(57)【要約】【課題】簡単に被験者の脈波等を検出できるとともに、脈波等を検出する際、被験者の動作を妨げることがない生体測定装置を提供する。【解決手段】発光素子から被験者の顔面に近赤外光を照射し、このときにカメラで撮影された被験者の顔面の画像から被験者の脈波を取得し、この脈波に基づいて被験者の状態を判定する。また、発光素子による近赤外光によりカメラで撮影された被験者の顔面の画像から脈波解析箇所を特定し、この発光素子より光度が高い別の発光素子を異なるタイミングでその脈波解析箇所に近赤外光を照射させることにより、脈波解析箇所の画像から被験者の脈波を取得し、この脈波に基づいて被験者の状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の顔面を撮影するカメラと、
前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する発光素子と、
前記カメラで撮影された前記被験者の顔面の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた
生体測定装置。
【請求項２】
被験者の顔面を撮影するカメラと、
前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する第１の発光素子と、
前記第１の発光素子より光度が高い近赤外光を前記被験者の顔面に照射する第２の発光素子と、
前記第１の発光素子による近赤外光により前記カメラで撮影された前記被験者の顔面の画像から脈波解析箇所を特定し、前記第１の発光素子とは異なるタイミングで前記第２の発光素子の近赤外光を前記脈波解析箇所に照射させることにより、前記カメラで撮影された前記脈波解析箇所の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた
生体測定装置。
【請求項３】
前記カメラは、前記被験者の顔面の頬を撮影し、
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の顔面の頬の画像から前記被験者の脈波を取得する
請求項１に記載の生体測定装置。
【請求項４】
前記発光素子は、近赤外線発光ダイオードであり、
前記カメラは、前記近赤外線の光の反射像を得るためのフィルタを備える
請求項１又は２に記載の生体測定装置。
【請求項５】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像と比較すべき画像との間の輝度差を求めて前記脈波とする
請求項１又は２に記載の生体測定装置。
【請求項６】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像に対して比較すべき脈波が無いとき、設定された時間内において前記被験者の脈波を取得し、前記脈波を比較すべき脈波とし、その後の前記脈波の取得に用いる
請求項２に記載の生体測定装置。
【請求項７】
前記演算装置は、前記設定された時間内において前記被験者の脈波を取得できないときは、前記被験者への警報に使用されるリスクポイントを上げる
請求項６に記載の生体測定装置。
【請求項８】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像に対して比較すべき脈波が有るとき、前記比較すべき脈波を用いて、設定された時間で取得した前記被験者の脈波に基づき、脈波の解析を行うとともに、状態のリスクに応じてリスクポイントを加減する
請求項６に記載の生体測定装置。
【請求項９】
前記演算装置は、前記リスクポイントが閾値を越えたときには、前記被験者へ警報を与える
請求項８に記載の生体測定装置。
【請求項１０】
前記被験者が車両の運転者である
請求項１から９のいずれか一項に記載の生体測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者としての人間の状態（漫然状態、興奮状態等）を測定する生体測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の生体測定装置としては、特許文献１に示す運転支援装置が有る。すなわち、車両１には、運転者の顔を撮影するための運転者カメラが搭載されている。運転者カメラで撮影した画像は制御装置に入力される。運転者の顔の画像を撮影するに際しては、主に近赤外領域の波長の光が用いられる。
さらに、運転者が心電センサーや血圧センサーを装着するようになっており、運転者の心拍数及び血圧などのデータが、無線又は有線で制御装置に入力される。
【０００３】
