JP2671394B2 - Driver abnormal condition detection device - Google Patents
Driver abnormal condition detection deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、脈拍センサが検出した脈拍数に基づき、運
転者の精神的あるいは身体的異常状態を検出して告知す
る運転者異常状態検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormal driver state detection device for detecting and notifying an abnormal mental or physical state of a driver based on the pulse rate detected by a pulse sensor.
従来の技術 従来、運転者の異常状態を検出する装置としては、実
開昭62−9404号公報や、特開昭62−15129号公報に開示
されたものが提案されている。すなわち、これらの装置
は脈拍センサにより運転者の脈拍数を検出し、該脈拍数
の単位時間当たりの平均値や分散、分散／平均値等が基
準値以上であるとき、あるいは複数の脈拍センサで検出
した複数の検出信号がともに所定レベル以上であると
き、運転者が興奮状態や異常緊張状態にあとを判別して
告知するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as devices for detecting an abnormal state of a driver, those disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-9404 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-15129 have been proposed. That is, these devices detect the pulse rate of the driver by the pulse sensor, and when the average value, variance, variance / average value, etc. of the pulse rate per unit time are equal to or greater than a reference value, or when a plurality of pulse sensors are used. When a plurality of detected signals detected are both above a predetermined level, the driver discriminates the excitement state or the abnormal tension state and notifies the driver.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の装置において前記単
位時間の設定は、任意のタイミングで行われるようにな
っており、したがって単位時間の設定タイミングの相違
により、単位時間内における脈拍数は大きく異なる。す
なわち脈拍数をカウントする方法としては、第17図に示
した心電波形のＲ波（最も強く鼓動として感じられる波
形部分）をRn,Rn+1,…として時系列的カウントする方法
と、Ｒ波の間隔時間Tnを測定し、その都度60秒間当たり
の脈拍数に換算して、下記式に示した瞬時心拍数Ｈを測
定する方法とがある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional device, the setting of the unit time is performed at an arbitrary timing. Therefore, due to the difference in the setting timing of the unit time, the pulse within the unit time is The numbers are very different. That is, as a method of counting the pulse rate, a method of time-sequentially counting the R wave of the electrocardiographic waveform shown in FIG. 17 (the waveform portion where the strongest pulsation is felt) as R n , R n + 1 , ... , R wave interval time Tn is measured, converted into pulse rate per 60 seconds each time, and the instantaneous heart rate H shown in the following formula is measured.
Ｈ＝60/Tn いずれの方法においても、単位時間の設定タイミング
の相違によりカウント数は大きく異なり、このことは例
えば第18図に示した領域Ａにおいて、タイミングＩによ
りカウントを行った場合と、タイミングIIによりカウン
トを行った場合とでは、Tnの値やＨの値が異なることか
ら容易に理解し得る。H = 60 / Tn In any of the methods, the number of counts is greatly different due to the difference in the unit time setting timing. This means that, for example, in the area A shown in FIG. It can be easily understood because the value of Tn and the value of H are different from the case of counting by II.
又、一般に被測定者は脈拍数を検出する際に、安静状
態におかれる。これは脈拍数の変動要因には、精神的条
件（興奮、緊張）や筋肉運動、さらには疾病等が複雑に
混在しているため、特に筋肉運動に起因する脈拍数の変
動を排除するためであり、このように被測定者を安静状
態におくことにより、大脳の活動水準を判断するのに有
効な脈拍数の測定が可能となる。したがって運転者の脈
拍数を検出する際にも、運転者が安静状態であること
が、大脳の活動水準を判断するのに好ましいのである
が、運転者においては運転動作等に起因する身体の動き
が恒常的に伴い、この身体の動きに起因するする脈拍数
の増加は、不可避的なものである。In addition, the person to be measured is generally placed in a resting state when detecting the pulse rate. This is because in order to eliminate the fluctuation of the pulse rate due to the muscle movement, since the mental factors (excitement, tension), muscle movement, and diseases are complicatedly mixed in the factors of the fluctuation of the pulse rate. Thus, by keeping the subject in a resting state in this manner, it becomes possible to measure the pulse rate effective for judging the activity level of the cerebrum. Therefore, even when detecting the pulse rate of the driver, it is preferable for the driver to be in a resting state to judge the activity level of the cerebrum, but for the driver, the movement of the body caused by the driving action etc. However, the increase in the pulse rate due to the movement of the body is unavoidable, as is always the case.
すなわち第19図は、正常運転時の脈拍変動を記録した
ものであり（「鉄道労働科学」、′73、No.27）、同図
よりクラッチ操作、ブレーキ操作を伴う運転中の脈拍数
と変動、信号停止による脈拍数の低下傾向、及び変動分
の減少傾向等が観察される。That is, Fig. 19 is a record of pulse fluctuations during normal operation ("Railway Labor Science", '73, No. 27). From Fig. 19, pulse rate and fluctuations during operation accompanying clutch operation and brake operation are recorded. , A decrease in pulse rate due to signal stop, and a decrease in fluctuations are observed.
したがって、前述した従来の装置のように運動動作に
起因する脈拍数の増加を考慮することなく、脈拍数のみ
を検出して運転者の異常を判別告知すると、脈拍数が増
加した際、その増加原因が筋肉運動に起因するものか、
実際の運転者の異常に起因するものかを判別しがたく、
必ずしも正確に運転者の異常状態を告知し得るものでは
なかった。Therefore, when the pulse rate is increased and the driver's abnormality is notified by detecting only the pulse rate and notifying the increase in the pulse rate due to the exercise operation as in the conventional device described above, the increase is detected. Whether the cause is due to muscle exercise,
It is difficult to determine whether it is due to an actual driver abnormality,
It was not always possible to accurately announce the abnormal condition of the driver.
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、より正確に運転者の異常状態を検出すること
可能にした運転者異常状態検出装置を提供することを目
的とするものである。The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a driver abnormal state detection device capable of detecting an abnormal state of the driver more accurately. is there.
課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の運転者異常状態検
出装置にあっては、運転者の脈拍数を検出する脈拍セン
サを有し、該脈拍センサが検出した脈拍数に基づいて運
転者の異常状態を判別する装置において、前記脈拍数の
平均値および分散を演算する演算手段と、前記脈拍数の
平均値および分散の値の大きさの組み合わせに応じて予
め複数の重み付け係数が設定されている一方、これら複
数の重み付け係数のなかから前記脈拍数の平均値および
分散のそれぞれの演算値の組み合わせに対応するいずれ
か一つの重み付け係数を特定するとともに、この特定さ
れた重み付け係数と過去の累積疲労度とに基づいて運転
者の新たな累積疲労度を演算し、この演算結果に応じて
運転者の異常状態を判別する疲労度演算手段とを設けて
ある。又前記運転者の身体の動きを感知する体動センサ
を設けるとともに、該体動センサが感知した身体の動き
に応じて基準脈拍数や基準分散値を変化させ、あるいは
異常レベルを演算推定し、該異常レベルに基づいて運転
者の異常状態を判別するように構成されている。Means for Solving the Problems In the driver abnormal state detection device of the present invention in order to solve the problems, a pulse sensor for detecting the pulse rate of the driver is provided, and the pulse rate detected by the pulse sensor. In the device for determining an abnormal state of the driver based on the above, in accordance with a combination of the calculating means for calculating the average value and the variance of the pulse rate, the magnitude of the average value and the variance value of the pulse rate, a plurality of in advance. While the weighting coefficient is set, from among the plurality of weighting coefficients, one of the weighting coefficients corresponding to the combination of the respective calculated values of the average value and the variance of the pulse rate is specified, and this is specified. Based on the weighting coefficient and the cumulative fatigue level in the past, a new cumulative fatigue level of the driver is calculated, and a fatigue index calculation means for determining an abnormal condition of the driver according to the calculation result. It is provided. In addition, a body movement sensor for detecting the movement of the body of the driver is provided, and the reference pulse rate or the reference dispersion value is changed according to the movement of the body detected by the body movement sensor, or the abnormal level is calculated and estimated, It is configured to determine the abnormal state of the driver based on the abnormal level.
