(57)【要約】【課題】時間に対し変動する生理情報をより短時間で測定する生理情報検出装置、生理情報演算ユニット及び生理情報検出方法を提供すること。【解決手段】所定期間の測定データから決定される生理情報を検出する生理情報検出装置１００において、測定データを測定する生理情報測定手段１１と、所定期間未満の測定データに近似曲線を当てはめて生理情報を算出する生理情報算出部１２と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定期間の測定データから決定される生理情報を検出する生理情報検出装置において、
前記測定データを測定する生理情報測定手段と、
前記所定期間未満の前記測定データに近似曲線を当てはめて前記生理情報を算出する生理情報算出部と、
を有することを特徴とする生理情報検出装置。
【請求項２】
前記所定期間は、周期的に変動する生理情報の一周期である、
ことを特徴とする請求項１記載の生理情報検出装置。
【請求項３】
前記測定データが前記所定期間を周期的に変動する場合、前記生理情報算出部は、前記近似曲線を周期関数から生成する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の生理情報検出装置。
【請求項４】
前記生理情報を表示する表示装置、
を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の生理情報検出装置。
【請求項５】
前記生理情報から異常が検出されるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により異常が検出されると判定された場合、車載装置に車両の減速を要求する制御要求手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の生理情報検出装置。
【請求項６】
前記生理情報算出部は、
前記所定期間未満の前記測定データから前記所定期間の変動幅を推定する変動推定部と、
前記変動幅、前記所定期間、及び、前記所定期間内の所定点を指定する位相、を組み合わせて複数の前記近似曲線を生成し、複数の前記近似曲線から最も近似する前記近似曲線を決定する近似曲線当てはめ部と、
最も近似する前記近似曲線に基づき前記生理情報を算出する算出部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の生理情報検出装置。
【請求項７】
所定期間の測定データから決定される生理情報を算出する生理情報演算ユニットにおいて、
生理情報測定手段から前記測定データを取得し、前記所定期間未満の前記測定データに近似曲線を当てはめて前記生理情報を算出する、
ことを特徴とする生理情報演算ユニット。
【請求項８】
所定期間の測定データから決定される生理情報を検出する生理情報検出方法において、
生理情報測定手段が、前記測定データを測定するステップと、
生理情報算出部が、前記所定期間未満の前記測定データに近似曲線を当てはめて前記生理情報を算出するステップと、
を有することを特徴とする生理情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生理情報を取得する生理情報検出装置等、生理情報演算ユニット及び生理情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体調や健康を管理する上で血圧を利用することは広く行われている。例えば、車両の運転者の健康状態を監視して、体調不良か否かを判定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、運転者に対し問診を行うと共に血圧などの生理情報を計測し、問診結果に応じて生理情報が好ましい範囲に入るか否かを判定する体調判定装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１８５６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、血圧などの生理情報は時間に対し一定値を取らず、生理状態に応じた所定範囲で変動している。