(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、
運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因を検出する外部要因検出手段と、
前記生体情報検出手段によって検出された生体情報が正常範囲を外れたか否かを判定する生体情報異常判定手段と、
前記生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときに、前記外部要因検出手段による外部要因検出の有無に基づいて、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報の有効・無効を判定する生体情報有効・無効判定手段と、
を備え、前記生体情報有効・無効判定手段は、前記生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときであって、前記外部要因検出手段によって前記外部要因が検出された場合に、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報が無効である旨の判定を行い、
前記外部要因検出手段は、車両周辺の障害物を前記外部要因として検出することを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記生体情報有効・無効判定手段によって有効である旨の判定が行われた前記生体情報を外部装置に向けて送信する生体情報送信手段をさらに備えることを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記生体情報送信手段は、ネットワークを介して外部装置としてのサーバに前記生体情報を送信することを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項４】
コンピュータを、
車両の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、
運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因を検出する外部要因検出手段と、
前記生体情報検出手段によって検出された生体情報が正常範囲を外れたか否かを判定する生体情報異常判定手段と、
前記生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときに、前記外部要因検出手段による外部要因検出の有無に基づいて、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報の有効・無効を判定する生体情報有効・無効判定手段と、
して機能させるための生体情報測定プログラムであって、
前記生体情報有効・無効判定手段は、前記生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときであって、前記外部要因検出手段によって前記外部要因が検出された場合に、前記生体情報検出手段によって検出された生体情報が無効である旨の判定を行い、
前記外部要因検出手段は、車両周辺の障害物を前記外部要因として検出する生体情報測定プログラム。
【請求項５】
請求項４において、
コンピュータを、前記生体情報有効・無効判定手段によって有効である旨の判定が行われた前記生体情報を外部装置に向けて送信する生体情報送信手段としてさらに機能させるための生体情報測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の生体情報を測定して外部装置に送信する生体情報測定装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両走行時の生体情報と車両停止時の生体情報とを測定し、それぞれの変化の度合いを示す生体変化値を算出して運転者の生体状態（眠気状態や興奮状態を含む運転者の体調）を判定するようにした運転者状態判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された運転者状態判定装置では、車両走行時に生体情報を測定しているが、生体情報としての心拍数を考えると、運転者自身の身体状態とは関係なく、外的要因の有無による変動が大きいため、車両走行時に心拍数等の正確な生体情報を得ることは難しいという問題があった。例えば、車両走行時に前方の障害物に突然気がついた場合を考えると、運転者自身の生体状態に大きな変化がなくても心拍数が急激に上昇することになる。このような状況と、運転者自身が急に気分が悪くなって心拍数が急激に上昇した場合とを比較すると、心拍数のみを観察しても区別することは難しい。
【０００５】
