(57)【要約】  車両の運転者の生体情報を示す値である生体情報値を取得する生体情報値取得部（２）と、車両の速度を検出する車速検出部（４）と、生体情報値取得部（２）が取得した生体情報値及び車速検出部（４）が検出した車速に基づき、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである安定値収束変化度を検出する安定値収束変化度検出部（２０）と、安定値収束変化度検出部（２０）が検出した安定値収束変化度に応じて、運転者の疲労度を推定する疲労度推定部（２２）を備える。
2014017090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の生体情報を示す値である生体情報値を取得する生体情報値取得部と、
前記車両の速度を検出する車速検出部と、
前記生体情報値取得部が取得した生体情報値及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである安定値収束変化度を検出する安定値収束変化度検出部と、
前記安定値収束変化度検出部が検出した安定値収束変化度に応じて、前記運転者の疲労度を推定する疲労度推定部と、を備えることを特徴とする運転者疲労度推定装置。
【請求項２】
前記安定値収束変化度検出部は、前記生体情報値取得部が取得した生体情報値及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に前記安定値となるまでの経過時間である減速時安定化時間と、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に前記安定値となるまでの変化量である減速時安定化変化量と、から算出した前記生体情報値の変化速度である減速時安定化変化速度を、前記安定値収束変化度として検出することを特徴とする請求項１に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項３】
前記安定値収束変化度検出部は、前記生体情報値取得部が取得した生体情報値及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に前記安定値となるまでの経過時間のうち車両の停車時に経過した時間である停車時安定化時間と、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に前記安定値となるまでの変化量のうち車両の停車時における変化量である停車時安定化変化量と、から算出した前記生体情報値の変化速度である停車時安定化変化速度を、前記安定値収束変化度として検出することを特徴とする請求項１に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項４】
前記生体情報値取得部は、前記生体情報値として前記運転者の血圧値を取得し、
前記安定値収束変化度検出部は、前記生体情報値取得部が取得した血圧値及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも上昇して最大血圧値となった前記血圧値が下降して車両の停車後に予め設定した安定血圧値となるまでの変化度合いである血圧収束変化度を前記安定値収束変化度として検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項５】
前記生体情報値取得部は、前記生体情報値として前記運転者の脈圧を取得し、
前記安定値収束変化度検出部は、前記生体情報値取得部が取得した脈圧及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも縮小化して最小脈圧となった前記脈圧が拡大化して車両の停車後に予め設定した安定脈圧となるまでの変化度合いである脈圧収束変化度を前記安定値収束変化度として検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項６】
前記生体情報値取得部は、前記生体情報値として前記運転者の脈波伝播時間を取得し、
前記安定値収束変化度検出部は、前記生体情報値取得部が取得した脈波伝播時間及び前記車速検出部が検出した前記車速に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも加速して最大脈波伝播時間となった前記脈波伝播時間が減速して車両の停車後に予め設定した安定脈波伝播時間となるまでの変化度合いである脈波伝播時間収束変化度を前記安定値収束変化度として検出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項７】
前記運転者の心拍数を取得する心拍数取得部を備え、
前記疲労度推定部は、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した前記心拍数が車両の停車後に予め設定した心拍数安定値を超えていると、前記疲労度を推定しないことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項８】
前記疲労度推定部は、前記安定値収束変化度検出部が検出した安定値収束変化度が小さいほど、前記疲労度が大きいと推定することを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載した運転者疲労度推定装置。
【請求項９】
車両の運転者の生体情報を示す値である生体情報値及び前記車両の速度に基づき、前記車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった前記生体情報値が減少して車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである安定値収束変化度を検出し、