作用 前記構成において、脈拍センサは運転者の脈拍を電気
信号として検出し、パルス波に変換して演算手段に出力
すると、演算手段は脈拍数の平均値、分散を演算し、疲
労度演算手段に出力する。すると該疲労度演算手段は、
平均値、分散の大小に応じて、予め設定されている複数
の重み付け係数のなかから該当するいずれか一つの重み
付け係数を選定し、該重み付け係数と今までの累積疲労
度とを用いて、新たな累積疲労度を演算する。そしてこ
の累積疲労度が基準値を越えた否かを判別し、越えた場
合には運転者が異常状態にあるものと判別して、警報等
を作動させてこれを告知する。Action In the above configuration, the pulse sensor detects the pulse of the driver as an electric signal, converts it into a pulse wave and outputs it to the calculating means, and the calculating means calculates the average value and variance of the pulse rate, and the fatigue calculating means Output. Then, the fatigue degree calculating means
Depending on the average value and the magnitude of the variance, one of the corresponding weighting factors is selected from among a plurality of preset weighting factors, and the weighting factor and the cumulative fatigue level up to this point are used to create a new value. Calculate the cumulative fatigue level. Then, it is determined whether or not the cumulative fatigue level exceeds a reference value, and if it exceeds, it is determined that the driver is in an abnormal state, and an alarm or the like is activated to notify this.
又運転者が運転操作等の動作を行うと、体動センサは
運転操作を行った運転者の身体の動きを感知し、この体
動センサによって感知された運転者の動きに基づいて、
運転者の異常状態を判別するための基準脈拍数や基準分
散値が変化する。したがって筋肉運動、つまり運転者に
おいては運転操作に起因する脈拍数の増加があった場合
には、その基準脈拍数や基準分散値が変化することによ
って、前記脈拍数の増加が異常状態と判別されるような
ことはない。When the driver performs an operation such as a driving operation, the body motion sensor senses a movement of the body of the driver who performed the driving operation, and based on the movement of the driver sensed by the body movement sensor,
The reference pulse rate and the reference variance value for determining the abnormal state of the driver change. Therefore, if there is an increase in the pulse rate due to the muscle movement, that is, the driver's driving operation, the increase in the pulse rate is determined to be an abnormal state by changing the reference pulse rate or the reference variance value. There is no such thing.
さらに前記体動センサが検出した運転者の動きから、
当該運転者の標準運転状態を判別することにより、該標
準運転状態における脈拍数を基準として、該脈拍数の異
常レベルを演算推定することができる。したがって、当
該運転者の脈拍数が該異常レベルに達した時点で警報を
作動させることにより、実際に運転者が異常状態となっ
た場合にのみ異常の告知を行うことが可能となる。Furthermore, from the movement of the driver detected by the body motion sensor,
By determining the standard driving state of the driver, the abnormal level of the pulse rate can be calculated and estimated with reference to the pulse rate in the standard driving state. Therefore, by activating the alarm when the pulse rate of the driver reaches the abnormal level, it is possible to notify the abnormality only when the driver actually enters the abnormal state.
実施例 以下、本発明の一実施例について図面に従って説明す
る。すなわち第１図に示したように運転者異常状態検出
装置１には脈拍センサ２が設けられている。該脈拍セン
サ２は、医療機関で用いられている生体電極であって、
第２図に示したように運転者の身体に密着される支持板
３を有し、該支持板３の密着面には電極面４が設けられ
ている。該電極面４にはリード線５の一端が接続されて
おり、該リード線５の他端部には第１図に示した演算手
段たる演算部６の入力ポートに接続される端子７が設け
られている。又第３図に示したようにステアリングホイ
ール８には、その全周に亙って導電板９が設けられてお
り、該導電板９はステアリングホイール８のスポーク10
内等に埋設されている金属部材を介して接地されてい
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. That is, as shown in FIG. 1, the driver abnormal condition detecting device 1 is provided with a pulse sensor 2. The pulse sensor 2 is a biological electrode used in medical institutions,
As shown in FIG. 2, it has a support plate 3 that is in close contact with the driver's body, and an electrode surface 4 is provided on the close contact surface of the support plate 3. One end of a lead wire 5 is connected to the electrode surface 4, and the other end of the lead wire 5 is provided with a terminal 7 connected to an input port of an arithmetic unit 6 which is an arithmetic means shown in FIG. Has been. Further, as shown in FIG. 3, the steering wheel 8 is provided with a conductive plate 9 over the entire circumference thereof, and the conductive plate 9 is a spoke 10 of the steering wheel 8.
It is grounded through a metal member embedded in the interior or the like.
前記演算部６は第４図に示したように、前記脈拍セン
サ２から出力される脈拍パルス波の時間間隔Tiを測定す
る機能と、60/Tiを演算する機能、及びｎ個の60/Tiの平
均値HR（以下単に平均値HRとする）と分散VHRとを演算
する機能を有している。この演算部６の出力側には、疲
労度演算手段たる疲労度計算部11が設けられており、該
疲労度計算部11には、前記平均値HRと分散VHRの値の大
小の組み合わせに応じて、下記表−１に示したように
「状態」と「重み付け係数」との関係が予め設定されて
いて、いずれか一つの重み付け係数を選択した上で下記
式に示した累積疲労度Hrを演算し、その演算結果に応
じて警報部12を作動させる機能を有している。As shown in FIG. 4, the calculation unit 6 has a function of measuring the time interval Ti of the pulse pulse wave output from the pulse sensor 2, a function of calculating 60 / Ti, and n 60 / Ti. It has a function of calculating an average value HR (hereinafter simply referred to as an average value HR) and a variance V HR . On the output side of the calculation unit 6, there is provided a fatigue calculation unit 11, which is a fatigue calculation unit, and the fatigue calculation unit 11 is provided with a combination of the average value HR and the variance V HR. Accordingly, as shown in Table 1 below, the relationship between the “state” and the “weighting coefficient” is preset, and after selecting one of the weighting coefficients, the cumulative fatigue degree Hr shown in the following formula And has a function of operating the alarm unit 12 according to the calculation result.
なお、前記表において各状態とこれに対応する重み付け
係数は、以下のように定義されている。 In addition, in the above table, each state and the weighting coefficient corresponding thereto are defined as follows.
（１）精神的興奮：例えば予期しない出来事が生じたと
きに、脈拍が上昇して元の脈拍数まで低下するまでの比
較的長い時間を意味し、平均値HRが大（目安として120
回／分）、分散VHRが小のときと定義する。(1) Mental excitement: For example, when an unexpected event occurs, it means a relatively long time until the pulse rises and falls to the original pulse rate, and the average value HR is large (120
Times / min) and variance V HR is defined as small.
