特許 6063775 居眠り予防方法、及び居眠り予防装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6063775

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】居眠り予防方法、及び居眠り予防装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/16 20060101AFI20170106BHJP

   A61B 5/0245 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/16

   A61B5/02 711D

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-41267(P2013-41267)

(22)【出願日】2013年3月1日

(65)【公開番号】特開2014-168541(P2014-168541A)

(43)【公開日】2014年9月18日

【審査請求日】2016年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003160

【氏名又は名称】東洋紡株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000115120

【氏名又は名称】ユニオンツール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075409

【弁理士】

【氏名又は名称】植木 久一

(74)【代理人】

【識別番号】100129757

【弁理士】

【氏名又は名称】植木 久彦

(74)【代理人】

【識別番号】100115082

【弁理士】

【氏名又は名称】菅河 忠志

(74)【代理人】

【識別番号】100125243

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 浩彰

(72)【発明者】

【氏名】松井 まり子

(72)【発明者】

【氏名】石丸 園子

(72)【発明者】

【氏名】篠▲崎▼ 亮

(72)【発明者】

【氏名】神保 直樹

【審査官】 宮澤 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２９２６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３７２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４４２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２２７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１１７４０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１４３５３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０６８６１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１９９９４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２７５８４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 福島怜，ＲＲ間隔と眠気の強さの相関関係を利用した眠気推定手法の考案，生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2010 講演論文集，２０１０年 ９月１８日，No.10-52，p.430-433

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／１６

Ａ６１Ｂ ５／０２４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人の心拍を計測する計測ステップと、
隣り合う心拍の時間間隔（以下「心拍間隔」と記載）が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生した旨を示すトリガ（以下「眠気トリガ」と記載）を出す判断ステップと、
前記眠気トリガが出された場合に、居眠り予防のための警告を発する警告ステップとを含むことを特徴とする居眠り予防方法。

【請求項2】

前記判断ステップにおいて、
心拍間隔が広くなる状態が所定回数連続した場合に、前記眠気トリガを出す請求項１に記載の居眠り予防方法。

【請求項3】

前記所定回数は、４回以上である請求項２に記載の居眠り予防方法。

【請求項4】

前記判断ステップにおいて、
心拍間隔が広くなる状態が連続する場合であって、且つ、前記所定回数のうちの初回の心拍間隔と、最終回の心拍間隔との差が、所定時間を超える場合に、前記眠気トリガを出す請求項２又は３に記載の居眠り予防方法。

【請求項5】

前記所定時間は、６０ｍｓ以上である請求項４に記載の居眠り予防方法。

【請求項6】

心拍間隔として、心電信号におけるＲ波とＲ波との間隔であるＲＲ間隔を用いる請求項１〜５のいずれか１項に記載の居眠り予防方法。

【請求項7】

前記判断ステップにおいて、
前記心拍間隔が、所定範囲を外れている場合に、異常値とみなして、心拍間隔が広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外する請求項１〜６のいずれか１項に記載の居眠り予防方法。

【請求項8】

前記所定範囲とは、２００ｍｓ〜３０００ｍｓである請求項７に記載の居眠り予防方法。

【請求項9】

前記判断ステップにおいて、
心拍間隔（秒単位）の逆数を６０倍して瞬時心拍数を算出し、１拍分前の瞬時心拍数との差の絶対値が第１の所定数以下である直近の複数点の瞬時心拍数の平均を算出し、評価すべき心拍間隔に対応する瞬時心拍数と当該平均との差の絶対値が第２の所定数以上である場合に、当該心拍間隔を異常値とみなして、心拍間隔が広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外する請求項１〜８のいずれか１項に記載の居眠り予防方法。

【請求項10】

前記第１の所定数は３０であり、
前記第２の所定数は５０であり、
前記直近の複数点の数は４〜２０である請求項９に記載の居眠り予防方法。

【請求項11】

隣り合う心拍の時間間隔（以下「心拍間隔」と記載）を受け付けて、心拍間隔が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生したとして、居眠り予防のための警告を発することを特徴とする居眠り予防装置。

