(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出し、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させる眠気判定プログラム。
【請求項２】
前記脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、前記第１の血圧性成分よりも周波数の高い呼吸性成分を抽出し、
前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出し、
前記算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、警報出力する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記算出した眠気度が所定の閾値未満であると判定した場合であっても、前記被検者が眠気に抵抗している状態であると判定した場合には、警報出力することを特徴とする請求項１に記載の眠気判定プログラム。
【請求項３】
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出する第１の抽出手段と、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする眠気判定装置。
【請求項４】
コンピュータが、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出し、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理を実行することを特徴とする眠気判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眠気判定プログラム、眠気判定装置及び眠気判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転中のドライバから脈波信号を検出し、心拍ゆらぎ解析を行うことで算出した眠気度に基づいて、ドライバが眠気を催している状態か否かを判定する眠気判定装置が知られている。眠気判定装置では、例えば、検出した脈波信号について心拍ゆらぎ解析を行うことでＲＳＡ（Respiratory Sinus Arrhythmia：呼吸性変動）成分を抽出し、抽出したＲＳＡ成分を用いてドライバの眠気度を算出する。また、眠気判定装置では、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、ドライバが眠気を催している状態であると判定し、警報出力を行う。これにより、運転中のドライバの状態を、眠気を催している状態から覚醒状態へと改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８０６２４号公報
【特許文献２】特開平２−２７７４３５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＲＳＡ成分を用いて眠気度を算出する方法の場合、眠気度が低いと判定されるケースの中には、ドライバが眠気に抵抗している状態（覚醒努力状態）が含まれることがある。ＲＳＡ成分を用いて算出する眠気度の場合、覚醒努力状態と通常の覚醒状態とを区別することができないからである。
【０００５】
このため、覚醒努力状態であれば、本来、眠気を催している状態であると判定して警報出力が行われるべきところ、従来の眠気判定装置では、算出した眠気度が低いことでドライバの状態が覚醒状態であると誤判定する可能性があった。この結果、警報出力が行われず、覚醒努力状態から覚醒状態へとドライバの状態が改善されることなく、運転が継続されてしまう可能性があった。
【０００６】
一つの側面では、眠気を判定する判定精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によれば、眠気判定プログラムは、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出し、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００８】
眠気を判定する判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】眠気判定システムの一例を示す第１の図である。
【図２】眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置の眠気判定部の機能構成を示す図である。
【図４】間隔解析部の機能を説明するための図である。
【図５】振幅解析部の機能を説明するための図である。
【図６】眠気度算出部の機能を説明するための図である。
【図７】覚醒努力解析部の機能を説明するための図である。
【図８】覚醒水準解析部の機能を説明するための図である。
【図９】覚醒努力状態判定部の機能を説明するための図である。
【図１０】眠気判定処理のフローチャートである。
【図１１】眠気度算出処理のフローチャートである。
【図１２】覚醒努力状態判定処理のフローチャートである。
【図１３】眠気判定システムの一例を示す第２の図である。
【図１４】眠気判定システムの一例を示す第３の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
［第１の実施形態］
はじめに、第１の実施形態における眠気判定装置を含む眠気判定システムについて説明する。図１は、眠気判定システムの一例を示す第１の図である。
【００１２】
図１に示すように、眠気判定システム１００は車両１５０に搭載されており、脈拍センサ１１０と、ナビゲーション装置１２０と、スピーカ装置１３０と、表示装置１４０とを有する。
【００１３】
脈拍センサ１１０は、車両１５０を運転するドライバ１６０の耳たぶにおいて、心拍（脈波）を検出し、心拍データ（脈波信号）を出力するセンサである。脈拍センサ１１０より出力された脈波信号は、ナビゲーション装置１２０に入力される。つまり、車両１５０を運転するドライバ１６０は、運転中、脈拍センサ１１０によって脈波の検出が行われる被検者となる。
【００１４】
ナビゲーション装置１２０は、眠気判定装置の一例である。ナビゲーション装置１２０には、眠気判定プログラムと警報プログラムとがインストールされており、これらのプログラムが実行されることで、ナビゲーション装置１２０は、眠気判定部１２１及び警報部１２２として機能する。
【００１５】
スピーカ装置１３０は、ナビゲーション装置１２０に接続され、例えば、ナビゲーション装置１２０の警報部１２２から出力された警報情報を音声出力する。また、表示装置１４０は、ナビゲーション装置１２０に接続され、例えば、ナビゲーション装置１２０の警報部１２２から出力された警報情報を表示出力する。スピーカ装置１３０より警報情報を音声出力することにより、あるいは、表示装置１４０より警報情報を表示出力することにより、ドライバ１６０の覚醒度を上げ、ドライバ１６０の状態を、眠気を催している状態から覚醒状態へと改善することができる。
【００１６】
なお、表示装置１４０は、ドライバ１６０からナビゲーション装置１２０に対する操作を受け付ける操作部としても機能し、表示装置１４０がドライバ１６０より受け付けた操作指示は、ナビゲーション装置１２０に入力される。
【００１７】
次に、ナビゲーション装置１２０のハードウェア構成について説明する。図２は、眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置のハードウェア構成を示す図である。なお、図２では、ナビゲーション装置１２０が有するハードウェアのうち、特に、眠気判定部１２１及び警報部１２２として機能する際に関連するハードウェアについて示している。
