生体状態推定装置及びプログラム並びに記録媒体
【課題】例えば運転中などの様に、精度の高い生体状態の推定が難しい状況においても、高い精度の生体状態の推定が可能な生体状態推定装置を提供すること。
【解決手段】ステップ２００では、心電センサ１とドライバの手とが接触しているか否かを判定する。ステップ２１０では、心電波形から算出した心拍間隔が、所定の範囲内であるか否かを判定する。ステップ２００で心電センサ１との接触状態が適切でないと判断された場合、或いは、ステップ２１０で心拍間隔のデータが異常であると判断された場合には、ステップ２３０にて、脈波センサ３とドライバの手とが接触しているか否かを判定する。ステップ２４０では、脈波波形から算出した脈波間隔が、所定の範囲内であるか否かを判定する。ステップ２５０では、脈拍間隔が正常であるので、この脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間し、その心拍間隔を、記憶装置１７や表示装置１９に出力する。
【解決手段】ステップ２００では、心電センサ１とドライバの手とが接触しているか否かを判定する。ステップ２１０では、心電波形から算出した心拍間隔が、所定の範囲内であるか否かを判定する。ステップ２００で心電センサ１との接触状態が適切でないと判断された場合、或いは、ステップ２１０で心拍間隔のデータが異常であると判断された場合には、ステップ２３０にて、脈波センサ３とドライバの手とが接触しているか否かを判定する。ステップ２４０では、脈波波形から算出した脈波間隔が、所定の範囲内であるか否かを判定する。ステップ２５０では、脈拍間隔が正常であるので、この脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間し、その心拍間隔を、記憶装置１７や表示装置１９に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載されてドライバ等の生体の状態を推定できる生体状態推定装置及びプログラム並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転中のドライバの状態を推定する方法として、ドライバの心拍数を測定し、その心拍数の変化からドライバの状態を判定する技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術では、心電信号から心拍数を精度良く検出するために、心拍間隔の状態に基づいて心拍数のデータのチェックしている。
【０００３】
またこれとは別に、医療分野において患者の状態を把握するために、患者の心拍数と心拍間隔とを求める場合、心電図の代替えとして脈波を用いる技術が提案されている（特許文献２参照）。この技術は、脈波センサによって得られた脈波Ｒ−Ｒ間隔を心拍間隔と等価とみなして、心拍間隔を求めるものである。
【特許文献１】特開平６−２２９１４号公報
【特許文献２】特開平８−２２９０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
心電信号は、皮膚に電極を貼り付けて、電極２点間での電位差を増幅することにより検出できるが、例えばステアリングの左右に電極を埋め込んだセンサによる計測の場合や、車内振動下での計測時などでは、心電波形が不安定となることがあり、心電Ｒ波と心電Ｒ波との時間間隔である心拍間隔、ひいては、そこから算出できる生体指標、例えば心拍数やゆらぎを示す心拍間隔の変動値などの算出が困難となるという問題も生ずる。
【０００５】
このような場合、前記特許文献１の技術では、前後の正常な心拍間隔データの中間値で補間しているが、根拠のない補間値では誤差が発生するという問題がある。
また、前記特許文献２の技術においては、心電信号と脈波信号の位相差は、血圧や血管などユーザの状態により変化するため、脈拍間隔と心拍間隔は完全に１：１とはいえず、その誤差が考慮されていないという問題がある。つまり、日常、様々な環境下で計測する場合は、その差を考慮する必要があるが、現状では、脈拍間隔は単に心拍間隔の代替（置き換え）として使用されるだけであり、よって、その誤差を考慮することなく、心拍間隔の変動値を表示したり被験者の状態を推定することは適当でない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、心拍間隔を精度良く検出できる生体状態推定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】
（１）請求項１の発明は、心電波形取得手段によって得られた生体の心電波形と、脈波波形取得手段によって得られた生体の脈波波形とに基づいて、生体の状態を推定する生体状態推定装置であって、前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定する測定状態判定手段と、前記測定状態判定手段によって前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、前記脈波波形を用いて前記心電波形の補間を行う補間手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定し、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、脈波波形を用いて心電波形の補間を行う。
【０００９】
従って、心拍を検出するのに好ましい心電波形が得られない場合であっても、常に高い精度で心拍間隔を検出することができる。よって、この心拍間隔を用いて、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標などの算出ができるので、これらの指標等を用いて生体の状態を精度良く推定することができる。
【００１０】
ここで、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態としては、例えばセンサの装着状態が不十分な場合（電極の非接触等）や、車両振動等によってノイズが発生する場合が挙げられる。つまり、この様な状態では、正確な心拍間隔を求めるのに必要な心電波形が得られないことがある。
【００１１】
（２）請求項２の発明では、 前記測定状態判定手段は、前記心電波形取得手段と前記生体との接触状態又は前記脈波波形取得手段と前記生体との接触状態を検出する接触状態検出手段から信号に基づいて、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
例えば心電センサの様な心電波形取得手段が生体に適正に装着されていない場合（例えば電極に接触していない場合）には、正確な心電波形が得られない。従って、心電波形取得手段と生体との接触状態を、例えば接触インピーダンスセンサの様な接触状態検出手段で検出することにより、心拍の検出に適した状態か否かを判定することができる。
【００１３】
同様に、脈波センサの様な脈波波形取得手段が生体に適正に装着されていない場合（例えばセンサとの間に隙間がある場合）には、正確な脈波波形が得られない。従って、脈波波形取得手段と生体との接触状態を、例えば圧力センサの様な接触状態検出手段で検出することにより、脈拍の検出に適した状態か否かを判定することができる。
【００１４】
（３）請求項３の発明では、前記測定状態判定手段は、心拍間隔が所定の許容範囲を外れたか否かによって、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする。
心拍間隔が通常ではありえない程度に過大な場合や過少な場合には、例えばセンサの装着ミスやノイズ等が原因である考えられるので、その様な場合には、心拍の検出に適した状態ではないと判定する。これにより、心拍の検出に適した状態か否かの状態判定を精度良く行うことができる。
【００１５】
（４）請求項４の発明では、前記補間手段は、心拍間隔を脈拍間隔で補間することを特徴とする。
例えば心電センサによって得られた心拍間隔と例えば脈波センサによって得られた脈拍間隔とは、後述する図４に示す様に、完全ではないものの、ほぼ１：１の対応関係にあるので、精度の高い心電間隔が得られない期間は、脈波間隔を用いて補間することができる。
【００１６】
（５）請求項５の発明では、前記補間手段は、脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点を用いて脈拍間隔を求め、該脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間することを特徴とする。
【００１７】
脈拍間隔は、脈拍毎の波形に繰り返して現れるピーク等を示す特徴点、即ち、脈波波形の特徴点（例えば周知の進行波のピークＰ１等）や、脈波の１階微分波形の特徴点（例えば速度脈波のａ１等）や、波形の２階微分波形の特徴点（例えば加速度脈波のａ等）を用いて算出することができる。
【００１８】
（６）請求項６の発明では、前記補間手段は、心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間することを特徴とする。
本発明は、補間方法を例示したものである。本発明では、後述する図５に示す様に、精度の低い心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間する。これにより、簡易な手法で精度良く心拍間隔を補間することができる。
【００１９】
（７）請求項７の発明では、
前記補間手段は、前回の心電Ｒ波と前回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点との時間差と、今回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点の位置とから、今回の心電Ｒ波位置を推定し、該推定した今回の心電Ｒ波位置と前回の心電Ｒ波との時間間隔を、心拍間隔として補間することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、補間方法を例示したものである。本発明では、後述する図１１に示す様に、脈波波形のずれを考慮して心拍間隔を補間することができる。
（８）請求項８の発明では、前記補間した心拍間隔から、心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明では、補間した心拍間隔を用いることにより、精度良く心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標を算出することができる。
なお、心拍間隔の変動量を示す指標（いわゆる心拍数のゆらぎを示す指標）としては、例えば周知の（心拍数のゆらぎを周波数解析して得られる）ゆらぎの高周波成分（ＨＦ）、低周波成分（ＬＦ）、その成分の比（ＬＦ／ＨＦ）等が挙げられる。
【００２２】
（９）請求項９の発明では、前記心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出する際に、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合のうち少なくとも１種に応じて、データの信頼性を示す信頼度を算出することを特徴とする。
【００２３】
補間が多いということは、好ましい心拍波形が得られていない状態であるので、データの信頼性を示すために、補間の状態に応じた信頼度を算出する。
ここで、補間の数とは、補間を行った回数のことであり、補間の連続数とは、補間を行った回数のうち補間が連続している数のことであり、補間の割合とは、所定期間における心拍数（又は脈波数）のうち補間を行った回数の割合のことである。
【００２４】
（１０）請求項１０の発明では、前記信頼度は、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合について、いずれも多いほど低下することを特徴とする。
補間の数が多いほど、補間を連続して行うほど、または、補間の割合が多いほどデータの信頼性が低いと考えられるので、本発明ではその様に設定している。
【００２５】
（１１）請求項１１の発明では、前記心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち、少なくとも１種を表示することを特徴とする。
本発明では、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標や信頼度を、ディスプレイ等に表示する。なお、音声等で報知してもよい。
【００２６】
（１２）請求項１２の発明は、前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち少なくとも２種から、ユーザの状態を判定することを特徴とする。
本発明は、ドライバ等の状態（例えば不整脈等の状態）を判定する場合は、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標や信頼度を用いるので、精度良く状態判定を行うことができる。
【００２７】
（１３）請求項１３の発明は、前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定の閾値を切り換えることを特徴とする。
例えば信頼度が低い場合には、データの信頼性が低いのであるから、通常通りに心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標による状態判定を行う場合に比べて、例えば異常と判定する基準を高くする（異常との判定をし難くする）ことにより、誤判定を防止することができる。
