JP2003061921A - Physical condition discriminating method and physical condition discriminating device - Google Patents
Physical condition discriminating method and physical condition discriminating deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、人間の体調判別、
特に人間のストレス、眠気、疲労に関する体調を判別す
る体調判別方法および体調判別装置の技術分野に属する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Particularly, it belongs to the technical field of a physical condition determination method and a physical condition determination device for determining a physical condition related to human stress, drowsiness, and fatigue.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、人間の体調を判定するにあたり、
ストレス、眠気、そして疲労の判定をし、これらによっ
て体調判定をすることが提唱されている。そして、今
日、このような判定を車両の運転者に対して行い、運転
者に注意喚起を促してより安全な走行を確保するように
する技術が要求されている。このようなものとしては、
例えば特開平9−255519号公報に示すされるよう
に、脈拍値(脈拍数)の変化から運転者の心理やストレ
ス状態(緊張状態)を判定するようにしたものが知られ
ているほか、眠気の判定方法としては、特開平8−18
2667号公報に示されるように脈拍値と呼吸数に基づ
いて判定するようにしたもの、特開平6−251273
号公報に示すように瞬目(CCD、筋電位)から得られ
る視線頻度分布から判定するようにしたもの、さらには
特開平5−24460号公報に示すように皮膚インピー
ダンスの変化から判定するようにしたものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, in determining the physical condition of a human being,
It has been proposed to judge stress, drowsiness, and fatigue, and to judge the physical condition by these. Then, today, there is a demand for a technique of making such a determination with respect to the driver of the vehicle and calling the driver's attention to ensure safer driving. Something like this:
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-255519, there is known one in which a driver's psychology and a stress state (tense state) are determined from changes in a pulse value (pulse rate), and drowsiness. As a method of determining the
Japanese Patent Laid-Open No. 6-251273, in which determination is made based on a pulse value and a respiratory rate as shown in Japanese Patent No. 2667.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-24460, and also based on changes in skin impedance as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-24460. There is something I did.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述したス
トレスの判定において、脈拍値の変化で判定しようとし
たとき、運動時とストレス時との区別をすることが難し
いうえ、脈拍値を得るための手段としての心電位測定は
湿度変化の影響を受けやすく、安定した判定ができない
という問題がある。また、眠気の判定を脈拍値と呼吸数
の測定から得るものでは、運転者の背中部分において測
定をする構成であるため測定装置と運転者とのあいだに
衣服が入り、測定誤差が生じやすいという問題がある。
さらに、CCDの測定に基づいて眠気を判定するもので
は、測定ターゲットを的確に捕えられず、誤差が大きく
なるという問題があり、また皮膚インピーダンスに基づ
いて眠気を判定するものでは、皮膚インピーダンスが環
境の影響を受けやすいこともあって、正確な判定をする
ことが難しいという問題があり、これらに本発明が解決
しようとする課題があった。さらには、これらを判定し
ようとする場合、電極を皮膚に付けたりする必要がある
ため面倒勝つ複雑になってしまうという問題もあり、こ
こにも解決すべき課題があった。However, in the above-described stress determination, when it is attempted to make a determination based on the change in pulse value, it is difficult to distinguish between exercise and stress, and it is necessary to obtain a pulse value. There is a problem that the electrocardiographic measurement as a means is easily affected by a change in humidity and stable determination cannot be performed. Further, in the case where the determination of sleepiness is obtained from the measurement of the pulse value and the respiratory rate, clothes are put between the measuring device and the driver because the measurement is performed on the back part of the driver, and a measurement error is likely to occur. There's a problem.
Further, in the case of determining drowsiness based on the CCD measurement, there is a problem that the measurement target cannot be accurately captured and the error becomes large, and in the case of determining drowsiness based on the skin impedance, the skin impedance is However, there is a problem that it is difficult to make an accurate determination, and there is a problem to be solved by the present invention. Furthermore, when trying to determine these, it is necessary to attach electrodes to the skin, which causes a problem that it becomes troublesome and complicated, and there is also a problem to be solved here.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、血液循環によって生じる脈波を
酸素担持ヘモグロビンと酸素非担持ヘモグロビンの各流
量に基づいて実測し、脈拍値と、各脈波の高ピーク値
と、脈波の高低ピーク値の差である脈圧値とを算出し、
これら算出値の変化の検出に基づいて体調状態を複数の
レベルに判別するようにしたものである。そして、この
ようにすることによって、体調状態をきめ細かく判別す
ることができる。このものにおいて、本発明の体調とし
てのストレス状態は、脈拍値が増加することに伴い判別
を開始し、該脈拍値の増加量が所定値を越えることの検
出、脈圧値の増加または減少量が所定値を越えることの
検出の何れかでストレス度小と判別し、両者の検出、あ
るいは何れか一方の検出と脈圧値の増減量が所定値を越
えることの検出とでストレス度中と判別し、前記両者の
検出と脈波高ピーク値の増減量が所定値を越えることの
検出とでストレス度大と判別するように設定されている
ものとすることができる。さらにこのものにおいて、本
発明の体調としての眠気状態は、脈圧値の増加量が所定
量を越えることに伴い判別を開始し、脈拍値の減少量、
高ピーク値の増加量を検出し、脈拍値減少量が所定値を
越えることの検出で眠気度小と判別し、この状態におい
て脈拍値の減少量が所定値を越えることの検出で眠気度
中と判別し、この状態において高ピーク値の増加量が所
定値を越えることの検出で眠気度大と判別するように設
定されているものとすることができる。また、このもの
において、本発明の体調としての疲労状態は、酸素非担
持ヘモグロビンの流量実測値に基づく高ピーク値を酸素
担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく高ピーク値で除
した数値を算出し、該算出値と、脈圧値の減少量とを検
出し、算出値が第一所定値を越えることの検出で疲労度
小と判別し、前記算出値が第一所定値を越えることの検
出と、脈圧値減少量が所定量を越えることの検出、ある
いは、算出値が前記第一所定値よりも大きい第二所定値
を越えることの検出で疲労度中と判別し、算出値が前記
第二所定値を越えることの検出と脈圧値の減少量が所定
値を越えることの検出とで疲労度大と判別するように設
定されている、ものとすることができる。さらにまた、
このものにおいて、本発明の体調としてのストレス状態
は、脈拍値が増加することに伴い判別を開始し、該脈拍
値の増加量が所定値を越えることの検出、脈圧値の増加
または減少量が所定値を越えることの検出の何れかでス
トレス度小と判別し、両者の検出、あるいは何れか一方
の検出と脈圧値の増減量が所定値を越えることの検出と
でストレス度中と判別し、前記両者の検出と脈波高ピー
ク値の増減量が所定値を越えることの検出とでストレス
度大と判別し、眠気状態は、脈圧値の増加量が所定量を
越えることに伴い判別を開始し、脈拍値の減少量、高ピ
ーク値の増加量を検出し、脈拍値減少量が所定値を越え
ることの検出で眠気度小と判別し、この状態において脈
拍値の減少量が所定値を越えることの検出で眠気度中と
判別し、この状態において高ピーク値の増加量が所定値
を越えることの検出で眠気度大と判別し、疲労状態は、
酸素非担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく高ピーク
値を酸素担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく高ピー
ク値で除した数値を算出し、該算出値と、脈圧値の減少
量とを検出し、算出値が第一所定値を越えることの検出
で疲労度小と判別し、前記算出値が第一所定値を越える
ことの検出と、脈圧値減少量が所定量を越えることの検
出、あるいは、算出値が前記第一所定値よりも大きい第
二所定値を越えることの検出で疲労度中と判別し、算出
値が前記第二所定値を越えることの検出と脈圧値の減少
量が所定値を越えることの検出とで疲労度大と判別する
ように設定されているものとすることができる。また、
本発明は、脈波を実測して脈拍値と脈波の高ピーク値と
脈波の高低ピーク値の差である脈圧値とを算出する体調
判別装置は、血液循環によって生じる酸素担持されたヘ
モグロビンと酸素非担持ヘモグロビンの各流量の測定を
する測定手段と、該測定された脈波測定値から、脈拍値
と血圧値と脈波の高低ピーク値の差である脈圧値の各デ
ータを算出する算出手段と、これら算出したデータの変
化を検出して体調状態を複数レベルに判別する判別手段
と、該判別手段の判別に伴い、レベルに応じた警報を出
力する警報出力手段とを備えて構成されているものであ
る。そして、このように構成することによって、簡単、
かつ容易に脈波を測定することができる。このものにお
いて、本発明の体調判別装置は、車両のハンドルグリッ
プに設けられているものとすることができる。さらにこ
のものにおいて、本発明の体調判別装置は、ハンドルグ
リップの運転者による握り頻度の高い部位に設けられて
いるものとすることができる。またこのものにおいて、
本発明の体調判別装置は、運転者の手のハンドルグリッ
プとの当接頻度の高い部位で、かつ、脈波の検出強度の
高い部位に測定手段が位置するように設けられているも
のとすることができる。さらにまたこのものにおいて、
本発明の警報は音声出力で構成されているものとするこ
とができる。また、このものにおいて、本発明の警報は
温熱、冷熱出力等で構成され、覚醒を促進するものとす
ることができる。さらに、このものにおいて、本発明の
警報は車両の駆動制御をする制御部に出力される警報信
号であるものとすることができる。また、このものにお
いて、本発明の判別された体調データは、ドライブレコ
ーダに履歴として記憶されるように構成されているもの
とすることができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances in order to solve these problems, and the pulse wave generated by blood circulation is treated with oxygen-containing hemoglobin and oxygen. Measured based on each flow rate of unsupported hemoglobin, the pulse value, the high peak value of each pulse wave, and the pulse pressure value that is the difference between the high and low peak values of the pulse wave,
The physical condition is discriminated into a plurality of levels based on the detection of changes in these calculated values. And by doing in this way, a physical condition can be discriminate | determined finely. In this, the stress state as the physical condition of the present invention starts the discrimination as the pulse value increases, the detection that the increase amount of the pulse value exceeds a predetermined value, the increase or decrease amount of the pulse pressure value. Is judged to be low in stress level by any of the detection that the stress exceeds a predetermined value, and the detection of both, or the detection of either one and the increase or decrease of the pulse pressure value exceeding the predetermined value indicates that the stress level is medium. The determination can be made such that the stress level is determined to be high based on the detection of both of them and the detection that the increase / decrease amount of the pulse wave peak value exceeds a predetermined value. Further, in this, the drowsiness state as the physical condition of the present invention starts discrimination as the increase amount of the pulse pressure value exceeds a predetermined amount, and the decrease amount of the pulse value,