【００１８】
図２に示すように、ナビゲーション装置１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を有する。また、ナビゲーション装置１２０は、補助記憶装置２０４、接続装置２０５、ドライブ装置２０６を有する。なお、これらのハードウェアは、バス２０７を介して相互に接続されている。
【００１９】
ＣＰＵ２０１は、補助記憶装置２０４に格納された各種プログラム（例えば、眠気判定プログラム、警報プログラム等）を実行するコンピュータである。
【００２０】
ＲＯＭ２０２は不揮発性メモリである。ＲＯＭ２０２は、補助記憶装置２０４に格納された各種プログラムをＣＰＵ２０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を格納する主記憶部として機能する。具体的には、ＲＯＭ２０２は、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラム等を格納する。
【００２１】
ＲＡＭ２０３は揮発性メモリであり、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等を含む。ＲＡＭ２０３は、補助記憶装置２０４に格納された各種プログラムがＣＰＵ２０１によって実行される際に展開される、作業領域を提供する主記憶部として機能する。
【００２２】
補助記憶装置２０４は、ナビゲーション装置１２０にインストールされた各種プログラムや、各種プログラムが実行されることで生成されるデータ等を記録するコンピュータ読み取り可能な記憶装置である。
【００２３】
接続装置２０５は、脈拍センサ１１０、スピーカ装置１３０及び表示装置１４０等の各種外部機器とナビゲーション装置１２０とを接続する装置である。これにより、脈拍センサ１１０、スピーカ装置１３０及び表示装置１４０とナビゲーション装置１２０との間で、各種情報を送受信することができる。
【００２４】
ドライブ装置２０６は記録媒体２１０をセットするための装置である。ここでいう記録媒体２１０には、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体２１０には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等も含まれる。
【００２５】
なお、補助記憶装置２０４に格納される各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体２１０がドライブ装置２０６にセットされ、該記録媒体２１０に記録された各種プログラムがドライブ装置２０６により読み出されることでインストールされてもよい。あるいは、補助記憶装置２０４に格納される各種プログラムは、図示しない通信装置を介してネットワークからダウンロードされることでインストールされてもよい。
【００２６】
次に、ナビゲーション装置１２０の機能構成について説明する。図３は、眠気判定装置の一例であるナビゲーション装置の機能構成を示す図である。
【００２７】
図３に示すように、眠気判定部１２１は、脈波信号取得部３０１、間隔解析部３０２、振幅解析部３０３、眠気度算出部３０４、覚醒努力解析部３０５、覚醒水準解析部３０６、覚醒努力状態判定部３０７を有する。
【００２８】
脈波信号取得部３０１は、脈拍センサ１１０より出力された脈波信号を取得する。車両１５０がＩＧ（Ignition）−ＯＮの状態で、ドライバ１６０が脈拍センサ１１０を耳たぶに装着することで、脈拍センサ１１０から脈波信号が出力される。これにより、脈波信号取得部３０１では脈波信号を取得する。
【００２９】
間隔解析部３０２は、取得した脈波信号より、各時刻におけるドライバ１６０の脈拍間隔を抽出することで、脈拍間隔の時間変化を算出し、算出した脈拍間隔の時間変化について周波数解析を行う。また、間隔解析部３０２は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より低周波数のピークを検出し、血圧性成分を抽出する。更に、間隔解析部３０２は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より高周波数のピークを検出し、呼吸性成分を抽出する。なお、間隔解析部３０２は、抽出した血圧性成分を覚醒努力解析部３０５に通知する。また、間隔解析部３０２は、抽出した呼吸性成分を眠気度算出部３０４に通知する。
【００３０】
振幅解析部３０３は、取得した脈波信号より、各時刻におけるドライバ１６０の脈拍振幅を抽出することで、脈拍振幅の時間変化を算出し、算出した脈拍振幅の時間変化について周波数解析を行う。また、振幅解析部３０３は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より低周波数のピークを検出し、血圧性成分を抽出する。更に、振幅解析部３０３は、周波数解析を行うことで得られたパワースペクトル波形より高周波数のピークを検出し、呼吸性成分を抽出する。なお、振幅解析部３０３は、抽出した血圧性成分を覚醒努力解析部３０５、覚醒水準解析部３０６に通知する。
【００３１】
眠気度算出部３０４は、間隔解析部３０２より受信した呼吸性成分に基づいて、眠気度を算出する。なお、眠気度算出部３０４は、ドライバ１６０の眠気度を算出するための眠気度算出テーブルを有しているものとする。眠気度算出部３０４は、眠気度算出テーブルを参照することで、眠気度を算出する。また、眠気度算出部３０４は、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を警報部１２２に通知する。
【００３２】
覚醒努力解析部３０５は、間隔解析部３０２より受信した血圧性成分と振幅解析部３０３より受信した血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づき、ドライバ１６０の能動活動の程度を判定する。
【００３３】
なお、覚醒努力解析部３０５は、ドライバ１６０の能動活動の程度を判定するための能動活動判定テーブルを有しているものとする。覚醒努力解析部３０５は、能動活動判定テーブルを参照することで、ドライバ１６０の能動活動の程度を判定する。
【００３４】
また、覚醒努力解析部３０５は、ドライバ１６０の能動活動の程度が、所定の条件（"覚醒努力"）に該当すると判定した場合、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知する。
【００３５】
覚醒水準解析部３０６は、振幅解析部３０３より受信した血圧性成分に含まれる、パワースペクトル波形のピーク値の変動を、超長周期で解析することで、変動が増加傾向にあるか否かを判定する。
【００３６】
また、覚醒水準解析部３０６は、振幅解析部３０３より受信した血圧性成分に含まれる、パワースペクトル波形のピーク値の基準値からのずれ量が、所定の閾値以上であると判定した場合に、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点として抽出する。また、覚醒水準解析部３０６は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。
【００３７】
更に、覚醒水準解析部３０６は、超長周期の変動が増加傾向にあると判定し、かつ、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合に、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定し、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知する。