【００２８】
（１４）請求項１４の発明では、前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定に用いるデータの重み付けを変えることを特徴とする。
判定に用いるデータには、信頼性の高いものと低いものがある。例えば補間の数が同じでも、それが連続した補間であるか否かで信頼性が異なる。よって、例えば信頼度が低い場合には、異常との判定をし難くする様にデータに重み付けすることにより、前記請求項１３の発明と同様に、誤判定を防止することができる。
【００２９】
（１５）請求項１５の発明では、前記ユーザの状態を判定する場合には、その判定結果及び前記信頼度のうち、少なくとも判定結果を表示する。
本発明では、判定結果や信頼度を例えばディスプレイに表示するので、ドライバ等はその表示から自身の状態を認識することができる。
【００３０】
（１６）請求項１６の発明では、前記信頼度が所定以上の場合のみ、前記表示内容を表示することを特徴とする。
信頼度が低い場合、判定結果等を表示しても、ドライバ等に不安を与えるだけであるので、必要度が高いデータのみを表示する様にする。
【００３１】
（１７）請求項１７の発明では、前記信頼度が低下した場合に、該信頼度低下に関する警告を行うことを特徴とする。
信頼度が低下した場合に警告を行うことにより、例えばドライバ等はセンサの装着状態等を確認することができる。
【００３２】
（１８）請求項１８の発明では、前記脈波波形取得手段の装着状態が良いかどうかを、前記装着状態判定手段から判断し、良い場合のみ前記補間処理を実行することを特徴とする。
【００３３】
例えば脈波センサの装着状態が悪い場合には、脈波センサから得られる脈波波形も精度が高いものではない。従って、脈波センサ等の装着状態が良い場合のみ脈波波形による補間を行うのである。
【００３４】
（１９）請求項１９の発明では、前記生体状態の推定を、車両内におけるドライバに対して実行することを特徴とする。
本発明は、生体状態の推定対象を例示したものである。
【００３５】
（２０）請求項２０の発明では、前記信頼度を、車両情報を組み合わせて算出することを特徴とする。
例えば車両がカーブを走行している場合や高速で走行している場合には、センサの装着状態が悪くなったりノイズが大きくなったりすることがある。従って、車両状態に対応して信頼度を設定することが望ましい。
【００３６】
（２１）請求項２１の発明では、前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうちの少なくとも２種と、車両情報とから、前記ドライバの状態を判定することを特徴とする。
【００３７】
上述した様に、車両の状態によってセンサ等から得られる信号の状態も変化するので、生体情報だけでなく、車両情報（例えば車速や操舵角）も加味してドライバの状態を判定することが好ましい。
【００３８】
（２２）請求項２２の発明では、前記ドライバの状態を判定結果に基づいて、車両を制御することを特徴とする。
例えばドライバの状態が運転に好ましくない状態となった場合（例えば不整脈が発生した場合）などには、その旨を記憶したり、又はその旨を報知する（例えばディスプレイに表示又は音声等で報知）。また、車両の走行状態を制御する。具体的には、加速を禁止したり、徐々に速度を低下させたり、ハザードランプを点滅する制御等を実施してもよい。
【００３９】
（２３）請求項２３の発明では、前記車両のナビゲーション装置を用いて、前記生体状態の推定結果及び警告内容の少なくとも一方を表示することを特徴とする。
ナビゲーション装置には、ディスプレイが装備されているので、このディスプレイを用いて判定結果や警告を表示する。なお、音声等で報知してもよい。
【００４０】
（２４）請求項２４の発明は、前記請求項１〜２３のいずれかに記載の生体状態推定装置の機能を実現させるためのプログラムである。
よって、マイクロコンピュータ等でこのプログラムを実施することにより、補間処理、指標等の演算処理、生体状態の推定処理等を行うことができる。
【００４１】
（２５）請求項２５の発明は、前記請求項２４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
よって、この記録媒体に記録したプログラムを用いて、補間処理、指標等の演算処理、生体状態の推定処理等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に、本発明の最良の形態（実施形態）について説明する。
［第１実施形態］
本実施形態では、自動車に搭載されてドライバの心拍間隔などを測定するとともに、その測定結果などに基づいてドライバの状態の評価を行う生体状態推定装置について説明する。
【００４３】
ａ）まず、本実施形態の生体状態推定装置のシステム構成を、図１のブロック図に基づいて説明する。
図１に示す様に、本実施形態の生体状態推定装置１は、心電センサ１と、脈波センサ３と、心電アンプ５と、脈波アンプ７と、心電センサ用接触センサ９と、脈波センサ用接触センサ１１と、車両センサ１３と、電子制御装置１５と、記憶装置１７と、表示装置１９と、通信装置２１とを備えている。
【００４４】
このうち、前記電子制御装置１５は、心電波形取得部２３と、脈波波形取得部２５と、運転状態判定部２７と、信号処理演算部２９と、ドライバ状態判定部３１と、車両制御部３３とを備えている。
【００４５】
以下、各構成について説明する。
前記心電センサ１は、心電波形を取得するための心電波形取得手段であり、図２に示す様に、心電位を測定するための一対の電極３５、３７が、車両を操舵するためのステアリング３９の表面に配置され、心電センサ１の本体（電気回路等：図示せず）がステアリング３９の内部に埋め込まれている。ここで、電極３５、３７をステアリング３９表面に配置するのは、運転者の左右の手のそれぞれに確実に電極３５、３７を接触させる様にするためである。この心電センサ１は、採取した心電波形に関する信号を心電アンプ５に送信する。なお、心電センサ１の本体は、ステアリングコラム４１内部やダッシュボード（図示せず）内部に配置してもよい。
【００４６】
前記脈波センサ３は、光電素子を用いて指の血流量から血圧や脈拍数を算出するための脈波波形取得手段であり、心電センサ１と同様に、運転者の指の腹の部分に（光の送受信を行う）測定部４３を確実に接触させる様に、測定部４３はステアリング３９の表面に配置され、脈波センサ３の本体（電気回路等：図示せず）はステアリング３９の内部に埋め込まれている。この脈波センサ３は、採取した脈拍および血圧に関する信号を脈波アンプ７に送信する。なお、脈波センサ３は、運転者の手首に巻きつける様に装着され圧電素子を用いて脈拍や血圧を測定する様にしてもよい。
【００４７】
前記心電アンプ５及び脈波アンプ７は、それぞれ心電センサ１及び脈波センサ３から受信した信号を増幅するための装置である。この心電アンプ５及び脈波アンプ７は、増幅した信号を、それぞれ心電波形取得部２３及び脈波波形取得部２５に送信する。
【００４８】
前記心電センサ用接触センサ９は、心電センサ１が皮膚に接触しているかどうかを識別するセンサ（例えば一対の電極を備えた接触インピーダンス計測センサ）であり、心電センサ１と一体もしくは併設されている。
【００４９】
例えば右手用の接触インピーダンス計測センサの一方の確認用電極は、図２に示す様に、心電センサ１の一方の電極３５と共用され、他方の確認用電極４５は前記電極３５と隣接して配置されている。この場合、右手がステアリングの右側の電極３５及び確認用電極４５に接触したときに、この電極３５及び確認用電極４５間のインピーダンスを求めることにより、右手が心電センサ１の一方の電極３５に接触していると判断できる。同様に、左用の接触インピーダンス計測センサの一方の確認用電極は、心電センサ１の一方の電極３７と共用され、他方の確認用電極４６は前記電極３７と隣接して配置されている。
【００５０】
前記脈波センサ用接触センサ１１は、脈波センサ３が皮膚に接触しているかどうかを識別するセンサ（例えば圧力センサ）であり、脈波センサ３と一体もしくは併設されている。例えば圧力センサの感圧部４７は、脈波センサ３の測定部４３に隣接して配置されている。
【００５１】
前記車両センサ１３は、例えば図示しない車速センサ、操舵角センサ、スロットル開度センサ、ブレーキセンサなど、車両の走行状態などの各種の車両状態を検出するセンサである。
【００５２】
前記記憶装置１７は、例えばハードディスク等からなり、測定した心拍間隔等の各種のデータを記憶する装置である。この記憶装置１７では、車両制御部３３にてデータ記憶が必要と判定された場合には、心電波形取得部６及び脈波波形取得部７にて取得した心電波形及び脈波波形、信号処理演算部２９にて算出された心拍間隔及び心拍間隔の変動量を示す指標、ドライバ状態判定部３１にて判定したドライバの状態推定結果等を記憶する。
【００５３】
前記表示装置１９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等のナビゲーション装置に用いられる車載用表示装置である。この表示装置１９は、後述する様に、心拍数やドライバの状態推定結果、その結果の信頼度などを表示する装置である。なお、場合によっては、車両を停車させるよう警告メッセージを画面に表示させたり、付属のスピーカから音声メッセージを発したり、或いは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の警告ランプを点滅させたりする。
【００５４】
前記通信装置２１は、外部との通信を行うための装置であり、電子制御装置１５からの指令により、医療機関や救急等の予め登録された連絡先に警報を発したり、車両の位置情報を伝達したりするために使用される。
【００５５】
ｂ）次に、前記電子制御装置１５について説明する。
電子制御装置１５は、周知のマイクロコンピュータを主要部とする制御装置であり、心電センサ１、脈波センサ３、及び車両センサ１３などからの信号を入力し、その信号を、前記心電波形取得部２３、脈波波形取得部２５、運転状態判定部２７、信号処理演算部２９、及びドライバ状態判定部３１にて処理し、その処理結果に応じて、記憶装置１７、表示装置１９、及び通信装置２１に対して制御信号を出力する。
【００５６】
以下、電子制御装置１５の各機能について説明する。
前記心電波形取得部２３では、心電アンプ５により増幅された心電波形を取得し、同様に、脈波波形取得部２５では、脈波アンプ７により増幅された脈波波形を取得する。
【００５７】
ここで心電波形（心電図波形）について、図３に基づいて説明する。
心電波形は、主に、心房の電気的興奮を反映するＰ波と、心室の電気的興奮を反映するＱ波、Ｒ波、及びＳ波（以下、「ＱＲＳ群」という。）と、興奮した心室の心筋細胞が再分極する過程を反映するＴ波とから構成されている。
【００５８】
このうち、Ｒ波の波高（電位差）が最も大きく、筋電位等のノイズに対して最も頑健であるといえる。次に波高が大きいのがＴ波であり、Ｐ波が最も小さい波高を有する。心電波形のうち、Ｒ波ピークとＲ波ピークの間隔を心拍間隔（ＲＲＩ）と呼び、心拍間隔の逆数に６０を乗じて心拍数が算出できる。
【００５９】
更に、心拍間隔の変動量から、人の状態評価が可能となる。この心拍間隔の変動量を示す指標として、例えば、心拍間隔を周波数解析することで自律神経活動量を評価できるといわれている。具体的には、高周波成分ＨＦ（０．１５〜０．４Ｈｚ）が副交感神経活動量を反映し、低周波成分ＬＦ（０．０４〜０．１５Ｈｚ）と高周波成分との比（ＬＦ／ＨＦ）が交感神経活動量を反映するといわれている。また、任意時間帯における心拍間隔の標準偏差ＳＤ、さらにそれを心拍間隔の平均値で規格化する下記の変動係数ＣＶｒｒという指標なども使われている。
ＣＶｒｒ＝任意時間帯における心拍間隔のＳＤ／任意時間帯における心拍間隔の平均
前記車両状態判定部２７では、車両センサ１３からの信号を受信して、車両が停車中であるか、一定速度で走行中であるか、加速若しくは減速中であるか、または、カーブ若しくは曲がり角等を通過中であるか（つまりステアリング３４をきっているか）等を判定する。
【００６０】
この車両状態判定部２７における判定結果は、信号処理演算部２９に送信され、後述するドライバの心電、脈波に基づいた状態推定などに反映する。例えば、車両停車中は、運転者が安静状態になり易く筋電位等のノイズが少なくなるが、走行中やステアリング操作中は、ノイズも増加するために、その考慮が必要となる。
【００６１】
前記信号処理演算部２９は、後に詳述する様に、心電波形取得部２３で取得した心電波形、脈波波形取得部２５で取得した脈波波形などに基づいて、心拍間隔を補正するとともに、心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標を算出する。この信号処理演算部２９にて算出された結果は、ドライバ状態推定部３１に出力される。
【００６２】
前記ドライバ状態推定部３１では、信号処理演算部２９にて算出した補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標から、ドライバの状態を推定する。例えば、ドライバの体調であったり眠気であったり、ドライバが運転に適した状態かを推定する。なお、この推定方法については、例えば特開２００５−３１２６５３号公報に記載の心拍間隔の標準偏差の大きさを用いる等の周知の手法を採用できる。このドライバ状態判定部３１にて判定されたドライバの状態推定結果は、車両制御部３３に送信される。
【００６３】
