JP2003118421A - 生体状態測定装置及び方法、移動体用ナビゲーションシステム及び方法、ライブラリ装置並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体状態測定装置において、安定した状態に
ある心拍数等の生体状態を測定可能とする。 【解決手段】 移動体の挙動状態を検出する挙動状態検
出手段（１２）と、この挙動状態に基づき移動体が安定
状態にあるか否かを判別する移動体安定状態判別手段
（１７）と、移動体の操縦者の生体状態を検出する生体
状態検出手段（１１）と、この生体状態に基づき操縦者
が安定状態にあるか否かを判別する操縦者安定状態判別
手段（１７）と、移動体が安定状態にあると判別され且
つ操縦者が安定状態にあると判別された場合に、生体状
態検出手段により検出された生体状態を示す生体情報を
有効なものとして、その分析処理、記録処理及び出力処
理のうち少なくとも一つを行う処理手段（１５）とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、移動体の操縦者
の生体状態を検出して移動体操縦等の便に供する生体状
態測定装置及び方法と、それを用いた移動体用ナビゲー
ションシステム及び方法並びにライブラリ装置と、生体
状態測定用のコンピュータプログラムの技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、自動車の走行を制御する電子制御
の研究開発や、運転を支援するナビゲーションシステム
の普及が著しい。

【０００３】この自動車走行の電子制御化の例としてＡ
ＣＣと称するものがある。これはミリ波レーダにより先
行車を検出し、アクセルとブレーキとの制御を行い、車
速や車間距離を維持し、渋滞路では先行車の動きに合わ
せて減速或いは停止まで自動的に行うものである。ま
た、車間距離が所定の距離より短くなった場合には警告
音を発生し、又は警告を表示する機能を有すものもあ
る。即ち、ＡＣＣ機能が先行車の走行状況を判断し、車
速や車間距離に関して自動走行を行わせることでドライ
バーの操作負荷を軽減している。また、先行車がない場
合はドライバーが設定した快適な走行速度でドライブす
ることを可能にしている。

【０００４】また、運転を支援するナビゲーションシス
テムでは、表示装置に地図データ、現在位置データ、目
的地までの経路データ、各種案内データ等を表示し、或
いは車内に搭載したスピーカによりナビゲーション用の
案内メッセージ、警告メッセージ等を音声出力するよう
に構成されている。現在位置データは車に搭載されてい
る位置情報を得るための速度、加速度、角速度センサ等
の自立測位装置（即ち、伝統的な自立航法（ＳＣＮ：Se
lf-Contained Navigation）用の各種測位装置）によ
り、或いはＧＰＳ（Global Positioning System）装置
により得られる。更には現在開発が進められている通信
ナビゲーションシステムは、無線通信手段を有してお
り、外部情報源と交信し、目的とする情報をキャッチし
て表示し、または音声出力して運転を支援するように構
成されている。

【０００５】更に上述した装置に加えて、車両を運転す
るドライバーの生体状態を検出し、その生体情報に応じ
て車両の動作を制御し、或いはドライバーにその状態を
知らせて注意を喚起するシステムが提案されている。例
えば特開平６−２５５５２０号公報にドライバーの生体
状態を検出するために、ハンドルに心拍数を検出する装
置を設け、心拍数からドライバーがイライラしているか
否かを判断して車両の制御をするシステムが開示されて
いる。これは、ドライバーの生体状態と車両の挙動状態
とを入力し、これらの分析結果より車両の制御出力を発
生するというものである。そして心拍数を計測する方法
として、車両の振動等によるノイズ混入を避けるため、
車両が安定した状態であることを判断する過程を設け、
その安定した状態の期間に測定する心拍数を有効として
用いることが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た心拍数を検出する方法では車両挙動の安定期間のみを
条件としているので、必ずしも生体状態が安定している
期間に測定されるものとは限らなかった。即ち、生体状
態が車両挙動の変化を受けてから安定するまでの期間
は、車両の安定期間とは一般に異なり、時間がかかるも
のである。つまり、車両挙動が安定した直後の心拍数は
安定した生体状態の時のものではなく、これに基づいて
ドライバーの生体状態を判断すると誤った車両操作を指
示する虞があった。

【０００７】従って本発明は上記問題点に鑑みなされた
ものであり、安定した状態にある心拍数等の生体情報が
測定可能な生体状態測定装置及び方法、それらによる生
体状態の測定結果に基づき安全な車両の操縦の支援に供
する移動体用ナビゲーションシステム及び方法、それら
による生体状態測定の測定結果に基づき音楽、映像等の
各種コンテンツを分類編集するライブラリ装置、並びに
安定した状態にある心拍数等の生体情報の測定用のコン
ピュータプログラムを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の生体状態測定装
置は上記課題を解決するために、移動体の挙動状態を検
出する挙動状態検出手段と、該挙動状態検出手段により
検出された挙動状態に基づいて、前記移動体が安定状態
にあるか否かを判別する移動体安定状態判別手段と、前
記移動体を操縦する操縦者の生体状態を検出する生体状
態検出手段と、該生体状態検出手段により検出された生
体状態に基づいて、前記操縦者が安定状態にあるか否か
を判別する操縦者安定状態判別手段と、前記移動体安定
状態判別手段により前記移動体が安定状態にあると判別
され且つ前記操縦者安定状態判別手段により前記操縦者
が安定状態にあると判別された場合に、前記生体状態検
出手段により検出された生体状態を示す生体情報を有効
なものとして、その分析処理、記録処理及び出力処理の
うち少なくとも一つを行う処理手段とを備える。

【０００９】本発明の生体状態測定装置によれば、その
動作時には、挙動状態検出手段によって移動体の挙動状
態を検出し、その検出結果に基づいて、移動体安定状態
判別手段によって移動体が安定状態にあるか否かを判別
する。これと並行して、生体状態検出手段によって移動
体の操縦者の生体状態を検出し、その検出結果に基づい
て、操縦者安定状態判別手段によって操縦者が安定状態
にあるか否かを判別する。そして、これらの判別の結
果、移動体の挙動状態が安定状態にあり且つ操縦者の生
体状態が安定状態にある場合には、処理手段によって、
生体状態検出手段により検出された或いは検出される生
体状態を示す生体情報を有効なものとして、その分析処
理、記録処理及び出力処理のうち少なくとも一つの処理
を行う。

【００１０】従って、移動体の操縦者の生体状態を示す
生体情報を、移動体が安定状態にあって且つ操縦者の生
体状態も安定な期間に、分析、記録或いは出力すること
が可能となり、従来の移動体の安定状態だけを基準にし
て操縦者の生体状態を測定するものに比べて、格段に高
い精度で生体状態を測定できる。

【００１１】特に本願発明者の研究によれば、移動体の
挙動変動に伴う生体状態の安定には時間を要し、例えば
移動体として車両を想定すると、車両の安定状態移行は
数秒程度であるが、生体状態の安定には数十秒を要す
る。従って一般に移動体の安定直後の測定では生体状態
は移動体の状態変化による影響が残り、正しい生体状態
を測定することが困難である。しかるに、上述したよう
に本発明の生体状態測定装置によれば、この問題を解決
できる。

【００１２】そして、このように安定した状態で検出さ
れた生体状態を示す生体情報を有効なものとして、処理
手段により分析処理、記録処理或いは出力処理し、その
処理結果から操縦者の生体状態を正確に把握可能とな
る。係る処理結果に基づいて例えば移動体の制御等の情
報を作成すれば、移動体の制御を安全、好適に行うこと
が可能となる。

【００１３】尚、本願明細書では「生体状態の測定」或
いは「生体状態を測定すること」とは、生体状態検出手
段により検出された又は検出される生体状態を示す生体
情報の分析処理、記録処理及び出力処理のうち少なくと
も一つを行うことを意味する。

【００１４】本発明の生体状態測定装置の一態様では、
前記移動体安定状態判別手段は、前記挙動状態検出手段
により検出された挙動状態の変動が、所定の範囲内であ
れば前記移動体は安定状態にあると判別する。

【００１５】この態様によれば、移動体が安定状態であ
っても挙動状態検出手段による検出出力には僅かながら
の変動成分が含まれることに鑑み、この場合でも、移動
体は安定状態にあると判断して生体状態の測定を行うこ
とができる。変動の要因としては移動体の僅かな速度変
化、路面状態の影響による移動体変動、或いは電気的ノ
イズ等が想定される。このため、その出力変動の許容範
囲を狭く設定すると動作が安定せず、一方、広く設定す
ると結果的に高精度で生体状態が測定できなくなること
等を考慮して、当該生体状態測定装置が実際に用いられ
る環境や装置仕様に鑑み個別具体的にその許容範囲を決
定するのが好ましい。

【００１６】また、このような出力変動の許容範囲は固
定する方法に限ることはなく、移動体固有の特性、学習
効果等に応じて、最適な範囲に可変設定できるようにし
てもよい。

