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技術 生命徴候検出装置

出願人 オムロン株式会社
発明者 関根武司
出願日 2016年8月3日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-152590
公開日 2018年2月8日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2018-019882
状態 特許登録済
技術分野 脈拍・心拍・血圧・血流の測定 車両外部の荷台、物品保持装置
主要キーワード 顔表面 脈拍情報 ドップラーセンサ 車体外面 脈拍信号 認識状態 内部スピーカ ドライブトレイン
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図面 (7)

課題

人の状態に応じて生体信号検出部の故障を正確に検出できる生命徴候検出装置を提供する。

解決手段

生命徴候検出装置1は、車両50の運転手の画像を検出する人画像センサ12と、運転手の脈拍信号を検出する脈拍センサ13と、脈拍センサ13の検出結果を出力する制御部10とを備える。制御部10は、脈拍センサ13により検出した脈拍信号に基づく脈拍数が所定の正常範囲にあると判定した場合において、人画像センサ12が運転手の画像を検出しているときは、脈拍信号に基づく脈拍情報を表示部52に出力し、人画像センサ12が運転手の画像を検出していないときは、脈拍情報を表示部52に出力しない。

概要

背景

車両事故を未然に防止するために、車両の乗員の生命徴候を検出する生命徴候検出装置や、該検出結果に基づいて車両を制御する技術が、たとえば特許文献1〜6に開示されている。

特許文献1では、撮影手段により乗員の顔画像を撮影して、該顔画像から顔の特定部位の変化の特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて乗員の眠気を検出する。顔の特定部位の変化の特徴量として、、目、瞼、またはこれらの近傍の顔表面の、長さ、位置、または変化が抽出される。

特許文献2では、遠赤外カメラにより運転手の顔表面の温度分布を表す遠赤外画像を撮影し、所定期間に撮影された遠赤外画像に基づいて、運転手のや口を抽出して呼吸状態を検出したり、目を抽出して瞬目まばたき)状態を検出したりする。そして、その呼吸状態または瞬目状態の変化に基づいて、運転手の漫然、居眠り、または発作などの異常を検出する。

特許文献3では、電波式の無変調ドップラーセンサにより車両の運転手の動きを検知し、該センサの出力の位相変化に基づいて、運転手の生体信号を抽出する。また、そのセンサの出力の位相変化量積分値に基づいて、センサと運転手との推定距離を算出する。そして、その推定距離に基づいて生体信号の信頼度を判定し、該信頼度が低い場合は、外部装置への生体信号の出力を中止する。

特許文献4では、生体状態検出手段により運転手の心拍数を検出し、制御手段によりその心拍数の上昇率に応じて車両のアクセルブレーキ応答性を変化させる。

特許文献5では、心拍数計測器により運転手の心拍数を計測し、心拍継続上昇検出部により心拍数の継続上昇を検出する。また、瞬目検出器により運転手の瞬目を検出し、長瞬目間隔検出部によりその瞬目の間隔が必要以上に長いかどうかを検出する。そして、心拍継続上昇検出部と長瞬目間隔検出部の検出結果に基づいて、運転手が危険感を認識している状態にあるかどうかを判定し、該認識状態にあれば、支援手段がアクセル、ブレーキ、またはステアリングなどを制御する。

特許文献6では、画像取込装置により取り込んだ運転手の画像を、画像処理装置により画像解析することにより、運転手の生命徴候を判定する。運転手の生命徴候としては、脈拍数呼吸数心臓の圧送能力血圧血中酸素濃度自律身体機能などがある。そして、生命徴候の値が所定値から逸脱した場合に、アシスト装置の機能を作動させる。アシスト装置の機能としては、車両の操舵装置制動装置ドライブトレイン警告装置、または快適性や緊急通報にかかわる車載機器などがある。

概要

人の状態に応じて生体信号検出部の故障を正確に検出できる生命徴候検出装置を提供する。生命徴候検出装置1は、車両50の運転手の画像を検出する人画像センサ12と、運転手の脈拍信号を検出する脈拍センサ13と、脈拍センサ13の検出結果を出力する制御部10とを備える。制御部10は、脈拍センサ13により検出した脈拍信号に基づく脈拍数が所定の正常範囲にあると判定した場合において、人画像センサ12が運転手の画像を検出しているときは、脈拍信号に基づく脈拍情報を表示部52に出力し、人画像センサ12が運転手の画像を検出していないときは、脈拍情報を表示部52に出力しない。

