(57)【要約】      （修正有）【課題】自律神経活動推定における心拍間隔または脈波間隔の周波数解析に使用できる信号を増やすことのできる自律神経活動推定装置を提供する。【解決手段】ＲＲＩ取得部２２は、補間部２４及び設定部２６を備え、補間部２４は、設定部２６に設定された所定の条件に基づいて異常と判定したＲＲＩを補間値に置き換える。周波数解析部２８は、ＲＲＩの時系列データを周波数解析し、解析結果に基づいて推定部３２が被験者の自律神経活動を推定する。また、解析結果に基づいてトータルパワー計算部３０は、ＴＰを計算し、ＴＰが閾値以上の場合は設定部２６に第１条件を設定し、ＴＰが閾値未満の場合は設定部２６に第１条件よりも厳しい第２条件を設定する。さらに、推定部３２は、ＴＰが閾値以上の場合は現在の推定結果（tmp_Slv）を出力し、ＴＰが閾値未満の場合は過去の推定結果（Old_Slv）を出力する。【選択図】図１
2016123594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態を推定する推定部と、
前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または前記脈波間隔を補間値に置き換える補間部と、
前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出する検出部と、
前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件を切り替える切替部と、
を備えた自律神経活動推定装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されていない場合は、前記所定の条件として第１条件を設定し、前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されている場合は、前記所定の条件として、前記心拍間隔または前記脈波間隔が補間値に置き換えられずに用いられる許可範囲が前記第１条件よりも狭い第２条件を設定する、
請求項１に記載の自律神経活動推定装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出された場合に、前記指標となる値を、過去に前記トータルパワーが前記所定の変化を示していない場合に前記推定部が計算した前記指標となる値に置き換える、
請求項１または請求項２に記載の自律神経活動推定装置。
【請求項４】
前記所定の変化は、前記トータルパワーが、異常であるとみなすために予め定められた閾値以上から閾値未満への変化である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自律神経活動推定装置。
【請求項５】
解析部により、心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析し、
推定部により、前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態を推定し、
補間部により、前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または前記脈波間隔を補間値に置き換え、
検出部により、前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出し、
切替部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件を設定する、
ことを含む自律神経活動推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、自律神経活動推定装置及び自律神経活動推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被験者の心拍信号や脈波信号から得られた心拍の揺らぎの周波数解析結果に基づいて、被験者の自律神経活動を推定する技術が知られている。
【０００３】
また、心拍間隔または脈波間隔が正しく取得できず異常である場合は、異常値を、正しく取得できた正常な心拍間隔または脈波間隔に基づいて補間する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２９９４４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２５３８２号公報
【特許文献３】特開２００４−３５８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、心拍間隔または脈波間隔を補間する場合、線形補間が用いられることがある。線形補間を行う場合、心拍または脈波の揺らぎ成分が失われ、心拍信号または脈波信号が周波数解析に使用できなくなってしまうことがある。
【０００６】
開示の技術は一つの側面として、自律神経活動推定における心拍間隔または脈波間隔の周波数解析に使用できる信号を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、解析部と、推定部と、検出部と、補間部と、切替部と、を備える。解析部は、心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析する。推定部は、解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて活動状態を推定する。補間部は、解析部が周波数解析に用いる心拍間隔または脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、心拍間隔または脈波間隔を補間値に置き換える。検出部は、解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出する。切替部は、検出部によりトータルパワーが所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、所定の条件を切り替える。
【発明の効果】
【０００８】
一つの側面として、自律神経活動推定における心拍間隔または脈波間隔の周波数解析に使用できる可信号を増やす、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態及び第２実施形態に係る自律神経活動推定装置の一例の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】心拍信号の一例を表す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る自律神経活動推定装置の心拍信号検出部が検出した心拍信号の一例を示す説明図である。
【図４】図３に示した心拍信号に対応するＲＲＩの時系列データの一例を示す説明図である。
【図５】第１実施形態に係る自律神経活動推定装置の周波数解析部により算出されたスペクトル密度と周波数との関係の一例を示した説明図である。