前記検出した安定値収束変化度に応じて、前記運転者の疲労度を推定することを特徴とする運転者疲労度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転中における運転者の疲労度を推定する運転者疲労度推定装置及び運転者疲労度推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転中における運転者の疲労度を推定する技術としては、例えば、特許文献１に記載されている技術がある。特許文献１に記載されている技術では、運転者の運転状態、運転パターン、身体状態を検出し、これらの検出結果に基づいて、運転者の疲労度・覚醒度・集中度を総合的に判定する。そして、特許文献１に記載されている技術では、上述した各種判定結果に基づき、運転者の反応度を検出し、その検出結果に応じて、運転者への警報タイミングを制御する。
ここで、運転者の身体状態は、ハンドル等に設けたセンサにより、運転者の体温、発汗量、脈拍数等、運転者の生体情報を示す値である生体情報値を取得することによって検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３８９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した運転者の生体情報値は、疲労度に関わらず、道路環境、交通環境や、これらの環境に起因する運転負荷の変化等、運転状況の要因により変化するおそれがある。このため、特許文献１に記載されている技術では、運転状況の要因で変化した運転者の生体情報値により、疲労度の推定精度が低下するという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能な、運転者疲労度推定装置及び運転者疲労度推定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して、車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである安定値収束変化度を検出する。これに加え、検出した安定値収束変化度に応じて、運転者の疲労度を推定する。ここで、安定値収束変化度は、車両の運転者の生体情報を示す値である生体情報値と、車両の速度に基づいて検出する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が、車両の停車後に予め設定した安定値となるまで減少した際の変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
このため、道路環境や交通環境等に関わる運転状況に因らず、車両の減速及び停車時における運転者の生体情報値を用いて運転者の疲労度を推定するため、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態の運転者疲労度推定装置の概略構成を示す図である。
【図２】運転者が運転する車両の速度（車速）の時間変化と、運転者の血圧値の時間変化を示す図である。
【図３】減速時安定化時間と減速時安定化変化量との関係を、実験で検証した検証結果を示す図である。
【図４】運転者疲労度推定装置が行う処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例の運転者疲労度推定装置が行う処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、本実施形態と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態の運転者疲労度推定装置の概略構成を示す図である。
図１中に示すように、運転者疲労度推定装置１は、生体情報値取得部２と、車速検出部４と、メインユニット６と、疲労度報知部８を備える。
生体情報値取得部２は、心電図センサ１０と、脈波センサ１２を備える。
心電図センサ１０は、例えば、運転者疲労度推定装置１を備える車両（図示せず、以降の説明では「車両」と記載する場合がある）の運転席（シート）に設け、運転席に着座している運転者に対し、心電波形を検出する。そして、心電図センサ１０は、検出した心電波形を含む情報信号（以下、「心電波形信号」と記載する場合がある）を、メインユニット６に出力する。なお、心電図センサ１０を配置する場所は、運転席に限定するものではなく、例えば、車両のステアリングホイールのうち、運転者が把持する把持部としてもよい。
【０００９】
ここで、心電図センサ１０は、例えば、シートの座面や背面等に設けた複数の電極を有して形成する。そして、各電極間に生じる電位差信号を検出し、この検出した電位差信号に基づいて、心電波形を検出する。なお、各電極間に生じる電位差信号は、運転者の心筋が伸縮するときに発生する刺激伝導に伴う脱分極によって生じる。また、運転者の皮膚と電極との間に、衣類や生地が介在するため、心電図センサ１０の構成は、ラプラシアン電極配列法の採用や、容量性計測回路の入力インピーダンスを高くする構成とすることが好適である。
【００１０】
脈波センサ１２は、例えば、車両のステアリングホイールのうち、運転者が把持する把持部に設け、運転者の脈波（容積脈波）を検出する。そして、脈波センサ１２は、検出した脈波を含む情報信号（以下、「脈波信号」と記載する場合がある）を、メインユニット６に出力する。なお、脈波センサ１２を配置する場所は、ステアリングホイールの把持部に限定するものではなく、例えば、運転席としてもよい。
【００１１】
ここで、脈波とは、心臓の拍動に伴う末梢動脈血管の容積変化を表す生体情報である。したがって、脈波センサ１２は、近赤外波長光が生体を透過して血中ヘモグロビンに吸収される特性を利用して、赤外光の発光素子と受光素子とを組み合わせた光電式のセンサを用いて形成する。具体的には、運転者の掌や指尖に対して赤外光を照射して、反射した散乱光の光量に応じた電圧信号を検出する。そして、検出した電圧信号に基づいて、脈波を検出する。
車速検出部４は、例えば、車速センサで形成する。
【００１２】
また、車速検出部４は、車両が備える車輪の回転数等を用いて、車両の現在の速度を検出する。そして、車速検出部４は、検出した現在の速度（以下、「車速」と記載する場合がある）を含む情報信号（以下、「車速信号」と記載する場合がある）を、メインユニット６に出力する。