（２）運動：体動に伴う筋肉運動状態であって、体動直
後に瞬時脈拍数は上昇し、またすぐ元に戻る特性を示す
ことから、平均値HRと分散VHRがともに大のときと定義
する。(2) Exercise: A state of muscular movement associated with body movement, in which the instantaneous pulse rate rises immediately after body movement and immediately returns to the original state, so when both the average value HR and the variance V HR are large. It is defined as
（３）標準運転状態：通常の運転操作に伴う体動であっ
て、平均値HRが中（目安として80〜120回／分）、分散V
HRが中のときと定義する。(3) Standard operating state: Body movements associated with normal driving operation, average HR is medium (80 to 120 times / minute as a guide), and variance V
Defined when HR is medium.
（４）安静：車両を停止させて休憩している状態であっ
て、平均値HRが小（目安として80回／分）、分散VHRも
小のときと定義する。(4) Rest: It is defined as a state in which the vehicle is stopped and resting, the average value HR is small (80 times / minute as a guide), and the variance V HR is also small.
また前記表において、重み付け係数α、β、γ、δの
関係は、α≧β＞γ＞δとする。ここでα≧βとした理
由は、精神的興奮が起きる状態、例えばヒヤッとするこ
とが起きる状態では、既に疲労していたり、あるいは運
転に適さない精神状態と考えられるため、「運動」より
係数を更に大きく設定したものである。In the above table, the relationship among the weighting factors α, β, γ and δ is α ≧ β>γ> δ. The reason for α ≧ β here is that it is considered that the person is already tired or is not suitable for driving in a state where psychological excitement occurs, for example, in a state where a person feels nervous, so a coefficient from “exercise” Is set to a larger value.
次に以上の構成にかかる本実施例の作用について第５
図に示したフローチャートに従って説明する。すなわ
ち、まずステップ101では累積疲労度Hrをリセットし、
次にステップ102〜204においては瞬時脈拍数60/Tiをｎ
個計測するためのカウンタのインクリメントを行う。つ
まり第４図に示した脈拍パルスが出力されているか否か
を判別し（ステップ102）、脈拍パルスが出力されてい
れば、タイマカウントＩがｎとなるまで１づつ増加させ
る（ステップ103、104）。そしてタイマカウントＩがｎ
となり、60/T1,60/T2,60/T3……60/Tiがｎ個計測される
と、ステップ105に進みタイマカウントＩをリセットす
るとともに、同ステップに示したように平均値HRと分散
VHRとを演算する（ステップ105）。Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described.
The description will be made according to the flowchart shown in FIG. That is, first, in step 101, the cumulative fatigue level Hr is reset,
Next, in steps 102 to 204, the instantaneous pulse rate 60 / Ti is set to n.
Increment the counter to measure individual pieces. That is, it is determined whether or not the pulse pulse shown in FIG. 4 is output (step 102), and if the pulse pulse is output, it is incremented by 1 until the timer count I reaches n (steps 103 and 104). ). And the timer count I is n
When 60 / T 1 , 60 / T 2 , 60 / T 3 ... 60 / Ti is measured n times, the process proceeds to step 105, the timer count I is reset, and the average value as shown in the same step. HR and variance
Calculate V HR and (step 105).
次に平均値HRが120回／分より大であるか否かを判別
し（ステップ106）、大であればさらに分散VHRが基準値
V0より大であるか否かを判別する（ステップ107）。こ
のステップ106、107の判別がともに大であれば、前記表
より運転者は「運動」状態にあると推定することがで
き、前記式におけるＣの値として、重み付け係数βが
選択され（ステップ108）、ステップ106の判別が大であ
って、ステップ107の判別が小であれば、運転者は「精
神的興奮」状態にあると推定され、重み付け係数αが選
択される（ステップ109）。Next, it is judged whether or not the average value HR is larger than 120 times / minute (step 106), and if it is larger, the variance V HR is the reference value.
It is determined whether or not it is larger than V 0 (step 107). If both the determinations at steps 106 and 107 are large, it can be estimated from the above table that the driver is in the "exercise" state, and the weighting coefficient β is selected as the value of C in the above equation (step 108). If the determination in step 106 is large and the determination in step 107 is small, it is estimated that the driver is in the "mental agitation" state, and the weighting coefficient α is selected (step 109).
一方、ステップ106の判別が小であれば、ステップ200
に進み、平均値HRが80回／分以上か否かを判別し、この
判別が大であれば同様に前記表から運転者は「標準運転
状態」にあると推定することができ、重み付け係数γが
選択され（ステップ201）、又前記判別が小であれば、
運転者は前記表より「安静」状態にあると推定すること
ができ、重み付け係数δが選択される（ステップ20
3）。On the other hand, if the determination in step 106 is small, step 200
Then, it is determined whether or not the average value HR is 80 times / minute or more. If this determination is large, it can be estimated from the above table that the driver is in the “standard driving state”, and the weighting coefficient is determined. γ is selected (step 201), and if the determination is small,
The driver can infer from the table that he is in the "rest" state and the weighting factor δ is selected (step 20).
3).
次に、このようにしてステップ108、109、201、202に
おいて前記式のC:α，β，γ，δのいずれかが選択さ
れると、この係数Ｃを用いて、式から累積疲労度Hrが
演算され（ステップ203）、該累積疲労度Hrが基準疲労
度H0を越えるものであれば（ステップ204）、警報部12
を作動させて運転者にこれを告知する。Next, when any one of C: α, β, γ, δ in the above equation is selected in this way in steps 108, 109, 201, 202, the cumulative fatigue degree Hr is calculated from the equation using this coefficient C. Is calculated (step 203), and if the cumulative fatigue level Hr exceeds the reference fatigue level H 0 (step 204), the alarm unit 12
Is activated to notify the driver of this.
したがって脈拍数の変動要因が精神的条件や筋肉運動
等が複雑に混在していても、累積疲労度Hrに基づく運転
者の異常状態を精度よく検出することができる。又運転
者にあっては、警報部12から発せられる警報音により、
自己の身体に累積疲労が生じていることを自覚すること
ができ、休息をとる等の手段により、安全運転を励行す
ることが可能となるのである。Therefore, even if the factors of varying the pulse rate are complicatedly mixed with mental conditions and muscle movements, it is possible to accurately detect the abnormal state of the driver based on the cumulative fatigue level Hr. For the driver, the alarm sound emitted from the alarm unit 12
It is possible to realize that accumulated fatigue is occurring in one's own body, and it is possible to encourage safe driving by means such as taking a rest.
なお、前述のように本実施例においては、医療機関で
用いられる生体電極を脈拍センサ２として用いており、
この際問題となるのは生体の接地の処理である。しかし
本実施例では、ステアリングホイール８に導電板９を設
けたことから、運転者がステアリングホイール８を握持
することによって、脈拍センサ２と生体とが確実に共通
接地され、生体電位が微弱であっても、検知、増幅の信
号処理過程で、基線変動やノイズ混入の虞れはない。As described above, in this embodiment, the bioelectrode used in the medical institution is used as the pulse sensor 2.
In this case, the problem is the processing of grounding the living body. However, in this embodiment, since the steering wheel 8 is provided with the conductive plate 9, the driver grasps the steering wheel 8 so that the pulse sensor 2 and the living body are reliably grounded in common, and the biopotential is weak. Even if there is, there is no fear of baseline fluctuation or noise mixing in the signal processing process of detection and amplification.
第６図は本発明の第２実施例を示すものであり、運転
者の体導レベルに応じて、異常状態の判別基準となる基
準脈拍数や基準分散値を変更するようにしたものであ
る。すなわち脈拍センサ２の出力側には、瞬時心拍数Ｈ
を、Ｈ＝60/Tn（第18、19図参照）として演算する瞬時
心拍演算部13が設けられており、該瞬時心拍演算部13の
出力側には、異常値判断部14が設けられている。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, in which the reference pulse rate and the reference dispersion value, which are the reference for determining the abnormal state, are changed according to the driver's body conduction level. . That is, on the output side of the pulse sensor 2, the instantaneous heart rate H
Is provided as H = 60 / Tn (see FIGS. 18 and 19), and an instantaneous heartbeat calculating unit 13 is provided. An abnormal value determining unit 14 is provided on the output side of the instantaneous heartbeat calculating unit 13. There is.
