JP2018114266A - 脈波計測装置、制御方法、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の一態様に係る脈波計測装置は、車両内のユーザの少なくとも肌を含む領域に光を照射する発光部と、前記ユーザの肌を含む領域が撮像された画像を取得する撮像部と、(A)前記車両の出発地から目的地までの走行経路を取得し、(B)前記車両が前記走行経路上の位置を通過する予想時刻を取得し、前記予想時刻に前記位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を予測し、(C)予測した前記太陽光の入射量と前記発光部の発光量との合計が一定値になるように前記発光部の発光量を算出し、前記位置における前記発光部の発光を制御する制御部と、前記画像を用いて前記ユーザの脈波を算出し、前記ユーザの脈波情報を出力する脈波算出部とを備え、前記制御部は、前記(A)において、前記車両の前記出発地から前記目的地までの複数の走行経路の候補を取得し、取得した前記複数の走行経路の候補上の位置を通過する予想時刻を取得し、前記予想時刻に前記位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を予測し、前記複数の走行経路の候補のうち予測された前記太陽光の入射量の変化が小さい経路ほど優先的に、前記走行経路として取得する。
実施の形態1において、運転者に照射される光の照射量の変動を抑制する脈波計測装置について説明する。具体的には、本実施の形態における脈波計測装置は、車外から入射する太陽光と、車内の光源が出射する光との両方を利用して、ユーザの脈波を取得する。なお、本実施の形態における脈波計測装置は、単体として実現され得るほか、例えば、脈波計測装置の機能を搭載した脈波計測機能付カーナビゲーション装置として実現され得る。以降では、脈波計測装置が脈波計測機能付カーナビゲーション装置として実現される場合について説明する。
経路探索部101は、運転者であるユーザ111あるいは同乗者から経路設定の指示があった場合に、車の現在地及び目的地の入力を受け付けて、目的地への到着時刻、走行しやすい経路(渋滞が少ない道、広い道など)等の観点で、現在地を始点として目的地に至る経路を探索する。経路を探索する方法には、周知のダイクストラ法、及び、その拡張アルゴリズムなどを採用し得る。
経路探索部101が探索した経路をディスプレイによりユーザ111(運転者)あるいは同乗者に示し(図示せず)、ユーザ111等により選択された経路を走行案内経路(以降、単に案内経路ともいう)として設定する。
経路設定部102が設定した案内経路をディスプレイにより表示し、また、表示に関する制御をする。
可視光発光部107は、車両内のユーザ111の少なくとも肌を含む領域に対して可視光領域の光を照射する。可視光発光部107が光を照射するか否か、及び、照射する光の照射量は、光源制御部109によって制御される。具体的には、可視光発光部107は、400〜800nmの波長域の光を出射するものであり、例えば、図3に示すようにカーナビゲーション装置のディスプレイにより実現される。なお、可視光発光部107は可視光とともに赤外光を出射してもよい。また、可視光発光部107の代わりに赤外光を出射する赤外光発光部を採用してもよい。可視光発光部107又は赤外光発光部を単に発光部ともいう。
光量予測部108は、経路探索部101が探索し、決定した案内経路を用いて、車両が当該経路上を走行する場合に、太陽光がどの程度、車両内に入射されるのかを予測する。
光源制御部109は、可視光発光部107の発光(具体的には、発光するか否か、及び、発光する場合の光量)を制御する。
可視光撮像部104は、ユーザ111の肌を含む領域が撮像された画像を取得する。ユーザ111の肌には、太陽からの太陽光と、可視光発光部107からの光とが照射され、これらの光の反射光が可視光撮像部104により受光される。可視光撮像部104は、人の顔又は手を含む肌が撮像されたカラー画像である肌画像を取得する。肌画像は、人の同一の箇所を時間的に連続する複数のタイミングに撮像した画像であり、例えば、動画又は複数枚の静止画で構成される。
脈波算出部105は、画像を用いてユーザ111の脈波を算出し、ユーザ111の脈波情報を出力する。
