(57)【要約】【課題】  任意の被験者に対して高精度に覚醒度を判定することができる覚醒度判定装置を提供することを課題とする。【解決手段】  覚醒度判定装置１であって、被験者の複数の生理指標を検出する複数の生理指標検出手段２〜６と、複数の生理指標から複数の生理特徴量を各々設定する生理特徴量設定手段１１と、複数の生理特徴量から複数の固有ベクトルを求め、当該複数の固有ベクトルから複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数を求める固有ベクトル処理手段１２と、被験者が覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せを記憶する記憶手段１０と、求めた複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せと被験者が覚醒時の符号の組み合せとを比較する比較手段１３とを備え、その比較結果に基づいて被験者の覚醒度を判定することを特徴とする。【選択図】  図１
2006247055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の複数の生理指標を検出する複数の生理指標検出手段と、
前記複数の生理指標検出手段で検出した複数の生理指標から複数の生理特徴量を各々設定する生理特徴量設定手段と、
前記生理特徴量設定手段で設定した複数の生理特徴量から複数の固有ベクトルを求め、当該複数の固有ベクトルから複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数を求める固有ベクトル処理手段と、
被験者が覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せを記憶する記憶手段と、
前記固有ベクトル処理手段で求めた複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せと前記記憶手段に記憶されている覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せとを比較する比較手段と
を備え、
前記比較手段での比較結果に基づいて被験者の覚醒度を判定することを特徴とする覚醒度判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の覚醒度を判定する覚醒度判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の居眠りを未然に防止するために、車両の運転者の覚醒度を判定する装置が開発されている。覚醒度の判定方法としては、例えば、被験者の呼吸、心拍などの生理指標を所定時間毎に検出し、その検出した値と覚醒時の値（閾値）との比較によって覚醒度を判定している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１８２６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、呼吸や心拍などは被験者個々に個人差があるので、被験者によって各生理指標にバラツキがある。例えば、被験者Ａと被験者Ｂにおいて、被験者Ａと被験者Ｂがある生理指標ｘが同じような値のときでも被験者Ａにとっては覚醒度が低く、被験者Ｂにとっては覚醒度が高い場合があり、また、被験者Ａと被験者Ｂがある生理指標ｙが異なる値のときでも被験者Ａにとっては覚醒度が低く、被験者Ｂにとっても覚醒度が低い場合がある。そのため、一定の閾値（覚醒時の値）と比較しても、任意の被験者全てに対して覚醒度を精度良く判定することはできない。
【０００４】
特許文献１に開示された覚醒度判定装置では、閾値を被験者個々の心拍数を加味し、被験者個々に応じた閾値と比較することによって覚醒度を判定している。しかし、被験者個々においても、体調の悪い日や良い日、あるいは、一日の中でも眠い時間帯や覚醒している時間帯があり、日によってや時間帯によって各生理指標にバラツキがある。また、被験者個々で、覚醒度が高い状態から低い状態に変わるときに変化する生理指標が異なる場合がある。そのため、１つの生理指標だけに着目して被験者個々に閾値を設定しても、任意の被験者全てに対して覚醒度を精度良く判定することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、任意の被験者に対して高精度に覚醒度を判定することができる覚醒度判定装置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】
【０００６】