【図６】第１実施形態及び第２実施形態に係る自律神経活動推定装置として機能するコンピュータの一例の概略構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施形態及び第２実施形態に係る自律神経活動推定装置で行われる自律神経活動推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係るセンサーノイズとみなせるＲＲＩを補間値に置き換えた場合のＲＲＩの時系列データの一例である。
【図９】第１条件の場合におけるＲＲＩの許可範囲を説明するための説明図である。
【図１０】第２条件の場合におけるＲＲＩの許可範囲を説明するための説明図である。
【図１１】第１実施形態に係る自律神経活動推定装置の推定部で行われる自律神経活動解析処理の一例のフローチャートである。
【図１２】ＬＦ、ＨＦ、及びＬＦ／ＨＦ（ＳＮＡ）の周波数領域の具体例を示した説明図である。
【図１３】第１実施形態に係る自律神経活動推定装置のトータルパワー計算部によりＴＰが異常であると判断された場合に、推定結果（ＳＮＡ）を現在の推定結果（tmp_Slv）から過去の算出値（Old_Slv）に推定部が置き換える場合を説明するための説明図である。
【図１４】第２実施形態に係る自律神経活動推定装置の推定部で行われる自律神経活動解析処理の一例のフローチャートである。
【図１５】脈波信号に基づいて自律神経活動を推定する自律神経活動推定装置の一例の機能的な概略構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して開示の技術の一例を詳細に説明する。本実施形態では、一例として、被験者の心拍信号の心拍間隔を周波数解析した解析結果に基づいて該被験者の自律神経の状態を推定する自律神経活動推定装置について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の自律神経活動推定装置の一例の機能的な概略構成を示す機能ブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の自律神経活動推定装置１０は、心拍信号検出部２０、ＲＲＩ（R-wave-R-wave Interval）取得部２２、周波数解析部２８、トータルパワー計算部３０、推定部３２、及び通知部３４を備える。
【００１３】
心電センサ１は、被験者の心拍情報を取得して、自律神経活動推定装置１０に出力する機能を有する。心電センサ１としては、例えば、被験者に複数の電極を接触させ、電極間の電位差を心拍情報として出力するものが挙げられる。
【００１４】
心拍信号検出部２０は、心電センサ１から入力された心拍情報に基づいて、心拍信号を検出する機能を有する。図２には、心拍信号の一例を示す。心拍信号は、心臓の収縮及び拡張に対応する電気信号であり、図２に示した図は、いわゆる心電図に対応する。図２に示したように、心拍信号には、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕと呼ばれる波形（成分）がある。このうちＲ波形は、最も振幅が大きく、心拍信号のピークに対応しており、心臓の心室が急激に収縮して血液を心臓から動脈に送り出す際に発生する電気信号である。Ｒ波から次のＲ波までの間隔を心拍間隔（以下、「ＲＲＩ」という）という。
【００１５】
ＲＲＩ取得部２２は、心拍信号検出部２０が検出した心拍信号からＲＲＩを取得し、ＲＲＩを時間領域で表したＲＲＩの時系列データを生成する機能を有する。図３及び図４には、ＲＲＩを説明するための説明図を示す。図３は、心拍信号検出部２０が検出した心拍信号の一例である。また、図４は、図３に示した心拍信号に対応するＲＲＩの時系列データの一例である。図４に示したＲＲＩの時系列データは、ＲＲＩの変動を心拍間隔−時間平面上で示した図である。図４に示したように、ＲＲＩは、被験者が安静にしている場合であっても変動（心拍揺らぎ）が観察されるものであり、一般的に５０ミリ秒程度の間で周期的に変動するものとされている。
【００１６】
なお、心拍信号における振幅のピークの検出方法は限定されるものではない。振幅のピークの検出方法としては、例えば、心拍信号が所定の閾値以上のポイントをピークとして検出する方法が挙げられる。また例えば、心拍信号の微分係数が正から負に変わるゼロクロス点をピークとして検出する方法や、振幅波形についてパターンマッチングを行ってピークを検出する方法等が挙げられる。
【００１７】
本実施形態のＲＲＩ取得部２２は、補間部２４及び設定部２６を備えている。開示の技術の補間部の一例である補間部２４は、詳細を後述するが、ＲＲＩ取得部２２が取得したＲＲＩが所定の条件を満たした場合は、異常であると判断して、該ＲＲＩを補間値に置き換える機能を有する。設定部２６は、詳細を後述するが、補間部２４における判断に用いられる所定の条件がトータルパワー計算部３０により設定される機能を有する。詳細を後述するが、所定の条件には、第１条件と、該第１条件よりも厳しい第２条件とがあり、いずれかが、トータルパワー計算部３０が計算したトータルパワー（以下、「ＴＰ」という）の値に基づいて設定部２６に設定される。なお、本実施形態においてＲＲＩの「異常」とは、心電センサ１のセンサーノイズ等に起因する異常であり、被験者の病変等に起因する異常を言うものではない。なお、本実施の形態では、所定の条件について、ＲＲＩの許可範囲（詳細後述）が狭くなることを「厳しい」といい、広くなることを「緩い」という。
【００１８】
開示の技術の解析部の一例である周波数解析部２８は、ＲＲＩ取得部２２が生成したＲＲＩの時系列データの周波数解析を行う機能を有する。具体的には、ＲＲＩ取得部２２は、ＲＲＩの時系列データを用いて、ＲＲＩの変動に対するパワースペクトル密度（ＰＳＤ：Power Spectral Density）を算出する。パワースペクトル密度とは、時系列データを構成している周期的な波を、その構成割合と共に表すものである。
【００１９】
周波数解析部２８がＲＲＩの時系列データからスペクトル密度を算出する方法は、周知の方法を用いればよく、特に限定されるものではない。スペクトル密度の算出法の具体例としては、ＡＲ（Autoregressive）モデル（自己回帰モデル）を用いた算出方法がある。
【００２０】
ＡＲモデルは、例えば、「生体信号処理の基礎」（佐藤俊輔・吉川昭・木竜徹共著、コロナ社、２００４年）において説明されているように、ある時点の状態を過去の時系列データの線形和で表すモデルである。このＡＲモデルは、フーリエ変換と比較して少ないデータ数でも明瞭な極大点が得られるという特徴がある。
【００２１】
時間ｓの時点でのｘの値をｘ（ｓ）、時間ｓよりも時間ｍだけ過去時点でのｘの値をｘ（ｓ−ｍ）とすると、時系列ｘ（ｓ）のｐ次のＡＲモデルは、過去の値に対する重みであるＡＲ係数ａ（ｍ）及び誤差項ｅ（ｓ）を用いて、下記（１）式によって表すことができる。なお、（１）式において、理想的には、ｅ（ｓ）はホワイトノイズである。
【００２２】
【数１】
2016123594.tif 000003
・・・（１）式
そして、ｐを同定次数、ｆｓをサンプリング周波数、εｐを同定誤差とし、
【００２３】
【数２】
2016123594.tif 000004
をｋ次のＡＲ係数とすると、スペクトル密度ＰＡＲ（ｆ）は、下記（２）式によって表すことができる。
【００２４】
【数３】
2016123594.tif 000005
・・・（２）式
周波数解析部２８は、上記（２）式と、ＲＲＩの時系列データとを用いて、スペクトル密度データを算出する。
【００２５】