【００１７】本発明の生体状態測定装置の他の態様で
は、前記操縦者安定状態判別手段は、前記生体状態検出
手段により検出された生体状態の変動が、所定の範囲内
であれば前記操縦者は安定状態であると判断する。

【００１８】この態様によれば、操縦者が安定状態であ
っても生体状態検出手段による検出出力には僅かながら
の変動成分が含まれることに鑑み、この場合でも、操縦
者は安定状態にあると判断して生体状態の測定を行うこ
とができる。変動の要因としては操縦者の僅かな体の移
動、音響的外乱、或いは電気的ノイズ等が想定される。
このため、その出力変動の許容範囲を狭く設定すると動
作が安定せず、一方、広く設定すると結果的に高精度で
生体状態が測定できなくなること等を考慮して、当該生
体状態測定装置が実際に用いられる環境や装置仕様に鑑
み個別具体的にその許容範囲を決定するのが好ましい。

【００１９】また、このような出力変動の許容範囲は固
定する方法に限ることはなく、操縦者固有の特性、学習
効果等に応じて、最適な範囲に可変設定できるようにし
てもよい。

【００２０】本発明の生体状態測定装置の他の態様で
は、前記処理手段は、前記挙動状態検出手段により前記
移動体の挙動状態の変化が検出された後、所定時間Ｔ_０
を経過してから、前記生体情報の処理を開始する。

【００２１】この態様によれば、前述したように移動体
の挙動状態が変化した後、安定状態になる時間に対し、
移動体の挙動状態の変化に基づく生体状態の安定には長
い時間を要するため、予め生体情報の処理の開始を、生
体状態が安定するであろう所定時間Ｔ_０を設定し、その
時間から実際の測定を開始させる。これにより正確な生
体状態の測定が可能となり、またＣＰＵ等の処理負荷を
低減する。

【００２２】この所定時間Ｔ_０に係る態様では、前記所
定時間Ｔ_０は、任意に設定可能であるように構成しても
よい。

【００２３】このように構成すれば、操縦者の個体差に
応じて、生体状態の測定開始のタイミング即ち生体情報
の処理開始のタイミングを、最適に設定することが可能
となる。本願発明者の研究によれば、個々の操縦者によ
って生体状態が安定する時間は異なるものであり、ま
た、学習効果でその時間を短くできることも想定され
る。従って、このように操縦者個人の状態に合致した最
適な所定時間Ｔ_０が設定できることは望ましい。

【００２４】上記所定時間Ｔ_０に係る態様では、前記処
理手段は、前記所定時間Ｔ_０を経過した後、所定時間ｔ
_ｓで、前記生体情報の処理を行うように構成してもよ
い。

【００２５】このように構成すれば、移動体が状態変化
を起こした後、所定時間Ｔ_０を経過してから、時間ｔ_ｓ
で生体情報の処理を行う。この時間ｔ_ｓは、生体情報の
検出処理、記録処理或いは出力処理における測定時間単
位であって、この単位時間中に測定された生体状態で、
生体情報の有効性の検討や、更に生体情報に基づく後段
の移動体制御情報等の生成を行う。また、幾つかの単位
を総合的に用いて後段の処理に対応させてもよい。

【００２６】この所定時間ｔ_ｓに係る態様では、前記処
理手段は、前記所定時間ｔ_ｓで前記生体情報の処理を行
うに際し、分析時間内における前記移動体の挙動が安定
状態にあると前記移動体安定状態判別手段により判別さ
れた場合、前記生体情報を有効なものとし、一方、安定
状態にないと判別された場合、再度前記所定時間ｔ_ｓで
前記生体情報の処理を行うように構成してもよい。

【００２７】このように構成すれば、時間ｔ_ｓで測定し
た生体状態を示す生体情報の有効性を判断するために、
その時間ｔ_ｓにおける移動体の安定状態を判別する。移
動体の安定状態の判別は、例えば移動体安定状態判別手
段によって、挙動状態検出手段の検出結果出力が所定の
範囲内であるか否かに応じて行われる。そして、所定の
範囲内であれば生体情報を有効とし、当該生体状態の測
定は終了する。一方、所定の範囲外であれば示す生体情
報は無効とし、再度、時間ｔ_ｓで測定を行う。即ち、挙
動状態検出手段の検出結果出力が所定の範囲外であれ
ば、移動体は挙動状態が変化していると判断され、それ
が生体状態に影響を及ぼし、必要とする安定した生体状
態を示す生体情報とはならないからである。

【００２８】上記所定時間ｔ_ｓに係る態様では、前記所
定時間ｔ_ｓは、任意に設定可能であるように構成しても
よい。

【００２９】このように構成すれば、操縦者の個体差に
合致して所定時間ｔ_ｓを設定することが可能となる。ま
た、移動体の反応速度を考慮して設定することも可能と
なる。

【００３０】上記所定時間ｔ_ｓに係る態様では、前記処
理手段は、前記所定時間Ｔ_０経過後、連続する複数回の
前記所定時間ｔ_ｓで前記生体情報の処理を行い、それら
の処理結果を比較してそれらの間の誤差が所定の範囲内
であれば、前記生体情報は有効なものとするように構成
してもよい。

【００３１】このように構成すれば、複数回の生体情報
に基づいてその有効性が判断され、より正確な生体情報
が得られる。従って、生体情報に基づいて、より正確で
安全な移動体制御信号等の作成が可能となる。ＣＰＵの
負荷余裕、時間的制約の範囲内で多くの回数のデータを
用いることが好ましい。

【００３２】本発明の生体状態測定装置の他の態様で
は、前記生体状態は、脈拍、発汗、皮膚抵抗、呼吸、心
拍数及び心拍変動成分のうち少なくとも一つによる前記
操縦者の肉体的及び精神的生理状態である。

【００３３】この態様によれば、脈拍、発汗、皮膚抵
抗、呼吸、心拍数又は心拍変動成分、若しくはこれらの
うち任意の二つ以上の組み合わせによって、移動体内に
あっても或いは操縦中であっても、比較的容易に操縦者
の肉体的及び精神的生理状態を検出が可能となる。

【００３４】本発明の生体状態測定方法は上記課題を解
決するために、移動体の挙動状態を検出する挙動状態検
出工程と、該挙動状態検出工程により検出された挙動状
態に基づいて、前記移動体が安定状態にあるか否かを判
別する移動体安定状態判別工程と、前記移動体を操縦す
る操縦者の生体状態を検出する生体状態検出工程と、該
生体状態検出工程により検出された生体状態に基づい
て、前記操縦者が安定状態にあるか否かを判別する操縦
者安定状態判別行程と、前記移動体安定状態判別行程に
より前記移動体が安定状態にあると判別され且つ前記操
縦者安定状態判別工程により前記操縦者が安定状態にあ
ると判別された場合に、前記生体状態検出工程により検
出された生体状態を示す生体情報を有効なものとして、
その分析処理、記録処理及び出力処理のうち少なくとも
一つを行う処理工程とを備える。

【００３５】本発明の生体状態測定方法によれば、上述
した本発明の生体状態測定装置の場合と同様に、移動体
の挙動状態を検出し、その検出結果に基づいて、移動体
が安定状態にあるか否かを判別する。これと並行して、
移動体の操縦者の生体状態を検出し、その検出結果に基
づいて、操縦者が安定状態にあるか否かを判別する。そ
して、これらの判別の結果、移動体の挙動状態が安定状
態にあり且つ操縦者の生体状態が安定状態にある場合に
は、検出された或いは検出される生体状態を示す生体情
報を有効なものとして、その分析処理、記録処理及び出
力処理のうち少なくとも一つの処理を行う。従って、移
動体の操縦者の生体状態を示す生体情報を、移動体が安
定状態にあって且つ操縦者の生体状態も安定な期間に、
分析、記録或いは出力することが可能となり、従来の移
動体の安定状態だけを基準にして操縦者の生体状態を測
定するものに比べて、格段に高い精度で生体状態を測定
できる。

【００３６】本発明の移動体用ナビゲーションシステム
は上記課題を解決するために、上述した本発明の生体状
態測定装置（但し、その各種態様も含む）と、前記処理
手段による処理結果に基づいて、前記移動体の走行状態
に制御を加える移動体制御手段と、前記移動体の現在位
置を検出する現在位置検出手段と、該検出された現在位
置に基づいて、前記移動体に対する誘導情報を提示する
情報提示手段とを具備する。

【００３７】本発明の移動体用ナビゲーションシステム
によれば、上述した本発明の生体状態測定装置を、汎用
形態のナビゲーション装置と合体することにより、操縦
者の生体情報をナビゲーションシステムで効果的に活用
できる。特に、移動体制御手段によって操縦者の生体状
態に応じて移動体の走行状態に制御を加えることで操縦
の支援を行うことが可能となる。

【００３８】尚、現在位置検出手段としては、ＧＰＳ装
置や自立測位装置等があり、情報提示手段としては、地
図情報を表示出力したり案内情報を音声出力する液晶表
示装置、音響装置等がある。