このため、例えば変動の極大値と極小値が現れるまでは連続して生理情報を計測し、その間の例えば平均値などを生理情報として扱うことが多く、生理情報を精度よく推定するには最低でも生理情報の変動周期に応じて定まる所定時間が必要であり、測定時間の短縮が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、時間に対し変動する生理情報をより短時間で精度よく測定する生理情報検出装置、生理情報演算ユニット及び生理情報検出方法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】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、所定期間の測定データから決定される生理情報を検出する生理情報検出装置において、測定データを測定する生理情報測定手段と、所定期間未満の測定データに近似曲線を当てはめて生理情報を算出する生理情報算出部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、所定期間未満の測定データから生理情報を算出するので、所定期間よりも測定時間を短縮することができる。
【０００７】
また、本発明の一形態において、所定期間は、周期的に変動する生理情報の一周期である、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、周期的に変動する生理情報をその周期よりも短時間で測定することができる。
【０００９】
また、本発明の一形態において、測定データが所定期間を周期に変動する場合、生理情報算出部は、近似曲線を周期関数から生成する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、周期関数により近似曲線を生成するので近似曲線を精度よく当てはめることができる。
【００１１】
また、本発明の一形態において、生理情報を表示する表示装置、を有することを特徴とする。本発明によれば、生理情報を把握することができる。
【００１２】
また、本発明の一形態において、生理情報から異常が検出されるか否かを判定する判定手段と、判定手段により異常が検出されると判定された場合、車載装置に車両の減速を要求する制御要求手段と、を有することを特徴とする。本発明によれば、生理情報に異常があると車両を減速させることができる。
【００１３】
また、本発明の一形態において、生理情報算出部は、所定期間未満の測定データから所定期間の変動幅を推定する変動推定部２１と、変動幅、所定期間、及び、所定期間内の所定点を指定する位相、を組み合わせて複数の近似曲線を生成し、複数の近似曲線から最も近似する近似曲線を決定する近似曲線当てはめ部と、最も近似する近似曲線に基づき生理情報を算出する算出部と、を有する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、変動幅、所定期間、及び、所定期間内の所定点を指定する位相、を組み合わせて複数の近似曲線を生成することで、十分に近似した近似曲線を生成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
時間に対し変動する生理情報をより短時間で測定する生理情報検出装置、生理情報演算ユニット及び生理情報検出方法を提供すること。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の生理情報測定方法は、周期的に変動する生理情報の一周期未満の生理情報に近似用の波形を当てはめることで、所定の周期で変動する生理情報を周期未満の計測時間で測定することを可能にする。近似用の波形は一周期の値が明らかなので、生理情報の精度を保ったまま、測定時間を短縮することができる。
【００１７】
始めに、生理情報の変動の周期について説明する。本実施形態では血圧の測定を例に説明するが、周期的に変動する全ての生理情報について好適に適用することができる。以下では、例えば１秒ごとに実測される血圧を実測血圧と、実測血圧を波形に当てはめて算出される血圧を算出血圧とそれぞれ称す。
【００１８】