目的

本発明の課題は、人の状態に応じて生体信号検出部の故障を正確に検出できる生命徴候検出装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

人の画像を検出する人画像検出部と、前記人の生体信号を検出する生体信号検出部と、前記生体信号検出部の検出結果を出力する制御部と、を備えた生命徴候検出装置において、前記制御部は、前記生体信号検出部により検出した前記生体信号に基づく生体値が所定の正常範囲にあると判定した場合において、前記人画像検出部が前記人の画像を検出しているときは、前記生体信号に基づく生体情報を出力し、前記人画像検出部が前記人の画像を検出していないときは、前記生体情報を出力しない、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項2

請求項1に記載の生命徴候検出装置において、前記制御部は、前記生体信号検出部により検出した前記生体値が所定の正常範囲にないと判定した場合において、前記人画像検出部が前記人の画像を検出しており、かつ所定時間に達するまでに該人の画像の所定部位の変動があると判定したときは、前記生体情報を出力しない、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の生命徴候検出装置において、前記制御部は、前記生体信号検出部により検出した前記生体値が所定の正常範囲を下回り、かつ前記人画像検出部が前記人の画像を検出していない場合は、前記生体情報を出力しない、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項4

請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の生命徴候検出装置において、前記制御部は、前記生体信号検出部により検出した前記生体値が所定の正常範囲を上回った場合は、前記人の画像の検出有無にかかわらず、前記生体情報を出力しない、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項5

請求項1、請求項2、または請求項4に記載の生命徴候検出装置において、前記制御部は、前記生体情報を出力しない代わりに、前記生体信号検出部が故障している旨を示す故障情報を出力する、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項6

請求項5に記載の生命徴候検出装置において、前記生体情報に基づく前記生体値を表示する表示部が設けられ、前記表示部に前記故障情報を表示する、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

請求項7

請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の生命徴候検出装置において、前記人画像検出部および前記生体信号検出部は、車両に設けられ、前記人画像検出部は、前記車両の運転席乗車した運転手の頭部の画像を検出し、前記生体信号検出部は、前記運転手の生体信号を検出する、ことを特徴とする生命徴候検出装置。

技術分野

0001

本発明は、人の画像や生体信号などの生命徴候を検出する生命徴候検出装置に関する。

背景技術

0002

車両事故を未然に防止するために、車両の乗員の生命徴候を検出する生命徴候検出装置や、該検出結果に基づいて車両を制御する技術が、たとえば特許文献1〜6に開示されている。

0003

特許文献1では、撮影手段により乗員の顔画像を撮影して、該顔画像から顔の特定部位の変化の特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて乗員の眠気を検出する。顔の特定部位の変化の特徴量として、、目、瞼、またはこれらの近傍の顔表面の、長さ、位置、または変化が抽出される。

0004

特許文献2では、遠赤外カメラにより運転手の顔表面の温度分布を表す遠赤外画像を撮影し、所定期間に撮影された遠赤外画像に基づいて、運転手のや口を抽出して呼吸状態を検出したり、目を抽出して瞬目まばたき)状態を検出したりする。そして、その呼吸状態または瞬目状態の変化に基づいて、運転手の漫然、居眠り、または発作などの異常を検出する。

0005

特許文献3では、電波式の無変調ドップラーセンサにより車両の運転手の動きを検知し、該センサの出力の位相変化に基づいて、運転手の生体信号を抽出する。また、そのセンサの出力の位相変化量積分値に基づいて、センサと運転手との推定距離を算出する。そして、その推定距離に基づいて生体信号の信頼度を判定し、該信頼度が低い場合は、外部装置への生体信号の出力を中止する。

0006

特許文献4では、生体状態検出手段により運転手の心拍数を検出し、制御手段によりその心拍数の上昇率に応じて車両のアクセルブレーキ応答性を変化させる。

0007

特許文献5では、心拍数計測器により運転手の心拍数を計測し、心拍継続上昇検出部により心拍数の継続上昇を検出する。また、瞬目検出器により運転手の瞬目を検出し、長瞬目間隔検出部によりその瞬目の間隔が必要以上に長いかどうかを検出する。そして、心拍継続上昇検出部と長瞬目間隔検出部の検出結果に基づいて、運転手が危険感を認識している状態にあるかどうかを判定し、該認識状態にあれば、支援手段がアクセル、ブレーキ、またはステアリングなどを制御する。