情報提示部106は、可視光撮像部104で撮像したユーザ111の顔画像を提示し、ユーザ111の顔が可視光撮像部104に映るように、ユーザ111に指示を与える。また、情報提示部106は、脈波算出部105より得た生体情報を提示する。情報提示部106は、例えば、脈波算出部105より得た心拍数及び/またはストレス指数及び/またはユーザ111の眠気情報を、脈波計測装置110のディスプレイに表示する。可視光発光部107が可視光をユーザ111に照射することについては、可視光発光部107にて上述した通りである。
経路探索部101は、ユーザ111とのインタラクションによって、ユーザ111が目的地を設定するための支援をし(図示しない)、ユーザ111による目的地の入力を受け、目的地の設定を行う。目的地の設定が完了となった場合(ステップS201でYes)には、ステップS202へ進み、そうでない場合(ステップS201でNo)にはステップS201に留まり、経路探索部101は引き続き、ユーザ111の目的地設定を支援する。
経路探索部101は、ステップS201で設定された目的地、及び図示しないGPS(Global Positioning System)から獲得した現在地に基づいて、適切な案内経路を探索し、探索した案内経路を設定する。当該設定された経路は、経路設定部102で移動経路案内に用いるために設定され、経路表示部103でユーザ111に見せるべく表示する。また、光量予測部108が、設定された案内経路を取得する。
光量予測部108は、ステップS202で探索された案内経路上の各通過点を走行する時刻と、太陽の位置(太陽高度(度)、及び、太陽方位(度))とに基づき、車両Vの走行経路における太陽光の光量を予測する。
光源制御部109は、光量予測部108が予測した、案内経路における太陽光の光量(予測光量)に基づいて、車両Vが案内経路を走行している途上において、予測光量と可視光発光部107の発光量を一定値にするように(つまり上記(式1)を満たすように)、可視光発光部107の発光量を増減させる制御をする。ここで、一定値は、経路設定部102により設定された案内経路の始点から目的地までの間で太陽光の光量の最大値よりも大きい値(例えば、上記最大値の1.1倍又は1.5倍等)としてもよい。上記一定値に満たない光量の分を可視光発光部107による発光により補うことで、ユーザ111の肌に照射される光の光量を一定に維持するためである。
可視光撮像部104は、ユーザ111の肌で反射した可視光を受光する。脈波算出部105は、可視光撮像部104が受光した可視光からユーザ111の脈波を算出する。
なお、実施の形態1では、経路探索部101が探索して決定した案内経路を走行する車両Vについて、予測位置において予測時刻に車両V内に入射する太陽光の光量を用いて、可視光発光部107が出射する光量を制御する技術を説明した。この技術は、案内経路を走行する車両Vに限らず、車両Vの位置及び現在時刻を用いて可視光発光部107が出射する光量を制御する技術に応用することもできる。
実施の形態2において、運転者に照射される光の照射量の変動を抑制する脈波計測装置であって、さらに天気を考慮して、上記変動を抑制する技術について説明する。具体的には、本実施の形態における脈波計測装置は、車外から入射する太陽光と車内の光源が出射する光との両方を利用して、ユーザの脈波を取得する脈波計測装置であって、実施の形態1における光量予測部108が、太陽位置情報202に加えて、天気予報情報を利用してユーザ111に照射される光量を予測する。なお、実施の形態1と同等の機能を有するブロックに関しては、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
図15に示すように、光量予測部1701は、予測光量を算出するに際して、太陽位置情報202に加えて天気予報情報1803を利用する点で、実施の形態1の光量予測部108と異なる。
実施の形態3において、運転者に照射される光の照射量の変動を抑制する脈波計測装置であって、さらに車両の構造を考慮して上記変動を抑制する技術について説明する。具体的には、本実施の形態における脈波計測装置は、車外から入射する太陽光と車内の光源が出射する光との両方を利用して、ユーザの脈波を取得する脈波計測装置であって、実施の形態1における光量予測部108が、太陽位置情報202に加えて、車両の構造情報を利用してユーザ111に照射される光量を予測する。一般に、車両のボンネットの色又は形状などの構造によって車両内に入射する太陽光の量は変化する。上記のように車両の構造情報を利用することで、ユーザに照射される光の量の変動を、より一層抑制することができる。なお、実施の形態1と同等の機能を有するブロックに関しては、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