【００３８】
覚醒努力状態判定部３０７は、ドライバ１６０が覚醒努力状態であるか否かを判定する。ドライバ１６０が「覚醒努力状態」であるとは、ドライバ１６０が眠気に抵抗している状態を指す。覚醒努力状態判定部３０７は、覚醒努力解析部３０５より判定結果を受信し、かつ、覚醒水準解析部３０６より判定結果を受信した場合、ドライバ１６０が覚醒努力状態であると判定する。
【００３９】
なお、覚醒努力状態判定部３０７が、覚醒努力解析部３０５より受信する判定結果は、ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当する旨の判定結果である。また、覚醒努力状態判定部３０７が、覚醒水準解析部３０６より受信する判定結果は、ドライバ１６０の覚醒水準が低い旨の判定結果である。
【００４０】
覚醒努力状態判定部３０７は、ドライバ１６０が覚醒努力状態であると判定した場合、判定結果を警報部１２２に通知する。
【００４１】
警報部１２２は、眠気度算出部３０４より判定結果を受信した場合（つまり、眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合）、スピーカ装置１３０に、予め規定された警報情報を音声出力する。あるいは、警報部１２２は、表示装置１４０に、予め規定された警報情報を表示出力する。
【００４２】
更に、警報部１２２は、覚醒努力状態判定部３０７より判定結果を受信した場合にも（つまり、覚醒努力状態であると判定された場合にも）、スピーカ装置１３０に、予め規定された警報情報を音声出力する。あるいは、警報部１２２は、表示装置１４０に、予め規定された警報情報を表示出力する。
【００４３】
このように、第１の実施形態における眠気判定システム１００では、ドライバ１６０の眠気度が所定の閾値以上であることを判定することに加えて、ドライバ１６０が覚醒努力状態であることを識別する。そして、覚醒努力状態であることを識別した場合、第１の実施形態における眠気判定システム１００では、覚醒努力状態から覚醒状態へと改善するための処理を行う。このため、ドライバ１６０が覚醒努力状態であるにも関わらず、眠気度が低いことで覚醒状態であると誤判定し、ドライバの状態が、覚醒努力状態から覚醒状態へと改善されないまま、車両１５０の運転が継続されてしまうといった事態を回避することができる。
【００４４】
次に、眠気判定部１２１に含まれる各部の更なる詳細な機能について、図４〜図８を用いて説明する。はじめに、眠気判定部１２１に含まれる間隔解析部３０２の機能の詳細について説明する。図４は、間隔解析部の機能を説明するための図である。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、間隔解析部３０２は、第１のピーク値検出部４０１、間隔算出部４０２、第１の周波数解析部４０３、第１の呼吸性成分抽出部４０４、第１の血圧性成分抽出部４０５を有する。
【００４６】
第１のピーク値検出部４０１は、脈波信号取得部３０１において取得された脈波信号のピークを検出する。図４（ｂ）のグラフ４１０は、横軸に時間を、縦軸に脈波信号値を表したグラフである。第１のピーク値検出部４０１では、グラフ４１０に示す脈波信号が取得されると、ピーク（４２０〜４３１）を抽出する。
【００４７】
間隔算出部４０２は、第１のピーク値検出部４０１において検出された各ピークの間隔（脈拍間隔）を算出する。グラフ４１０に示す脈波信号の場合、ピーク４２０〜ピーク４３１がそれぞれ検出された時刻は、ｔ０〜ｔ１１である。そこで、間隔算出部４０２は、各時刻間の差分を算出することで、脈拍間隔Ｔ０〜Ｔ１０を算出する。なお、図４（ｂ）の表４４０は、間隔算出部４０２が、各時刻において算出した脈拍間隔を示した表である。更に、図４（ｂ）のグラフ４５０は、横軸に時刻を、縦軸に脈拍間隔をとり、表４４０をプロットしていくことで、脈拍間隔の時間変化を表したグラフである。
【００４８】
第１の周波数解析部４０３は、間隔算出部４０２において算出された脈拍間隔の時間変化を所定の時間幅で周波数解析し、パワースペクトル密度（ＰＳＤ：Power Spectral Density）を算出する。図４（ｂ）のグラフ４６０は、間隔算出部４０２により算出された脈拍間隔の時間変化（グラフ４５０参照）を、第１の周波数解析部４０３が時間幅４５１の範囲において周波数解析することで得られたパワースペクトル波形を示している。
【００４９】
グラフ４６０において、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。グラフ４６０に示すように、脈拍間隔の時間変化（グラフ４５０）を周波数解析すると、低周波数側と高周波数側の２箇所にパワースペクトル密度のピーク（ピーク値＝Ｐ１及びＰ２）が現れる。
【００５０】
このうち、低周波数側に現れるピークの周波数（Ｆ１）を、「血圧変調周波数」と称する。また、ピーク値（Ｐ１）と血圧変調周波数（Ｆ１）との組み合わせ（Ｐ１，Ｆ１）を、「第１の血圧性成分」と称する。
【００５１】
更に、高周波数側に現れるピークの周波数（Ｆ２）を、「呼吸動作変調周波数」と称する。また、ピーク値（Ｐ２）と呼吸動作変調周波数（Ｆ２）との組み合わせ（Ｐ２，Ｆ２）を、「第１の呼吸性成分」と称する。
【００５２】
第１の呼吸性成分抽出部４０４は、第１の周波数解析部４０３による周波数解析の結果に基づいて、第１の呼吸性成分を抽出する。グラフ４６０は、第１の呼吸性成分抽出部４０４が、時刻＝ｔ１を終了時刻とする時間幅４５１の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第１の呼吸性成分（Ｐ２，Ｆ２）を抽出したことを示している。
【００５３】
なお、第１の呼吸性成分抽出部４０４は、抽出した第１の呼吸性成分を眠気度算出部３０４に通知する。
【００５４】
第１の血圧性成分抽出部４０５は、第１の周波数解析部４０３による周波数解析の結果に基づいて、第１の血圧性成分を抽出する。グラフ４６０は、第１の血圧性成分抽出部４０５が、時刻＝ｔ１を終了時刻とする時間幅４５１の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第１の血圧性成分（Ｐ１，Ｆ１）を抽出したことを示している。
【００５５】
なお、第１の血圧性成分抽出部４０５は、抽出した第１の血圧性成分を覚醒努力解析部３０５に通知する。
【００５６】
次に、眠気判定部１２１に含まれる振幅解析部３０３の機能について説明する。図５は、振幅解析部の機能を説明するための図である。
【００５７】
図５（ａ）に示すように、振幅解析部３０３は、第２のピーク値検出部５０１、振幅算出部５０２、第２の周波数解析部５０３、第２の呼吸性成分抽出部５０４、第２の血圧性成分抽出部５０５を有する。
【００５８】
第２のピーク値検出部５０１は、脈波信号取得部３０１において取得された脈波信号のピークを検出する。図５（ｂ）のグラフ５１０は、横軸に時間を、縦軸に脈波信号値を表したグラフである。第２のピーク値検出部５０１は、グラフ５１０に示す脈波信号が取得されると、ピーク（４２０＿１〜４３１＿１、４２０＿２〜４３１＿２）を抽出する。
【００５９】