メインユニット６は、生体情報値演算部１４と、心拍数取得部１６と、減速・停車状態判定部１８と、安定値収束変化度検出部２０と、疲労度推定部２２を備える。
【００１３】
生体情報値演算部１４は、心電図センサ１０から入力を受けた心電波形信号と、脈波センサ１２から入力を受けた脈波信号に基づき、運転者の生体情報を示す値である生体情報値として、運転者の血圧値を演算する。そして、生体情報値演算部１４は、演算した血圧値を含む情報信号（以下、「血圧値信号」と記載する場合がある）を、安定値収束変化度検出部２０に出力する。
具体的には、生体情報値演算部１４は、心電波形信号及び脈波信号に基づき、脈波伝搬時間法を用いて、以下の式（１）により、運転者の血圧値を演算する。
ＢＰ＝α１・ＴPAT＋β１  …（１）
なお、上記の式（１）において、「ＢＰ」は血圧値であり、「ＴPAT」は脈波伝播時間
である。また、上記の式（１）において、α１及びβ１は、運転者に特有の補正値であり、例えば、実験等により予め設定しておく。
【００１４】
また、脈波伝播時間ＴPATは、以下の式（２）により演算する。
ＴPAT＝Ｔｂ−Ｔａ  …（２）
なお、上記の式（２）において、「Ｔａ」は、心電波形信号が含む心電波形のＲ波ピーク値を示す時刻である。また、「Ｔｂ」は、心臓の拍出時点に対応し、脈波形の立上り点を示す時刻であり、指先に脈波が到達した時点に対応する。
【００１５】
以上により、本実施形態では、一例として、生体情報値取得部２が、車両の運転者の生体情報を示す値である生体情報値として、運転者の血圧値を取得する場合を説明する。
心拍数取得部１６は、脈波センサ１２から入力を受けた脈波信号に基づき、運転者の心拍数を取得する。そして、心拍数取得部１６は、取得した心拍数を含む情報信号（以下、「心拍数信号」と記載する場合がある）を、疲労度推定部２２に出力する。
減速・停車状態判定部１８は、車速検出部４から入力を受けた車速信号に基づき、車両の状態が減速状態であるか否かと、減速状態から停車状態へ移行したか否かを判定する。そして、減速・停車状態判定部１８は、判定結果を含む情報信号（以下、「判定結果信号」と記載する場合がある）を、安定値収束変化度検出部２０に出力する。
【００１６】
なお、減速・停車状態判定部１８の構成を、車速信号に加え、例えば、運転者によるブレーキペダルの操作量（踏み込み量）を参照して、車両の状態（減速状態、減速状態から停車状態への移行）を判定する構成としてもよい。この場合、例えば、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルセンサを併用し、ブレーキペダルの操作量が制動動作に応じた値であることを検出して、車両の状態を判定する。
【００１７】
安定値収束変化度検出部２０は、生体情報値演算部１４から入力を受けた血圧値信号と、減速・停車状態判定部１８から入力を受けた判定結果信号に基づき、安定値収束変化度を検出する。そして、安定値収束変化度検出部２０は、検出した安定値収束変化度を含む情報信号（以下、「安定値収束変化度信号」と記載する場合がある）を、疲労度推定部２２に出力する。
【００１８】
ここで、安定値収束変化度は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値（血圧値）が減少して、車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである。なお、生体情報値のピーク値は、生体情報値の最大値としてもよく、また、生体情報値の変化が激しい場合等には、近似した生体情報値が連続する区間の平均値としてもよい。
【００１９】
上述したように、本実施形態では、生体情報値演算部１４が、運転者の生体情報値として運転者の血圧値を演算する。このため、本実施形態では、安定値収束変化度検出部２０が、安定値収束変化度として、血圧収束変化度を検出する場合について説明する。ここで、血圧収束変化度は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも上昇して最大血圧値となった血圧値が下降して、車両の停車後に予め設定した安定血圧値となるまでの変化度合いである。なお、最大血圧値は、上述した生体情報値のピークに相当するため、血圧値の最大値としてもよく、また、血圧値の変化が激しい場合等には、近似した血圧値が連続する区間の平均値としてもよい。
【００２０】
具体的には、安定値収束変化度検出部２０は、生体情報値演算部１４から入力を受けた血圧値信号に基づき、血圧値の変化量を常時検出して、その値を蓄積する。これに加え、減速・停車状態判定部１８から入力を受けた判定結果信号に基づき、車両の減速状態を検出する。
そして、走行中の車両が減速状態となると、車両の減速開始後に検出した血圧値と、車両の減速開始前に検出した血圧値を比較し、車両の減速開始後に検出した血圧値のうち、車両の減速開始前よりも高く、且つ最大値である最大血圧値を検出する。さらに、車両の減速開始後に検出した血圧値のうち、車両の減速開始前よりも高く、且つ最大値である最大血圧値を検出した時点で、タイマ動作を開始して時間の計測を開始する。
【００２１】
次に、走行中の車両が減速状態から停車状態（車速が０［ｋｍ／ｈ］の状態）に移行すると、血圧値が最大血圧値から下降して、安定血圧値となっているか否かを判定する。
ここで、安定血圧値としては、例えば、減速状態や停車状態以外の走行状態で検出した血圧値の平均値を用いる。また、減速状態や停車状態以外の走行状態とは、加速状態や、一定範囲内の速度で走行している状態等である。なお、安定血圧値は、単一の値としてもよいが、近似した血圧値が連続する区間の上限値と下限値に基づく範囲として設定してもよい。
【００２２】
そして、安定値収束変化度検出部２０は、車両が減速状態から停車状態に移行し、さらに、血圧値が安定血圧値となっていると判定すると、血圧値が安定血圧値となっていると判定した時点で、上記のタイマ動作を停止して時間の計測を停止する。これにより、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも上昇して最大血圧値となった血圧値が下降して車両の停車後に安定血圧値となるまでの経過時間である、減速時安定化時間を演算する。