本発明に係る覚醒度判定装置は、被験者の複数の生理指標を検出する複数の生理指標検出手段と、複数の生理指標検出手段で検出した複数の生理指標から複数の生理特徴量を各々設定する生理特徴量設定手段と、生理特徴量設定手段で設定した複数の生理特徴量から複数の固有ベクトルを求め、当該複数の固有ベクトルから複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数を求める固有ベクトル処理手段と、被験者が覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せを記憶する記憶手段と、固有ベクトル処理手段で求めた複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せと記憶手段に記憶されている覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せとを比較する比較手段とを備え、比較手段での比較結果に基づいて被験者の覚醒度を判定することを特徴とする。
【０００７】
この覚醒度判定装置では、各生理指標検出手段により被験者の生理指標をそれぞれ検出し、生理特徴量設定手段により複数の生理指標から複数の生理特徴量を設定する。そして、覚醒度判定装置では、固有ベクトル処理手段により複数の生理特徴量から複数の固有ベクトルを求め、その複数の固有ベクトルから複数の生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数を求める。この各生理特徴量に対応した固有ベクトル係数は、±値をとり、覚醒度が変化する際に値が変化し、符号が変わるものがある。また、覚醒度判定装置では、記憶手段に各被験者の覚醒時におけるこの複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数についての符号の組み合せを記憶しておく。そして、覚醒度判定装置では、比較手段により求めた各固有ベクトル係数の符号の組み合せと記憶している覚醒時の符号の組み合せとを比較し、覚醒時の符号の組み合せから変化したか否かによって覚醒度を判定する。覚醒度が高い状態から低い状態に変化する際には複数の生理特徴量の中でその値が変化するものがあるので、その生理特徴量の値の変化によって固有ベクトル係数の値が変化し、複数の固有ベクトル係数の符号の組み合せが変化する。したがって、覚醒度が高い状態のときの固有ベクトル係数の符号の組み合せと比較することにより、覚醒度が低くなったか否かを判定できる。また、記憶手段に覚醒度が高い状態のときの固有ベクトル係数の符号の組み合せを記憶させる時期を各被験者について判定開始時などに設定することにより、被験者に応じた覚醒度判定の際の閾値を設定することができる。このように、この覚醒度判定装置は、個々の生理指標ではなく、複数の生理指標（生理特徴量）から求められた総合的な判定基準（複数の固有ベクトル係数の符号の組み合せ）によって覚醒度を判定することにより、被験者毎の各生理指標のバラツキや各被験者における各生理指標のバラツキに関係なく、高精度に覚醒度を判定することができる。
【０００８】
なお、生理指標は、人体から検出できる生理的なものであり、例えば、脳波、呼吸、体温、瞬目、心電である。生理特徴量は、覚醒度を判定する際に有用な生理指標から求めることができる値や生理指標自体の値であり、例えば、脳波のα波、β波、そのα波とβ波の比、呼吸数、呼吸周期、体温、瞬目回数、心拍周期、心拍ゆらぎ低周波、心拍ゆらぎ高周波、その低周波と高周波の比である。記憶手段に記憶する被験者が覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せについては、符号の組み合せ以外に符号の組み合せが判るものも含み、例えば、覚醒時の複数の生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の各値でもよい。符号の組み合せには、＋値、−値の他に０も含むものとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、任意の被験者に対して高精度に覚醒度を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る覚醒度判定装置の実施の形態を説明する。
【００１１】
本実施の形態では、本発明に係る覚醒度判定装置を、車両に搭載され、運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定装置に適用する。本発明に係る覚醒度判定装置は、脳波、呼吸、体温、瞬目、心電の５つの生理指標を検出し、脳波のα波／β波（略称：脳波）、呼吸周期（略称：呼吸）、脇の下体温（略称：体温）、瞬目回数（略称：瞬目）、心拍ゆらぎ高周波（略称：心拍ゆらぎＨ）、心拍ゆらぎ低周波（略称：心拍ゆらぎＬ）、心拍周期（略称：心拍ＲＲＩ[R-R Interval]）、心拍ゆらぎの低周波／高周波（略称：心拍ゆらぎＬ／Ｈ）の８つの生理特徴量を設定する。そして、本発明に係る覚醒度判定装置では、主成分分析により８つの生理特徴量から８つの固有ベクトルを求める。
【００１２】
図１〜図６を参照して、覚醒度判定装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る覚醒度判定装置の構成図である。図２は、図１の覚醒度判定装置で使用する生理指標と生理特徴量の一覧を示す図である。図３は、生理特徴量の時系列データを示す図である。図４は、ある被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。図５は、他の被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。図６は、他の被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。