又第７、８図に示したようにシートベルトリトラクタ
15の巻き取り軸16にはシートベルト17が巻装されてお
り、前記巻き取り軸16の一端には、巻き取りばね部18と
ロック機構部19とが、他端部には、引き出し量制御部20
が設けられている。該引き出し量制御部20は、前記巻き
取り軸16に固着されたギヤ21と、該ギヤ21に連係された
モータ22、及び引き出し位置メモリ23とからなり、前記
シートベルトリトラクタ15のハウジング24には、体動セ
ンサ25が取り付けられている。該体動センサ25は、前記
ギヤ21の移動歯数を検出するフォトカプラであって、前
記移動歯数の検出に基づいてON信号を出力するように構
成され、この体動センサ25の出力側には、前記ON信号に
基づいて、体動の大きさ、すなわち体動レベルを判別し
て出力する体動レベル判断部26が設けられている。Also, as shown in FIGS. 7 and 8, the seat belt retractor is
A seat belt 17 is wound around a take-up shaft 16 of 15, a take-up spring part 18 and a lock mechanism part 19 are provided at one end of the take-up shaft 16, and a withdrawal amount control is provided at the other end. Part 20
Is provided. The pull-out amount control unit 20 includes a gear 21 fixed to the winding shaft 16, a motor 22 linked to the gear 21, and a pull-out position memory 23, and the housing 24 of the seat belt retractor 15 has a housing 24. A body motion sensor 25 is attached. The body motion sensor 25 is a photocoupler that detects the number of moving teeth of the gear 21, and is configured to output an ON signal based on the detection of the number of moving teeth. Is provided with a body movement level determination unit 26 that discriminates and outputs the magnitude of body movement, that is, the body movement level based on the ON signal.
該体動レベル判断部26の出力信号は前記異常値判断部
14に入力されるようになっている。該異常値判断部14は
前記体動レベルに基づいて、下記表−２及び第９図に示
したように基準心拍数H0,H1、H2と基準分散値VHR0,
VHR1,を設定変更するとともに、これらの値と前記平均
値HR及び分散VHRとの比較結果を、セーフティドライブ
コントロールユニット27の出力回路28に入力するように
構成されている。The output signal of the body movement level determination unit 26 is the abnormal value determination unit.
It is supposed to be input to 14. Based on the body motion level, the abnormal value determination unit 14 determines the reference heart rate H 0 , H 1 and H 2 and the reference variance value V HR0 , as shown in Table 2 and FIG. 9 below.
It is configured to change the setting of V HR1 and input the comparison result of these values with the average value HR and the variance V HR to the output circuit 28 of the safety drive control unit 27.
又この表において、各体動レベルの基準心拍数と基準
分散値の実数値の一例を以下に示す。 Further, in this table, an example of the actual values of the reference heart rate and the reference variance of each body movement level is shown below.
体動レベル0:運転者が安静状態にある場合であって、基
準心拍数約70回／分、基準分散値約10回／分。Body movement level 0: When the driver is in a resting state, the standard heart rate is about 70 beats / minute, and the standard variance value is about 10 beats / minute.
体動レベルI:運転者が通常のハンドル、ブレーキ、アク
セル操作を行った場合であって、基準心拍数120回／
分、基準分散値約20回／分。Body movement level I: When the driver performs normal steering wheel, brake, and accelerator operation, and the standard heart rate is 120 times /
Min, standard dispersion value about 20 times / min.
体動レベルII:運転者がシートバックから背が離れるス
イッチ操作や、後退運転時に身体を捩る動作を行った場
合であって、基準分散値は設定せず、基準心拍数約150
回／分である。Body movement level II: When the driver operates the switch to move his / her back away from the seat back or twists his / her body during backward driving, the reference variance value is not set, and the reference heart rate is about 150.
Times / minute.
ここで体動レベルIIにおいて、基準分散値を設定しな
いのは、大きな動作を行った場合には、瞬間的に分散値
が60回／分相当に変化することも希ではなく、よって数
値的に分散値を特定し得ないからである。In the body movement level II, it is not rare that the reference variance value is not set, and it is not rare for the variance value to instantaneously change to 60 times / minute when a large motion is performed. This is because the variance value cannot be specified.
前記セーフティドライブコントロールユニット27はイ
ンターフェイス29、マイコン30及び前記出力回路28から
なり、該出力回路28には運転者の異常状態を告知する表
示部31が接続されているとともに、前記インターフェイ
ス29には下記の信号が入力されるようになっている。The safety drive control unit 27 is composed of an interface 29, a microcomputer 30, and the output circuit 28. The output circuit 28 is connected with a display unit 31 for notifying an abnormal state of the driver, and the interface 29 has the following: The signal of is input.
操舵パターンを検出する転舵角速度センサ32の操舵信
号。The steering signal of the turning angular velocity sensor 32 that detects the steering pattern.
悪天候（雨天）を検出するワイパースイッチ33のワイ
パー信号。Wiper signal of wiper switch 33 for detecting bad weather (rainy weather).
運転時刻（夜間）を検出するライトスイッチ34のライ
ト信号。Light signal of the light switch 34 that detects the driving time (night).
走行速度を検出するスピードメータ35の車速信号。The vehicle speed signal of the speedometer 35 that detects the traveling speed.
運転時間を検出する時計36の時刻信号。Time signal of clock 36 to detect driving time.
誤作動防止を検出するブレーキ37、ターンシグナル3
8、クラッチ、インヒビタースイッチ39の各信号。Brake 37 to detect malfunction prevention, turn signal 3
8, clutch, inhibitor switch 39 signals.
なお前記表示部31には、スタートインジケータ40、運
転時間インジケータ41、絵表示42、リセットスイッチ43
とともに、図示しないブザーが設けられている。The display unit 31 includes a start indicator 40, an operating time indicator 41, a pictorial display 42, and a reset switch 43.
A buzzer (not shown) is also provided.
以上の構成にかかる本実施例において、セーフティド
ライブコントロールユニット27は〜の各信号に基づ
き、車両走行時約30分毎に運転時間インジケータ41を点
灯させ、約２時間走行毎に10秒間絵表示42とブザーを作
動させて、休息を促す。また夜間や雨天走行時には、実
際の運転時間の1.2倍を運転時間とし、運転時間インジ
ケータ41に表示し、さらに車速が50km/h以上で走行して
いるときには、疲労運転時にしばしば現れると考えられ
る一定のパターンのステアリング操作と合致したか否か
を判断し、運転時間に関係なく絵表示42とブザーで休息
を促す。In the present embodiment having the above-mentioned configuration, the safety drive control unit 27 turns on the driving time indicator 41 about every 30 minutes when the vehicle is traveling based on each signal of, and displays a pictorial display 42 for 10 seconds every about 2 hours of traveling. And activate the buzzer to encourage rest. When driving at night or in the rain, 1.2 times the actual driving time is set as the driving time and displayed on the driving time indicator 41.Furthermore, when driving at a vehicle speed of 50 km / h or more, it is considered that it often appears during fatigue driving. It is determined whether or not it matches the steering operation of the pattern, and the rest is urged by the pictorial display 42 and the buzzer regardless of the driving time.
