JP2008108004A - 心拍ゆらぎ検出システムおよび情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両を運転する運転者の状態を表す生体情報を検知し、運転者に報知することで、車両事故を未然に防止する。
【解決手段】 ステアリングホイールに配されることで、該ステアリングホイールを握る運転者の心電波形を検出する２つの電極部２１０と、前記電極部２１０を介して検出された運転者の心電波形に基づいて、時間領域解析を行うことで、心拍のゆらぎを解析する手段（２２２）と、前記解析結果に応じた報知を行う手段（２０５〜２０８）とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両を運転する運転者の状態を判断し、運転者に報知することで、車両事故を未然に防止する車両用の心拍ゆらぎ検出システムおよび情報処理方法に関するものである。

従来より、長距離トラックやタクシー等の車両を運転する運転者の居眠りに起因する事故が後を絶たない。このような車両を運転する運転者の多くは、勤務時間帯が深夜にまで及ぶうえ、長時間の勤務を余儀なくされるため、運転中に眠気をもよおしやすい。また、運転中は密閉された空間に１人で座るため外部からの刺激も少なく、生じた眠気が覚めにくい環境にある。

このため、運転者は勤務時間中、定期的に休憩をとったり体操を行うなどして自発的に眠気の回復に努めている。また、心拍などの生体信号変化に基づき、居眠り運転を検出し、警報を発生する装置が提案されている。
特開２００２−１８３９００号公報

しかしながら、このような車両を運転する運転者の多くは、運転者自身が眠気を自覚しておらず、気付いたときには既に居眠りをしていたといったケースも多い。したがって、居眠りを検知するのではなく、居眠りに至る前の眠気をもよおした段階で、これを検知し、何らかの処置を講ずることができれば効果的であると考えられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両事故を未然に防止することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る車両用の心拍ゆらぎ検出システムは以下のような構成を備える。即ち、
ステアリングホイールに配されることで、該ステアリングホイールを握る被測定者の心拍に関する生体情報を検出する２つの電極部と、
前記電極部を介して検出された被測定者の心拍間隔に基づいて、時間領域解析を行うことで、心拍のゆらぎを解析する解析手段と、
前記解析手段による解析結果に応じた報知を行う報知手段とを備える。

本発明によれば、車両事故を未然に防止することが可能となる。

以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。以下の各実施形態で説明するシステムでは、運転者自身の眠気や疲労感といった自律神経機能と関わりのある生体情報を検出し、これに基づいて運転者の状態を判定し、これを運転者に対して報知することで、車両事故の未然防止を実現する。

なお、運転者自身の眠気や疲労感といった自律神経機能と関わりのある生体情報として、以下の各実施形態では、心電波形や脈拍等の心拍に関する生体情報を検出する。また、運転者の状態は、検出された心拍に関する生体情報に基づいて時間領域解析の幾何学的図形解析法を用いて算出される「心拍ゆらぎ」により判定する。そこで、以下では、当該システムを「心拍ゆらぎ検出システム」と称することとする。

また、以下の各実施形態で説明する心拍ゆらぎ検出システムは、時間領域解析の幾何学的図形解析法の１つとしてローレンツプロットを採用する。ただし、本発明にかかる心拍ゆらぎ検出システムの時間領域解析はこれに限定されるものではない。心拍ゆらぎの指標として、他の時間領域解析の幾何学的図形解析法であるトライアングルインデックスや、時間／領域解析であるＳＤＮＮ、ＳＤＡＮＮ、ｒ−ＭＳＳＤ、ＲＲ５０（ＮＮ５０）、ｐＮＮ５０（φ₀ＮＮ５０）、ＣＶＲＲ等を採用するようにしてもよい。

［第１の実施形態］
１．ローレンツプロットの概要
はじめに、心拍ゆらぎを表す指標としてのローレンツプロットについて簡単に説明する。ローレンツプロットとは、交感神経と副交感神経の亢進状態の評価方法として知られている。一般に交感神経と副交感神経とはバランスがとれていることが重要であり、交感神経と副交感神経とのバランスが乱れると、心拍のゆらぎに影響を及ぼす。