前記車両制御部３３では、ドライバ状態推定部３１の推定結果に基づいて、ドライバ、同乗者、車両などへ、どのようなアクションを起こすかを決定する。そして、その決定に応じた制御信号は、記憶装置１７、表示装置１９、通信装置２１に出力される。
【００６４】
この他、車両制御部３３は、例えば、ドライバの状態が運転するには危険と判定した場合は、ドライバの車両操作を支援するよう自動的に段階的ブレーキをかけ、車両を安全に停車されたり、周囲の車両に注意を促すために、ハザードランプを点滅させてもよい。
【００６５】
ｃ）次に、本実施形態における特徴的な処理の概要について説明する。
＜心拍間隔の補間処理＞
図３に示す心電波形のＲ波検出には、元波形もしくは微分波形から最大ピークを求める方法があり、また、特開２００７−３０１１０１号公報で示すようなテンプレートから求める方法がある。
【００６６】
しかし、ここで問題となるのが心電波形の検出精度である。
つまり、心電センサ１が採取する心電波形は、車両が停車中の場合や一定速度で直進走行している場合等、運転者が安静状態にある場合には、運転者の体動も比較的小さく、運転者の手とステアリング３９表面の電極３５、３７との接触圧も一定になり易いので、心電波形が比較的安定する傾向にある。しかし、心電センサ１が採取する心電波形は、運転者の体動による筋電位等の影響を受け易く、車両が加速中、減速中またはカーブ走行中の場合等には、運転者の体動も比較的大きく、運転者の手とステアリング３９表面の電極３５、３７との接触圧が変化し易いので、心電波形は乱れ易い傾向にある。また、心電センサ１は、運転者がステアリング３９を操作する際、片手をステアリング３９から離したりすると、その間、心電波形を採取できなくなる。
【００６７】
一方、脈波センサ３が採取する脈波波形も、心電波形と同様に、運転者の体動によって乱れる傾向にある。しかし、心電波形とは、その計測原理や計測部位が異なることから、必ずしも波形の乱れが心電波形と同期しているわけではない。特に、前述した様に、心電波形は左手、右手の２点間の差動増幅で採取するが、脈波波形は１点での採取になるため、片手をステアリング３９から離しても脈波波形が採取できる。
【００６８】
図４に、運転中に片手が一瞬浮いた時の心電波形と、脈波波形と、脈波の微分波形と、脈波の２階微分波形を示す。図４に示す様に、心電波形はノイズで乱れていても脈波波形は正常に採取できている時間帯が存在することが分かる。
【００６９】
また、脈波は心臓が拍動するとほぼ同時に体中に伝わるので、心電波形と脈波波形は、末梢に伝導する分の位相差はあるが、ほぼ同じ周期で形成される。つまり、心電波形ＲＲＩａ、脈波波形ＲＩａ、脈波の微分波形ＰＩ２ａ、脈波の２階微分波形ＰＩ３ａはほぼ等価である。
【００７０】
そこで、本実施形態では、脈波と心電を同時収集する構成において、心拍間隔の欠落部を脈波にて補間するのである。具体的には、心電波形のＲＲＩｂが前回と比べて異常に変動したとき、脈波波形のＰＩｂ、脈波の微分波形ＰＩ２ｂ、脈波の２階微分波形ＰＩ３ｂの少なくとも１つにて補間する。
【００７１】
例えば図５に示す様に、心拍間隔を脈拍間隔で補間することで、ほぼ正確な心拍間隔、またその変動量を示す指標を算出することができる。つまり、心拍間隔が同図の例えば６〜８秒の間において異常に大きくなった場合でも、それに対応する脈波間隔を心拍間隔として採用することにより、ほぼ正確な心拍間隔が得られる。
【００７２】
詳しくは、心拍間隔と脈拍間隔とは、ほぼ１対１に対応しているので、脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間する場合には、正確な心拍間隔が得られている期間のデータを利用して、本来正確な心拍間隔が得られると予想されるタイミングを、例えば心電Ｒ波位置と脈波特徴量の位置を比較する等の様にして決め、そのタイミングに対応した脈拍間隔をそのま心拍間隔として採用するのである。
【００７３】
これにより、単純に従来技術（特開平６−２２９１４号公報参照）の様に中間値で補正する場合よりも、心拍間隔の精度が向上する。
また、本実施形態は、心拍間隔の欠落部を脈拍間隔で補間するものであるが、例えば脈波センサ３が体と接触せず、脈波波形が検出できない時間帯も発生する。したがって、圧力センサなどで脈波センサ３と体との接触を判定し、非接触と判定した場合は、補間処理をしない。
＜補間した心拍間隔を用いた信頼度等の処理＞
前記ドライバ状態推定部３１では、信号処理演算部２９にて算出した補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標から、ドライバの状態を推定する。
【００７４】
例えば、ドライバの体調（例えば不整脈の発生状態や血圧の状態）であったり眠気であったり、ドライバが運転に適した状態かを推定する。なお、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標からドライバの状態を推定する手法としては、周知の例えば特開２００５−３１２６５３号公報に記載の技術を採用できる。
【００７５】
この場合、心拍間隔の欠落部を脈拍間隔で補間処理した指標を、そのまま用いることも可能であるが、一層精度を上げることも考えられる。
つまり、心拍間隔と脈拍間隔はほぼ等価するものの、完全に１：１で対応するわけでなく、心臓から血管までの間における血圧や血管状態でその関係は変化するので、補間処理した指標をそのまま用いると、ドライバの状態推定結果に誤判定が生じるという可能性がある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、前述の補間方法とともに、心拍間隔の補間条件から、心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標の信頼度を算出して表示し、更に、その信頼度に応じて、ドライバの状態判定の条件に反映する。
【００７７】
ここで、信頼度について説明する。
前記信頼度とは、ドライバの状態を判断するデータ、例えば心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標の信頼性の程度（レベル）を示すものであり、脈拍間隔の補間数や解析対象の時間帯における割合が多いほど、信頼度は低下するものとする。
【００７８】
例えば、心拍間隔６０データのうち、全体の１０％である６データを脈拍間隔で補間した場合、信頼度９０％とする。さらに、１点ずつ心拍間隔が欠落する場合よりも連続で欠落した場合の方が誤差が大きくなることから、補間の連続数が多いほど、信頼度は低下するものとする。例えば、１０％のデータが１点ずつ欠落した場合を信頼度９０％とすると、それらが連続して欠落している場合は、信頼度低下を２倍とし、信頼度８０％とする。
【００７９】
この様にして得られた信頼度を、補間処理後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標とともにドライバ等へ表示することで、表示された数値全てを信用するような誤解を招くことを防止できる。なお、更に信頼度が低下する場合には、心電や脈波のセンサ接触が不良であることが考えられるため、ドライバへ警告、注意を報知する。
【００８０】
また、この様にして得られた信頼度は、補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標とともに、ドライバの状態推定に反映する。
例えば、ＨＦを用いてドライバが運転に適さない状態を判定する際、信頼度１００％の場合には信頼性が高いことを想定して閾値を設定できるが、信頼性５０％の場合は１００％と同様の閾値を設定すると、ドライバの状態が通常状態にもかかわらず、異常状態であると誤判定を招く可能性も出てくる。したがって、例えば、信頼度が低い場合には、運転不適状態の判定閾値を上げることで、誤判定をしない様にする。
【００８１】
ここで、図６に状態推定の閾値設定の例を示す。例えば、信頼度１００％時の閾値をＴと設定すると、信頼度Ｓ％時の閾値は、Ｔ／Ｓとして、信頼度が低くなるほど、閾値を上げて、危険と誤判定しにくくする。
【００８２】
更に、前記閾値だけでなく、下記の様に、データの連続性から状態を判定してもよい。
例えば、図７に示す様に、ＨＦが所定の閾値よりも５データ連続で上回ったとき、危険と判定してもよい。しかし、５データ全てが信頼度１００％でない場合には、状態判定結果の信頼性を欠くことになる。そこで、単純に連続データ数のみで判定せず、データ毎の信頼度で重み付けすることとする。例えば、信頼度１００％のときを１、信頼度５０％を０．５とし、判定条件をデータ数５ではなく、重み付けも含め５とする。これにより信頼度１００％のときは、５データ連続で危険と判定し、信頼度５０％のときは、１データ０．５のため、閾値を１０データ連続で上回ったとき危険と判定する。
【００８３】
そして、この様にして得られたドライバの状態推定結果をドライバへ表示する。
また、状態推定結果だけでなく、判定時の信頼度も同時に表示してもよい。
更に、状態推定の内容、運転操作への支障、個々の好みによって、常時表示せず必要なときだけ表示する方が望ましいことも考えられるため、信頼度が所定以上、例えば信頼度８０％以上のみ、状態推定結果、信頼度を表示してもよい。なお、信頼度の低下を警告してもよい。
【００８４】
ｄ）次に、電子制御装置１５にて行われる処理について、図８〜図１０のフローチャートに基づいて説明する。
＜メインルーチン＞
本処理は、心電波形及び脈波波形の取得から補間処理までを行うものである。
【００８５】
図８のステップ（Ｓ）１００では、心電センサ１によって得られた心電波形から、その心電Ｒ波を検出する。
続くステップ１１０では、心電Ｒ波のピーク間隔から、心拍間隔（ＲＲＩ：図４のＲＲＩａ等）を算出する。
【００８６】
続くステップ１２０では、脈波センサ３によって得られた脈波波形から、脈波特徴点を検出する。例えば前記図４に示す脈波波形からそのピーク（例えば周知の進行波のピークＰ１等）を求める。なお、図４の脈波の微分波形を用いる場合は、その特徴量（例えば速度脈波のａ１等）を用いることができ、同様に、脈波の２階微分波形を用いる場合は、その特徴量（例えば加速度脈波のａ等）を用いることができる。
【００８７】
続くステップ１３０では、例えば脈波特徴点のピークの間隔（図４のＰＩａ等）を算出する。
続くステップ１４０では、後述する補間処理を実施するか否か（即ち補間処理が必要で且つそれが可能か否か）の判定処理を行う。なお、補間処理を実施すると判定された場合には、例えばそれを示すフラグを設定する。
【００８８】
続くステップ１５０では、補間処理を実行するか否かを、前記フラグが設定されているか否かによって判定する。ここで肯定判断されると、ステップ１６０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００８９】
ステップ１６０では、上述した補間処理を実行する。すなわち、脈波センサ３によって得られた脈拍間隔を用いて、心電センサ１によって得られた心拍間隔を補間する処理を行い、一旦本処理を終了する。
＜補間処理可否判定＞
本処理は、前記ステップ１４０の補間処理の可否判定を行う処理である。
【００９０】
図９のステップ２００では、心電センサ１とドライバの手（検出部）とが接触しているか否か（即ち心電センサ１から正確な信号が得られるか否か）を、心電センサ用接触センサ（接触インピーダンス計測センサ）９からの信号により判定し、ここで肯定判断されるとステップ２１０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００９１】
つまり、例えば右手の場合、接触インピーダンス計測センサによって、その確認用電極４５と心電センサ１の電極３５とに人の手が触れていた場合に得られるインピーダンスと同様なインピーダンスが検出された場合には、心電センサ１の電極３５にドライバの手が接触していると判断するのである。
【００９２】
ステップ２１０では、心電波形から算出した心拍間隔が、所定の範囲内（心拍間隔が正常と判断できる範囲内）であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００９３】
ステップ２３０では、心拍間隔が正常であるので、補正せず、その心拍間隔を、例えば記憶装置１７に記憶したり、表示装置１９に表示したり、通信装置２１により外部に通信したりし、一旦本処理を終了する。
【００９４】
一方、前記ステップ２００で否定判断された場合（即ち心電センサ１との接触状態が適切でないと判断された場合）、或いは、前記ステップ２１０で否定判断された場合（即ち、心拍間隔のデータが異常であると判断された場合）には、ステップ２３０にて、脈波センサ３とドライバの手（検出部）とが接触しているか否かを判定する。即ち、脈波センサ３から正確な信号が得られるか否かを、脈波センサ用接触センサ（圧力センサ）１１からの信号により判定し、ここで肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断されるとステップ２６０に進む。
【００９５】
つまり、例えば圧力センサによって、その感圧部４７に人の手が触れていた場合に得られる圧力と同様な圧力が検出された場合には、脈波センサ３の測定部４３にドライバの手が接触していると判断するのである。
【００９６】
ステップ２４０では、脈波波形から算出した脈波間隔が、所定の範囲内（脈波間隔が正常と判断できる範囲内）であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２５０に進み、一方否定判断されるとステップ２６０に進む。
【００９７】