【００２３】
さらに、安定値収束変化度検出部２０は、最大血圧値と安定血圧値との差に基づき、減速時安定化変化量を演算する。ここで、減速時安定化変化量は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも上昇して最大血圧値となった血圧値が下降して車両の停車後に安定血圧値となるまでの変化量である。
減速時安定化時間及び減速時安定化変化量を演算した安定値収束変化度検出部２０は、減速時安定化時間及び減速時安定化変化量を用いて、血圧値の変化速度である減速時安定化変化速度を算出する。そして、算出した減速時安定化変化速度を、上述した血圧収束変化度（安定値収束変化度）として検出する。
【００２４】
以上により、本実施形態では、一例として、安定値収束変化度検出部２０が、生体情報値取得部２が取得した運転者の血圧値及び車速検出部４が検出した車速に基づき、血圧収束変化度を安定値収束変化度として検出する場合を説明する。
疲労度推定部２２は、安定値収束変化度検出部２０から安定値収束変化度信号の入力を受けると、安定値収束変化度信号が含む安定値収束変化度（血圧収束変化度）に応じて、運転者の疲労度を推定する。そして、疲労度推定部２２は、推定した疲労度の大きさに応じて、予め生成している報知指令信号を、疲労度報知部８へ出力する。
【００２５】
ここで、疲労度推定部２２が生成している報知指令信号は、例えば、運転者に対して休憩を促すメッセージを示す情報を疲労度報知部８から報知するための信号や、運転者に対して注意喚起を行なうための信号である。また、疲労度推定部２２が報知指令信号を疲労度報知部８へ出力するタイミングは、例えば、安定値収束変化度に応じて推定した疲労度の大きさが、予め設定した疲労度閾値を超えていると判定した時点である。なお、疲労度閾値は、例えば、運転者の運転時間が２時間程度である場合の安定値収束変化度に応じた値とし、予め、実験等により算出して設定する。
【００２６】
以下、図１を参照しつつ、図２を用いて、疲労度推定部２２が疲労度を推定する処理の一例を説明する。なお、図２は、運転者が運転する車両の速度（車速）の時間変化と、運転者の血圧値の時間変化を示す図である。また、図２中では、横軸に経過時間を示し、縦軸に車速と運転者の血圧値を示す。
疲労度推定部２２が疲労度を推定する処理を行う際には、まず、図２中に示すように、安定値収束変化度検出部２０が検出した安定値収束変化度の大きさを参照する。
【００２７】
図２中に示すように、血圧値は脈動しながら変化（上昇及び下降）しており、走行中の車両が減速（図中に「減速」と示す区間）すると、車速の低下と共に上昇し、最大血圧値Ｐｍａｘとなる。なお、図２中では、車速を一点鎖線で示す。
このとき、安定値収束変化度検出部２０は、血圧値が最大血圧値Ｐｍａｘとなり、さらに、最大血圧値Ｐｍａｘから低下して安定血圧値Ｐｓｔａとなると、減速時安定化時間を演算する。すなわち、安定値収束変化度検出部２０は、図中に示す時点「ｔ１」から上記のタイマ動作を開始し、車両が減速状態から停車状態（図中に「停車」と示す区間）に移行し、血圧値が安定血圧値Ｐｓｔａとなっていると判定した時点で、タイマ動作を停止する。
【００２８】
ここで、図２中には、疲労度推定部２２が疲労度を推定する処理を説明するために、最大血圧値Ｐｍａｘから低下して安定血圧値Ｐｓｔａとなる血圧値の変化を示す例として、二つの例を示す。
二つの例のうち一方は、血圧値が最大血圧値Ｐｍａｘとなった時点ｔ１から低下し、停車状態において、図中に示す時点「ｔ２」で、安定血圧値Ｐｓｔａとなる血圧値の変化を示す例である。なお、図２中では、二つの例のうち一方の血圧値を実線で示す。また、図２中では、時点ｔ１から時点ｔ２までに経過した経過時間を、「ＳＴ１」と示す。さらに、図２中では、二つの例のうち一方において、時点ｔ２で血圧値が安定血圧値Ｐｓｔａとなった以降の血圧値を示す区間を、「安定状態（１）」と示す。
【００２９】
また、二つの例のうち他方は、血圧値が最大血圧値Ｐｍａｘとなった時点ｔ１から低下し、停車状態において、時点ｔ２よりも遅い時点である、図中に示す時点「ｔ３」で、安定血圧値Ｐｓｔａとなる血圧値の変化を示す例である。なお、図２中では、二つの例のうち他方の血圧値を点線で示す。また、図２中では、時点ｔ１から時点ｔ３までに経過した経過時間を、「ＳＴ２」と示す。さらに、図２中では、二つの例のうち他方において、時点ｔ３で血圧値が安定血圧値Ｐｓｔａとなった以降の血圧値を示す区間を、「安定状態（２）」と示す。
ここで、図２中に示すように、時点ｔ２は時点ｔ３よりも早い時点であり、経過時間ＳＴ１は、経過時間ＳＴ２よりも短い時間である。また、最大血圧値Ｐｍａｘと安定血圧値Ｐｓｔａとの差（図中に示す「血圧値変化量ＰＱ」）は、二つの例で同一の値である。
【００３０】
また、経過時間ＳＴ１及び経過時間ＳＴ２は、共に、車両の減速開始後に最大値（最大血圧値Ｐｍａｘ）となった血圧値が、車両の停車後に安定値（安定血圧値Ｐｓｔａ）となるまでの経過時間、すなわち、上述した減速時安定化時間である。さらに、血圧値変化量ＰＱは、車両の減速開始後に（最大血圧値Ｐｍａｘ）となった血圧値が、車両の停車後に安定値（安定血圧値Ｐｓｔａ）となるまでの変化量、すなわち、上述した減速時安定化変化量である。
【００３１】
したがって、図２中に示すように、血圧値が最大血圧値Ｐｍａｘから安定血圧値Ｐｓｔａとなるまでの経過時間ＳＴ（ＳＴ１、ＳＴ２）に対する血圧値の変化量を示す傾きθは、血圧値の変化速度である減速時安定化変化速度（安定値収束変化度）を表すこととなる。
上述したように、経過時間ＳＴ１は経過時間ＳＴ２よりも短いため、経過時間ＳＴ１に対する血圧値の変化量を示す傾きθ１は、経過時間ＳＴ２に対する血圧値の変化量を示す傾きθ２よりも大きくなる。
【００３２】
また、本実施形態の疲労度推定部２２は、安定値収束変化度が小さいほど、運転者の疲労度が大きいと推定する。