振幅算出部５０２は、第２のピーク値検出部５０１において検出された各ピークに基づき振幅（脈拍振幅）を算出する。グラフ５１０に示す脈波信号の場合、振幅算出部５０２は、ピーク４２０＿１〜ピーク４３１＿１、ピーク４２０＿２〜ピーク４３１＿２それぞれに基づいて、時刻ｔ０〜ｔ１１に対応する脈拍振幅として、脈拍振幅Ａ０〜Ａ１１を算出する。なお、図５（ｂ）の表５３０は、振幅算出部５０２が、各時刻に対応する脈拍振幅を示した表である。更に、図５（ｂ）のグラフ５４０は、横軸に時刻を、縦軸に脈拍振幅をとり、表５３０をプロットしていくことで、脈拍振幅の時間変化を表したグラフである。
【００６０】
第２の周波数解析部５０３は、振幅算出部５０２において算出された脈拍振幅の時間変化を所定の時間幅で周波数解析し、パワースペクトル密度を算出する。図５（ｂ）のグラフ５５０は、振幅算出部５０２において算出された脈拍振幅の時間変化（グラフ５４０参照）を、第２の周波数解析部５０３が、時間幅５４１の範囲において周波数解析することで得たパワースペクトル波形を示している。
【００６１】
グラフ５５０において、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。グラフ５５０に示すように、脈拍振幅の時間変化（グラフ５４０）を周波数解析すると、低周波数側と高周波数側の２箇所にパワースペクトル密度のピーク（ピーク値＝ｐ１及びｐ２）が現れる。
【００６２】
このうち、低周波数側に現れるピークの周波数（ｆ１）を、「血圧変調周波数」と称する。また、ピーク値（ｐ１）と血圧変調周波数（ｆ１）との組み合わせ（ｐ１，ｆ１）を、「第２の血圧性成分」と称する。
【００６３】
更に、高周波数側に現れるピークの周波数（ｆ２）を、「呼吸動作変調周波数」と称する。また、ピーク値（ｐ２）と呼吸動作変調周波数（ｆ２）との組み合わせ（ｐ２，ｆ２）を、「第２の呼吸性成分」と称する。
【００６４】
第２の呼吸性成分抽出部５０４は、第２の周波数解析部５０３による周波数解析の結果に基づいて、第２の呼吸性成分を抽出する。グラフ５５０は、第２の呼吸性成分抽出部５０４が、時刻＝ｔ１を終了時刻とする時間幅５４１の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第２の呼吸性成分（ｐ２，ｆ２）を抽出したことを示している。
【００６５】
第２の血圧性成分抽出部５０５は、第２の周波数解析部５０３による周波数解析の結果に基づいて、第２の血圧性成分を抽出する。グラフ５５０は、第２の血圧性成分抽出部５０５が、時刻＝ｔ１を終了時刻とする時間幅５４１の範囲において行われた周波数解析の結果に基づいて、第２の血圧性成分（ｐ１，ｆ１）を抽出したことを示している。
【００６６】
なお、第２の血圧性成分抽出部５０５は、抽出した第２の血圧性成分を、覚醒努力解析部３０５、覚醒水準解析部３０６に通知する。
【００６７】
次に、眠気判定部１２１に含まれる眠気度算出部３０４の機能について説明する。図６は、眠気度算出部の機能を説明するための図である。
【００６８】
図６（ａ）に示すように、眠気度算出部３０４は、第１の呼吸性成分取得部６０１、異常値除去部６０２、変換部６０３を有する。
【００６９】
第１の呼吸性成分取得部６０１は、間隔解析部３０２の第１の呼吸性成分抽出部４０４において抽出された第１の呼吸性成分（Ｐ２，Ｆ２）を取得する。図６（ｂ）は、第１の呼吸性成分取得部６０１が、第１の呼吸性成分抽出部４０４にて抽出された第１の呼吸性成分を、各時刻（ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・ｔｎ）と対応付けて取得した様子を示している。
【００７０】
異常値除去部６０２は、第１の呼吸性成分取得部６０１が、各時刻と対応付けて取得した第１の呼吸性成分のうち、異常値を除去する。異常値除去部６０２は、各時刻と対応付けて取得した第１の呼吸性成分のうち、後述する覚醒努力解析部３０５において、異常値と判定された第１の呼吸性成分を除去する。
【００７１】
変換部６０３は、第１の呼吸性成分取得部６０１が取得した第１の呼吸性成分のうち、異常値除去部６０２において除去されなかった第１の呼吸性成分について、眠気度を算出する。
【００７２】
なお、変換部６０３は、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）に、眠気度が対応付けられた眠気度算出テーブルを有しているものとする。図６（ｃ）は、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）に、眠気度が対応付けられた眠気度算出テーブルをグラフ化したものである。
【００７３】
図６（ｃ）に示すように、眠気度算出テーブルは、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）が大きいほど（右上にいくほど）眠気度が小さくなるように規定されている。また、眠気度算出テーブルは、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）が小さいほど（左下にいくほど）眠気度が大きくなるように規定されている。
【００７４】
変換部６０３は、眠気度算出テーブルを参照することで、第１の呼吸性成分に含まれる、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）に基づいて、眠気度を算出する。
【００７５】
図６（ｃ）の例は、眠気度算出テーブルをグラフ化したものに、更に、第１の呼吸性成分取得部６０１が取得した、各時刻（ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・ｔｎ）に対応する第１の呼吸性成分をプロットした様子を示している。図６（ｃ）の例では、時刻＝ｔ１〜ｔ３では、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）が大きいため、変換部６０３が、眠気度を"１"と算出している。また、時間の経過とともに、呼吸動作変調周波数（Ｆ２）及びピーク値（Ｐ２）は小さくなっていき、時刻＝ｔｎでは、変換部６０３が、眠気度を"４"と算出している。
【００７６】
変換部６０３は、眠気度算出テーブルを参照することで眠気度を算出すると、更に、算出した眠気度が所定の閾値（例えば、４）以上であるか否かを判定する。変換部６０３は、算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を警報部１２２に通知する。
【００７７】
次に、眠気判定部１２１に含まれる覚醒努力解析部３０５の機能について説明する。図７は、覚醒努力解析部の機能を説明するための図である。
【００７８】
図７（ａ）に示すように、覚醒努力解析部３０５は、第１の血圧性成分取得部７０１、第２の血圧性成分取得部７０２、血圧性成分解析部７０３、能動活動判定部７０４、異常値判定部７０５を有する。
【００７９】
第１の血圧性成分取得部７０１は、間隔解析部３０２の第１の血圧性成分抽出部４０５において抽出された第１の血圧性成分（Ｆ１，Ｐ１）を取得する。
【００８０】
第２の血圧性成分取得部７０２は、振幅解析部３０３の第２の血圧性成分抽出部５０５において抽出された第２の血圧性成分（ｆ１、ｐ１）を取得する。
【００８１】
血圧性成分解析部７０３は、第１及び第２の血圧性成分取得部７０１、７０２によりそれぞれ取得された第１及び第２の血圧性成分（Ｆ１，Ｐ１）、（ｆ１、ｐ１）に基づいて、下式を用いてずれの大きさの偏差を算出する。
【００８２】
【数１】
0006601279.tif 000002
【００８３】