【００３９】本発明の移動体用ナビゲーションシステム
の一態様では、前記誘導情報及び前記誘導情報の元にな
る情報のうち少なくとも一方を、外部通信網を介して受
信する通信手段を更に具備する。

【００４０】この態様によれば、通信手段により外部通
信網を介して各種通信サイトと交信が可能となり、生体
情報を活用した高度、多種のサービスが受けられる。特
に、通信ナビゲーションシステムの端末として用いるこ
とが可能で、膨大なデータ量の地図情報や、ＣＰＵ負荷
の大きな地図検索をシステムサイト側に負うことがで
き、比較的軽い装備の移動体用ナビゲーションシステム
が実現可能となる。

【００４１】本発明の移動体用ナビゲーションシステム
の他の態様では、前記移動体の走行環境を検知する走行
環境検知手段と、前記移動体の走行状態を検知する走行
状態検知手段と、前記走行環境検知手段及び前記走行状
態検知手段により検知された、前記移動体の操縦の判断
に供される情報に基づいて、当該移動体の走行を制御す
るＡＣＣ装置とを更に具備する。

【００４２】この態様によれば、移動体の走行状態、走
行環境、生体状態のデータに基づき、ＡＣＣ装置によっ
て、自動的に最適な状態での移動体運行が可能となる。

【００４３】尚、ＡＣＣ装置は、ミリ波レーダにより先行
車を検出し、車速や車間距離を維持するためにアクセル
とブレーキの制御を行い、渋滞路では先行車の動きに合
わせて減速、停止まで自動的に行うものである。また、
車間距離が所定の距離より短くなった場合には警告音を
発生し、その警告を表示して、ドライバーの運転負荷を
低減させ、効率的で安全性の高い車の走行を図るもので
ある。これら基本的な機能のほかにドライバーの運転を
アシストする他の機能が付加されていてもよい。

【００４４】本発明の移動体用ナビゲーション方法は上
記課題を解決するために、上述した本発明の生体状態測
定方法（但し、その各種態様も含む）と、前記処理工程
による処理結果に基づいて、前記移動体の走行状態に制
御を加える移動体制御工程と、前記移動体の現在位置を
検出する現在位置検出工程と、該検出された現在位置に
基づいて、前記移動体に対する誘導情報を提示する情報
提示工程とを具備する。

【００４５】本発明の移動体用ナビゲーション方法によ
れば、上述した本発明の生体状態測定方法を、汎用形態
のナビゲーション方法と合体することにより、操縦者の
生体情報をナビゲーション方法で効果的に活用できる。
特に、移動体制御工程によって操縦者の生体状態に応じ
て移動体の走行状態に制御を加えることで操縦の支援を
行うことが可能となる。

【００４６】本発明の移動体用ナビゲーション方法の一
態様では、前記誘導情報及び前記誘導情報の元になる情
報のうち少なくとも一方を、外部通信網を介して受信す
る通信工程を更に具備する。

【００４７】この態様によれば、通信工程により外部通
信網を介して各種通信サイトと交信が可能となり、生体
情報を活用した高度、多種のサービスが受けられる。特
に、膨大なデータ量の地図情報や、ＣＰＵ負荷の大きな
地図検索をシステムサイト側に負うことができ、比較的
軽い装備の移動体用ナビゲーション方法が実現可能とな
る。

【００４８】本発明の移動体用ナビゲーション方法の他
の態様は、前記移動体の走行環境を検知する走行環境検
知工程と、前記移動体の走行状態を検知する走行状態検
知工程と、前記走行環境検知工程及び前記走行状態検知
工程により検知された、前記移動体の操縦の判断に供さ
れる情報に基づいて、当該移動体の走行を制御するＡＣ
Ｃ装置による走行制御工程とを更に具備する。

【００４９】この態様によれば、移動体の走行状態、走
行環境、生体状態のデータに基づき、ＡＣＣ装置による
走行制御が可能となる。

【００５０】本発明のライブラリ装置は上記課題を解決
するために、上述した本発明の生体状態測定装置（但
し、その各種態様も含む）と、少なくとも音声情報、映
像情報及びテキスト情報のうち一つを含むコンテンツ情
報を出力する出力手段と、前記コンテンツ情報の出力時
に前記処理装置により処理される生体情報と前記コンテ
ンツ情報との間における相関を取る相関分析手段と、前
記相関分析手段による分析結果に基づいて、前記操縦者
の嗜好に合った前記コンテンツ情報のライブラリを作成
するライブラリ作成手段とを具備する。

【００５１】本発明のライブラリ装置によれば、生体状
態測定装置により測定された高精度の生体状態と、出力
手段により音声出力或いは画像出力されたコンテンツ情
報との相関を分析する。例えば、特定の音楽を聴取して
いるときに、操縦者が快感を示す生体状態になるか、不
快感を示す生体状態になるかを分析する。そして、この
ような分析結果に基づけば、操縦者の嗜好に合ったライ
ブラリを比較的容易に作成可能となる。

【００５２】本発明のライブラリ装置の一態様では、前
記コンテンツ情報には夫々、その内容における特徴を示
す特徴情報が予め設定されており、前記相関分析手段
は、前記コンテンツ情報に代えて前記予め設定された特
徴情報と、前記生体情報との相関を取る。

【００５３】この態様によれば、予めコンテンツ情報に
は夫々、特徴情報が設定されている。そして、生体状態
測定装置により測定された生体状態と、出力手段により
出力されたコンテンツ情報の特徴を示す特徴情報との相
関を分析するので、このような分析結果に基づき操縦者
の嗜好に合ったライブラリを比較的容易に作成可能とな
る。

【００５４】或いは本発明のライブラリ装置の一態様で
は、前記コンテンツ情報夫々から、その内容における特
徴を抽出する抽出手段を更に具備しており、前記相関分
析手段は、前記コンテンツ情報に代えて前記抽出手段に
より抽出された特徴を示す特徴情報と、前記生体情報と
の相関を取る。

【００５５】この態様によれば、コンテンツ情報から夫
々、特徴が抽出されて、特徴情報が対応付けられてい
る。そして、生体状態測定装置により測定された生体状
態と、出力手段により出力されたコンテンツ情報の特徴
情報との相関を分析するので、このような分析結果に基
づき操縦者の嗜好に合ったライブラリを比較的容易に作
成可能となる。

【００５６】本発明のコンピュータプログラムは上記課
題を解決するために、コンピュータを、上述した本発明
の生体状態測定装置を構成する移動体安定状態判別手
段、操縦者安定状態判別手段及び処理手段として機能さ
せる。

【００５７】本発明のコンピュータプログラムによれ
ば、当該コンピュータプログラムを格納するＣＤ（Ｃｏ
ｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ、ハードディスク等の
記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュ
ータに読み込んで実行させる、或いは、当該コンピュー
タプログラムを通信手段を介してコンピュータにダウン
ロードさせた後に実行させることにより、上述した本発
明の生体状態測定装置を比較的簡単に実現できる。

【００５８】本発明のこのような作用、及び他の利得は
次に説明する実施の形態から明らかにされる。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。以下の実施形態では、本発明の生体
状態測定装置を移動体用に適用したものである。尚、移
動体としてここでは車両を想定する。

【００６０】（第１実施形態）まず、第１実施形態につ
いて図１から図４を参照して説明する。ここで図１は本
発明の第１実施形態に係る生体状態測定装置の構成を示
すブロック図であり、図２は生体状態測定装置の生体情
報の検出方法について示す特性図であり、図３は生体情
状態測定装置の車両の安定状態について説明するための
特性図であり、図４は生体状態測定装置の動作の流れを
示すフローチャートである。

【００６１】図１に示すように、生体状態測定装置は、
生体状態センサ１１、移動体状態センサ１２、信号整形
処理部１３、生体状態算出部１４、生体状態分析部１
５、移動体状態算出部１６、安定状態検出部１７、及び
制御出力算出部１８の各ブロックを有して構成されてい
る。

【００６２】生体状態センサ１１は、生体状態検出手段
の一例を構成しており、移動体の操縦者の精神的或いは
肉体的な状態を検出するものであり、脈拍、発汗、皮膚
抵抗、呼吸、心拍数及び心拍変動成分等を検出対象とし
ている。これら単独で或いは任意の二つ以上の組み合わ
せによって、移動体を操縦しているときの操縦者の肉体
的及び精神的生理状態を判定するために用いられる。

【００６３】生体状態センサ１１として例えば脈拍に関
する心電図の検出は、例えばハンドル部に設置された電
極により両手間の電位差を検出したり、ハンドル部に設
置した光学式センサによって、ハンドルに添えられた手
の中の末梢血流量を検出する、いわゆる脈波を用いた
り、或いはシートベルト等に設置した高周波回路によっ
て微弱なマイクロ波を心臓に照射し、照射信号とその戻
り信号との位相差を分析することで心拍を計測する構成
をとることができる。