ローレンツプロットとは、この心拍のゆらぎを、心電波形や脈拍等の生体情報に基づいて可視化したものである。

図１０、図１１は、心電波形に基づいてローレンツプロットを生成する方法を示した図である。図１０の１００１に示すような心電波形が収集されると、まず、Ｒ波の位置が同定され、Ｒ−Ｒ間隔が算出される。Ｒ波とは心電波形のピーク部分をいい、Ｒ−Ｒ間隔とはＲ波のｎ拍目（ｎは任意の整数）とｎ＋１拍目の心拍間隔をいう。図１０の例では、Ｒ波の位置はそれぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と同定され、Ｒ−Ｒ間隔はそれぞれＴ２１、Ｔ３２、Ｔ４３と算出される。

そして、当該算出されたＲ−Ｒ間隔に基づいて、図１１に示す２次元グラフ領域に、Ｔ２１を横軸に、Ｔ３２を縦軸にプロットする。更に、Ｔ３２を横軸に、Ｔ４３を縦軸にプロットする。このような処理を、連続するＲ−Ｒ間隔に対して順次行うことで、ローレンツプロットが生成される。

なお、参考までに図１２に、生成されたローレンツプロットの一例を示す。（ａ）は一般にバランスがとれた良好な状態を示しており、（ｂ）、（ｃ）はバランスがとれていない状態を示している（（ｂ）はストレス・疾患パターンを、（ｃ）は不整脈パターンをそれぞれ示している）。

２．車両用の心拍ゆらぎ検出システムの外観構成
次に、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムを乗用車に適用した場合の該システムの外観構成について図１を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムが適用された乗用車の運転席部分を正面から見た場合の外観構成図である。

同図において、１１１はステアリングホイールであり、運転者が運転時に握る部分には、電極１０１が埋め込まれている。これにより、運転者がステアリングホイール１１１を握っている間、本システムは連続的に該運転者の心電波形を検出することができる。

１１２はダッシュボードであり、両端にはスピーカ１０２が配置されている。運転者に対する各種音声は、該スピーカ１０２より出力される。

１１３は、操作パネル類であり、操作パネル類１１３には、液晶パネル１０３が配されている。液晶パネル１０３は、不図示のテレビアンテナを介して受信した映像を表示したり、カーナビゲーションシステムの案内表示を出力したりするほか、本実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出システムのユーザインタフェースを表示する。

１１４はメータ類であり、メータ類１１４にはスピードメータやタコメータのほか、方向指示器１０４が配されている。

図１Ｂは、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムが適用された乗用車の運転席部分を側面から見た場合の外観構成図である。

同図において、１１５は運転席であり、背もたれ部１１５−１と座面部１１５−２とを備える。背もたれ部１１５−１の内部には、バイブレータ１０５が埋め込まれ、心拍ゆらぎ検出システムによる処理結果に応じて振動し、運転者の眠気を覚まさせる。

３．車両用の心拍ゆらぎ検出システムの機能構成
図２は、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムの機能構成を示す図である。同図において、２０１はクロック部であり、クロック信号を発振し、ＣＰＵ２０２に供給する。２０２はＣＰＵであり、クロック部２０１より発振されたクロック信号に基づいて動作する。２０３はＲＡＭであり、ＣＰＵ２０２において処理されるプログラムのワークエリアとして機能するとともに、プログラム処理時にデータ等を一時的に記憶する記憶手段としても機能する。２０４はＲＯＭであり、ＣＰＵ２０２にて処理されるプログラムが格納されている。

２０５は表示／操作部であり、ＣＰＵ２０２において処理された処理結果を表示するとともに、運転者からの指示入力を受け付ける（図１Ａの液晶パネル１０３に対応する）。

２０６は音声出力部であり、ＣＰＵ２０２において処理された処理結果に基づいて、運転者に対して音声アナウンスを行う（図１Ａのスピーカ１０２に対応する）。２０７は振動部であり、ＣＰＵ２０２において処理された処理結果に応じて振動する（図１Ｂのバイブレータ１０５に対応する）。

２０８はランプ部であり、ＣＰＵ２０２において処理された処理結果に基づいて、運転者に対してランプ表示を行う（図１Ａのメータ類１１４内に配された方向指示器１０４や、対向車や後続車等に向けて報知するための方向指示器、ヘッドライト（図１Ａ、Ｂにおいて不図示）等に対応する）。２０９はランプ制御部であり、ランプの点灯制御を行う（点滅間隔、点滅回数等を制御する）。

２１０は電極であり、運転者の心電波形を検出し、電気信号を出力する（図１Ａの電極１０１に対応する）。２１１はアンプであり、電極２１０より出力された電気信号を増幅するとともに、デジタル信号（以下、心拍測定データ）に変換する。