図７（ｂ）のグラフ７１０は、ずれの大きさの偏差を説明するためのグラフであり、横軸は周波数を表し、縦軸はパワースペクトル密度を表している。なお、グラフ７１０は、脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで得たパワースペクトル波形（図４のグラフ４６０参照）と、脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで得たパワースペクトル波形（図５のグラフ５５０参照）とを重ね合わせたものである。図７（ｂ）のグラフ７１０においてずれの大きさの偏差は、矢印７１１の大きさの偏差に相当する。
【００８４】
能動活動判定部７０４は、血圧性成分解析部７０３により算出されたずれの大きさの偏差に基づき、ドライバ１６０の能動活動の程度を判定する。なお、能動活動判定部７０４は、能動活動判定テーブルを有しているものとする。能動活動判定部７０４は、能動活動判定テーブルを参照することで、ドライバ１６０の能動活動の程度を判定する。
【００８５】
図７（ｂ）のグラフ７２０は、能動活動判定テーブルをグラフ化したものである。グラフ７２０に示すように、能動活動の程度には、"単調"、"低調"、"覚醒努力"、"格闘"、"乱調"が含まれる。
【００８６】
血圧変調周波数の差分（｜ｆ１−Ｆ１｜）の偏差とピーク値の差分（｜ｐ１−Ｐ１｜）の偏差とが共に小さい場合（ずれの大きさの偏差が０．５σ以下の場合）、能動活動判定部７０４では、ドライバの能動活動の程度が"単調"であると判定する。以降、血圧変調周波数の差分（｜ｆ１−Ｆ１｜）の偏差とピーク値の差分（｜ｐ１−Ｐ１｜）の偏差が大きくなるにつれ、能動活動判定部７０４では、能動活動の程度を、それぞれ、"低調"、"覚醒努力"、"格闘"、"乱調"と判定していく。
【００８７】
能動活動判定部７０４では、ずれの大きさの偏差（矢印７１１の大きさの偏差）に基づいて能動活動の程度が所定の条件（"覚醒努力"）に該当すると判定した場合に、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知する。
【００８８】
異常値判定部７０５は、血圧性成分解析部７０３において算出されたずれの大きさの偏差（矢印７１１の大きさの偏差）が所定の閾値以上であるか否かを判定する。異常値判定部７０５は、ずれの大きさの偏差（矢印７１１の大きさの偏差）が所定の閾値以上であると判定した場合、このときの第１の呼吸性成分（Ｆ２，Ｐ２）を異常値と判定し、眠気度算出部３０４に通知する。この場合、眠気度算出部３０４の変換部６０３では、このときの第１の呼吸性成分（Ｆ２，Ｐ２）に基づく眠気度の算出は行わない（つまり、眠気度は更新されない）。
【００８９】
次に、眠気判定部１２１に含まれる覚醒水準解析部３０６の機能について説明する。図８は、覚醒水準解析部の機能を説明するための図である。
【００９０】
図８（ａ）に示すように、覚醒水準解析部３０６は、超長周期解析部８０１、特異信号解析部８０２、覚醒水準判定部８０３を有する。
【００９１】
超長周期解析部８０１は、振幅解析部３０３の第２の血圧性成分抽出部５０５において抽出された第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）を取得する。また、超長周期解析部８０１は、取得した第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）が、超長周期において増加傾向にあるか否かを判定する。超長周期において増加傾向にあると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部８０３に通知する。
【００９２】
図８（ｂ）のグラフ８１０は、第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）の時間変化を表したグラフである。グラフ８１０において、横軸は時間を表し、縦軸は、パワースペクトル密度を表している。超長周期解析部８０１は、グラフ８１０を超長周期で解析することで、解析結果（超長周期の変動）８１１を得る。超長周期解析部８０１は、解析結果８１１に基づいて、第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）が、超長周期において増加傾向にあるか否かを判定する。
【００９３】
特異信号解析部８０２は、振幅解析部３０３の第２の血圧性成分抽出部５０５において抽出された第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）を取得する。また、特異信号解析部８０２は、取得した第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）の基準値からのずれ量を算出する。特異信号解析部８０２は、これまでに取得してきた第２の血圧性成分（ｆ１、ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）のうち、最小のピーク値（ｍｉｎ（ｐ１））を基準値として用いる。
【００９４】
特異信号解析部８０２は、算出した基準値からのずれ量が所定の閾値以上であると判定した場合、対応する脈波信号が特異信号であると判定する。また、特異信号解析部８０２は、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。更に、特異信号解析部８０２は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度を算出し、出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部８０３に通知する。
【００９５】
図８（ｃ）は、各時刻において、第２の血圧性成分（ｆ１，ｐ１）に含まれるピーク値（ｐ１）の、最小のピーク値（ｍｉｎ（ｐ１））からのずれ量（矢印８２０＿３、８２０＿ｎ等参照）を算出した様子を示している。特異信号解析部８０２は、算出したずれ量（矢印８２０＿３、８２０＿ｎ等参照）が所定の閾値以上であると判定した場合、対応する脈波信号が特異信号であると判定するとともに、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。なお、図８（ｂ）において、矢印８２１〜８２４は、特異信号解析部８０２により特異点と判定された時刻を示している。現時点から所定期間遡った範囲における特異点が、矢印８２３と矢印８２４であった場合、特異信号解析部８０２では、当該２点の特異点の出現頻度が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。特異信号解析部８０２では、当該２点の特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定した場合、判定結果を覚醒水準判定部８０３に通知する。
【００９６】
覚醒水準判定部８０３は、超長周期解析部８０１より通知された判定結果（血圧性成分のピーク値が超長周期において増加傾向にある）と、特異信号解析部８０２より通知された判定結果（特異点の出現頻度が所定の閾値以上である）とを取得する。
【００９７】
また、覚醒水準判定部８０３は、超長周期解析部８０１より判定結果を取得した場合であって、特異信号解析部８０２より判定結果を取得した場合、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定する。覚醒水準判定部８０３は、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定した場合、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知する。
【００９８】
次に、眠気判定部１２１に含まれる覚醒努力状態判定部３０７の機能について説明する。図９は、覚醒努力状態判定部３０７の機能を説明するための図である。
【００９９】