また、周波数解析部２８は、算出したスペクトル密度データを用いて、スペクトル密度が極大となる周波数（以下、「極大周波数」という）、及び極大周波数に対応するスペクトル密度（以下、「極大スペクトル密度」という）を算出する。
【００２６】
周波数解析部２８は、
スペクトル密度を周波数で微分した値を０とする、下記（３）式を満たす周波数ｆを極大周波数として算出する。
【００２７】
【数４】
2016123594.tif 000006
・・・（３）式
さらに、周波数解析部２８は、（３）式に基づいて得られた極大周波数を上記（２）式に代入して計算することによって、極大スペクトル密度を算出する。
【００２８】
図５は、周波数解析部２８により算出されたスペクトル密度と周波数との関係の一例を示した説明図である。図５は、特定の時間におけるＲＲＩの時系列データの周波数スペクトルを表したものである。
【００２９】
開示の技術の推定部の一例である本実施形態の推定部３２は、周波数解析部２８が周波数解析により算出したパワースペクトル密度を解析し、自律神経活動の指標に用いられるＬＦ及びＨＦを算出する機能を有する。また、推定部３２は、算出したＬＦ及びＨＦから、自律神経活動を推定する機能を有する。さらに本実施形態の推定部３２は、トータルパワー計算部３０がＴＰが異常であると判断した場合は、推定結果を現行の算出値とせず、過去の算出値を推定結果とする機能を有する。
【００３０】
ＬＦ（Low Frequency）は、主に自律神経活動の交感神経の活動を反映し、また副交感神経の影響も受けることが知られている。ＬＦ領域は、文献等にもよるが、一般的に０．０４Ｈｚ以上、０．１５Ｈｚ未満の低い周波数帯域とされており、ＬＦ領域のＬＦ成分の強度の積分値がＬＦとして用いられる。ＬＦ領域を代表する成分としては、血圧性変動に関係することが知られているＭＷＳＡ（Mayer Wave related Sinus Arrhythmia）が知られている。
【００３１】
また、ＨＦ（High Frequency）は、自律神経活動の副交感神経（心臓迷走神経）の影響のみを受けるため、副交感神経活動の指標として利用されている。ＨＦは、文献等にもよるが、一般的に０．１５Ｈｚ以上、０．４０Ｈｚ未満の周波数帯域とされており、ＨＦ領域のＨＦ成分の強度の積分値がＨＦとして用いられる。ＨＦ領域を代表する成分としては、ＲＳＡ（Respiratory Sinus Arrhythmia：呼吸性洞性不整脈）が知られている。
【００３２】
一般的な自律神経活動の指標としては、ＳＮＡ（Sympathetic Nervous Activity：交感神経活動）、及びＰＳＮＡ（parasympathetic Nervous Activity：副交感神経活動）が挙げられる。ＳＮＡ＝ＬＦ／ＨＦであり、一般的に、被験者が興奮状態や、緊張状態の場合に値が大きくなる。一方、ＰＳＮＡ＝ＨＦであり、一般的に、被験者が安静状態や睡眠状態等、リラックスした状態の場合に値が大きくなる。
【００３３】
なお、推定部３２は、ＳＮＡ及びＰＳＮＡの値そのものを推定結果としてもよいし、ＳＮＡ及びＰＳＮＡにより推定される被験者の状態を推定結果としてもよい。
【００３４】
開示の技術の検出部及び切替部の一例であるトータルパワー計算部３０は、ＬＦ及びＨＦから自律神経のＴＰを計算する機能を有する。ＴＰは、心拍の総変動量を表すものであり、本実施形態のトータルパワー計算部３０では、ＴＰ＝ＬＦ＋ＨＦによりＴＰを計算している。なお、ＴＰは、ＬＦとＨＦとの和に限らず、例えば、ＴＰ＝ＬＦ＋ＨＦ＋ＶＬＦ（Very low frequency：０．０４Ｈｚ未満のＶＬＦ成分の積算値）としてもよい。
【００３５】
トータルパワー計算部３０は、周波数解析部２８が算出したパワースペクトル密度からＴＰを計算してもよいし、推定部３２が計算したＬＦ及びＨＦからＴＰを計算してもよい。
【００３６】
また、本実施形態のトータルパワー計算部３０は、計算したＴＰと、閾値とに基づいて、ＲＲＩ取得部２２をフィードバック制御する機能を有する。具体的には、本実施の形態のトータルパワー計算部３０は、設定部２６に設定されている所定の条件を第１条件及び第２条件のいずれかに切り替える機能を有している。詳細は後述するが、具体的には、トータルパワー計算部３０は、ＴＰ≧閾値の場合は設定部２６に第１条件を設定し、ＴＰ＜閾値の場合は異常と判断して、第１条件よりも厳しい第２条件を設定することによりフィードバック制御を行う。
【００３７】
また、本実施形態のトータルパワー計算部３０は、ＴＰが異常であると判断した場合は、推定部３２に、その旨を出力する機能を有する。
【００３８】
通知部３４は、推定部３２による被験者の自律神経活動の推定結果を外部に通知する機能を有する。なお、通知方法は特に限定されず、可聴表示や可視表示等でもよいし、また、その他の方法であってもよい。なお、推定結果は、通知するのみではなく、記憶部（図６、記憶部４６参照）等に記憶するようにしてもよい。
【００３９】
なお、自律神経活動推定装置１０は、例えば図６に示すコンピュータ４０で実現することができる。コンピュータ４０はＣＰＵ（Central Processing Unit）４２、メモリ４４、不揮発性の記憶部４６、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）４８を備える。ＣＰＵ４２、メモリ４４、記憶部４６、及び入出力Ｉ／Ｆ４８は、バス５１を介して互いに接続されている。入出力Ｉ／Ｆ４８は、自律神経活動推定装置１０の外部に設けられた心電センサ１と接続される。
【００４０】
記憶部４６はＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部４６には、コンピュータ４０を自律神経活動推定装置１０として機能させるための自律神経活動推定プログラム５２が記憶されている。ＣＰＵ４２は、自律神経活動推定プログラム５２を記憶部４６から読み出してメモリ４４に展開し、自律神経活動推定プログラム５２が有する各プロセスを順次実行する。
【００４１】
自律神経活動推定プログラム５２は、心拍信号検出プロセス５４、ＲＲＩ取得プロセス５６、周波数解析プロセス５８、推定プロセス６０、通知プロセス６２、及びトータルパワー計算プロセス６４を有する。また、ＲＲＩ取得プロセス５６には、補間プロセス５７が含まれる。
【００４２】
また、記憶部４６の設定領域６６は、所定の条件（第１条件または第２条件）が保管（設定）される記憶領域として機能する。
【００４３】
ＣＰＵ４２は、心拍信号検出プロセス５４を実行することで、心拍信号検出部２０として動作する。また、ＣＰＵ４２は、ＲＲＩ取得プロセス５６を実行することで、ＲＲＩ取得部２２（補間部２４を含む）として動作する。また、ＣＰＵ４２は、周波数解析プロセス５８を実行することで、周波数解析部２８として動作する。また、ＣＰＵ４２は、推定プロセス６０を実行することで、推定部３２として動作する。また、ＣＰＵ４２は、通知プロセス６２を実行することで、通知部３４として動作する。さらに、ＣＰＵ４２は、トータルパワー計算プロセス６４を実行することで、トータルパワー計算部３０として動作する。
【００４４】
これにより、自律神経活動推定プログラム５２を実行したコンピュータ４０が、自律神経活動推定装置１０として機能する。
【００４５】