Detecting an increase in the high peak value and determining that the decrease in the pulse value exceeds a specified value determines that the sleepiness level is low.In this state, detecting that the decrease in the pulse value exceeds the specified value indicates that the sleepiness level is low. It is possible to set that the sleepiness degree is determined to be high by detecting that the increase amount of the high peak value exceeds a predetermined value in this state. Further, in this, the fatigue state as the physical condition of the present invention, a high peak value based on the actual flow rate measurement value of oxygen non-supported hemoglobin is calculated by dividing the high peak value based on the actual flow rate measurement value of oxygen-supported hemoglobin, The calculated value and the decrease amount of the pulse pressure value are detected, it is determined that the degree of fatigue is small by the detection that the calculated value exceeds the first predetermined value, and the detection that the calculated value exceeds the first predetermined value. When the decrease in pulse pressure value exceeds a predetermined amount, or when the calculated value exceeds a second predetermined value larger than the first predetermined value, it is determined that the degree of fatigue is in progress, and the calculated value is the first value. (2) It may be set so that it is determined that the degree of fatigue is large on the basis of the detection of exceeding the predetermined value and the detection of the decrease amount of the pulse pressure value exceeding the predetermined value. Furthermore,
In this, the stress state as the physical condition of the present invention starts the discrimination as the pulse value increases, the detection that the increase amount of the pulse value exceeds a predetermined value, the increase or decrease amount of the pulse pressure value. Is judged to be low in stress level by any of the detection that the stress exceeds a predetermined value, and the detection of both, or the detection of either one and the increase or decrease of the pulse pressure value exceeding the predetermined value indicates that the stress level is medium. It is determined that the stress level is high by detecting both of them and detecting that the increase / decrease amount of the pulse wave peak value exceeds the predetermined value, and the drowsiness state is accompanied by the increase amount of the pulse pressure value exceeding the predetermined amount. Start the determination, detect the decrease amount of the pulse value, the increase amount of the high peak value, and determine that the drowsiness level is low by detecting that the decrease amount of the pulse value exceeds a predetermined value, and in this state, the decrease amount of the pulse value is It is judged that the person is in a drowsiness level by detecting that the specified value is exceeded, and this state Increase of Oite high peak value is determined as drowsiness large degree by detecting that exceeds a predetermined value, fatigue state,
A high peak value based on the actual flow rate measurement value of oxygen-non-supported hemoglobin is calculated by dividing the high peak value based on the actual flow rate measurement value of oxygen-supported hemoglobin value, and the calculated value and the decrease amount of the pulse pressure value are detected. It is determined that the degree of fatigue is small by detecting that the calculated value exceeds the first predetermined value, detection that the calculated value exceeds the first predetermined value, and detection that the pulse pressure value decrease amount exceeds the predetermined amount, or When the calculated value exceeds the second predetermined value larger than the first predetermined value, it is determined that the degree of fatigue is in progress, and the detection that the calculated value exceeds the second predetermined value and the decrease amount of the pulse pressure value are It can be set so that it is determined that the degree of fatigue is high by detecting that the predetermined value is exceeded. Also,
The present invention is a physical condition determination device for measuring a pulse wave to calculate a pulse value and a pulse pressure value which is a difference between a high peak value of the pulse wave and a high peak value of the pulse wave. Measuring means for measuring each flow rate of hemoglobin and non-oxygenated hemoglobin, and from the measured pulse wave measurement value, each data of the pulse pressure value which is the difference between the high and low peak value of the pulse value and the blood pressure value and the pulse wave. A calculating means for calculating, a judging means for detecting a change in the calculated data and judging the physical condition into a plurality of levels, and an alarm output means for outputting an alarm corresponding to the level according to the judgment of the judging means. It is composed of. And by configuring in this way, easy,
And the pulse wave can be easily measured. In this case, the physical condition determining device of the present invention may be provided in a handle grip of a vehicle. Further, in this device, the physical condition determining device of the present invention may be provided at a portion of the handle grip that is frequently gripped by the driver. Also in this,
It is assumed that the physical condition determination device of the present invention is provided such that the measuring means is located at a site where the driver's hand grip with the handle grip has a high contact frequency and a site where the pulse wave detection intensity is high. be able to. Furthermore, in this one,
The alarm of the present invention may be composed of a voice output. Further, in this case, the alarm of the present invention may be configured by a hot heat output, a cold heat output, or the like, and may promote awakening. Further, in this case, the alarm of the present invention may be an alarm signal output to a control unit that controls driving of the vehicle. Further, in this device, the determined physical condition data of the present invention may be configured to be stored as a history in the drive recorder.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図1
〜図13の図面に基づいて説明する。図面において、1
は本発明が実施された体調判別装置であって、該体調判
別装置1を構成する脈波測定手段(脈波測定部)2のセ
ンサ部分(脈波測定部分)は、二個の発光体(発光素
子)3、4とこれら発光体3、4のあいだに間隙を存し
て配される一個の受光体(受光素子)5とを直線状に備
えて構成されている。前記各発光体は、本実施の形態で
は720nmに発光ピークの波長を有した赤外線を発光
する長波長側発光体3と、800nmに発光ピークを有
した赤外線を発光する短波長側発光体4として設定され
る。ここにおいて、血中のヘモグロビンとしては、酸素
を担持したものと担持しないものとがあり、酸素を担持
したヘモグロビンは長波長側の赤外線を反射し、酸素を
担持しないヘモグロビンは短波長側の赤外線を反射する
性質があり、これに対応させたものであり、本実施の形
態では、これら各発光体3、4として二個の発光ダイオ
ードが用いられている。因みに、発光体の数は必要な検
出精度に応じて調整することができる。そして、これら
発光体3、4は、赤外線が周囲に漏れないよう底面およ
び周面が反射フィルム(例えば鏡面処理されたアルミニ
ウムフィルム)3a、4aで覆われており、これによっ
て、人体に注入される赤外線量が増加するように配慮さ
れている。さらにこのものでは、各発光体3、4の発光
方向が受光体5側に向くよう発光体2を傾斜して配して
おり、これによって光密度を高くして検出精度のアップ
を計っている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, referring to FIG.