図９に示すように、覚醒努力状態判定部３０７は、能動活動判定結果取得部９０１、覚醒水準判定結果取得部９０２、判定部９０３を有する。
【０１００】
能動活動判定結果取得部９０１は、覚醒努力解析部３０５の能動活動判定部７０４より、判定結果（ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当する旨の判定結果）を取得する。能動活動判定結果取得部９０１は、判定結果を取得すると、判定部９０３に通知する。
【０１０１】
覚醒水準判定結果取得部９０２は、覚醒水準解析部３０６の覚醒水準判定部８０３より、判定結果（ドライバ１６０の覚醒水準が低い旨の判定結果）を取得する。覚醒水準判定結果取得部９０２は、判定結果を取得すると、判定部９０３に通知する。
【０１０２】
判定部９０３は、能動活動判定結果取得部９０１より通知があり、かつ、覚醒水準判定結果取得部９０２より通知があった場合、ドライバ１６０の状態が、覚醒努力状態であると判定する。判定部９０３は、覚醒努力状態であると判定した場合、判定結果を警報部１２２に通知する。
【０１０３】
次に、眠気判定システム１００における眠気判定処理の流れについて説明する。図１０は、眠気判定処理のフローチャートである。
【０１０４】
図１０に示すフローチャートは、車両１５０がＩＧ−ＯＮの状態で、ドライバ１６０が脈拍センサ１１０を耳たぶに装着することで処理が開始される。ステップＳ１００１において、脈波信号取得部３０１は、脈拍センサ１１０より脈波信号を取得する。
【０１０５】
ステップＳ１００２において、間隔解析部３０２は、脈波信号取得部３０１により取得された脈波信号を解析することで、第１の呼吸性成分及び第１の血圧性成分を抽出する。
【０１０６】
ステップＳ１００３において、振幅解析部３０３は、脈波信号取得部３０１により取得された脈波信号を解析することで、第２の呼吸性成分及び第２の血圧性成分を抽出する。
【０１０７】
ステップＳ１００４において、眠気度算出部３０４は、第１の呼吸性成分に基づいて眠気度を算出する眠気度算出処理を実行する。なお、眠気度算出処理のフローチャートの詳細は、後述する。
【０１０８】
ステップＳ１００５において、覚醒努力解析部３０５、覚醒水準解析部３０６及び覚醒努力状態判定部３０７が、第１の血圧性成分、第２の血圧性成分に基づいて、覚醒努力状態判定処理を行う。なお、覚醒努力状態判定処理のフローチャートの詳細は後述する。
【０１０９】
ステップＳ１００６において、警報部１２２は、ステップＳ１００４において眠気度算出部３０４より判定結果が通知されたか否か（ドライバ１６０の眠気度が所定の閾値以上であるか否か）を判定する。
【０１１０】
ステップＳ１００６において、眠気度算出部３０４より判定結果が通知された（ドライバ１６０の眠気度が所定の閾値以上である）と判定した場合、ステップＳ１００８に進む。ステップＳ１００８において、警報部１２２は、ドライバ１６０に対して警報情報を音声出力または表示出力し、ステップＳ１００９に進む。
【０１１１】
一方、ステップＳ１００６において、眠気度算出部３０４より判定結果が通知されなかった（ドライバ１６０の眠気度が所定の閾値未満である）と判定した場合には、ステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７において、警報部１２２は、ステップＳ１００５において覚醒努力状態判定部３０７より判定結果が通知されたか否か（ドライバ１６０の状態が覚醒努力状態であるか否か）を判定する。
【０１１２】
ステップＳ１００７において、覚醒努力状態判定部３０７より判定結果が通知された（ドライバ１６０の状態が覚醒努力状態である）と判定した場合には、ステップＳ１００８に進み、警報情報を音声出力または表示出力した後に、ステップＳ１００９に進む。このように、第１の実施形態における眠気判定処理では、眠気度が所定の閾値未満であると判定された場合でも、ドライバ１６０の状態が覚醒努力状態であると判定した場合には、警報出力を行う。
【０１１３】
一方、ステップＳ１００７において、覚醒努力状態判定部３０７より判定結果が通知されなかった（ドライバ１６０の状態が覚醒努力状態でない）と判定した場合には、ステップＳ１００９に進む。
【０１１４】
ステップＳ１００９において、脈波信号取得部３０１は、眠気判定処理を終了するか否かを判定し、眠気判定処理を継続すると判定した場合には、ステップＳ１００１に戻る。一方、ステップＳ１００９において眠気判定処理を終了すると判定した場合には、眠気判定処理を終了する。
【０１１５】
次に、図１０の眠気判定処理に含まれる各工程の詳細（眠気度算出処理（ステップＳ１００４）、覚醒努力状態判定処理（ステップＳ１００５））のフローチャートについて説明する。
【０１１６】
図１１は、眠気度算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１において、第１の呼吸性成分取得部６０１は第１の呼吸性成分を取得する。ステップＳ１１０２において、異常値除去部６０２は、取得した第１の呼吸性成分が異常値であるか否かを判定する。
【０１１７】
覚醒努力状態判定処理（ステップＳ１００５）が実行され、覚醒努力解析部３０５より第１の呼吸性成分が異常値である旨の判定結果を受信していた場合、ステップＳ１１０２において、異常値除去部６０２は、取得した第１の呼吸性成分が異常値であると判定する。ステップＳ１００２において、異常値除去部６０２が、取得した第１の呼吸性成分が異常値であると判定した場合には、図１０のステップＳ１００６に戻る。
【０１１８】
一方、ステップＳ１１０２において、覚醒努力解析部３０５より第２の呼吸性成分が異常値である旨の判定結果を受信していない場合には、取得した第２の呼吸性成分が異常値でないと判定し、ステップＳ１１０３に進む。ステップＳ１１０３において、変換部６０３は、ステップＳ１１０１において取得した第１の呼吸性成分を用いて、眠気度算出テーブルを参照することで眠気度を算出する。
【０１１９】
ステップＳ１１０４において、変換部６０３は、算出した眠気度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１０４において、所定の閾値未満であると判定した場合には、図１０のステップＳ１００６に戻る。一方、ステップＳ１１０４において、所定の閾値以上であると判定した場合には、ステップＳ１１０５に進む。
【０１２０】
ステップＳ１１０５において、変換部６０３は、ドライバ１６０の眠気度が所定の閾値以上である旨の判定結果を、警報部１２２に通知する。
【０１２１】
図１２は、覚醒努力状態判定処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１２０１において、覚醒努力解析部３０５は、第１の血圧性成分及び第２の血圧性成分を取得する。
【０１２２】
ステップＳ１２０２において、覚醒努力解析部３０５は、取得した第１の血圧性成分と第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差を算出し、能動活動の程度を判定する。また、覚醒努力解析部３０５は、算出したずれの大きさの偏差に基づき第１の呼吸性成分が異常値であるか否かを判定し、異常値であると判定した場合には、判定結果を眠気度算出部３０４に通知する。
【０１２３】
ステップＳ１２０３において、覚醒努力解析部３０５は、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当するか否かを判定する。ステップＳ１２０３において、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当しないと判定した場合には、図１０のステップＳ１００６に戻る。