なお、コンピュータ４０は、いわゆるデスクトップ型のパーソナルコンピュータに限定されない。コンピュータ４０は、ラップトップ型のパーソナルコンピュータであってもよいし、タブレット端末やスマートフォンに代表されるＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末装置）等であってもよい。
【００４６】
なお、自律神経活動推定装置１０は、例えば半導体集積回路、より詳しくはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で実現することも可能である。
【００４７】
次に、本実施形態に係る自律神経活動推定装置１０による作用について説明する。
【００４８】
自律神経活動推定装置１０で行われる自律神経活動推定処理について説明する。図７には、本実施形態の自律神経活動推定装置１０で行われる自律神経活動推定処理の一例のフローチャートを示す。図７に示した自律神経活動推定処理は、自律神経活動推定装置１０に電源（不図示）が投入されると実行される。
【００４９】
ステップＳ１００で、自律神経活動推定装置１０の心拍信号検出部２０は、心電センサ１から入力された心電情報から心拍信号を検出する。なお、心電センサ１が動作していなかったり、被験者に接触していなかったりする場合は、自律神経活動推定装置１０には心電情報が入力されないため、心拍信号検出部２０は、心電情報を取得することができない。そのため、このような場合は、図示を省略したが心拍信号検出部２０は待機状態になり、心電情報が自律神経活動推定装置１０に入力され心拍信号を検出するとステップＳ１０２へ移行する。
【００５０】
ステップＳ１０２で、推定部３２は、一旦、現在の自律神経活動の推定結果（以下、「tmp_Slv」という）を直前の過去の推定結果（以下、「Old_Slv」という）とする。なお、自律神経活動推定装置１０に電源が投入されてすぐなどは、Old_Slvが存在しないため、このような場合は、Tmp_Slvを標準値とする。標準値は、一般的に標準とされている値であってもよいし、被験者が特定されている場合は、該被験者の過去の自律神経活動推定処理により得られたOld_Slvに基づいて予め定められた標準値を用いてもよい。標準値は、予め推定部３２内の記憶部（図示省略）に記憶させておく。
【００５１】
次のステップＳ１０４で、ＲＲＩ取得部２２は、心拍信号検出部２０が検出した心拍信号からＲＲＩを計算する。そして、次のステップＳ１０６で、ＲＲＩ取得部２２は、計算したＲＲＩが所定の条件を満たすか否かを判定する。
【００５２】
本実施形態の自律神経活動推定装置１０では、心拍信号に異常が発生した場合、ＲＲＩ取得部２２で計算したＲＲＩを補間部２４が補間値に置き換える。例えば、被験者が動く等して、心電センサ１と被験者との接触面にずれが生じた場合や、心拍が変化した場合等、心拍信号に異常が発生し、ＲＲＩが異常となることがある。周波数解析を行うためには、サンプリングデータに抜けが生じることは許されない。そのため、ＲＲＩが異常とみなせる場合、該ＲＲＩを単純に削除するのではなく、前後のＲＲＩより異常とされる信号を推定し補間値で置き換えることが必要になる。図８には、所定の条件を満たしたため異常とみなせるＲＲＩを補間値に置き換えた場合のＲＲＩの時系列データの一例を示す。
【００５３】
一般的に、ＲＲＩを補間値に置き換える場合、図８に示したように線形補間が行われる。ＲＲＩの時系列データに対して線形補間を行うことにより、揺らぎ成分は損なわれる。また、所定の条件を満たしている間は、ＲＲＩが補間値に置き換えられるため、図８に示したように補間値が複数存在する場合が生じることになる。図８に示したように線形補間を行った場合、補間を行った部分の波形は、フラットで周波数を持たないＤＣ（Direct Current）成分となってしまい、周波数解析不能の領域となる。
【００５４】
従って、周波数解析を行う観点から、補間値に置き換えられた部分が少ないことが好ましい。そのため、本実施形態の自律神経活動推定装置１０では、ＴＰに基づいて、補間値に置き換えるか否かを判定する所定の条件として第１条件または第１条件よりも厳しい第２条件をトータルパワー計算部３０がＲＲＩ取得部２２の設定部２６に設定する。ＲＲＩ取得部２２は、設定部２６に設定された第１条件または第２条件に基づいて、補間値に置き換えるか否かを判定する。
【００５５】
注目するＲＲＩ（以下、「注目ＲＲＩ」という）と、注目ＲＲＩを含む過去の所定個数のＲＲＩの平均値（以下、「平均ＲＲＩ」という）と、の差が大きい場合に、注目ＲＲＩを補間値に置き換えるように所定条件が設定される。具体的には、平均ＲＲＩと注目ＲＲＩとの差の絶対値を、注目ＲＲＩで除した、下記（４）式を満たす場合に、補間部２４は、注目ＲＲＩを補間値に置き換える。
【００５６】
｜平均ＲＲＩ−注目ＲＲＩ｜／注目ＲＲＩ＞間隔異常閾値      ・・・（４）式
なお、平均ＲＲＩは、本実施形態に限定されない。例えば、一回の自律神経活動推定処理における、注目ＲＲＩを含む過去のＲＲＩ全ての平均値を算出して平均ＲＲＩとしてもよい。また、過去のＲＲＩ全てを用いるのではなく、実験等により有意であるとして得られた数の、注目ＲＲＩを含む直前のＲＲＩの平均値を算出して平均ＲＲＩとしてもよい。また、同一の被験者の過去の自律神経活動推定処理において得られたＲＲＩから、平均ＲＲＩを得るようにしてもよい。
【００５７】
本実施の形態の設定部２６に設定される第１条件では、間隔異常閾値＝０．３であり、｜平均ＲＲＩ−注目ＲＲＩ｜／注目ＲＲＩ＞０．３を満たした場合は、補間部２４により自ＲＲＩが補間値に置き換えられる。言い換えると、平均ＲＲＩ／１．３≦注目ＲＲＩ≦平均ＲＲＩ／０．７を満たす場合は、補間することなく、注目ＲＲＩがそのまま周波数解析に用いられることになる。以下の説明では、補間しなくてもよい注目ＲＲＩの範囲を「許可範囲」という（図９、図１０参照）。
【００５８】
一方、本実施の形態の設定部２６に設定される第２条件では、間隔異常閾値＝０．２であり、｜平均ＲＲＩ−注目ＲＲＩ｜／注目ＲＲＩ＞０．２を満たした場合は、補間部２４により注目ＲＲＩが補間値に置き換えられる。言い換えると、平均ＲＲＩ／１．２≦注目ＲＲＩ≦平均ＲＲＩ／０．８を満たす場合は、補間することなく、注目ＲＲＩがそのまま周波数解析に用いられることになる。
【００５９】
図９には、第１条件の場合におけるＲＲＩの許可範囲を説明するための説明図を示す。また、図１０には、第２条件の場合におけるＲＲＩの許可範囲を説明するための説明図を示す。なお、図９及び図１０に示したＲＲＩの時系列データは同一である。図９及び図１０に示したように、第１条件の場合の方が、第２条件の場合に比べて、許可範囲が広い。そのため、第２条件の場合では、補間値に置き換えられることになる注目ＲＲＩが、第１条件の場合では、補間値に置き換えられることがなくなる。
【００６０】
なお、本実施の形態において用いられる、第１条件の間隔異常閾値＝０．３、及び第２条件の間隔異常閾値＝０．２は一例であり、この値に限定されるものではない。本実施形態では、具体例として以下のようにして、上記間隔異常閾値を定めている。
【００６１】