制御装置は、運転者の顔の画像のデータ、心拍数、及び血圧などのデータに基づいて、運転者の状態を検出する。その結果、例えば運転者が漫然状態にあると判断した場合には、スピーカーから各種の音声や効果音などを出力する。あるいは、運転席のシートに内蔵されたシート振動装置を駆動することによって、運転者に注意喚起を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１では、センサー等を被験者に装着して、装着されたセンサー等が被験者の脈波等を検出する。従って、センサー等を被験者に装着する必要があるので、センサー等を装着するための手間が掛かるとともに、被験者の動作が制限される虞がある。例えば、自動車の運転中において、センサー等が被験者（運転者）に装着されることにより、被験者（運転者）が、急ハンドルなどの動作ができない虞がある。
以上のとおり、従来の装置では、例えば、自動車の運転中の被験者（運転者）の脈波等を検出することは、安全な自動車の走行に支障が生じるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、簡単に被験者の脈波等を検出できるとともに、脈波等を検出する際、被験者の動作を妨げることがない生体測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する為、本発明では、被験者の顔面を撮影するカメラと、前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する発光素子と、前記カメラで撮影された前記被験者の顔面の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた生体測定装置が提供される。
【０００８】
また、上記の目的を達成する為、本発明では、被験者の顔面を撮影するカメラと、前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する第１の発光素子と、前記第１の発光素子より光度が高い近赤外光を前記被験者の顔面に照射する第２の発光素子と、前記第１の発光素子による近赤外光により前記カメラで撮影された前記被験者の顔面の画像から脈波解析箇所を特定し、前記第１の発光素子とは異なるタイミングで前記第２の発光素子の近赤外光を前記脈波解析箇所に照射させることにより、前記カメラで撮影された前記脈波解析箇所の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた生体測定装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光素子から被験者の顔面に近赤外光を照射し、このときにカメラで撮影された被験者の顔面の画像から被験者の脈波を取得し、この脈波に基づいて被験者の状態を判定するように構成したので、簡単に運転者等の脈波等を、被験者の動作を妨げずに検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１による生体測定装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す生体測定装置の外観構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示す生体測定装置の概略的な動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートにおける脈波データの取得方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２による生体測定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す生体測定装置の外観構造を示す斜視図である。
【図７】図５に示す生体測定装置の概略動作を示すフローチャートである。
【図８】図５に示す生体測定装置における撮像素子と近赤外ＬＥＤの動作との関係を示すタイミングチャートである。
【図９】図７のフローチャートをより詳細に示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る生体測定装置の種々の実施の形態を、上記の添付図面を参照して説明する。なお、この生体測定装置は、移動体、例えば、自動車等の車両に搭載されるものとする。従って、被験者は、例えば、車両の運転者である。
【００１２】
実施の形態１．
図１において、本実施の形態１として示す生体測定装置８は、被験者である運転者の顔写真を撮像するカメラ１と、被験者の顔に近赤外光を照射する近赤外ＬＥＤ４と、被験者の状態測定結果や外部の情報入力を行う外部インタフェース部（Ｉ／Ｆ）７と、演算装置１０とで構成される。
【００１３】