~ It demonstrates based on the drawing of FIG. In the drawings, 1
Is a physical condition discriminating apparatus in which the present invention is implemented, and the sensor portion (pulse wave measuring portion) of the pulse wave measuring means (pulse wave measuring unit) 2 constituting the physical condition discriminating apparatus 1 includes two light emitters ( The light-emitting elements 3 and 4 and one light-receiving element (light-receiving element) 5 which is arranged with a gap between the light-emitting elements 3 and 4 are linearly provided. In the present embodiment, each of the light emitters is a long wavelength light emitter 3 that emits infrared light having a light emission peak wavelength at 720 nm and a short wavelength light emitter 4 that emits infrared light having an light emission peak at 800 nm. Is set. Here, as hemoglobin in blood, there are those that carry oxygen and those that do not, oxygen-supported hemoglobin reflects infrared rays on the long wavelength side, hemoglobin that does not carry oxygen is infrared rays on the short wavelength side. It has a property of reflecting light, and corresponds to this. In the present embodiment, two light emitting diodes are used as each of the light emitting bodies 3 and 4. Incidentally, the number of light emitters can be adjusted according to the required detection accuracy. The bottom surface and the peripheral surface of the light emitting bodies 3 and 4 are covered with a reflection film (for example, a mirror-finished aluminum film) 3a and 4a so that infrared rays do not leak to the surroundings, so that they are injected into the human body. Consideration is given to increase the amount of infrared rays. Further, in this structure, the light emitting body 2 is arranged so as to be inclined so that the light emitting directions of the respective light emitting bodies 3 and 4 face the light receiving body 5 side, whereby the light density is increased and the detection accuracy is improved. .
【0006】一方、受光体5は、赤外線を受光するもの
であって、本実施の形態ではセレン加硫化カドミウムの
光電管素子が採用されているが、フォトトランジスタを
用いることもできる。そして、前記各発光した赤外線に
おいて、酸素担持のないヘモグロビンが反射した680
nm(短波長側)の赤外線と、酸素担持のヘモグロビン
が反射した900nm(長波長側)の赤外線とを特異的
に受光できるように設定されている。ところで、脈波は
血管を流れる血液の流量と同一視でき、さらには、血液
中に存在する酸素を担持したヘモグロビン、酸素担持の
ないヘモグロビンの各流量と相対的な関係を有するもの
と判断でき、このことから、前記脈波測定手段2は受光
体5の受光量に基づいて脈波を検出するようになってい
る。尚、これら発受光される赤外線の波長は、ヘモグロ
ビンの酸素担持の有無が特定されるものであればよく、
特に前記に限定されるものではない。さらに発受光体
3、4、5は、発受光する先端部が皮膚に入り込むよう
突出する構成になっており、このようにすることによ
り、脈波測定装置2部位に皮膚が接触するとき、皮膚に
対する発受光体3、4、5部位の荷重が大きくなって光
の漏れが少なくなるよう配慮され、測定における精度ア
ップが計られている。そして脈波測定手段2には、受光
した測定信号(アナログ信号)を処理して脈波データを
形成するための増幅手段6、該増幅された脈波データを
処理するデータ処理手段7とが設けられているが、該デ
ータ処理手段7には、アナログ信号としての脈波データ
をデジタル信号に変換する変換手段7aと、該デジタル
信号から脈拍値と血圧値と脈波の高低ピーク値の差であ
る脈圧値とを算出するデータ算出手段7b(本発明の算
出手段に相当する)、データ算出手段7bにより算出さ
れた算出データを記憶するメモリ手段7c等を備えて構
成されている。On the other hand, the light receiving body 5 receives infrared rays, and in this embodiment, the photoelectric tube element of selenium cadmium sulfide is adopted, but a phototransistor can also be used. Then, in each of the emitted infrared rays, hemoglobin without oxygen support was reflected 680
The infrared ray of nm (short wavelength side) and the infrared ray of 900 nm (long wavelength side) reflected by hemoglobin carrying oxygen are set to be able to be specifically received. By the way, the pulse wave can be equated with the flow rate of blood flowing through the blood vessel, and further, it can be determined that there is a relative relationship with each flow rate of oxygen-carrying hemoglobin existing in blood, and oxygen-carrying hemoglobin, For this reason, the pulse wave measuring means 2 detects the pulse wave based on the amount of light received by the light receiver 5. Incidentally, the wavelength of the infrared rays emitted and received as long as the presence or absence of oxygen support of hemoglobin is specified,
It is not particularly limited to the above. Further, the light emitting / receiving bodies 3, 4, 5 are configured so that the tips for emitting and receiving light project so as to enter the skin, and by doing so, when the skin comes into contact with the site of the pulse wave measuring device 2, It is considered that the load on the light emitting / receiving bodies 3, 4, and 5 is increased to reduce the leakage of light, and the accuracy of measurement is improved. The pulse wave measuring means 2 is provided with an amplifying means 6 for processing the received measurement signal (analog signal) to form pulse wave data, and a data processing means 7 for processing the amplified pulse wave data. However, the data processing means 7 includes a converting means 7a for converting pulse wave data as an analog signal into a digital signal, and a difference between a pulse value, a blood pressure value and a high / low peak value of the pulse wave from the digital signal. It comprises a data calculating means 7b (corresponding to the calculating means of the present invention) for calculating a certain pulse pressure value, a memory means 7c for storing the calculated data calculated by the data calculating means 7b, and the like.
【0007】そして、データ算出手段7bは、増幅手段
6を介して得られる脈波データに基づいて脈拍値、脈波
の高低のピーク値の差である脈圧値を算出するが、その
算出方法は、各発光体3、4からの信号に基づいて図4
に示すような脈波データに基づいてなされる。つまり、
脈拍値は、前記脈波のピーク値間の時間((Vp−V
p’)の時間)から算出され、また、脈圧値は、脈波デ
ータの高いピーク値Vpから低いピーク値Vbを差し引
いた差値((Vp−Vb)ミリボルト)として算出され
る。さらに、データ算出手段7bでは、前記各算出値、
および、血圧に相当する数値として長波長側脈波の高ピ
ーク値VpLと短波長側脈波の高ピーク値VpSの各実
測値とについて、つぎに入力される脈波データに基づく
算出値、および各脈波の高ピーク値VpL、VpSの実
測値に対してそれぞれ比較演算し、その演算(算出)値
を反別手段8に出力するように設定されている。The data calculating means 7b calculates a pulse pressure value, which is the difference between the pulse value and the peak value of the high and low of the pulse wave, based on the pulse wave data obtained through the amplifying means 6. Is based on the signals from the respective light emitters 3 and 4.
It is made based on pulse wave data as shown in. That is,
The pulse value is the time between the peak values of the pulse wave ((Vp-V
The pulse pressure value is calculated as a difference value ((Vp-Vb) millivolts) obtained by subtracting the low peak value Vb from the high peak value Vp of the pulse wave data. Further, in the data calculation means 7b, the calculated values,
A calculated value based on pulse wave data to be input next, for each measured value of the high peak value VpL of the long wavelength side pulse wave and the high peak value VpS of the short wavelength side pulse wave as a numerical value corresponding to the blood pressure, and The measured values of the high peak values VpL and VpS of each pulse wave are respectively compared and calculated, and the calculated (calculated) values are output to the discrimination means 8.
