timings of the visible light reception waveform (solid line 301a) and the infrared light reception waveform (broken line 302a) are substantially the same. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies the condition (A1).
And the intensity | strength in the peak shown to the code | symbol 311 and the peak shown to the code | symbol 312 is a substantially the same value. That is, the difference in intensity between the peak indicated by reference numeral 311 and the peak indicated by reference numeral 312 is within a predetermined range (see reference numeral 314). Similarly, the peak indicated by reference numeral 312 and the peak indicated by reference numeral 313 have substantially the same value (see reference numeral 315).
Thus, the intensities at adjacent peaks in the received light waveform of infrared light shown in FIG. 7 are substantially the same value. The same applies to visible light. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies the condition (A2).
 さらに、符号311,312,313に示すピークにおいて、可視光及び赤外光の強度比が、ほぼ一定である。従って、図7に示す受光波形は(A3)の条件を満たしている。
 そして、符号311,312,313に示すピークにおいて、可視光及び赤外光の強度が所定の範囲内の値となっている。従って、図7に示す受光波形は(A4)の条件を満たしている。
 また、可視光及び赤外光ともに脈波の周期が、ほぼ所定周期となっている。従って、図7に示す受光波形は(A5)の条件を満たしている。
 従って、図7に示す受光波形は(A1)~(A5)の条件をすべて満たしている。
Furthermore, at the peaks indicated by reference numerals 311, 312, and 313, the intensity ratio of visible light and infrared light is substantially constant. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies the condition (A3).
And in the peak shown to the code | symbol 311,312,313, the intensity | strength of visible light and infrared light becomes a value within the predetermined range. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies the condition (A4).
In addition, the period of the pulse wave is substantially a predetermined period for both visible light and infrared light. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies the condition (A5).
Therefore, the received light waveform shown in FIG. 7 satisfies all the conditions (A1) to (A5).
 次に、図9を参照する。
 図9に示すように、例えば、符号321,322に示すように、可視光の受光波形(実線301b)と赤外光の受光波形(破線302b)とにおけるピークは、ずれている。従って、図9に示す受光波形は、(A1)の条件を満たしていない。
 また、符号323に示すように、赤外光において、隣接するピークにおける強度が大きく異なっている。可視光も同様である。従って、図9に示す受光波形は、(A2)の条件を満たしていない。
Reference is now made to FIG.
As shown in FIG. 9, for example, as indicated by reference numerals 321 and 322, the peaks of the visible light reception waveform (solid line 301b) and the infrared light reception waveform (broken line 302b) are shifted. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 9 does not satisfy the condition (A1).
Further, as indicated by reference numeral 323, in the infrared light, the intensity at adjacent peaks is greatly different. The same applies to visible light. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 9 does not satisfy the condition (A2).
 さらに、符号324,325に示すように、ピークにおいて可視光及び赤外光の強度比が一定ではない(変動している)。従って、図9に示す受光波形は(A3)の条件を満たしていない。
 なお、可視光の受光波形及び赤外光の受光波形におけるピークの強度は、所定の範囲以内となっているため、図9に示す受光波形は(A4)の条件を満たしている。また、可視光及び赤外光ともに脈波の周期が、ほぼ所定周期となっている。従って、図9に示す受光波形は(A5)の条件を満たしている。
 つまり、図9に示す受光波形は、(A4)、(A5)の条件を満たしているが、(A1)~(A3)の条件を満たしていない。
Furthermore, as indicated by reference numerals 324 and 325, the intensity ratio of visible light and infrared light is not constant (fluctuates) at the peak. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 9 does not satisfy the condition (A3).
Note that the peak intensity in the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform is within a predetermined range, so the light reception waveform shown in FIG. 9 satisfies the condition (A4). In addition, the period of the pulse wave is substantially a predetermined period for both visible light and infrared light. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 9 satisfies the condition (A5).
That is, the received light waveform shown in FIG. 9 satisfies the conditions (A4) and (A5), but does not satisfy the conditions (A1) to (A3).
 次に、図10を参照する。
 まず、符号331,332では、可視光の受光波形(実線301c)と赤外光の受光波形(破線302c)とにおけるピークは、ほぼ一致している。しかしながら、符号333,334に示すピークでは、可視光の受光波形と赤外光の受光波形とにおけるピークは一致していない。従って、図10に示す受光波形は(A1)の条件を満たしていない。
 また、符号335に示すように、赤外光において、隣接するピークにおける強度が、ほぼ同じ箇所がある一方、符号336に示すように隣接するピークにおける強度が大きく異なる箇所もある。従って、図10に示す受光波形は(A2)の条件を満たしていない。
Reference is now made to FIG.
First, at reference numerals 331 and 332, the peaks in the visible light reception waveform (solid line 301 c) and the infrared light reception waveform (broken line 302 c) are substantially the same. However, the peaks indicated by reference numerals 333 and 334 do not match the peak in the visible light reception waveform and the infrared light reception waveform. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy the condition (A1).
As indicated by reference numeral 335, in infrared light, there are places where the intensity at adjacent peaks is substantially the same, while as indicated by reference numeral 336, there are places where the intensity at adjacent peaks are greatly different. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy the condition (A2).
 そして、符号333,334に示すように、可視光及び赤外光の受光波形のピークにおける強度比は大きく変動している。従って、図10に示す受光波形は(A3)の条件を満たしていない。
 さらに、可視光及び赤外光ともにピークの強度が所定の範囲内ではないため、図10に示す受光波形は(A4)の条件を満たしていない。
 そして、可視光及び赤外光ともに脈波の周期が所定周期となっていないため、図10に示す受光波形は(A5)の条件を満たしていない。
 つまり、図10に示す受光波形は、(A1)~(A5)のいずれの条件も満たしていない。
And as shown to the code | symbol 333,334, the intensity ratio in the peak of the light reception waveform of visible light and infrared light is changing a lot. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy the condition (A3).
Furthermore, since the peak intensity of both visible light and infrared light is not within the predetermined range, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy the condition (A4).
Since the period of the pulse wave is not a predetermined period for both visible light and infrared light, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy the condition (A5).
That is, the received light waveform shown in FIG. 10 does not satisfy any of the conditions (A1) to (A5).
 次に、図11を参照する。
 図11に示す受光波形は、明確なピークを有していない。従って、図11に示す受光波形は、(A1)~(A5)のいずれの条件も満たしていない。
 前記したように、(A2)~(A5)の条件すべてが使用されなくてもよいし、(A2)~(A5)のうち、少なくとも1つの条件が使用されてもよい。
 このように、(A1)~(A5)の条件が多く使用されれば、使用されるほど、脈波検出の精度を向上させることができる。
Reference is now made to FIG.
The received light waveform shown in FIG. 11 does not have a clear peak. Therefore, the received light waveform shown in FIG. 11 does not satisfy any of the conditions (A1) to (A5).
As described above, all of the conditions (A2) to (A5) may not be used, or at least one of the conditions (A2) to (A5) may be used.
As described above, the more the conditions (A1) to (A5) are used, the more the pulse wave detection accuracy can be improved.
<フローチャート>
(全体処理)
 図12は、第1実施形態に係る脈波検出処理における全体処理の手順を示すフローチャートである。
 まず、ユーザがイグニッションをONとする(S101)。ちなみに、車両がEV(Electric Vehicle)であれば、ユーザはパワーONとする。
 すると、制御部211(図5参照)が光量調整処理を行う(S102)。光量調整処理の詳細は後記する。
 光量調整処理の終了後、ユーザは車両の運転を開始する(S103)。つまり、これ以降の処理は車両運転中(車両が移動中)に行われる処理である。
 次に、制御部211は居眠り検出/防止処理を行う(S104)。居眠り検出/防止処理の詳細は後記する。
 そして、制御部211は、緊張状態検出処理を行う(S105)。緊張状態検出処理の詳細は後記する。
 その後、制御部211は、ステップS104へ処理を戻し、イグニッションがOFFされるまで、ステップS104及びステップS105の処理を繰り返す。
<Flowchart>
(Overall processing)
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of overall processing in the pulse wave detection processing according to the first embodiment.