0008

特許文献6では、画像取込装置により取り込んだ運転手の画像を、画像処理装置により画像解析することにより、運転手の生命徴候を判定する。運転手の生命徴候としては、脈拍数呼吸数心臓の圧送能力血圧血中酸素濃度自律身体機能などがある。そして、生命徴候の値が所定値から逸脱した場合に、アシスト装置の機能を作動させる。アシスト装置の機能としては、車両の操舵装置制動装置ドライブトレイン警告装置、または快適性や緊急通報にかかわる車載機器などがある。

先行技術

0009

特開2007−264785号公報
特開2016−57944号公報
特開2010−120493号公報
特開平5−112158号公報
特開2015−32005号公報
特表2014−518647号公報

発明が解決しようとする課題

0010

人の生体信号を検出する生体信号検出部が故障した場合、該生体信号検出部から出力される生体情報信頼性の低いものとなる。このため、その信頼性の低い生体情報に基づいて、人の状態が誤って判断され、その結果、周辺装置に誤制御や誤動作が発生するおそれがある。

0011

たとえば、車両のシート背凭れ部に内蔵された脈拍センサで運転手の脈拍を検出する場合、脈拍センサは運転手と近接した状態で脈拍を検出するので、運転手がシートに着座していないときや、着座した運転手が前屈みの姿勢をとっているときは、脈拍センサは脈拍信号を出力しないはずである。ところが、脈拍センサが故障していると、上記のような場合でも、脈拍センサから正常範囲の脈拍信号が出力されることがある。この場合の故障は、脈拍センサの出力信号監視するだけでは検出することができない。

0012

本発明の課題は、人の状態に応じて生体信号検出部の故障を正確に検出できる生命徴候検出装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0013

本発明に係る生命徴候検出装置は、人の画像を検出する人画像検出部と、人の生体信号を検出する生体信号検出部と、生体信号検出部の検出結果を出力する制御部とを備えている。制御部は、生体信号検出部により検出した生体信号に基づく生体値が所定の正常範囲にあると判定した場合において、人画像検出部が人の画像を検出しているときは、生体信号に基づく生体情報を出力し、人画像検出部が人の画像を検出していないときは、生体情報を出力しない。

0014

本発明によると、生体信号検出部により検出した人の生体値が正常範囲にあっても、人画像検出部により人の画像を検出していない場合、すなわち人が人画像検出部の検出領域にいない場合は、生体信号検出部が故障しているとみなす。このように、生体信号検出部の検出結果に、人画像検出部の検出結果を加味することで、生体信号検出部の故障を正確に検出することができる。そして、その故障した生体信号検出部により検出した信頼性の低い生体情報を出力しないので、信頼性の低い生体情報に基づいて人の状態が誤判断されたり、他の装置が誤制御されたりするのを防止することができる。

0015

本発明では、制御部は、生体信号検出部により検出した生体値が所定の正常範囲にないと判定した場合において、人画像検出部が人の画像を検出しており、かつ所定時間に達するまでに人の画像の所定部位の変動があると判定したときは、生体情報を出力しないようにしてもよい。

0016

本発明では、制御部は、生体信号検出部により検出した生体値が所定の正常範囲を下回り、かつ人画像検出部が人の画像を検出していない場合は、生体情報を出力しないようにしてもよい。

0017

本発明では、制御部は、生体信号検出部により検出した生体値が所定の正常範囲を上回った場合は、人の画像の検出有無にかかわらず、生体情報を出力しないようにしてもよい。

0018

本発明では、制御部は、生体情報を出力しない代わりに、生体信号検出部が故障している旨を示す故障情報を出力するようにしてもよい。

0019

本発明では、生体情報に基づく生体値を表示する表示部を設け、この表示部に故障情報を表示するようにしてもよい。

0020

本発明では、人画像検出部および生体信号検出部は、車両に設けられ、人画像検出部は、車両の運転席乗車した運転手の頭部の画像を検出し、生体信号検出部は、運転手の生体信号を検出してもよい。