ここで、図１及び図２を参照しつつ、図３を用いて、安定値収束変化度と運転者の疲労度との関連について説明する。なお、図３は、減速時安定化時間と減速時安定化変化量との関係を実験で検証した検証結果を示す図であり、図３（ａ）と図３（ｂ）では、運転者の運転時間が異なる。具体的には、図３（ａ）中に示す検証結果は、図３（ｂ）中に示す検証結果よりも、運転時間が短い場合の検証結果である。また、図３中では、横軸に経過時間を示し、縦軸に運転者の血圧値を示す。
【００３３】
図３中に示すように、運転者の運転時間が長くなる、すなわち、運転者の疲労度が大きいと推定される状態では、１［秒］あたりの血圧変化量が減少して、減速時安定化時間が長期化する。
具体的には、図３（ａ）中に示す、運転時間（実験開始からの経過時間）が１５分の状態では、減速時安定化変化量６．２に対し、減速時安定化時間が１．５［秒］となっている。これに対し、図３（ｂ）中に示す、運転時間が５時間の状態では、減速時安定化変化量７．２に対し、減速時安定化時間が９．７［秒］となっている。
【００３４】
したがって、運転時間が１５分の状態では、１［秒］あたりの血圧変化量が約４．１３となっている。これに対し、運転時間が５時間の状態では、１［秒］あたりの血圧変化量が約０．７４となっている。
これにより、同一または近似した減速時安定化変化量に対し、減速時安定化時間が長期化している状態は、運転者の運転時間が長くなっている場合等、運転者の疲労度が大きいと推定される状態であると言える。
【００３５】
以上により、本実施形態の疲労度推定部２２は、経過時間に対する血圧値の変化量を示す傾きが小さい、すなわち、血圧値が最大血圧値Ｐｍａｘから安定血圧値Ｐｓｔａとなるまでに経過した経過時間が長いほど、運転者の疲労度が大きいと推定する。したがって、図２中に示す例では、安定値収束変化度検出部２０が、二つの例のうち、図中に点線で示す血圧値に対する安定値収束変化度を検出した場合に、運転者の疲労度が大きいと推定する。
以上、疲労度推定部２２が疲労度を推定する処理の説明を終了する。
【００３６】
また、疲労度推定部２２は、心拍数取得部１６から入力を受けた心拍数信号に基づき、心拍数信号が含む心拍数と、予め設定した心拍数安定値とを比較する。そして、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に予め設定した心拍数安定値を超えていると、疲労度の推定を行わない。
ここで、心拍数安定値としては、例えば、減速状態や停車状態以外の走行状態で検出した心拍数の平均値を用いる。なお、心拍数安定値は、単一の値としてもよいが、近似した心拍数が連続する区間の上限値と下限値に基づく範囲として設定してもよい。
疲労度報知部８は、例えば、モニタとスピーカで形成し、車両の車室内において、運転者が音声を聴取可能な位置や、運転者が映像を視認可能な位置に配置する。
【００３７】
また、疲労度報知部８は、メインユニット６が出力した報知指令信号に応じて、車両の運転者に対し、モニタに表示する映像情報とスピーカから出力する音声情報のうち、少なくとも一方の情報を呈示する。これにより、車両の運転者に対して、休憩の促進や、走行中の注意喚起を行なう。
なお、モニタに表示する映像情報とは、例えば、運転者に休憩を促すメッセージや、運転者に走行中の注意喚起を行なうメッセージを含んだ静止画である。また、スピーカから出力する音声情報とは、例えば、運転者に休憩を促す音声メッセージや、運転者に走行中の注意喚起を行なう音声メッセージである。
【００３８】
（運転者疲労度推定装置１が行う処理）
以下、図１から図３を参照しつつ、図４を用いて、本実施形態の運転者疲労度推定装置１が行う処理について、詳細に説明する。
図４は、運転者疲労度推定装置１が行う処理の一例を示すフローチャートである。
図４中に示すように、運転者疲労度推定装置１が処理を開始（ＳＴＡＲＴ）すると、まず、ステップＳ１０において、生体情報値演算部１４が、心電波形信号及び脈波信号に基づき、運転者の血圧値を演算する。これに加え、心拍数取得部１６が、脈波信号に基づき、運転者の心拍数を取得する。すなわち、ステップＳ１０では、運転者の血圧値を演算するとともに、運転者の心拍数を取得（図中に示す「血圧演算・心拍数取得処理」）する。ステップＳ１０において、運転者の血圧値を演算するとともに、運転者の心拍数を取得すると、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ１２へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１２では、減速・停車状態判定部１８が、車両の状態が減速状態から停車状態へ移行したか否かを判定するために、車速信号に基づいて、現在の車速を検出（図中に示す「減速・停車状態検出処理」）する。ステップＳ１２において、現在の車速を検出すると、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ１４へ移行する。
ステップＳ１４では、ステップＳ１２で検出した車速に基づいて、車両の状態が減速状態から停車状態へ移行したか否かを判定（図中に示す「減速・停車判定？」）する。
ステップＳ１４において、車両の状態が減速状態から停車状態へ移行している（図中に示す「Ｙ」）と判定した場合、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ１６へ移行する。
【００４０】
一方、ステップＳ１４において、車両の状態が減速状態から停車状態へ移行していない（図中に示す「Ｎ」）と判定した場合、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ１０の処理へ復帰する。
ステップＳ１６では、疲労度推定部２２が、ステップＳ１０で取得した運転者の心拍数と心拍数安定値とを比較し、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に心拍数安定値を超えているか否かを判定する。
【００４１】