First, the user turns on the ignition (S101). Incidentally, if the vehicle is an EV (Electric Vehicle), the user turns on the power.
Then, the control unit 211 (see FIG. 5) performs light amount adjustment processing (S102). Details of the light amount adjustment processing will be described later.
After the light amount adjustment process is completed, the user starts driving the vehicle (S103). That is, the subsequent processing is processing that is performed while the vehicle is driving (the vehicle is moving).
Next, the control unit 211 performs dozing detection / prevention processing (S104). Details of the dozing detection / prevention process will be described later.
And the control part 211 performs a tension state detection process (S105). Details of the tension state detection process will be described later.
Thereafter, the control unit 211 returns the process to step S104, and repeats the processes of step S104 and step S105 until the ignition is turned off.
(光量調整処理)
 図13は、第1実施形態に係る光量調整処理の手順を示すフローチャートである。図13の処理は、図12のステップS102の処理を詳細に示したものである。
 まず、認証部215(図5参照)が個人認証処理を行う(S201)。個人認証は、パスワード、指紋認証等が用いられる。なお、ステップS201の処理は省略されてもよい。
 次に、出力処理部218は、出力装置3(図1参照)を介して、検出装置1に触れるよう通知する(S202)。
 そして、脈波検出処理部212は、脈波を検出したか否かを判定する(S203)。脈波を検出したか否かの方法は、前記した(A1)~(A5)の条件をすべて満たしているか否かで判定される。
 ステップS203の結果、脈波を検出しなかった場合(S203→No)、制御部211はステップS202へ処理を戻す。
(Light intensity adjustment process)
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure of light amount adjustment processing according to the first embodiment. The process of FIG. 13 shows the process of step S102 of FIG. 12 in detail.
First, the authentication unit 215 (see FIG. 5) performs personal authentication processing (S201). For personal authentication, password, fingerprint authentication or the like is used. Note that the process of step S201 may be omitted.
Next, the output processing unit 218 notifies the detection device 1 to touch through the output device 3 (see FIG. 1) (S202).
Then, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected (S203). A method for determining whether or not a pulse wave has been detected is determined by whether or not all the conditions (A1) to (A5) described above are satisfied.
If no pulse wave is detected as a result of step S203 (S203 → No), the control unit 211 returns the process to step S202.
 ステップS203の結果、脈波を検出した場合(S203→Yes)、光量最適化処理部216が光量最適化処理を行う(S204)。光量最適化処理は、例えば、以下のような手順で行われる。
(B1)まず、光量最適化処理部216(図5参照)は、受光装置113が受光した光の強度が所定の強度範囲に収まっているか否かを判定する。
(B2)受光した光の強度が所定の強度範囲に収まっていなければ、光量最適化処理部216は、発光装置から発光する光の強度を所定度強くしたり、弱くしたりする。
(B3)、光量最適化処理部216は、受光装置113が受光した光の強度が所定の強度範囲に収まっているか否かを、改めて判定する。以下、光量最適化処理部216は、受光装置113が受光した光の強度が所定の強度範囲に収まるまで(B1)及び(B2)の処理を繰り返す。
 なお、光量最適化処理は、(B1)~(B3)の処理によらなくてもよい。
 ステップS204の後、脈波検出処理部212は、所定期間脈波を測定し続け、該所定期間における脈波のデータを記憶装置202に格納する(S205)。
If a pulse wave is detected as a result of step S203 (S203 → Yes), the light amount optimization processing unit 216 performs light amount optimization processing (S204). The light quantity optimization process is performed in the following procedure, for example.
(B1) First, the light quantity optimization processing unit 216 (see FIG. 5) determines whether or not the intensity of the light received by the light receiving device 113 is within a predetermined intensity range.
(B2) If the intensity of the received light is not within the predetermined intensity range, the light quantity optimization processing unit 216 increases or decreases the intensity of the light emitted from the light emitting device by a predetermined degree.
(B3), the light quantity optimization processing unit 216 determines again whether or not the intensity of the light received by the light receiving device 113 is within a predetermined intensity range. Hereinafter, the light quantity optimization processing unit 216 repeats the processes (B1) and (B2) until the intensity of the light received by the light receiving device 113 falls within a predetermined intensity range.
The light quantity optimization process does not have to be based on the processes (B1) to (B3).
After step S204, the pulse wave detection processing unit 212 continues to measure the pulse wave for a predetermined period, and stores the pulse wave data for the predetermined period in the storage device 202 (S205).
 次に、脈拍判定処理部213は、ステップS205で格納した脈波のデータを基にユーザのヘルスチェックを行う(S206)。ここで、行われるヘルスチェックの内容は、循環器系疾患のおそれや、交感神経・副交感神経のバランスが異常であることから、ストレス・疲労等をチェックすることである。これらのヘルスチェックは、特開2008-234009号公報に記載の技術等を用いて行われる。また、脈拍数が概ね1Hz、例えば毎分40~130回以内であることをチェックする。
 そして、脈拍判定処理部213はステップS206のヘルスチェックの結果、正常であったか否かを判定する(S207)。
Next, the pulse determination processing unit 213 performs a user health check based on the pulse wave data stored in step S205 (S206). Here, the content of the health check to be performed is to check stress / fatigue, etc., because there is a risk of circulatory system disease and the balance of sympathetic and parasympathetic nerves is abnormal. These health checks are performed using the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-234003. Also, it is checked that the pulse rate is approximately 1 Hz, for example, 40 to 130 times per minute.
Then, the pulse determination processing unit 213 determines whether or not the result of the health check in step S206 is normal (S207).
 ステップS207の結果、正常ではない場合(S207→No)、出力処理部218は出力装置3に警告を出力させる(S208)。警告は、音声装置32から発せられるのが望ましい。
 ステップS207の結果、正常である場合(S207→Yes)、制御部211は図12のステップS103へ処理をリターンする。
 なお、最初の(B1)において、受光装置113が受光した光の強度が所定の範囲に収まっていれば、ステップS204の処理を行わない。
 また、ステップS203において、制御部211が所定回数S203→Noを検出した場合、車両制御部217が車両を停止させてもよい。
 さらに、ステップS206~S208の処理は省略されてもよい。
If the result of step S207 is not normal (S207 → No), the output processing unit 218 causes the output device 3 to output a warning (S208). The warning is preferably issued from the audio device 32.
If the result of step S207 is normal (S207 → Yes), the control unit 211 returns the process to step S103 of FIG.
In the first (B1), if the intensity of the light received by the light receiving device 113 is within a predetermined range, the process of step S204 is not performed.
In step S203, when the control unit 211 detects S203 → No a predetermined number of times, the vehicle control unit 217 may stop the vehicle.
Further, the processing in steps S206 to S208 may be omitted.
(居眠り検出/防止処理)
 図14は、第1実施形態に係る居眠り検出/防止処理の手順を示すフローチャートである。図14の処理は、図12のステップS104の処理を詳細に示したものである。
 まず、状況判定処理部214(図5参照)は、居眠りを行いやすい(眠気を催す可能性がある)状況か否かを判定する(S301)。状況判定処理部214は、例えば、高速道路等で眠気を催しやすいと推定される速度一定の状態が所定時間続いているか、ステアリング4の操作量が所定量以下の状態が所定時間続いているか等を基に、居眠りを行いやすい状況か否かを判定する。
 ステップS301の結果、居眠りを行いやすい状況ではない場合(S301→No)、図12のステップS105へ処理をリターンする。
(Dozing detection / prevention process)
FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of the dozing detection / prevention process according to the first embodiment. The process of FIG. 14 shows the process of step S104 of FIG. 12 in detail.