年齢や性別にもよるが、一般的に、安静状態の健常者の場合、心拍数は、５０以上、１００以下の間であるといわれている。これは、一拍の間隔（ＲＲＩ）に換算すると、６００ｍｓｅｃ以上、１２００ｍｓｅｃ以下となる。隣り合う（連続する）ＲＲＩにおいて、６００ｍｓｅｃ〜１２００ｍｓｅｃまで変化することは、通常考えづらい。また、実験的に得られた結果等から、隣り合うＲＲＩでは、６０ｍｓｅｃ以上、１８０ｍｓｅｃ以下の変化が起こると考えられる。なお、比較的急激にＲＲＩが変化する場合もあるが、平均ＲＲＩとすることにより、急激な変化は平均化される。ＲＲＩの変化の最大は、１２００−６００＝６００ｍｓｅｃのため、６０ｍｓｅｃ以上、１８０ｍｓｅｃ以下は、その１０％（０．１）以上、３０％（０．３）以下に該当する。そこで、本実施形態の自律神経活動推定装置１０では、この範囲内で間隔異常閾値を定めることとし、第１条件の間隔異常閾値＝０．３、及び第２条件の間隔異常閾値＝０．２とした。上記範囲内において、いずれの値とするかは、さらに実験的に得ておいてもよいし、被験者の年齢や性別、被験者の環境、自律神経活動の推定に求められる精度等、様々な要因から定めるようにしてもよい。なお、間隔異常閾値は、上記範囲内に限定されるものではなく、その他の値であってもよい。
【００６２】
また、本実施形態の補間部２４では、補間値の具体例を、注目ＲＲＩの直前のＲＲＩとしているが、補間値はこれに限定されるものではない。例えば、補間値は、上記平均ＲＲＩとしてもよいし、上記平均ＲＲＩとは別途、異なる個数のＲＲＩの平均値としてもよい。
【００６３】
なお、本実施の形態の自律神経活動推定装置１０では、自律神経活動推定処理の開始時点では、一例として設定部２６に設定されている所定の条件を第１条件としている。
【００６４】
ステップＳ１０６で、ＲＲＩ取得部２２は、注目ＲＲＩが所定の条件を満たすか否かを判定し、満たさない場合は、ステップＳ１１０へ移行する。一方、注目ＲＲＩが所定の条件を満たす場合は、ステップＳ１０８へ移行して、補間部２４が、上述のように注目ＲＲＩを補間値に置き換えた後、ステップＳ１１０へ進む。
【００６５】
ステップＳ１１０で、周波数解析部２８が、ＲＲＩ取得部２２から出力されたＲＲＩの時系列データの周波数解析を行う。
【００６６】
次のステップＳ１１２で、推定部３２が、自律神経活動解析処理を行う。図１１には、本実施形態の推定部３２で行われる自律神経活動解析処理の一例のフローチャートを示す。
【００６７】
ステップＳ２００で、推定部３２は、周波数解析部２８から周波数スペクトルデータを取得する。次のステップＳ２０２で、推定部３２は、ＬＦ及びＨＦを算出する。図１２には、本実施の形態の自律神経活動推定装置１０の推定部３２により算出されるＬＦ、ＨＦ、及びＬＦ／ＨＦ（ＳＮＡ）の周波数領域の具体例を示す。
【００６８】
次のステップＳ２０４で、推定部３２は、自律神経活動の指標であるＰＳＮＡ＝ＨＦとする。さらに次のステップＳ２０６で、推定部３２は、自律神経活動の指標であるＳＮＡ＝ＬＦ／ＨＦを算出する。
【００６９】
このようにして、推定部３２により、ステップＳ１１２の自律神経活動解析処理が終了し、現在の推定結果（tmp_Slv）が得られると、ステップＳ１１４へ移行する。
【００７０】
ステップＳ１１４で、トータルパワー計算部３０は、ＬＦ及びＨＦからＴＰを計算する。次のステップＳ１１６で、トータルパワー計算部３０は、計算したＴＰについて、ＴＰ＜閾値であるか否かを判定する。本実施形態の自律神経活動推定装置１０では、ＴＰが閾値未満の場合、すなわち、ＴＰが小さい場合に、上述したＲＲＩの場合と同様に、異常であるとみなしている。ＴＰが小さい場合、心拍の揺らぎ自体がほとんど消失することになり、例えば、周波数成分を解析して揺らぎの周波数成分比（ＬＦ／ＨＦ）を見ること自体が意味をもたなくなる。一般的に、加齢や病気等により、被験者の自律神経活動が損なわれて、ＴＰが小さくなることが知られている。本願発明者等は、これらを考慮し、実験等により得られた結果から、周波数成分の解析を有効とするには、ＴＰが通常時の１／１００以上、１／１０以下の範囲よりも大きい値であることが好ましいという知見を得た。
【００７１】
そのため、本実施形態のトータルパワー計算部３０では、閾値を、１／１００以上、１／１０以下の値とし、ＴＰ＜閾値である場合は、異常と判断している。なお、閾値を１／１００以上、１／１０以下の範囲内のいずれの値とするかは、被験者の年齢や性別、被験者の環境、自律神経活動の推定に求められる精度等、様々な要因から定めるようにしてもよい。また、該被験者の過去のＴＰの変動から定めるようにしてもよい。
【００７２】
ＴＰ＜閾値の場合は、ステップＳ１１６からステップＳ１２０へ移行する。ステップＳ１２０で、トータルパワー計算部３０は、ＲＲＩ取得部２２の設定部２６の設定値（所定の条件）を第２条件にする。具体的には、トータルパワー計算部３０は、設定部２６に、第１条件が設定されている場合は、第２条件に設定を変更し、既に第２条件が設定されている場合はそのままとする。このように、トータルパワー計算部３０によりＴＰが異常であると判断された場合は、設定部２６には、第１条件よりも厳しい第２条件が設定された状態になる。
【００７３】
次のステップＳ１２４で、推定部３２は、ＴＰが異常であると判断されたため、通知する推定結果（Out_Slv）を過去の算出値（Old_Slv）として通知部３４へ通知した後、ステップＳ１２６へ移行する。図１３には、ＴＰが異常であると判断された場合に、推定結果（ＳＮＡ）を現在の推定結果（tmp_Slv）から過去の算出値（Old_Slv）に置き換える場合を説明するための説明図を示す。図１３は、ＴＰ及びＬＦ／ＨＦ（ＳＮＡ）の周波数領域での変化を表している。図１３に示したように、推定部３２は、トータルパワー計算部３０によりＴＰが異常であると判断された場合は、通知する推定結果（Out_Slv）を、上記ステップＳ１１２で算出した算出値から過去の算出値（Old_Slv）とする。なお、過去の算出値（Old_Slv）は、例えば、ＴＰが異常であると判断される直前（正常な場合）に算出した算出値や、ＴＰが正常な場合の過去の所定時間内の算出値の平均値等を用いればよい。
【００７４】
一方、ＴＰ＜閾値ではない（ＴＰ≧閾値）の場合は、ステップＳ１１６からステップＳ１１８へ移行する。ステップＳ１１８で、トータルパワー計算部３０は、ＲＲＩ取得部２２の設定部２６の設定値（所定の条件）を第１条件にする。具体的には、トータルパワー計算部３０は、設定部２６に、既に第１条件が設定されている場合はそのままとし、第２条件が設定されている場合は、第１条件に設定を変更する。このように、トータルパワー計算部３０によりＴＰが異常ではない（正常）と判断された場合は、設定部２６には、第２条件よりも緩い第１条件が設定された状態になる。
【００７５】
次のステップＳ１２０で、推定部３２は、ＴＰが異常ではない（正常）と判断されたため、通知する推定結果（Out_Slv）を現在の算出値（tmp_Slv）として通知部３４へ通知した後、ステップＳ１２６へ移行する。
【００７６】
ステップＳ１２６で、通知部３４は、推定結果（Out_Slv）を外部に通知した後、ステップＳ１２８へ移行する。
【００７７】
ステップＳ１２８で、自律神経活動推定処理を終了するか否かを判断し、終了しない場合は、ステップＳ１００に戻り自律神経活動推定処理を繰り返す。一方、自律神経活動推定装置１０の電源がオフになった場合等は、終了すると判断して本処理を終了する。
【００７８】