ステップ２５０では、脈拍間隔が正常であるので、この脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間し、その心拍間隔を、例えば記憶装置１７に記憶したり、表示装置１９に表示したり、通信装置２１により外部に通信したりし、一旦本処理を終了する。
【００９８】
一方、前記ステップ２３０で否定判断された場合（即ち脈波センサ３との接触状態が適切でないと判断された場合）、或いは、前記ステップ２４０で否定判断された場合（即ち、脈拍間隔のデータが異常であると判断された場合）には、ステップ２６０にて、心拍間隔及び脈波間隔ともエラーとして、補間処理を実施せず、一旦本処理を終了する。
＜ドライバの状態判定＞
本処理は、補間処理によって得られた心拍間隔を用いて、心拍数や心拍間隔の変動量の指標を求め、それらに基づいてドライバの状態を推定する処理である。
【００９９】
図１０のステップ３００では、補間した心拍間隔を用いて、心拍数（心拍間隔の逆数×６０）を算出する。
続くステップ３１０では、心拍間隔の周波数解析を行って、ＬＦ、ＨＦ、ＬＦ／ＨＦ等の指標を算出する。
【０１００】
続くステップ３２０では、上述した指標を用いて、例えば特開２００７−３０１１０１等に示す様に、ドライバの状態（例えば不整脈や血圧の状態など）が、何らかの警告を必要とする状態か否か（即ち正常な状態では無いか否か）を判定する処理を行う。なお、判定処理の結果、ドライバの状態が正常ではないと判定された場合には、例えばそれを示すフラグを設定する。
【０１０１】
この判定を行う場合には、上述した様に、データの信頼度等を加味してドライバの状態を判定する。例えば補間の数、補間の連続数、補間の割合が多い場合には、データの信頼性が低いので、ドライバの状態を異常と判定する閾値を上げたり、逆に、データの重み付けを調節して、誤判定をしない様にする。更に、車両の走行状態によってもデータの信頼性が変化するので、例えばカーブを走行中や高速走行中の場合には、データの信頼度を低く設定してもよい。
【０１０２】
続くステップ３３０では、警告等の処理を実行するか否かを、前記フラグが設定されているか否かによって判定する。ここで肯定判断されると、ステップ３４０に進み、一方否定判断されるとステップ３５０に進む。
【０１０３】
ステップ３４０では、ドライバが正常な状態では無いと判定されたので、その内容に応じて、警報等を報知して、例えば表示装置１９に表示したり音声等で報知して、一旦本処理を終了する。
【０１０４】
一方、ステップ３５０では、ドライバが正常な状態であるので、例えばその旨を表示したり、心拍数等のデータを表示装置１９に表示して、一旦本処理を終了する。
ｅ）この様に、本実施形態では、心電センサ１及び脈波センサ３からの信号を用いて、心電間隔及び脈波間隔を算出するとともに、心電間隔のデータが正常でない場合には、脈波間隔を用いて心電間隔を補間するので、常に精度の良いデータが得られるという顕著な効果を奏する。
【０１０５】
また、補間した心拍間隔から心拍数、ＬＨ、ＨＦ、ＬＦ／ＨＦ等のドライバの状態を判定する指標を算出するとともに、この指標を用いてドライバの状態を判定する際には、データの信頼度も考慮するので、ドライバの状態を誤判定する可能性が低いという利点がある。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。
【０１０６】
図１１に示す様に、心電波形と脈波波形（ここでは例えば脈波の微分波形）とには、時間的なズレがある。
本実施形態では、例えば前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1と対応する（微分波形の）脈波特徴点位置Ｐt-1が検出できるとともに、欠落した心電Ｒ波に対応する今回の脈波特徴点位置Ｐtが検出できた場合は、今回の脈波特徴点位置Ｐtと、前回の脈波特徴点位置Ｐt-1と前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1との時間差Ｄt-1から、今回の心電Ｒ波位置Ｐtを推定し、補間することができる。
【０１０７】
詳しくは、推定した今回の心電Ｒ波位置Ｐtは、今回の脈波特徴点位置Ｐtから、前回の脈波特徴点位置Ｐt-1と前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1との時間差Ｄt-1を引くことにより求めることができる。
【０１０８】
本実施形態でも、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。
以上、本実施形態では車両内のドライバを対象とした例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明を逸脱しない範囲で、種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０９】
（１）ここで車両内のドライバを対象としたのは、車両内は、安定した心電計測が困難な状況が多く、本発明が特に生かされる用途であるためである。
また、車両状態、車両操作状況が、心電、脈波の取得性能に大きく影響するので、車両内にて本発明を実施する場合は、車速や操舵角等の車両情報を信頼度算出に反映することが好ましい。また、車両情報も組み合わせて、ドライバの状態を推定してもよい。
【０１１０】
例えば、ステアリング操作量が多いときなど、信頼度を低下させる。また、車両速度が速いほど、前述の推定判定の閾値を下げて、危険と判定し易くしてもよい。
（２）また、車両とは関係なく、既存の心電装置、脈波装置で同時に取得した心電波形、脈波波形をパーソナルコンピュータに読み込み、パーソナルコンピュータにて、測定対象の状態を判定してもよい。
【０１１１】
（３）更に、上述した生体状態推定装置の機能は、コンピュータのプログラムにより実行される処理により実現することができ、このプログラムは、記録媒体に記録できる。
つまり、上述した様なプログラムをコンピュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭ等をコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭ等をコンピュータシステムに組み込んで用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１実施形態の生体状態推定装置の機能を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における各センサの配置を示す説明図である。
【図３】心電信号を示すグラフである。
【図４】心電波形、脈波波形、脈波の微分波形、脈波の２階微分波形の対応関係を示すグラフである。
【図５】脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間する手法を示す説明図である。
【図６】信頼度に応じて閾値を変更する手法を示すグラフである。
【図７】連続するデータを用いた危険判定の手法を説明するグラフである。
【図８】第１実施形態におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】心拍間隔の補間方法の処理を示すフローチャートである。
【図１０】ドライバの状態を判定する処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態において、心電波形、脈波波形、脈波の微分波形、脈波の２階微分波形の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１３】
１…心電センサ
３…脈波センサ
１３…車両センサ
１９…表示装置
２９…信号処理演算部
３１…ドライバ状態判定部
３３…車両制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載されてドライバ等の生体の状態を推定できる生体状態推定装置及びプログラム並びに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、運転中のドライバの状態を推定する方法として、ドライバの心拍数を測定し、その心拍数の変化からドライバの状態を判定する技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術では、心電信号から心拍数を精度良く検出するために、心拍間隔の状態に基づいて心拍数のデータのチェックしている。
【０００３】
またこれとは別に、医療分野において患者の状態を把握するために、患者の心拍数と心拍間隔とを求める場合、心電図の代替えとして脈波を用いる技術が提案されている（特許文献２参照）。この技術は、脈波センサによって得られた脈波Ｒ−Ｒ間隔を心拍間隔と等価とみなして、心拍間隔を求めるものである。
【特許文献１】特開平６−２２９１４号公報
【特許文献２】特開平８−２２９０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
心電信号は、皮膚に電極を貼り付けて、電極２点間での電位差を増幅することにより検出できるが、例えばステアリングの左右に電極を埋め込んだセンサによる計測の場合や、車内振動下での計測時などでは、心電波形が不安定となることがあり、心電Ｒ波と心電Ｒ波との時間間隔である心拍間隔、ひいては、そこから算出できる生体指標、例えば心拍数やゆらぎを示す心拍間隔の変動値などの算出が困難となるという問題も生ずる。
【０００５】
このような場合、前記特許文献１の技術では、前後の正常な心拍間隔データの中間値で補間しているが、根拠のない補間値では誤差が発生するという問題がある。
また、前記特許文献２の技術においては、心電信号と脈波信号の位相差は、血圧や血管などユーザの状態により変化するため、脈拍間隔と心拍間隔は完全に１：１とはいえず、その誤差が考慮されていないという問題がある。つまり、日常、様々な環境下で計測する場合は、その差を考慮する必要があるが、現状では、脈拍間隔は単に心拍間隔の代替（置き換え）として使用されるだけであり、よって、その誤差を考慮することなく、心拍間隔の変動値を表示したり被験者の状態を推定することは適当でない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、心拍間隔を精度良く検出できる生体状態推定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】
（１）請求項１の発明は、心電波形取得手段によって得られた生体の心電波形と、脈波波形取得手段によって得られた生体の脈波波形とに基づいて、生体の状態を推定する生体状態推定装置であって、前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定する測定状態判定手段と、前記測定状態判定手段によって前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、前記脈波波形を用いて前記心電波形の補間を行う補間手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定し、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、脈波波形を用いて心電波形の補間を行う。
【０００９】
従って、心拍を検出するのに好ましい心電波形が得られない場合であっても、常に高い精度で心拍間隔を検出することができる。よって、この心拍間隔を用いて、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標などの算出ができるので、これらの指標等を用いて生体の状態を精度良く推定することができる。
【００１０】
ここで、心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態としては、例えばセンサの装着状態が不十分な場合（電極の非接触等）や、車両振動等によってノイズが発生する場合が挙げられる。つまり、この様な状態では、正確な心拍間隔を求めるのに必要な心電波形が得られないことがある。
【００１１】
（２）請求項２の発明では、 前記測定状態判定手段は、前記心電波形取得手段と前記生体との接触状態又は前記脈波波形取得手段と前記生体との接触状態を検出する接触状態検出手段から信号に基づいて、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
例えば心電センサの様な心電波形取得手段が生体に適正に装着されていない場合（例えば電極に接触していない場合）には、正確な心電波形が得られない。従って、心電波形取得手段と生体との接触状態を、例えば接触インピーダンスセンサの様な接触状態検出手段で検出することにより、心拍の検出に適した状態か否かを判定することができる。
【００１３】
同様に、脈波センサの様な脈波波形取得手段が生体に適正に装着されていない場合（例えばセンサとの間に隙間がある場合）には、正確な脈波波形が得られない。従って、脈波波形取得手段と生体との接触状態を、例えば圧力センサの様な接触状態検出手段で検出することにより、脈拍の検出に適した状態か否かを判定することができる。
【００１４】
（３）請求項３の発明では、前記測定状態判定手段は、心拍間隔が所定の許容範囲を外れたか否かによって、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする。
心拍間隔が通常ではありえない程度に過大な場合や過少な場合には、例えばセンサの装着ミスやノイズ等が原因である考えられるので、その様な場合には、心拍の検出に適した状態ではないと判定する。これにより、心拍の検出に適した状態か否かの状態判定を精度良く行うことができる。