First, the situation determination processing unit 214 (see FIG. 5) determines whether or not it is a situation where it is easy to doze (possibly causing drowsiness) (S301). The situation determination processing unit 214, for example, whether a state where the speed is estimated to be easily drowsy on a highway or the like continues for a predetermined time, or whether the operation amount of the steering 4 is a predetermined amount or less continues for a predetermined time. Based on this, it is determined whether or not it is easy to doze.
If the result of step S301 is that it is not easy to doze (S301 → No), the process returns to step S105 in FIG.
 ステップS301の結果、居眠りを行いやすい状況である場合(S301→Yes)、出力処理部218は出力装置3を介して検出装置1に触れるようユーザに通知する(S302)。通知は、表示装置31に表示させることで行われたり、音声装置32から音声を発させることで行われたりする。
 脈波検出処理部212は、脈波を検出したか否かを判定する(S311)。脈波を検出したか否かの方法は、前記した(A1)~(A5)の条件を、例えば、すべて満たしているか否かで判定される。
If the result of step S301 is that it is easy to fall asleep (S301 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user to touch the detection device 1 via the output device 3 (S302). The notification is performed by displaying on the display device 31 or by generating sound from the sound device 32.
The pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected (S311). The method of determining whether or not the pulse wave has been detected is determined by determining whether or not all of the above conditions (A1) to (A5) are satisfied, for example.
 ステップS311の結果、脈波を検出した場合(S311→Yes)、脈拍判定処理部213は脈波が正常か否かを判定する(S312)。脈拍判定処理部213は、脈波を基に脈拍を算出し、検出された脈波の周波数(すなわち周期)が所定範囲に入っているか否かを判定することで脈波が正常か否かを判定する。
 ステップS312の結果、脈波が正常である場合(S312→Yes)、制御部211は図12のステップS105へ処理をリターンする。
 ステップS312の結果、脈波が正常ではない場合(S312→No)、脈拍判定処理部213はユーザが異常な状態であると判定し(S313)、車両制御部217は車両を停止させ(S314)、処理を終了する。なお、車両制御部217は、急に車両を停止させるのではなく、ハザードを点滅させ、路肩に車両をよせてから停止させることが望ましい。
If a pulse wave is detected as a result of step S311 (S311 → Yes), the pulse determination processing unit 213 determines whether the pulse wave is normal (S312). The pulse determination processing unit 213 calculates the pulse based on the pulse wave, and determines whether or not the pulse wave is normal by determining whether or not the frequency (ie, cycle) of the detected pulse wave is within a predetermined range. judge.
As a result of step S312, when the pulse wave is normal (S312 → Yes), the control unit 211 returns the process to step S105 of FIG.
As a result of step S312, if the pulse wave is not normal (S312 → No), the pulse determination processing unit 213 determines that the user is in an abnormal state (S313), and the vehicle control unit 217 stops the vehicle (S314). The process is terminated. It is desirable that the vehicle control unit 217 does not stop the vehicle suddenly, but blinks the hazard and stops the vehicle after placing it on the road shoulder.
 一方、ステップS311の結果、所定時間経過しても脈波を検出しない場合(S311→No)、出力処理部218は検出装置1に触れるようユーザに再通知する(S321)。ステップS321では、ステップS302での通知より目立つように通知することが望ましい。目立つように通知するとは、ブザー音を鳴らす、音声をステップS302の時より大きくする等である。 On the other hand, as a result of step S311, when the pulse wave is not detected even after a predetermined time has passed (S311 → No), the output processing unit 218 notifies the user again to touch the detection device 1 (S321). In step S321, it is desirable to make a notice more conspicuous than the notice in step S302. Notifying conspicuously means making a buzzer sound, making the sound louder than in step S302, or the like.
 その後、脈波検出処理部212は、脈波を検出したか否かを判定する(S322)。ステップS322の判定方法は、ステップS311と同様の方法である。
 ステップS322の結果、脈波を検出した場合(S322→Yes)、出力処理部218は眠気がある旨をユーザに再通知し(S323)、制御部211は図12のステップS105へ処理をリターンする。
 また、ステップS322の結果、所定時間経過しても脈波を検出しない場合(S322→No)、脈波検出処理部212は異常と判定し(S313)、車両制御部217が車両を停止させる(S314)。
Thereafter, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected (S322). The determination method in step S322 is the same method as in step S311.
When the pulse wave is detected as a result of step S322 (S322 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user again that there is drowsiness (S323), and the control unit 211 returns the process to step S105 of FIG. .
Further, as a result of step S322, when the pulse wave is not detected even after a predetermined time has elapsed (S322 → No), the pulse wave detection processing unit 212 determines that it is abnormal (S313), and the vehicle control unit 217 stops the vehicle ( S314).
 なお、ステップS321の処理を2回以上行い、所定回数行っても、ステップS322で脈波を検出しない場合、制御部211は、ステップS313及びステップS314の処理を行うようにしてもよい。 In addition, even if it performs the process of step S321 twice or more and performs a predetermined number of times, when the pulse wave is not detected in step S322, the control part 211 may be made to perform the process of step S313 and step S314.
(緊張状態検出処理)
 図15は、第1実施形態に係る緊張状態検出処理の手順を示すフローチャートである。図15の処理は、図12のステップS105の処理を詳細に示したものである。
 まず、脈波検出処理部212は、前回の緊張状態検出処理が終了してから所定時間が経過したか否かを判定する(S401)。
 ステップS401の結果、前回の緊張状態検出処理が終了してから所定時間が経過していない場合(S401→No)、制御部211は図12のステップS104へ処理をリターンする。
 ステップS401の結果、前回の緊張状態検出処理が終了してから所定時間が経過している場合(S401→Yes)、出力処理部218は出力装置3を介して検出装置1に触れるようユーザに通知する(S402)。通知は、表示装置31に表示させることで行われたり、音声装置32から音声を発させることで行われたりする。
 そして、脈波検出処理部212は、脈波を検出したか否かを判定する(S411)。脈波を検出したか否かの方法は、前記した(A1)~(A5)の条件を満たしているか否かで判定される。
(Tension state detection process)
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of tension state detection processing according to the first embodiment. The process in FIG. 15 shows the process in step S105 in FIG. 12 in detail.
First, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the end of the previous tension state detection process (S401).
As a result of step S401, when the predetermined time has not elapsed since the end of the previous tension state detection process (S401 → No), the control unit 211 returns the process to step S104 of FIG.
As a result of step S401, when the predetermined time has elapsed since the end of the previous tension state detection process (S401 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user to touch the detection device 1 via the output device 3. (S402). The notification is performed by displaying on the display device 31 or by generating sound from the sound device 32.
Then, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected (S411). The method for determining whether or not the pulse wave has been detected is determined by whether or not the above conditions (A1) to (A5) are satisfied.
 ステップS411の結果、所定時間経過しても脈波を検出しない場合(S411→No)、出力処理部218は、出力装置3を介して検出装置1に触れるようユーザに再通知する(S412)。ステップS412では、ステップS402での通知より目立つように通知することが望ましい。目立つように通知するとは、ブザー音を鳴らす、音声をステップS402の時より大きくする等である。出力処理部218は、ブザー音を鳴らす際に、表示装置31に検出装置1に触れるよう指示する表示を行わせてもよい。 As a result of step S411, if the pulse wave is not detected even after a predetermined time has elapsed (S411 → No), the output processing unit 218 notifies the user again to touch the detection device 1 via the output device 3 (S412). In step S412, it is desirable to make a notice more conspicuous than the notice in step S402. Notifying conspicuously means making a buzzer sound, making the sound louder than in step S402, or the like. The output processing unit 218 may cause the display device 31 to display an instruction to touch the detection device 1 when the buzzer sounds.