発明の効果

0021

本発明によれば、人の状態に応じて生体信号検出部の故障を正確に検出できる生命徴候検出装置を提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の実施形態による生命徴候検出装置を備えた車両制御システムの構成を示した図である。
図1の車両制御システムを搭載した車両を示した図である。
図1の表示部の表示例を示した図である。
図1の表示部の表示例を示した図である。
図1の表示部の表示例を示した図である。
図1の生命徴候検出装置の動作を示した図である。

実施例

0023

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

0024

まず、実施形態の生命徴候検出装置1とこれを備えた車両制御システム100の構成を、図1および図2を参照しながら説明する。

0025

図1は、車両制御システム100の構成を示した図である。図2は、車両制御システム100を搭載した車両50を示した図である。図2では、車両50を側方から見た状態を模式的に示している。

0026

図1に示すように、車両制御システム100は、生命徴候検出装置1、警報装置2、車両制御装置3、手動運転操作装置4、および計器盤5を備えている。車両制御システム100を搭載した車両50は自動四輪車から成る。

0027

生命徴候検出装置1は、制御部10と生命徴候検出部11とを備える。生命徴候検出部11は、車両50の運転手D(図2)の生命徴候を検出する。生命徴候検出部11は、人画像センサ12と脈拍センサ13とから構成されている。

0028

人画像センサ12は、カメラ12aと画像処理部12bとから構成されている。カメラ12aは、図2に示すように、車両50のハンドル41の近傍に配置されていて、運転席のシート51に着座して、車両50の前方を向いた運転手Dの頭部を撮影する。図2斜線部分は、カメラ12aの撮影領域を表している。図1の画像処理部12bは、カメラ12aにより撮影した画像を処理して、運転手Dの画像を検出する。また、画像処理部12bは、運転手Dの画像から、顔の目、鼻、口などの所定部位の特徴点を抽出し、該特徴点の変位を検出する。

0029

制御部10は、画像処理部12bから出力される画像信号に基づいて、運転手Dの画像が検出されたか否かを判定する。また、制御部10は、運転手Dの画像が検出された場合に、該画像に基づいて運転手Dの顔の所定部位の変動の有無を判定する。本例では、運転手Dの顔の所定部位の変動として、運転手Dの目の瞬目(まばたき)や視線移動の有無を判定する。人画像センサ12は、本発明の「人画像検出部」の一例である。運転手Dは、本発明の「人」の一例である。

0030

脈拍センサ13は、非接触電波式のセンサであって、運転手Dの脈拍を検出する。脈拍センサ13は、電波送受信部13aと信号処理部13bとから構成されている。このうち、少なくとも電波送受信部13aは、図2のように、運転席のシート51の背凭れ部51aに内蔵されている。他の例として、電波送受信部13aをシート51の座部51bにだけ、または座部51bと背凭れ部51aの両方に内蔵してもよい。電波送受信部13aは、シート51に着座した運転手Dの身体に対して電波を送受信し、信号処理部13bは、電波送受信部13aが受信した電波を信号処理して、運転手Dの脈拍を検出する。

0031

制御部10は、信号処理部13bから出力される脈拍信号に基づいて、運転手Dの所定時間あたりの脈拍数を計測する。そして、制御部10は、その脈拍数が所定の正常範囲にあるか否かを判定する。また、制御部10は、この脈拍数の判定結果と、上述した運転手Dの画像の検出結果とに基づいて、運転手Dが正常状態にあるか異常状態にあるかを判断する。この運転手Dの状態の判断結果は、制御部10から車両制御装置3へ出力される。脈拍センサ13は、本発明の「生体信号検出部」の一例である。また、脈拍信号は、本発明の「生体信号」の一例であり、脈拍数は、本発明の「生体値」の一例である。

0032

また、制御部10は、脈拍センサ13により検出した運転手Dの脈拍情報(脈拍数など)を、計器盤5に設けられた表示部52に出力する。表示部52は、入力された脈拍情報を視覚的に表示する(図3参照)。計器盤5は、車両50のダッシュボードに設置されている。計器盤5には、車両50の走行速度や回転数などを表示する他の表示部53(図3参照)も備わっている。