演算装置１０は、さらに、カメラ１のシャッター時間とタイミングを制御するカメラ制御部２と、撮像データを元に脈波を抽出し、波形を解析することで被験者の状態を測定する被験者の状態測定部３と、近赤外ＬＥＤ４の発光時間とタイミングを制御するＬＥＤ制御部５と、脈波解析のために、取得した脈波データを蓄積する外部記憶装置６とを備えている。
【００１４】
なお、カメラ１は、レンズと電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）などの撮像素子を備えている。また、近赤外光が反射した像を得るために、撮像素子の前に可視光領域である７００ｎｍ以下の周波数を除去するフィルタ（図示せず）が設けられている。
【００１５】
近赤外ＬＥＤ４は、被験者の頬部分に照射されるように設置され、ヘモグロビンの赤外線吸収特性より、近赤外ＬＥＤ４の波長は７００ｎｍから９００ｎｍ付近のものを用いる。
従って、カメラ１は、被験者の頬辺りを撮影するように設置され、画像の輝度の変化により脈波を得る。この輝度の変化は、被験者に照射した近赤外ＬＥＤ４の反射光が血中のヘモグロビンの近赤外線吸収特性で起きる。
【００１６】
近赤外ＬＥＤ４は被験者に向けて長時間照射するため、例えば、ＪＩＳ  Ｃ  ６８０２におけるクラスＩなどの安全基準を満たすものを用いる。
カメラ１が撮像するタイミングと、近赤外ＬＥＤ４がＯＮとなるタイミングが同じになるように、被験者の状態測定部３は、図１に示すように、カメラ制御部２及びＬＥＤ制御部５を制御する。この被験者の状態測定部３は、カメラ１から取得した画像による脈波の抽出と、脈波解析による被験者の状態測定のプログラムを実行する。このプログラムの実行のために、被験者の状態測定部３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はＦＰＧＡなどを搭載している。
【００１７】
外部記憶装置６は、例えば揮発性メモリ又は不揮発性メモリを備えており、脈波を解析する最低限の時間分のデータ保存容量を有する。
外部インタフェース部７は、被験者の脈波解析結果を外部に送付し、生体測定装置８の動作命令を受信する手段として、外部の端末に有線又は無線による通信を行う機能を備える。
【００１８】
図１の生体測定装置８の外観が図２に示されている。この生体測定装置８は、１つの基板上に実装されており、カメラ１、カメラ制御部２（図示せず）、被験者の状態測定部３、近赤外ＬＥＤ４、ＬＥＤ制御部５、外部記憶装置６、及び外部インタフェース部７（図示せず）は、図１に示した情報の入出力を電気的接続によって行う。また、近赤外ＬＥＤ４の照射方向とカメラ１の撮像方向が一致するように、それぞれの位置が予め調整されている。
【００１９】
上記の生体測定装置８の動作概要を図３のフローチャートで説明する。
まず、画像を取得するために、被験者の状態測定部３は、被験者に向けて近赤外ＬＥＤ４を発光する（ステップＳ００１）。次に、カメラ１により被験者の顔、特に頬の部分を撮像する（ステップＳ００２）。撮像した画像は被験者の状態測定部３に入力され、脈波データを取得する（ステップＳ００３）。取得した脈波は外部記憶装置６に蓄積され、被験者の状態測定部３により被験者の状態を測定する（ステップＳ００４）。外部インタフェース部７から受ける命令に基づき、運転終了を行うか、測定を継続するかを判断する（ステップＳ００５）。なお、以下、脈波データは単に脈波と称することがある。
【００２０】
次に、図３のフローチャートにおける脈波データの取得ステップＳ０００３を、図４のフローチャートにて詳しく説明する。
【００２１】
図４において、脈波を取得するためには均等な時間間隔で画像を取得する必要がある。そのため、被験者の状態測定部３に内蔵されているカウンタ（タイマ）３０のカウントを最初に開始させる（ステップＳ０１９）。
次に、カメラ１により被験者の顔を撮像し（ステップＳ０２０）、カウントｔのときの画像データとして被験者の状態測定部３が蓄積する（ステップＳ０２１）。１カウント前（カウントｔ−１）の画像があるとき（ステップＳ０２２のＹｅｓ）、カウントｔ−１とカウントｔの両画像データ間の輝度差を被験者の状態測定部３が演算する（ステップＳ０２３）。
【００２２】
演算した輝度差は画像データとして外部記憶装置６に保存する（ステップＳ０２４）。そして、カウントｔの画像データを被験者の状態測定部３のカウントｔ−１の画像データ保存領域に移行し（ステップＳ０２５）、運転を継続する場合は（ステップＳ０２６のＮｏ）、カウンタ３０が１カウントするまで待機し（Ｓ０２７）、１カウント後に再度被験者の顔を撮像し、脈波データを取得する。
【００２３】