 その後、脈波検出処理部212は、脈波を検出したか否かを判定する(S413)。ステップS413の判定方法は、ステップS411と同様の方法である。
 ステップS413の結果、脈波を検出した場合(S413→Yes)、制御部211はステップS421へ処理を進める。
Thereafter, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected (S413). The determination method in step S413 is the same method as in step S411.
When the pulse wave is detected as a result of step S413 (S413 → Yes), the control unit 211 advances the process to step S421.
 ステップS413の結果、所定時間経過しても脈波を検出しない場合(S413→No)、脈波検出処理部212は異常と判定し(S414)、車両制御部217が車両を停止させ(S415)、処理を終了させる。 As a result of step S413, when the pulse wave is not detected even after a predetermined time has elapsed (S413 → No), the pulse wave detection processing unit 212 determines that it is abnormal (S414), and the vehicle control unit 217 stops the vehicle (S415). The process is terminated.
 一方、ステップS411又はステップS413の結果、脈波を検出した場合(S411,S413→Yes)、脈拍判定処理部213は、検出装置1から得られる脈波を基に現在の脈拍を算出し、運転開始時と比較して脈拍が速い状態が続いているか否かを判定する(S421)。ここで、運転開始時の脈拍とは図13のステップS205で記憶装置202に格納された脈波のデータを基に算出される脈拍等である。 On the other hand, when the pulse wave is detected as a result of step S411 or step S413 (S411, S413 → Yes), the pulse determination processing unit 213 calculates the current pulse based on the pulse wave obtained from the detection device 1, and operates. It is determined whether or not the state where the pulse is fast compared to the start time continues (S421). Here, the pulse at the start of operation is a pulse calculated based on the pulse wave data stored in the storage device 202 in step S205 of FIG.
 ステップS421の結果、運転開始時と比較して脈拍が速い状態ではない場合(S421→No)、制御部211は図12のステップS104へ処理をリターンする。
 ステップS421の結果、運転開始時と比較して脈拍が速い状態である場合(S421→Yes)、脈拍判定処理部213は所定時間待機する(S422)。
 そして、脈拍判定処理部213は、脈波を基に現在の脈拍を算出し、算出した脈拍が速い状態が続いているか否かを判定する(S423)。なお、ステップS421と、ステップS423の間において、出力処理部218は、出力装置3を介して、指5を検出装置1から離さないようユーザに指示してもよい。もしくは、出力処理部218は、ステップS423の直前に、出力装置3を介して検出装置1に触れるようユーザに再通知してもよい。つまり、ステップS421と、ステップS423の間において、ユーザは指5を検出装置1に触れたままでもよいし、指5を検出装置1から離していてもよい。
As a result of step S421, when the pulse is not fast compared to the start of operation (S421 → No), the control unit 211 returns the process to step S104 of FIG.
As a result of step S421, when the pulse is in a faster state than when the operation is started (S421 → Yes), the pulse determination processing unit 213 waits for a predetermined time (S422).
Then, the pulse determination processing unit 213 calculates the current pulse based on the pulse wave, and determines whether or not a state in which the calculated pulse is fast continues (S423). In addition, between step S421 and step S423, the output processing unit 218 may instruct the user not to separate the finger 5 from the detection device 1 via the output device 3. Alternatively, the output processing unit 218 may notify the user again of touching the detection device 1 via the output device 3 immediately before step S423. That is, between step S421 and step S423, the user may keep touching the finger 5 with the detection apparatus 1 or may keep the finger 5 away from the detection apparatus 1.
 ステップS423の結果、脈拍が速い状態が続いていない場合(S423→No)、制御部211は図12のステップS104へ処理をリターンする。
 ステップS423の結果、脈拍が速い状態が続いている場合(S423→Yes)、出力処理部218は緊張状態である旨をユーザに通知し(S424)、制御部211は図12のステップS104へ処理をリターンする。ステップS424において、出力処理部218は、緊張状態であるので、休憩を入れた方がよい旨等をユーザに通知してもよい。
As a result of step S423, when the state where the pulse is fast does not continue (S423 → No), the control unit 211 returns the process to step S104 of FIG.
As a result of step S423, when the state where the pulse is fast continues (S423 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user that it is in a tension state (S424), and the control unit 211 performs the process to step S104 in FIG. To return. In step S424, since the output processing unit 218 is in a tension state, the output processing unit 218 may notify the user that it is better to take a break.
 さらに、本実施形態では、2つの波長の光が用いられているが、3つ以上の波長の光が用いられてもよい。すなわち、センサ装置101は3つ以上の発光装置を備えていてもよい。
 また、出力処理部218は、図12のステップS102,S104,S105が終了するたびに、出力装置3を介して検出装置1から手をはなしてもよい旨の通知をユーザにしてもよい。
Furthermore, in this embodiment, light of two wavelengths is used, but light of three or more wavelengths may be used. That is, the sensor device 101 may include three or more light emitting devices.
Further, the output processing unit 218 may notify the user that the detection device 1 may release his / her hand through the output device 3 every time Steps S102, S104, and S105 in FIG.
 第1実施形態によれば、脈波検出システム10は、前記した(A1)~(A5)の条件を満たしているか否かを基に、外乱光によるノイズか、ユーザが検出装置1に触れた際の受光波形(脈波)かを区別している。このようにすることで、脈波検出システム10は、外乱光が入射する状況下でもユーザの脈波を正確に検出することができる。 According to the first embodiment, the pulse wave detection system 10 is based on whether or not the conditions (A1) to (A5) described above are satisfied. The received light waveform (pulse wave) is distinguished. By doing in this way, the pulse wave detection system 10 can detect a user's pulse wave correctly also in the condition where disturbance light injects.
 前記したように、車両等を運転している状況では、ベッド上での測定と異なり、振動等にともなうノイズが発生するため、ノイズと、ユーザの脈に由来する脈波との差異を簡便にみつけることがポイントとなる。
 特許文献1に記載の技術では外乱光が入らないようにしている。従って、車両等に設置する際には、外乱光が入らないようにするための構成が必要となり、また、外乱光が入りやすい状態では、脈波を正確に検出することが困難である。
As described above, in the situation of driving a vehicle or the like, unlike the measurement on the bed, noise due to vibration or the like is generated, so the difference between the noise and the pulse wave derived from the user's pulse can be easily simplified. Finding is the point.
The technique described in Patent Document 1 prevents disturbance light from entering. Therefore, when installing in a vehicle etc., the structure for preventing disturbance light from entering is needed, and it is difficult to detect a pulse wave correctly in the state where disturbance light is easy to enter.
 これに対し、本実施形態に係る脈波検出システム10は、外乱光が入ることを前提としている。このため、外乱光に対してロバスト性の高い脈波検出システム10を提供することができる。つまり、本実施形態に係る脈波検出システム10は、移動体が移動している最中でも、測定対象に由来する受光波形か、外乱光に由来する受光波形かを、簡便に判定できる。 In contrast, the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment is premised on the presence of ambient light. For this reason, the pulse wave detection system 10 having high robustness against disturbance light can be provided. That is, the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment can easily determine whether the received light waveform is derived from the measurement target or the received light waveform from the disturbance light even while the moving body is moving.
 また、本実施形態に係る脈波検出システム10において、センサ装置101は、赤外光及び可視光という異なる波長の光を発光し、受光装置113が、これらの異なる波長の光を受光することで、脈波と外乱光との受光波形を区別する際の判別要素を増やすことができるため、脈波と外乱光との判別精度を向上させることができる。 Further, in the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment, the sensor device 101 emits light of different wavelengths such as infrared light and visible light, and the light receiving device 113 receives light of these different wavelengths. In addition, since it is possible to increase the number of discriminating elements when discriminating the light reception waveforms of the pulse wave and the disturbance light, it is possible to improve the discrimination accuracy between the pulse wave and the disturbance light.