【００１５】
（４）請求項４の発明では、前記補間手段は、心拍間隔を脈拍間隔で補間することを特徴とする。
例えば心電センサによって得られた心拍間隔と例えば脈波センサによって得られた脈拍間隔とは、後述する図４に示す様に、完全ではないものの、ほぼ１：１の対応関係にあるので、精度の高い心電間隔が得られない期間は、脈波間隔を用いて補間することができる。
【００１６】
（５）請求項５の発明では、前記補間手段は、脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点を用いて脈拍間隔を求め、該脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間することを特徴とする。
【００１７】
脈拍間隔は、脈拍毎の波形に繰り返して現れるピーク等を示す特徴点、即ち、脈波波形の特徴点（例えば周知の進行波のピークＰ１等）や、脈波の１階微分波形の特徴点（例えば速度脈波のａ１等）や、波形の２階微分波形の特徴点（例えば加速度脈波のａ等）を用いて算出することができる。
【００１８】
（６）請求項６の発明では、前記補間手段は、心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間することを特徴とする。
本発明は、補間方法を例示したものである。本発明では、後述する図５に示す様に、精度の低い心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間する。これにより、簡易な手法で精度良く心拍間隔を補間することができる。
【００１９】
（７）請求項７の発明では、
前記補間手段は、前回の心電Ｒ波と前回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点との時間差と、今回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点の位置とから、今回の心電Ｒ波位置を推定し、該推定した今回の心電Ｒ波位置と前回の心電Ｒ波との時間間隔を、心拍間隔として補間することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、補間方法を例示したものである。本発明では、後述する図１１に示す様に、脈波波形のずれを考慮して心拍間隔を補間することができる。
（８）請求項８の発明では、前記補間した心拍間隔から、心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明では、補間した心拍間隔を用いることにより、精度良く心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標を算出することができる。
なお、心拍間隔の変動量を示す指標（いわゆる心拍数のゆらぎを示す指標）としては、例えば周知の（心拍数のゆらぎを周波数解析して得られる）ゆらぎの高周波成分（ＨＦ）、低周波成分（ＬＦ）、その成分の比（ＬＦ／ＨＦ）等が挙げられる。
【００２２】
（９）請求項９の発明では、前記心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出する際に、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合のうち少なくとも１種に応じて、データの信頼性を示す信頼度を算出することを特徴とする。
【００２３】
補間が多いということは、好ましい心拍波形が得られていない状態であるので、データの信頼性を示すために、補間の状態に応じた信頼度を算出する。
ここで、補間の数とは、補間を行った回数のことであり、補間の連続数とは、補間を行った回数のうち補間が連続している数のことであり、補間の割合とは、所定期間における心拍数（又は脈波数）のうち補間を行った回数の割合のことである。
【００２４】
（１０）請求項１０の発明では、前記信頼度は、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合について、いずれも多いほど低下することを特徴とする。
補間の数が多いほど、補間を連続して行うほど、または、補間の割合が多いほどデータの信頼性が低いと考えられるので、本発明ではその様に設定している。
【００２５】
（１１）請求項１１の発明では、前記心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち、少なくとも１種を表示することを特徴とする。
本発明では、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標や信頼度を、ディスプレイ等に表示する。なお、音声等で報知してもよい。
【００２６】
（１２）請求項１２の発明は、前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち少なくとも２種から、ユーザの状態を判定することを特徴とする。
本発明は、ドライバ等の状態（例えば不整脈等の状態）を判定する場合は、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標や信頼度を用いるので、精度良く状態判定を行うことができる。
【００２７】
（１３）請求項１３の発明は、前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定の閾値を切り換えることを特徴とする。
例えば信頼度が低い場合には、データの信頼性が低いのであるから、通常通りに心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標による状態判定を行う場合に比べて、例えば異常と判定する基準を高くする（異常との判定をし難くする）ことにより、誤判定を防止することができる。
【００２８】
（１４）請求項１４の発明では、前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定に用いるデータの重み付けを変えることを特徴とする。
判定に用いるデータには、信頼性の高いものと低いものがある。例えば補間の数が同じでも、それが連続した補間であるか否かで信頼性が異なる。よって、例えば信頼度が低い場合には、異常との判定をし難くする様にデータに重み付けすることにより、前記請求項１３の発明と同様に、誤判定を防止することができる。
【００２９】
（１５）請求項１５の発明では、前記ユーザの状態を判定する場合には、その判定結果及び前記信頼度のうち、少なくとも判定結果を表示する。
本発明では、判定結果や信頼度を例えばディスプレイに表示するので、ドライバ等はその表示から自身の状態を認識することができる。
【００３０】
（１６）請求項１６の発明では、前記信頼度が所定以上の場合のみ、前記表示内容を表示することを特徴とする。
信頼度が低い場合、判定結果等を表示しても、ドライバ等に不安を与えるだけであるので、必要度が高いデータのみを表示する様にする。
【００３１】
（１７）請求項１７の発明では、前記信頼度が低下した場合に、該信頼度低下に関する警告を行うことを特徴とする。
信頼度が低下した場合に警告を行うことにより、例えばドライバ等はセンサの装着状態等を確認することができる。
【００３２】
（１８）請求項１８の発明では、前記脈波波形取得手段の装着状態が良いかどうかを、前記装着状態判定手段から判断し、良い場合のみ前記補間処理を実行することを特徴とする。
【００３３】
例えば脈波センサの装着状態が悪い場合には、脈波センサから得られる脈波波形も精度が高いものではない。従って、脈波センサ等の装着状態が良い場合のみ脈波波形による補間を行うのである。
【００３４】
（１９）請求項１９の発明では、前記生体状態の推定を、車両内におけるドライバに対して実行することを特徴とする。
本発明は、生体状態の推定対象を例示したものである。
【００３５】
（２０）請求項２０の発明では、前記信頼度を、車両情報を組み合わせて算出することを特徴とする。
例えば車両がカーブを走行している場合や高速で走行している場合には、センサの装着状態が悪くなったりノイズが大きくなったりすることがある。従って、車両状態に対応して信頼度を設定することが望ましい。
【００３６】
（２１）請求項２１の発明では、前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうちの少なくとも２種と、車両情報とから、前記ドライバの状態を判定することを特徴とする。
【００３７】
上述した様に、車両の状態によってセンサ等から得られる信号の状態も変化するので、生体情報だけでなく、車両情報（例えば車速や操舵角）も加味してドライバの状態を判定することが好ましい。
【００３８】
（２２）請求項２２の発明では、前記ドライバの状態を判定結果に基づいて、車両を制御することを特徴とする。
例えばドライバの状態が運転に好ましくない状態となった場合（例えば不整脈が発生した場合）などには、その旨を記憶したり、又はその旨を報知する（例えばディスプレイに表示又は音声等で報知）。また、車両の走行状態を制御する。具体的には、加速を禁止したり、徐々に速度を低下させたり、ハザードランプを点滅する制御等を実施してもよい。
【００３９】
（２３）請求項２３の発明では、前記車両のナビゲーション装置を用いて、前記生体状態の推定結果及び警告内容の少なくとも一方を表示することを特徴とする。
ナビゲーション装置には、ディスプレイが装備されているので、このディスプレイを用いて判定結果や警告を表示する。なお、音声等で報知してもよい。
【００４０】
（２４）請求項２４の発明は、前記請求項１〜２３のいずれかに記載の生体状態推定装置の機能を実現させるためのプログラムである。
よって、マイクロコンピュータ等でこのプログラムを実施することにより、補間処理、指標等の演算処理、生体状態の推定処理等を行うことができる。
【００４１】
（２５）請求項２５の発明は、前記請求項２４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
よって、この記録媒体に記録したプログラムを用いて、補間処理、指標等の演算処理、生体状態の推定処理等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に、本発明の最良の形態（実施形態）について説明する。
［第１実施形態］
本実施形態では、自動車に搭載されてドライバの心拍間隔などを測定するとともに、その測定結果などに基づいてドライバの状態の評価を行う生体状態推定装置について説明する。
【００４３】
ａ）まず、本実施形態の生体状態推定装置のシステム構成を、図１のブロック図に基づいて説明する。
図１に示す様に、本実施形態の生体状態推定装置１は、心電センサ１と、脈波センサ３と、心電アンプ５と、脈波アンプ７と、心電センサ用接触センサ９と、脈波センサ用接触センサ１１と、車両センサ１３と、電子制御装置１５と、記憶装置１７と、表示装置１９と、通信装置２１とを備えている。
【００４４】
このうち、前記電子制御装置１５は、心電波形取得部２３と、脈波波形取得部２５と、運転状態判定部２７と、信号処理演算部２９と、ドライバ状態判定部３１と、車両制御部３３とを備えている。
【００４５】
以下、各構成について説明する。
前記心電センサ１は、心電波形を取得するための心電波形取得手段であり、図２に示す様に、心電位を測定するための一対の電極３５、３７が、車両を操舵するためのステアリング３９の表面に配置され、心電センサ１の本体（電気回路等：図示せず）がステアリング３９の内部に埋め込まれている。ここで、電極３５、３７をステアリング３９表面に配置するのは、運転者の左右の手のそれぞれに確実に電極３５、３７を接触させる様にするためである。この心電センサ１は、採取した心電波形に関する信号を心電アンプ５に送信する。なお、心電センサ１の本体は、ステアリングコラム４１内部やダッシュボード（図示せず）内部に配置してもよい。
【００４６】
前記脈波センサ３は、光電素子を用いて指の血流量から血圧や脈拍数を算出するための脈波波形取得手段であり、心電センサ１と同様に、運転者の指の腹の部分に（光の送受信を行う）測定部４３を確実に接触させる様に、測定部４３はステアリング３９の表面に配置され、脈波センサ３の本体（電気回路等：図示せず）はステアリング３９の内部に埋め込まれている。この脈波センサ３は、採取した脈拍および血圧に関する信号を脈波アンプ７に送信する。なお、脈波センサ３は、運転者の手首に巻きつける様に装着され圧電素子を用いて脈拍や血圧を測定する様にしてもよい。
【００４７】
前記心電アンプ５及び脈波アンプ７は、それぞれ心電センサ１及び脈波センサ３から受信した信号を増幅するための装置である。この心電アンプ５及び脈波アンプ７は、増幅した信号を、それぞれ心電波形取得部２３及び脈波波形取得部２５に送信する。
【００４８】
前記心電センサ用接触センサ９は、心電センサ１が皮膚に接触しているかどうかを識別するセンサ（例えば一対の電極を備えた接触インピーダンス計測センサ）であり、心電センサ１と一体もしくは併設されている。
【００４９】
例えば右手用の接触インピーダンス計測センサの一方の確認用電極は、図２に示す様に、心電センサ１の一方の電極３５と共用され、他方の確認用電極４５は前記電極３５と隣接して配置されている。この場合、右手がステアリングの右側の電極３５及び確認用電極４５に接触したときに、この電極３５及び確認用電極４５間のインピーダンスを求めることにより、右手が心電センサ１の一方の電極３５に接触していると判断できる。同様に、左用の接触インピーダンス計測センサの一方の確認用電極は、心電センサ１の一方の電極３７と共用され、他方の確認用電極４６は前記電極３７と隣接して配置されている。