２１２はデータ記録部であり、ＣＰＵ２０２において心拍測定データを処理することにより得られた算出データを記録する。

ＲＯＭ２０４に格納されたプログラムにより実現される機能を２２１から２２６に示す。２２１は心拍検出処理部であり、アンプ２１１より出力された心拍測定データを受信する。２２２は心拍間隔検出処理部であり、受信した心拍測定データに基づいてＲ波を同定したのち、各Ｒ−Ｒ間隔を算出し、ローレンツプロットデータ（２次元グラフ領域にローレンツプロットを表示するための座標データ）を生成する。また、所定時間、例えば１分間あたりの心拍数を算出する。更に、測定が完了した際には、ゆらぎ度を算出する。なお、ゆらぎ度とは、２次元グラフ領域の分布領域の大きさ（本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムにあっては、ローレンツプロットデータのばらつき）のことをいうものとする。

２２３は表示処理部であり、表示／操作部２０５を介してユーザインタフェースを提供する。具体的には、測定中、心拍間隔検出処理部２２２において算出されたローレンツプロットデータを表示／操作部２０５上に表示したり、心拍測定データのＲ波のタイミングに合わせて、文字、記号、シンボルマーク等で表示される心拍検出マーク（後述）を点滅させたり、算出された心拍数を表示したりする。あるいは、測定中、心拍間隔検出処理部２２２において算出されたゆらぎ度の時間変化（トレンドグラフ）を、表示／操作部２０５上に表示したりする。

２２４はユーザ入力処理部であり、表示／操作部２０５を介して入力された指示を受信する。２２５はデータ記録処理部であり、算出されたゆらぎ度のトレンドグラフをデータファイルとしてデータ記録部２１２に記録する。また、過去に記録されたゆらぎ度のトレンドグラフのデータファイルをデータ記録部２１２より削除する。

２２６は報知処理部であり、心拍間隔検出処理部２２２において算出されたゆらぎ度に基づいて、必要に応じて、表示／操作部２０５に警報メッセージを表示したり、音声出力部２０６を介して警報音を出力したり、ランプ部２０８を点灯または点滅させたりする。これにより、運転者は自身が眠気をもよおしていることを認識することができ、また、対向車や後続車の運転者に対して注意を促すことができる。また、必要に応じて、振動部２０７を振動させることで、運転者の眠気を覚ますことができる。

３．車両用の心拍ゆらぎ検出システムにおける画面構成
図３Ａ、図３Ｂは、表示／操作部２０５の画面例を示す図である（なお、画面は液晶画面のほか、視認性の高い有機ＥＬなどを用いても良い）。３０１はデータ表示部であり、表示処理部２２３により各種データが表示される。図３Ａは、ローレンツプロットを表示するための画面であり、横軸および縦軸の単位はｍｓｅｃである。また、図３Ｂは、ゆらぎ度のトレンドグラフを表示するための画面であり、横軸の単位は時間（分）、縦軸の単位は％である。

３１０、３１１はそれぞれデータ表示部３０１をスクロールするためのスクロールバーである。３１２は、カーソル、スクロールバーを任意に移動させるための十字キーである。

３０２は測定開始ボタンであり、運転者は測定開始ボタン３０２を押下することにより、測定を開始する。測定が開始すると、心拍測定データの受信が所定時間行われ、一定のインターバルの後、再び所定時間行われる。測定終了ボタン３０３が押下されるまではこれらの処理が繰り返し行われる。

３０４はローレンツプロット表示ボタンであり、データ表示部３０１にローレンツプロットを表示させるためのボタンである（ローレンツプロット表示ボタン３０４が押下されることで、図３Ａの画面に切り替わり、ローレンツプロット表示モードとなる）。一方、３０５はトレンド表示ボタンであり、データ表示部３０１にゆらぎ度をトレンドグラフを表示させるためのボタンである（トレンド表示ボタン３０５が押下されることで、図３Ｂの画面に切り替わり、トレンド表示モードとなる）。

３０６は再生ボタンであり、データ記録部２１２に記録された過去のゆらぎ度のトレンドグラフを表すデータファイルを読み出し、データ表示部３０１に表示する。３０７は削除ボタンであり、データ記録部２１２に記録された過去のゆらぎ度のトレンドグラフを表すデータファイルを削除する。