他方、瞬時心拍演算部13は第10図のフローチャートに
示したように、内蔵されたタイマに単位時間Ｔをセット
し（ステップ201）、脈拍センサ２から出力される単位
時間Ｔ当たりの脈拍を検知する（ステップ202）。さら
に瞬時心拍演算部13は、瞬時心拍数Ｈを演算し（ステッ
プ203）、該瞬時心拍数Ｈを用いて単位時間Ｔ当たりの
平均心拍HRと分散VHRとを演算する（ステップ204）。On the other hand, the instantaneous heartbeat calculating unit 13 sets the unit time T in the built-in timer as shown in the flowchart of FIG. 10 (step 201), and detects the pulse per unit time T output from the pulse sensor 2. Yes (step 202). Instantaneous heart rate calculation unit 13 further calculates the instantaneous heart rate H (step 203), computes the the average heart HR per unit time T and variance V HR using instantaneous time heart rate H (step 204).
一方、運転者がシートベルト17を着用し終わると、モ
ータ22が作動してシートベルト17の弛み量を巻とり、こ
れによってシートベルト17は運転者に密着するととも
に、この密着したベルト位置が引き出しメモリ23により
記憶される。したがって運転者の体動により、シートベ
ルト17が再び引き出されギヤ21が回転すると、フォトカ
プラからなる体動センサ25がギヤ21の移動歯数をカウン
トし、該移動歯数により運転者のである体動を検出する
ことが可能な状態となる。On the other hand, when the driver finishes wearing the seat belt 17, the motor 22 operates to wind up the amount of slack of the seat belt 17, whereby the seat belt 17 is brought into close contact with the driver, and the close contact belt position is pulled out. It is stored in the memory 23. Therefore, when the seat belt 17 is pulled out again and the gear 21 is rotated by the body movement of the driver, the body movement sensor 25 composed of a photocoupler counts the number of moving teeth of the gear 21, and the body number of the driver is determined by the number of moving teeth. It becomes possible to detect motion.
すると体動レベル判断部26は、体動センサ25の検出信
号から運転者の体動があるか否かを判別し（ステップ20
5）、体動がない場合には「安静」であるとしてステッ
プ206に進む。これによって、異常値判断部14は、現在
の平均心拍HRと分散VHRが安静状態における基準心拍数H
0と基準分散値VHR0以内であるか否かを判別し、以上で
あれば運転者に異常状態が生じていることから、表示部
31に作動信号を出力する。このため、表示部31内のブザ
ーが作動し（ステップ210）、運転者の安静状態におけ
る異常状態が告知される。Then, the body movement level determination unit 26 determines from the detection signal of the body movement sensor 25 whether or not there is body movement of the driver (step 20
5) If there is no body movement, it is considered "rest" and the process proceeds to step 206. Accordingly, the abnormal value determination unit 14 determines that the current average heart rate HR and the variance V HR are the reference heart rate H in the resting state.
0 and the reference variance value V HR 0 or less, and if it is above, the driver is in an abnormal state.
Output an operation signal to 31. For this reason, the buzzer in the display unit 31 is activated (step 210), and an abnormal state of the driver in a resting state is notified.
又前記ステップ205において、運転者の体動があった
場合には、その体動が大きいか否かが判別され（ステッ
プ207）、体動が小さい場合には「標準動作」であると
してステップ208に進む。該ステップ207では、現在の平
均心拍HRと分散VHRが標準動作状態における基準心拍数H
1と基準分散値VHR1以内であるか否かを判別し、以上で
あれば運転者に異常状態が生じていることから、表示部
31に作動信号を出力し、前述したようにブザーを作動さ
せる。Further, in the step 205, if there is a body movement of the driver, it is judged whether or not the body movement is large (step 207), and if the body movement is small, it is regarded as "standard movement" and the step 208 is performed. Proceed to. In step 207, the current average heart rate HR and variance V HR are the reference heart rate H in the standard operating state.
1 and whether it is within the reference variance value V HR1 or not, and if it is above, the driver is in an abnormal state.
The operation signal is output to 31 and the buzzer is operated as described above.
さらに、ステップ207運転者の体動が大きいと判別さ
れた場合には、「大きい動作」であるとしてステップ20
9に進む。ステップ209においては、現在の平均心拍HRと
分散VHRが大きい動作状態における基準心拍数H2と基準
分散値VHR2以内であるか否かを判別し、以下であれば最
初のステップ201に戻り、以上であれば運転者に異常状
態が生じていることから、表示部31に作動信号を出力
し、同様にブザーを作動させる。Further, if it is determined in step 207 that the body movement of the driver is large, the step 20 is determined to be “large motion”.
Go to 9. In step 209, it is determined whether or not the current average heart rate HR and the variance V HR are within the reference heart rate H 2 and the reference variance value V HR2 in the operating state, and if it is below, the process returns to the first step 201. If the above is true, the driver is in an abnormal state. Therefore, an operation signal is output to the display unit 31 and the buzzer is operated in the same manner.
したがって、このように運転者の態様が、「安静」
「標準動作」「大きい動作」に区分された後、各態様に
応じた基準心拍数H0と基準分散値VHR0とに基づいて、運
転者の異常状態が判別されることとなる。Therefore, the driver's mode is "rest" in this way.
After being divided into “standard motion” and “large motion”, the abnormal state of the driver will be determined based on the reference heart rate H 0 and the reference variance value V HR0 according to each mode.
このため、運転動作に起因する脈拍数の増加を考慮し
つつ、脈拍数が増加した際、その増加原因が筋肉運動に
起因するものではなく、実際の運転者の異常に起因する
ものであると判別することができ、正確に運転者の異常
状態のみを告知し得るのである。Therefore, while taking into account the increase in pulse rate due to driving motion, when the pulse rate increases, the cause of the increase is not due to muscular exercise, but rather due to an abnormality of the actual driver. It is possible to make a distinction and accurately notify only the abnormal condition of the driver.
第11図は本発明の第３実施例の基準心拍数−基準分散
値設定特性図を示すものであり、平均心拍数が低いとき
にも異常状態と判別するようにしたものである。すなわ
ち、縦軸に設定された基準心拍数には、安静状態におけ
る基準心拍数H0より低い値である「覚低」状態の基準心
拍数H1′が設定されている。FIG. 11 is a reference heart rate-reference dispersion value setting characteristic diagram of the third embodiment of the present invention, in which an abnormal state is determined even when the average heart rate is low. That is, the reference heart rate set on the vertical axis is set to the reference heart rate H 1 ′ in the “low” state, which is lower than the reference heart rate H 0 in the resting state.
かかる実施例においては、例えば図示したポイント、
すなわち「安静」時の基準心拍数H0より低いポイントに
運転者の現在の平均心拍数HCが存在する場合には、これ
を異常状態と判別することができ、運転者の心拍数が低
下するような運転者の異常状態をも検出して告知するこ
とが可能となるのである。In such an embodiment, for example, the points shown,
That is, if the current average heart rate H C of the driver exists at a point lower than the reference heart rate H 0 at the time of “rest”, it can be judged as an abnormal state, and the heart rate of the driver decreases. It is possible to detect and notify even the abnormal state of the driver.