図１は、血圧の変動を説明するための生理情報の一例を示す図である。図１（ａ）は、時間と実測血圧の関係の概略を、図１（ｂ）は時間とＲ-Ｒ  Ｉｎｔｅｒｖａｌの関係の概略をそれぞれ示す。Ｒ-Ｒ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ（以下、ＲＲＩ）は心電図を構成するＰ波，Ｑ波，Ｒ波，Ｓ波，Ｔ波のうちＲ波の時間間隔（脈波間隔）を取り出した値であり、心拍の時間間隔（平常時で１秒前後）を表す。
【００１９】
図１（ａ）（ｂ）に示すように実測血圧とＲＲＩは周期的に変動した値を示し、またその周期も同程度である。実測血圧は心臓の拍動の影響を受けるため、実測血圧はＲＲＩに象徴される心拍の影響を受けると共に、心拍も血圧の影響を受けるため、同程度の周期で変動する。
【００２０】
なお、一般に血圧という場合、最高血圧と最低血圧があるが、最高血圧と最低血圧のいずれも図１（ａ）のように変動するため、絶対値が異なる以外は本実施形態の生理情報測定方法により同様に測定することができる。以下では最高血圧と最低血圧を区別することなく説明する。
【００２１】
図１（ｃ）は、ＲＲＩを周波数解析して得られた、心拍に含まれる周波数の比率（Ｐｏｗ：Ｐｅｒｃｅｎｔ  ｏｆ  Ｗｅｉｇｈｔ）を示す。ＰＯＷは２つの極大値とさらに低周波数側の高値を示すが、２つの極大値を含むように区分することで例えば３つの周波数領域に区分することができる。図では周波数の高い領域（ＨＦ）と低い領域（ＬＦ）、ＬＦよりも低い領域に区分した。ＨＦは０．１５〜０．４Ｈｚ、ＬＦは０．０３〜０．１５程度である。
【００２２】
周期は周波数の逆数なので、ＬＦの主成分を０．１Ｈｚ程度とすればＲＲＩ及び実測血圧は１０秒程度の周期で変動すると考えられる。なお、ＨＦの周波数成分を０．３とすればその変動の周期は３秒程度であるが、ＰＯＷはＬＦ＞ＨＦであるので本実施形態ではＬＦによる１０秒程度の周期に着目する。また、ＬＦよりも低い領域の周波数による周期は、１０分程度から数時間に及ぶため本実施形態では扱わない。
【００２３】
図２は、実測血圧の実測例を示す。図２では、１０秒間に約１０点測定した実測値をプロットすると共に、その移動平均を実線で示した。１０秒ごとに区切ると明らかなように、血圧は約１０秒程度で変動を繰り返している。なお、この１０秒は個人差や個体内ばらつきにより変わりうるが、多くの場合、１０秒前後で変動を繰り返すとしてよい。血圧測定では、約１０秒間の実測血圧の平均を最低血圧又は最高血圧として測定する。
【００２４】
図１（ｄ）は、測定タイミングと実測血圧の関係を説明する図である。例えば、４点（４秒程度）実測する場合、実測血圧が同じ周期で同じ範囲を変動していても、実測するタイミングにより実測される値は異なる。図１（ｄ）の実測タイミングＡ〜Ｃはいずれも４秒程度であるが、タイミングＡは極大値付近、タイミングＢは極小値付近、タイミングＣは極大値と極小値の間を測定するため、４つの実測血圧の平均を取れば、算出血圧Ａ＞算出血圧Ｃ＞算出血圧Ｂとなる。このように同じ周期で同じ範囲を変動する血圧であっても、実測タイミングが異なると算出血圧も異なった値となる。
【００２５】
これに対し、１０秒間測定すると、変動の一周期（極大と極小が１回ずつ）が実測タイミングに必ず含まれることになるため、正確な血圧を取得することができる。
【００２６】
したがって、実測時間Ｍを単に１０秒よりも短縮すると、実測血圧の変動を把握できず誤差を生じるおそれがあり、実測血圧の平均から正確な血圧を算出するには、最低でも変動周期（約１０秒）以上の実測時間Ｍが必要であることがわかる。
【００２７】
本実施形態の生理情報測定方法は、例えば周期に対し４０〜５０％程度の実測血圧（一周期が１０秒の場合は４〜５秒）から算出血圧を算出することで、測定時間の短縮と精度の確保の両立を実現する。なお、実測血圧は最低３点であればよく、より好ましくは４点以上あればよい。
【００２８】
＜生理情報検出装置１００の概略構成＞
図３は、車両制御装置２００のブロック図を示す。車両制御装置２００は、生理情報検出装置１００がＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の車内ＬＡＮを介して車載装置１０１と接続され構成される。図３では車載装置１０１の一例として、ディスプレイ１６に道路地図や自車位置を表示するナビＥＣＵ１３，ブレーキアクチュエータ（以下、ＡＣＴ）を制御して運転者の操作なしに車両に制動を加えることができるブレーキＥＣＵ１４、エンジン１８のスロットル開度や回転数などを制御するエンジンＥＣＵ１５、が記載されている。