３０８、３０９はそれぞれ縮小ボタンおよび拡大ボタンであり、データ表示部３０１上に表示されるローレンツプロットの表示やゆらぎ度のトレンドグラフの表示を縮小または拡大する。

４．車両用の心拍ゆらぎ検出システムにおける処理の流れ（全体）
図４は、本発明の第１の実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムにおける全体処理の流れを示すフローチャートである。車両のエンジンが始動し、ステップＳ４０１において車両用の心拍ゆらぎ検出システムの電源が投入されると、ステップＳ４０２では、表示／操作部２０５に初期画面（例えば、図３Ａに示す画面）が表示される。

ステップＳ４０３では、運転者によりどのような操作が行われたのかを判定する。運転者により測定開始ボタン３０２が押下されたと判定された場合には、ステップＳ４０４に進み、測定処理を実行する（測定処理の詳細は、後述）。また、運転者により再生ボタン３０６または削除ボタン３０７が押下されたと判定された場合には、ステップＳ４０５に進み、ゆらぎ度のトレンドグラフを表すデータファイルの再生／削除処理を実行する（再生／削除処理の詳細は、後述）。

ステップＳ４０４における測定処理が終了した場合、または、ステップＳ４０５において再生／削除処理が終了した場合には、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６では、電源ＯＦＦ操作がなされたか否かを判定し、電源ＯＦＦ操作がなされていなければ、ステップＳ４０３に戻り、上記処理を繰り返す。

一方、ステップＳ４０６において電源ＯＦＦ操作がなされた場合には、処理を終了する。

５．測定処理（ステップＳ４０４）の詳細
図５〜図７を用いて、測定処理（ステップＳ４０４）の詳細について説明する。図５は、測定処理（ステップＳ４０４）の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ５０１では、表示モードの判定を行う。表示モードとは、データ表示部３０１に表示されるデータの種類を特定するためのものであり、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムの場合、ローレンツプロット表示モードとトレンド表示モードとがある。ローレンツプロット表示ボタン３０４が押下されていれば、ローレンツプロット表示モードと判定し、ステップＳ５０２に進む。一方、トレンド表示ボタン３０５が押下されていれば、ステップＳ５１８に進む。

ステップＳ５０２では、ローレンツプロット表示画面（図３Ａ）を表示する。更に、ステップＳ５０３では、測定終了指示がなされていないかを確認し（測定終了ボタン３０３が押下されていないかを確認し）、測定終了指示がなされていなければ、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４では、心拍検出処理部２２１が心拍測定データを受信したか否かを判定する。本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムの場合、電極２１０はステアリングホイールに埋め込まれているため、運転者が当該埋め込み位置にてステアリングホイールを握っている間は心電波形を検出することができるが、運転中に一方の手が離れたりした場合には、心電波形が検出できなくなってしまう。そこで、ステップＳ５０４では、所定時間、心拍測定データを受信できているか否かを監視する。

ステップＳ５０４において、心拍測定データを受信できていないと判定された場合には、ステップＳ５０９に進み、“所定時間”のカウント開始から心拍測定データを受信できていないと判定されるまでの間に受信した心拍測定データを削除する。また、ステップＳ５１０にて“所定時間”をカウントするタイマーをリセットする。更に、ステップＳ５１１では、データ表示部３０１のローレンツプロットの表示をリセットし、所定時間のカウント開始から心拍測定データを受信できていないと判定されるまでの間に表示されたローレンツプロットを消去する。

一方、ステップＳ５０４において、心拍測定データを受信できていると判定された場合には、ステップＳ５０５に進み、心拍間隔検出処理部２２２の心拍検出処理部２２１にて受信した心拍測定データを取得する。ステップＳ５０６では、取得した心拍測定データのＲ波を同定し、単位時間あたり（例えば、１分間あたり）の心拍数を算出する。表示処理部２２３では、該同定したＲ波にあわせてローレンツプロット表示画面上の心拍検出マークを点滅させるとともに、算出した心拍数を心拍数表示欄に表示する。

ステップＳ５０７では、ローレンツプロットを行う。ステップＳ５０８では、タイマーのカウントが開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していなければステップＳ５０１まで戻る。これにより、所定時間経過前に、表示モードの切り替え指示がなされた場合にあっては、それに応じて画面が切り替わり、所定時間経過前に、電極２１０から運転者の手が離れた場合にあっては、途中まで表示されたローレンツプロットの表示がリセットされることとなる。