【請求項12】

人の心拍を計測する計測部と、
計測された人の心拍に基づいて、心拍間隔を生成する信号処理部とを、さらに備える請求項１１に記載の居眠り予防装置。

【請求項13】

心拍間隔として、心電信号におけるＲ波とＲ波との間隔であるＲＲ間隔を用いる請求項１１又は１２に記載の居眠り予防装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、居眠りを予防する方法及び装置に関し、特に、心拍を利用して眠気を検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車事故の発生件数は減少傾向にある。しかしながら、健康状態に起因する事故は増加傾向にある。ここで健康状態に起因する事故とは「運転者の疾病により、自動車の運転を継続することができなくなったもの」（自動車事故報告規則第２条第９号）をいう。健康状態に起因する事故による運転者の疾病には、心筋梗塞、クモ膜下出血、脳溢血、脳卒中、心不全等が多く、脳疾患と心臓疾患だけで過半数を占めている。運転中にこのような疾病を発症した場合には、重大事故に至ることは必然であるので、健康管理の徹底が強く求められている。

【0003】

また、健康状態に起因する事故のうち居眠り運転によるものが１５％程度ある。居眠り運転は、運転中に脳疾患や心臓疾患を発症した場合と同様に、重大事故に至る可能性が高いため、居眠り運転を予防するための様々な方法が研究されている。具体的には、車内に設置されたセンサーで運転者の心拍及び呼吸等の身体情報を検出してこれらを解析し運転者の眠気を感知する方法や、カメラで運転者の顔画像を撮影し、まぶたの状態等から居眠りを検出する方法などがある。例えば、「脳波周波数又は心拍数から居眠り状態に入らんとするところを察知し、警報を発する居眠り防止警報装置」が特許文献１に開示されている（要約書）。また例えば、「運転者の心臓の拍動間隔を検出し、拍動間隔の変化の有無に基づいて、運転者の状態を推定する運転者状態推定装置」が特許文献２に開示されている（要約書）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−２９２６６１号公報

【特許文献2】特開２０１１−２２７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のように、脳波周波数を検知する方法では、多数のセンサーを頭部に取り付けなければならないので使い勝手が悪く、また脳波は微弱な電流であるため、外乱ノイズに弱いという問題がある。
また特許文献１、２に記載があるように、入眠時に心拍数の減少が見られることを利用して、心拍数から居眠り状態を検知可能なことは従来より知られている。しかしながら、心拍数が減少したことを検知して居眠り状態に入った後に警告を発しても既に遅く、居眠り運転を予防するためには、居眠り状態に入りつつある未然の状態を検知し居眠り状態に入る前に警告を発しなければならない。そこで、当該未然の状態を検知すべく、心拍数が減少し始めたことを検知し警告を発する装置を試作してみたところ、眠気の誤検出によって眠気を催していないときにも頻繁に警告を発するため煩わしさを伴い良くないという問題がある。

【0006】

本発明は以上のような従来の課題を考慮してなされたものであり、誤検出を抑えつつ、居眠り状態に入りつつある未然の状態を検知することができる居眠り防止方法、及び居眠り防止装置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】

【0007】

本発明に係る居眠り予防方法は、人の心拍を計測する計測ステップと、隣り合う心拍の時間間隔（以下「心拍間隔」と記載）が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生した旨を示すトリガ（以下「眠気トリガ」と記載）を出す判断ステップと、前記眠気トリガが出された場合に、居眠り予防のための警告を発する警告ステップとを含むことを特徴とする。
前記判断ステップにおいて、心拍間隔が広くなる状態が所定回数連続した場合に、前記眠気トリガを出すことが好ましい。
ここで前記所定回数は、４回以上であることが好ましい。

【0008】

前記判断ステップにおいて、心拍間隔が広くなる状態が連続する場合であって、且つ、前記所定回数のうちの初回の心拍間隔と、最終回の心拍間隔との差が、所定時間を超える場合に、前記眠気トリガを出すことが好ましい。
ここで前記所定時間は、６０ｍｓ以上であることが好ましい。
ここで心拍間隔として、心電信号におけるＲ波とＲ波との間隔であるＲＲ間隔を用いることが好ましい。
前記判断ステップにおいて、前記心拍間隔が、所定範囲を外れている場合に、異常値とみなして、心拍間隔が広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外することが好ましい。
ここで前記所定範囲とは、２００ｍｓ〜３０００ｍｓであることが好ましい。