【００２９】
生理情報測定装置１１は、実際に運転者などの生理情報を測定する装置であり、ステアリングホイールなど運転者と定常的に接触するか、インストルメントパネルのように運転席から容易に手が届く範囲に設けられる。また、運転席ドアのノブなど、乗車までに運転者が接触する部位に設けてもよい。
【００３０】
生理情報算出部１２は、生理情報測定装置１１が測定した一周期未満の実測血圧から算出血圧を算出する。生理情報算出部１２は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラム実行の作業領域となりまた一時的にデータを記憶するＲＡＭ、設定ファイルやパラメータを記憶するＲＯＭ、プログラムやファイルを記憶するメモリ及びデータを入出力する入出力部、が内部バスにより接続されたコンピュータである。
【００３１】
ＣＰＵがプログラムを実行することで、生理情報の変動幅を推定する変動推定部２１、一周期未満の生理情報と変動幅から実測血圧に近似曲線を当てはめ、最も近似する近似曲線を決定する近似曲線当てはめ部２２と、当てはめた近似曲線から算出血圧を算出する血圧算出部２３と、算出血圧から体調的な異常が検出されるか否かを判定する判定部２４と、車載装置１０１に車両の制御を要求する制御要求部２５と、が実現される。
【００３２】
＜生理情報測定装置１１＞
生理情報測定装置１１について説明する。生理情報測定装置１１は、心電図や脈波などの生理情報から間接的に実測血圧を測定するものでもよいし、カフ式による血圧測定器であってもよい。
【００３３】
図４（ａ）はステアリングホイール３２に設けられた心電センサ３１の一例を示す。ステアリングホイール３２には、少なくとも中立状態で左右の掌が掌握する部位に電極３３、３４が形成されている。運転者の左右の掌が独立に電極３３、３４を触れると電位差が生じるので、電位差計測部３５がこの電位差を検出、増幅し、成形し、心電図算出部３６が心電図を出力する。
【００３４】
図４（ｂ）は、脈波センサ４１の一例を示す。脈波センサ４１は、運転者の腕又は指先に装着可能な円筒状のベルト４４の内側に赤外線の照射装置４２と、同じくベルト４４の内側に赤外線の受光部４３を有する。照射装置４２は、血液中のヘモグロビンが強い選択性をもって吸収する５０００〜８０００Ａ（オングストローム）の波長の光を照射する。運転者が脈波センサ４１を腕に装着して照射装置４２が赤外線を照射すると、赤外線は運転者の腕を通過して受光部４３が受光する。通過する際、血液中のヘモグロビンは赤外線を吸収するので、腕を通過して受光部４３で受光された赤外線は血液量の増減を正確に反映する。血液量の増減は心臓の拍動によるものであるので、血液量の増減は心拍と相関するとしてよい。
【００３５】
図４（ｃ）は、心電図と脈波をプロットした図の一例を示す。心電図５１は心電ピークＰ１を示し、脈波５２は脈波ピークＰ２を示す。心電ピークＰ１と直近の脈波ピークＰ２との時間差ＰＷＴＴ（脈波伝播時間）５３は血圧が上昇すると短縮し、血圧が低下すると延長することが知られているので、所定の計算式を用いてＰＷＴＴ５３から実測血圧を算出することができる。
【００３６】
なお、脈波のみから血圧を算出してもよい。この場合、心臓の拍動の一周期分の加速度脈波を算出し、加速度脈波の５つのピークを含む波形を切り取った後、時間を変数とする６次の多項式で近似し、係数と定数を含む７つの係数を所定の計算式に代入することで最高血圧と最低血圧を算出する。
【００３７】
図５は、カフ式の血圧測定器６１の一例を示す。カフ式の血圧測定器６１は、円筒状のシート材６２の内側に空気室６３を形成し、空気室に空気を給排するためのチューブ６４が接続されている。空気室６３は、手指の腹部側を１／２周以上にわたり覆う長さを備えているため、チューブ６４から供給された空気により手指の腹部側を中心に空気たまりが形成され、この空気室６３のカフ圧を計測することで血圧を実測することができる。
【００３８】
本実施形態では、図４のように心電センサ３１と脈波センサ４１を用いて血圧を測定するものとする。したがって、測定の原理的には１回の心拍に伴い１つの実測血圧が測定されることになるので、平常時であれば１つの実測血圧を測定するには１秒前後かかることになる。