【００１３】
覚醒度判定装置１は、５つの生理指標から導出した８つの生理特徴量に基づいて運転者の覚醒度を判定する。特に、覚醒度判定装置１では、判定精度を向上させるために、８つの生理特徴量を総合的に判定するために生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数の符号の組み合せを用いて覚醒度を判定する。その際、覚醒度判定装置１では、各運転者の運転毎のその運転開始直後（すなわち、覚醒度の高い状態の時）に検出した生理指標から導出した生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数の符号の組み合せを求めて保持し、その保持した符号の組み合せと運転中に求めた符号の組み合せとを比較することによって覚醒度を判定する。覚醒度判定装置１は、脳波センサ２、呼吸センサ３、体温センサ４．瞬目センサ５、心電センサ６、ブザー７及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]８を備えており、ＥＣＵ８内に生理特徴量データベース１０、生理特徴量導出部１１、固有ベクトル処理部１２、比較判定部１３、出力部１４が構成される。
【００１４】
なお、本実施の形態では、脳波センサ２、呼吸センサ３、体温センサ４、瞬目センサ５及び心電センサ６が特許請求の範囲に記載する複数の生理指標検出手段に相当し、生理特徴量データベース１０が特許請求の範囲に記載する記憶手段に相当し、生理特徴量導出部１１が特許請求の範囲に記載する生理特徴量設定手段に相当し、固有ベクトル処理部１２が特許請求の範囲に記載する固有ベクトル処理手段に相当し、比較判定部１３が特許請求の範囲に記載する比較手段に相当する。
【００１５】
脳波センサ２は、運転者の脳波を検出し、その検出値を脳波信号としてＥＣＵ８に送信する。呼吸センサ３は、運転者の呼吸（鼻部の空気流圧）を検出し、その検出値を呼吸信号としてＥＣＵ８に送信する。体温センサ４は、運転者の体温（脇の下体温）を検出し、その検出値を体温信号としてＥＣＵ８に送信する。瞬目センサ５は、運転者の瞬目を検出し、その検出値を瞬目信号としてＥＣＵ８に送信する。瞬目センサは、瞬目を直接検出するセンサではなく、運転者を顔（少なくとも目の部分）を撮像するカメラでもよい。この場合、カメラによる撮像画像の画像信号をＥＣＵ８に送信し、ＥＣＵ８で画像処理によって瞬目を検出するようにしてもよい。心電センサ６は、運転者の心電図波形を検出し、その検出値を心電信号としてＥＣＵ８に送信する。
【００１６】
ブザー７は、ＥＣＵ８から警報信号を受信し、警報信号がオン信号の場合にはブザー音を出力し、警報信号がオフ信号の場合にはブザー音の出力を停止する。
【００１７】
ＥＣＵ８は、覚醒度判定装置１の制御装置であり、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる。ＥＣＵ８では、覚醒度判定装置１が起動されると、ＲＯＭに記憶されている専用のアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵによってそのプログラムに記述された各処理を実行することによって生理特徴量データベース１０及び各処理部１１〜１４が構成される。
【００１８】
生理特徴量データベース１０は、ＲＡＭの所定の領域に構築され、運転開始直後からＴｈ経過するまでの一定時間（Ｔｔｅｒｍ）毎の８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数及び覚醒度の高い時の８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数の符号の組み合せを格納するデータベースである。覚醒度の高い時の固有ベクトル係数の符号の組み合せは、８つの固有ベクトル係数の符号だけでもよいし、あるいは、８つの固有ベクトル係数の値自体でもよい。
【００１９】
生理特徴量導出部１１では、各センサ２〜６からの各信号により５つの生理指標を取り入れ、一定時間（Ｔｔｅｒｍ）毎に８つの生理特徴量を導出する（図２参照）。脳波のα波／β波の導出方法は、脳波センサ２で検出した脳波を高速フーリエ変換し、パワースペクトルベクトルを周波数帯毎（α波帯、β波帯）に積分してα波とβ波をそれぞれ導出し、α波をβ波で除算する。呼吸周期の導出方法は、呼吸センサ３で検出した鼻部の空気流圧の変動周期を算出することによって導出する。体温の導出は、体温センサ４で検出した値をそのまま用いる。瞬目の導出方法は、瞬目センサ５で検出した瞬目から単位時間当たりの瞬目回数をカウントすることによって導出する。心拍周期の導出は、心電センサ６で検出した心電図波形（Ｒ波）の間隔を算出することによって導出する。心拍ゆらぎ低周波と高周波の導出方法は、心電センサ６で検出した心電図波形から導出した心拍周期を高速フーリエ変換し、パワースペクトルベクトルを周波数帯毎（低周波帯、高周波帯）に積分して低周波と高周波をそれぞれ導出する。心拍ゆらぎの低周波／高周波の導出方法は、導出した心拍ゆらぎ低周波を心拍ゆらぎ高周波で除算することによって導出する。