【０１２４】
一方、ステップＳ１２０３において、判定した能動活動の程度が、"覚醒努力"に該当すると判定した場合には、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知し、ステップＳ１２０４に進む。ステップＳ１２０４において、覚醒水準解析部３０６は、第２の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動を解析する。
【０１２５】
ステップＳ１２０５において、覚醒水準解析部３０６は、ステップＳ１２０４において解析した第２の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が、増加傾向であるか否かを判定する。ステップＳ１２０５において、超長周期の変動が増加傾向にないと判定した場合には、図１０のステップＳ１００６に戻る。
【０１２６】
一方、ステップＳ１２０５において、超長周期の変動が増加傾向にあると判定した場合には、ステップＳ１２０６に進む。ステップＳ１２０６において、覚醒水準解析部３０６は、第２の血圧性成分のピーク値の基準値からのずれ量に基づき、対応する脈波信号が特異信号か否かを判定する。また、特異信号であると判定した場合、覚醒水準解析部３０６は、対応する脈波信号が検出された時刻を特異点と判定する。また、ステップＳ１２０７において、覚醒水準解析部３０６は、現時点から所定期間遡った範囲における特異点の出現頻度を解析する。
【０１２７】
ステップＳ１２０８において、覚醒水準解析部３０６は、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２０８において、所定の閾値未満であると判定した場合には、図１０のステップＳ１００６に戻る。
【０１２８】
一方、ステップＳ１２０８において、所定の閾値以上であると判定した場合には、判定結果を覚醒努力状態判定部３０７に通知し、ステップＳ１２０９に進む。ステップＳ１２０９において、覚醒努力状態判定部３０７は、現在のドライバ１６０の状態が、覚醒努力状態であると判定し、判定結果を警報部１２２に通知したうえで、図１０のステップＳ１００６に戻る。
【０１２９】
以上の説明から明らかなように、第１の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、パワースペクトル波形の呼吸性成分を抽出することで、ドライバの眠気度を算出する。また、第１の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍間隔の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分と、脈拍振幅の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、ドライバの能動活動の程度を判定する。また、第１の実施形態における眠気判定システムでは、脈拍振幅の時間変化の周波数解析により抽出される血圧性成分のピーク値の超長周期の変動と、特異点の出現頻度とに基づいて、ドライバの覚醒水準を判定する。また、第１の実施形態における眠気判定システムでは、ドライバの能動活動の程度が"覚醒努力"に該当し、かつ、覚醒水準が低いと判定した場合に、ドライバの状態が覚醒努力状態であると判定する。更に、第１の実施形態における眠気判定システムでは、算出した眠気度が高い場合に、警報出力を行うとともに、算出した眠気度が低い場合でも、ドライバの状態が覚醒努力状態であると判定した場合には、警報出力を行う。
【０１３０】
このように、第１の実施形態における眠気判定システムによれば、ドライバの状態が、覚醒努力状態であることを識別することができる。このため、眠気度が低いと判定された場合でも、眠気を催している状態を正しく判定して警報出力することができる。
【０１３１】
この結果、第１の実施形態における眠気判定システムによれば、眠気を判定する判定精度を向上させることができる。
【０１３２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、ナビゲーション装置１２０を、眠気判定部１２１及び警報部１２２として機能させる場合について説明した。しかしながら、眠気判定部１２１及び警報部１２２を実現させるための装置は、ナビゲーション装置１２０に限定されない。例えば、サーバ装置を眠気判定部１２１として機能させるようにしてもよい。
【０１３３】
図１３は、眠気判定システムの一例を示す第２の図である。以下、図１３に示す眠気判定システム１３００について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３４】
図１３に示すように、眠気判定システム１３００は、サーバ装置１３１０と通信装置１３２０とを有する点において、図１の眠気判定システム１００と相違する。
【０１３５】
通信装置１３２０は、例えば、ＤＣＭ（Data Communication Module）であり、車両１５０に搭載され、車両１５０を管理するサーバ装置１３１０と通信する。
【０１３６】
サーバ装置１３１０には、眠気判定プログラムがインストールされており、当該プログラムが実行されることで、サーバ装置１３１０は、眠気判定部１２１として機能する。
【０１３７】
眠気判定システム１３００によれば、ドライバ１６０より検出された脈波信号は、ナビゲーション装置１２０、通信装置１３２０を介してサーバ装置１３１０に送信される。また、送信された脈波信号に基づいて、サーバ装置１３１０より、眠気度が高い旨の判定結果が送信された場合、または、覚醒努力状態である旨の判定結果が送信された場合、ナビゲーション装置１２０は、通信装置１３２０を介してこれらの判定結果を受信する。これにより、ナビゲーション装置１２０では、スピーカ装置１３０または表示装置１４０を介して警報出力を行うことができる。
【０１３８】
［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、ナビゲーション装置１２０を、眠気判定部１２１及び警報部１２２として機能させる場合について説明した。しかしながら、眠気判定部１２１及び警報部１２２を実現させるための装置は、ナビゲーション装置１２０に限定されない。例えば、ドライバ１６０が所持する携帯端末を眠気判定部１２１として機能させるようにしてもよい。
【０１３９】
図１４は、眠気判定システムの一例を示す第３の図である。以下、図１４に示す眠気判定システム１４００または１４２０について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１４０】
図１４（ａ）に示すように、眠気判定システム１４００は、携帯端末１４１０を有する点において、図１の眠気判定システム１００と相違する。
【０１４１】
携帯端末１４１０は、ドライバ１６０が所持する端末であり、脈拍センサ１１０と接続することで、脈波信号を取得する。また、携帯端末１４１０には、眠気判定プログラムがインストールされている。これにより、携帯端末１４１０は、眠気判定部１２１として機能する。
【０１４２】
また、携帯端末１４１０は、例えば、近距離通信により、ナビゲーション装置１２０との間で情報の送受信を行う。携帯端末１４１０は、眠気判定部１２１において眠気度が高いと判定された場合、または覚醒努力状態であると判定された場合に、判定結果をナビゲーション装置１２０に送信する。これにより、ナビゲーション装置１２０は、スピーカ装置１３０または表示装置１４０を介して警報出力を行うことができる。
【０１４３】