0033

警報装置2は、図1に示すように、車内警報部21と車外警報部22とを備えている。車内警報部21は、車両50の車室内に設置された内部スピーカ21a(図2)などから成る。車内警報部21は、運転手Dに対して警報音音声メッセージなどの聴覚的な警報を行う。他の例として、表示による視覚的な警報、または振動などによる触覚的な警報を行う車内警報部を設けてもよい。

0034

車外警報部22は、車両50の車室外に設置された外部スピーカ(またはホーン)22a(図2)や、車両50の車体外面に設置されたハザードランプ22b(図2)などから成る。車外警報部22は、車両50の外部に対して聴覚的および視覚的な警報を行う。他の例として、聴覚的な警報と視覚的な警報の一方のみを行う車外警報部を設けてもよい。

0035

車両制御装置3は、車両50の走行制御を行う。手動運転操作装置4は、車両50を手動運転するために運転手Dが操作するハンドル41やブレーキ42などから構成されている。車両制御装置3は、車両50の運転を、運転手Dが手動運転操作装置4を操作することにより運転する手動運転と、車両50の走行系(操舵系制動系も含む)55を自動制御する自動運転とに切り替える。また、車両制御装置3には、脈拍センサ13により検出された運転手Dの脈拍情報などが、生命徴候検出装置1から入力される。

0036

次に、生命徴候検出装置1および車両制御システム100の動作を、図3図6を参照しながら説明する。

0037

図3図5は、表示部52の表示例を示した図である。図6は、生命徴候検出装置1の動作を示した図である。なお、図6のテーブルは、制御部10に備わるメモリ(図示省略)に記憶されている。

0038

運転手Dが車両50の運転席のシート51に着座して、手動運転操作装置4で所定の走行操作を行うと、該操作に基づいて走行系55が駆動して、車両50が手動運転状態(走行状態)になる。手動運転操作装置4の操作信号は、走行系55に出力される。

0039

生命徴候検出装置1の人画像センサ12は、シート51に着座した運転手Dの頭部の画像を検出して、その画像信号を制御部10に出力する。また、脈拍センサ13は、シート51に着座した運転手Dの脈拍を検出して、脈拍信号を制御部10に出力する。

0040

制御部10は、人画像センサ12から出力される画像信号に基づいて、運転手Dの画像が検出されたか否かを判定する。また、制御部10は、人画像センサ12が検出した運転手Dの画像に基づいて、運転手Dの目の瞬目や視線移動の有無を判定する。また、制御部10は、脈拍センサ13から出力される脈拍信号に基づいて、運転手Dの脈拍数を計測し、該脈拍数が所定の正常範囲にあるか否かを判定する。本例では、図6に示すように、脈拍数の正常範囲を「1分間あたり30〜200回」と設定している。また、脈拍数の第1異常範囲を「1分間あたり30回未満」と設定し、第2異常範囲を「1分間あたり201回以上」と設定している。

0041

たとえば、制御部10が、脈拍センサ13により検出された運転手Dの脈拍数が正常範囲にあると判定し、かつ人画像センサ12により運転手Dの画像が検出されたと判定した場合(図6の(1)、(2))は、運転手Dが運転席に存在していることが想定される。このため、制御部10は、脈拍センサ13が検出した運転手Dの脈拍情報を表示部52に出力する。そして、表示部52が、生命徴候検出装置1から入力された脈拍情報に基づいて、図3に示すように運転手Dの脈拍数を表示する。

0042

ここで、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあり、かつ人画像センサ12により検出した運転手Dの画像に基づいて、運転手Dの目の瞬目および視線移動が、所定時間に達するまでにあったと判定した場合は、図6の(1)に該当する。この場合は、運転席のシート51に着座した運転手Dが車両50の前方を向いて、正常状態で車両50を運転していることが想定される。このため、制御部10は、前述のように運転手Dの脈拍情報を表示部52に出力するとともに、運転手Dが正常状態にあると判断して、該判断結果を車両制御装置3へ出力する。このとき、脈拍センサ13が検出した脈拍情報も、制御部10から車両制御装置3へ出力してもよい。車両制御装置3は、生命徴候検出装置1から運転手Dが正常状態にあるという判断結果が入力されると、手動運転操作装置4の操作に基づく手動運転状態を継続する。