【００２０】
運転開始直後からＴｔｅｒｍ毎に８つの生理特徴量が導出され、図３に示すように、８つの生理特徴量により多チャネル時系列データとなる。なお、８つの生理特徴量のうち覚醒度を判定するためには呼吸周期、瞬目回数、心拍ゆらぎが重要であり、覚醒度を判定する際にはこれらの生理特徴量を少なくとも用いるとよい。
【００２１】
固有ベクトル処理部１２では、８つの生理特徴量が導出される毎（Ｔｔｅｒｍ毎）に、主成分分析により、８つの生理特徴量の時系列データを用いて８つの固有ベクトルを導出する。この主成分分析によって、覚醒度について相関関係にある８つの生理特徴量を合成して８つの主成分にし、覚醒度についての総合的な指標を導出する。式（１）〜式（８）に示すように、第１主成分の第１固有ベクトルＵ１〜第８主成分の第８固有ベクトルＵ８が導出さされる。各固有ベクトルＵｊは、８つの生理特徴量に各々対応する係数ｕｉｊを有している。主成分分析では、相関関係にある８つの変数（生理特徴量）のうち１つでも変化すると、その８つの変数からなる分布状態が変化し、各固有ベクトルＵｊにおける係数ｕｉｊが変化する。
【００２２】
【数１】
2006247055.tif 000003
式（１）〜式（８）において、ｕｉｊは各固有ベクトルの係数であり、ｉが各生理特徴量（生理特徴量Ｎｏ．）を示し、ｊが各固有ベクトル（固有ベクトルＮｏ．）を示す。ｉ＝１が脳波であり、ｉ＝２が呼吸であり、ｉ＝３が体温であり、ｉ＝４が瞬目であり、ｉ＝５が心拍ゆらぎＨであり、ｉ＝６が心拍ゆらぎＬであり、ｉ＝７が心拍ＲＲＩであり、ｉ＝８が心拍ゆらぎＬ／Ｈである。そして、固有ベクトル処理部１２では、生理特徴量毎に、式（９）により固有ベクトル係数ｕｉｊの平均値Ｍｉを算出する。この平均値Ｍｉが、８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数であり、±値である。
【００２３】
【数２】
2006247055.tif 000004
式（９）において、Ｎは生理特徴量の種類数（＝８）である。例えば、ｕ１１、ｕ１２、ｕ１３、ｕ１４、ｕ１５、ｕ１６、ｕ１７、ｕ１８を積算し、その積算値を８で除算することによって脳波の固有ベクトル係数が求められる。
【００２４】
固有ベクトル処理部１２では、運転開始直後からＴｈ経過までのＴｔｅｒｍ毎に、導出した８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の各値を生理特徴量データベース１０に記憶させる。そして、固有ベクトル処理部１２では、Ｔｈ経過した時点で、生理特徴量毎に、生理特徴量データベース１０に記憶している（Ｔｈ／Ｔｔｅｒｍ）個の固有ベクトル係数の平均値を算出し、その平均値の符号（＋、−、０）を判別する。さらに、固有ベクトル処理部１２では、その判別した８つの生理特徴量についての符号の組み合せを生理特徴量データベース１０に記憶させる。また、固有ベクトル処理部１２では、運転開始直後からＴｈ経過以降のＴｔｅｒｍ毎に、生理特徴量毎に、導出した８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号をそれそれ判別し、その判別した８つの生理特徴量についての符号の組み合せを比較判定部１３に提供する。Ｔｈは、運転開始直後から運転者が覚醒度の高い状態を保っていると予測される時間でありかつ運転者の生理指標を十分に取得できる時間が設定され、例えば、数分である。また、Ｔｔｅｒｍは、Ｔｈに対して非常に小さい時間が設定される。
【００２５】
比較判定部１３では、運転開始直後からＴｈ経過後のＴｔｅｒｍ毎に、生理特徴量データベース１０に記憶されている８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せと固有ベクトル処理部１２から提供される符号の組み合せとを比較する。そして、比較判定部１３では、その８つの生理特徴量のうち１つ以上の生理特徴量の符号が変化した場合には覚醒度が低いと判定し、符号の組み合せが変化しない場合には覚醒度が高いと判定する。なお、０から−値または＋値への変化、あるいは、−値または＋値から０への変化の場合も符号が変化したと判定する。
【００２６】