［第２実施形態］
上記第１実施形態の自律神経活動推定装置１０は、例えば、被験者の眠気を検知する眠気検知装置に適用することができる。本実施形態では、自律神経活動推定装置により、被験者の自律神経活動の推定結果として被験者の眠気を検知する場合について説明する。また、本実施形態の自律神経活動推定装置では、眠気を検知した場合に、車両等を運転する運転手、及び機器等を操作や操縦する操作者に、その旨を通知する場合について説明する。
【００７９】
図１は、本実施形態の自律神経活動推定装置の一例の機能的な概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示したように、本実施形態に係る自律神経活動推定装置１００は、第１実施形態の自律神経活動推定装置１０と、推定部３２が推定部１３２に、通知部３４が通知部１３４に代わる他は同様の構成及び動作である。
【００８０】
本実施形態の自律神経活動推定装置１００は、例えば図６に示すコンピュータ１４０で実現することができる。図６に示したように、本実施形態に係るコンピュータ１４０は、第１実施形態のコンピュータ４０と、自律神経活動推定プログラム５２が自律神経活動推定プログラム１５２に代わる他は同様の構成及び動作である。自律神経活動推定プログラム１５２は、第１実施形態の自律神経活動推定プログラム５２が備える推定プロセス６０の代わりに推定プロセス１６０を、通知プロセス６２の代わりに通知プロセス１６２を備える。ＣＰＵ４２は、推定プロセス１６０を実行することで、推定部１３２として動作する。また、ＣＰＵ４２は、通知プロセス１６２を実行することで、通知部１３４として動作する。
【００８１】
これにより、自律神経活動推定プログラム１５２を実行したコンピュータ１４０が、自律神経活動推定装置１００として機能する。
【００８２】
次に、本実施形態に係る自律神経活動推定装置１００の作用について説明する。
【００８３】
図７に本実施形態の自律神経活動推定装置１０で行われる自律神経活動推定処理の一例のフローチャートを示す。図７に示したように、本実施形態の自律神経活動推定処体の動作は、第１実施形態の自律神経活動推定処理における自律神経活動解析処理Ｓ１１２の代わりに、自律神経活動解析処理Ｓ１１３が設けられている他は同様である。そのため、本実施形態の自律神経活動推定装置１００の推定部１３２で実行される自律神経活動解析処理について図１４を参照して説明する。図１４は、本実施形態に係る自律神経活動推定装置１００の推定部１３２で行われる自律神経活動解析処理の一例のフローチャートである。本実施形態の自律神経活動解析処理は、第１実施形態の自律神経活動解析処理（図１１参照）のステップＳ２０６の後に、ステップＳ２０８〜Ｓ２１２を備えている他は同様である。
【００８４】
ステップＳ２００〜Ｓ２０６で、推定部１３２は、周波数解析部２８から周波数スペクトルデータを取得し、ＬＦ及びＨＦを算出し、自律神経活動の指標であるＰＳＮＡ＝ＨＦとし、さらにＳＮＡ＝ＬＦ／ＨＦを算出する。
【００８５】
本実施形態の推定部１３２は、さらにステップＳ２０８の次のステップＳ２０８で、ＬＦ／ＨＦ（ＳＮＡ）＞閾値であるか否かを判断する。一般的に、被験者が眠気を催している場合、ＬＦ／ＨＦが低下することが知られている。本実施形態の自律神経活動推定装置１００では、被験者が眠気を催しているか否かを判定するための閾値を予め実験等により得ておき、推定部１３２は、当該閾値よりもＬＦ／ＨＦが下回った場合は、被験者が眠気を催していると推定する。
【００８６】
なお、自律神経活動の指標から被験者が眠気を催しているか否かを判定する方法は、本実施形態で示した方法に限らない。例えば、一般的に、被験者が眠気を催している場合、ＨＦが上昇することが知られているため、ＨＦが所定の閾値を越えた場合は、眠気を催していると推定するようにしてもよい。
【００８７】
また、眠気を催しているかを推定するための閾値を段階的に複数設けておくことにより、被験者の眠気の程度を推定するようにしてもよい。この場合、推定した被験者の眠気の程度に合わせて、通知部１３４による通知方法を異ならせるようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ２０８で、ＬＦ／ＨＦ＞閾値の場合は、ステップＳ２１２へ移行して、推定部１３２は、被験者が眠気を催していると推定した後、本処理を終了する。自律神経活動推定装置１０は、このように、推定部１３２が被験者が眠気を催していると推定することにより、被験者の眠気を検知する。
【００８９】
一方、ＬＦ／ＨＦ≦閾値の場合は、ステップＳ２１０へ移行して、推定部１３２は、被験者が眠気を催していないと推定した後、本処理を終了する。
【００９０】
このように、本実施形態の自律神経活動推定装置１０の推定部１３２によれば、被験者が眠気に関する推定結果も現在の推定結果（tmp_Slv）として得ることができる。得られた現在の推定結果（tmp_Slv）は、第１実施形態の自律神経活動推定処理のステップＳ１１４〜Ｓ１２４と同様に処理され、ステップＳ１２６で通知部１３４により外部に通知される。
【００９１】
なお、本実施形態の通知部１３４による現在の推定結果（tmp_Slv）の通知方法は、第１実施形態の通知部３４と同様でもよいが、被験者の眠気を検知した場合、被験者に対して警告を行うことが好ましい。例えば、通知部１３４が警告音を発するようにしてもよいし、被験者が接触している部位（例えば、被験者が車のドライバならばハンドル等）に振動を与える等してもよい。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態の自律神経活動推定装置１０、１００によれば、被験者の心拍信号から取得したＲＲＩの時系列データを周波数解析した解析結果から被験者の自律神経活動を推定する。心拍信号検出部２０は、心電センサ１からから入力された心拍情報に基づいて、心拍信号を検出する。ＲＲＩ取得部２２は、心拍信号からＲＲＩの時系列データを取得する。また、ＲＲＩ取得部２２は、補間部２４及び設定部２６を備え、補間部２４は、設定部２６に設定された所定の条件に基づいて異常と判定したＲＲＩを補間値に置き換える。周波数解析部２８は、ＲＲＩの時系列データを周波数解析し、解析結果に基づいて推定部３２、１３２が被験者の自律神経活動を推定する。また、解析結果に基づいてトータルパワー計算部３０は、ＴＰを計算し、ＴＰが閾値以上の場合は設定部２６に第１条件を設定し、ＴＰが閾値未満の場合は設定部２６に第１条件よりも厳しい第２条件を設定する。さらに、推定部３２、１３２は、ＴＰが閾値以上の場合は現在の推定結果（tmp_Slv）を出力し、ＴＰが閾値未満の場合は過去の推定結果（Old_Slv）を出力する。
【００９３】
このように、本実施形態の自律神経活動推定装置１０は、周波数領域においてＴＰが異常でないと判断した場合は、トータルパワー計算部３０がＲＲＩ取得部２２をフィードバック制御し、設定部２６に第１条件を設定する。また、本実施形態の自律神経活動推定装置１０は、周波数領域においてＴＰが異常であると判断した場合は、トータルパワー計算部３０がＲＲＩ取得部２２をフィードバック制御し、設定部２６に第２条件を設定する。
【００９４】
周波数領域においてＴＰが異常である場合は、設定部２６に第２条件が設定されるため、周波数領域への悪影響を抑制することができる。