第12図は本発明の第４実施例を示すものであり、脈拍
センサ２の出力側には、該脈拍センサ２の出力信号から
Ｒ波（第18図参照）を取り出すコンパレータ44が設けら
れており、該コンパレータ44の出力信号は異常値判断部
14に入力されるようになっている。なお該異常値判断部
14、体動センサ25、体動レベル判断部26、警報部12等の
構成は前記実施例と同様である。FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. On the output side of the pulse sensor 2, a comparator 44 for extracting an R wave (see FIG. 18) from the output signal of the pulse sensor 2 is provided. The output signal of the comparator 44 is
It is supposed to be input to 14. The abnormal value determination unit
The configurations of 14, the body movement sensor 25, the body movement level determination unit 26, the alarm unit 12, and the like are the same as those in the above embodiment.
次に以上の構成にかかる本実施例の作動について、第
13図に示したフローチャートに従って説明する。すなわ
ちステップ301では、前記異常値判断部14に内蔵されて
いるタイマのカウントＩと心拍数Ｊとをリセットし、次
にステップ302〜304においては脈拍数ＪをＲ回計測する
ためのカウンタのインクリメントを行う。つまり第18図
に示した脈拍パルスが出力されているか否かを判別し
（ステップ302）、脈拍パルスが出力されていれば、タ
イマカウントＩがＲとなるまで１づつ増加させる（ステ
ップ303、304）。そしてタイマカウントＩがＲとなと、
ステップ305に進み割り込みがあったか否を判別する。
この割り込みは、第14図に示したように大きな動作（表
−２参照）があった場合に、このフローチャート実行を
ｔ秒間停止させる処理であって、前記割り込みがあった
場合には、ｔ秒間経過した後タイマカウントＩをリセッ
トする（ステップ305）。これにより運転者が、大きな
動作を行って脈拍数が増加したような場合には、ｔ秒後
に脈拍数が平常状態に戻った時にのみ、脈拍数の計測が
なされ、その結果、運転者の標準運転状態が判別される
こととなるのである。Next, regarding the operation of the present embodiment having the above configuration,
Description will be given according to the flowchart shown in FIG. That is, in step 301, the count I and the heart rate J of the timer built in the abnormal value determination unit 14 are reset, and then in steps 302 to 304, the counter for incrementing the pulse rate J R times is incremented. I do. That is, it is determined whether or not the pulse pulse shown in FIG. 18 is output (step 302), and if the pulse pulse is output, it is incremented by 1 until the timer count I reaches R (steps 303 and 304). ). And when the timer count I is R,
In step 305, it is determined whether or not there is an interrupt.
This interrupt is a process of stopping the execution of this flowchart for t seconds when there is a large operation (see Table-2) as shown in FIG. 14, and when there is the interrupt, it continues for t seconds. After the lapse of time, the timer count I is reset (step 305). As a result, when the driver performs a large motion and the pulse rate increases, the pulse rate is measured only when the pulse rate returns to the normal state after t seconds, and as a result, the driver's standard pulse rate is measured. The operating state will be determined.
そして割り込みがなかった場合、すなわち運転者が標
準運転状態にある場合には、ステップ307に進み、タイ
マカウントＩを０にするとともに、平均心拍数Ｘ（Ｊ）
を演算し（ステップ307）、該平均心拍数Ｘ（Ｊ）が基
準値J0より大であるか否かを判別する（スッテプ30
8）。この判別が大であれば、次に測定した所定個数以
上の平均心拍数Ｘ（Ｊ）のデータから平均心拍数の平均
値と分散S2をスッテプ309に示した演算式から求め
る。If there is no interruption, that is, if the driver is in the standard driving state, the process proceeds to step 307, the timer count I is set to 0, and the average heart rate X (J) is set.
Is calculated (step 307) to determine whether the average heart rate X (J) is larger than the reference value J 0 (step 30).
8). If this determination is large, the average value of the average heart rate and the variance S 2 are obtained from the data of the average heart rate X (J) measured above a predetermined number from the arithmetic expression shown in step 309.
次に、前記測定した平均心拍数Ｘ（Ｊ）の値が、（
−3S）から（＋3S）の範囲外の異常レベルにあるか否
か判別し（スッテプ310）、この範囲を逸脱している場
合には、運転者が異常状態であるとして、警報部12を作
動させる。このとき、前述したようにこのフローチャー
トは前記割り込みによって、運転者が平常状態にあると
きのみ実行されるように構成されていることから、この
平常状態において、運転者が第15図に示した心拍数異常
者となった場合にのみ、警報が発せられる。よって脈拍
数が増加した際、その増加原因が大きな動作に起因する
ものではなく、実際の運転者の異常に起因するものであ
ると判別することができ、正確に運転者の異常状態のみ
を告知し得るのである 第16図は本発明の第５実施例のフローチャートを示す
ものであり、車両の走行状態に応じて異常レベルを変化
させるようにしたものである。すなわち、ステップ401
では、前記異常値判断部14に内蔵されている各車速毎の
タイマカウントI1,I2,I3と心拍数J1,J2,J3とをリセット
し、次にステップ402では現在の車速が70km/h以上であ
るか否かを判別する。車速が70km/h以上であれば、高速
走行中であるとして、ステップ403〜405の処理判別、つ
まり高速走行中における脈拍数J1をR1回計測するための
カウンタのインクリメントを行う。具体的には、脈拍パ
ルスが出力されているか否かを判別し（ステップ40
3）、脈拍パルスが出力されていれば、タイマカウントI
1がR1となるまで１づつ増加させ404、405）。そしてタ
イマカウントI1がR1となと、ステップ406に進み割り込
みがあったか否を判別する。この割り込みの処理内容
は、前記第４実施例と同様に、大きな動作（表−２参
照）があった場合に、このフローチャート実行をｔ秒間
停止させる処理であって、前記割り込みがあった場合に
は、ｔ秒間経過した後タイマカウントI1をリセットする
（ステップ407）。これにより運転者が、大きな動作を
行って脈拍数が増加したような場合には、ｔ秒後に脈拍
数が平常状態に戻った時にのみ、脈拍数の計測がなさ
れ、その結果、高速走行中における運転者の標準運転状
態が判別されることとなるのである。Next, the value of the measured average heart rate X (J) is (
(3S) to (+ 3S) It is judged whether or not it is in the abnormal level outside the range (step 310), and if it is out of this range, it is judged that the driver is in an abnormal state and the alarm unit 12 is activated. Let At this time, as described above, this flow chart is configured to be executed only when the driver is in the normal state by the interruption, and therefore, in this normal state, the driver performs the heartbeat shown in FIG. An alarm is issued only when a few people are abnormal. Therefore, when the pulse rate increases, it is possible to determine that the cause of the increase is not due to a large motion, but due to the actual abnormality of the driver, and accurately notifies only the abnormal state of the driver. FIG. 16 shows a flowchart of the fifth embodiment of the present invention, in which the abnormal level is changed according to the running state of the vehicle. That is, step 401
Then, the timer counts I 1 , I 2 , I 3 and the heart rate J 1 , J 2 , J 3 for each vehicle speed built in the abnormal value determination unit 14 are reset, and then in step 402 the current Determine whether the vehicle speed is 70 km / h or more. If the vehicle speed is 70 km / h or more, it is determined that the vehicle is traveling at high speed, and the processing determination in steps 403 to 405 is performed, that is, the counter for measuring the pulse rate J 1 during the high-speed traveling R 1 times is incremented. Specifically, it is determined whether or not a pulse pulse is output (step 40
3) If the pulse pulse is output, timer count I
1 is increased by one at a time until the R 1 404,405). When the timer count I 1 becomes R 1 , the process proceeds to step 406 and it is determined whether or not there is an interrupt. Similar to the fourth embodiment, the processing content of this interrupt is processing for stopping the execution of this flowchart for t seconds when there is a large operation (see Table 2). Resets the timer count I 1 after t seconds have elapsed (step 407). As a result, when the driver performs a large motion to increase the pulse rate, the pulse rate is measured only when the pulse rate returns to the normal state after t seconds, and as a result, the pulse rate is measured during high-speed traveling. The standard driving state of the driver will be determined.