【0008】前記判別手段8は、データ処理手段7によ
り算出されたデータの検出に基づいて体調状態、具体的
にはストレス状態と眠気状態と疲労状態との三種類の状
態を、それぞれ複数(本実施の形態では三段階)のレベ
ルに判別するように設定されている。そして、判別手段
8には警報出力手段9が接続されており、判別手段8が
各体調状態をそれぞれ複数レベルに判別した場合に、警
報出力手段9は、前記判別された各体調のレベルがそれ
ぞれを区別できる状態で警報を出力するように設定され
ている。Based on the detection of the data calculated by the data processing means 7, the discriminating means 8 has a plurality of physical states, specifically, three types of states of stress, drowsiness and fatigue. In the embodiment, it is set to discriminate at three levels. An alarm output unit 9 is connected to the determination unit 8, and when the determination unit 8 determines each physical condition state into a plurality of levels, the alarm output unit 9 determines that the determined level of each physical condition is different. It is set to output an alarm in a state in which can be distinguished.
【0009】つぎに、体調としてのストレス状態、眠気
状態、疲労状態のそれぞれの状態に対する脈波の変化に
ついて検討するが、各状態を訴える被験者に対し前記脈
波測定装置2を用いて、脈拍値、長波長側脈波の高低ピ
ーク値の差値である脈圧値(Vp−Vb)、そして血圧
値に対応する数値としての長波長側の高ピーク値Vp
L、短波長側の高ピーク値VpS、の各測定を経時的に
行った測定結果に基いて検討する。Next, the change of the pulse wave with respect to each of the physical condition such as the stress state, the drowsiness state and the fatigue state will be examined. The pulse value is measured by using the pulse wave measuring device 2 for a subject who complains of each state. , A pulse pressure value (Vp-Vb) that is the difference between the high and low peak values of the long wavelength side pulse wave, and the high peak value Vp on the long wavelength side as a numerical value corresponding to the blood pressure value.
The L and high peak value VpS on the short wavelength side will be examined based on the measurement results obtained over time.
【0010】まず、図5、6は、無作為に抽出した四人
の被験者がストレス状態となっている場合と、眠気状態
となっている場合とにおける測定結果を示すものであ
り、各図は、それぞれの測定値の経時的な変化傾向が矢
印の向き(増加傾向は上向き矢印、減少傾向は下向き矢
印、変化が少ない場合は横向き矢印)によって示されて
いる。図5は、各被験者が弱いイライラを訴えている場
合、弱い緊張状態を訴えている場合、強い緊張状態を訴
えている場合のそれぞれにおける各測定値の変化傾向を
示している。そして、図5によるとイライラや緊張が生
じた場合、何れの場合でも脈拍数が増加していることが
わかる。また、緊張状態とイライラ状態とは、脈圧値
(Vp−Vb)については増減傾向が逆転する傾向があ
ることがわかる。さらに、長波長側高ピーク値VpLに
ついては増加する場合と減少する場合との両者があるこ
とがわかる。First, FIGS. 5 and 6 show the measurement results when four randomly selected subjects were in a stressed state and drowsiness state, respectively. The tendency of each measured value to change with time is shown by the direction of the arrow (upward arrow indicates an increasing trend, downward arrow indicates a decreasing tendency, and horizontal arrow indicates a small change). FIG. 5 shows the tendency of change in each measured value when each subject complains of weak irritability, when complaining of weak tension, and when complaining of strong tension. Then, according to FIG. 5, it can be seen that the pulse rate is increasing in any case when the irritability or tension occurs. Further, it can be seen that the increase and decrease tendencies of the pulse pressure value (Vp-Vb) tend to be reversed between the tension state and the frustrated state. Further, it can be seen that there is both a case where the high peak value VpL on the long wavelength side increases and a case where it decreases.
【0011】また、図6は、各被験者が徐々に眠気を訴
えた場合、強い眠気を訴えた場合、眠気と格闘した後再
び眠気を訴えた場合のそれぞれの状態における各測定値
の変化傾向を示した表図である。図6によると、眠気が
生じている状態では脈圧値(Vp−Vb)が増加傾向に
なっていることがわかる。また、脈拍値は、眠気を訴え
ている状態では減少傾向にあり、眠気と格闘する場合に
は脈拍値が増加する傾向があることがわかる。さらに長
波長側高ピーク値VpLについては、脈拍ほど顕著では
ないものの増加傾向であることがわかる。FIG. 6 shows the change tendency of each measured value in each state when each subject gradually complains of drowsiness, complains of strong drowsiness, fights drowsiness and then complains of drowsiness. It is the table figure shown. According to FIG. 6, it can be seen that the pulse pressure value (Vp-Vb) tends to increase when drowsiness occurs. Further, it can be seen that the pulse value tends to decrease in the state of complaining of drowsiness, and the pulse value tends to increase when fighting drowsiness. Further, it can be seen that the high peak value VpL on the long wavelength side is increasing although it is not as remarkable as the pulse.
【0012】そして、図7は、複数の被験者に対し疲労
を訴えたときの測定値の変化傾向を示す表図であるが、
図7によると、長波長側のピーク値VpLと短波長側の
ピーク値VbSとはバラツキのあるデータとなってお
り、それぞれ被検者により一定の傾向を示すことはない
が、短波長側のピーク値VbSの変化値(ΔVpS)を
長波長側のピーク値VpLの変化値(ΔVpL)で除し
た数値((ΔVpS/ΔVpL)値)は増加傾向にあ
り、かつ、疲労を感じている状態では(ΔVpS/ΔV
pL)値が0.007から0.19の数値になることが
わかった。また、疲労を感じている状態では、脈圧値
(Vp−Vb)の変化量についても全体的に減少傾向に
あることがわかり、その減少量、即ち今回検出値の前回
検出値に対する減少量(減少率であって、前回検出値と
今回検出値との差を前回検出値で除し、100を乗じた
数値)は20〜48パーセント(%)であることがわか
った。FIG. 7 is a table showing the tendency of changes in measured values when fatigue is complained to a plurality of subjects.
According to FIG. 7, the peak value VpL on the long wavelength side and the peak value VbS on the short wavelength side are data with variations, and each subject does not show a certain tendency, but the short wavelength side The value ((ΔVpS / ΔVpL) value) obtained by dividing the change value (ΔVpS) of the peak value VbS by the change value (ΔVpL) of the peak value VpL on the long wavelength side is in an increasing trend and is in a state of feeling fatigue. (ΔVpS / ΔV
It has been found that the pL) value ranges from 0.007 to 0.19. Further, in the state of feeling fatigue, it was found that the amount of change in the pulse pressure value (Vp-Vb) also tended to decrease as a whole, and the amount of decrease, that is, the amount of decrease in the present detected value with respect to the previous detected value ( It was found that the reduction rate, which is obtained by dividing the difference between the previously detected value and the currently detected value by the previously detected value and multiplying by 100, is 20 to 48 percent (%).
【0013】そして、図5、6、7の各変化傾向の検
討、考慮結果に基づいて、判別手段8によるストレスの
判別手順(ストレス判別手順)が創作され、これに従っ
て各体調状態を判別するが、この判別手順について、図
8、9、10、11のフローチャート図に基づいて説明
する。まず、判別手段8は、体調としてのストレス状態
を判別するにあたり、何れの体調状態になっているかを
大局的に判別するべく脈拍値を検出し、該脈拍値の増加
量(今回検出値の前回検出値に対する増加率)が5パー
セント(%)以上であるか否かを判断し、5%以上と検
出された場合にストレス状態になっていると判断してス
トレス判別モードに移行して、該モードでの判別手順を
スタートさせるように設定されている。一方、脈拍値の
増加が5%未満である場合、続いて脈圧値(Vp−V
b)の増加量(今回検出値の前回検出値に対する増加
率)を検出し、該脈圧値(Vp−Vb)の増加量が30
%以上であるか否かを判断し、30%以上と検出された
場合に眠気状態であると判断して眠気判別モードに移行
して、該モードでの判別手順がスタートするように設定
されている。そして、脈圧値(Vp−Vb)の増加量が
30%未満である場合、続いて(ΔVpS/ΔVpL)
値を検出(算出)し、該(ΔVpS/ΔVpL)値が
0.07以上と検出された場合、疲労状態と判断して疲
労判別モードに移行して、該モードでの判別手順がスタ
ートするように設定されている。これに対し、(ΔVp
S/ΔVpL)値の変化量が0.07未満である場合、
何れの体調状態にも当てはまらず、運転操作をするのに
支障のない状態であると判断でき、再び初期設定状態に
戻るように設定されている。Then, based on the examination and consideration results of the respective changing trends shown in FIGS. 5, 6 and 7, a stress discrimination procedure (stress discrimination procedure) is created by the discrimination means 8, and each physical condition is discriminated according to the procedure. The discrimination procedure will be described with reference to the flow charts of FIGS. First, when determining the stress state as a physical condition, the determination means 8 detects the pulse value to determine globally which state the physical condition is, and the increase amount of the pulse value (the previous value of the current detected value). It is determined whether or not the increase rate (relative to the detected value) is 5% (%) or more, and if 5% or more is detected, it is determined that the stress state is entered, and the mode is shifted to the stress determination mode. It is set to start the discrimination procedure in the mode. On the other hand, when the increase of the pulse value is less than 5%, the pulse pressure value (Vp-V
The increase amount of (b) (the increase ratio of the present detection value to the previous detection value) is detected, and the increase amount of the pulse pressure value (Vp-Vb) is 30.