【００５０】
前記脈波センサ用接触センサ１１は、脈波センサ３が皮膚に接触しているかどうかを識別するセンサ（例えば圧力センサ）であり、脈波センサ３と一体もしくは併設されている。例えば圧力センサの感圧部４７は、脈波センサ３の測定部４３に隣接して配置されている。
【００５１】
前記車両センサ１３は、例えば図示しない車速センサ、操舵角センサ、スロットル開度センサ、ブレーキセンサなど、車両の走行状態などの各種の車両状態を検出するセンサである。
【００５２】
前記記憶装置１７は、例えばハードディスク等からなり、測定した心拍間隔等の各種のデータを記憶する装置である。この記憶装置１７では、車両制御部３３にてデータ記憶が必要と判定された場合には、心電波形取得部６及び脈波波形取得部７にて取得した心電波形及び脈波波形、信号処理演算部２９にて算出された心拍間隔及び心拍間隔の変動量を示す指標、ドライバ状態判定部３１にて判定したドライバの状態推定結果等を記憶する。
【００５３】
前記表示装置１９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等のナビゲーション装置に用いられる車載用表示装置である。この表示装置１９は、後述する様に、心拍数やドライバの状態推定結果、その結果の信頼度などを表示する装置である。なお、場合によっては、車両を停車させるよう警告メッセージを画面に表示させたり、付属のスピーカから音声メッセージを発したり、或いは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の警告ランプを点滅させたりする。
【００５４】
前記通信装置２１は、外部との通信を行うための装置であり、電子制御装置１５からの指令により、医療機関や救急等の予め登録された連絡先に警報を発したり、車両の位置情報を伝達したりするために使用される。
【００５５】
ｂ）次に、前記電子制御装置１５について説明する。
電子制御装置１５は、周知のマイクロコンピュータを主要部とする制御装置であり、心電センサ１、脈波センサ３、及び車両センサ１３などからの信号を入力し、その信号を、前記心電波形取得部２３、脈波波形取得部２５、運転状態判定部２７、信号処理演算部２９、及びドライバ状態判定部３１にて処理し、その処理結果に応じて、記憶装置１７、表示装置１９、及び通信装置２１に対して制御信号を出力する。
【００５６】
以下、電子制御装置１５の各機能について説明する。
前記心電波形取得部２３では、心電アンプ５により増幅された心電波形を取得し、同様に、脈波波形取得部２５では、脈波アンプ７により増幅された脈波波形を取得する。
【００５７】
ここで心電波形（心電図波形）について、図３に基づいて説明する。
心電波形は、主に、心房の電気的興奮を反映するＰ波と、心室の電気的興奮を反映するＱ波、Ｒ波、及びＳ波（以下、「ＱＲＳ群」という。）と、興奮した心室の心筋細胞が再分極する過程を反映するＴ波とから構成されている。
【００５８】
このうち、Ｒ波の波高（電位差）が最も大きく、筋電位等のノイズに対して最も頑健であるといえる。次に波高が大きいのがＴ波であり、Ｐ波が最も小さい波高を有する。心電波形のうち、Ｒ波ピークとＲ波ピークの間隔を心拍間隔（ＲＲＩ）と呼び、心拍間隔の逆数に６０を乗じて心拍数が算出できる。
【００５９】
更に、心拍間隔の変動量から、人の状態評価が可能となる。この心拍間隔の変動量を示す指標として、例えば、心拍間隔を周波数解析することで自律神経活動量を評価できるといわれている。具体的には、高周波成分ＨＦ（０．１５〜０．４Ｈｚ）が副交感神経活動量を反映し、低周波成分ＬＦ（０．０４〜０．１５Ｈｚ）と高周波成分との比（ＬＦ／ＨＦ）が交感神経活動量を反映するといわれている。また、任意時間帯における心拍間隔の標準偏差ＳＤ、さらにそれを心拍間隔の平均値で規格化する下記の変動係数ＣＶｒｒという指標なども使われている。
ＣＶｒｒ＝任意時間帯における心拍間隔のＳＤ／任意時間帯における心拍間隔の平均
前記車両状態判定部２７では、車両センサ１３からの信号を受信して、車両が停車中であるか、一定速度で走行中であるか、加速若しくは減速中であるか、または、カーブ若しくは曲がり角等を通過中であるか（つまりステアリング３４をきっているか）等を判定する。
【００６０】
この車両状態判定部２７における判定結果は、信号処理演算部２９に送信され、後述するドライバの心電、脈波に基づいた状態推定などに反映する。例えば、車両停車中は、運転者が安静状態になり易く筋電位等のノイズが少なくなるが、走行中やステアリング操作中は、ノイズも増加するために、その考慮が必要となる。
【００６１】
前記信号処理演算部２９は、後に詳述する様に、心電波形取得部２３で取得した心電波形、脈波波形取得部２５で取得した脈波波形などに基づいて、心拍間隔を補正するとともに、心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標を算出する。この信号処理演算部２９にて算出された結果は、ドライバ状態推定部３１に出力される。
【００６２】
前記ドライバ状態推定部３１では、信号処理演算部２９にて算出した補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標から、ドライバの状態を推定する。例えば、ドライバの体調であったり眠気であったり、ドライバが運転に適した状態かを推定する。なお、この推定方法については、例えば特開２００５−３１２６５３号公報に記載の心拍間隔の標準偏差の大きさを用いる等の周知の手法を採用できる。このドライバ状態判定部３１にて判定されたドライバの状態推定結果は、車両制御部３３に送信される。
【００６３】
前記車両制御部３３では、ドライバ状態推定部３１の推定結果に基づいて、ドライバ、同乗者、車両などへ、どのようなアクションを起こすかを決定する。そして、その決定に応じた制御信号は、記憶装置１７、表示装置１９、通信装置２１に出力される。
【００６４】
この他、車両制御部３３は、例えば、ドライバの状態が運転するには危険と判定した場合は、ドライバの車両操作を支援するよう自動的に段階的ブレーキをかけ、車両を安全に停車されたり、周囲の車両に注意を促すために、ハザードランプを点滅させてもよい。
【００６５】
ｃ）次に、本実施形態における特徴的な処理の概要について説明する。
＜心拍間隔の補間処理＞
図３に示す心電波形のＲ波検出には、元波形もしくは微分波形から最大ピークを求める方法があり、また、特開２００７−３０１１０１号公報で示すようなテンプレートから求める方法がある。
【００６６】
しかし、ここで問題となるのが心電波形の検出精度である。
つまり、心電センサ１が採取する心電波形は、車両が停車中の場合や一定速度で直進走行している場合等、運転者が安静状態にある場合には、運転者の体動も比較的小さく、運転者の手とステアリング３９表面の電極３５、３７との接触圧も一定になり易いので、心電波形が比較的安定する傾向にある。しかし、心電センサ１が採取する心電波形は、運転者の体動による筋電位等の影響を受け易く、車両が加速中、減速中またはカーブ走行中の場合等には、運転者の体動も比較的大きく、運転者の手とステアリング３９表面の電極３５、３７との接触圧が変化し易いので、心電波形は乱れ易い傾向にある。また、心電センサ１は、運転者がステアリング３９を操作する際、片手をステアリング３９から離したりすると、その間、心電波形を採取できなくなる。
【００６７】
一方、脈波センサ３が採取する脈波波形も、心電波形と同様に、運転者の体動によって乱れる傾向にある。しかし、心電波形とは、その計測原理や計測部位が異なることから、必ずしも波形の乱れが心電波形と同期しているわけではない。特に、前述した様に、心電波形は左手、右手の２点間の差動増幅で採取するが、脈波波形は１点での採取になるため、片手をステアリング３９から離しても脈波波形が採取できる。
【００６８】
図４に、運転中に片手が一瞬浮いた時の心電波形と、脈波波形と、脈波の微分波形と、脈波の２階微分波形を示す。図４に示す様に、心電波形はノイズで乱れていても脈波波形は正常に採取できている時間帯が存在することが分かる。
【００６９】
また、脈波は心臓が拍動するとほぼ同時に体中に伝わるので、心電波形と脈波波形は、末梢に伝導する分の位相差はあるが、ほぼ同じ周期で形成される。つまり、心電波形ＲＲＩａ、脈波波形ＲＩａ、脈波の微分波形ＰＩ２ａ、脈波の２階微分波形ＰＩ３ａはほぼ等価である。
【００７０】
そこで、本実施形態では、脈波と心電を同時収集する構成において、心拍間隔の欠落部を脈波にて補間するのである。具体的には、心電波形のＲＲＩｂが前回と比べて異常に変動したとき、脈波波形のＰＩｂ、脈波の微分波形ＰＩ２ｂ、脈波の２階微分波形ＰＩ３ｂの少なくとも１つにて補間する。
【００７１】
例えば図５に示す様に、心拍間隔を脈拍間隔で補間することで、ほぼ正確な心拍間隔、またその変動量を示す指標を算出することができる。つまり、心拍間隔が同図の例えば６〜８秒の間において異常に大きくなった場合でも、それに対応する脈波間隔を心拍間隔として採用することにより、ほぼ正確な心拍間隔が得られる。
【００７２】
詳しくは、心拍間隔と脈拍間隔とは、ほぼ１対１に対応しているので、脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間する場合には、正確な心拍間隔が得られている期間のデータを利用して、本来正確な心拍間隔が得られると予想されるタイミングを、例えば心電Ｒ波位置と脈波特徴量の位置を比較する等の様にして決め、そのタイミングに対応した脈拍間隔をそのま心拍間隔として採用するのである。
【００７３】
これにより、単純に従来技術（特開平６−２２９１４号公報参照）の様に中間値で補正する場合よりも、心拍間隔の精度が向上する。
また、本実施形態は、心拍間隔の欠落部を脈拍間隔で補間するものであるが、例えば脈波センサ３が体と接触せず、脈波波形が検出できない時間帯も発生する。したがって、圧力センサなどで脈波センサ３と体との接触を判定し、非接触と判定した場合は、補間処理をしない。
＜補間した心拍間隔を用いた信頼度等の処理＞
前記ドライバ状態推定部３１では、信号処理演算部２９にて算出した補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標から、ドライバの状態を推定する。
【００７４】
例えば、ドライバの体調（例えば不整脈の発生状態や血圧の状態）であったり眠気であったり、ドライバが運転に適した状態かを推定する。なお、心拍数や心拍間隔の変動量を示す指標からドライバの状態を推定する手法としては、周知の例えば特開２００５−３１２６５３号公報に記載の技術を採用できる。
【００７５】
この場合、心拍間隔の欠落部を脈拍間隔で補間処理した指標を、そのまま用いることも可能であるが、一層精度を上げることも考えられる。
つまり、心拍間隔と脈拍間隔はほぼ等価するものの、完全に１：１で対応するわけでなく、心臓から血管までの間における血圧や血管状態でその関係は変化するので、補間処理した指標をそのまま用いると、ドライバの状態推定結果に誤判定が生じるという可能性がある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、前述の補間方法とともに、心拍間隔の補間条件から、心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標の信頼度を算出して表示し、更に、その信頼度に応じて、ドライバの状態判定の条件に反映する。
【００７７】
ここで、信頼度について説明する。
前記信頼度とは、ドライバの状態を判断するデータ、例えば心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標の信頼性の程度（レベル）を示すものであり、脈拍間隔の補間数や解析対象の時間帯における割合が多いほど、信頼度は低下するものとする。
【００７８】
例えば、心拍間隔６０データのうち、全体の１０％である６データを脈拍間隔で補間した場合、信頼度９０％とする。さらに、１点ずつ心拍間隔が欠落する場合よりも連続で欠落した場合の方が誤差が大きくなることから、補間の連続数が多いほど、信頼度は低下するものとする。例えば、１０％のデータが１点ずつ欠落した場合を信頼度９０％とすると、それらが連続して欠落している場合は、信頼度低下を２倍とし、信頼度８０％とする。
【００７９】
この様にして得られた信頼度を、補間処理後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標とともにドライバ等へ表示することで、表示された数値全てを信用するような誤解を招くことを防止できる。なお、更に信頼度が低下する場合には、心電や脈波のセンサ接触が不良であることが考えられるため、ドライバへ警告、注意を報知する。
【００８０】
また、この様にして得られた信頼度は、補間処理後の心拍間隔、心拍数、ＨＦなど心拍間隔の変動量を示す指標とともに、ドライバの状態推定に反映する。
例えば、ＨＦを用いてドライバが運転に適さない状態を判定する際、信頼度１００％の場合には信頼性が高いことを想定して閾値を設定できるが、信頼性５０％の場合は１００％と同様の閾値を設定すると、ドライバの状態が通常状態にもかかわらず、異常状態であると誤判定を招く可能性も出てくる。したがって、例えば、信頼度が低い場合には、運転不適状態の判定閾値を上げることで、誤判定をしない様にする。
【００８１】