【００９５】
一方、例えば、眠気を催していた被験者が覚醒しようと努力する場合、体動が生じてセンサーノイズが生じたり、自律神経活動が不安定となったりする場合がある。このような場合、周波数領域においてＴＰが異常ではない場合は、第２条件よりも緩い第１条件に基づいて補間を行うことにより、周波数解析に用いることができる信号（ＲＲＩ）が増加する。同じＲＲＩの時系列データであっても、図９及び図１０に示したように、第２条件では、補間値に置き換えられたＲＲＩが、第１条件ではそのまま使用できるようになるため、周波数解析に使用できる信号が増えることになる。
【００９６】
従って、上記各実施形態の自律神経活動推定装置１０、１００によれば、自律神経活動推定におけるＲＲＩの時系列データの周波数解析に使用できる信号を増やすことができる。また、自律神経活動推定装置１０、１００によれば、時間領域での及び周波数領域の両方で異常であるか否かを判断するため、誤報を抑制することができ、誤報による被験者の煩わしさを低減することができる。
【００９７】
なお、上記各実施形態の自律神経活動推定装置１０、１００では、被験者の心拍信号に基づいて、被験者の自律神経活動を推定する場合について説明したが、被験者の脈波信号に基づいて自律神経活動を推定するものであってもよい。図１５は、脈波信号に基づいて自律神経活動を推定する自律神経活動推定装置の一例の機能的な概略構成を示す機能ブロック図である。図１５に示した自律神経活動推定装置２００は、脈波信号検出部２２０、ＡＡＩ（A-wave-A-wave Interval）取得部２２２、周波数解析部２８、トータルパワー計算部３０、推定部３２、及び通知部３４を備える。ＡＡＩ取得部２２２は、補間部２４及び設定部２６を備える。脈波センサ２０１は、被験者の脈波を検出する機能を有するものである。図１５に示した自律神経活動推定装置２００は、脈波信号検出部２２０が、脈波センサ２０１から入力された脈波情報に基づいて、脈波信号を検出する。脈波信号は、心拍信号と類似した波形を有している。ＡＡＩ取得部２２２は、上述のＲＲＩ取得部２２が心拍信号のＲ波からＲＲＩの時系列データを取得したのと同様に、脈波信号のａ波からＡＡＩの時系列データを取得する。ＡＡＩの時系列データは、ＲＲＩの時系列データと同様であるため、周波数解析部２８、トータルパワー計算部３０、推定部３２、及び通知部３４が上記各実施形態と同様に動作することにより、自律神経活動を推定することができる。
【００９８】
また、上記各実施形態のトータルパワー計算部３０では、ＴＰ＜閾値であるか否かにより異常であるかを判断しているが、判断方法は上記に限らない。例えば、ＴＰが大きくなりすぎた場合も異常であると判断するようにしてもよい。この場合、周波数成分の解析を有効とするＴＰの上限の閾値を予め実験等により得ておき、ＴＰが上限の閾値を越えた場合も異常であると判断するとよい。また、ＴＰの変化が急激であるか否かにより異常であるかを判断するようにしてもよい。例えば、所定の時間当たりの変化率が急激である場合、異常であると判断するようにしてもよい。
【００９９】
また、上記各実施形態の自律神経活動推定装置１０、１００及び自律神経活動推定装置２００は、被験者の眠気を検知する他、被験者のストレスの有無、集中力、病変、及び酒気帯びの有無を検知する装置に適用してもよい。
【０１００】
また、上記各実施形態では、自律神経活動推定プログラム５２が記憶部４６に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、自律神経活動推定プログラム５２を記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等が挙げられる。
【０１０１】
以上の上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１０２】
（付記１）
心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態を推定する推定部と、
前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または前記脈波間隔を補間値に置き換える補間部と、
前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出する検出部と、
前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件を切り替える切替部と、
を備えた自律神経活動推定装置。
【０１０３】
（付記２）
前記切替部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されていない場合は、前記所定の条件として第１条件を設定し、前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されている場合は、前記所定の条件として、前記心拍間隔または前記脈波間隔が補間値に置き換えられずに用いられる許可範囲が前記第１条件よりも狭い第２条件を設定する、
付記１に記載の自律神経活動推定装置。
【０１０４】
（付記３）
前記推定部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出された場合は、前記指標となる値を、過去に前記トータルパワーが前記所定の変化を示していない場合に前記推定部が計算した前記指標となる値に置き換える、
付記１または付記２に記載の自律神経活動推定装置。
【０１０５】
（付記４）
前記所定の変化は、前記トータルパワーが、異常であるとみなすために予め定められた閾値以上から閾値未満への変化である、
付記１から付記３のいずれか１つに記載の自律神経活動推定装置。
【０１０６】
（付記５）
前記補間値は、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔の直前の心拍間隔または脈波間隔、または、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔以前の所定期間における心拍間隔または脈波間隔の平均値である、
付記１から付記４のいずれか１つに記載の自律神経活動推定装置。
【０１０７】
（付記６）
解析部により、心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析し、
推定部により、前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態を推定し、
補間部により、前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または脈波間隔を補間値に置き換え、
検出部により、前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出し、
切替部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件切り替える、
ことを含む自律神経活動推定方法。
【０１０８】
（付記７）