【００３９】
なお、心電図や脈波の他に、体重、体脂肪、血糖値等、その他の生理情報を測定してもよいし、測定された生理情報を例えば携帯電話網を介してサーバに送信してもよい。
【００４０】
＜生理情報算出部１２＞
生理情報算出部１２について説明する。生理情報測定装置１１が測定した実測血圧は、心拍の時間間隔（ＲＲＩ）毎に生理情報算出部１２に入力される。生理情報算出部１２は、変動の周期未満の実測時間Ｍ内で測定される実測血圧から算出血圧を算出する。
【００４１】
変動パターンのモデルについて説明する。本実施例では、実測血圧に変動パターンを当てはめる方法で一周期分の実測血圧を推定し、それから算出血圧を算出する。図２に示したように、実測血圧は１０秒程度の周期的な変動パターンを示すので、いくつかの変動パターンを周期関数に基づき生成する。関数Ｆ（ｘ）がある定数ｐに対し  Ｆ（ｘ）＝F（ｘ＋ｐ）を満たす場合、関数Ｆ（ｘ）を周期関数という。例えば、ＳＩＮ関数、ＣＯＳ関数、フーリエ級数等である。本実施形態ではＳＩＮ関数により変動パターンを生成する。
【００４２】
Ｆ（ｔ）  ＝  Ａ・ＳＩＮ（２πｆ・ｔ＋Φ）  …  （１）
Ａ：振幅
ｆ：周波数
Φ：位相
ｔ：時間（秒）
図６は、式（１）により示されるサインカーブの一例を示す。図６ではｔ＝０の振幅がＡであるので、Φはπ／２である。振幅Ａは実測血圧の変動の大きさに相関し、周波数ｆは変動周期の逆数を表し、位相Φは一周期未満の変動周期のうち実測血圧の測定タイミングを特定する。したがって、振幅Ａ、周波数ｆ、位相Φにより定まるＳＩＮカーブが決定できれば、実測血圧の一周期の変動パターンを把握できたことになる。
【００４３】
実際には、後述するように振幅Ａ、周波数ｆ、位相Φを所定範囲で配分した変動パターンを生成しておき、実測血圧に最も近似度が高い変動パターンを決定し、変動パターンから算出血圧を算出する。
【００４４】
実測血圧の測定数について説明する。実測時間Ｍが長いほど算出血圧の精度が向上するが、実測時間Ｍが一周期の８０〜９０％に至ると時間短縮の効果が低減する。周期的に変動する波形、例えばＳＩＮカーブは中心値よりも上半分と下半分の波形が線対称な形状であると共に、上半分又は下半分の波形は左右に線対称である。したがって、周期の１／４（２５％）を実測時間Ｍとしても部分的な波形から一周期分の波形が得られ得ることになるが、実測時間Ｍを一周期の２５％とした場合は、例えば０〜π／２の位相（１／４波長という）が含まれていてかつそれが０〜π／２の位相の実測血圧であることがわかっていないと一周期分の波形を得られない。そこで、半周期（半波長）程度測定する（１／４波長の位相の波形が必ず含まれる）こととして、実測時間Ｍは最大で周期の５０％程度とすることができる。
【００４５】
また、実測時間Ｍにおける実測血圧の数は多いほど好ましい。上述したように実測血圧は１秒間に１点程度しか測定されないので、最大で５点の測定しか見込めないが、本実施形態では後述するように変動パターンに実測血圧を当てはめるので、測定時間や算出時間を考慮して４点程度の実測血圧しか得られなくても精度よく算出血圧を算出することができる。以上から、生理情報算出部１２は４点の実測血圧が測定されると算出血圧を算出する。
【００４６】
＜算出手順＞
図７は、生理情報算出部１２が、算出血圧を算出する手順を示すフローチャート図を示す。図７の手順は例えばイグニッションオンによりスタートし、乗車中は、所定のサイクル時間毎に繰り返される。
【００４７】
・Ｓ１０
生理情報算出部１２は、生理情報測定装置１１により４点の実測血圧が測定されたか否かを判定し、４つの実測血圧が測定されたら算出血圧の算出処理を開始する。なお、例えば３つの実測血圧で算出血圧の算出処理を開始し、好ましい変動パターンが決定できなかった場合に４つの実測血圧を用いてもよい。
【００４８】
・Ｓ２０
図８（ａ）は、測定された４つの実測血圧Ｊ１〜Ｊ４の一例を示す。変動推定部２１はこの４つの実測血圧Ｊ１〜Ｊ４から実測血圧の一周期における変動幅（振幅Ａ）を推定する。４つの実測血圧の最小値Ｊ１と最大値Ｊ３の差を高低差ｈとすると、振幅Ａが高低差ｈよりも小さくなることはない。また、高低差ｈが最も小さくなるであろう測定タイミングは変動パターンの傾きがゼロとなる位相を含む場合（図６では矢印で示した部分）であるが、実測血圧が４つ測定されているので（半波長に近い）、高低差ｈの４倍を超えた振幅Ａとなることはないと考えてよい。