0043

対して、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあり、かつ人画像センサ12により検出した運転手Dの画像に基づいて、運転手Dの目の瞬目または視線移動が所定時間以上ないと判定した場合は、図6の(2)に該当する。この場合は、運転手Dが居眠りや軽い失神などの軽い異常状態にあることが想定される。このため、制御部10は、前述のように運転手Dの脈拍情報を表示部52に出力する一方で、運転手Dが異常状態にあると判断して、該判断結果を車両制御装置3や警報装置2へ出力する。

0044

その結果、たとえば警報装置2が、運転手Dが異常状態にあるという判断結果に基づいて、運転手Dや外部に対して警報を出力する。あるいは、これに代えて、もしくはこれに加えて、車両制御装置3が、運転手Dが異常状態にあるという判断結果に基づいて、車両50の走行系55を自動制御し、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替えてもよい。さらに、脈拍センサ13により検出された脈拍情報を、制御部10から車両制御装置3に出力してもよい。

0045

また、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあると判定し、かつ人画像センサ12が運転手Dの画像を検出していないと判定した場合は、図6の(3)に該当する。この場合は、人画像センサ12の検出領域(カメラ12aの画角内)に運転手Dの頭部がない、つまり運転手Dが運転席のシート51に着座していないか、または、運転手Dが運転席で上半身を折り曲げた前屈みの姿勢をとっていることなどが想定される。さらに、これらの状態では、運転手Dの上半身が運転席のシート51の背凭れ部51aに近接していないにもかかわらず、脈拍センサ13により正常範囲の脈拍数が検出されているので、脈拍センサ13が故障(誤動作を含む。)していることが想定される。このため、制御部10は、脈拍センサ13が検出した運転手Dの脈拍情報を、表示部52および車両制御装置3に出力しない。この場合、制御部10は、脈拍情報を出力しない代わりに、脈拍センサ13が故障している旨を示す故障情報を、表示部52または車両制御装置3に出力してもよい。

0046

表示部52は、生命徴候検出装置1から脈拍情報が入力されない場合は、たとえば図4(a)に示すように何も表示しない。または、たとえば図4(b)に示すように、脈拍数が検出できないことを示す表示を行う。または、たとえば図4(c)に示すように、脈拍数を計測中であることを示す表示を行う。

0047

また、表示部52は、生命徴候検出装置1から脈拍センサ13の故障情報が入力された場合は、たとえば図5に示すように、脈拍センサ13が故障していることを示す表示を行う。

0048

また、車両制御装置3は、生命徴候検出装置1から脈拍センサ13の故障情報が入力された場合は、たとえば、内部メモリ保守情報として、脈拍センサ13が故障していることを記録する。

0049

次に、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲にないと判定した場合について説明する。

0050

まず、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲の下限値(本例では30)を下回った第1異常範囲にあると判定し、かつ人画像センサ12により検出した運転手Dの画像に基づいて、運転手Dの目の瞬目および視線移動が、所定時間に達するまでにあったと判定した場合は、図6の(4)に該当する。この場合は、運転席のシート51に着座した運転手Dが車両50の前方を向いて、正常状態で車両50を運転しているにもかかわらず、脈拍センサ13により第1異常範囲の脈拍数が検出されているので、脈拍センサ13が故障していることが想定される。このため、制御部10は、脈拍センサ13が検出した運転手Dの脈拍情報を、表示部52および車両制御装置3に出力しない。この場合、制御部10は、脈拍センサ13の故障情報を表示部52または車両制御装置3に出力してもよい。

0051

表示部52は、生命徴候検出装置1から脈拍情報が入力されない場合は、たとえば図4(a)〜(c)に示すような表示状態となる。また、表示部52は、生命徴候検出装置1から故障情報が入力された場合は、たとえば図5に示すような、故障の表示を行う。また、生命徴候検出装置1から車両制御装置3に脈拍センサ13の故障情報が入力された場合は、車両制御装置3が、脈拍センサ13が故障していることを内部メモリに記録する。

0052

対して、制御部10が、運転手Dの脈拍数が第1異常範囲にあると判定し、かつ運転手Dの目の瞬目または視線移動が所定時間以上ないと判定した場合は、図6の(5)に該当する。この場合は、運転手Dが長い失神や意識障害などの重度の異常状態になって、脈拍数が低下し、車両50の運転操作ができなくなったことが想定される。このため、制御部10は、運転手Dが異常状態にあると判断して、該判断結果を車両制御装置3や警報装置2へ出力する。また、制御部10は、脈拍センサ13が検出した脈拍情報を、表示部52に出力する。そして、表示部52が、生命徴候検出装置1から入力された脈拍情報に基づいて、図3に示すような態様で運転手Dの脈拍数を表示する(表示される脈拍数は、30未満の数字となる)。