% Or more, and if it is detected as 30% or more, it is determined that the person is in a drowsiness state, the drowsiness determination mode is entered, and the determination procedure in the mode is set to start. There is. When the increase amount of the pulse pressure value (Vp-Vb) is less than 30%, then (ΔVpS / ΔVpL)
The value is detected (calculated), and when the (ΔVpS / ΔVpL) value is detected to be 0.07 or more, it is judged that the tired state has occurred, the mode is shifted to the fatigue judging mode, and the judging procedure in the mode is started. Is set to. On the other hand, (ΔVp
If the amount of change in the (S / ΔVpL) value is less than 0.07,
It does not apply to any physical condition, it can be determined that there is no hindrance to the driving operation, and it is set to return to the initial setting state again.
【0014】そして、ストレス判別モードに移行した場
合では、判別手段8は脈拍値の検出をし、その増加量が
10%以上である場合「ストレス度1」として記憶し、
続いて脈波の脈圧値(Vp−Vb)を測定する。一方、
脈拍値の増加量が5%以上であるが10%未満である場
合、ストレスを感じ始めているが、まだストレスとして
意識するほどではない状態と判別して、脈圧値(Vp−
Vb)の測定をする。そして、脈圧値(Vp−Vb)の
変化量が25パーセント以上小さくなった場合、さらに
ストレス度1が記憶され、これをイライラ状態であると
判別する。一方、脈圧値(Vp−Vb)の変化量が50
%以上大きくなった場合、さらに「ストレス度1」が記
憶されるとともに、これを緊張状態と判別する。続い
て、それぞれに判別された状態において血圧に対応する
数値としての長波長側のピーク値VpLを検出し、イラ
イラ状態で高ピーク値VpLの変化量(今回検出値の前
回検出値に対する変化率)が5%以上減少した場合スト
レス度1が記憶される一方、緊張状態で高ピーク値Vp
Lが5%以上増加した場合「ストレス度1」が記憶され
るように設定されている。そして、この状態でストレス
度の記憶をカウントし、ストレス度1が三つ記憶されて
いればそれを「ストレス度大」と判定し、ストレス度が
二つ記憶されていればそれを「ストレス度中」と判定
し、ストレス度が一つ記憶されていればそれを「ストレ
ス度小」として判別し、これに伴い、警報出力手段9
は、それぞれのレベルに応じた警報、例えばストレス度
大では連続電子音、ストレス度中では間欠電子音、そし
てストレス度小では小さな電子音が発生するように設定
されている。Then, in the case of shifting to the stress discrimination mode, the discrimination means 8 detects the pulse value, and when the increase amount is 10% or more, it is stored as "stress level 1",
Then, the pulse pressure value (Vp-Vb) of the pulse wave is measured. on the other hand,
When the increase in the pulse value is 5% or more but less than 10%, it is determined that the person is beginning to feel stress but is not yet conscious of the stress, and the pulse pressure value (Vp-
Vb) is measured. Then, when the amount of change in the pulse pressure value (Vp-Vb) is reduced by 25% or more, the stress level 1 is further stored, and this is determined to be an irritating state. On the other hand, the change amount of the pulse pressure value (Vp-Vb) is 50
When it becomes larger than%, "stress level 1" is further stored and this is discriminated as a tense state. Then, the peak value VpL on the long wavelength side as a numerical value corresponding to the blood pressure is detected in each determined state, and the change amount of the high peak value VpL in the frustrating state (change rate of the present detected value with respect to the previous detected value) Is reduced by 5% or more, the stress level 1 is memorized, while the high peak value Vp
When L increases by 5% or more, "stress level 1" is set to be stored. Then, in this state, the memory of the stress level is counted, and if three stress levels are stored, it is determined as “high stress level”, and if two stress levels are stored, it is determined as “stress level”. If the stress level is memorized, it is determined as "low stress level", and the alarm output means 9
Is set to generate an alarm corresponding to each level, for example, a continuous electronic sound when the stress level is high, an intermittent electronic sound when the stress level is high, and a small electronic sound when the stress level is low.
【0015】一方、眠気判別モードに移行した場合で
は、判別手段8は脈拍数を検出し、脈拍値の減少量が5
%未満の場合、初期設定状態にリターンするように設定
されている。一方、脈拍値の減少量が5%以上である場
合「眠気度小」と判別し、前記ストレスにおける警報と
は異なる音色の小さな電子音が発生するように設定され
ている。そしてこの状態からさらに脈拍値を検出し、脈
拍値が10%以上減少した場合では「眠気度中」と判別
し、警報出力手段9は前記音色の間欠電子音を発生する
ように設定されている。ところで、「眠気度小」の状態
で眠気を振り払う努力をした場合、脈拍値が増加傾向に
なることの考察から、前記状態で脈拍値が10%以上増
加した場合では眠気格闘中と判別するとともにこの状態
で脈拍値の経過を検出し、脈拍値が10%以上減少した
ことで「眠気度中」と判別するように設定され、警報出
力手段9は前記と同様の音色の間欠電子音を発生するよ
うに設定されている。そして、「眠気度中」と判別され
た状態では、続いて長波長側の高ピーク値VpLを検出
し、高ピーク値VpLの増加量が5%以上となることで
「眠気度大」と判断するように設定され、警報出力手段
9は前記音色の連続電子音を発生するように設定されて
いる。On the other hand, when the mode shifts to the drowsiness discrimination mode, the discrimination means 8 detects the pulse rate and the amount of decrease in the pulse value is 5
If it is less than%, it is set to return to the initial setting state. On the other hand, when the amount of decrease in the pulse value is 5% or more, it is determined that "the degree of drowsiness is low", and a small electronic sound of a tone color different from that of the alarm in the stress is generated. Then, the pulse value is further detected from this state, and when the pulse value is reduced by 10% or more, it is determined to be "drowsiness level", and the alarm output means 9 is set to generate an intermittent electronic sound of the timbre. . By the way, when an effort is made to shake off drowsiness in the "low drowsiness" state, the pulse value tends to increase. Therefore, when the pulse value increases by 10% or more in the above state, it is determined that the drowsiness fighting is in progress. In this state, the progress of the pulse value is detected, and when the pulse value is reduced by 10% or more, it is set so as to be judged as "drowsiness level", and the alarm output means 9 generates an intermittent electronic sound of the same tone color as described above. Is set to. Then, in the state in which it is determined that "drowsiness level", subsequently, the high peak value VpL on the long wavelength side is detected, and the increase amount of the high peak value VpL becomes 5% or more, it is determined as "drowsiness level" The alarm output means 9 is set to generate a continuous electronic sound of the timbre.