前記切替部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されていない場合は、前記所定の条件として第１条件を設定し、前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されている場合は、前記所定の条件として、前記心拍間隔または前記脈波間隔が補間値に置き換えられずに用いられる許可範囲が前記第１条件よりも狭い第２条件を設定する、
付記６に記載の自律神経活動推定方法。
【０１０９】
（付記８）
前記推定部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出された場合は、前記指標となる値を、過去に前記トータルパワーが前記所定の変化を示していない場合に前記推定部が計算した前記指標となる値に置き換える、
付記６または付記７に記載の自律神経活動推定方法。
【０１１０】
（付記９）
前記所定の変化は、前記トータルパワーが、異常であるとみなすために予め定められた閾値以上から閾値未満への変化である、
付記７から付記８のいずれか１つに記載の自律神経活動推定方法。
【０１１１】
（付記１０）
前記補間値は、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔の直前の心拍間隔または脈波間隔、または、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔以前の所定期間における心拍間隔または脈波間隔の平均値である、
付記６から付記９のいずれか１つに記載の自律神経活動推定方法。
【０１１２】
（付記１１）
心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態から眠気を推定する推定部と、
前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または前記脈波間隔を補間値に置き換える補間部と、
前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出する検出部と、
前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件を切り替える切替部と、
を備えた眠気検知装置。
【０１１３】
（付記１２）
前記切替部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されていない場合は、前記所定の条件として第１条件を設定し、前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されている場合は、前記所定の条件として、前記心拍間隔または前記脈波間隔が補間値に置き換えられずに用いられる許可範囲が前記第１条件よりも狭い第２条件を設定する、
付記１１に記載の眠気検知装置。
【０１１４】
（付記１３）
前記推定部は、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出された場合は、前記指標となる値を、過去に前記トータルパワーが前記所定の変化を示していない場合に前記推定部が計算した前記指標となる値に置き換える、
付記１１または付記１２に記載の眠気検知装置。
【０１１５】
（付記１４）
前記所定の変化は、前記トータルパワーが、異常であるとみなすために予め定められた閾値以上から閾値未満への変化である、
付記１１から付記１３のいずれか１つに記載の眠気検知装置。
【０１１６】
（付記１５）
前記補間値は、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔の直前の心拍間隔または脈波間隔、または、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔以前の所定期間における心拍間隔または脈波間隔の平均値である、
付記１１から付記１４のいずれか１つに記載の眠気検知装置。
【０１１７】
（付記１６）
解析部により、心拍信号の心拍間隔、または脈波信号の脈波間隔を周波数解析し、
推定部により、前記解析部の解析結果に基づいて自律神経の活動状態の指標となる値を計算し、計算結果に基づいて前記活動状態から眠気を推定し、
補間部により、前記解析部が前記周波数解析に用いる前記心拍間隔または前記脈波間隔の変動が所定の条件を満たした場合に、前記心拍間隔または脈波間隔を補間値に置き換え、
検出部により、前記解析部の解析結果から得られた周波数領域のトータルパワーが所定の変化を示しているかを検出し、
切替部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されているか否かにより、前記所定の条件を切り替える、
ことを含む眠気検知方法。
【０１１８】
（付記１７）
前記切替部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されていない場合は、前記所定の条件として第１条件を設定し、前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出されている場合は、前記所定の条件として、前記心拍間隔または前記脈波間隔が補間値に置き換えられずに用いられる許可範囲が前記第１条件よりも狭い第２条件を設定する、
付記１６に記載の眠気検知方法。
【０１１９】
（付記１８）
前記推定部により、前記検出部により前記トータルパワーが前記所定の変化を示していることが検出された場合は、前記指標となる値を、過去に前記トータルパワーが前記所定の変化を示していない場合に前記推定部が計算した前記指標となる値に置き換える、
付記１６または付記１７に記載の眠気検知方法。
【０１２０】
（付記１９）
前記所定の変化は、前記トータルパワーが、異常であるとみなすために予め定められた閾値以上から閾値未満への変化である、
付記１６から付記１８のいずれか１つに記載の眠気検知方法。
【０１２１】
（付記２０）
前記補間値は、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔の直前の心拍間隔または脈波間隔、または、該補間値に置き換えられる前記心拍間隔または前記脈波間隔以前の所定期間における心拍間隔または脈波間隔の平均値である、
付記１６から付記１９のいずれか１つに記載の眠気検知定方法。
【符号の説明】
【０１２２】
１０、１００、２００  自律神経活動推定装置
２０  心拍信号検出部
２２  ＲＲＩ取得部
２４  補間部
２６  設定部
２８  周波数解析部
３０  トータルパワー計算部
３２、１３２  推定部
３４、１３４  通知部
４０、１４０  コンピュータ
４２  ＣＰＵ
４６  記憶部
５２、１５２  自律神経活動推定プログラム
２２０  脈波信号検出部
２２２  ＡＡＩ取得部
【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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【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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【図１５】
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