【００６４】緊張状態やイライラした状態では心拍数が
上昇するものであり、この心電図からその状態の変化を
判断することでドライバーの精神状態を評価することが
可能となる。また、心拍間隔の変動成分のスペクトル変
化を解析して評価する方法を用いてもよい。更に、皮膚
電気抵抗による、発汗や左右の手の間における（心電図
とは異なる）皮膚電気反応を調べることでも生体状態を
知ることができる。一時的な緊張を示す皮膚電気反応を
併用することで一層正確な操縦者の生体状態を把握する
ことが可能となる。その他、上述した以外に生体状態を
検出する技術が本実施形態に適宜用いられることは当然
である。

【００６５】移動体状態センサ１２は、挙動状態検出手
段の一例を構成しており、移動体の挙動状態を検出す
る。その主なものとしては、速度があり、移動体に備わ
る速度計が利用可能である。また、他の挙動状態として
は、移動***置の情報、加速度の情報、移動体反応の情
報、例えば操縦者が操作をしてから実際に移動体が動作
を開始するまでの時間情報等がある。移動体の位置はＧ
ＰＳ等の測位装置で測定可能であり、加速度は自立測位
装置を構成する加速度センサからの出力が利用できる。
移動体反応の時間情報は、各操作の種類ごとに操作開始
から、実際に移動体の動作が開始するまでの時間を所定
の計時手法で測定することができる。

【００６６】信号整形処理部１３は、生体状態センサ１
１からの検出信号を後段の回路に入力するために適した
信号形態に調整する。例えば所望の信号を抽出するフィ
ルタ、信号のレベルを調節する増幅器等を含んで構成さ
れる。更に、デジタル信号処理をするために必要なサン
プルホールド器、アナログ／デジタル変換器等を備え
る。

【００６７】生体状態算出部１４は、生体状態センサ１
１からの生体情報に基づき移動体の操縦者の生体情報を
定量的に算出する。定量的に算出されるものとして例え
ば脈拍、発汗、皮膚抵抗、呼吸、心拍数及び心拍変動成
分等がある。

【００６８】生体状態分析部１５は、処理手段の一例を
構成しており、生体状態センサ１１からの検出信号に基
づき、操縦者の精神的或いは肉体的生理状態を分析す
る。例えば心拍数が上昇すると緊張状態やイライラした
状態であると判断され、或いは発汗や皮膚抵抗の変化か
ら動揺した、或いは驚いた状態であることが判断され
る。これらの状態は定性的に、または定量的に提示され
る。その判断は予め設定された或いは可変の所定閾値と
比較することで行う。更に２種類以上の検出信号の組み
合わせに応じて、予め設定されたテーブルを参照して生
体状態を判断してもよいし、知識ベースを参照すること
により推論エンジンにより生体状態を推論してもよい。

【００６９】移動体状態算出部１６は、移動体状態セン
サ１２からの移動体の速度情報、移動体の位置情報、加
速度の情報、移動体反応の情報等に基づいて、移動体の
状態を定量的に算出する。

【００７０】安定状態検出部１７は、移動体安定状態判
別手段及び操縦者安定状態判別手段の一例を構成してお
り、生体状態算出部１４及び移動体状態算出部１６で求
められた夫々のデータに基づき、生体状態及び移動体状
態が安定した状態に達したか否かを判別する。これら二
つの状態が両方共に安定状態に達したと判別した場合、
生体状態センサ１１で検出された生体情報が有効なもの
である旨を、安定状態検出部１７は生体状態分析部１５
に指示する。

【００７１】ここで特に、移動体の状態判別に関して
は、移動体が挙動変化した後、安定した状態に達したか
否かを判別する。その挙動状態を示す出力変動が所定の
範囲内にあれば、安定した状態に達したと判別し、範囲
外であれば安定した状態に達していないと判別される。

【００７２】他方、操縦者の状態判別に関しては、移動
体の挙動変化に伴う操縦者の生体状態の変化が安定した
状態に達したか否かを判別する。その生体状態を示す出
力変動が所定の範囲内にあれば、安定した状態に達した
と判別し、範囲外であれば安定した状態に達していない
と判別される制御出力算出部１８は、上述したようにし
て得られた、移動体挙動が安定した状態における生体状
態を示す生体情報に基づいて、車両操作のための制御情
報を形成し、出力する。この制御情報は表示装置に表示
してドライバーに提示されてもよく、また、直接移動体
に作用して、その運行状態を制御するように用いること
も可能である。例えば車両運転中にイライラしている状
態であれば、追い越し情報を提示して以後はドライバー
の操作に任せることが考えられ、一方、危険な状態であ
ると判断される場合は自動的に車両を停止させる操作が
行われるようにすることが考えられる。ドライバーへの
提示は表示装置や音響装置が用いられる。

【００７３】次に、図２及び図３を参照して移動体挙動
の安定性判別と生体状態の測定タイミングについて説明
する。

【００７４】図２の上段は生体状態、例えば心拍数を示
し、下段は移動体挙動状態、例えば速度を表す。横軸は
時間経過であり、縦軸は心拍数及び速度を電圧に変換し
たものである。さて、時刻ｔ_０で移動体速度が安定状態
のｖ_１から安定状態のｖ_２に変化したとする。移動体速
度は、移行時間ｔ_１を要してｖ_１からｖ_２に移行する。
このときドライバーの心拍数は、移行時間ｔ_２を要して
ｎ_１からｎ_２に変化する。速度が増したため緊張し、心
拍数が上昇した状態である。

【００７５】通常、移動体として車両を考えた場合、こ
の移行時間ｔ_２は移行時間ｔ_１に比べて長い。従って、
車両が安定した状態になっても生体状態は過渡期にあ
り、このときの生体情報は定常状態におけるものではな
い。従って、車両の挙動が安定したことに加えてドライ
バーの生体状態が安定したことを考慮しなければ車両制
御用として適切な生体情報を得ることがでない。このた
めに生体状態が安定する時間として移行時間ｔ_２よりも
長い時間Ｔ_０を実際の生体状態の測定開始までの時間と
して設定し、この時間Ｔ_０経過後、サンプル時間ｔ_ｓで
データを取り込む。複数回取り込むとすれば順次、期間
ｔ_ｓ（Ｂ）、ｔ_ｓ（Ｃ）、ｔ_ｓ（Ｄ）、…における生体
情報がデータとして取り込まれる。期間ｔ_ｓ（Ａ）は、
生体状態が安定したか否かは不明であり、データとして
は用いない。

【００７６】次に上述した期間ｔ_ｓ（Ｂ）、ｔ
_ｓ（Ｃ）、ｔ_ｓ（Ｄ）、…の生体情報を有効とするか否
かについては、図３に示すように、車両状態変化が所定
の範囲±ΔＶ以内にあるか否かによって判別する。同図
で期間ｔ_ｓ（Ｂ）と期間ｔ_ｓ（Ｃ）とでは、車両状態変
化が許容範囲±ΔＶを超えていると認定されるので、こ
の間の生体情報は有効でないと判断し、次の期間ｔ
_ｓ（Ｄ）における生体情報を有効として用いる。即ち、
期間ｔ_ｓ（Ｂ）及びｔ_ｓ（Ｃ）の生体状態は、車両の挙
動変化に影響されているものと判別するのである。

【００７７】次に、生体状態測定装置の動作の流れにつ
いて図４を参照して説明する。

【００７８】図４において先ず、移動体の速度の安定状
態での速度の許容変動幅の設定（±ΔＶ）を行う（ステ
ップＳ１０１）。次に、移動体の挙動状態が安定する時
間（ｔ_１）の設定を行う（ステップＳ１０２）。次に生
体状態が安定する時間（Ｔ_０）の設定を行う（ステップ
Ｓ１０３）。これらの設定は装置の製造時に設定しても
よいし、ユーザが入手してから、ユーザや移動体の固有
特性に応じて、また、学習効果に応じて設定するように
してもよい。

【００７９】次に、移動体が速度を変えた後、その挙動
の安定性を判別するために速度（ｖ）の計測を行う（ス
テップＳ１０４）。次に速度（ｖ）はその許容変動幅の
範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。
範囲内でなければ（ステップＳ１０５：ＮＯ）、移動体
が安定状態にないとしてステップＳ１０４に戻り、再度
速度（ｖ）の計測を行う。一方、範囲以内であれば（ス
テップＳ１０５：ＹＥＳ）、次に移動体の動作移行時間
である（ｔ_１）を経過したか否かを判別する（ステップ
Ｓ１０６）。ｔ_１を経過していなければ（ステップＳ１
０６：ＮＯ）、やはり移動体は安定状態にないとしてス
テップＳ１０４に戻り、再度速度（ｖ）の計測を行う。

【００８０】ｔ_１を経過していれば（ステップＳ１０
６：ＹＥＳ）、次に操縦者の生体状態が安定する時間
（Ｔ_０）を経過したか否かを判別する（ステップＳ１０
７）。時間（Ｔ_０）を経過していなければ（ステップＳ
１０７：ＮＯ）、生体状態は安定していないとして、時
間（Ｔ_０）が経過するのを待つ。時間（Ｔ_０）を経過し
ていれば（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、移動体の挙動
状態の変化による生体状態の変化を測定する（ステップ
Ｓ１０８）。