【0016】また、疲労判別モードに移行した場合で
は、(ΔVpS/ΔVpL)値を検出(算出)し、続い
て脈圧値(Vp−Vb)を検出するが、その場合に、
(ΔVpS/ΔVpL)値が0.07以上0.14未満
であり、かつ、脈圧値(Vp−Vb)の減少量が20%
未満である場合に疲労度小と判別され、(ΔVpS/Δ
VpL)値が0.07以上0.14未満であり、かつ、
脈圧値(Vp−Vb)の減少量が20%以上である場合
に疲労度中と判別するように設定されている。また、
(ΔVpS/ΔVpL)値が0.14以上であり、か
つ、脈圧値(Vp−Vb)の減少量が20%未満である
場合に疲労度中と判別され、(ΔVpS/ΔVpL)値
が0.14以上であり、かつ、脈圧値(Vp−Vb)の
減少量が20%以上である場合に疲労度大と判別するよ
うに設定されている。そして、この場合も、疲労度小、
中、大の判別に伴い、警報出力手段9は疲労状態レベル
に応じて電子音が発音されるが、この場合も、前記スト
レス度、眠気度を知らせる警報音とは異なる音色の電子
音で、小さな電子音、間欠電子音、連続電子音が発生す
るように設定されている。Further, in the case of shifting to the fatigue discrimination mode, the (ΔVpS / ΔVpL) value is detected (calculated), and then the pulse pressure value (Vp-Vb) is detected. In that case,
(ΔVpS / ΔVpL) value is 0.07 or more and less than 0.14, and the amount of decrease in pulse pressure value (Vp-Vb) is 20%.
If it is less than, it is determined that the fatigue level is low, and (ΔVpS / Δ
VpL) value is 0.07 or more and less than 0.14, and
When the amount of decrease in the pulse pressure value (Vp-Vb) is 20% or more, it is set to determine that the fatigue level is in progress. Also,
When the (ΔVpS / ΔVpL) value is 0.14 or more and the reduction amount of the pulse pressure value (Vp-Vb) is less than 20%, it is determined that the degree of fatigue is medium and the (ΔVpS / ΔVpL) value is 0. .14 or more and the reduction amount of the pulse pressure value (Vp-Vb) is 20% or more, it is set to determine that the degree of fatigue is high. And also in this case, the degree of fatigue is small,
With the determination of medium or large, the alarm output means 9 produces an electronic sound according to the fatigue level, but in this case also, an electronic sound of a tone color different from the alarm sound for notifying the stress level and the drowsiness level, It is set to emit small electronic sounds, intermittent electronic sounds, and continuous electronic sounds.
【0017】尚、これらの判別手順において、任意の箇
所にタイマが設けられ、予め設定されるタイマ時間内に
所定の変化を見いだせない場合では、初期設定状態に復
帰するように設定することもでき、このようにすること
によって、各体調状態を経時的に検出して、それぞれの
体調状態に速やかに対応して必要な警報出力をすること
ができる。Incidentally, in these discrimination procedures, when a timer is provided at an arbitrary position and a predetermined change cannot be found within the preset timer time, it can be set so as to return to the initial setting state. By doing so, it is possible to detect each physical condition over time, and promptly respond to each physical condition and output the necessary alarm.
【0018】このようにして構成された体調判別装置1
は、運転者の体調状態を経時的に測定できるような場所
に設けられる必要があり、このため、本実施の形態で
は、体調装置1は、図1に示すように、車両を直進走行
させる状態におけるハンドルグリップHGの操舵位置に
おいて、左右両側部に位置する箇所に設けられている。
ところで、ハンドルグリップHGの握りについて検討す
るが、一般的に運転者は左右対称状態で握ることが殆ど
である。そして、ハンドルグリップHGを、図12
(B)に示すように、上方箇所(所謂12時グリップ)
を部位とし、斜め上方箇所(所謂10時10分グリッ
プ)を部位とし、左右箇所(所謂9時15分グリッ
プ)を部位とし、斜め下方箇所(所謂4時40分グリ
ップ)を部位とし、下方箇所(所謂孤児反グリップ)
を部位と設定したとき、一般的に握り頻度の高い部位
がどこであるかを調査した結果、図12(A)に示すよ
うに、左右箇所である部位を握る頻度が略50%に近
いという結果が得られた。この結果から、本実施の形態
では、体調判別装置1をハンドルグリップHGの部位
に設けるようにした。The physical condition discriminating apparatus 1 thus constructed
Needs to be provided in a place where the physical condition of the driver can be measured over time. Therefore, in the present embodiment, the physical condition device 1 causes the vehicle to run straight as shown in FIG. In the steering position of the steering wheel grip HG, the steering wheel grip HG is provided at both left and right sides.
By the way, the grip of the handle grip HG will be examined, but in general, the driver grips the handle grip HG in a bilaterally symmetrical state. Then, the handle grip HG is shown in FIG.
As shown in (B), the upper part (so-called 12 o'clock grip)
As a part, an obliquely upper part (so-called 10:10 grip) as a part, a left and right part (so-called 9:15 grip) as a part, an obliquely lower part (so-called 4:40 grip) as a part, and a lower part (So-called orphan anti-grip)
As a result of investigating where a part with a high grip frequency is generally set, is shown as shown in FIG. 12 (A), a result that the frequency of gripping the parts on the left and right is close to about 50%. was gotten. From this result, in the present embodiment, the physical condition determination device 1 is provided at the handle grip HG.
【0019】また、ハンドルグリップHGを握る人間の
手のひらにおいて、脈波測定手段2による検出強度が高
くなるような部位がどこであるかを検討した。この場
合、手のひらの各部位における電流の通りやすさを測定
すればよく、その結果を図13に示す。これによると、
手のひら部分は8〜15mV程度と比較的検出強度が低
く、指先や手首側の部位においては50mV〜80mV
となっており検出強度が高く、そして指の付根部位は2
0mV〜30mVと中程度に検出強度が高いことがわか
る。これに対し、ハンドルグリップHGを握った状態で
ハンドルグリップHGに対して強く押し付けられる部位
は、図13の斜線が付されたA部とB部であり、該部位
においては中程度の検出強度を得ることができると考察
される。そこで、本実施の形態では、運転者がハンドル
グリップHGの部位を握ったとき、ハンドルグリップ
HGに強く押し付けられる指の付根部分に、体調測定装
置1の脈波測定手段2の脈波測定部となる発受光体3、
4、5部位が位置するような状態で体調測定装置が設け
られており、これによって、確実な体調判定が行いやす
いように配慮されている。Further, in the palm of the human hand holding the handle grip HG, the location where the detection intensity by the pulse wave measuring means 2 is high was examined. In this case, the ease with which the current passes through each part of the palm may be measured, and the results are shown in FIG. according to this,
The palm part has a comparatively low detection strength of about 8 to 15 mV, and 50 mV to 80 mV at the fingertip or the part on the wrist side.
The detection strength is high, and the base part of the finger is 2
It can be seen that the detection intensity is moderately high at 0 mV to 30 mV. On the other hand, the portions that are strongly pressed against the handle grip HG with the handle grip HG being gripped are the hatched portions A and B in FIG. 13, and a medium detection intensity is obtained at these portions. It is considered possible to obtain. Therefore, in the present embodiment, when the driver grips the region of the handle grip HG, the pulse wave measuring section of the pulse wave measuring unit 2 of the physical condition measuring device 1 is provided at the base of the finger that is strongly pressed against the handle grip HG. Light emitting / receiving body 3,
The physical condition measuring device is provided in a state where the 4 and 5 parts are located, and it is considered that it is easy to make a reliable physical condition determination.
【0020】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、体調状態の判別は体調判別装置1によりなさ
れるが、体調判別装置1の脈波測定手段2は、酸素担持
のヘモグロビンの流量変化、酸素担持のないヘモグロビ
ンの流量変化を対応する赤外線発受信に基づいて測定さ
れ、これらの測定値をデータ処理手段7により、測定さ
れる長波長側、短波長側の高ピーク値(VpL、Vp
S)を基準として脈拍値((Vp−Vp’)時間)、脈
圧値(Vp−Vb)等を算出し、これに基づいて体調判
別がなされる。そして、この場合に、体調判別装置1に
よる体調判別は、ストレス状態、眠気状態、疲労状態
を、例えばストレス度大、中、小というようにそれぞれ
のレベルに対応した判別がおこなえるようになっている
結果、きめ細かい対応が可能となる。さらにこのもので
は、それぞれの体調状態を判別した場合に、それぞれ体
調状態のレベルに合わせた警報が適宜報知されるので、
段階的な注意喚起を促すことができる。In the embodiment of the present invention configured as described above, the physical condition determination device 1 determines the physical condition, but the pulse wave measuring means 2 of the physical condition determination device 1 changes the flow rate of hemoglobin carrying oxygen. , The change in the flow rate of hemoglobin without oxygen loading is measured based on the corresponding infrared transmission / reception, and these measured values are measured by the data processing means 7 at the high peak values (VpL, Vp) on the long wavelength side and the short wavelength side.