図17に示すように、光量予測部1901は、予測光量を算出するに際して、太陽位置情報202に加えて車両の構造情報2003を利用する点で、実施の形態1の光量予測部108と異なる。
実施の形態4において、運転者に照射される光の照射量の変動を抑制する脈波計測装置であって、さらに経路周辺の建造物情報を考慮して上記変動を抑制する技術について説明する。具体的には、本実施の形態における脈波計測装置は、車外から入射する太陽光と車内の光源が出射する光との両方を利用して、ユーザの脈波を取得する脈波計測装置であって、実施の形態1における光量予測部108が、太陽位置情報202に加えて、経路周辺の建造物情報を利用してユーザ111に照射される光量を予測する。なお、実施の形態1と同等の機能を有するブロックに関しては、同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
図20に示すように、光量予測部2101は、予測光量を算出するに際して、太陽位置情報202に加えて経路周辺の建造物情報2203を利用する点で、実施の形態1の光量予測部108と異なる。
実施の形態5において、運転者に照射される光の照射量の変動を抑制する脈波計測装置であって、さらに、複数の経路の候補のうちから、ユーザに照射される光の光量の変動を抑制する経路を選択する技術について説明する。
経路探索部2301は、取得した現在地と目的地とを用いて、車両の案内経路の候補を複数探索する。
光量予測部2302は、経路探索部2301が探索した複数の案内経路の候補それぞれにおける予測光量を算出し、その候補のうちで光量の変動が最も小さい経路を探索し、経路探索部2301に通知する。ここで、「光量の変動が小さい」とは、光源の光量の変動の絶対値が小さいことを指すが、一例としては、「ゆっくりと変動する」場合も「光量の変動が小さい」の概念に含まれるものとする。光量がゆっくりと変動する場合には、光量を一定に制御しやすいからである。
経路探索部2301は、運転者であるユーザ111又は同乗者とのインタラクションによって、ユーザ111が目的地を設定するための支援をし(図示しない)、ユーザ111による目的地の入力を受け、目的地の設定を行う。目的地の設定が完了となった場合(ステップS2501でYes)には、ステップS2502へ進み、そうでない場合(ステップS2501でNo)にはステップS2501に留まり、経路探索部2301は引き続き、ユーザ111の目的地設定を支援する。
経路探索部2301は、ステップS2501で設定された目的地、及び図示しないGPSから獲得した現在地に基づいて、複数の案内経路の候補を探索し、複数の案内経路の候補を出力する。このとき、上述したように、一例として、交差点で右左折する経路よりも、自然にカーブした経路の方が、車両V内に入射する太陽光の光量の変動が小さいと考えられる。こういった知識を用いて、交差点で右左折する経路が探索された場合であっても、さらに経路の探索を継続して、自然にカーブした経路を探索するようにしてもよい。
光量予測部2302は、ステップS2502で探索された複数の案内経路の候補それぞれについて、当該案内経路上の各通過点における時刻と、太陽の位置(太陽高度(度)、及び、太陽方位(度))に基づき、車両Vの走行経路における太陽光の光量を予測する。
光量予測部2302は、ステップS2503で探索された複数の案内経路の候補のうち、車両V内に入射する太陽光の光量の変動が最も小さい経路を案内経路として選択し、設定する。
光源制御部109は、光量予測部2302が予測した案内経路における太陽光の光量(予測光量)に基づいて、車両Vが案内経路を走行している途上において、可視光発光部107の発光量を増減させる制御をする。制御の方法は、実施の形態1のステップS204と同じであるので省略する。
可視光撮像部104は、ユーザ111の肌で反射した可視光を受光する。脈波算出部105は、可視光撮像部104が受光した可視光からユーザ111の脈波を算出する。
上記各実施の形態における脈波計測装置の必須の構成要素について説明する。
101、2301 経路探索部
102 経路設定部
103 経路表示部
104 可視光撮像部
104A 撮像部
105、105A 脈波算出部
106 情報提示部
106A 中心部
107 可視光発光部
107A 発光部
108、1701、1901、2101、2302 光量予測部
109 光源制御部
109A 制御部
110、110A、1702、1902、2102、2303 脈波計測装置
111 ユーザ
201、1802、2002、2202 予測光量算出部