そして、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に心拍数安定値を超えている場合、運転者疲労度推定装置１が行う処理を、ステップＳ１０へ復帰させる。一方、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に心拍数安定値を超えていない場合、運転者疲労度推定装置１が行う処理を、ステップＳ１８へ移行させる。
すなわち、ステップＳ１６では、疲労度推定部２２が、停車後の心拍数に基づき、疲労度を推定する処理を行うか否かを判断（図中に示す「停車後の安静状態に基づく疲労度推定判断処理」）する処理を行う。
【００４２】
ステップＳ１８では、安定値収束変化度検出部２０が、ステップＳ１０で演算した血圧値と、ステップＳ１２で検出した車速に基づき、血圧収束変化度を安定値収束変化度として検出（図中に示す「安定値収束変化度検出処理」）する。ステップＳ１８において、安定値収束変化度を検出すると、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ２０へ移行する。
ステップＳ２０では、疲労度推定部２２が、ステップＳ１８で検出した安定値収束変化度に基づいて、運転者の疲労度を推定する処理（図中に示す「疲労度推定処理」）を行う。ステップＳ２０において、運転者の疲労度を推定する処理を行うと、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、ステップＳ１０の処理へ復帰する。
【００４３】
（動作）
次に、図１から図４を参照して、本実施形態の運転者疲労度推定装置１を備える車両が行う動作の一例を説明する。
運転者疲労度推定装置１を備える車両の運転時には、心電図センサ１０が、運転席に着座している運転者の心電波形を検出し、心電波形信号をメインユニット６に出力する。これに加え、脈波センサ１２が、ステアリングホイールの把持部を把持する運転者の脈波を検出し、脈波信号をメインユニット６に出力する。さらに、車速検出部４が、車速を検出し、車速信号をメインユニット６に出力する。
【００４４】
心電波形信号、脈波信号及び車速信号の入力を受けたメインユニット６では、生体情報値演算部１４が、心電波形信号及び脈波信号に基づき、生体情報値として運転者の血圧値を演算し、血圧値信号を安定値収束変化度検出部２０に出力する。これに加え、減速・停車状態判定部１８が、車速信号に基づき、車両の状態を判定して、判定結果信号を安定値収束変化度検出部２０に出力する。また、心拍数取得部１６が、脈波信号に基づき運転者の心拍数を取得して、心拍数信号を疲労度推定部２２に出力する。
【００４５】
血圧値信号及び判定結果信号の入力を受けた安定値収束変化度検出部２０は、血圧収束変化度を安定値収束変化度として検出し、安定値収束変化度信号を疲労度推定部２２に出力する。
心拍数信号の入力を受けた疲労度推定部２２は、心拍数信号が含む心拍数と心拍数安定値とを比較する。そして、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に心拍数安定値を超えていない場合、疲労度の推定を行う。
【００４６】
そして、疲労度推定部２２は、入力を受けた安定値収束変化度信号に基づき、安定値収束変化度信号が含む安定値収束変化度に応じて運転者の疲労度を推定し、推定した疲労度の大きさに応じて、報知指令信号を疲労度報知部８へ出力する。
報知指令信号の入力を受けた疲労度報知部８は、運転者に対し、モニタに表示する映像情報とスピーカから出力する音声情報のうち、少なくとも一方の情報を呈示して、運転者に対し、休憩の促進や走行中の注意喚起を行なう。
【００４７】
なお、上述したように、本実施形態の運転者疲労度推定装置１の動作で実施する運転者疲労度推定方法は、検出した安定値収束変化度に応じて、運転者の疲労度を推定する方法である。ここで、安定値収束変化度は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いであり、車両の運転者の生体情報値及び車両の速度に基づき検出する。
【００４８】
（第一実施形態の効果）
本実施形態の運転者疲労度推定装置１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）安定値収束変化度検出部２０が、生体情報値取得部２が取得した生体情報値及び車速検出部４が検出した車速に基づき、安定値収束変化度を検出する。そして、疲労度推定部２２が、安定値収束変化度検出部２０が検出した安定値収束変化度に応じて、運転者の疲労度を推定する。
このため、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が、車両の停車後に安定値となるまで減少した際の変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
その結果、道路環境や交通環境等に関わる運転状況に因らず、車両の減速及び停車時における生体情報値を用いて、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【００４９】
（２）安定値収束変化度検出部２０が、減速時安定化時間と減速時安定化変化量から算出した、運転者の生体情報値の変化速度である減速時安定化変化速度を、安定値収束変化度として検出する。
このため、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して、車両の停車後に安定値となるまでの経過時間と生体情報値の変化量に基づいて、安定値収束変化度を検出することが可能となる。
その結果、単位時間（例えば、１［秒］）あたりの生体情報値の変化量に応じて、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【００５０】
（３）生体情報値取得部２が、運転者の生体情報値として、運転者の血圧値を取得する。これに加え、安定値収束変化度検出部２０が、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも上昇して最大血圧値となった血圧値が下降して車両の停車後に安定血圧値となるまでの変化度合いである血圧収束変化度を、安定値収束変化度として検出する。