S) is used as a reference to calculate a pulse value ((Vp-Vp ') time), a pulse pressure value (Vp-Vb), and the like, and a physical condition is determined based on the calculated values. Then, in this case, the physical condition determination by the physical condition determination device 1 can determine the stress state, the drowsiness state, and the fatigue state corresponding to respective levels such as high stress level, medium stress, and low stress level. As a result, it is possible to provide detailed support. Further, in this one, when each physical condition is discriminated, an alarm corresponding to the level of each physical condition is appropriately notified,
It is possible to call for stepwise attention.
【0021】さらに、本実施の形態の体調判別装置1
は、赤外線照射による脈波測定であるので、従来の電極
を粘着して行うもののような面倒がないばかりか、該体
調判別装置1を車両のハンドルグリップHGに装着した
場合においては、運転者はハンドルグリップHGをハン
ドル操作しながらの脈波測定が可能となって、運転中に
おける体調判別が無理なく行える。そして、この場合
に、体調判別装置1を、ハンドルグリップHGの、運転
者の握り頻度の高い部位に装着しておくことで、運転者
の体調状態を経時的に観測することができ、このように
することで、運転者に対して正確、かつ、的確な体調状
態の判別をしてその情報を告知することができ、より安
全な走行を促すことができる。Further, the physical condition discriminating apparatus 1 of the present embodiment
Since the pulse wave measurement is performed by infrared irradiation, there is no trouble as in the case where the conventional electrode is adhered, and when the physical condition determination device 1 is attached to the steering wheel grip HG of the vehicle, the driver The pulse wave can be measured while operating the handle grip HG, and the physical condition can be easily discriminated during driving. Then, in this case, by mounting the physical condition determination device 1 on a portion of the handle grip HG that is frequently gripped by the driver, the physical condition of the driver can be observed over time. By doing so, it is possible to accurately and accurately determine the physical condition of the driver and notify the driver of the information, and to promote safer driving.
【0022】尚、本発明は前記実施の形態に限定されな
いことは勿論であって、警報出力手段による警報は電子
音やブザー音、または声等の音声に限られることはな
く、運転者に警告できるものであればよく、例えば運転
者に対して振動や冷熱等を与えるように構成することも
でき、運転者の覚醒を促すものであればさらに好適であ
る。また、警報出力手段からの出力を車両の走行制御や
自動ブレーキ等に対して行うように構成することもでき
る。さらには、車両にドライブレコーダを搭載し、該ド
ライブレコーダに、判別された体調データを逐次記憶せ
しめ、体調履歴として保存する構成とすることができ
る。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the warning by the warning output means is not limited to the electronic sound, the buzzer sound, or the voice such as voice, and the driver is warned. What is necessary is that it can be configured, for example, it can be configured to give vibration or cold heat to the driver, and it is more suitable as long as it wakes up the driver. Further, the output from the alarm output means may be configured to be used for vehicle running control, automatic braking, or the like. Further, a drive recorder may be mounted on the vehicle, and the determined physical condition data may be sequentially stored in the drive recorder and stored as a physical condition history.
【図1】図1(A)、(B)はそれぞれハンドルグリッ
プに体調測定装置を取付けた状態を示す正面図、側面図
である。1A and 1B are respectively a front view and a side view showing a state in which a physical condition measuring device is attached to a handle grip.
【図2】体調判別装置を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a physical condition determination device.
【図3】脈波測定手段のセンサ部分を説明する概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a sensor portion of pulse wave measuring means.
【図4】脈波の変化を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing changes in pulse wave.
【図5】ストレス状態における脈波測定値の変化傾向を
示す表図である。FIG. 5 is a table showing a change tendency of pulse wave measurement values in a stress state.
【図6】眠気状態における脈波測定値の変化傾向を示す
表図である。FIG. 6 is a table showing a change tendency of pulse wave measurement values in a drowsiness state.
【図7】疲労状態における脈波測定値の変化傾向を示す
表図である。FIG. 7 is a table showing a change tendency of pulse wave measurement values in a fatigue state.
【図8】体調判別手順を説明するフローチャート図であ
る。FIG. 8 is a flowchart illustrating a physical condition determination procedure.
【図9】ストレス判別モードの判別手順を説明するフロ
ーチャート図である。FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for determining a stress determination mode.
【図10】眠気判別モードの判別手順を説明するフロー
チャート図である。FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure for determining a drowsiness determination mode.
【図11】疲労判別モードの判別手順を説明するフロー
チャート図である。FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure for determining a fatigue determination mode.
【図12】図12(A)、(B)はそれぞれハンドルグ
リップの握り頻度を説明する表図、正面図である。12A and 12B are a front view and a front view illustrating the grip frequency of a handle grip, respectively.
【図13】手の脈波検出強度を説明する概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a pulse wave detection intensity of a hand.
1 体調判別装置 2 脈波測定手段 3 発光体 5 受光体 7 データ処理手段 7b データ算出手段 8 判別手段 9 警報出力手段 1 Physical condition determination device 2 Pulse wave measuring means 3 luminous body 5 Photoreceptor 7 Data processing means 7b Data calculation means 8 discrimination means 9 Alarm output means
Claims (13)
ヘモグロビンと酸素非担持ヘモグロビンの各流量に基づ
いて実測し、脈拍値と、各脈波の高ピーク値と、脈波の
高低ピーク値の差である脈圧値とを算出し、これら算出
値の変化の検出に基づいて体調状態を複数のレベルに判
別するようにした体調判別方法。1. A pulse wave generated by blood circulation is actually measured based on each flow rate of oxygen-supported hemoglobin and oxygen-non-supported hemoglobin, and the difference between the pulse value, the high peak value of each pulse wave, and the high and low peak value of the pulse wave. And a physical condition determination method for determining the physical condition as a plurality of levels based on the detection of changes in these calculated values.
ス状態は、脈拍値が増加することに伴い判別を開始し、
該脈拍値の増加量が所定値を越えることの検出、脈圧値
の増加または減少量が所定値を越えることの検出の何れ
かでストレス度小と判別し、両者の検出、あるいは何れ
か一方の検出と脈圧値の増減量が所定値を越えることの
検出とでストレス度中と判別し、前記両者の検出と脈波
高ピーク値の増減量が所定値を越えることの検出とでス
トレス度大と判別するように設定されている体調判別方
法。2. The stress state as a physical condition according to claim 1, wherein discrimination is started as the pulse value increases,
It is judged that the stress level is low by detecting that the increase amount of the pulse value exceeds a predetermined value, or by detecting that the increase or decrease amount of the pulse pressure value exceeds a predetermined value, and either or both of them are detected. It is determined that the stress level is in progress by the detection of and the increase or decrease of the pulse pressure value exceeding a predetermined value, and the stress level is detected by the detection of both of them and the detection that the increase or decrease of the pulse wave peak value exceeds the predetermined value. A physical condition determination method that is set to determine that it is large.
態は、脈圧値の増加量が所定量を越えることに伴い判別
を開始し、脈拍値の減少量、高ピーク値の増加量を検出
し、脈拍値減少量が所定値を越えることの検出で眠気度
小と判別し、この状態において脈拍値の減少量が所定値
を越えることの検出で眠気度中と判別し、この状態にお
いて高ピーク値の増加量が所定値を越えることの検出で
眠気度大と判別するように設定されている体調判別方
法。3. The drowsiness state as a physical condition according to claim 1, wherein the determination is started when the increase amount of the pulse pressure value exceeds a predetermined amount, and the decrease amount of the pulse value and the increase amount of the high peak value are detected. However, it is determined that the drowsiness level is low by detecting that the amount of decrease in pulse value exceeds a predetermined value, and it is determined that the drowsiness level is being detected by detecting that the amount of decrease in pulse value exceeds the predetermined value. A physical condition discriminating method, which is set to discriminate that the sleepiness level is high when the increase amount of the peak value exceeds a predetermined value.