【0009】

前記判断ステップにおいて、心拍間隔（秒単位）の逆数を６０倍して瞬時心拍数を算出し、１拍分前の瞬時心拍数との差の絶対値が第１の所定数以下である直近の複数点の瞬時心拍数の平均を算出し、評価すべき心拍間隔に対応する瞬時心拍数と当該平均との差の絶対値が第２の所定数以上である場合に、当該心拍間隔を異常値とみなして、心拍間隔が広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外することが好ましい。
ここで前記第１の所定数は３０であり、前記第２の所定数は５０であり、前記直近の複数点の数は４〜２０であることが好ましい。

【0010】

本発明に係る居眠り予防装置は、心拍間隔を受け付けて、心拍間隔が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生したとして、居眠り予防のための警告を発することを特徴とする。
居眠り予防装置において、人の心拍を計測する計測部と、計測された人の心拍に基づいて、心拍間隔を生成する信号処理部とを、さらに備えることが好ましい。
ここで心拍間隔として、心電信号におけるＲ波とＲ波との間隔であるＲＲ間隔を用いることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る居眠り予防方法及び居眠り予防装置によれば、隣り合う心拍の時間間隔が広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生したとして、居眠り予防のための警告を発することができるので、居眠り状態に入る前に人の眠気を緩和し居眠りを予防することができ、且つ誤検知を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態１に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の実施形態１における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【図3】本発明の実施形態２に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。

【図4】本発明の実施形態２における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【図5】本発明の実施形態３に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。

【図6】本発明の実施形態３における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【図7】本発明の実施形態４に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。

【図8】本発明の実施形態４における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【図9】本発明の実施形態５に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。

【図10】本発明の実施形態５における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明に係る居眠り予防方法は、人の心拍を計測する計測ステップと、心拍間隔が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気トリガを出す判断ステップと、前記眠気トリガが出された場合に、居眠り予防のための警告を発する警告ステップとを含むことを特徴とする。

【0014】

計測ステップにおいては、脈拍センサーや心電計等を用いて、人（例えば自動車の運転者）の脈拍や心電等を測定することにより心拍を計測して、心拍そのものを出力するか、あるいは心拍間隔を算出して出力する。

【0015】

判断ステップにおいては、計測ステップから心拍そのものを示す信号を実時間で受け取る場合には、当該心拍の信号に基づいて心拍間隔を算出する。また判断ステップは、自ら算出した、あるいは計測ステップから直接出力された心拍間隔が、１拍分前の心拍間隔よりも広い場合に、次の１拍分についても同様に広いか否かを判断することを繰り返し、心拍間隔が広くなる状態が所定回数連続する場合に眠気トリガを出す。

【0016】

警告ステップにおいては、判断ステップにおいて眠気トリガが出された場合に、これを受けて居眠り予防のための警告を発する。ここで警告とは、例えば警告音、注意を喚起する声、注意を喚起する画像表示、振動及び光等であり、人の眠気を緩和するものや居眠りを予防する効果が期待できるものであれば何であってもよい。

【0017】

本発明に係る居眠り予防装置は、心拍間隔を受け付けて、心拍間隔が、１拍分前の心拍間隔よりも広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生したとして、居眠り予防のための警告を発することを特徴とする。ここで居眠り予防装置は、上記判断ステップ及び上記警告ステップを実施する解析装置である。
このように、本発明に係る居眠り予防方法及び居眠り予防装置によれば、隣り合う心拍の時間間隔が広くなる状態が連続する場合に、眠気が発生したとして、居眠り予防のための警告を発することができるので、居眠り状態に入る前に人の眠気を緩和し居眠りを予防することができ、且つ誤検知を少なくすることができる。

【0018】

また居眠り予防装置は、人の心拍を計測する計測部と、計測された人の心拍に基づいて、心拍間隔を生成する信号処理部とを、さらに備えることが好ましい。
計測部は、人の心拍を計測する脈拍センサーや心電計等である。
信号処理部は、計測部により計測された人の心拍に基づいて、心拍間隔を算出するソフトウェアを搭載するコンピュータや計測機器等である。