【００８１】運転安定期間の所定の期間中、生体状態を
計測し（ステップＳ１０９）、その計測期間中に車両の
速度は許容変動幅（±ΔＶ）の範囲内にあったか否かを
判別する（ステップＳ１１０）。範囲内でなければ（ス
テップＳ１１０：ＮＯ）、移動体はその速度が変化した
ものとし、従って操縦者の生体状態に影響を与えたもの
であるとして、そのときの生体情報は破棄し、再度ステ
ップＳ１０４に戻り、速度（ｖ）の計測からはじめる。
一方、範囲内であれば（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、
移動体の速度が変化した後、その状態で安定した時の生
体状態の計測値であるとして生体情報をデータとして記
録し（ステップＳ１１１）、車両の操作制御のためのデ
ータとして供する。

【００８２】以上説明したように、本発明の生体状態測
定装置は移動体の挙動動作変更後の安定した状態におい
て、且つ、移動体の挙動動作変更による生体状態の変動
の安定した状態において、生体状態を測定するので、高
精度の生体情報を得ることが可能となる。また、この生
体状態測定装置は種々の移動体に適用できるものであ
る。

【００８３】(第２実施形態)次に、第２実施形態につい
て図５から図８を参照して説明する。本実施形態は本発
明の生体状態測定装置を車載用ナビゲーション装置と一
体化し、生体情報を取り入れたナビゲーションシステム
として構築したものである。ここで図１は第２実施形態
に係る生体状態測定装置の構成を示すブロック図であ
り、図６は生体状態測定装置の生体状態センサ部の構成
を示すブロック図であり、図７は生体状態測定装置を適
用するナビゲーションシステムの構成を示すブロック図
であり、図８はナビゲーションシステムの動作の流れを
示すフローチャートである。

【００８４】まず、本実施形態に用いる生体状態測定装
置の構成について図５及び図６を参照して説明する。

【００８５】図６に示すように、生体状態測定装置は、
生体情報検出回路１００、心拍算出部２１、車両速度検
出部２２、制御部２３、有効心拍数決定部２４、制御情
報算出部２５及び計時部２６を具備して構成される。

【００８６】生体情報検出回路１００は生体情報を得る
ための装置の一例であって、ハンドルを握ることによる
電極間の導通状態や電位差等を検出して行う。

【００８７】ここで図６を参照して、生体情報検出回路
１００の構成と動作を説明する。

【００８８】図６において、ハンドル１０１に、ドライ
バーが手を添える左右の部位に、それぞれ外側と内側に
分離した電極１０２ａ及び１０２ｂと、１０３ａ及び１
０３ｂとを設ける。ここを握ることで左手用電極１０２
を構成する電極１０２ａ及び１０２ｂ間には左手の皮膚
抵抗１０４が、右手用電極１０３を構成する電極１０３
ａ及び１０３ｂ間には右手の皮膚抵抗１０５が挿入され
ることになる。電極１０２ａ及び１０３ａにおける電位
はそれぞれ差動増幅器１０７に入力される。そして、差
動増幅器１０７により、両電極間の電位差を増幅し、周
波数帯域制限することで、心電図信号が出力される。こ
の心電図信号は、心拍算出部１０８に入力される。この
出力に基づいて、心拍数が得られる。

【００８９】尚、心電図の検出は、ハンドル部に設置し
た光学式センサによって、ハンドルに添えられた手の中
の末梢血流量を検出する、いわゆる脈波を用いたり、或
いはシートベルト等に設置した高周波回路によって微弱
なマイクロ波を心臓に照射し、照射信号とその戻り信号
との位相差を分析することで心拍を計測する構成をとっ
てもよい。

【００９０】また、生体情報として上述した回路構成に
限ることなく、ドライバーの心拍数のほかに発汗、皮膚
抵抗、呼吸、心拍変動成分等を検出対象としてもよく、
また、これら単独で或いは任意の二つ以上の組み合わせ
によって、車両を運転している時のドライバーの肉体的
及び精神的生理状態を判定するようにしてもよい。

【００９１】再び図５において、心拍算出部２１は、生
体情報検出回路１００から送られてきた生体情報から心
拍数を求める。心拍数と車両の速度とは、密接に関係し
ていて、また、心拍数は、生体状態をよく表すデータで
ある。車両速度検出部２２からは、速度データが、その
速度が安定した状態になっているか否かを判断するため
のデータとして供給される。制御部２３では、車両速度
検出部２２からの速度データに基づき、車両が速度を変
更した後、その速度で安定して走行していると判定した
場合に、有効心拍数決定部２４に指示を出し、心拍算出
部２１からの心拍数を有効な生体情報として、制御情報
算出部２５に取り込ませる。制御情報算出部２５は、ド
ライバーの肉体的或いは精神的は生体状態を分析し、こ
の分析結果に基づき車両の制御情報を出力する。また、
車両の挙動安定の判断、ドライバーの生体状態の安定判
断のための時間、及び生体状態のデータ取得時間等を計
る計時部２６を有する。

【００９２】制御情報は、ナビゲーション装置が有する
表示装置或いは音響装置からドライバーに提示するよう
にして、実際の操作はドライバーの判断によることとし
てもよく、または、緊急を要する危険回避の操作は自動
的に行うようにしてもよい。

【００９３】次に、生体状態測定装置と一体化させるナ
ビゲーション装置について説明する。

【００９４】図７に示すように、ナビゲーション装置
は、自立測位装置３０、カメラ３４、生体状態測定装置
３５、ＧＰＳ受信装置３８、システムコントローラ４
０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライ
ブ５２、ハードディスクユニット５６、通信用インタフ
ェース５７、通信装置５８、表示ユニット６０、音声出
力ユニット７０及び入力装置８０を備えて構成されてい
る。

【００９５】自立測位装置３０は、加速度センサ３１、
角速度センサ３２及び速度センサ３３を含んで構成され
ている。加速度センサ３１は、例えば圧電素子からな
り、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。
角速度センサ３２は、例えば振動ジャイロからなり、車
両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度
データ及び相対方位データを出力する。速度センサ３３
は、機械的、磁気的又は光学的に車両の車軸の回転を検
出し、車軸における所定角度の回転毎に、パルス信号た
る車速パルスを発生する車速センサからなる。

【００９６】カメラ３４は車両の前方など、車両の周囲
を撮影して、その車両が置かれている周囲の状況を認識
するためのものであり、ＣＣＤ撮像素子を用いたＣＣＤ
カメラが小型であり好適である。

【００９７】ＧＰＳ受信装置３８は、緯度及び経度情報
等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる
ためのもので、複数のＧＰＳ衛星からの測位用のデータ
を含む下り回線データを搬送する電波３９を受信する部
分である。自立測位装置３０と同様に車両の現在位置を
知るために用いられる。

【００９８】システムコントローラ４０は、インタフェ
ース４１、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ Ｕｎｉｔ）４２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍ
ｅｍｏｒｙ）４３、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃ
ｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４４を含んでおり、システム全
体の制御を行うように構成されている。

【００９９】インタフェース４１は、加速度センサ４
１、角速度センサ４２、速度センサ４３、カメラ４４及
びＧＰＳ受信装置４８とのインタフェース動作を行う。
これらからの車速データ、加速度データ、角速度デー
タ、相対方位データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位デー
タ、周囲の画像データ等をシステムコントローラ４０に
入力する。

【０１００】ＣＰＵ４２は、システムコントローラ４０
全体を制御すると共に、ドライバーに提示する情報を、
入力される各種データに基づいて判断し、作成し、提示
する機能を有する。

【０１０１】ＲＯＭ４３は、システムコントローラ４０
を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不
揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ４４は、入力装置８０
を介して使用者により予め設定された経路データ等の各
種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ４２に対
してワーキングエリアを提供したりする。

【０１０２】システムコントローラ４０、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ５１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ５２、ハードデ
ィスクユニット５６、通信用インタフェース５７、表示
ユニット６０、音声出力ユニット７０及び入力装置８０
は、バスライン５０を介して相互に接続されている。

【０１０３】ＣＤ−ＲＯＭドライブ５１及びＤＶＤ−Ｒ
ＯＭドライブ５２は、システムコントローラ４０の制御
の下、ＣＤ−ＲＯＭ５３及びＤＶＤ−ＲＯＭ５４から各
々、車線数、道幅、追い越し車線の有無、法定速度等を
含む道路データ等の各種データ及び実施形態に対応する
制御プログラムを読み出し、出力する。

【０１０４】さらに、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５１及びＤ
ＶＤ−ＲＯＭドライブ５２は、システムコントローラ４
０の制御の下、ＣＤ―ＲＯＭ５３及びＤＶＤ―ＲＯＭ５
４から各々、コンテンツ情報としての音声データや映像
データを読み出す機能を持たせておいてもよい。