【００４９】
このようにして、変動推定部２１は最小の振幅をＡ１＝ｈ、最大の振幅をＡ８＝４×ｈとして、その間を所定ずつ変化させて配分し例えば８〜１０程度の振幅を定める。８つの振幅を定める場合、振幅Ａの変化量ｓはｓ＝（４ｈ−ｈ）／７である。
【００５０】
以上から、振幅Ａは次のように配分される。
Ａ１＝ｈ、Ａ２＝ｈ＋ｓ、Ａ３＝ｈ＋２ｓ、Ａ４＝ｈ＋３ｓ、Ａ５＝ｈ＋４ｓ、Ａ６＝ｈ＋５ｓ、Ａ７＝ｈ＋６ｓ、Ａ８＝４ｈ＝ｈ＋７ｓ
・Ｓ３０
ついで、近似曲線当てはめ部２２が振幅Ａ１〜Ａ８と式（１）を用いて変動パターンを生成する。式（１）では周波数ｆと位相Φが定められていないので、これらを設定して変動パターンを生成する。周波数ｆは０．１Ｈｚ程度であるが、個人差や個体内ばらつきにより所定範囲で変わりうるため例えば、周波数ｆを次の範囲で設定する。
【００５１】
０．０８＜  ｆ    ＜０．１２  Ｈｚ
（８．３  ＜  周期  ＜１２．５  秒）
周波数ｆを例えば０．０１Ｈｚ毎に配分する場合、周波数ｆは次のように配分することができる。
【００５２】
ｆ１＝０．０８、  ｆ２＝０．０９、  ｆ３＝０．１０、  ｆ４＝０．１１、ｆ５＝０．１２
以上から、８つの振幅Ａと５つの周波数ｆが設定されたので４０個の変動パターンを生成できることになる。
【００５３】
図９は、振幅Ａと周波数ｆを配分して式（１）により生成した変動パターンを示す。なお、図９では位相Φに指定される所定部分だけでなく一周期の全体を示し、縦方向に振幅Ａ１〜Ａ８を、横方向に周波数ｆ１〜ｆ５をとった。
【００５４】
そして、図９の各変動パターンから位相Φにより定まる範囲を取り出し最終的な変動パターンが生成される。図８（ｂ）は、位相Φの配分を説明するための図である。変動パターンに対する４つの実測血圧の測定タイミングは不明なので、近似曲線当てはめ部２２は、変動パターンから例えば２π／８毎に所定時間切り出す。所定時間は４つの実測血圧を測定するための経過時間である。
【００５５】
したがって、切り出す起点の位相Φは次のように配分することができる。
Φ１＝０、  Φ２＝２π／８、Φ３＝４π／８、Φ４＝６π／８、Φ５＝８π／８、Φ６＝１０π／８、Φ７＝１２π／８、Φ８＝１４π／８
図８（ｃ）は、位相Φ１〜Φ８をそれぞれ起点に所定時間切り出した変動パターンを実線で示した。位相Φを８つに配分すれば、４０×８＝３２０の変動パターンを生成することができる。
【００５６】
・Ｓ４０
変動パターンを生成すると近似曲線当てはめ部２２は、４つの実測血圧と最も近似する変動パターンを決定する。
【００５７】
図１０は、変動パターンを決定するための説明図を示す。図１０（ａ）は４つの実測血圧に理想的に近似する変動パターンの関係を示す。すなわち、４つの実測血圧に図１０（ａ）のように近似する変動パターンを、生成した３２０の変動パターンから選択する。
【００５８】
４つの実測血圧に近似した変動パターンの決定には、互いの差分の二乗和を利用する。図１０（ｂ）は、二乗和の算出を説明する図である。近似曲線当てはめ部２２は、変動パターンから実測血圧に対応する４つの比較値Ｋ１〜Ｋ４を抽出し、それと実測血圧Ｊ１〜Ｊ４との二乗和を算出する。
二乗和＝（Ｊ１−Ｋ１）２＋（Ｊ２−Ｋ２）２＋（Ｊ３−Ｋ３）２＋（Ｊ４−Ｋ４）２ 
…（２）
ところで、振幅Ａを高低差ｈから算出したため、変動パターンには実測血圧の値が含まれていない。これに対し実測血圧Ｊ１〜Ｊ４は最低血圧又は最高血圧に近い値そのものである。このため、例えば、実測血圧Ｊ１〜Ｊ４の平均値を比較値Ｋ１〜Ｋ４に加えてから式（２）の計算を実行する。比較値Ｋ１〜Ｋ４は実際の血圧を表していなくてもよいが、負の値は好ましくなく、また、全ての変動パターンに平均値を加えて実際の血圧と近づけておくことで、計算誤差の混入を防止し易くできる。
【００５９】
理想的な変動パターンであれば二乗和はゼロになるので、例えば３２０の変動パターンから二乗和が最小になる変動パターンを決定することで、式（１）の振幅Ａ、周波数ｆ及び位相Φが決定されたことになり、一周期未満の実測血圧から一周期の実測血圧を推定できたことになる。
【００６０】