なお、所定時間が経過するまでの間、データ表示部３０１の任意の位置に所定表示（セグメント表示などで、カウントダウン表示またはカウントアップ表示）をしたり、ペット、子供、風景、キャラクタなどを任意に選択して順次画像等を完成させるような画面表示を行ったりしてもよい。

ステップＳ５０８において所定時間が経過したと判定された場合には、タイマーのカウントを停止し、ステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１２では心拍測定データの受信を一旦終了し、それまでに算出されたローレンツプロットデータを用いてゆらぎ度を算出し、表示する。好ましくは、更にステップＳ５１３では、ローレンツプロットデータの分布領域を示す線を算出し、表示する。

図６Ａは、所定時間経過後のデータ表示部３０１のローレンツプロット表示画面の一例を示す図である。同図において６０１は心拍検出マークであり、６０２は心拍数表示欄である。６０３は、データ表示部３０１が現在拡大表示されているのか、標準の大きさで表示されているのか、縮小表示されているのかを示す欄である。６０４は現在の日時を表示する欄である。

更に、６０６はローレンツプロットデータであり、６０５は該ローレンツプロットデータの分布領域を示す線である。６０７は算出されたゆらぎ度を表示する欄である。

図５に戻る。ステップＳ５１４では、算出されたゆらぎ度が、現在の時刻と対応付けてデータファイルに追加される。

ステップＳ５１５では、ステップＳ５１２にて算出されたゆらぎ度が所定の上下限値を越えているか否かを判定する。超えていると判定された場合には、ステップＳ５１６に進み、報知処理を行う。

具体的には、液晶パネル１０３上にその旨（ゆらぎ度が上下限値を越えた旨）のメッセージを表示するとともに、スピーカ１０２を介して警告音を出力し、メータ類内に配された方向指示ランプ１１４を点滅させる。これにより、運転者は自身の眠気を自覚する。更に、座席内に埋め込まれたバイブレータ１０５を振動させ、運転者の眠気を覚まさせる。更に、ヘッドライトや方向指示ランプを点滅させることにより、対向車両や後続車両の運転者に対して、注意を促す。

報知処理（ステップＳ５１６）が完了し、一定時間が経過すると、ステップＳ５１７ではデータ表示部３０１に表示されたローレンツプロットがリセットされるとともにタイマーがリセットされ、再び図３Ａの状態になった後、ステップＳ５０１に戻り、心拍測定データの受信を再開する。

一方、ステップＳ５０１において、表示モードがトレンド表示モードであると判定された場合には、ステップＳ５１８に進み、トレンド表示画面（図３Ｂ）を表示する。更に、ステップＳ５１９では、測定終了指示がなされていないかを確認し（測定終了ボタン３０３が押下されていないかを確認し）、測定終了指示がなされていなければ、ステップＳ５２０に進む。

ステップＳ５２０では、心拍検出処理部２２１が心拍測定データを受信したか否かを判定する。ステップＳ５２０において、心拍測定データを受信できていないと判定された場合には、ステップＳ５２３に進み、“所定時間”のカウント開始から心拍測定データを受信できていないと判定されるまでの間に受信した心拍測定データを削除する。また、ステップＳ５２４にて“所定時間”をカウントするタイマーをリセットする。

一方、ステップＳ５２０において、心拍測定データを受信できていると判定された場合には、ステップＳ５２１に進み、心拍間隔検出処理部２２２が心拍検出処理部２２１にて受信した心拍測定データを取得する。ステップＳ５２２では、取得した心拍測定データのＲ波を同定し、ローレンツプロットデータを算出する。

ステップＳ５２５では、タイマーのカウントが開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していなければステップＳ５０１に戻る。一方、ステップＳ５２５において所定時間が経過したと判定された場合には、タイマーのカウントを停止し、ステップＳ５２６に進む。ステップＳ５２６では、心拍測定データの受信を一旦終了し、それまでに算出されたローレンツプロットデータを用いてゆらぎ度を算出し、トレンドグラフ表示画面にプロットする。

図６Ｂは、所定時間経過後のデータ表示部３０１のトレンド表示画面の一例を示す図である。同図において６１１はゆらぎ度のトレンドグラフである。

図５に戻る。ステップＳ５２７では、算出されたゆらぎ度が、現在の時刻と対応付けてデータファイルに追加される。

ステップＳ５２８では、ステップＳ５２６にて算出されたゆらぎ度が所定の上下限値を越えているか否かを判定する。超えていると判定された場合には、ステップＳ５２９に進み、報知処理を行う。報知処理の詳細は既に説明したのでここでは省略する。