態は、酸素非担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく高
ピーク値を酸素担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく
高ピーク値で除した数値を算出し、該算出値と、脈圧値
の減少量とを検出し、算出値が第一所定値を越えること
の検出で疲労度小と判別し、前記算出値が第一所定値を
越えることの検出と、脈圧値減少量が所定量を越えるこ
との検出、あるいは、算出値が前記第一所定値よりも大
きい第二所定値を越えることの検出で疲労度中と判別
し、算出値が前記第二所定値を越えることの検出と脈圧
値の減少量が所定値を越えることの検出とで疲労度大と
判別するように設定されている体調判別方法。4. The fatigue state as a physical condition according to claim 1, wherein a high peak value based on a measured flow rate of oxygen-unsupported hemoglobin is divided by a high peak value based on a measured flow rate of oxygen-supported hemoglobin. Detecting the calculated value and the amount of decrease in the pulse pressure value, and determining that the degree of fatigue is small by detecting that the calculated value exceeds the first predetermined value, and detecting that the calculated value exceeds the first predetermined value. When the decrease in pulse pressure value exceeds a predetermined amount, or when the calculated value exceeds a second predetermined value that is larger than the first predetermined value, it is determined that the degree of fatigue is in progress, and the calculated value is A physical condition determination method set to determine that the degree of fatigue is high by detecting that the second predetermined value is exceeded and when the amount of decrease in pulse pressure value exceeds the predetermined value.
ス状態は、脈拍値が増加することに伴い判別を開始し、
該脈拍値の増加量が所定値を越えることの検出、脈圧値
の増加または減少量が所定値を越えることの検出の何れ
かでストレス度小と判別し、両者の検出、あるいは何れ
か一方の検出と脈圧値の増減量が所定値を越えることの
検出とでストレス度中と判別し、前記両者の検出と脈波
高ピーク値の増減量が所定値を越えることの検出とでス
トレス度大と判別し、眠気状態は、脈圧値の増加量が所
定量を越えることに伴い判別を開始し、脈拍値の減少
量、高ピーク値の増加量を検出し、脈拍値減少量が所定
値を越えることの検出で眠気度小と判別し、この状態に
おいて脈拍値の減少量が所定値を越えることの検出で眠
気度中と判別し、この状態において高ピーク値の増加量
が所定値を越えることの検出で眠気度大と判別し、疲労
状態は、酸素非担持ヘモグロビンの流量実測値に基づく
高ピーク値を酸素担持ヘモグロビンの流量実測値に基づ
く高ピーク値で除した数値を算出し、該算出値と、脈圧
値の減少量とを検出し、算出値が第一所定値を越えるこ
との検出で疲労度小と判別し、前記算出値が第一所定値
を越えることの検出と、脈圧値減少量が所定量を越える
ことの検出、あるいは、算出値が前記第一所定値よりも
大きい第二所定値を越えることの検出で疲労度中と判別
し、算出値が前記第二所定値を越えることの検出と脈圧
値の減少量が所定値を越えることの検出とで疲労度大と
判別するように設定されている体調判別方法。5. The stress state as a physical condition according to claim 1, wherein the determination is started as the pulse value increases,
It is judged that the stress level is low by detecting that the increase amount of the pulse value exceeds a predetermined value, or by detecting that the increase or decrease amount of the pulse pressure value exceeds a predetermined value, and either or both of them are detected. It is determined that the stress level is in progress by the detection of and the increase or decrease of the pulse pressure value exceeding a predetermined value, and the stress level is detected by the detection of both of them and the detection that the increase or decrease of the pulse wave peak value exceeds the predetermined value. It is determined to be large, and the drowsiness state starts to be discriminated when the increase amount of the pulse pressure value exceeds a predetermined amount, the decrease amount of the pulse value and the increase amount of the high peak value are detected, and the decrease amount of the pulse value is determined. It is judged that the drowsiness level is low when it exceeds the specified value, and that it is during the drowsiness level when the decrease amount of the pulse value exceeds the specified value in this state, and the increase amount of the high peak value is the specified value in this state. It is judged that the sleepiness level is high by the detection of exceeding the A value obtained by dividing the high peak value based on the actual measurement value of the flow rate of moglobin by the high peak value based on the actual measurement value of the flow rate of oxygen-carrying hemoglobin is calculated, and the calculated value and the decrease amount of the pulse pressure value are detected. It is determined that the degree of fatigue is small by the detection of exceeding the first predetermined value, the detection that the calculated value exceeds the first predetermined value, the detection that the pulse pressure value decrease amount exceeds the predetermined amount, or the calculated value. Is determined to be in the degree of fatigue by detecting that a second predetermined value that is larger than the first predetermined value is exceeded, the detection that the calculated value exceeds the second predetermined value, and the decrease amount of the pulse pressure value is a predetermined value. A physical condition determination method that is set to determine that the degree of fatigue is high based on detection of exceeding.
値と脈波の高低ピーク値の差である脈圧値とを算出する
体調判別装置は、血液循環によって生じる酸素担持され
たヘモグロビンと酸素非担持ヘモグロビンの各流量の測
定をする測定手段と、該測定された脈波測定値から、脈
拍値と血圧値と脈波の高低ピーク値の差である脈圧値の
各データを算出する算出手段と、これら算出したデータ
の変化を検出して体調状態を複数レベルに判別する判別
手段と、該判別手段の判別に伴い、レベルに応じた警報
を出力する警報出力手段とを備えて構成されている体調
判別装置。6. A physical condition determination device for measuring a pulse wave and calculating a pulse value and a pulse pressure value, which is a difference between a high peak value of the pulse wave and a high peak value of the pulse wave, is provided with oxygen carried by blood circulation. Measuring means for measuring the respective flow rates of hemoglobin and non-oxygen-bearing hemoglobin, and from the measured pulse wave measured values, each data of the pulse pressure value which is the difference between the pulse value, the blood pressure value and the high and low peak value of the pulse wave. A calculating means for calculating, a judging means for detecting a change in the calculated data and judging the physical condition into a plurality of levels, and an alarm output means for outputting an alarm corresponding to the level according to the judgment of the judging means. A physical condition determination device configured to include.
両のハンドルグリップに設けられている体調判別装置。7. The physical condition determination device according to claim 6, wherein the physical condition determination device is provided on a handle grip of the vehicle.
ンドルグリップの運転者による握り頻度の高い部位に設
けられている体調判別装置。8. The physical condition determination device according to claim 7, wherein the physical condition determination device is provided in a portion of the handle grip that is frequently gripped by a driver.
置は、運転者の手のハンドルグリップとの当接頻度の高
い部位で、かつ、脈波の検出強度の高い部位に測定手段
が位置するように設けられている体調判別装置。9. The physical condition determination device according to claim 7, wherein the measuring means is located at a portion where the driver's hand has a high contact frequency with the handle grip and a portion where the pulse wave detection intensity is high. Physical condition determination device.
警報は音声出力で構成されている体調判別装置。10. The method according to claim 6, 7, 8 or 9,
An alarm is a physical condition determination device that is configured by voice output.
警報は温熱、冷熱出力等で構成され、覚醒を促進する体
調判別装置。11. The method according to claim 6, 7, 8 or 9.
An alarm is a physical condition determination device that consists of hot and cold outputs, etc., and promotes arousal.
警報は車両の駆動制御をする制御部に出力される警報信
号である体調判別装置。12. The method according to claim 6, 7, 8 or 9,
The alert is a physical condition determination device that is an alert signal output to the control unit that controls the driving of the vehicle.
8、9、10、11、12または13において、判別さ
れた体調データは、ドライブレコーダに履歴として記憶
されるように構成されている体調判別方法または体調判
別装置。13. The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The physical condition determination method or the physical condition determination device configured such that the physical condition data determined in 8, 9, 10, 11, 12 or 13 is stored in the drive recorder as a history.
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JP2001261623A JP2003061921A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Physical condition discriminating method and physical condition discriminating device |
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