202 太陽位置情報
203 時計
1803 天気予報情報
2003 車両の構造情報
2203 経路周辺の建造物情報
S 太陽
U、UA 面
V 車両
Claims (9)
- 車両内のユーザの少なくとも肌を含む領域に光を照射する発光部と、
前記ユーザの肌を含む領域が撮像された画像を取得する撮像部と、
(A)前記車両の出発地から目的地までの走行経路を取得し、
(B)前記車両が前記走行経路上の位置を通過する予想時刻を取得し、前記予想時刻に前記位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を予測し、
(C)予測した前記太陽光の入射量と前記発光部の発光量との合計が一定値になるように前記発光部の発光量を算出し、前記位置における前記発光部の発光を制御する制御部と、
前記画像を用いて前記ユーザの脈波を算出し、前記ユーザの脈波情報を出力する脈波算出部とを備え、
前記制御部は、前記(A)において、
前記車両の前記出発地から前記目的地までの複数の走行経路の候補を取得し、
取得した前記複数の走行経路の候補上の位置を通過する予想時刻を取得し、前記予想時刻に前記位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を予測し、前記複数の走行経路の候補のうち予測された前記太陽光の入射量の変化が小さい経路ほど優先的に、前記走行経路として取得する
脈波計測装置。 - 前記制御部は、さらに、
前記予想時刻における前記位置の天気情報を取得し、予測した前記太陽光の入射量を前記天気情報に基づいて調整し、調整後の前記太陽光の入射量を用いて前記発光部の発光量を算出する
請求項1に記載の脈波計測装置。 - 前記制御部は、さらに、
前記車両の構造情報を取得し、予測した前記太陽光の入射量を前記構造情報に基づいて調整し、調整後の前記太陽光の入射量を用いて前記発光部の発光量を算出する
請求項1又は2に記載の脈波計測装置。 - 前記制御部は、さらに、
前記位置の周囲における建築物情報を取得し、予測した前記太陽光の入射量を前記建築物情報に基づいて調整し、調整後の前記太陽光の入射量を用いて前記発光部の発光量を算出する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の脈波計測装置。 - 車両内のユーザの少なくとも肌を含む領域に光を照射する発光部と、
前記ユーザの肌を含む領域が撮像された画像を取得する撮像部と、
(D)現在時刻と、前記車両の現在位置とを取得し、前記現在時刻に前記現在位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を推定し、
(E)推定した前記太陽光の入射量を用いて、前記太陽光の入射量と前記発光部の発光量との合計が一定値になるように前記発光部の発光量を算出し、前記発光部の発光を制御する制御部と、
前記画像を用いて前記ユーザの脈波を算出し、前記ユーザの脈波情報を出力する脈波算出部とを備える
脈波計測装置。 - 制御方法であって、
車両の出発地から目的地までの走行経路を取得し、
前記車両が前記走行経路上の位置を通過する予想時刻を取得し、
前記予想時刻に前記位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を予測し、
前記入射量と発光部の発光量との合計が一定値になるように前記発光量を算出し、
前記発光部に前記位置において、前記発光量で光を発光させ、前記光は前記車両内のユーザの肌を含む領域を照射し、
前記肌の画像を含む画像を取得し、
前記画像を用いて前記ユーザの脈波を算出し、
前記脈波に関する情報を出力する
制御方法。 - 制御方法であって、
現在時刻と、前記車両の現在位置とを取得し、前記現在時刻に前記現在位置に位置する前記車両内に入射する太陽光の入射量を推定し、
前記入射量を用いて、前記入射量と発光部の発光量との合計が一定値になるように前記発光量を算出し、
前記発光部に前記発光量で光を発光させ、前記光は前記車両内のユーザの肌を含む領域を照射し、
前記肌の画像を含む画像を取得し、
前記画像を用いて前記ユーザの脈波を算出し、
前記脈波に関する情報を出力する
制御方法。 - 請求項6に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項7に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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