カウントｔ−１のときの画像データが無いとき（ステップＳ０２２のＮｏ）、カウントｔの画像データを被験者の状態測定部３のカウントｔ−１の画像データ保存領域に移行し（ステップＳ０２５）、１カウント待機し（ステップＳ０２７）、カウントｔのときの画像データを撮像し、脈波データとして取得する（ステップＳ０２０〜ステップＳ０２４）。
【００２４】
図４に示すように、画像の取得、輝度差の演算、及び脈波データの取得（ステップＳ０２０〜ステップＳ０２６）を実行する時間は１カウント以内である。そのため、カメラ１のシャッター時間と近赤外ＬＥＤ４の照射時間の上限はこれらを加味した上で予め調節する。
【００２５】
なお、被験者の状態測定部３は脈波取得後に波形の整形処理を行っても良い。例えば、取得した脈波より外乱のノイズを削除するために０．４５Ｈｚ以下の周波数のみを通すローパスフィルタ処理を行う。
【００２６】
また、脈波の解析による被験者の状態の測定方法は公知の技術である。手法としては、脈波の揺らぎを測定する。具体的には、脈波を二階微分し、脈波のピーク間隔を測定し、高速フーリエ変換又は最大エントロピー法による周波数解析等を行う。この周波数特性の低周波域（０．０４Ｈｚ〜０．１５Ｈｚ）と高周波域（０．１５〜０．４５Ｈｚ）のスペクトル高さの比の変化を解析することで、被験者の状態を測定する。
【００２７】
また、これ以外でも、既に公知技術となっている脈波解析による被験者の状態を測定する方法がある場合は、それらを活用しても構わない。さらに、波形処理方法も所望の周波数を抽出するものであれば、他の手法を用いても構わない。
【００２８】
実施の形態２．
図５に示す本発明の実施の形態２による生体測定装置１４は、運転者の顔写真を撮像するカメラ１と、運転者の顔に近赤外光を照射する近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂと、運転者の状態測定結果や外部の情報入力を行う外部インタフェース部７と、運転者の状態より運転に支障があると判断した場合に、報知を行う注意喚起デバイス１２と、演算装置２０とで構成される。なお、以下の説明では、被験者として運転者を例に挙げて説明する。従って、この場合の生体測定装置１４は、運転支援装置でもある。
【００２９】
演算装置２０は、さらに、カメラ１のシャッター時間とタイミングを制御するカメラ制御部２と、脈波解析のために、取得した脈波データを蓄積する外部記憶装置６と、顔を検出し、撮像データを元に脈波を抽出し、波形を解析することで運転者の状態を測定する被験者の状態測定部９と、近赤外ＬＥＤ４の発光強度と発光時間とタイミングを制御するＬＥＤ出力制御部１１と、注意喚起デバイス１２の制御を行う注意喚起制御部１３とを有する。
【００３０】
なお、上記の実施の形態１と同様に、カメラ１はレンズと電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）などの撮像素子を備えている。
また、近赤外光が反射した像を得るために、撮像素子の前に可視光領域である７００ｎｍ以下の周波数を除去するフィルタが備えられている。
【００３１】
また、被験者の状態測定部９は、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂが、カメラ１により運転者の顔を撮像し、撮像した画像から顔を検出し、検出した顔より頬付近に近赤外光を照射するようにＬＥＤ出力制御部１１を制御する。また、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂの波長はヘモグロビンの赤外線吸収特性より、７００ｎｍから９００ｎｍ付近を用いる。
【００３２】
カメラ１は、脈波を測定するときは運転者の頬周辺を撮影し、画像の輝度の変化により、脈波を得る。この輝度の変化は運転者に照射した近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂの反射光が血中のヘモグロビンの近赤外線吸収特性で起きる。頬周辺の撮影は、運転者の顔画像を検出して、撮像素子で頬の反射光が入射する対象領域（ＲＯＩ）を設定する。また、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂは、被験者に向けて照射するため、例えばＪＩＳ  Ｃ  ６８０２におけるクラスＩなどの安全基準を満たすものを用いる。
【００３３】
カメラ１が撮像するタイミングと、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂをＯＮにするタイミングが同時になるように、被験者の状態測定部９は、カメラ制御部２とＬＥＤ出力制御部１１を制御する。
外部記憶装置６は、例えば揮発性メモリ又は不揮発性メモリを備えており、脈波を解析する最低限の時間分と状態異常を検知した結果を保存する容量を有する。
【００３４】