ここで、図６に状態推定の閾値設定の例を示す。例えば、信頼度１００％時の閾値をＴと設定すると、信頼度Ｓ％時の閾値は、Ｔ／Ｓとして、信頼度が低くなるほど、閾値を上げて、危険と誤判定しにくくする。
【００８２】
更に、前記閾値だけでなく、下記の様に、データの連続性から状態を判定してもよい。
例えば、図７に示す様に、ＨＦが所定の閾値よりも５データ連続で上回ったとき、危険と判定してもよい。しかし、５データ全てが信頼度１００％でない場合には、状態判定結果の信頼性を欠くことになる。そこで、単純に連続データ数のみで判定せず、データ毎の信頼度で重み付けすることとする。例えば、信頼度１００％のときを１、信頼度５０％を０．５とし、判定条件をデータ数５ではなく、重み付けも含め５とする。これにより信頼度１００％のときは、５データ連続で危険と判定し、信頼度５０％のときは、１データ０．５のため、閾値を１０データ連続で上回ったとき危険と判定する。
【００８３】
そして、この様にして得られたドライバの状態推定結果をドライバへ表示する。
また、状態推定結果だけでなく、判定時の信頼度も同時に表示してもよい。
更に、状態推定の内容、運転操作への支障、個々の好みによって、常時表示せず必要なときだけ表示する方が望ましいことも考えられるため、信頼度が所定以上、例えば信頼度８０％以上のみ、状態推定結果、信頼度を表示してもよい。なお、信頼度の低下を警告してもよい。
【００８４】
ｄ）次に、電子制御装置１５にて行われる処理について、図８〜図１０のフローチャートに基づいて説明する。
＜メインルーチン＞
本処理は、心電波形及び脈波波形の取得から補間処理までを行うものである。
【００８５】
図８のステップ（Ｓ）１００では、心電センサ１によって得られた心電波形から、その心電Ｒ波を検出する。
続くステップ１１０では、心電Ｒ波のピーク間隔から、心拍間隔（ＲＲＩ：図４のＲＲＩａ等）を算出する。
【００８６】
続くステップ１２０では、脈波センサ３によって得られた脈波波形から、脈波特徴点を検出する。例えば前記図４に示す脈波波形からそのピーク（例えば周知の進行波のピークＰ１等）を求める。なお、図４の脈波の微分波形を用いる場合は、その特徴量（例えば速度脈波のａ１等）を用いることができ、同様に、脈波の２階微分波形を用いる場合は、その特徴量（例えば加速度脈波のａ等）を用いることができる。
【００８７】
続くステップ１３０では、例えば脈波特徴点のピークの間隔（図４のＰＩａ等）を算出する。
続くステップ１４０では、後述する補間処理を実施するか否か（即ち補間処理が必要で且つそれが可能か否か）の判定処理を行う。なお、補間処理を実施すると判定された場合には、例えばそれを示すフラグを設定する。
【００８８】
続くステップ１５０では、補間処理を実行するか否かを、前記フラグが設定されているか否かによって判定する。ここで肯定判断されると、ステップ１６０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。
【００８９】
ステップ１６０では、上述した補間処理を実行する。すなわち、脈波センサ３によって得られた脈拍間隔を用いて、心電センサ１によって得られた心拍間隔を補間する処理を行い、一旦本処理を終了する。
＜補間処理可否判定＞
本処理は、前記ステップ１４０の補間処理の可否判定を行う処理である。
【００９０】
図９のステップ２００では、心電センサ１とドライバの手（検出部）とが接触しているか否か（即ち心電センサ１から正確な信号が得られるか否か）を、心電センサ用接触センサ（接触インピーダンス計測センサ）９からの信号により判定し、ここで肯定判断されるとステップ２１０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００９１】
つまり、例えば右手の場合、接触インピーダンス計測センサによって、その確認用電極４５と心電センサ１の電極３５とに人の手が触れていた場合に得られるインピーダンスと同様なインピーダンスが検出された場合には、心電センサ１の電極３５にドライバの手が接触していると判断するのである。
【００９２】
ステップ２１０では、心電波形から算出した心拍間隔が、所定の範囲内（心拍間隔が正常と判断できる範囲内）であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００９３】
ステップ２３０では、心拍間隔が正常であるので、補正せず、その心拍間隔を、例えば記憶装置１７に記憶したり、表示装置１９に表示したり、通信装置２１により外部に通信したりし、一旦本処理を終了する。
【００９４】
一方、前記ステップ２００で否定判断された場合（即ち心電センサ１との接触状態が適切でないと判断された場合）、或いは、前記ステップ２１０で否定判断された場合（即ち、心拍間隔のデータが異常であると判断された場合）には、ステップ２３０にて、脈波センサ３とドライバの手（検出部）とが接触しているか否かを判定する。即ち、脈波センサ３から正確な信号が得られるか否かを、脈波センサ用接触センサ（圧力センサ）１１からの信号により判定し、ここで肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断されるとステップ２６０に進む。
【００９５】
つまり、例えば圧力センサによって、その感圧部４７に人の手が触れていた場合に得られる圧力と同様な圧力が検出された場合には、脈波センサ３の測定部４３にドライバの手が接触していると判断するのである。
【００９６】
ステップ２４０では、脈波波形から算出した脈波間隔が、所定の範囲内（脈波間隔が正常と判断できる範囲内）であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２５０に進み、一方否定判断されるとステップ２６０に進む。
【００９７】
ステップ２５０では、脈拍間隔が正常であるので、この脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間し、その心拍間隔を、例えば記憶装置１７に記憶したり、表示装置１９に表示したり、通信装置２１により外部に通信したりし、一旦本処理を終了する。
【００９８】
一方、前記ステップ２３０で否定判断された場合（即ち脈波センサ３との接触状態が適切でないと判断された場合）、或いは、前記ステップ２４０で否定判断された場合（即ち、脈拍間隔のデータが異常であると判断された場合）には、ステップ２６０にて、心拍間隔及び脈波間隔ともエラーとして、補間処理を実施せず、一旦本処理を終了する。
＜ドライバの状態判定＞
本処理は、補間処理によって得られた心拍間隔を用いて、心拍数や心拍間隔の変動量の指標を求め、それらに基づいてドライバの状態を推定する処理である。
【００９９】
図１０のステップ３００では、補間した心拍間隔を用いて、心拍数（心拍間隔の逆数×６０）を算出する。
続くステップ３１０では、心拍間隔の周波数解析を行って、ＬＦ、ＨＦ、ＬＦ／ＨＦ等の指標を算出する。
【０１００】
続くステップ３２０では、上述した指標を用いて、例えば特開２００７−３０１１０１等に示す様に、ドライバの状態（例えば不整脈や血圧の状態など）が、何らかの警告を必要とする状態か否か（即ち正常な状態では無いか否か）を判定する処理を行う。なお、判定処理の結果、ドライバの状態が正常ではないと判定された場合には、例えばそれを示すフラグを設定する。
【０１０１】
この判定を行う場合には、上述した様に、データの信頼度等を加味してドライバの状態を判定する。例えば補間の数、補間の連続数、補間の割合が多い場合には、データの信頼性が低いので、ドライバの状態を異常と判定する閾値を上げたり、逆に、データの重み付けを調節して、誤判定をしない様にする。更に、車両の走行状態によってもデータの信頼性が変化するので、例えばカーブを走行中や高速走行中の場合には、データの信頼度を低く設定してもよい。
【０１０２】
続くステップ３３０では、警告等の処理を実行するか否かを、前記フラグが設定されているか否かによって判定する。ここで肯定判断されると、ステップ３４０に進み、一方否定判断されるとステップ３５０に進む。
【０１０３】
ステップ３４０では、ドライバが正常な状態では無いと判定されたので、その内容に応じて、警報等を報知して、例えば表示装置１９に表示したり音声等で報知して、一旦本処理を終了する。
【０１０４】
一方、ステップ３５０では、ドライバが正常な状態であるので、例えばその旨を表示したり、心拍数等のデータを表示装置１９に表示して、一旦本処理を終了する。
ｅ）この様に、本実施形態では、心電センサ１及び脈波センサ３からの信号を用いて、心電間隔及び脈波間隔を算出するとともに、心電間隔のデータが正常でない場合には、脈波間隔を用いて心電間隔を補間するので、常に精度の良いデータが得られるという顕著な効果を奏する。
【０１０５】
また、補間した心拍間隔から心拍数、ＬＨ、ＨＦ、ＬＦ／ＨＦ等のドライバの状態を判定する指標を算出するとともに、この指標を用いてドライバの状態を判定する際には、データの信頼度も考慮するので、ドライバの状態を誤判定する可能性が低いという利点がある。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。
【０１０６】
図１１に示す様に、心電波形と脈波波形（ここでは例えば脈波の微分波形）とには、時間的なズレがある。
本実施形態では、例えば前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1と対応する（微分波形の）脈波特徴点位置Ｐt-1が検出できるとともに、欠落した心電Ｒ波に対応する今回の脈波特徴点位置Ｐtが検出できた場合は、今回の脈波特徴点位置Ｐtと、前回の脈波特徴点位置Ｐt-1と前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1との時間差Ｄt-1から、今回の心電Ｒ波位置Ｐtを推定し、補間することができる。
【０１０７】
詳しくは、推定した今回の心電Ｒ波位置Ｐtは、今回の脈波特徴点位置Ｐtから、前回の脈波特徴点位置Ｐt-1と前回の心電Ｒ波位置Ｒt-1との時間差Ｄt-1を引くことにより求めることができる。
【０１０８】
本実施形態でも、前記第１実施形態と同様な効果を奏する。
以上、本実施形態では車両内のドライバを対象とした例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明を逸脱しない範囲で、種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０９】
（１）ここで車両内のドライバを対象としたのは、車両内は、安定した心電計測が困難な状況が多く、本発明が特に生かされる用途であるためである。
また、車両状態、車両操作状況が、心電、脈波の取得性能に大きく影響するので、車両内にて本発明を実施する場合は、車速や操舵角等の車両情報を信頼度算出に反映することが好ましい。また、車両情報も組み合わせて、ドライバの状態を推定してもよい。
【０１１０】
例えば、ステアリング操作量が多いときなど、信頼度を低下させる。また、車両速度が速いほど、前述の推定判定の閾値を下げて、危険と判定し易くしてもよい。
（２）また、車両とは関係なく、既存の心電装置、脈波装置で同時に取得した心電波形、脈波波形をパーソナルコンピュータに読み込み、パーソナルコンピュータにて、測定対象の状態を判定してもよい。
【０１１１】
（３）更に、上述した生体状態推定装置の機能は、コンピュータのプログラムにより実行される処理により実現することができ、このプログラムは、記録媒体に記録できる。
つまり、上述した様なプログラムをコンピュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭ等をコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭ等をコンピュータシステムに組み込んで用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１実施形態の生体状態推定装置の機能を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における各センサの配置を示す説明図である。
【図３】心電信号を示すグラフである。
【図４】心電波形、脈波波形、脈波の微分波形、脈波の２階微分波形の対応関係を示すグラフである。
【図５】脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間する手法を示す説明図である。
【図６】信頼度に応じて閾値を変更する手法を示すグラフである。
【図７】連続するデータを用いた危険判定の手法を説明するグラフである。
【図８】第１実施形態におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図９】心拍間隔の補間方法の処理を示すフローチャートである。
【図１０】ドライバの状態を判定する処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態において、心電波形、脈波波形、脈波の微分波形、脈波の２階微分波形の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１３】
１…心電センサ
３…脈波センサ
１３…車両センサ
１９…表示装置
２９…信号処理演算部
３１…ドライバ状態判定部
３３…車両制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心電波形取得手段によって得られた生体の心電波形と、脈波波形取得手段によって得られた生体の脈波波形とに基づいて、生体の状態を推定する生体状態推定装置であって、