【０１０５】ハードディスクユニット５６は、例えば、
ＣＤ−ＲＯＭドライブ５１或いはＤＶＤ−ＲＯＭドライ
ブ５２から読み込まれた、ＧＰＳ装置３８等で測定され
た走行中の位置情報に対応する地図データを不定期的又
は定期的に格納したり、或いはＣＤ−ＲＯＭドライブ５
１或いはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ５２から読み込まれ
た、コンテンツ情報としての音声データや映像データを
格納する。これにより、ハードディスクユニット５６に
格納された地図情報を読み出しながら、ＣＤ−ＲＯＭ５
３又はＤＶＤ−ＲＯＭ５４に格納されたコンテンツを読
み出して再生出力することが可能となる。或いは、ハー
ドディスクユニット５６に格納されたコンテンツ情報を
読み出して再生出力しながら、ＣＤ−ＲＯＭ５３又はＤ
ＶＤ−ＲＯＭ５４に格納された地図情報を読み出すこと
が可能となる。また、カメラ３４からの映像情報も同時
にハードディスクユニット５６に格納して、必要に応じ
て後述の如く追い越し可能である旨のアシスト情報や各
種ナビゲーション用の情報を提供するために読み出し出
力することも可能である。更に、通信装置５８により受
信した道路管理者からの道路情報をハードディスクユニ
ット５６に不定期的又は定期的に格納して、必要に応じ
て後述の如く追い越し可能である旨のアシスト情報や各
種ナビゲーション用の情報を提供するために読み出し出
力することも可能である。

【０１０６】通信装置５８は、例えば携帯電話からな
り、モデム等を構成する通信用インタフェース５７を介
して、音声データや映像データ、或いは地図データ等、
若しくはこれらに関する所定種類のデータをダウンロー
ドできる機能を有して構成されている。

【０１０７】表示ユニット６０は、システムコントロー
ラ４０の制御の下、前述した各種表示データを表示す
る。表示ユニット６０は、バスライン５０を介してＣＰ
Ｕ４２から送られる制御データに基づいて表示ユニット
６０全体の制御を行うグラフィックコントローラ６１
と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）等のメモリからな
り、即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッフ
ァメモリ６２と、グラフィックコントローラ６１から出
力される画像データに基づいて、小型のＬＣＤ（Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌ
ｕｍｉｎｅｓｃｅｃｅ）ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔ
ｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ６４を
表示制御する表示制御部６３と、ディスプレイ６４とを
備えて構成されている。ディスプレイ６４は、例えば対
角５ないし１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、
車内のフロントパネル付近に装着される。このディスプ
レイ６４にＣＰＵ４２で判断され作成されたドライバー
への画像によるアシスト情報を表示する。

【０１０８】音声出力ユニット７０は、システムコント
ローラ４０の制御の下、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５１、Ｄ
ＶＤ−ＲＯＭドライブ５２、若しくはＲＡＭ４４等から
バスライン５０を介して送られる音声デジタルデータの
Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換を
行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ７１か
ら出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭ
Ｐ）７２と、増幅されたアナログ信号を音声に変換して
車内に出力するとスピーカ７３を備えて構成されてい
る。このスピーカ７３からＣＰＵ４２で判断され作成さ
れたドライバーへの音声によるアシスト情報が出力され
る。

【０１０９】入力装置８０は、各種コマンドやデータを
入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、
音声入力装置等から構成されている。

【０１１０】本実施形態では特に、ドライバーが道路の
渋滞状態や追い越しが可能か否かを調べる旨の要求指示
を、入力装置８０を操作して入力する。

【０１１１】入力装置８０は、操作勝手上、車内に搭載
されたディスプレイ６４の周囲に配置されるのが好まし
い。

【０１１２】次に以上の如く構成されたナビゲーション
システムにおける動作の流れを図８のフローチャートを
参照して説明する。以下に説明する例は車両が道路走行
中に渋滞に遭遇しドライバーが困惑している状態を想定
したものである。当然ながら本発明のナビゲーションシ
ステムはこの例に限ることなく種々の形態で活用が可能
である。

【０１１３】図８において先ず、生体状態測定装置によ
りドライバーの生体状態を調べ、ドライバーがイライラ
していないか等の生体的不安定度の確認を行う（ステッ
プＳ２０１）。イライラしていない場合はこのルーチン
を繰り返し、イライラしていると判定された場合は（ス
テップＳ２０１：ＹＥＳ）、運転の安全性が危惧される
ため、その道路環境において追い越し動作を行うことが
可能かどうかの検討をする（ステップＳ２０２）。次に
その検討結果に基づき追越が可能か否かを判断する（ス
テップＳ２０３）。

【０１１４】追い越し動作ができない場合（ステップＳ
２０３：ＮＯ）、、追い越し動作ができない理由をドラ
イバーに提示し（ステップＳ２０４）、ドライバーの精
神状態を安定させるようにする。

【０１１５】追越が可能であると判断された場合（ステ
ップＳ２０３：ＹＥＳ）、、追い越し条件を作成し（ス
テップＳ２０５）、ドライバーに条件提示をする（ステ
ップＳ２０６）。ドライバーはこの条件に基づきドライ
バー自身の判断により、追い越しをする場合は車両を操
作する（ステップＳ２０７）。

【０１１６】更に、上述したナビゲーションシステムの
動作を統合して機能させるコンピュータプログラムを備
えていて、ＣＤ−ＲＯＭ５３、ＤＶＤ−ＲＯＭ５４、ハ
ードディスク５６等の記録媒体から、当該コンピュータ
プログラムをＣＰＵ２２に読み込んで実行させる、或い
は、当該コンピュータプログラムを通信装置５８を介し
てＣＰＵ２２にダウンロードさせた後に実行させる構成
を備えている。

【０１１７】上述した動作環境の例として、例えば道路
を走行中に渋滞に遭遇した場合や、山道で低速先行車の
後についた場合などに、ドライバーは肉体的、精神的に
不安程度が増し、その運転において安全性に危惧を及ぼ
す虞が生じるが、ドライバーの生体状態に基づき、自動
的に追い越しの可能性を検討し、その追い越し条件を含
めてドライバーに提示することができ、運転の安全性を
確保することが可能となる。また、追い越しがすぐには
できない場合でも、可能となる情報を提示できるのでド
ライバーを納得させ、危ない操作をすることを予防でき
る。さらに追い越しができない場合でもその理由を提示
するのでドライバーを納得させ、気持ちを落ち着かせる
効果がある。

【０１１８】以上詳細に説明したように、本実施形態は
ナビゲーション装置と生体状態測定装置とを有機的に結
合させたナビゲーションシステムであり、車両運転中の
ドライバーの生体状態を測定して、その状態に基づいて
ドライバーに運転上の支援やその他種々のサービスを提
示するものである。

【０１１９】（第３実施形態）次に、第３実施形態につ
いて図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態
は、第１実施形態において説明した生体状態測定装置を
用いることにより、ユーザの嗜好に合致したソフトライ
ブラリを作成するソフトライブラリ装置に関する。ここ
でソフトとは音楽ソフトでも映像ソフトでも適用するこ
とが可能である。図９は、本実施形態に係るライブラリ
装置の構成を示すブロック図であり、図１０は、本実施
形態の動作の流れを示すフローチャートである。尚、図
９において、図５に示した第２実施形態と同様の構成要
素には同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略
する。

【０１２０】図９に示すように、ライブラリ装置は、生
体情報検出回路１００、心拍算出部２１、車両速度検出
部２２、制御部２３、有効心拍数決定部２４、制御情報
算出部２５’、計時部２６、音楽ソフト再生部２７、曲
想抽出部２８及び音楽ライブラリ作成部２９を具備して
構成される。

【０１２１】制御情報算出部２５’は、制御部２３から
の指示に従って、心拍算出部２１からの心拍数を有効な
生体情報として取り込む。そして、取り込んだ生体情報
に応じて、ドライバーの肉体的或いは精神的は生体状態
を分析し、この分析結果に基づいて、ライブラリ作成の
ための制御情報を出力する。

【０１２２】音楽ソフト再生部２７は、ＣＤ等の所定の
ソフトを再生する装置であって、その出力はスピーカか
ら出力され、ドライバーが聞くことができる状態であ
る。

【０１２３】曲想抽出部２８は、再生された楽曲の特徴
である曲想を抽出する。

【０１２４】音楽ライブラリ作成部２９は、制御情報算
出部２５から出力されるドライバーの生体状態と曲想抽
出部２８で抽出された曲想と間における相関を取り、こ
の相関に基づいて、再生した楽曲を分類することによ
り、楽曲リスト即ちライブラリを作成する。より具体的
には、音楽ライブラリ作成部２９は、ドライバーの生体
状態を正確に測定することが可能である時に生体状態測
定装置から出力される生体情報により示される生体状態
と、この時に再生出力中の楽曲の曲想との間における相
関を調べる。このように生体状態が正確に測定された際
に、ドライバーが楽曲を聴いてその生体状態が変化する
と、車両が安定状態に達しているので、当該生体状態の
変化は、純粋に聞いた音楽に対するドライバー個人の生
体反応であると見なすことができる。このため、生体情
報と再生した楽曲の曲想との相関を取れば、ドライバー
個人の嗜好に応じた曲想を有する楽曲から構成された音
楽ソフトのライブラリを作成できる。