 さらに、本実施形態に係る脈波検出システム10は、反射式のセンサ装置101aや、透過式のセンサ装置101bが使用されることによって、パルスオキシメータ等に使用されている既存のセンサ装置101を使用することができる。
 また、本実施形態に係る脈波検出システム10は、検出装置1がステアリング4に備えられることにより、車両を運転中でも簡便に脈波の検出を行うことができる。
Furthermore, the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment uses an existing sensor device 101 used in a pulse oximeter or the like by using a reflective sensor device 101a or a transmissive sensor device 101b. Can be used.
Further, the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment can easily detect a pulse wave even when the vehicle is in operation, by providing the detection device 1 in the steering 4.
 そして、本実施形態に係る脈波検出システム10は、脈波の測定対象を指5とすることで、検出装置1を小型化するとともに、車両を運転中でも手を大きく動かすことなく、脈波を検出することができる。
 本実施形態に係る脈波検出システム10は、状況判定処理部214が居眠りをしやすい状態か否か(眠気を催す可能性)を判定し、居眠りをしやすい状態であると判定すると、出力処理部218が出力装置3を介して検出装置1に指を触れるよう通知する。その後、脈波検出処理部212が脈波検出の有無を判定する。このようにすることで、ユーザ(運転者)が居眠りをしているか否かを簡便に判定することができ、安全性を向上させることができる。
The pulse wave detection system 10 according to the present embodiment uses the finger 5 as the pulse wave measurement target, thereby reducing the size of the detection device 1 and generating a pulse wave without greatly moving the hand even while the vehicle is being driven. Can be detected.
The pulse wave detection system 10 according to the present embodiment determines whether or not the situation determination processing unit 214 is likely to fall asleep (possibility of causing drowsiness). The unit 218 notifies the detection device 1 to touch the finger via the output device 3. Thereafter, the pulse wave detection processing unit 212 determines the presence or absence of pulse wave detection. By doing in this way, it can be determined easily whether the user (driver) is dozing, and safety can be improved.
 さらに、本実施形態に係る脈波検出システム10は、脈波の周波数(脈拍)を基に、ユーザが眠気を催している可能性や、ユーザが緊張状態にある可能性を判定し、その結果を通知する。このようにすることで、本実施形態に係る脈波検出システム10は、ユーザの状態に応じた通知を行うことができ、運転の安全性を向上させることができる。 Furthermore, the pulse wave detection system 10 according to the present embodiment determines the possibility that the user is drowsy or the possibility that the user is in tension based on the frequency (pulse) of the pulse wave, and the result To be notified. By doing in this way, the pulse wave detection system 10 which concerns on this embodiment can perform notification according to a user's state, and can improve the safety | security of a driving | operation.
[第2実施形態]
 図16は、第2実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。
 なお、図16における脈波検出システム10Aでは、制御装置2及び出力装置3の構成は図1と同様であるので、図示及び説明を省略する。
 図16に示す図では、ステアリング4の裏面に複数の検出装置1が備えられている。このようにすることで、ステアリング4における握り手の位置の変化を検出することができる。
[Second Embodiment]
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a pulse wave detection system according to the second embodiment.
In the pulse wave detection system 10A in FIG. 16, the configurations of the control device 2 and the output device 3 are the same as those in FIG.
In the view shown in FIG. 16, a plurality of detection devices 1 are provided on the back surface of the steering 4. By doing so, it is possible to detect a change in the position of the gripping hand on the steering 4.
 図17は、第2実施形態に係る居眠り検出/防止処理の別の手順を示すフローチャートである。図17の処理は、図12のステップS104の処理を詳細に示したものである。また、図17の処理は、図16に示すように、検出装置1が複数備えられている脈波検出システム10Aに適用される処理である。すなわち、第2実施形態では、図14の処理の代わりに図17の処理が行われる。
 まず、脈波検出処理部212は備えられている複数の検出装置1のうち、一部の検出装置1で所定時間連続して脈波を検出したか否かを判定する(S501)。脈波の検出方法は、前記した(A1)~(A5)の条件を満たしているか否かによって判定される。一部の検出装置1で所定時間連続して脈波を検出している場合、脈波検出処理部212はハンドル操作がとまっていることから眠気を催している可能性があると判定する。
FIG. 17 is a flowchart showing another procedure of the dozing detection / prevention process according to the second embodiment. The process in FIG. 17 shows the process in step S104 in FIG. 12 in detail. Moreover, the process of FIG. 17 is a process applied to the pulse wave detection system 10A provided with a plurality of detection devices 1 as shown in FIG. That is, in the second embodiment, the process of FIG. 17 is performed instead of the process of FIG.
First, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected continuously for a predetermined time by a part of the detection devices 1 among the plurality of detection devices 1 provided (S501). The pulse wave detection method is determined by whether or not the above conditions (A1) to (A5) are satisfied. When some of the detection devices 1 detect pulse waves continuously for a predetermined time, the pulse wave detection processing unit 212 determines that there is a possibility of drowsiness because the steering wheel operation is stopped.
 ステップS501の結果、一部の検出装置1で所定時間連続して脈波を検出していない場合(S501→No)、制御部211は図12のステップS105へ処理をリターンする。
 ステップS501の結果、一部の検出装置1で所定時間連続して脈波を検出している場合(S501→Yes)、脈拍判定処理部213は脈拍が遅くなっているか否かを判定する(S502)。脈拍が遅くなっているか否かは、検出された信号の周波数(すなわち、周期)が前回測定された周波数より小さいか否かで判定される。脈拍判定処理部213は、脈拍が遅くなっている場合、眠気を催している可能性があると判定する。
As a result of step S501, when some of the detection devices 1 have not detected a pulse wave continuously for a predetermined time (S501 → No), the control unit 211 returns the process to step S105 of FIG.
As a result of step S501, when some of the detection devices 1 continuously detect a pulse wave for a predetermined time (S501 → Yes), the pulse determination processing unit 213 determines whether or not the pulse is late (S502). ). Whether or not the pulse is late is determined by whether or not the frequency (that is, the period) of the detected signal is smaller than the previously measured frequency. The pulse determination processing unit 213 determines that there is a possibility of drowsiness when the pulse is slow.
 ステップS502の結果、脈拍が遅くなっていない場合(S502→No)、制御部211は図12のステップS105へ処理をリターンする。
 ステップS502の結果、脈拍が遅くなっている場合(S502→Yes)、出力処理部218は、出力装置3を介して眠気の可能性がある旨の通知をユーザにする(S503)。ここでの通知は音声による通知が好ましい。
 その後、出力処理部218は、別の検出装置1に触れるようユーザに通知する(S503)。
If the pulse is not delayed as a result of step S502 (S502 → No), the control unit 211 returns the process to step S105 of FIG.
If the pulse is late as a result of step S502 (S502 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user that there is a possibility of drowsiness via the output device 3 (S503). The notification here is preferably a voice notification.
Thereafter, the output processing unit 218 notifies the user to touch another detection device 1 (S503).
 続いて、脈波検出処理部212は、現在脈波を検出している検出装置1とは別の検出装置1から脈波を検出したか否かを判定する(S511)。ステップS511の判定方法は、ステップS311と同様の方法である。
 ステップS511の結果、別の検出装置1から脈波を検出した場合(S511→Yes)、出力処理部218は眠気がある旨をユーザに通知し(S512)、制御部211は図12のステップS105へ処理をリターンする。この通知は、音声装置32による通知が望ましい。
Subsequently, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not a pulse wave is detected from a detection device 1 different from the detection device 1 that is currently detecting the pulse wave (S511). The determination method in step S511 is the same method as in step S311.