【0019】

計測部において脈拍センサーを用いて脈拍を測る場合には、人の指先や耳たぶ等に、波長が７００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外線を照射し、近赤外線の反射量を接触あるいは非接触で測定することができる。また計測部において心電計を用いて心電信号を計測する場合には、心拍間隔として、心電図における隣り合うＲ波とＲ波（ピークとピーク）との間隔であるＲＲ間隔（Ｒ−Ｒ Ｉｎｔｅｒｖａｌ、以下「ＲＲＩ」と記載する）を用いることが好ましい。

【0020】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。
図１に示す居眠り予防装置１は、心電計１０と、解析機１１とを備える。
心電計１０は、上記計測部の機能を備える心電計測部１２と、上記信号処理部の機能を備えるＲＲＩ算出部１３とを備え、小型軽量であり、本体裏面の電極（図示せず）を人の胸部に密着させた状態で、人の肌に本体ごと取り付けることができるので、服の下に隠れ目立たない。心電計測部１２は電極を人の胸部に密着させた状態で心電信号を計測する。ＲＲＩ算出部１３は、計測した心電信号に基づいて、ＲＲＩを算出して解析機１１へ送信する。ここでは、３個分のＲＲＩをまとめて無線送信することにより、送受信の頻度を下げ、内蔵するバッテリー（図示せず）の持ちを向上させている。なお、ＲＲＩ算出部１３は、心電計１０及び解析機１１のいずれか一方が備えていればよいので、心電計１０は、必ずしもＲＲＩ算出部１３を備えなくてもよい。

【0021】

また心電計１０の代わりに脈拍センサー等の心拍を測定する他の機器を使用してもよい。心電信号は脈拍に比べピークがはっきり出るので、心電計を使用する場合には、心拍間隔の精度が高くなるため誤認識が起こり難いという利点がある。一方脈拍センサーを使用する場合には、比較的測定器を体に取り付け易いという利点があり、特に非接触で測定するタイプを使用した場合には、測定器を体に取り付ける煩わしさがなくなるので、広く普及する可能性がある。

【0022】

解析機１１は、受信部１４、判断部１５及び警告部１６を備え、自動車の車内等に設置される。
受信部１４は、心電計１０から送信されるＲＲＩを受信する。ここでは、３個分のＲＲＩをまとめて受信して保持し、時間的に古いＲＲＩから順に出力する。
判断部１５は、上記判断ステップの機能を担っており、受信部１４からＲＲＩを受け取り、眠気検出アルゴリズムに則り解析を行って、眠気が発生する条件が揃ったと判断した場合に眠気トリガを出す。

【0023】

判断部１５は、間隔比較部１７及び連続性判断部１８を含む。
間隔比較部１７は、評価対象のＲＲＩと１拍分前のＲＲＩとを比較して、評価対象のＲＲＩが１拍分前のＲＲＩよりも広くなる状態であるかを判断する。
連続性判断部１８は、間隔比較部１７によりＲＲＩが広くなる状態であると判断された場合に、さらに、当該状態が所定回数連続するか判断する。ここで、所定回数は、４回以上が好ましい。４回未満であると誤動作を抑える効果が期待できない。

【0024】

実施形態１では、連続性判断部１８により当該状態が所定回数連続すると判断された場合に眠気が発生する条件が揃ったとして、判断部１５より眠気トリガが出される。
警告部１６は、上記警告ステップの機能を担っており、眠気トリガが出された場合に、居眠り予防のための警告を発する。
以下に、解析機１１における眠気検出アルゴリズムについて詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態１における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。

【0025】

（１）初期設定を行う（ステップＳ１）。ここでは連続回数を示す変数Ｎに初期値０をセットする。
（２）受信部１４が、未処理のＲＲＩを保持しているかを判断する（ステップＳ２）。
（３）未処理のＲＲＩを保持している場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、受信部１４が時間的に古い順に、未処理のＲＲＩを出力する（ステップＳ３）。

【0026】

（４）間隔比較部１７が、受信部１４から出力されたＲＲＩを評価対象とし、１拍分前のＲＲＩとを比較して、評価対象のＲＲＩが１拍分前のＲＲＩよりも広くなる状態であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
（５）ＲＲＩが広くなる状態でないと判断された場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、変数Ｎを初期値に戻し、次のＲＲＩの処理を行うためにステップＳ２に戻る（ステップＳ５）。