0053

また、運転手Dが異常状態にあるという判断結果に基づいて、たとえば警報装置が、運転手Dや外部に対して警報を出力する。あるいは、これに代えて、もしくはこれに加えて、車両制御装置3が、車両50の走行系55を自動制御し、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替えてもよい。さらに、脈拍センサ13により検出された脈拍情報を、制御部10から車両制御装置3に出力してもよい。

0054

制御部10が、運転手Dの脈拍数が第1異常範囲にあると判定し、かつ人画像センサ12が運転手Dの画像を検出していないと判定した場合は、図6の(6)に該当する。この場合は、人画像センサ12の検出領域に運転手Dの頭部がない、つまり運転手Dが運転席のシート51に着座していないか、または、運転手Dが運転席で上半身を折り曲げた前屈みの姿勢をとっていることが想定される。さらに、これらの状態では、運転手Dの上半身が運転席のシート51の背凭れ部51aに近接していないので、脈拍センサ13により運転手Dの脈拍が正常に検出されていないことが想定される。このため、制御部10は、脈拍センサ13が検出した運転手Dの脈拍情報を、表示部52および車両制御装置3に出力しない。これにより、表示部52には、運転手Dの脈拍情報が表示されず、表示部52は図4(a)〜(c)に示すような表示状態になる。

0055

また、制御部10が、運転手Dの脈拍数が正常範囲の上限値(本例では200)を上回った第2異常範囲にあると判定した場合は、図6の(7)、(8)、(9)に該当する。この場合は、運転手Dの画像の検出有無にかかわらず、脈拍センサ13が故障していることが想定される。これは、人の脈拍数が正常範囲の上限値を上回ることは通常ないからである。このため、制御部10は、脈拍センサ13が検出した運転手Dの脈拍情報を表示部52および車両制御装置3に出力しない。この場合、制御部10は、脈拍センサ13の故障情報を表示部52または車両制御装置3に出力してもよい。

0056

表示部52は、生命徴候検出装置1から脈拍情報が入力されない場合は、たとえば図4(a)〜(c)に示すような表示状態となる。また、表示部52は、生命徴候検出装置1から故障情報が入力された場合は、たとえば図5に示すような、故障の表示を行う。また、生命徴候検出装置1から車両制御装置3に脈拍センサ13の故障情報が入力された場合は、車両制御装置3が、脈拍センサ13が故障していることを内部メモリに記録する。

0057

以上の実施形態によると、脈拍センサ13により検出した運転手Dの脈拍数が正常範囲にあっても、人画像センサ12が運転手Dの画像を検出していない場合(図6の(3))、すなわち運転手Dが人画像センサ12の検出領域にいない場合は、制御部10は、脈拍センサ13が故障しているとみなす。このように、脈拍センサ13の検出結果に、人画像センサ12の検出結果を加味することで、脈拍センサ13の故障を正確に検出することができる。そして、制御部10は、その故障した脈拍センサ13が検出した信頼性の低い脈拍情報を、表示部52や車両制御装置3に出力しない。このため、信頼性の低い脈拍情報が表示部52に表示されることはなく、該脈拍情報に基づいて運転手Dの状態が誤判断されることもない。したがって、誤った判断結果に基づいて、車両制御装置3や走行系55や警報装置2などにおいて、誤制御や誤動作が発生するのを防止することができる。また、脈拍情報を出力しない代わりに、脈拍センサ13の故障情報を出力することで、当該故障情報が表示部52に表示されたり、車両制御装置3に記録されたりするため、運転手Dや保守員が脈拍センサ13の故障を容易に認識でき、脈拍センサ13の故障に迅速かつ的確に対応することが可能となる。