As a result of step S511, when a pulse wave is detected from another detection device 1 (S511 → Yes), the output processing unit 218 notifies the user that there is drowsiness (S512), and the control unit 211 performs step S105 in FIG. Return to processing. This notification is preferably performed by the audio device 32.
 ステップS511の結果、所定時間経過しても別の検出装置1から脈波を検出しない場合(S511→No)、脈拍判定処理部213はユーザの状態が異常と判定し(S513)、車両を停止させる(S514)。 As a result of step S511, when a pulse wave is not detected from another detection device 1 even after a predetermined time has elapsed (S511 → No), the pulse determination processing unit 213 determines that the user's state is abnormal (S513) and stops the vehicle. (S514).
 第2実施形態に係る脈波検出システム10Aは、センシング位置の変化で眠気を催しているか否かを判定するため、簡便に眠気を催しているか否かを判定することができる。 Since the pulse wave detection system 10A according to the second embodiment determines whether or not sleepiness is caused by a change in the sensing position, it can easily determine whether or not sleepiness is caused.
[第3実施形態]
 図18は、第3実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。
 なお、図18における脈波検出システム10Bでは、制御装置2及び出力装置3の構成は図1と同様であるので、図示及び説明を省略する。
 図18に示す脈波検出システム10Bでは、ステアリング4の図面縦方向の中心軸に対して、例えば、互いに線対称となる位置に2つの検出装置1が備えられている。このような構成とすることによって、制御装置2は、両手の指における脈波を検出することができる。
[Third Embodiment]
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of a pulse wave detection system according to the third embodiment.
In addition, in the pulse wave detection system 10B in FIG. 18, the configurations of the control device 2 and the output device 3 are the same as those in FIG.
In the pulse wave detection system 10B shown in FIG. 18, for example, two detection devices 1 are provided at positions that are line-symmetric with respect to the central axis of the steering 4 in the vertical direction of the drawing. By setting it as such a structure, the control apparatus 2 can detect the pulse wave in the finger | toe of both hands.
 第3実施形態の場合、脈波検出処理部212は、前記した(A1)~(A5)の条件に加えて、以下の(A6)の条件をも満たすか否かを判定することで、脈波検出処理部212は検出装置1に指5がセットされたと判定する。
(A6)2つの検出装置1から取得した受光波形(周波数、ピーク強度比等)が一致又は許容範囲内である。なお、(A6)の条件における許容範囲は、記憶装置202における許容範囲データ221に格納されている。
In the case of the third embodiment, the pulse wave detection processing unit 212 determines whether or not the following condition (A6) is satisfied in addition to the above conditions (A1) to (A5). The wave detection processing unit 212 determines that the finger 5 is set on the detection device 1.
(A6) The received light waveforms (frequency, peak intensity ratio, etc.) acquired from the two detection devices 1 match or are within an allowable range. Note that the allowable range in the condition (A6) is stored in the allowable range data 221 in the storage device 202.
 第3実施形態に係る脈波検出システム10Bは、両手の指5に由来する受光波形が一致するか否かを基に脈波が検知されたか否かを判定することで、例えば、たまたま指5がずれたために脈波が検出されるといった事象を防止することができる。 The pulse wave detection system 10B according to the third embodiment determines whether or not a pulse wave has been detected based on whether or not the received light waveforms derived from the fingers 5 of both hands coincide with each other. It is possible to prevent an event that a pulse wave is detected due to the deviation.
[第4実施形態]
<センサ装置>
 図19は、第4実施形態に係る反射式のセンサ装置を示す図である。なお、図19において図3と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
 図19に示すように、センサ装置101c(101)は、可視光発光装置111a(111)と受光装置113a(113)とを有し、図3における赤外光発光装置112a(112)を備えていない。すなわち、図19に示すセンサ装置101cは可視光のみを発光することができる。なお、図19では、赤外光発光装置112を備えていない例を示しているが、赤外光発光装置112と受光装置113とを備え、図3における可視光発光装置111a(111)を備えていない構成としてもよい。
[Fourth Embodiment]
<Sensor device>
FIG. 19 is a diagram illustrating a reflective sensor device according to the fourth embodiment. In FIG. 19, the same components as those in FIG.
As shown in FIG. 19, the sensor device 101c (101) includes a visible light emitting device 111a (111) and a light receiving device 113a (113), and includes the infrared light emitting device 112a (112) in FIG. Absent. That is, the sensor device 101c shown in FIG. 19 can emit only visible light. Although FIG. 19 shows an example in which the infrared light emitting device 112 is not provided, the infrared light emitting device 112 and the light receiving device 113 are provided, and the visible light emitting device 111a (111) in FIG. 3 is provided. It is good also as a structure which is not.
 図20は、第4実施形態に係る透過式のセンサ装置を示す図である。なお、図20において図4と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
 図20に示すように、センサ装置101d(101)は、可視光発光装置111b(111)と受光装置113b(113)とを有し、図4における赤外光発光装置112b(112)及び赤外光用の受光装置113c(113)を備えていない。すなわち、図20に示すセンサ装置101dは可視光のみを発光及び受光することができる。なお、図20では、赤外光発光装置112を備えていない例を示しているが、赤外光発光装置112と及び赤外光用の受光装置113とを有し、図4における可視光発光装置111b及び可視光用の受光装置113bを備えていない構成としてもよい。
FIG. 20 is a diagram illustrating a transmissive sensor device according to the fourth embodiment. In FIG. 20, the same components as those in FIG.
As shown in FIG. 20, the sensor device 101d (101) includes a visible light emitting device 111b (111) and a light receiving device 113b (113), and the infrared light emitting device 112b (112) and the infrared light shown in FIG. The light receiving device 113c (113) for light is not provided. That is, the sensor device 101d shown in FIG. 20 can emit and receive only visible light. Although FIG. 20 shows an example in which the infrared light emitting device 112 is not provided, the infrared light emitting device 112 and the infrared light receiving device 113 are provided, and visible light emission in FIG. 4 is performed. The device 111b and the light receiving device 113b for visible light may not be provided.
<発光パターン及び受光パターン>
 図21は、第4実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの別の例を示す図である。
 図21では、上段から順に可視光の発光パターン、受光装置113による受光パターンを示す。
 図21に示すように、1つの可視光発光装置111は、強度の大きい発光パルス、強度の小さい発光パルスを交互に発光している。
 すなわち、図21に示すように時刻t11において強度の大きい光E11が発光装置から発光される。そして、時刻t12において強度の小さい光E12が発光装置から発光され、時刻t13において発光装置から強度の大きい光E13が発光され、時刻t14において発光装置から強度の小さい光E14が発光される。
 図21において、強度の大きい発光パルスE11,E13間、強度の小さい発光パルスE12,E14間は、約1msとなっているが、これに限らない。
<Light emitting pattern and light receiving pattern>
FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the light emitting pattern and the light receiving pattern according to the fourth embodiment.
FIG. 21 shows a visible light emission pattern and a light reception pattern by the light receiving device 113 in order from the top.
As shown in FIG. 21, one visible light emitting device 111 alternately emits light emission pulses with high intensity and light emission pulses with low intensity.
That is, as shown in FIG. 21, light E11 having a high intensity is emitted from the light emitting device at time t11. Then, light E12 having low intensity is emitted from the light emitting device at time t12, light E13 having high intensity is emitted from the light emitting device at time t13, and light E14 having low intensity is emitted from the light emitting device at time t14.
In FIG. 21, the interval between the light emission pulses E11 and E13 having a high intensity and the interval between the light emission pulses E12 and E14 having a low intensity is approximately 1 ms, but this is not restrictive.