なお、４つの実測血圧を平滑して接続した曲線を生成し、この曲線と変動パターンをパターンマッチングして最も近似する変動パターンを決定してもよい。
【００６１】
・Ｓ５０
変動パターンが決定されると、血圧算出部２３は決定した変動パターンから算出血圧を算出する。決定された変動パターンは振幅Ａ、周波数ｆ、位相Φが明らかとなっているが、式（１）には血圧の値そのものは含まれていないので、決定した変動パターンを実測血圧の値に合わせてプロットする。
【００６２】
図１１は、決定した変動パターンを実測血圧の値に合わせてプロットしたグラフの一例を示す。Ｘ軸（時間の軸）方向は特に定める必要がなく適当にプロットすればよい。Ｙ軸（実測血圧の軸）方向は、決定された変動パターンが実測血圧Ｊ１〜Ｊ４と一致するようにプロットする。変動パターンと実測血圧Ｊ１〜Ｊ４は完全に一致することは少ないので、例えば、実測血圧Ｊ１〜Ｊ４をプロットし、実測血圧Ｊ１〜Ｊ４と対応する変動パターンの対応点との距離Ｌ１〜Ｌ４の二乗和が最小となるように変動パターンをプロットする。
【００６３】
プロットした変動パターンを一周期以上に延長すれば、４つの実測血圧Ｊ１〜Ｊ４から一周期以上の実測血圧が推定されたことになる。血圧算出部２３は、図１１のようにプロットされた変動パターンから、算出血圧を算出する。算出血圧は、一周期の実測血圧の平均なので、例えば、変動パターンの一周期から１０点の実測血圧を抽出して１０で除してもよいし、振幅がゼロとなる時（正確には変動パターンの変曲点）の実測血圧を抽出してもよい。以上で、算出血圧が算出された。
【００６４】
本実施形態の生理情報検出装置１００は、周期的に変動する実測血圧の一周期分の実測血圧を測定することなく、一周期の実測血圧の平均を算出することができる。一周期の変動パターンを推定しているので精度が低下することがない。したがって、例えばステアリングホイール３２を掌握した後、早期かつ正確に血圧を測定できる。
【００６５】
＜車載装置１０１の制御＞
算出血圧に応じた車載装置１０１の制御について説明する。制御要求部２５は、算出血圧に応じて車載装置１０１に制御を要求する。
【００６６】
図１２は、車両制御装置２００が算出血圧に基づき車載装置１０１を制御する手順を示すフローチャート図である。図１２のフローチャート図は例えばイグニッションオンによりスタートし、その後走行中繰り返して実行される。
【００６７】
運転者が乗車してイグニッションをオンにすると、生理情報算出部１２が算出血圧を算出する（Ｓ１１０）。算出血圧が算出されると、制御要求部２５はナビＥＣＵ１３に算出血圧の表示を要求する（Ｓ１２０）。算出血圧は過去の１週間程度の遷移をグラフ化して表示することが好適である。
【００６８】
図１３（ａ）はディスプレイ１６に表示された算出血圧の一例を示す。過去の算出血圧がグラフに表示されることで、運転者は一目で傾向を把握できる。また、測定した日の最高血圧と最低血圧は数値により表示されるので、血圧が適切な範囲に入っているか否かを判断できる。
【００６９】
血圧は健康管理上、毎日同じ時間に測定することが推奨されるが、車両で通勤する場合には自動的にこの条件が満たされることになるため、車両の乗車時に血圧を測定しその結果を表示することで、好ましい測定条件における血圧の毎日の比較が容易になる。また、毎日の測定が煩わしさを感じさせることがあるが、本実施形態では従来に比べ短時間に測定できるので運転者に煩わしさを感じさせることがない。
【００７０】
ついで、判定部２４は、その日の算出血圧から異常があるか否かを判定する（Ｓ１３０）。異常があるか否かは算出血圧の絶対値が所定の範囲（例えば、最高血圧が１１０〜１４０、最低血圧が６０〜９０）に入っているか否か、及び、過去の算出血圧に比べ大きく変化しているか否かに基づき判定される。
【００７１】
算出血圧から異常が検出される場合（Ｓ１３０のＹｅｓ）、制御要求部２５はナビＥＣＵ１３にメッセージの出力を要求する（Ｓ１４０）。このメッセージは血圧が適切でないことに注意を促すものであるので、例えば「平常時より血圧が高いです。今日は安全運転を心がけましょう。」と表示したり、血圧が非常に高い場合は「血圧がかなり高いです。今日は運転を中止しましょう。」のように表示する。
【００７２】