このため、運転者の疲労度との相関関係を有する血圧値が最大血圧値となり、さらに、最大血圧値となった血圧値が下降して安定値（安定血圧値）となるまでの変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
その結果、運転者の心電波形と脈波を検出して、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、運転者への負担が少ない疲労度の推定が可能となる。
【００５１】
（４）心拍数取得部１６が、運転者の心拍数を取得する。これに加え、疲労度推定部２２が、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した運転者の心拍数が、車両の停車後に予め設定した心拍数安定値を超えていると、疲労度を推定する処理を行わない。
その結果、停車中に安静状態となっていない運転者、すなわち、疲労度の推定対象として不適切な運転者を、疲労度の推定対象から除外することが可能となるため、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【００５２】
（５）疲労度推定部２２が、安定値収束変化度検出部２０が検出した安定値収束変化度が小さいほど、運転者の疲労度が大きいと推定する。
その結果、運転者の疲労度との相関関係を有する安定値収束変化度の大きさに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となり、疲労度を推定する処理の負荷を低減させることが可能となる。
（６）疲労度推定部２２が、推定した運転者の疲労度の大きさに応じて、疲労度報知部８へ報知指令信号を出力する。そして、疲労度報知部８が、報知指令信号に応じて、車両の運転者に対し、休憩を促すメッセージを示す情報や注意喚起を報知する。
その結果、走行している車両の運転者に対し、疲労度に応じて、休憩を促すメッセージを示す情報や注意喚起を報知することが可能となり、疲労状態における運転により起因する他車両への接触等の発生を抑制することが可能となる。
【００５３】
（７）本実施形態の運転者疲労度推定方法では、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が低下して車両の停車後に予め設定した安定値となるまでの変化度合いである安定値収束変化度に応じて、運転者の疲労度を推定する。
このため、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が、車両の停車後に安定値となるまで減少した際の変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
その結果、道路環境や交通環境等に関わる運転状況に因らず、車両の減速及び停車時における生体情報値を用いて、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【００５４】
（変形例）
（１）本実施形態では、安定値収束変化度検出部２０が、減速時安定化変化速度を安定値収束変化度として検出するが、安定値収束変化度検出部２０の構成は、これに限定するものではない。すなわち、例えば、安定値収束変化度検出部２０の構成を、停車時安定化時間と停車時安定化変化量から算出した、運転者の生体情報値の変化速度である停車時安定化変化速度を、安定値収束変化度として検出する構成としてもよい。
ここで、停車時安定化時間は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して、車両の停車後に安定値となるまでの経過時間のうち、車両の停車時に経過した時間である。また、停車時安定化変化量は、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加してピーク値となった生体情報値が減少して、車両の停車後に安定値となるまでの変化量のうち、車両の停車時における変化量である。
【００５５】
この場合、停車時における運転者の生体情報値の変化速度及び変化量に基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、減速操作により運転者が受ける負荷を除いた疲労度の推定が可能となる。
その結果、緊急制動等、疲労度の変化以外に起因する制動を除外して、一般的な信号機等による制動時の疲労度を推定することが可能となり、疲労度の推定精度の低下を抑制することが可能となる。
【００５６】
（２）本実施形態では、生体情報値取得部２が、運転者の生体情報値として運転者の血圧値を取得したが、生体情報値取得部２の構成は、これに限定するものではない。すなわち、生体情報値取得部２の構成を、運転者の生体情報値として、運転者の脈圧を取得する構成としてもよい。この場合、安定値収束変化度検出部２０は、脈圧収束変化度を、安定値収束変化度として検出する。
ここで、脈圧収束変化度とは、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも縮小化して最小脈圧となった脈圧が拡大化して、車両の停車後に予め設定した安定脈圧となるまでの変化度合いである。
なお、最小脈圧は、上述した生体情報値のピークに相当するため、脈圧の最小値としてもよく、また、脈圧の変化が激しい場合等には、近似した脈圧が連続する区間の平均値としてもよい。
【００５７】
さらに、安定脈圧としては、例えば、減速状態や停車状態以外の走行状態で検出した脈圧の平均値を用いる。また、安定脈圧は、単一の値としてもよいが、近似した脈圧が連続する区間の上限値と下限値に基づく範囲として設定してもよい。
このような構成であれば、運転者の疲労度との相関関係を有する脈圧が車両の減速開始前よりも縮小化し、この縮小化した脈圧が拡大化して安定値（安定脈圧）となるまでの変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。なお、このような構成では、脈圧として、血圧値と一定の相関があり、血圧値に比べて簡易に測定することが可能な指尖脈圧を用いることが好適である。