そして割り込みがなかった場合、すなわち運転者が標
準運転状態にある場合には、ステップ408に進み、タイ
マカウントI1を０にするとともに、高速走行中における
平均心拍数X1（J1）を演算し、該平均心拍数X1（J1）が
高速走行中の基準値J01より大であるか否かを判別する
（スッテプ409）。この判別が大であれば、次に測定し
た所定個数以上の高速走行中における平均心拍数X
1（J1）のデータから平均心拍数の平均値１と分散S2 1
をスッテプ410に示した演算式から求める。If there is no interruption, that is, if the driver is in the standard driving state, the process proceeds to step 408, the timer count I 1 is set to 0, and the average heart rate X 1 (J 1 ) during high-speed traveling is calculated. Then, it is determined whether or not the average heart rate X 1 (J 1 ) is larger than the reference value J 01 during high-speed traveling (step 409). If this judgment is large, the average heart rate X during high-speed running over the predetermined number measured next time
1 (J 1) and the average value of 1 from the data average heart rate of the dispersion S 2 1
Is calculated from the arithmetic expression shown in step 410.
次に、前記測定した平均心拍数X1（J1）の値が、（
１−3S1）から（１＋3S1）の範囲外の異常レベルにあ
るか否か判別し（スッテプ411）、この範囲を逸脱して
いる場合には、運転者が異常状態であるとして、警報部
12を作動させる。Next, the value of the measured average heart rate X 1 (J 1 ) is (
It is determined whether or not the abnormal level is outside the range of ( 1 −3S 1 ) to ( 1 + 3S 1 ) (step 411), and if it is out of this range, it is determined that the driver is in an abnormal state and an alarm is issued. Department
Activate 12
又車速が70km/h以下の場合にはステップ402からステ
ップ413に進み、車速が30km/h以上か否かを判別する
（ステップ413）。車速が70km/h以下30km/h以上であれ
ば、通常走行と判別されステップ414〜422までの処理判
別により、前述した高速走行中と同様に、通常走行中に
おける平均心拍数X2（J2）を演算し、通常走行中におけ
る平均心拍数X2（J2）のデータから平均心拍数の平均値
２と分散S2 2を演算式から求めるとともに、前記測定
した平均心拍数X2（J2）の値が、（２−3S2）から
（２＋3S2）の範囲外の異常レベルにあるか否かを判
別し、この範囲を逸脱している場合には、運転者が異常
状態であるとして、警報部12を作動させる。If the vehicle speed is 70 km / h or less, the process proceeds from step 402 to step 413 to determine whether the vehicle speed is 30 km / h or more (step 413). If the vehicle speed is 70 km / h or less and 30 km / h or more, it is determined that the vehicle is running normally, and the processing determination in steps 414 to 422 determines the average heart rate X 2 (J 2 ) Is calculated, and the average value of the average heart rate is calculated from the average heart rate X 2 (J 2 ) data during normal driving.
2 and variance S 2 2 are calculated from an arithmetic expression, and whether the measured average heart rate X 2 (J 2 ) is in an abnormal level outside the range of ( 2 −3S 2 ) to ( 2 + 3S 2 ). Whether or not it is outside this range is determined, and the alarm unit 12 is activated because the driver is in an abnormal state.
さらに、車速が30km/h以下の場合には渋滞走行中であ
ると判別され、ステップ424〜431までの処理判別によ
り、前述した高速走行中と同様に、渋滞走行中における
平均心拍数X3（J3）を演算し、渋滞走行中における平均
心拍数X3（J3）のデータから平均心拍数の平均値３と
分散S2 3を演算式から求めるとともに、前記測定した平
均心拍数X3（J3）の値が、（３−3S3）から（３＋3
S3）の範囲外の異常レベルにあるか否か判別し、この範
囲を逸脱している場合には、運転者が異常状態であると
して、警報部12を作動させる。したがって、このように
高速走行中、通常走行中、渋滞走行中における異常レベ
ルに基づいて、運転者が異常状態にあるか否かが判別さ
れることから、走行状態に起因して運転者の心拍数が増
加しても、誤って異常と判別されるようなことはなく、
正確に各走行状態における運転者の異常状態のみを告知
し得るのである。このように本実施例では、車両の走行
状態により基準値を切り換えているため、一層正確に運
転者の状況を判別することができる。Further, when the vehicle speed is 30 km / h or less, it is determined that the vehicle is running in a traffic jam, and the processing determinations in steps 424 to 431 indicate that the average heart rate X 3 (during running in a traffic jam is the same as during high speed running described above. J 3) calculates the portions to determine the average heart rate X 3 (J 3 and the average value 3 from the data average heart rate of) the dispersion S 2 3 during a traffic jam running from the arithmetic expression, the average heart rate X 3 that the measured The value of (J 3 ) changes from ( 3 −3S 3 ) to ( 3 +3
S 3) out of range decides whether or not there is an abnormal level of, when deviating from this range, the driver is in an abnormal state, to operate the alarm unit 12. Therefore, it is determined whether or not the driver is in an abnormal state based on the abnormal level during high-speed traveling, normal traveling, or traffic congestion as described above. Even if the number increases, it will not be mistakenly determined to be abnormal,
Only the abnormal state of the driver in each traveling state can be accurately announced. As described above, in this embodiment, the reference value is switched depending on the running state of the vehicle, so that the driver's situation can be more accurately determined.
発明の効果 以上説明したように本発明は、運転者の脈拍数の平均
値および分散を演算する演算手段を設けるとともに、予
め設定された複数の重み付け係数のなかから前記脈拍数
の平均値および分散のそれぞれの演算値の組み合わせに
対応するいずれか一つの重み付け係数を特定するととも
に、この特定された重み付け係数と過去の累積疲労度と
に基づいて運転者の新たな累積疲労度を演算し、この演
算結果に応じて運転者の異常状態を判別する疲労度演算
手段とを設けたものである。したがって、累積疲労度に
基づいて異常状態を判別することにより、脈拍数の変動
要因として精神的条件や筋肉運動等が複雑に混在してい
ても、運転者の異常状態を精度よく検出することができ
るとともに、運転者にあっては、異常状態の告知によ
り、自己の身体に累積疲労が生じていることを自覚し
て、安全運転を励行することが可能となる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention is provided with a calculating means for calculating the average value and variance of the pulse rate of the driver, and the average value and variance of the pulse rate among a plurality of preset weighting factors. While specifying any one of the weighting factors corresponding to the combination of the respective calculated values of, the new cumulative fatigue level of the driver is calculated based on the specified weighting factor and the past cumulative fatigue level, A fatigue degree calculating means for determining an abnormal state of the driver according to the calculation result is provided. Therefore, by determining the abnormal state based on the cumulative fatigue level, it is possible to accurately detect the abnormal state of the driver even if mental conditions, muscle movements, etc. are complicatedly mixed as factors of fluctuation of the pulse rate. In addition, the driver can notice the abnormal state and realize that cumulative fatigue is occurring in his / her own body, and can drive safely.