【０１２５】例えば、ドライバー個人が楽しく感じると
きの生体状態、或いは悲しく感じるときの生体状態、不
快なときの生体状態等が判明していれば、相関分析によ
り、ドライバー個人が楽しく感じる時の曲想を決定し、
この曲想を持つ楽曲を、このドライバーにとって「楽し
い曲集」と銘打って登録することで、ライブラリを構築
できる。或いは、ドライバー個人が悲しく感じる時の曲
想を決定し、この曲想を持つ楽曲を、このドライバーに
とって「悲しい曲集」と銘打って登録することで、ライ
ブラリを構築できる。

【０１２６】特に、抽出による曲想データの集積によっ
て、実際に楽曲を聞かなくても、各楽曲の曲想に基づい
て、ドライバーの嗜好に沿ったライブラリの構築が可能
となる。

【０１２７】尚、本実施形態では、曲想を抽出してか
ら、曲想と生体状態との相関を取るように構成している
が、各楽曲に対して予め曲想を設定或いは付与しておく
ことも可能である。例えば、多数の楽曲に対する曲想を
データベース化したものから、多数の楽曲の曲想を一挙
に取り込むようにしてもよいし、ドライバー個人が、マ
ニュアル操作等により、各楽曲に対する曲想を逐次入力
設定するように構成してもよい。

【０１２８】更に、多数の楽曲に対し、予め曲想を対応
付けておけば、全ての楽曲を聞かなくても、ある程度の
曲数を聞くことで特定ドライバー個人についての生体状
態及び曲想間の相関が取れれば、各楽曲の曲想に基づい
て、ドライバーの嗜好に沿ったライブラリの構築が可能
となる。

【０１２９】また、本実施形態では、曲想及び生体状態
間の相関を取ることとしているが、単純に、各楽曲その
ものと生体状態との間の相関を取るように構成してもよ
い。即ち、このように構成しても、各楽曲が、ドライバ
ー個人にとって例えば「楽しい曲」なのか、「悲しい
曲」なのかなど、ドライバーの感性による楽曲の分類は
可能であるので、これによりドライバの生態状態別（例
えば、「楽しい」、「悲しい」等の別）のライブラリの
構築が可能となる。

【０１３０】次に、本実施形態の動作の流れを説明す
る。

【０１３１】図１０において先ず、車両が安定状態にあ
るか否かを判別する(ステップＳ３０１)。車両が安定状
態になるまで待機し(ステップＳ３０１：ＮＯ)、安定状
態になったら(ステップＳ３０１：ＹＥＳ)、次に生体状
態が安定になったか否かを判別する(ステップＳ３０
２)。

【０１３２】ステップＳ３０２では、生体状態も安定す
るまで待機し(ステップＳ３０２：ＮＯ)、安定状態にな
ったら(ステップＳ３０２：ＹＥＳ)、共に安定した状態
で音楽を再生する(ステップＳ３０３)。再生した音楽を
ドライバーに聴かせ、そのときの生体反応を測定する
(ステップＳ３０４)。次に再生した楽曲の曲想を抽出
し、抽出された曲想と測定された生体状態との相関を取
り(ステップＳ３０５)、この相関に基づき、ユーザ個人
の生体状態別（例えば、「楽しい」、「悲しい」等の
別）の音楽ライブラリを作成する(ステップＳ３０６)。

【０１３３】尚、図１０に示した例では、ステップＳ３
０１及びＳ３０２で車両状態及び生体状態が共に安定し
た後に、ステップＳ３０３で音楽再生を行うものとして
いるが、ステップＳ３０３の音楽再生中に、ステップＳ
３０１及び３０２の車両状態及び生体状態の判別を行っ
て、これらの状態が共に安定した際に、ステップＳ３０
４からステップＳ３０６の処理を行うようにしてもよ
い。

【０１３４】また、音声情報以外の映像情報、テキスト
情報等のコンテンツ情報に対しても、同様の手順、方法
でドライバーの嗜好に合致したライブラリの作成が可能
である。

【０１３５】上述説明した各実施形態では、車載用ナビ
ゲーションシステム内で、各種処理を実行しているが、
車載用ナビゲーションシステム内の通信装置５８（図７
参照）を活用し、インターネットなどのサーバと通信し
て、このような各種処理を実行することも可能である。
即ち、所謂通信ナビゲーションシステムとしても構築可
能である。その場合、例えば、図１、図５又は図９に示し
た生体状態センサ、移動体状センサ等のセンサ以外の少
なくとも一部をインターネットのサーバ上に構築しても
よい。例えば、生体状態センサの出力、移動体状センサ
の出力を、通信装置５８を通じてサーバ側へ送信し、こ
れに応じて上述の各種判別処理、分析処理、作成処理等
を行ったサーバ側からの制御信号を通信装置５８により
受信して、車載用ナビゲーションシステム側で、制御信
号に対応する処理を行うように構成してもよい。加え
て、基本的なナビゲーション処理たる、現在位置の周辺の
地図提示や、目的地が入力された後の経路探索や経路案
内等にかかるナビゲーション機能等についても、通信装
置５８を利用してサーバと通信しつつ実行することも可
能である。

【０１３６】更に本発明の移動体用ナビゲーションシス
テムは、上述の各実施形態の如く車載用ではなく、航空
機、船舶、二輪車等の各種の移動体用や更に携帯情報端
末や携帯電話等を利用した歩行者用のナビゲーション装
置に適用することも可能である。

【０１３７】本発明は、上述した実施形態に限られるも
のではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる
発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能で
あり、そのような変更を伴う生体状態測定装置及び方
法、移動体用ナビゲーションシステム及び方法、ライブ
ラリ装置並びにコンピュータプログラムもまた本発明の
技術思想に含まれるものである。

【０１３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の生
体状態測定装置及び方法によれば、得られた生体情報が
移動体の状態変化によるものか、または移動体の新たな
安定状態におけるものかを正確に判別し、移動体安定時
のノイズ等の影響がない、精度の高い生体情報を得るこ
とが可能となる。また、測定に適したタイミングで自動
測定し、それ以外の時間は測定を停止するので、処理に
かかるＣＰＵの負荷や消費電力を低減することが可能と
なる。

【０１３９】また、この生体状態測定装置を備えた移動
体用ナビゲーションシステムによれば、適切な移動体操
縦の情報が操縦者に提供され、安全で快適な操縦を可能
とする。

【０１４０】更に、本発明の生体状態測定装置を利用し
て、操縦者の嗜好にあった音楽、映像等のライブラリの
作成も容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る生体状態測定装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施形態に係る生体状態測定装置の生体情
報の検出方法について示す特性図である。

【図３】第１実施形態に係る生体状態測定装置の車両の
安定状態について説明するための特性図である。

【図４】第１実施形態に係る生体状態測定装置の動作の
流れを示すフローチャートである。

【図５】第２実施形態に係る生体状態測定装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】第２実施形態に係る生体状態測定装置の生体状
態センサ部の構成を示すブロック図である。

【図７】第２実施形態に係る生体状態測定装置を適用す
るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図であ
る。

【図８】第２実施形態の動作の流れを示すフローチャー
トである。

【図９】第３実施形態に係るライブラリ装置の構成を示
すブロック図である。

【図１０】第３実施形態の動作の流れを示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１１…生体状態センサ １２…移動体状態センサ １３…信号整形処理部 １４…生体状態算出部 １５…生体状態分析部 １６…移動体状態算出部 １７…安定状態検出部 １８…制御出力算出部 ２１…心拍算出部 ２２…車両速度検出部 ２３…制御部 ２４…有効心拍数決定部 ２５…制御情報算出部 ２６…計時部 ２７…音楽ソフト再生部 ２８…曲想抽出部 ２９…音楽ライブラリ作成部 ３０…自立測位装置 ３５…生体状態測定装置 ３８…ＧＰＳ受信装置 ４０…システムコントローラ ５０…バス ５８…通信装置 ６０…表示ユニット ７０…音声出力ユニット ８０…入力装置 １００…生体情報検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｇ ６２７ ６２７ ６２８ ６２８Ｃ Ｇ０１Ｃ 21/00 Ｇ０１Ｃ 21/00 Ｈ Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/0969 1/16 1/16 Ｆ Ｇ０９Ｂ 29/10 Ｇ０９Ｂ 29/10 Ａ Ｆターム(参考） 2C032 HC08 2F029 AA01 AB01 AB07 AB12 AC02 AC12 AC13 AC16 3D037 FA01 FA24 FA25 FA26 FB10 3D044 AA01 AA21 AA31 AA38 AA45 AB01 AC56 AC59 AD02 AE04 AE21 5H180 AA01 BB04 BB05 BB13 CC04 CC14 CC27 FF04 FF05 FF13 FF22 FF25 FF27 FF33 LL07 LL08