図５に示すように、被験者の状態測定部９はカメラ１から取得した画像により、顔の検出、脈波の抽出及び脈波解析による運転者の状態測定のプログラムを実行する。これらのプログラムの実行のために、被験者の状態測定部９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はＦＰＧＡなどを搭載する。
また、図５に示すように、被験者の状態測定部９は、カメラ制御部２とＬＥＤ出力制御部１１と注意喚起制御部１３の動作の指令を行う。
【００３５】
外部インタフェース部７は、運転者の脈波解析結果を外部に送付し、生体測定装置８の動作命令を受信する手段として、外部の端末に有線又は無線による通信を行う機能を備える。
【００３６】
この生体測定装置１４の外観が、図６に示されており、生体測定装置１４は１つの基板１７上に実装されており、カメラ１、カメラ制御部２、被験者の状態測定部９、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂ、ＬＥＤ出力制御部１１、注意喚起デバイス１２（図示せず）、注意喚起制御部１３（図示せず）、外部記憶装置６、及び外部インタフェース部７（図示せず）は、図５に示した情報の入出力を電気的接続によって行う。また、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂの照射方向とカメラ１の撮像方向が一致するように、それぞれの位置を予め調整する。
【００３７】
近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂは、それぞれ、脈波を取得する際に強い光を照射するために、複数個のＬＥＤを配置しても良い。複数個配置した場合には、近赤外ＬＥＤ１０ａは顔全体に照射するように配置し、近赤外ＬＥＤ１０ｂは顔下半分を照射するように配置する。また、近赤外ＬＥＤ１０ｂは複数個を想定しているが、放射強度が単体で出力可能であるならば、近赤外ＬＥＤ１０ａと１０ｂを単体にしても構わない。
【００３８】
次に、本実施形態２の生体測定装置１４の動作を、図７に示すフローチャートを参照して概略的に説明する。
【００３９】
まず、画像を取得するために、運転者に向けて近赤外ＬＥＤ１０ａを発光する（ステップＳ００６）。次に、運転者の顔の撮像を行い（ステップＳ００７）、設定した時間に撮像を止め（ステップＳ００８）、カメラ１の撮像が停止した後に近赤外ＬＥＤ１０ａの発光を停止させる（ステップＳ００９）。撮像した運転者の画像を被験者の状態測定部９により、顔検出を行い（ステップＳ０１０）、ＲＯＩを推定する（ステップＳ０１１）。
【００４０】
次に、近赤外ＬＥＤ１０ｂを発光させ（ステップＳ０１２）、カメラ１により運転者の頬の部分を撮像する（ステップＳ０１３）。設定した時間に頬の画像を停止し（ステップＳ０１４）、撮像を停止させた後、近赤外ＬＥＤ１０ｂの発光も停止させる（ステップＳ０１５）。脈波データは外部記憶装置６に蓄積され、被験者の状態測定部９により運転者の状態を測定する（ステップＳ０１６）。状態測定部９は、必要であれば、注意喚起制御部１３により、運転者に危険性を報知する（ステップＳ０１７）。最後に、運転終了を行うか、測定を継続するかを判断して（ステップＳ０１８）、終了する。
【００４１】
ここで、図７に示した生体測定装置１４の動作を、図８のタイミングチャートによりさらに詳しく説明する。
図８は、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂのＯＮ／ＯＦＦタイミングと、カメラ１の撮像素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングとを示しており、図示のように、カメラ１の撮像のタイミングと、近赤外ＬＥＤ１０ａ及び１０ｂの発光タイミングとが同期するように制御を行う。
【００４２】
また、脈波データの取得は、運転者の顔を近赤外ＬＥＤ１０ａで撮像するフレーム（一点鎖線Ａで示す。）の間で行う。脈波は頬に存在する動脈、例えば眼窩下動脈、頬骨眼窩動脈等の動脈の反射光より測定するため、表皮を透過するように、光の強さを撮像時より高めて測定を行う。
【００４３】
なお、図８の点線Ｂで示すように、脈波の測定には近赤外ＬＥＤ１０ｂから強い光を照射するため、カメラ１の測定上限を超えないようにカメラ制御部２は感度を落とすような制御を行っても良い。
【００４４】
ここで、図７に示した生体測定装置１４の脈波の取得ステップＳ１０１３は、上述した実施の形態１においてステップＳ０００３に関して説明した図４のフローチャートと同様に実行することができるので、繰り返しの説明は省略する。
【００４５】
次に、この生体測定装置１４の動作を、図９のフローチャートを参照して詳しく説明する。