図４〜図６には、異なる三人の運転者（被験者）について８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せを示しており、（ａ）が運転開始直後の覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が運転から所定時間経過した後の覚醒度が低い場合である。各図では、右端から脳波、呼吸、体温、瞬目、心拍ゆらぎＨ、心拍ゆらぎＬ、心拍ＲＲＩ、心拍ゆらぎＬ／Ｈの固有ベクトル係数を示している。図４に示す運転者の場合、覚醒度が高い場合には脳波が＋値、呼吸が＋値、体温が＋値、瞬目が＋値、心拍ゆらぎＨが＋値、心拍ゆらぎＬが＋値、心拍ＲＲＩが−値、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、覚醒度が低い場合には脳波が−値、呼吸が＋値、体温が＋値、瞬目が＋値、心拍ゆらぎＨが＋値、心拍ゆらぎＬが＋値、心拍ＲＲＩが＋値、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、脳波と心拍ＲＲＩの符号が変化している。図５に示す運転者の場合、覚醒度が高い場合には脳波が−値、呼吸が＋値、体温が−値、瞬目が−値、心拍ゆらぎＨが＋値、心拍ゆらぎＬが＋値、心拍ＲＲＩが−値、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、覚醒度が低い場合には脳波が＋値、呼吸が＋値、体温が＋値、瞬目が＋値、心拍ゆらぎＨが−値、心拍ゆらぎＬが＋値、心拍ＲＲＩが＋値、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、脳波、体温、瞬目、心拍ゆらぎＨと心拍ＲＲＩの符号が変化している。図６に示す運転者の場合、覚醒度が高い場合には脳波が＋値、呼吸が−値、体温が−値、瞬目が＋値、心拍ゆらぎＨが−値、心拍ゆらぎＬが−値、心拍ＲＲＩが＋値、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、覚醒度が低い場合には脳波が−値、呼吸が＋値、体温が＋値、瞬目が−値、心拍ゆらぎＨが＋値、心拍ゆらぎＬが＋値、心拍ＲＲＩが０、心拍ゆらぎＬ／Ｈが＋値であり、脳波、呼吸、体温、瞬目、心拍ゆらぎＨ、心拍ゆらぎＬと心拍ＲＲＩの符号が変化している。
【００２７】
このように、覚醒度が高い場合でも被験者個々で固有ベクトル係数の符号の組み合せが異なるが、被験者毎にこの覚醒度が高い場合の符号の組み合せを覚醒度判定の閾値として設定するので、任意の被験者に対して覚醒度判定を正確に行うことができる。また、覚醒度が高い状態から低い状態へ変化する際に被験者個々で符号が変わる生理特徴量が異なるが、８つの符号の組み合せによって総合的に覚醒度を判定しているので、覚醒度を生理現象の総合的な観点から判定することができる。また、覚醒度が高い状態でも被験者の体調や時間帯などによっては図４〜図６に示す符号の組み合せから変わる場合があるかもしれないが、常に、運転開始直後に覚醒度が高い場合の符号の組み合せを覚醒度判定の閾値として設定しているので、被験者個々においても覚醒度判定を正確に行うことができる。
【００２８】
出力部１４では、比較判定部１３で覚醒度が高いと判定した場合には警報信号にオフ信号を設定し、比較判定部１３で覚醒度が低いと判定した場合には警報信号にオン信号を設定し、その警報信号をブザー７に送信する。
【００２９】
図１を参照して、覚醒度判定装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ８における処理については図７のフローチャートに沿って説明する。図７は、図１のＥＣＵにおける覚醒度判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
運転が開始すると、覚醒度判定装置１が起動する。すると、脳波センサ２では、運転者の脳波を検出し、脳波信号をＥＣＵ８に送信する。呼吸センサ３では、運転者の呼吸を検出し、呼吸信号をＥＣＵ８に送信する。体温センサ４では、運転者の体温を検出し、体温信号をＥＣＵ８に送信する。瞬目センサ５では、運転者の瞬目を検出し、瞬目信号をＥＣＵ８に送信する。心電センサ６では、運転者の心電を検出し、心電信号をＥＣＵ８に送信する。ＥＣＵ８では、各生理指標センサ２〜６からの各信号を受信し、各生理指標（脳波、呼吸、体温、瞬目、心電）を取得する（Ｓ１）。
【００３１】
ＥＣＵ８では、Ｔｔｅｒｍ毎に、各生理指標から各生理特徴量（脳波α波／β波、呼吸周期、脇の下体温、瞬目回数、心拍ゆらぎ高周波、心拍ゆらぎ低周波、心拍周期、心拍ゆらぎ低周波／高周波）を導出する（Ｓ２）。そして、ＥＣＵ８では、生理特徴量が導出される毎に、主成分分析により、８つの生理特徴量から８つの主成分の固有ベクトルを導出する（Ｓ３）。さらに、ＥＣＵ８では、固有ベクトルが導出される毎に、８つの固有ベクトルから８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数を算出する（Ｓ４）。
【００３２】
ＥＣＵ８では、運転開始からの経過時間ｔがＴｈより長くなったか否かを判定する（Ｓ５）。Ｓ５にて経過時間ｔがＴｈ以下と判定した場合、ＥＣＵ８では、算出した８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数を生理特徴量データベース１０に格納し、Ｓ１の処理に戻る（Ｓ６）。Ｓ５にて経過時間ｔがＴｈになったと判定した場合、ＥＣＵ８では、算出した８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数を生理特徴量データベース１０に格納するとともに、生理特徴量データベース１０に格納されている各生理特徴量に対応した固有ベクトル係数の平均値をそれぞれ算出し、その８つの生理特徴量についての各平均値の符号の組み合せを生理特徴量データベース１０に格納し、Ｓ１の処理に戻る（Ｓ６）。