 そして、受光装置113は、時刻t11で受光パルスR11を受光し、時刻t12で受光パルスR12を受光し、時刻t13で受光パルスR13を受光し、時刻t14で受光パルスR14を受光する。
 ここで、制御装置2における脈波検出処理部212は、発光タイミングから受光装置113で受光した受光パルスが、強度の大きい光に由来するものか、強度小さい光に由来するものかを判定する。これは、後記するように外乱光の影響を受けると強度の大きい光に由来する受光パルスなのか、強度の小さい光に由来する受光パルスなのかが分からなくなるためである。
The light receiving device 113 receives the light receiving pulse R11 at time t11, receives the light receiving pulse R12 at time t12, receives the light receiving pulse R13 at time t13, and receives the light receiving pulse R14 at time t14.
Here, the pulse wave detection processing unit 212 in the control device 2 determines whether the received light pulse received by the light receiving device 113 is derived from light with high intensity or light with low intensity from the light emission timing. This is because, as will be described later, when it is influenced by disturbance light, it is not possible to know whether the received light pulse is derived from light having a high intensity or from a light having low intensity.
 すなわち、受光パルスR11は、強度の大きい光E11が発光されたタイミングである時刻t11で受光されているので、脈波検出処理部212は受光パルスR11を強度の大きい光E11に由来するものと判定する。
 同様に、受光パルスR12は、強度の小さい光E12が発光されたタイミングである時刻t12で受光されているので、脈波検出処理部212は受光パルスR12を強度の小さい光E12に由来するものと判定する。
 以下、同様に、脈波検出処理部212は、時刻t13で受光した受光パルスR13を強度の大きい光E13に由来するものと判定し、時刻t14で受光した受光パルスR14を強度の小さい光E14に由来するものと判定する。
That is, since the received light pulse R11 is received at time t11, which is the timing when the high intensity light E11 is emitted, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the received light pulse R11 is derived from the high intensity light E11. To do.
Similarly, since the received light pulse R12 is received at time t12, which is the timing when the light E12 having a low intensity is emitted, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the light reception pulse R12 is derived from the light E12 having a low intensity. judge.
Hereinafter, similarly, the pulse wave detection processing unit 212 determines that the received light pulse R13 received at time t13 is derived from the light E13 having high intensity, and converts the received light pulse R14 received at time t14 into light E14 having low intensity. Judged to be derived.
 第4実施形態に係る脈波検出システム10は、可視光発光装置111のみ(もしくは、赤外光発光装置112)のみで検出装置1を構成できるため、検出装置1の小型化や、コストダウンを実現することができる。 In the pulse wave detection system 10 according to the fourth embodiment, the detection device 1 can be configured with only the visible light emitting device 111 (or only the infrared light emitting device 112). Therefore, the detection device 1 can be reduced in size and cost can be reduced. Can be realized.
[第5実施形態]
 図22は、第5実施形態に係る脈波検出システムの構成例を示す図である。
 なお、図22における脈波検出システム10Cでは、制御装置2及び出力装置3の構成は図1と同様であるので、図示及び説明を省略する。
 図22に示す脈波検出システム10Cでは、ステアリング4の側面に検出装置1が備えられている。このようにすることで、掌で脈波を検出することができる。
 なお、第5実施形態では、ステアリング4の側面に検出装置1が備えられる構成としているが、掌で触れることができる箇所であれば、図22に示す位置でなくてもよい。図1に示す位置に検出装置1が備えられた状態において掌で触れる構成としてもよい。
 また、図22では、図1と同様の大きさとしているが、より大型の検出装置1が備えられてもよい。
[Fifth Embodiment]
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of a pulse wave detection system according to the fifth embodiment.
In the pulse wave detection system 10C in FIG. 22, the configurations of the control device 2 and the output device 3 are the same as those in FIG.
In the pulse wave detection system 10 </ b> C shown in FIG. 22, the detection device 1 is provided on the side surface of the steering 4. In this way, the pulse wave can be detected with the palm.
In addition, in 5th Embodiment, it is set as the structure by which the detection apparatus 1 is provided in the side surface of the steering wheel 4, However, If it is a location which can be touched with a palm, it does not need to be the position shown in FIG. It is good also as a structure which touches with a palm in the state with which the detection apparatus 1 was provided in the position shown in FIG.
In FIG. 22, the size is the same as that in FIG. 1, but a larger detection device 1 may be provided.
 第5実施形態に係る脈波検出システム10Cは、ユーザは掌で脈波を検出することができるため、自然にステアリングを握っている状態で脈波を検出することができる。 In the pulse wave detection system 10C according to the fifth embodiment, since the user can detect the pulse wave with the palm, the pulse wave can be detected while the steering wheel is naturally gripped.
[第6実施形態]
 図23は、第6実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。
 図23では、可視光の発光強度と、赤外光の発光強度とを変えている。図23の例では、可視光の強度>赤外光の強度としているが、これに限らない。このようにすることで、可視光と、赤外光とを明確に区別することができる。
[Sixth Embodiment]
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a light emitting pattern and a light receiving pattern according to the sixth embodiment.
In FIG. 23, the emission intensity of visible light and the emission intensity of infrared light are changed. In the example of FIG. 23, the intensity of visible light is greater than the intensity of infrared light, but the present invention is not limited to this. By doing in this way, visible light and infrared light can be clearly distinguished.
[第7実施形態]
 図24は、第7実施形態に係る発光パターン及び受光パターンの例を示す図である。
 図24では、可視光の発光パターンと、赤外光の発光パターンとを変えている。このようにすることで、可視光と、赤外光とを明確に区別することができる。
[Seventh Embodiment]
FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a light emitting pattern and a light receiving pattern according to the seventh embodiment.
In FIG. 24, the light emission pattern of visible light and the light emission pattern of infrared light are changed. By doing in this way, visible light and infrared light can be clearly distinguished.
 第1~第7実施形態では、ユーザが、車両(具体的には自動車)の運転者であることを前提としているが、これに限らない。第1~第7実施形態に係る脈波検出システム10は、重機、電車、船舶、飛行機及びヘリコプタ等に適用可能である。なお、ユーザが重機作業者である場合、図14のステップS301の処理において、一定の状態が所定時間続いているかを除いて判定してもよい。
 また、車両に搭載される場合でも車両がエンジンによって駆動する自動車や、ハイブリッド車や、EVや、FCV(Fuel Cell Vehicle)等に脈波検出システム10(10A~10C)を搭載可能である。
In the first to seventh embodiments, it is assumed that the user is a driver of a vehicle (specifically, an automobile), but the present invention is not limited to this. The pulse wave detection system 10 according to the first to seventh embodiments can be applied to heavy equipment, trains, ships, airplanes, helicopters and the like. When the user is a heavy equipment worker, the determination in step S301 in FIG. 14 may be made except for whether a certain state continues for a predetermined time.
Even when mounted on a vehicle, the pulse wave detection system 10 (10A to 10C) can be mounted on an automobile driven by an engine, a hybrid vehicle, EV, FCV (Fuel Cell Vehicle) or the like.
 また、第1~第3実施形態、第5~第7実施形態における2つの波長の光を、血中のヘモグロビンの吸収度が異なる波長の光としてもよい。このようにすることによって、パルスオキシメータの原理によるユーザの血中酸素飽和度を算出することができる。これにより、脈波検出システム10(10A~10C)は、ユーザが酸欠状態になっていないか等をチェックすることができる。 In addition, the light having two wavelengths in the first to third embodiments and the fifth to seventh embodiments may be light having different wavelengths of hemoglobin in blood. By doing so, it is possible to calculate the blood oxygen saturation level of the user based on the principle of the pulse oximeter. Thereby, the pulse wave detection system 10 (10A to 10C) can check whether the user is in an oxygen deficient state or the like.
 なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
 また、前記した各構成、機能、制御部211、各部212~218、記憶装置202等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図5で示すように、前記した各構成、機能等は、CPU203等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、図4に示すように記憶装置202に格納すること以外に、メモリ201や、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(Integrated Circuit)カードや、SD(Secure Digital)カード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に格納することができる。
 また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
Each of the above-described configurations, functions, control unit 211, units 212 to 218, storage device 202, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit. Further, as shown in FIG. 5, the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by a processor such as the CPU 203. Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in the storage device 202 as shown in FIG. 4, as well as a memory 201, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or an IC ( It can be stored in a recording medium such as an integrated circuit (SD) card, a secure digital (SD) card, or a digital versatile disc (DVD).
In each embodiment, control lines and information lines are those that are considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown on the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are connected to each other.
 1   検出装置(検出部)
 2   制御装置
 3   出力装置(出力部)
 4   ステアリング(操作部,車両に搭載されている)
 5   指
 10,10A~10C 脈波検出システム
 31  表示装置
 32  音声装置
 101 センサ装置
 102 基板装置
 111,111a,111b 可視光発光装置(発光部)
 112,112a,112b 赤外光発光装置(発光部)
 113,113a~113c 受光装置
 115 被覆部
 211 制御部
 212 脈波検出処理部
 213 脈拍判定処理部
 214 状況判定処理部
 215 認証部
 216 光量最適化処理部
 217 車両制御部
 218 出力処理部(指示部)
1 Detector (Detector)
2 Control device 3 Output device (output unit)
4 Steering (operating unit, mounted on the vehicle)
5 Fingers 10, 10A to 10C Pulse wave detection system 31 Display device 32 Audio device 101 Sensor device 102 Substrate device 111, 111a, 111b Visible light emitting device (light emitting unit)
112, 112a, 112b Infrared light emitting device (light emitting unit)
113, 113a to 113c Light receiving device 115 Covering unit 211 Control unit 212 Pulse wave detection processing unit 213 Pulse determination processing unit 214 Situation determination processing unit 215 Authentication unit 216 Light quantity optimization processing unit 217 Vehicle control unit 218 Output processing unit (instruction unit)

Claims (14)

  1.  発光された、互いに区別可能な複数種類の光を受光する検出部と、
     前記検出部が受光した前記複数種類の光の情報を基に、脈波が検出されたか否かを判定する脈波検出処理部と、
     を有し、
     前記検出部及び前記脈波検出処理部は、移動体に備えられており、
     前記脈波検出処理部は、
     前記移動体が移動している状態において、受光した前記複数種類の光の位相を比較することで、前記脈波が検出されたか否かを判定する
     ことを特徴とする脈波検出システム。
    A detection unit that receives a plurality of types of light emitted and distinguishable from each other;
    A pulse wave detection processing unit that determines whether or not a pulse wave is detected based on information on the plurality of types of light received by the detection unit;
    Have
    The detection unit and the pulse wave detection processing unit are provided in a moving body,
    The pulse wave detection processing unit
    A pulse wave detection system characterized by determining whether or not the pulse wave is detected by comparing phases of the received plural types of light in a state where the moving body is moving.
  2.  前記複数種類の光は、それぞれ波長が異なる光である
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection system according to claim 1, wherein each of the plurality of types of light has different wavelengths.
  3.  前記複数種類の光は、それぞれ強度が異なる光である
     ことを特徴とする請求項2に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection system according to claim 2, wherein the plurality of types of light have different intensities.
  4.  前記検出部は、1つの発光部を有し、
     前記複数種類の光は、それぞれ強度が異なるが、同じ波長の光である
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The detection unit has one light emitting unit,
    The pulse wave detection system according to claim 1, wherein the plurality of types of light have different intensities but have the same wavelength.
  5.  前記脈波検出処理部は、
     前記位相に加えて、前記複数種類の光における、それぞれの光において、隣接するピークにおける強度の差、前記複数種類の光におけるピーク強度比、前記複数種類の光における、それぞれの前記光でのピークの強度、及び、前記複数種類の光における周期のうち、少なくとも1つを比較することによって、前記脈波が検出されたか否かを判定する
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection processing unit
    In addition to the phase, in each of the plurality of types of light, in each light, a difference in intensity between adjacent peaks, a peak intensity ratio in the plurality of types of light, and a peak in each of the plurality of types of light in the light. 2. The pulse wave detection according to claim 1, wherein whether or not the pulse wave is detected is determined by comparing at least one of the intensity of the light and the period of the plurality of types of light. system.
  6.  前記検出部は、
     前記脈波の測定対象で反射、又は、前記脈波の測定対象を透過する前記複数種類の光を受光する
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The detector is
    2. The pulse wave detection system according to claim 1, wherein the plurality of types of light reflected by the pulse wave measurement target or transmitted through the pulse wave measurement target are received. 3.
  7.  前記検出部は、前記移動体の操作部に備えられる
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection system according to claim 1, wherein the detection unit is provided in an operation unit of the moving body.
  8.  前記操作部は、
     前記検出部を複数備える
     ことを特徴とする請求項7に記載の脈波検出システム。
    The operation unit is
    The pulse wave detection system according to claim 7, comprising a plurality of the detection units.
  9.  情報を出力する出力部を
     有し、
     前記脈波検出処理部が、
     複数備えられている前記検出部のうち、所定の前記検出部から所定時間、連続して前記脈波を検出すると、
     前記出力部が、ユーザに対して、前記所定時間、連続して前記脈波を検出していた検出部とは別の検出部に前記脈波の測定対象で触れるよう通知し、
     前記脈波検出処理部が、
     前記別の検出部から脈波を検出したか否かを判定する
     ことを特徴とする請求項8に記載の脈波検出システム。
    It has an output unit that outputs information,
    The pulse wave detection processing unit,
    Among the plurality of detection units provided, when the pulse wave is detected continuously for a predetermined time from the predetermined detection unit,
    The output unit notifies the user to touch the pulse wave measurement target to a detection unit different from the detection unit that has continuously detected the pulse wave for the predetermined time,
    The pulse wave detection processing unit,
    It is determined whether the pulse wave was detected from the said another detection part. The pulse wave detection system of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
  10.  前記脈波の測定対象は、指である
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection system according to claim 1, wherein the pulse wave measurement target is a finger.
  11.  前記脈波の測定対象は両手であり、
     前記両手に対応する、それぞれの検出部において受光した光の波形を比較することによって、前記脈波が検出されたか否かを判定する
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The measurement object of the pulse wave is both hands,
    2. The pulse wave detection system according to claim 1, wherein whether or not the pulse wave is detected is determined by comparing waveforms of light received by respective detection units corresponding to the both hands.
  12.  前記脈波の測定対象は、掌である
     ことを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    The pulse wave detection system according to claim 1, wherein the measurement target of the pulse wave is a palm.
  13.  ユーザが眠気を催す可能性のある状況か否かを判定する状況判定処理部と、
     前記状況判定処理部が、前記ユーザが眠けを催す可能性がある状況と判定すると、出力部を介して、前記検出部に測定対象をあてがうよう指示する指示部と、
     を有することを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    A situation determination processing unit that determines whether or not the user is likely to be sleepy;
    When the situation determination processing unit determines that the user is likely to fall asleep, an instruction unit that instructs the detection unit to assign a measurement target via the output unit;
    The pulse wave detection system according to claim 1, further comprising:
  14.  前記複数種類の光の周波数を基に、ユーザが眠気を催している可能性、又は、前記ユーザが緊張状態にある可能性を判定する脈拍判定処理部と、
     前記脈拍判定処理部の判定結果に基づく情報を、出力部に出力させる出力処理部と、
     を有することを特徴とする請求項1に記載の脈波検出システム。
    Based on the frequency of the plurality of types of light, a pulse determination processing unit that determines the possibility that the user is drowsy or the possibility that the user is in a tension state;
    An output processing unit that causes the output unit to output information based on the determination result of the pulse determination processing unit;
    The pulse wave detection system according to claim 1, further comprising:
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