又本発明にあっては、運転者の身体の動きを感知する
体動センサを設けるとともに、該体動センサが感知した
身体の動きに応じて運転者の異常状態を判別するための
基準脈拍数や基準分散値を変化させるようにした。よっ
て、運転動作に起因する脈拍数の増加を考慮しつつ、脈
拍数が増加した際、その増加原因が筋肉運動に起因する
ものではなく、実際の運転者の異常に起因するものであ
ると判別することができ、正確に運転者の異常状態のみ
を告知することが可能となる。Further, in the present invention, a body movement sensor for detecting movement of the body of the driver is provided, and a reference pulse rate for discriminating an abnormal state of the driver according to the movement of the body detected by the body movement sensor. The standard dispersion value was changed. Therefore, while considering the increase in pulse rate due to driving motion, when the pulse rate increases, it is determined that the increase is not due to muscular movement, but is due to an abnormality of the actual driver. Therefore, it is possible to accurately notify only the abnormal state of the driver.
さらに前記体動センサが感知した身体の動きに基づい
て標準運転状態を判別し、該標準運転状態における脈拍
数から推定演算した異常レベルに基づき、運転者の異常
状態を判別するようにした。よって脈拍数が増加した
際、標準運転状態を前提として、該脈拍数が異常の増加
が異常レベルであるか否かを判別することができ、標準
運転状態を前提とした運転者の異常状態を精度よく検出
することを可能にするものである。Further, the standard driving state is discriminated based on the movement of the body detected by the body movement sensor, and the abnormal state of the driver is discriminated based on the abnormal level estimated and calculated from the pulse rate in the standard driving state. Therefore, when the pulse rate is increased, it is possible to determine whether or not the increase in the abnormal pulse rate is an abnormal level, assuming the standard operating state, and to determine the abnormal state of the driver based on the standard operating state. This enables accurate detection.
加えて前述した第５実施例にあっては、車両の走行状
態に応じて、基準値を設定変更するようにした。よって
高速走行中、通常走行中、渋滞走行中等における基準値
に基づいて、運転者が異常状態にあるか否かが判別され
ることから、走行状態に起因して運転者の心拍数が増加
しても、誤って異常と判別されるようなことはなく、正
確に各走行状態における運転者の異常状態のみを告知す
ることを可能にするものである。In addition, in the above-described fifth embodiment, the reference value is set and changed according to the running state of the vehicle. Therefore, it is determined whether or not the driver is in an abnormal state based on the reference value during high-speed traveling, normal traveling, traffic congestion traveling, etc., so that the heart rate of the driver increases due to the traveling state. However, it is possible to accurately notify only the abnormal state of the driver in each traveling state without being erroneously determined to be abnormal.
第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は同実施例の脈拍センサを示す斜視図、第３図は同実施
例の接地用導電板を示す斜視図、第４図は同実施例の脈
拍センサと演算部の作動を示す説明図、第５図は同実施
例の作動を示すフローチャート、第６図は本発明の第２
実施例を示すブロック図、第７図は実施例の体動センサ
を構成するシートベルトリトラクタを示す正面図、第８
図は第７図VIII−VIII線に沿う断面図、第９図は同実施
例の基準分散値−基準心拍数特性図、第10図は同実施例
の作動を示すフローチャート、第11図は本発明の第３実
施例を示す基準分散値−基準心拍数特性図、第12図は本
発明の第４実施例を示すブロック図、第13図は同実施例
の作動を示すフローチャート、第14図は同実施例の割り
込みルーチンを示すフローチャート、第15図は心拍異常
者と正常者の心拍数を示す説明図、第16図は本発明の第
５実施例を示すフローチャート、第17図は心電波形の一
例を示す説明図、第18図は心拍数変化モデルの一例を示
す説明図、第19図は瞬時心拍数変化モデルの一例を示す
説明図である。 １……運転者異常状態検出装置、２……脈拍センサ、６
……演算部（演算手段）、11……疲労度計算部（疲労度
演算手段）、12……警報部、25……体動センサ。1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a pulse sensor of the same embodiment, FIG. 3 is a perspective view showing a grounding conductive plate of the same embodiment, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the pulse sensor and the arithmetic unit of the same embodiment, FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the same embodiment, and FIG. 6 is the second of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment, FIG. 7 is a front view showing a seat belt retractor constituting a body movement sensor of the embodiment, and FIG.
7 is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 7, FIG. 9 is a reference dispersion value-reference heart rate characteristic diagram of the same embodiment, FIG. 10 is a flow chart showing the operation of the same embodiment, and FIG. FIG. 12 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 13 is a flow chart showing the operation of the third embodiment of the present invention, FIG. FIG. 15 is a flow chart showing an interrupt routine of the same embodiment, FIG. 15 is an explanatory diagram showing heart rate of a heartbeat abnormal person and a normal person, FIG. 16 is a flow chart showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a shape, FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a heart rate change model, and FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of an instantaneous heart rate change model. 1 ... Driver abnormal condition detection device, 2 ... Pulse sensor, 6
...... Calculation section (calculation means), 11 …… Fatigue calculation section (fatigue calculation means), 12 …… Alarm section, 25 …… Body movement sensor.
Claims (3)
し、該脈拍センサが検出した脈拍数に基づいて運転者の
異常状態を判別する装置において、 前記脈拍数の平均値および分散を演算する演算手段と、 前記脈拍数の平均値および分散の値の大きさの組み合わ
せに応じて予め複数の重み付け係数が設定されている一
方、これら複数の重み付け係数のなかから前記脈拍数の
平均値および分散のそれぞれの演算値の組み合わせに対
応するいずれか一つの重み付け係数を特定するととも
に、この特定された重み付け係数と過去の累積疲労度と
に基づいて運転者の新たな累積疲労度を演算し、この演
算結果に応じて運転者の異常状態を判別する疲労度演算
手段と、 を設けたことを特徴とする運転者異常状態検出装置。1. A device having a pulse sensor for detecting a pulse rate of a driver, and determining an abnormal state of the driver based on the pulse rate detected by the pulse sensor, wherein an average value and variance of the pulse rate are calculated. A plurality of weighting factors are set in advance according to the combination of the calculating means for calculating and the magnitude of the average value and the variance value of the pulse rate, while the average value of the pulse rate is selected from among the plurality of weighting factors. And one of the weighting factors corresponding to the respective combinations of the calculated values of the variance and the variance are specified, and a new cumulative fatigue level of the driver is calculated based on the specified weighting factor and the past cumulative fatigue level. A driver abnormal condition detection device comprising: a fatigue degree calculator that determines an abnormal condition of the driver according to the calculation result;
し、該脈拍センサが検出した脈拍数を基準脈拍数および
基準分散値と比較して、当該運転者の異常状態を判別す
る装置において、 前記運転者の身体の動きを感知する体動センサを設ける
とともに、該体動センサが感知した身体の動きに応じて
前記基準脈拍数および基準分散値を変化させるようにし
たことを特徴とする運転者異常状態検出装置。2. An apparatus having a pulse sensor for detecting the pulse rate of a driver, and comparing the pulse rate detected by the pulse sensor with a reference pulse rate and a reference variance value to determine an abnormal state of the driver. In the above, a body movement sensor for detecting movement of the body of the driver is provided, and the reference pulse rate and the reference dispersion value are changed according to the movement of the body detected by the body movement sensor. Driver abnormal condition detection device.
づいて標準運転状態を判別し、該標準運転状態における
脈拍数から異常レベルを演算推定するとともに、該異常
レベルに基づいて運転者の異常状態を判別するようにし
たことを特徴とする請求項２記載の運転者異常状態検出
装置。3. A standard driving state is determined based on the movement of the body sensed by the body motion sensor, an abnormal level is calculated and estimated from the pulse rate in the standard operating state, and the driver's movement based on the abnormal level. The driver's abnormal condition detection device according to claim 2, wherein the abnormal condition is determined.
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