【００３３】
Ｓ５にて経過時間ｔがＴｈより長くなったと判定した場合、ＥＣＵ８では、生理特徴量データベース１０に格納されている８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数の符号の組み合せからＳ４にて算出した８つの生理特徴量に各々対応した固有ベクトル係数の符号の組み合せが変化しているか否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７にて変化していないと判定した場合、ＥＣＵ８では、Ｓ１の処理に戻る。
【００３４】
Ｓ７にて変化していると判定した場合、ＥＣＵ８では、警報信号にオン信号を設定し、その警報信号をブザー７に送信する（Ｓ８）。ブザー７では、その警報信号を受信すると、ブザー音を出力する。すると、運転者は、そのブザー音により覚醒度が上昇する。
【００３５】
この覚醒度判定装置１によれば、８つの生理特徴量から導出された総合的な判定基準（８つの固有ベクトル係数の符号の組み合せ）により覚醒度判定するとともに判定する際の閾値（覚醒度が高い状態のときの符号の組み合せ）を運転者毎かつ運転直後毎に設定するので、任意の運転者（被験者）に対して覚醒度を高精度に判定することができる。その結果、覚醒度判定装置１では、運転者の覚醒度が低くなると警報を確実に出力することができ、居眠りを未然に防止することができる。
【００３６】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３７】
例えば、本実施の形態では車両の運転者に対する覚醒度判定装置に適用したが、他の乗り物の運転者、各種プラントの監視者、夜間の従業者などの居眠り防止を必要とする者に対して利用するとよい。
【００３８】
また、本実施の形態では５つの生理指標、８つの生理特徴量を用いて覚醒度を判定したが、この中の幾つかの生理指標や生理特徴量を用いても覚醒度の判定が可能であり、また、他の生理指標や生理特徴量を用いても覚醒度の判定が可能である。
【００３９】
また、本実施の形態では８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数の符号の組み合せのうちで１つの生理特徴量でも符号が変化した場合に覚醒度が低いと判定する構成としたが、符号の組み合せの比較による判定については他の判定方法でもよく、例えば、複数の生理特徴量の符号が変化した場合に覚醒度が低いと判定してもよいし、重要度の高い呼吸、瞬目、心拍ゆらぎのうちの１つの生理特徴量でも符号が変化した場合に覚醒度が低いと判定し、他の生理特徴量については複数の生理特徴量の符号が変化した場合に覚醒度が低いと判定するようにしてもよいし、あるいは、８つの生理特徴量のうち符号が変化した数や変化した生理特徴量の種類などに応じて覚醒度を段階的に設定するようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では覚醒度が低下したと判定した場合にブザー音を出力する構成としたが、音声などの他の方法により運転者に覚醒度が低下していることを知らせてもよいし、あるいは、車両制御装置にその情報を提供し、車速を低下させるなどの制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態に係る覚醒度判定装置の構成図である。
【図２】図１の覚醒度判定装置で使用する生理指標と生理特徴量の一覧を示す図である。
【図３】生理特徴量の時系列データを示す図である。
【図４】ある被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。
【図５】他の被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。
【図６】他の被験者の８つの生理特徴量に各々対応する固有ベクトル係数とその符号の組み合せであり、（ａ）が覚醒度が高い場合であり、（ｂ）が覚醒度が低い場合である。
【図７】図１のＥＣＵにおける覚醒度判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１…覚醒度判定装置、２…脳波センサ、３…呼吸センサ、４…体温センサ、５…瞬目センサ、６…心電センサ、７…ブザー、８…ＥＣＵ、１０…生理特徴量データベース、１１…生理特徴量導出部、１２…固有ベクトル処理部、１３…比較判定部、１４…出力部
【図１】
2006247055.tif 000005
【図２】
2006247055.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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