【0027】

（６）ＲＲＩが広くなる状態であると判断された場合は（ステップＳ４：ＹＥＳ）、連続性判断部１８が、変数Ｎをカウントアップする（ステップＳ６）。
（７）予め設定した所定回数に達しているか否かを判断する（ステップＳ７）。ここでは変数Ｎが４以上であるかを判断する（ステップＳ７）。予め設定した所定回数に達していない場合は（ステップＳ７：ＮＯ）、次のＲＲＩの処理を行うためにステップＳ２に戻る。

【0028】

（８）予め設定した所定回数に達している場合は（ステップＳ７：ＹＥＳ）、変数Ｎを初期値に戻し、判断部１５が眠気トリガを出して、警告部１６へ通知する（ステップＳ８）。
（９）警告部１６が、眠気トリガを受けて居眠り予防のための警告を発する（ステップＳ９）。

【0029】

（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。
図３に示す居眠り予防装置２は、心電計１０と、解析機２０とを備える。なお、実施形態１の居眠り予防装置１と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0030】

解析機２０は、受信部１４、判断部２１及び警告部１６を備え、実施形態１の解析機１１と同様に自動車の車内等に設置される。
判断部２１は、上記判断ステップの機能を担っており、受信部１４からＲＲＩを受け取り、眠気検出アルゴリズムに則り解析を行って、眠気が発生する条件が揃ったと判断した場合に眠気トリガを出す。

【0031】

判断部２１は、間隔比較部１７、連続性判断部１８及び変化総量判断部２２を含む。
変化総量判断部２２は、連続性判断部１８によりＲＲＩが広くなる状態が所定回数連続すると判断された場合に、さらに、所定回数のうちの初回のＲＲＩと、最終回のＲＲＩとの差が所定時間を超えるか否かを判断する。ここで、所定時間は、６０ｍｓ以上が好ましく、より好ましくは９０ｍｓ以上、さらに好ましくは１２０ｍｓ以上である。所定時間に上限は無いが、異常値の心拍間隔の解析を避けるため、６００ｍｓ以下であることが好ましい。６０ｍｓ未満であると誤動作を抑える効果が期待できない。

【0032】

実施形態２では、連続性判断部１８により当該状態が所定回数連続すると判断され、且つ、変化総量判断部２２により当該差が所定時間を超えると判断された場合に眠気が発生する条件が揃ったとして、判断部２１より眠気トリガが出される。

【0033】

以下に、解析機２０における眠気検出アルゴリズムについて詳細に説明する。
図４は、本発明の実施形態２における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。なお、実施形態１の解析機１１における眠気検出アルゴリズムと同様のステップには同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0034】

（１）〜（７）図２におけるＳ１〜Ｓ７と同様である。
（８）予め設定した所定回数に達している場合は（ステップＳ７：ＹＥＳ）、変化総量判断部２２が、所定回数のうちの初回のＲＲＩと、最終回のＲＲＩとの差が、予め設定した所定時間を超えるか否かを判断する（ステップＳ２１）。当該差が所定時間を超えないと判断された場合は（ステップＳ２１：ＮＯ）、変数Ｎを初期値に戻さずに、次のＲＲＩの処理を行うためにステップＳ２に戻る。

【0035】

（９）当該差が所定時間を超えると判断された場合は（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、変数Ｎを初期値に戻し、判断部２１が眠気トリガを出して、警告部１６へ通知する（ステップＳ２２）。
（１０）図２におけるＳ９と同様である。

【0036】

（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。
図５に示す居眠り予防装置３は、心電計１０と、解析機３０とを備える。なお、実施形態１の居眠り予防装置１と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0037】

解析機３０は、受信部１４、判断部３１及び警告部１６を備え、実施形態１の解析機１１と同様に自動車の車内等に設置される。
判断部３１は、上記判断ステップの機能を担っており、受信部１４からＲＲＩを受け取り、眠気検出アルゴリズムに則り解析を行って、眠気が発生する条件が揃ったと判断した場合に眠気トリガを出す。