算出血圧から異常が検出されない場合（Ｓ１３０のＮｏ）、車両が走行している間、生理情報算出部１２は算出血圧の算出を繰り返す（Ｓ１５０）。そして、走行中、判定部２４は算出血圧から異常が検出されるか否かを判定する（Ｓ１６０）。
【００７３】
ステップＳ１６０の判定は、算出血圧の値が所定の範囲か否かに加え、血圧値が運転中に急変したか否かを判定することが好ましい。異常が検出されなければ（Ｓ１６０のＮｏ）、走行中は算出血圧の算出と判定を繰り返す。
【００７４】
異常が検出された場合（Ｓ１６０のＹｅｓ）、制御要求部２５はナビＥＣＵ１３にメッセージの出力を要求する（Ｓ１７０）。運転中の血圧の急変は運転者の判断力等に大きな影響を及ぼすおそれがあるため、このメッセージは運転者に注意を促すと共に正常な判断力が保たれているかの応答を要求するものである。
【００７５】
図１３（ｂ）は、ディスプレイ１６に表示されたメッセージの一例を示す。図１３（ｂ）では、「血圧が急に上昇しました。大丈夫ですか？」のメッセージに加え、「Ｙｅｓ」と「Ｎｏ」が表示されている。
【００７６】
制御要求部２５は応答があるか否かを判定し（Ｓ１８０）、例えば、運転者から「Ｙｅｓ」の応答があれば運転者は緊急性の高い状況に陥っておらず、血圧に異常があっても自ら速度を低下させたりパーキングエリアで休憩を取るなど、適切な行動をとると判断できる。
【００７７】
応答がない場合や「Ｎ０」が選択された場合（Ｓ１８０のＮｏ）、制御要求部２５はエンジンＥＣＵ１５に出力の低下を要求する。これにより減速するので緊急性を低下できる。さらに、所定時間の経過を待って、再度、算出血圧を算出しメッセージを表示しても運転者から応答がない場合や「Ｎｏ」が選択された場合は、ブレーキＥＣＵ１４に車両の停止を要求してもよい。
【００７８】
運転中は車両操作の要請から片手をステアリングホイールから離すことがあるため測定時間が長いと定常的な血圧の測定が困難であるが、本実施形態の生理情報検出装置１００は短時間に血圧を測定することができるので、運転中であっても定常的に血圧を測定することができる。運転中の血圧の急変（特に上昇）は単独事故の一因とされているが、運転中に定常的に血圧を監視することで、血圧の急変に対する対応が容易になる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置２００は、運転者の血圧を精度よく短時間に測定して適切な車両制御を実行するので、運転者の健康管理を容易にし安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】血圧の変動を説明するための生理情報の一例を示す図である。
【図２】実測血圧の実測例を示す図である。
【図３】車両制御装置のブロック図である。
【図４】生理情報測定装置の一例を示す図である。
【図５】カフ式の血圧測定器の一例を示す図である。
【図６】サインカーブの一例を示す図である。
【図７】生理情報算出部が算出血圧を算出する手順を示すフローチャート図である。
【図８】測定された４つの実測血圧Ｊ１〜Ｊ４の一例を示す図である。
【図９】振幅Ａと周波数ｆを配分して生成された変動パターンを示す図である。
【図１０】変動パターンを決定するための説明図である。
【図１１】決定した変動パターンを実測血圧の絶対値に合わせてプロットしたグラフの一例を示す図である。
【図１２】車両制御装置が算出血圧に基づき車載装置を制御する手順を示すフローチャート図である。
【図１３】ディスプレイに表示された算出血圧の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１      生理情報測定装置
１２      生理情報算出部
１３      ナビＥＣＵ
１４      ブレーキＥＣＵ
１５      エンジンＥＣＵ
１６      ディスプレイ
２１      変動推定部
２２      近似曲線当てはめ部
２３      血圧算出部
２４      判定部
２５      制御要求部
１００    生理情報検出装置
１０１    車載装置
２００    車両制御装置
【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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