【００４６】
まず、顔検出と脈波取得の時間（期間）は任意の均等な時間（期間）で行う必要がある。そのため、被験者の状態測定部９に内蔵されたカウンタ３０及びカウンタ３１のカウントを開始させる（ステップＳ０２８）。
【００４７】
外部記憶装置６に運転者の脈波比較データが存在している場合（ステップＳ０２９のＹｅｓ）、運転者の顔をカメラ１と近赤外ＬＥＤ１０ａにより検出し（ステップＳ０３０）、運転者の顔が検出できた場合（ステップＳ０３１のＹｅｓ）、運転者の脈波をカメラ１と近赤外ＬＥＤ１０ｂにより取得する（ステップＳ０３２）。
【００４８】
脈波比較データが無い場合（ステップＳ０２９のＮｏ）、脈波による運転者の状態測定を行う前に比較データを作成する。そのために、運転者の顔をカメラ１と近赤外ＬＥＤ１０ａにより検出し（ステップＳ０４２）、運転者の顔が検出できた場合（ステップＳ０４３のＹｅｓ）、カメラ１と近赤外ＬＥＤ１０ｂにより運転者の脈波を取得する（ステップＳ０４４）。なお、この場合の脈波の取得にも図４のステップＳ０２３と同様に輝度差を求める場合には、比較すべき対象として予めデフォルト値を用意しておけばよい。
【００４９】
脈波比較データの有無に拘わらず、運転者の顔が検知不可能な時、カウンタ３１のカウントｔ２を“１”だけインクリメント（ステップＳ０５０、ステップＳ０５１）、３秒（カウントｔ２＝９０）以上連続して顔検知が出来ない場合（ステップＳ０５２のＹｅｓ）、リスクポイントＲを“５”だけインクリメントする（ステップＳ０５３）。
【００５０】
脈波の比較データは外部記憶装置６に記憶され（ステップＳ０４５）、ここで、顔検出と脈波取得の時間を均等にするために、１カウント迄待機する（ステップＳ０４６）。待機後はカウンタ３０のカウントｔ１を“１”だけインクリメントし、カウンタ３１のカウントｔ２はリセットする（ステップＳ０４７）。
【００５１】
脈波の比較データを得るには、或る程度の時間が必要であり、今回はカウントｔ１が３分間（ｔ１＝５４００）以上になるまで脈波を取得する（ステップＳ０４８のＮｏ）。カウントｔ１が３分以上になったとき（ステップＳ０４８のＹｅｓ）、画像比較データが取得されたことから、カウンタ３０をリセットして（ステップＳ０４９）、ステップＳ０３１に進み、運転者の状態測定に移行する。
【００５２】
移行後は、運転者の状態を測定するために外部記憶装置６に脈波データを蓄積し（ステップＳ０３３）、ここで、顔検出と脈波取得の時間を均等にするために、１カウント迄待機する（ステップＳ０３４）。待機後は、カウンタ３０のカウントｔ１を“１”だけインクリメントし、カウンタ３１はリセットする（ステップＳ０３５）。
【００５３】
脈波の比較データを得るには、或る程度の時間が必要であり、今回は、カウントｔ１が１０秒（ｔ１＝３００）以上になるまで脈波を取得する（ステップＳ０３６のＮｏ）。カウントｔ１が１０秒以上になったとき（ステップＳ０３６のＹｅｓ）、被験者の状態測定部９により脈波の解析を行う（ステップＳ０３６）。
【００５４】
脈波の解析より得られた脈波のピーク間隔の周波数スペクトルから状態のリスクの有無を判定し（ステップＳ０３８）、状態のリスクがあり（ステップＳ０３８のＹｅｓ）、感情の高ぶりがあるとき、リスクポイントＲを“２”だけインクリメントし（ステップＳ０３９）、眠気などの漫然状態のときはリスクポイントＲを“３”だけインクリメントする（ステップＳ０４０）。状態のリスクが無いとき（ステップＳ０３８のＮｏ）、リスクポイントＲを“１”だけデクリメントする（ステップＳ０４１）。
【００５５】
このリスクポイントＲが「５」を下回っているならば（ステップＳ０５４のＹｅｓ）、運転者に警告はせずに、現在のリスクポイントＲと解析に使用した脈波を外部記憶装置６に保存し、外部記憶装置６に保存されている古いデータは保存した脈波のデータ分、古い順から削除する（ステップＳ０５５）。
【００５６】
リスクポイントＲが「５」以上のとき（ステップＳ０５４のＮｏ）、注意喚起デバイス１２と注意喚起制御部１３により、運転者に注意喚起を行う（ステップＳ０５６）。
最後に、運転終了を行うか、測定を継続するかを判断し（ステップＳ０５７）、運転を継続する場合（ステップＳ０５７のＮｏ）、カウンタ３０及び３１をリセットする（ステップＳ０５８）。
【００５７】
図９に示す運転支援フローでは、脈波の比較データは外部記憶装置６で蓄積データを呼び出すか、新規で作成するかの何れかであるが、外部インタフェース部７より脈波の比較データを入力しても良い。
また、脈波は個人差が大きいため、運転者の個人認識を行い、外部記憶装置６より特定した個人の脈波データを呼び出しても良い。
【００５８】