【0038】

判断部３１は、異常値検出部３２、異常値除去部３３、間隔比較部１７及び連続性判断部１８を含む。
異常値検出部３２は、受信部１４から出力されたＲＲＩが、所定範囲を外れている場合に異常値とみなす。例えば、ＲＲＩが２００ｍｓ以下の値を示す場合と、３０００ｍｓ以上の値を示す場合に、所定範囲を外れているものとする。

【0039】

異常値除去部３３は、異常値検出部３２により異常値とみなされたＲＲＩを、間隔比較部１７におけるＲＲＩが広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外する。
実施形態３では、連続性判断部１８により当該状態が所定回数連続すると判断された場合に眠気が発生する条件が揃ったとして、判断部３１より眠気トリガが出される。

【0040】

以下に、解析機３０における眠気検出アルゴリズムについて詳細に説明する。
図６は、本発明の実施形態３における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。なお、実施形態１の解析機１１における眠気検出アルゴリズムと同様のステップには同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0041】

（１）〜（３）図２におけるＳ１〜Ｓ３と同様である。
（４）異常値検出部３２が、受信部１４から出力されたＲＲＩが、所定範囲を外れている場合に異常値とみなす（ステップＳ３１）。

【0042】

（５）ＲＲＩが異常値とみなされた場合は（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、異常値除去部３３が、変数Ｎを初期値に戻し、次のＲＲＩの処理を行うためにステップＳ２に戻る（ステップＳ３２）。
（６）〜（１１）ＲＲＩが異常値とみなされない場合は（ステップＳ３１：ＮＯ）、図２におけるＳ４〜Ｓ９と同様である。

【0043】

（実施形態４）
図７は、本発明の実施形態４に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。
図７に示す居眠り予防装置４は、心電計１０と、解析機４０とを備える。なお、実施形態１の居眠り予防装置１と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0044】

解析機４０は、受信部１４、判断部４１及び警告部１６を備え、実施形態１の解析機１１と同様に自動車の車内等に設置される。
判断部４１は、上記判断ステップの機能を担っており、受信部１４からＲＲＩを受け取り、眠気検出アルゴリズムに則り解析を行って、眠気が発生する条件が揃ったと判断した場合に眠気トリガを出す。

【0045】

判断部４１は、異常値検出部４２、異常値除去部４３、間隔比較部１７及び連続性判断部１８を含む。
異常値検出部４２は、受信部１４から出力されたＲＲＩが、異常値とみなすべきものであるか否かを判断する。実施形態４では、ＲＲＩ（秒単位）の逆数を６０倍して瞬時心拍数を算出し、１拍分前の瞬時心拍数との差の絶対値が第１の所定数（本実施形態では「１８」とする）以下である直近の複数点（本実施形態では「８点」とする）における平均を算出する。次に当該平均と評価対象のＲＲＩに対応する瞬時心拍数との差の絶対値が第２の所定数（本実施形態では「３５」とする）以上である場合に、評価対象のＲＲＩを異常値とみなす。ここで第１の所定数は３０が好ましく、より好ましくは２０、さらに好ましくは１５である。また第２の所定数は５０が好ましく、より好ましくは４０、さらに好ましくは３０である。

【0046】

なお、第１の所定数、第２の所定数、直近の複数点の数を、個人差等に応じて適宜変更してもよい。例えば、第１の所定数を３０以下、第２の所定数を３０以上、直近の複数点の数を４〜２０の範囲内で適宜変更してもよい。

【0047】

異常値除去部４３は、異常値検出部４２により異常値とみなされたＲＲＩを、間隔比較部１７におけるＲＲＩが広くなる状態であるか否かの判断の対象から除外する。
実施形態４では、連続性判断部１８により当該状態が所定回数連続すると判断された場合に眠気が発生する条件が揃ったとして、判断部４１より眠気トリガが出される。

【0048】

以下に、解析機４０における眠気検出アルゴリズムについて詳細に説明する。
図８は、本発明の実施形態４における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。なお、実施形態１の解析機１１における眠気検出アルゴリズムと同様のステップには同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0049】

（１）〜（３）図２におけるＳ１〜Ｓ３と同様である。
（４）異常値検出部４２が、受信部１４から出力されたＲＲＩが、異常値とみなすべきものであるか否かを判断する（ステップＳ４１）。