また、このようにして取得した生体情報を外部に送信して運転者の健康状態を判定する場合を想定すると、外的要因の発生に伴う生体情報は健康状態の判定にとっては無効なデータといえるが、このような無効なデータを含めて車両から外部に送信するとデータ量や通信コストの増大を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両走行時に正確な生体情報を取得することができる生体情報測定装置、方法およびプログラムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、車両から外部に生体情報を送信する際のデータ量や通信コストを削減することができる生体情報測定装置およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、車両の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因を検出する外部要因検出手段と、生体情報検出手段によって検出された生体情報が正常範囲を外れたか否かを判定する生体情報異常判定手段と、生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときに、外部要因検出手段による外部要因検出の有無に基づいて、生体情報検出手段によって検出された生体情報の有効・無効を判定する生体情報有効・無効判定手段とを備えている。上述した生体情報有効・無効判定手段は、生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときであって、外部要因検出手段によって外部要因が検出された場合に、生体情報検出手段によって検出された生体情報が無効である旨の判定を行っている。
【０００９】
また、本発明の生体情報測定プログラムは、コンピュータを、車両の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因を検出する外部要因検出手段と、生体情報検出手段によって検出された生体情報が正常範囲を外れたか否かを判定する生体情報異常判定手段と、生体情報異常判定手段によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときに、外部要因検出手段による外部要因検出の有無に基づいて、生体情報検出手段によって検出された生体情報の有効・無効を判定する生体情報有効・無効判定手段として機能させる。
【００１０】
車両走行時に運転者の健康状態に変化がない場合であっても、突発的な外部要因が原因で生体情報が急激に変化することがあるが、このような外部要因を検出してその際に生じる生体情報の変動を無効とすることにより、車両走行時に正確な生体情報を取得することが可能となる。
【００１１】
また、上述した生体情報有効・無効判定手段によって有効である旨の判定が行われた生体情報を外部装置に向けて送信する生体情報送信手段をさらに備えることが望ましい。生体情報の有効・無効を判定した結果有効とされた生体情報を外部装置へ送信しており、無効な生体情報の送信を行わないようにすることで、送信するデータ量や通信コストを削減することができる。
【００１２】
また、上述した生体情報送信手段は、ネットワークを介して外部装置としてのサーバに生体情報を送信することが望ましい。ネットワークを介して送信するデータ量を削減することにより、通信時間の短縮や通信処理に要する負荷の低減が可能となる。
【００１３】
また、上述した外部要因検出手段は、車両周辺の障害物を外部要因として検出する。障害物が突然現れた際の生体情報の変動を除外することにより、平常時の生体情報のみを取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の車両運転支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】生体情報測定・運転支援装置の詳細構成を示す図である。
【図３】クラウドサーバの詳細構成を示す図である。
【図４】生体情報測定・運転支援装置において生体情報を検出して送信する動作手順を示す流れ図である。
【図５】生体情報の異常と外部要因の発生とが重なった場合の説明図である。
【図６】生体情報の異常が単独で発生した場合の説明である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両運転支援システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態の車両運転支援システムの全体構成を示す図である。図１に示す車両運転支援システムは、各車両に搭載された生体情報測定・運転支援装置１００と、生体情報測定・運転支援装置１００から送られてくる生体情報に基づいてこの生体情報測定・運転支援装置１００が搭載された車両に向けて運転支援に必要な提案情報を作成して送信するクラウドサーバ２００とを含んで構成されている。生体情報測定・運転支援装置１００とクラウドサーバ２００との間は、所定のネットワーク３００を介して接続されている。このネットワーク３００は、移動体電話網やインターネットなどの各種の通信網を含んで構成されている。
【００２０】
次に、生体情報測定・運転支援装置１００の詳細について説明する。図２は、生体情報測定・運転支援装置１００の詳細構成を示す図である。図２に示すように、生体情報測定・運転支援装置１００は、生体センサ１０、カメラ１２、生体情報測定制御部２０、運転支援制御部３０、通信モジュール４０を備えている。