報知処理が完了し、一定時間が経過すると、タイマーがリセットされ（ステップＳ５３０）、ステップＳ５０１に戻り、心拍測定データの受信を再開する。

なお、ステップＳ５０２またはステップＳ５１９において測定終了ボタン３０３が押下されたと判定された場合には、ステップＳ５３１に進み、データ表示部３０１の表示をリセットし、処理を終了する。

このように、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムでは、測定開始ボタン３０２が押下されると、測定終了ボタン３０３が押下されるまで、図５に示す測定処理が繰り返される。

つまり車両用の心拍ゆらぎ検出システムでは、所定時間、心拍測定データの受信を行い、ローレンツプロットデータを取得し、ゆらぎ度の算出を行い、データファイルに保存するといった処理が繰り返し行われることとなる。

図７は、図５に示すフローチャートに従って処理が実行された場合の、データ表示部３０１の表示を示したものである。

図７において、７０１は心拍測定データの受信／非受信を示している。測定開始ボタンが押下されると（７０２）、心拍測定データの受信と非受信とが交互に繰り返され、ローレンツプロット表示モードにあっては、所定時間内に受信されたそれぞれの心拍測定データに基づいて、ローレンツプロットが行われ、その間の心拍のゆらぎ度がそれぞれ算出され、表示される（７０４に示す各画面参照）。また、トレンド表示モードにあっては、所定時間内に受信されたそれぞれの心拍測定データに基づいて算出されたゆらぎ度がプロットされていく（７０５に示す各画面参照）。なお、ローレンツプロット表示ボタン３０４またはトレンド表示ボタン３０５が押下されることで表示モードが切り替わると、図７Ａの７０４に示す画面と７０５に示す画面とが切り替わることとなる。

測定終了ボタン３０３が押下されると処理を終了し（７０３）、このときのトレンドグラフ（７０６）がデータファイルとして測定終了時刻とともにデータ記録部２１２に保存される。

６．再生／削除処理
図８、図９Ａ、図９Ｂを用いて、再生／削除処理（ステップＳ４０５）の詳細について説明する。図８は再生／削除処理（ステップＳ４０５）の流れを示すフローチャートである。再生ボタン３０６または削除ボタン３０７のいずれかのボタンが押下されると、図８のステップＳ８０１では、再生ボタン３０６または削除ボタン３０７のいずれのボタンが押下されたかを判断する。

ステップＳ８０１において再生ボタン３０６が押下されたと判断された場合には、ステップＳ８０２に進み、データ記録部２１２に記録されているゆらぎ度のトレンドグラフを表すデータファイルの一覧をデータ表示部３０１に表示する。図９Ａはデータファイルの一覧を表示した様子を示している。９０１はデータ番号、９０２は測定終了日時、９０３はデータファイル名であり、運転者は、データファイル一覧に記載されたデータ番号９０１のうちのいずれかを選択して、再生ボタン９０４を押下する。

ステップＳ８０３では、運転者により選択されたデータ番号９０１に基づいて、データファイル９０３を読み出す。ステップＳ８０４では、ステップＳ８０３において読み出されたデータファイルを、データ表示部３０１に表示する。

一方、ステップＳ８０１において、削除ボタン３０７が押下されたと判断された場合には、ステップＳ８０５に進み、データ記録部２１２に記録されているゆらぎ度のトレンドグラフを示すデータファイルの一覧をデータ表示部３０１に表示する。図９Ｂは、データファイルの一覧を表示した様子を示している。運転者は、データファイルの一覧に記載されたデータ番号９１１のうちのいずれかを選択して、削除ボタン９１４を押下する。

ステップＳ８０６では、運転者により選択されたデータ番号９１１のデータファイル９１３をデータ記録部２１２から削除する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムでは、車両のステアリングホイールに電極を埋め込むことで車両を運転する運転者の心電波形を連続的に検出し、心拍のゆらぎ度を定期的に測定することが可能となる。この結果、車両運転中の運転者の自律神経機能を定期的に監視することが可能となった。

更に、心拍のゆらぎ度が上下限値を越えた場合に、表示／操作部にその旨のメッセージを表示するとともに、スピーカを介して警告音を出力し、方向指示ランプを点滅させる構成とすることで、運転者は自身の眠気を自覚することが可能となった。