なお、警報情報の出力先は、ナビゲーション装置１２０に接続されたスピーカ装置１３０または表示装置１４０に限定されない。例えば、携帯端末が有するスピーカ機能及び表示機能を利用してもよい。
【０１４４】
図１４（ｂ）は、携帯端末１４３０を眠気判定部１２１、警報部１２２として機能させ、携帯端末１４３０が有するスピーカ機能及び表示機能を利用して警報情報を出力する眠気判定システム１４２０の一例である。眠気判定システム１４２０によれば、ドライバが運転可能な任意の車両において、眠気判定処理を実行することができる。
【０１４５】
［その他の実施形態］
上記第１乃至第３の実施形態において、覚醒努力状態判定部３０７は、ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定され、かつ、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定された場合に、ドライバ１６０の状態が覚醒努力状態であると判定した。しかしながら、覚醒努力状態判定部３０７は、ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定された場合、または、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定された場合のいずれかの場合に、覚醒努力状態であると判定するようにしてもよい。
【０１４６】
また、上記第１乃至第３の実施形態において、覚醒水準判定部８０３は、第２の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあり、かつ、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定された場合に、ドライバ１６０の覚醒水準が低いと判定した。しかしながら、覚醒水準判定部８０３は、第２の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあると判定された場合、または、特異点の出現頻度が所定の閾値以上であると判定された場合のいずれかの場合に、覚醒水準が低いと判定するようにしてもよい。
【０１４７】
また、上記第１乃至第３の実施形態において、間隔解析部３０２及び振幅解析部３０３は、脈波信号取得部３０１により取得された脈波信号を用いるものとして説明した。しかしながら、間隔解析部３０２及び振幅解析部３０３は、脈波信号取得部３０１により取得された脈波信号を、異常値を除去したうえで用いるようにしてもよい。
【０１４８】
また、上記第１乃至第３の実施形態において、覚醒努力解析部３０５は、ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定した場合に、判定結果を警報部１２２に通知するものとして説明した。しかしながら、覚醒努力解析部３０５は、ドライバ１６０の能動活動の程度が"覚醒努力"に該当すると判定した場合に、算出したずれの大きさの偏差を合わせて警報部１２２に通知するようにしてもよい。これにより、警報部１２２では、ずれの大きさの偏差に応じた処理を行うことが可能となる。
【０１４９】
また、上記第１乃至第３の実施形態において、警報部１２２は、警報情報を音声出力または表示出力するものとして説明した。しかしながら、警報部１２２の出力形態はこれに限定されず、例えば、不図示の振動子を振動させるようにしてもよい。あるいは、警報部１２２は、自動運転に切り替えるための信号を出力するようにしてもよい。
【０１５０】
なお、開示の技術では、以下に記載する付記のような形態が考えられる。
（付記１）
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出し、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理をコンピュータに実行させる眠気判定プログラム。
（付記２）
前記脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析し、前記第１の血圧性成分よりも周波数の高い呼吸性成分を抽出し、
前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出し、
前記算出した眠気度が所定の閾値以上であると判定した場合に、警報出力する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記算出した眠気度が所定の閾値未満であると判定した場合であっても、前記被検者が眠気に抵抗している状態であると判定された場合には、警報出力することを特徴とする付記１に記載の眠気判定プログラム。
（付記３）
前記第２の血圧性成分のピーク値の超長周期の変動が増加傾向にあるか否かを判定し、
前記第２の血圧性成分のピーク値の基準値からのずれ量が所定の閾値以上となる頻度を算出する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差が所定の条件に該当すると判定し、前記第２の血圧性成分の超長周期の変動が増加傾向にあると判定し、かつ、前記頻度が所定の閾値以上であると判定した場合に、前記被検者の状態が眠気に抵抗している状態であると判定することを特徴とする付記２に記載の眠気判定プログラム。
（付記４）
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差が所定の閾値未満であると判定した場合に、前記抽出した呼吸性成分に応じた眠気度を算出することを特徴とする付記２に記載の眠気判定プログラム。
（付記５）
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より算出した脈拍間隔の時間変化を周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出する第１の抽出手段と、
前記脈波信号より算出した脈拍振幅の時間変化を周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする眠気判定装置。
（付記６）
コンピュータが、
脈拍センサから出力される被検者の脈波信号より脈拍間隔の時間変化を抽出して周波数解析することで、第１の血圧性成分を抽出し、
前記脈波信号より脈拍振幅の時間変化を抽出して周波数解析することで、第２の血圧性成分を抽出し、
前記第１の血圧性成分と前記第２の血圧性成分とのずれの大きさの偏差に基づいて、前記被検者が眠気に抵抗している状態か否かを判定する、
処理を実行することを特徴とする眠気判定方法。
【０１５１】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１００    ：眠気判定システム
１１０    ：脈拍センサ
１２０    ：ナビゲーション装置
１２１    ：眠気判定部
１２２    ：警報部
１３０    ：スピーカ装置
１４０    ：表示装置
１５０    ：車両
１６０    ：ドライバ
３０１    ：脈波信号取得部
３０２    ：間隔解析部
３０３    ：振幅解析部
３０４    ：眠気度算出部
３０５    ：覚醒努力解析部
３０６    ：覚醒水準解析部
１３００  ：眠気判定システム
１３１０  ：サーバ装置
１３２０  ：通信装置
１４００  ：眠気判定システム
１４１０  ：携帯端末
１４２０  ：眠気判定システム
１４３０  ：携帯端末
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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