図９に示すように、運転者の状態検知に１０秒間の脈波を取得している（ステップＳ０３６）。これは、状態検知方法であるα−ｉｎｄｅｘ法では低周波側の脈波の周期が１０秒程度であるためである。そのため、他の状態検知方法を用いる場合は脈波の取得時間は任意に変更しても構わない。
【００５９】
図９に示すように、リスクポイントＲは各リスクにおいて固定の任意の値を与えているが、現状の交通環境のリスク優先度から鑑みて設定したものであり、設計者が必要に応じて任意に変更できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、被験者の状態を測定する生体測定装置、及びその生体測定装置を用いた運転支援装置に適している。
【符号の説明】
【００６１】
１：カメラ、２：カメラ制御部、３：被験者の状態測定部、４：近赤外ＬＥＤ、５：ＬＥＤ制御部、６：外部記憶装置、７：外部インタフェース部（Ｉ／Ｆ）、８：生体測定装置、９：被験者の状態測定部、１０ａ，１０ｂ：近赤外ＬＥＤ、１１：ＬＥＤ出力制御部、１２：注意喚起デバイス、１３：注意喚起制御部。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年3月26日(2018.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、上記の目的を達成する為、本発明では、被験者の顔面を撮影するカメラと、前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する第１の発光素子と、前記第１の発光素子より光度が高い近赤外光を前記被験者の顔面に照射する第２の発光素子と、前記第１の発光素子を発光させて前記第１の発光素子が前記近赤外光を照射している間に前記カメラで前記被験者の顔面を撮影し、撮影された前記被験者の顔面の画像から前記被験者の頬を特定し、前記第１の発光素子の発光を停止させた後、前記第２の発光素子を発光させて前記第２の発光素子が前記近赤外光を照射している間に前記カメラで、特定された前記被験者の頬を撮影し、撮影された前記被験者の頬の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた生体測定装置が提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の顔面を撮影するカメラと、
前記カメラが前記被験者の顔面を撮影する際、前記被験者の顔面に近赤外光を照射する第１の発光素子と、
前記第１の発光素子より光度が高い近赤外光を前記被験者の顔面に照射する第２の発光素子と、
前記第１の発光素子を発光させて前記第１の発光素子が前記近赤外光を照射している間に前記カメラで前記被験者の顔面を撮影し、撮影された前記被験者の顔面の画像から前記被験者の頬を特定し、前記第１の発光素子の発光を停止させた後、前記第２の発光素子を発光させて前記第２の発光素子が前記近赤外光を照射している間に前記カメラで、特定された前記被験者の頬を撮影し、撮影された前記被験者の頬の画像から前記被験者の脈波を取得し、前記脈波に基づいて前記被験者の状態を判定する演算装置と、を備えた
生体測定装置。
【請求項２】
前記発光素子は、近赤外線発光ダイオードであり、
前記カメラは、前記近赤外線の光の反射像を得るためのフィルタを備える
請求項１に記載の生体測定装置。
【請求項３】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像と比較すべき画像との間の輝度差を求めて前記脈波とする
請求項１に記載の生体測定装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像に対して比較すべき脈波が無いとき、設定された時間内において前記被験者の脈波を取得し、前記脈波を比較すべき脈波とし、その後の前記脈波の取得に用いる
請求項１に記載の生体測定装置。
【請求項５】
前記演算装置は、前記設定された時間内において前記被験者の脈波を取得できないときは、前記被験者への警報に使用されるリスクポイントを上げる
請求項４に記載の生体測定装置。
【請求項６】
前記演算装置は、前記カメラで撮影された前記被験者の画像に対して比較すべき脈波が有るとき、前記比較すべき脈波を用いて、設定された時間で取得した前記被験者の脈波に基づき、脈波の解析を行うとともに、状態のリスクに応じてリスクポイントを加減する
請求項４に記載の生体測定装置。
【請求項７】
前記演算装置は、前記リスクポイントが閾値を越えたときには、前記被験者へ警報を与える
請求項６に記載の生体測定装置。
【請求項８】
前記被験者が車両の運転者である
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体測定装置。