更に、心拍のゆらぎ度が上下限値を越えた場合に、座席内に埋め込まれたバイブレータを振動させる構成とすることで、運転者の眠気を覚ますことが可能となった。更に、ヘッドライトや方向指示灯を点滅させることにより、対向車や近隣の車両の運転者に対して、注意を促すことが可能となった。この結果、車両事故の未然防止を実現できるようになる。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、ゆらぎ度が所定の上下限値を越えた場合の報知処理（ステップＳ５１６、５２９）として、液晶パネル１０３にメッセージを出力し、スピーカ１０２を介して警告音を出力し、方向指示灯を点滅させることにより運転者に眠気を自覚させることとしたが、運転者への報知方法は特にこれに限定されるものではない。

また、上記第１の実施形態では、ゆらぎ度が所定の上下限値を越えた場合に、座席内に埋め込まれたバイブレータ１０５を振動させることで運転者の眠気を覚ますこととしたが、眠気を覚まさせるための手段は、特にこれに限定されるものではない。

更に、上記第１の実施形態では、ヘッドライトや方向指示灯を点滅させることで、当該車両の運転者が眠気をもよおしていることを、対向車や後続車に知らせることとしたが、対向車や後続車に知らせるための手段は、特にこれに限定されるものではない。

また、上記第１の実施形態では、乗用車を対象として心拍ゆらぎ検出システムを適用する場合について説明したが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、トラック等の大型車や、バイク等、あらゆる車両に適用可能であることはいうまでもない。

本発明の第１の実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムが適用された自動車の運転席部分を正面から見た場合の外観構成図である。 本発明の第１の実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムが適用された自動車の運転席部分を側面から見た場合の外観構成図である。 本発明の第１の実施形態にかかる車両用の心拍ゆらぎ検出システムの機能構成を示す図である。 表示／操作部の画面例を示す図である。 表示／操作部の画面例を示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかる心拍ゆらぎ検出装置における全体処理の流れを示すフローチャートである。 測定処理の流れを示すフローチャートである。 所定時間経過後のデータ表示部３０１の一例を示す図である。 所定時間経過後のデータ表示部３０１の一例を示す図である。 データ表示部の表示の変遷を示す図である。 再生／削除処理の流れを示すフローチャートである。 データ一覧を示す図である。 データ一覧を示す図である。 心電波形に基づくローレンツプロット方法を説明するための図である。 心電波形に基づくローレンツプロット方法を説明するための図である。 ローレンツプロットの一例を示す図である。

Claims (9)

1. ステアリングホイールに配されることで、該ステアリングホイールを握る被測定者の心拍に関する生体情報を検出する２つの電極部と、
   前記電極部を介して検出された被測定者の心拍間隔に基づいて、時間領域解析を行うことで、心拍のゆらぎを解析する解析手段と、
   前記解析手段による解析結果に応じた報知を行う報知手段と
   を備えることを特徴とする車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
2. 前記解析手段は、ｎ拍目の心拍間隔とｎ＋１拍目の心拍間隔とを、２次元グラフ領域の縦軸または横軸として順次プロットする場合の各座標データを算出し、所定時間内に算出された該座標データについてばらつき度を算出することで、前記心拍のゆらぎを解析することを特徴とする請求項１に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
3. 前記解析手段は、所定の間隔で前記ばらつき度を繰り返し算出することで、時間の経過に伴うばらつき度の変化を表すトレンドグラフを生成することを特徴とする請求項２に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
4. 前記報知手段は、前記解析手段による解析の結果、前記ばらつき度が所定の上限値または下限値を超えた場合に、報知を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
5. 前記報知手段は、車両内に取り付けられた画像表示装置、音声出力装置、またはランプを介して、前記被測定者に対して報知を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
6. 前記報知手段は、車両の外側に向けて取り付けられたライトまたはランプを介して、前記車両外の第三者に対して、報知を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
7. 前記画像表示装置を介して、前記プロットを前記２次元グラフ領域に表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
8. 前記画像表示装置を介して、前記トレンドグラフを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。
9. 前記解析手段による解析の結果、前記ばらつき度が所定の上限値または下限値を超えた場合に振動する振動手段を更に備え、該振動手段は、座席内に配されることを特徴とする請求項３に記載の車両用の心拍ゆらぎ検出システム。

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