その結果、運転者の脈波を検出して、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、運転者への負担が少ない疲労度の推定が可能となる。
【００５８】
（３）本実施形態では、生体情報値取得部２が、運転者の生体情報値として運転者の血圧値を取得したが、生体情報値取得部２の構成は、これに限定するものではない。すなわち、生体情報値取得部２の構成を、運転者の生体情報値として、運転者の脈波伝播時間を取得する構成としてもよい。この場合、安定値収束変化度検出部２０は、脈波伝播時間収束変化度を、安定値収束変化度として検出する。
ここで、脈波伝播時間収束変化度とは、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも加速して最大脈波伝播時間となった脈波伝播時間が減速して、車両の停車後に予め設定した安定脈波伝播時間となるまでの変化度合いである。
なお、最大脈波伝播時間は、上述した生体情報値のピークに相当するため、脈波伝播時間の最大値としてもよく、また、脈波伝播時間の変化が激しい場合等には、近似した脈波伝播時間が連続する区間の平均値としてもよい。
【００５９】
さらに、安定脈波伝播時間としては、例えば、減速状態や停車状態以外の走行状態で検出した脈波伝播時間の平均値を用いる。また、安定脈波伝播時間は、単一の値としてもよいが、近似した脈波伝播時間が連続する区間の上限値と下限値に基づく範囲として設定してもよい。
このような構成であれば、運転者の疲労度との相関関係を有する脈波伝播時間が車両の減速開始前よりも減速し、この減速した脈波伝播時間が加速して安定値（安定脈波伝播時間）となるまでの変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
その結果、運転者の脈波伝播時間を検出して、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、運転者への負担が少ない疲労度の推定が可能となる。
【００６０】
（４）本実施形態では、疲労度推定部２２の構成を、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加した心拍数が、車両の停車後に心拍数安定値を超えていると、疲労度の推定を行わない構成としたが、これに限定するものではない。すなわち、疲労度推定部２２の構成を、運転者の心拍数に因らず、疲労度の推定を行う構成としてもよい。
この場合、運転者疲労度推定装置１が行う処理は、図５中に示すように、本実施形態の運転者疲労度推定装置１が行う処理から、ステップＳ１６の処理を除いた処理となる。なお、図５は、変形例の運転者疲労度推定装置１が行う処理の一例を示すフローチャートである。
【００６１】
（５）本実施形態では、運転者疲労度推定装置１の構成を、疲労度報知部８を備える構成としたが、これに限定するものではなく、疲労度報知部８を備えていない構成としてもよい。
以上、本願が優先権を主張する日本国特許出願２０１２−１６６２２７（２０１２年７月２６日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
【符号の説明】
【００６２】
１    運転者疲労度推定装置
２    生体情報値取得部
４    車速検出部
６    メインユニット
８    疲労度報知部
１０  心電図センサ
１２  脈波センサ
１４  生体情報値演算部
１６  心拍数取得部
１８  減速・停車状態判定部
２０  安定値収束変化度検出部
２２  疲労度推定部
【図１】
2014017090.tif 000003
【図２】
2014017090.tif 000004
【図３】
2014017090.tif 000005
【図４】
2014017090.tif 000006
【図５】
2014017090.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月25日(2014.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
（３）本実施形態では、生体情報値取得部２が、運転者の生体情報値として運転者の血圧値を取得したが、生体情報値取得部２の構成は、これに限定するものではない。すなわち、生体情報値取得部２の構成を、運転者の生体情報値として、運転者の脈波伝播時間を取得する構成としてもよい。この場合、安定値収束変化度検出部２０は、脈波伝播時間収束変化度を、安定値収束変化度として検出する。
ここで、脈波伝播時間収束変化度とは、車両の減速開始後に車両の減速開始前よりも増加して最大脈波伝播時間となった脈波伝播時間が減少して、車両の停車後に予め設定した安定脈波伝播時間となるまでの変化度合いである。
なお、最大脈波伝播時間は、上述した生体情報値のピークに相当するため、脈波伝播時間の最大値としてもよく、また、脈波伝播時間の変化が激しい場合等には、近似した脈波伝播時間が連続する区間の平均値としてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
さらに、安定脈波伝播時間としては、例えば、減速状態や停車状態以外の走行状態で検出した脈波伝播時間の平均値を用いる。また、安定脈波伝播時間は、単一の値としてもよいが、近似した脈波伝播時間が連続する区間の上限値と下限値に基づく範囲として設定してもよい。
このような構成であれば、運転者の疲労度との相関関係を有する脈波伝播時間が車両の減速開始前よりも増加し、この増加した脈波伝播時間が減少して安定値（安定脈波伝播時間）となるまでの変化度合いに基づいて、運転者の疲労度を推定することが可能となる。
その結果、運転者の脈波伝播時間を検出して、運転者の疲労度を推定することが可能となるため、運転者への負担が少ない疲労度の推定が可能となる。
【国際調査報告】
2014017090.tif 000008
2014017090.tif 000009