0058

また、上記実施形態では、運転手Dの脈拍数が第1異常範囲にあるにもかかわらず、運転手Dの目の瞬目または視線移動がある場合(図6の(4))、すなわち運転手Dが正常状態で車両50を運転している場合は、脈拍センサ13が故障しているとみなす。この場合も、故障した脈拍センサ13の脈拍情報は、表示部52や車両制御装置3に出力されない。このため、運転手Dの状態が誤判断されて、誤制御や誤動作が発生するのを防止することができる。また、脈拍センサ13の故障情報を出力する場合は、前述のように、脈拍センサ13の故障を容易に認識して、迅速かつ的確な対応をとることができる。

0059

また、上記実施形態では、運転手Dの脈拍数が第1異常範囲にあり、かつ人画像センサ12が運転手Dの画像を検出していない場合(図6の(6))は、運転手Dが人画像センサ12の検出領域にいなくて、脈拍センサ13が脈拍を正常に検出していないとみなす。そして、その脈拍センサ13が検出した信頼性の低い脈拍情報を、表示部52や車両制御装置3に出力しないので、運転手Dの状態が誤判断されて、誤制御や誤動作が発生するのを阻止することができる。

0060

また、上記実施形態では、運転手Dの脈拍数が第2異常範囲にある場合(図6の(7)〜(9))は、運転手Dの画像の検出有無にかかわらず、脈拍センサ13が故障しているとみなす。この場合も、故障した脈拍センサ13の脈拍情報は、表示部52や車両制御装置3に出力されない。このため、運転手Dの状態が誤判断されて、誤制御や誤動作が発生するのを防止することができる。また、脈拍センサ13の故障情報を出力する場合は、前述のように、脈拍センサ13の故障を容易に認識して、迅速かつ的確な対応をとることができる。

0061

さらに、上記実施形態では、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあり、かつ人画像センサ12により運転手Dの画像を検出している場合(図6の(1)、(2))は、脈拍センサ13が検出した脈拍情報を、表示部52や車両制御装置3に出力する。また、運転手Dの脈拍数が第1異常範囲にあり、かつ人画像センサ12が検出した運転手Dの画像から、運転手Dの目の瞬目または視線移動が所定時間以上ないことを検出した場合(図6の(5))も、脈拍情報を表示部52や車両制御装置3に出力する。これらの場合は、故障していない脈拍センサ13が検出した信頼性の高い脈拍情報を表示部52に表示して、運転手Dなどに視認させることができる。また、その信頼性の高い脈拍情報に基づいて、車両制御装置3や走行系55や警報装置2などを制御することができ、車両50の安全性を確保することが可能となる。

0062

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、生命徴候検出装置1の制御部10において、人画像センサ12と脈拍センサ13の検出信号に基づいて、運転手Dの状態を判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば人画像センサ12と脈拍センサ13の検出信号を生命徴候検出装置1の制御部10から車両制御装置3に出力し、車両制御装置3において、人画像センサ12と脈拍センサ13の検出信号に基づいて、運転手Dの状態を判断してもよい。この場合は、図6のテーブルが、車両制御装置3に備わるメモリ(図示省略)に設けられる。

0063

また、以上の実施形態では、人画像センサ12により運転手Dの頭部の画像を検出し、脈拍センサ13により運転手Dの脈拍を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば脈拍センサ13を省略して、人画像センサ12が検出した運転手Dの顔画像を解析することによって、運転手Dの脈拍数を検出してもよい。また、制御部10において、人画像センサ12が検出した運転手Dの顔画像に基づいて、運転手Dの顔の目以外の所定部位の変動を検出し、該所定部位の変動が所定時間以上ないか否かを判定してもよい。また、人画像センサ12または別の生体センサにより、運転手Dの脈拍以外の心拍、呼吸、または血圧などの生体信号を検出し、制御部10により該生体信号に基づく生体値(所定時間の心拍数、呼吸数、または血圧など)を計測してもよい。別の生体センサとしては、たとえば接触式または非接触式の生体センサでもよいし、電波式または光学式の生体センサでもよい。

0064

さらに、以上の実施形態では、車両50に搭載されて運転手Dの画像や生体信号といった生命徴候を検出する生命徴候検出装置1に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、運転手以外の乗員の生命徴候を検出する生命徴候検出装置や、車両以外の分野に用いられる生命徴候検出装置にも適用することができる。

0065

1生命徴候検出装置
3車両制御装置(外部装置)
10 制御部
12人画像センサ(人画像検出部)
13脈拍センサ(生体信号検出部)
50 車両
52 表示部
D運転手(人)

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