【００２１】
生体センサ１０は、生体情報測定・運転支援装置１００が搭載された車両の運転者の生体情報を検出するために必要なセンサ類である。検出対象となる生体情報としては、ＥＣＧ（Electrocardiogram、心電図）、心拍数、血圧など運転者の健康状態の変化を推測可能な各種の情報を含めることができる。また、検出対象となる生体情報は、１つであってもよいが２つ以上であってもよい。検出に必要な生体センサ１０としては、検出対象となる生体情報に適した各種のセンサ、例えば、ステアリング等に設置した電極や、運転者の腕等に直接取り付ける各種センサ類、運転者の顔を撮像するカメラなどを用いることができる。
【００２２】
以下の説明では、説明をわかりやすくするために、生体情報として運転者の心拍数を考えるものとする。また、心拍数を検出するためには、運転者の左右の手の電位を検出する必要があるが、この場合にはステアリングの左右に設けられた電極を生体センサ１０として用いることができる。
【００２３】
カメラ１２は、運転者に生体情報の変動をもたらす原因となり得る外部要因を検出するためのものである。例えば、車両前方の所定範囲が撮像可能な位置に設けられており、ヒヤリ・ハットの原因となる歩行者や自転車等の急な飛び出し（障害物）がカメラ１２によって撮像される。なお、本実施形態では、カメラ１２を用いて上述した外部要因を検出するようにしたが、カメラ１２に代えて、あるいは、カメラ１２とともに他の検出機構（例えば、ミリ波レーダ等）を用いて上述した他の要因を検出するようにしてもよい。また、これらのカメラ１２や他の検出機構を車両の複数箇所に設置するようにしてもよい。
【００２４】
生体情報測定制御部２０は、生体センサ１０の出力やカメラ１２による撮像画像、さらには、ＥＣＵ（車両制御装置）から出力されるデータを用いて、各種の処理、具体的には、生体情報の検出、外部要因の検出、生体情報の異常判定、生体情報の有効・無効判定、生体情報のクラウドサーバ２００に向けた送信処理などを行う。このために、生体情報測定制御部２０は、生体情報検出部２１、生体情報異常判定部２２、外部要因検出部２３、生体情報有効・無効判定部２４、生体情報送信部２５を備えている。この生体情報測定制御部２０および運転支援制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含んで構成され、ＲＡＭやＲＯＭなどに格納された所定のプログラムを実行することによりコンピュータとしての各種の動作を行う。
【００２５】
生体情報検出部２１は、生体センサ１０の出力に基づいて運転者の生体情報を検出する。生体情報としての心拍数を、ステアリングに設置された左右の電極からなる生体センサ１０を用いて検出する場合には、生体情報検出部２１は、これら左右の電極の各電位からそれらの電位差であるＥＣＧを算出し、このＥＣＧに含まれる２つの隣り合うＲ波間の時間差であるＲＲＩ（R-R interval）を算出し、さらにこのＲＲＩから心拍数（＝６００００／ＲＲＩ）を得ることができる。
【００２６】
生体情報異常判定部２２は、生体情報検出部２１によって得られた生体情報（心拍数）が正常範囲を外れたか否かを判定する。ここでの「正常範囲」とは、人間としてとりうる心拍数の範囲という意味ではなく、異常をきたしていない正常な（健康的な）運転者を想定した場合の心拍数の範囲という意味である。
【００２７】
外部要因検出部２３は、カメラ１２によって撮像された画像やＥＣＵ５０から出力されるデータを用いて、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因を検出する。例えば、外部要因検出部２３は、カメラ１２によって撮像された画像に含まれる歩行者や自転車や他の車両を画像処理によって抽出し、外部要因として検出する。また、外部要因検出部２３は、ＥＣＵから出力されるデータに基づいて、ブレーキ操作、アクセル操作およびハンドル操作の少なくとも一つを外部要因として検出する。なお、これらの操作状況は、ＥＣＵデータに基づかなくても、例えばそれぞれにセンサを取り付けるなどして検出するようにしてもよい。
【００２８】
生体情報有効・無効判定部２４は、生体情報異常判定部２２によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときに、外部要因検出部２３による外部要因検出の有無に基づいて、生体情報検出部２１によって検出された生体情報の有効・無効を判定する。具体的には、前記生体情報有効・無効判定部２４は、生体情報異常判定部２２によって生体情報が正常範囲から外れた旨の判定が行われたときであって、外部要因検出部２３によって外部要因が検出された場合に、生体情報検部２１によって検出された生体情報が無効である旨の判定を行う。
【００２９】
生体情報送信部２５は、生体情報有効・無効判定部２４によって有効である旨の判定が行われた生体情報を、通信モジュール４０を介して外部装置としてのクラウドサーバ２００に向けて送信する処理を行う。
【００３０】