前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定する測定状態判定手段と、
前記測定状態判定手段によって前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、前記脈波波形を用いて前記心電波形の補間を行う補間手段と、
を備えたことを特徴とする生体状態推定装置。
【請求項２】
前記測定状態判定手段は、前記心電波形取得手段と前記生体との接触状態又は前記脈波波形取得手段と前記生体との接触状態を検出する接触状態検出手段から信号に基づいて、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の生体状態推定装置。
【請求項３】
前記測定状態判定手段は、心拍間隔が所定の許容範囲を外れたか否かによって、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体状態推定装置。
【請求項４】
前記補間手段は、心拍間隔を脈拍間隔で補間することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項５】
前記補間手段は、脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点を用いて脈拍間隔を求め、該脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間することを特徴とする請求項４に記載の生体状態推定装置。
【請求項６】
前記補間手段は、心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間することを特徴とする請求項４又は５に記載の生体状態推定装置。
【請求項７】
前記補間手段は、前回の心電Ｒ波と前回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点との時間差と、今回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点の位置とから、今回の心電Ｒ波位置を推定し、該推定した今回の心電Ｒ波位置と前回の心電Ｒ波との時間間隔を、心拍間隔として補間することを特徴とする請求項４又は５に記載の生体状態推定装置。
【請求項８】
前記補間した心拍間隔から、心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項９】
前記心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出する際に、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合のうち少なくとも１種に応じて、データの信頼性を示す信頼度を算出することを特徴とする請求項８に記載の生体状態推定装置。
【請求項１０】
前記信頼度は、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合について、いずれも多いほど低下することを特徴とする請求項８又は９に記載の生体状態推定装置。
【請求項１１】
前記心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち、少なくとも１種を表示することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１２】
前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち少なくとも２種から、ユーザの状態を判定することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１３】
前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定の閾値を切り換えることを特徴とする請求項１２に記載の生体状態推定装置。
【請求項１４】
前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定に用いるデータの重み付けを変えることを特徴とする請求項１２に記載の生体状態推定装置。
【請求項１５】
前記ユーザの状態を判定する場合には、その判定結果及び前記信頼度のうち、少なくとも判定結果を表示することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１６】
前記信頼度が所定以上の場合のみ、前記表示内容を表示することを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１７】
前記信頼度が低下した場合に、該信頼度低下に関する警告を行うことを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１８】
前記脈波波形取得手段の装着状態が良いかどうかを、前記装着状態判定手段から判断し、良い場合のみ前記補間処理を実行することを特徴とする請求項２〜１７のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１９】
前記生体状態の推定を、車両内におけるドライバに対して実行することを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項２０】
前記信頼度を、車両情報を組み合わせて算出することを特徴とする請求項１９に記載の生体状態推定装置。
【請求項２１】
前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうちの少なくとも２種と、車両情報とから、前記ドライバの状態を判定することを特徴とする請求項２０に記載の生体状態推定装置。
【請求項２２】
前記ドライバの状態を判定結果に基づいて、車両を制御することを特徴とする請求項２１に記載の生体状態推定装置。
【請求項２３】
前記車両のナビゲーション装置を用いて、前記生体状態の推定結果及び警告内容の少なくとも一方を表示することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項２４】
コンピュータを、前記請求項１〜２３のいずれかに記載の測定状態判定手段及び補間手段として機能させるためのプログラム。
【請求項２５】
前記請求項２４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
心電波形取得手段によって得られた生体の心電波形と、脈波波形取得手段によって得られた生体の脈波波形とに基づいて、生体の状態を推定する生体状態推定装置であって、
前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であるか否かを判定する測定状態判定手段と、
前記測定状態判定手段によって前記心電波形が心拍を検出するのに適切でない状態であると判定された場合には、前記脈波波形を用いて前記心電波形の補間を行う補間手段と、
を備えたことを特徴とする生体状態推定装置。
【請求項２】
前記測定状態判定手段は、前記心電波形取得手段と前記生体との接触状態又は前記脈波波形取得手段と前記生体との接触状態を検出する接触状態検出手段から信号に基づいて、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の生体状態推定装置。
【請求項３】
前記測定状態判定手段は、心拍間隔が所定の許容範囲を外れたか否かによって、心拍の検出に適した状態か否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体状態推定装置。
【請求項４】
前記補間手段は、心拍間隔を脈拍間隔で補間することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項５】
前記補間手段は、脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点を用いて脈拍間隔を求め、該脈拍間隔を用いて心拍間隔を補間することを特徴とする請求項４に記載の生体状態推定装置。
【請求項６】
前記補間手段は、心拍間隔に対応している最新の脈拍間隔を用いて、そのまま補間することを特徴とする請求項４又は５に記載の生体状態推定装置。
【請求項７】
前記補間手段は、前回の心電Ｒ波と前回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点との時間差と、今回の脈波波形、脈波の１階微分波形、及び波形の２階微分波形のいずれかの特徴点の位置とから、今回の心電Ｒ波位置を推定し、該推定した今回の心電Ｒ波位置と前回の心電Ｒ波との時間間隔を、心拍間隔として補間することを特徴とする請求項４又は５に記載の生体状態推定装置。
【請求項８】
前記補間した心拍間隔から、心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項９】
前記心拍数及び心拍間隔の変動量を示す指標のうち少なくとも一方を算出する際に、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合のうち少なくとも１種に応じて、データの信頼性を示す信頼度を算出することを特徴とする請求項８に記載の生体状態推定装置。
【請求項１０】
前記信頼度は、前記補間の数、補間の連続数、及び補間の割合について、いずれも多いほど低下することを特徴とする請求項８又は９に記載の生体状態推定装置。
【請求項１１】
前記心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち、少なくとも１種を表示することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１２】
前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうち少なくとも２種から、ユーザの状態を判定することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１３】
前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定の閾値を切り換えることを特徴とする請求項１２に記載の生体状態推定装置。
【請求項１４】
前記ユーザの状態を判定する場合には、前記信頼度に応じて、判定に用いるデータの重み付けを変えることを特徴とする請求項１２に記載の生体状態推定装置。
【請求項１５】
前記ユーザの状態を判定する場合には、その判定結果及び前記信頼度のうち、少なくとも判定結果を表示することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１６】
前記信頼度が所定以上の場合のみ、前記表示内容を表示することを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１７】
前記信頼度が低下した場合に、該信頼度低下に関する警告を行うことを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１８】
前記脈波波形取得手段の装着状態が良いかどうかを、前記装着状態判定手段から判断し、良い場合のみ前記補間処理を実行することを特徴とする請求項２〜１７のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項１９】
前記生体状態の推定を、車両内におけるドライバに対して実行することを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項２０】
前記信頼度を、車両情報を組み合わせて算出することを特徴とする請求項１９に記載の生体状態推定装置。
【請求項２１】
前記補間後の心拍数、心拍間隔の変動量を示す指標、及び信頼度のうちの少なくとも２種と、車両情報とから、前記ドライバの状態を判定することを特徴とする請求項２０に記載の生体状態推定装置。
【請求項２２】
前記ドライバの状態を判定結果に基づいて、車両を制御することを特徴とする請求項２１に記載の生体状態推定装置。
【請求項２３】
前記車両のナビゲーション装置を用いて、前記生体状態の推定結果及び警告内容の少なくとも一方を表示することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載の生体状態推定装置。
【請求項２４】
コンピュータを、前記請求項１〜２３のいずれかに記載の測定状態判定手段及び補間手段として機能させるためのプログラム。
【請求項２５】
前記請求項２４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２６１４１９（Ｐ２００９−２６１４１９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１０６０２（Ｐ２００８−１１０６０２）
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（８０３００００３４）学校法人日本医科大学 (37)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（８０３００００３４）学校法人日本医科大学 (37)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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