【手続補正書】
【提出日】平成20年7月22日(2008.7.22)
【手続補正１】
【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】
心拍の拍間時間の呼吸性変動の出現が期待される心拍周波数帯域が分散比−心拍周波数特性の通過域に含まれるようサンプル数を定め、該サンプル数内において前記呼吸性変動の出現が期待される周波数帯域における前記心拍の拍間時間を求め、
前記心拍の拍間時間の変動状態が通常運転状態であるか、単純増加あるいは単純減少であるかを判定し、前記心拍の拍間時間の変動が通常運転状態であるときと、前記心拍の拍間時間の変動が単純増加あるいは単純減少であるときで、前記心拍の拍間時間の変動を示す基準線を前記変動に対応したものに変更し、
該基準線に対する前記心拍の拍間時間の分散を演算し、該分散に基づき覚醒度の判定を行うことを特徴とする覚醒度判定方法。
【請求項２】
前記基準線は、前記定められたサンプル数の最初のサンプルに対応する拍間時間と、前記サンプル数の最後のサンプルに対応する拍間時間とを結ぶ線分であることを特徴とする請求項１記載の覚醒度判定方法。
【請求項３】
前記基準線は、前記定められたサンプル数の各サンプルに対応する拍間時間値に基づき、最小二乗法により求められた線分であることを特徴とする請求項１記載の覚醒度判定方法。
【請求項４】
心拍の拍間時間の呼吸性変動の出現が期待される心拍周波数帯域が分散比−心拍周波数特性の通過域に含まれるようサンプル数を定める決定手段と、該サンプル数内において前記呼吸性変動の出現が期待される周波数帯域における前記心拍の拍間時間を検出する検出手段と、
前記心拍の拍間時間の変動状態が通常運転状態であるか、単純増加あるいは単純減少であるかを判定する変動状態判定手段と、前記心拍の拍間時間の変動が通常運転状態であるときと、前記心拍の拍間時間の変動が単純増加あるいは単純減少であるときで、前記心拍の拍間時間の変動を示す基準線を前記変動に対応したものに変更する変更手段と、
該基準線に対する前記心拍の拍間時間の分散を演算し、該分散に基づき覚醒度の判定を行う覚醒度判定手段を備えることを特徴とする覚醒度判定装置。
【請求項５】
前記検出手段が、運転者が座るシートに内蔵された超音波センサであって、前記心拍を心臓からの超音波の反射によって検出することを特徴とする請求項４に記載の覚醒度判定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】覚醒度判定方法及び覚醒度判定装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は覚醒度判定方法に係り、特に心拍間隔のばらつきに基づき覚醒度の判定を行う覚醒度判定方法及び覚醒度判定装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
これに対して図４は、急激な精神負荷の変動が発生したときのRRIの変化を示している。同図に示すように、急激な精神負荷の変動が発生した場合、運転者は高度の緊張状態となりRRIは短くなる。一方、図４に示されるように、急激な精神負荷の変動が発生したとき、高周波成分が減少し、低周波成分が主となるRRI特性を示す運転者が多数存在することがわかった。従って、このような急激な精神負荷の変動が発生したときには、図４に矢印ａで示すようにRRIの特性は単純減少する領域と、同図に矢印ｂで示すRRIが単純増加する領域が存在する特性となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、急激な精神負荷の変動が発生したときであっても正確に覚醒度の判定を行いうる覚醒度判定方法及び覚醒度判定装置を提供することを目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上記の課題を解決するために本発明に係る覚醒度判定方法では、
心拍の拍間時間の呼吸性変動の出現が期待される心拍周波数帯域が分散比−心拍周波数特性の通過域に含まれるようサンプル数を定め、該サンプル数内において前記呼吸性変動の出現が期待される周波数帯域における前記心拍の拍間時間を求め、
前記心拍の拍間時間の変動状態が通常運転状態であるか、単純増加あるいは単純減少であるかを判定し、前記心拍の拍間時間の変動が通常運転状態であるときと、前記心拍の拍間時間の変動が単純増加あるいは単純減少であるときで、前記心拍の拍間時間の変動を示す基準線を前記変動に対応したものに変更し、
該基準線に対する前記心拍の拍間時間の分散を演算し、該分散に基づき覚醒度の判定を行うことを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、上記発明において、前記基準線は、前記定められたサンプル数の各サンプルに対応する拍間時間値に基づき、最小二乗法により求められた線分とすることができる。
さらに、上記課題を解決するために本発明に係わる覚醒度判定装置は、
心拍の拍間時間の呼吸性変動の出現が期待される心拍周波数帯域が分散比−心拍周波数特性の通過域に含まれるようサンプル数を定める決定手段と、該サンプル数内において前記呼吸性変動の出現が期待される周波数帯域における前記心拍の拍間時間を検出する検出手段と、
前記心拍の拍間時間の変動状態が通常運転状態であるか、単純増加あるいは単純減少であるかを判定する変動状態判定手段と、前記心拍の拍間時間の変動が通常運転状態であるときと、前記心拍の拍間時間の変動が単純増加あるいは単純減少であるときで、前記心拍の拍間時間の変動を示す基準線を前記変動に対応したものに変更する変更手段と、
該基準線に対する前記心拍の拍間時間の分散を演算し、該分散に基づき覚醒度の判定を行う覚醒度判定手段を備えることを特徴とする。
ここで、前記覚醒度判定装置において、
前記検出手段が、運転者が座るシートに内蔵された超音波センサであって、前記心拍を心臓からの超音波の反射によって検出することが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図８は、マイクロコンピュータ２４が実施する覚醒判定処理の動作を示すフローチャートである。この覚醒判定処理が起動すると、先ずステップ１０（図では、ステップをＳと略称する）において、心拍の拍間時間（電図のＲ波の間隔時間）であるRRIが計測される。このRRIは、覚醒時における所定拍数分の心拍に係る情報であり、例えば車両の走行開始直前において超音波センサ１４から検出される。この所定拍数、すなわちサンプル数ｎは、運転者１２のRRIの呼吸性変動が期待される周波数帯域、例えば0.2〜0.3［1/beat］が、分散比−周波数特性の通過域に属するように決定される。本実施例においては、サンプル数ｎとして４が採用されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
前記したように、運転者に急激な精神負荷があった場合、RRIは単純減少あるいは単純増加する特性を示す。これに対し、運転者が通常の運転を行っている場合（以下、この状態を通常状態という）には、このようなRRIの単純減少あるいは単純増加は発生しない。また、RRIが単純増加状態あるいは単純増加状態において、従来と同様に前記した（２）式を用い、RRI1〜RRI4の平均値であるAveRRIの値を基準線として分散RRVを求める方法では、先に図６を用いて説明したように単純減少分あるいは単純増加分を考慮しないために大きな分散値を示すこととなり、精度の高い覚醒度判定を行うことができない。