運転支援制御部３０は、クラウドサーバ２００から送られてくる提案情報に基づいて運転者に対して運転支援を行う。このために、運転支援制御部３０は、提案情報受信部３１、運転支援処理部３２、運転支援出力部３３を備えている。
【００３１】
提案情報受信部３１は、クラウドサーバ２００から送られてくる提案情報を通信モジュール４０を介して受信する処理を行う。運転支援処理部３２は、受信した提案情報に基づく運転支援を行う。例えば、生体情報（心拍数）の異常に対応して送られてくる提案情報に基づいて休憩を促す等の運転支援が行われる。この運転支援は、運転支援出力部３３による画像表示、インジケータの点灯・点滅、スピーカからの音声出力などによって行われる。
【００３２】
次に、クラウドサーバ２００の詳細について説明する。図３は、クラウドサーバ２００の詳細構成を示す図である。図３に示すように、クラウドサーバ２００は、生体情報受信部２１０、生体情報記録部２１２、健康状態判定部２１４、提案情報作成部２１６、提案情報送信部２１８、通信モジュール２２０を備えている。
【００３３】
生体情報受信部２１０は、通信モジュール２２０を介して、各車両の生体情報測定・運転支援装置１００から送られてくる生体情報を受信する。生体情報記録部２１２は、生体情報受信部２１０によって受信した生体情報を車両毎（あるいは、運転者毎）に記録する。健康状態判定部２１４は、生体情報記録部２１２に記録された車両毎の生体情報に基づいて、この車両の運転者の健康状態を判定する。最も簡単には、運転者の健康情報として良好あるいは不良のいずれかが判定される。提案情報作成部２１６は、健康状態判定部２１４によって判定された運転者の健康状態に基づいて、この運転者に対する運転支援を行うための提案情報を作成する。例えば、運転状態が不良の場合には、休憩を促す旨の提案情報が作成される。提案情報送信部２１８は、提案情報作成部２１６によって作成された提案情報を通信モジュールを介して、該当する車両の生体情報測定・運転支援装置１００に向けて送信する処理を行う。
【００３４】
上述した生体情報検出部２１が生体情報検出手段に、外部要因検出部２３が外部要因検出手段に、生体情報異常判定部２２が生体情報異常判定手段に、生体情報有効・無効判定部２４が生体情報有効・無効判定手段に、生体情報送信部２５が生体情報送信手段にそれぞれ対応する。
【００３５】
本実施形態の生体情報測定・運転支援装置１００等はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。
【００３６】
図４は、生体情報測定・運転支援装置１００において生体情報を検出して送信する動作手順を示す流れ図である。例えば、この動作手順は所定の間隔で繰り返し実施される。
【００３７】
まず、生体情報検出部２１は、生体センサ１０の出力に基づいて生体情報の検出を行う（ステップ１００）。また、生体情報異常判定部２２は、生体情報検出部２１によって検出した生体情報が正常範囲を外れているか否かを判定する（ステップ１０２）。検出した生体情報が正常範囲に含まれている場合には肯定判断が行われる。この場合には、生体情報は送信されずに一連の処理が終了する。
【００３８】
また、検出した生体情報が正常範囲を外れている場合にはステップ１０２の判定において否定判断が行われる。次に、外部要因検出部２３は、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因の検出を行う（ステップ１０４）。なお、この外部要因の検出動作は、上述したステップ１００の生体情報検出動作の前後に、あるいは並行して行うようにしてもよい。
【００３９】
次に、生体情報有効・無効判定部２４は、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因が検出されたか否かを判定する（ステップ１０６）。検出されない場合には否定判断が行われる。この場合には、生体情報有効・無効判定部２４は、生体情報が有効である旨の判定を行い（ステップ１０８）、生体情報送信部２５は、車両（あるいは生体情報測定・運転支援装置１００）や運転者を識別する固有情報とともに、ステップ１００で検出した生体情報を送信する（ステップ１１０）。
【００４０】
また、運転者の生体情報の変動をもたらす外部要因が検出されるとステップ１０６の判定において肯定判断が行われる。この場合には、生体情報有効・無効判定部２４は、生体情報が無効である旨の判定を行い（ステップ１１２）、生体情報は送信されずに一連の処理が終了する。
【００４１】
図５は、生体情報の異常と外部要因の発生とが重なった場合の説明図である。図５（Ａ）は生体情報の検出結果を示しており、横軸は経過時間を、縦軸は生体情報の値を示している。閾値ａは生体情報の正常範囲の上限値であり、生体情報が閾値ａを超えると生体情報が異常となる。図５（Ｂ）はブレーキ操作に基づく外部要因の検出結果を示しており、横軸は経過時間を、縦軸はブレーキの踏み込み角あるいは踏み込む圧力を示している。閾値ｂは正常なブレーキ操作の上限値であり、この値ｂを超えて強くブレーキが踏まれた場合には何らかの外部要因が検出されたと判定される。図５（Ｃ）はカメラ１２の撮像画像に基づく外部要因（例えば、障害物）の検出結果を示しており、横軸は経過時間を、縦軸は撮像画像内で含まれる障害物の程度（面積や距離）を示している。閾値ｃは生体情報の変動をもたらすと考えられる障害物の程度の下限値であり、この値ｃを超えると生体情報に変動をもたらす外部要因（障害物）が検出されたと判定される。