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の挙動状態を検出する挙動状態検
   出手段と、 該挙動状態検出手段により検出された挙動状態に基づい
   て、前記移動体が安定状態にあるか否かを判別する移動
   体安定状態判別手段と、 前記移動体を操縦する操縦者の生体状態を検出する生体
   状態検出手段と、 該生体状態検出手段により検出された生体状態に基づい
   て、前記操縦者が安定状態にあるか否かを判別する操縦
   者安定状態判別手段と、 前記移動体安定状態判別手段により前記移動体が安定状
   態にあると判別され且つ前記操縦者安定状態判別手段に
   より前記操縦者が安定状態にあると判別された場合に、
   前記生体状態検出手段により検出された生体状態を示す
   生体情報を有効なものとして、その分析処理、記録処理
   及び出力処理のうち少なくとも一つを行う処理手段とを
   備えたことを特徴とする生体状態測定装置。
2. 【請求項２】 前記移動体安定状態判別手段は、前記挙
   動状態検出手段により検出された挙動状態の変動が、所
   定の範囲内であれば前記移動体は安定状態にあると判別
   することを特徴とする請求項１に記載の生体状態測定装
   置。
3. 【請求項３】 前記操縦者安定状態判別手段は、前記生
   体状態検出手段により検出された生体状態の変動が、所
   定の範囲内であれば前記操縦者は安定状態にあると判別
   することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体状態
   測定装置。
4. 【請求項４】 前記処理手段は、前記挙動状態検出手段
   により前記移動体の挙動状態の変化が検出された後、所
   定時間Ｔ_０を経過してから、前記生体情報の処理を開始
   することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に
   記載の生体状態測定装置。
5. 【請求項５】 前記所定時間Ｔ_０は、任意に設定可能で
   あることを特徴とする請求項４に記載の生体状態測定装
   置。
6. 【請求項６】 前記処理手段は、前記所定時間Ｔ_０を経
   過した後、所定時間ｔ_ｓで、前記生体情報の処理を行う
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の生体状態測定
   装置。
7. 【請求項７】 前記処理手段は、前記所定時間ｔ_ｓで前
   記生体情報の処理を行うに際し、分析時間内における前
   記移動体の挙動が安定状態にあると前記移動体安定状態
   判別手段により判別された場合、前記生体情報を有効な
   ものとし、一方、安定状態にないと判別された場合、再
   度前記所定時間ｔ_ｓで前記生体情報の処理を行うことを
   特徴とする請求項６に記載の生体状態測定装置。
8. 【請求項８】 前記所定時間ｔ_ｓは、任意に設定可能で
   あることを特徴とする請求項６又は７に記載の生体状態
   測定装置。
9. 【請求項９】 前記処理手段は、前記所定時間Ｔ_０経過
   後、連続する複数回の前記所定時間ｔ_ｓで前記生体情報
   の処理を行い、それらの処理結果を比較してそれらの間
   の誤差が所定の範囲内であれば、前記生体情報は有効な
   ものとすることを特徴とする請求項６から８のいずれか
   一項に記載の生体状態測定装置。
10. 【請求項１０】 前記生体状態は、脈拍、発汗、皮膚抵
    抗、呼吸、心拍数及び心拍変動成分のうち少なくとも一
    つによる前記操縦者の肉体的及び精神的生理状態である
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載
    の生体状態測定装置。
11. 【請求項１１】 移動体の挙動状態を検出する挙動状態
    検出工程と、 該挙動状態検出工程により検出された挙動状態に基づい
    て、前記移動体が安定状態にあるか否かを判別する移動
    体安定状態判別工程と、 前記移動体を操縦する操縦者の生体状態を検出する生体
    状態検出工程と、 該生体状態検出工程により検出された生体状態に基づい
    て、前記操縦者が安定状態にあるか否かを判別する操縦
    者安定状態判別行程と、 前記移動体安定状態判別行程により前記移動体が安定状
    態にあると判別され且つ前記操縦者安定状態判別工程に
    より前記操縦者が安定状態にあると判別された場合に、
    前記生体状態検出工程により検出された生体状態を示す
    生体情報を有効なものとして、その分析処理、記録処理
    及び出力処理のうち少なくとも一つを行う処理工程とを
    備えたことを特徴とする生体状態測定方法。
12. 【請求項１２】 請求項１から請求項１０のいずれか一
    項に記載の生体状態測定装置と、 前記処理手段による処理結果に基づいて、前記移動体の
    走行状態に制御を加える移動体制御手段と、 前記移動体の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 該検出された現在位置に基づいて、前記移動体に対する
    誘導情報を提示する情報提示手段とを具備したことを特
    徴とする移動体用ナビゲーションシステム。
13. 【請求項１３】 前記誘導情報及び前記誘導情報の元に
    なる情報のうち少なくとも一方を、外部通信網を介して
    受信する通信手段を更に具備したことを特徴とする請求
    項１２に記載の移動体用ナビゲーションシステム。
14. 【請求項１４】 前記移動体の走行環境を検知する走行
    環境検知手段と、 前記移動体の走行状態を検知する走行状態検知手段と、 前記走行環境検知手段及び前記走行状態検知手段により
    検知された、前記移動体の操縦の判断に供される情報に
    基づいて、当該移動体の走行を制御するＡＣＣ（Adapti
    ve Cruise Control）装置とを更に具備したことを特徴
    とする請求項１２又は１３に記載の移動体用ナビゲーシ
    ョンシステム。
15. 【請求項１５】 請求項１１に記載の生体状態測定方法
    と、 前記処理工程による処理結果に基づいて、前記移動体の
    走行状態に制御を加える移動体制御工程と、 前記移動体の現在位置を検出する現在位置検出工程と、 該検出された現在位置に基づいて、前記移動体に対する
    誘導情報を提示する情報提示工程とを具備したことを特
    徴とする移動体用ナビゲーション方法。
16. 【請求項１６】 前記誘導情報及び前記誘導情報の元に
    なる情報のうち少なくとも一方を、外部通信網を介して
    受信する通信工程を更に具備したことを特徴とする請求
    項１５に記載の移動体用ナビゲーション方法。
17. 【請求項１７】 前記移動体の走行環境を検知する走行
    環境検知工程と、 前記移動体の走行状態を検知する走行状態検知工程と、 前記走行環境検知工程及び前記走行状態検知工程により
    検知された、前記移動体の操縦の判断に供される情報に
    基づいて、当該移動体の走行を制御するＡＣＣ（Adapti
    ve Cruise Control）装置による走行制御工程とを具備
    したことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の移動
    体用ナビゲーション方法。
18. 【請求項１８】 請求項１から請求項１０のいずれか一
    項に記載の生体状態測定装置と、 少なくとも音声情報、映像情報及びテキスト情報のうち
    一つを含むコンテンツ情報を出力する出力手段と、 前記コンテンツ情報の出力時に前記処理装置により処理
    される生体情報と前記コンテンツ情報との間における相
    関を取る相関分析手段と、 前記相関分析手段による分析結果に基づいて、前記操縦
    者の嗜好に合った前記コンテンツ情報のライブラリを作
    成するライブラリ作成手段とを具備したことを特徴とす
    るライブラリ装置。
19. 【請求項１９】 前記コンテンツ情報には夫々、その内
    容における特徴を示す特徴情報が予め設定されており、 前記相関分析手段は、前記コンテンツ情報に代えて前記
    予め設定された特徴情報と、前記生体情報との相関を取
    ることを特徴とする請求項１８に記載のライブラリ装
    置。
20. 【請求項２０】 前記コンテンツ情報夫々から、その内
    容における特徴を抽出する抽出手段を更に具備してお
    り、 前記相関分析手段は、前記コンテンツ情報に代えて前記
    抽出手段により抽出された特徴を示す特徴情報と、前記
    生体情報との相関を取ることを特徴とする請求項１８に
    記載のライブラリ装置。
21. 【請求項２１】 コンピュータを、 挙動状態検出手段により検出された移動体の挙動状態に
    基づいて、前記移動体が安定状態にあるか否かを判別す
    る移動体安定状態判別手段と、 生体状態検出手段により検出された前記移動体を操縦す
    る操縦者の生体状態に基づいて、前記操縦者が安定状態
    にあるか否かを判別する操縦者安定状態判別手段と、 前記移動体安定状態判別手段により前記移動体が安定状
    態にあると判別され且つ前記操縦者安定状態判別手段に
    より前記操縦者が安定状態にあると判別された場合に、
    前記生体状態検出手段により検出された生体状態を示す
    生体情報を有効なものとして、その分析処理、記録処理
    及び出力処理のうち少なくとも一つを行う処理手段とと
    して機能させることを特徴とするコンピュータプログラ
    ム。