【0050】

（５）ＲＲＩが異常値とみなされた場合は（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、異常値除去部４３が、変数Ｎを初期値に戻し、次のＲＲＩの処理を行うためにステップＳ２に戻る（ステップＳ４２）。
（６）〜（１１）ＲＲＩが異常値とみなされない場合は（ステップＳ４１：ＮＯ）、図２におけるＳ４〜Ｓ９と同様である。

【0051】

（実施形態５）
図９は、本発明の実施形態５に係る居眠り予防装置の構成を示す概略図である。
図９に示す居眠り予防装置５は、心電計１０と、解析機５０とを備える。なお、実施形態１の居眠り予防装置１、実施形態２の居眠り予防装置２、実施形態３の居眠り予防装置３及び実施形態４の居眠り予防装置４と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0052】

解析機５０は、受信部１４、判断部５１及び警告部１６を備え、実施形態１の解析機１１と同様に自動車の車内等に設置される。
判断部５１は、上記判断ステップの機能を担っており、受信部１４からＲＲＩを受け取り、眠気検出アルゴリズムに則り解析を行って、眠気が発生する条件が揃ったと判断した場合に眠気トリガを出す。

【0053】

判断部５１は、異常値検出部３２、異常値除去部３３、異常値検出部４２、異常値除去部４３、間隔比較部１７、連続性判断部１８及び変化総量判断部２２を含む。

【0054】

以下に、解析機５０における眠気検出アルゴリズムについて詳細に説明する。
図１０は、本発明の実施形態５における眠気検出アルゴリズムの流れを示すチャートである。なお、実施形態１の解析機１１、実施形態２の解析機２０、実施形態３の解析機３０及び実施形態４の解析機４０における眠気検出アルゴリズムと同様のステップには同一の番号を付し、その説明を省略する。

【0055】

（１）〜（３）図２におけるＳ１〜Ｓ３と同様である。
（４）〜（５）図６におけるＳ３１〜Ｓ３２と同様である。
（６）〜（７）図８におけるＳ４１〜Ｓ４２と同様である。
（８）〜（１１）ＲＲＩが異常値とみなされない場合は（ステップＳ４１：ＮＯ）、図２におけるＳ４〜Ｓ７と同様である。
（１２）〜（１３）図４におけるＳ２１〜Ｓ２２と同様である。
（１４）図２におけるＳ９と同様である。

【0056】

なお、上記各実施形態は矛盾が生じない限り適宜組み合わせることができる。
（検証）
実施形態５の居眠り予防装置５を用いて、本発明の居眠り予防装置の有用性についての検証を行った。
運転者に小型の心電計を装着し、運転中に運転者が眠気を催したときに、時刻記録用のロガーのボタンを押してもらい、眠気が発生した時刻を記録し、警告を発した時刻との相関を検証した。

【0057】

以上のような手法で、運転者２４名から４０分以上の６０個の事例、合計１３３時間のデータを得ることができた。
６０事例のうち眠気の申告が２８件あり、本検証に用いた居眠り予防装置は、このうち２０件について眠気を検知して警告を発することができた（７１％）。また、居眠り運転は発生しなかった。
眠気の申告がないときに警告を発した頻度は平均７３分に１回程度であり、運転者から誤検出による警告は煩わしいと感じる程頻繁ではなかったとの感想を得た。

【0058】

以上のように、本発明に係る居眠り予防装置を用いて、６０事例において、誤検出を煩わしいと感じない程度に抑えつつ、居眠り状態に入りつつある未然の状態を７１％検知することができた。よって、本発明に係る居眠り予防方法及び居眠り予防装置によれば、居眠り状態に入る前に人の眠気を緩和し居眠りを予防することができ、且つ誤検知を少なくすることができる。なお、本居眠り予防方法及び居眠り予防装置は、車用途以外にも利用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１〜５ 居眠り予防装置
１０ 心電計
１１ 解析機
１２ 心電計測部
１３ ＲＲＩ算出部
１４ 受信部
１５ 判断部
１６ 警告部
１７ 間隔比較部
１８ 連続性判断部
２０ 解析機
２１ 判断部
２２ 変化総量判断部
３０ 解析機
３１ 判断部
３２ 異常値検出部
３３ 異常値除去部
４０ 解析機
４１ 判断部
４２ 異常値検出部
４３ 異常値除去部
５０ 解析機
５１ 判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】