【００４２】
図５（Ａ）に示す生体情報の異常発生は、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す外部要因の発生に伴うものであるため、この場合には図４に示すステップ１０６の判定において肯定判断が行われ、生体情報の送信は行われない。
【００４３】
図６は、生体情報の異常が単独で発生した場合の説明である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは、上述した図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれと同じ内容を有しており、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図６（Ａ）に示す生体情報の異常発生は、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように外部要因の発生に伴うものではないため、この場合には図４のステップ１０６の判定において否定判断が行われ、図４のステップ１１０において生体情報が送信される。
【００４５】
車両走行時に運転者の健康状態に変化がない場合であっても、突発的な外部要因が原因で生体情報が急激に変化することがあるが、本実施形態の生体情報測定・運転支援装置１００では、このような外部要因を検出してその際に生じる生体情報の変動を無効とすることにより、車両走行時に正確な生体情報を取得することが可能となる。
【００４６】
また、生体情報の有効・無効を判定した結果有効とされた生体情報を外部装置へ送信しており、無効な生体情報の送信を行わないようにすることで、送信するデータ量や通信コストを削減することができる。
【００４７】
また、ネットワーク３００を介して外部装置としてのクラウドサーバ２００に生体情報を送信しており、ネットワーク３００を介して送信するデータ量を削減することにより、通信時間の短縮や通信処理に要する負荷の低減が可能となる。
【００４８】
また、車両周辺の障害物を外部要因として検出しており、障害物が突然現れた際の生体情報の変動を除外することにより、平常時の生体情報のみを取得することが可能となる。また、運転者によるブレーキ操作、アクセル操作およびハンドル操作の少なくとも一つを外部要因として検出しており、ブレーキやアクセルあるいはハンドルを操作する際の緊張時に生じる生体情報の変動を除外することにより、平常時の生体情報のみを取得することが可能となる。
【００４９】
また、車両に搭載されたカメラ１２によって撮像された画像に基づいて外部要因を検出することにより、容易に外部要因の発生の有無を検出することが可能となる。また、車両に搭載されて車両の走行を制御するＥＣＵから出力されるデータに基づいて外部要因を検出することにより、特別なハードウエアを追加することなく、外部要因の発生の有無を検出することが可能となる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、図４に示した流れ図では、検出した生体情報に異常がない場合（ステップ１０２の判定において肯定判断された場合）には生体情報を送信しないようにしたが、生体情報に異常がない旨の最小限の情報をクラウドサーバ２００に向けて送信するようにしてもよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では、生体情報の送信先をクラウドサーバ２００としたが、クラウドサーバ以外のサーバやその他の外部装置に生体情報を送信するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
上述したように、車両走行時に運転者の健康状態に変化がない場合であっても、突発的な外部要因が原因で生体情報が急激に変化することがあるが、本発明によれば、このような外部要因を検出してその際に生じる生体情報の変動を無効とすることにより、車両走行時に正確な生体情報を取得することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  生体センサ
１２  カメラ
２０  生体情報測定制御部
３０  運転支援制御部
４０  通信モジュール
２１  生体情報検出部
２２  生体情報異常判定部
２３  外部要因検出部
２４  生体情報有効・無効判定部
２５  生体情報送信部
１００  生体情報測定・運転支援装置
２００  クラウドサーバ
３００  ネットワーク
【図１】
0006710585.tif 000002
【図２】
0006710585.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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