JPH0638793B2 - Arousal level detector - Google Patents
Arousal level detectorInfo
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- JPH0638793B2 JPH0638793B2 JP1289592A JP28959289A JPH0638793B2 JP H0638793 B2 JPH0638793 B2 JP H0638793B2 JP 1289592 A JP1289592 A JP 1289592A JP 28959289 A JP28959289 A JP 28959289A JP H0638793 B2 JPH0638793 B2 JP H0638793B2
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- potential
- skin potential
- reference value
- spl
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、人体の皮膚電位を検出することにより、覚醒
度を判定する覚醒度検出装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wakefulness detection device that determines a wakefulness by detecting a skin potential of a human body.
[従来の技術] 従来、例えば特開昭60−139539号公報に開示さ
れるように、人体に皮膚電位の検出手段を装着し、この
皮膚電位により人の覚醒、あるいは睡眠を検出するもの
がある。[Prior Art] Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-139539, there is a device in which a human body is equipped with a means for detecting skin potential and awakening or sleep of a person is detected by this skin potential. .
このものは、皮膚電位(以下SPLという)には覚醒時
と睡眠時とで差があることに着目し、あらかじめ定めた
所定値より上記SPLが低下すると入眠と判定するよう
に構成されている。Focusing on the fact that there is a difference in skin potential (hereinafter referred to as SPL) between wakefulness and sleep, it is configured to determine to fall asleep when the SPL falls below a predetermined value.
[発明が解決しようとする課題] ところで、一般に生体信号には個人差あるいは日内変動
があり、SPLも日内変動がある。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in general, a biological signal has individual differences or diurnal variations, and SPL also has diurnal variations.
上述の技術ではこれらの個人差や日内変動に対処すべ
く、予め睡眠実験を行って入眠を判定するための所定値
を決定している。In the above-mentioned technique, in order to cope with these individual differences and daily fluctuations, a sleep experiment is performed in advance to determine a predetermined value for determining sleep fall.
しかし、この方法では使用者に睡眠実験を強いることと
なり、装置の使い易さを大きく損なうこととなる。However, with this method, the user is forced to perform a sleep experiment, which greatly impairs the ease of use of the device.
また、上記手法によれば定常的な個人差にはある程度の
対応が図れるが、各個人の日内変動に対応する効果はほ
とんどない。Further, according to the above-mentioned method, it is possible to deal with a steady individual difference to some extent, but there is almost no effect of dealing with the daily fluctuation of each individual.
本発明は、人が何らかの環境変化(刺激)を受けると、
そのSPLの一時的な変動である皮膚電位反応(以下S
PRという)が現れ、しかもこのSPRの出現が覚醒度
に密接に関連していることに着目し、上述の従来の技術
の問題点を解決することを課題とし、さらに外的要因等
によりSPLに信号変動が生じても誤判定となるのを防
止し、一層優れた覚醒度検出装置を提供することを目的
とする。The present invention, when a person receives some kind of environmental change (stimulation),
Skin potential response (hereinafter S
PR) appears, and the appearance of this SPR is closely related to the arousal level, and it is an object to solve the problems of the above-mentioned conventional techniques. It is an object of the present invention to prevent an erroneous determination even if a signal fluctuation occurs, and to provide a more excellent awakening degree detection device.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためになされた本発明にかかる請求
項1は、第1図に示すように、人体の皮膚電位を検出す
る皮膚電位検出手段と、この皮膚電位検出手段にて検出
される皮膚電位の一時的な変動を検出する電位変動検出
手段と、この電位変動検出手段にて検出される上動変動
に基づいて、覚醒度を判定する覚醒度判定手段とを備
え、上記覚醒度判定手段は、上記検出手段を人体に装着
してから所定時間経過した後に、判定を開始するように
構成されていることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] Claim 1 according to the present invention made to solve the above problems, as shown in FIG. 1, is a skin potential detecting means for detecting the skin potential of a human body and the skin. A potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the potential detecting means, and an awakening degree judging means for judging the arousal level based on the upward fluctuation detected by the potential fluctuation detecting means. And the awakening degree determination means is configured to start the determination after a predetermined time has elapsed since the detection means was attached to the human body.
請求項2は、人体の皮膚電位を検出する皮膚電位検出手
段と、この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の
一時的な変動を検出する電位変動検出手段と、この電位
変動検出手段にて検出された皮膚電位が基準値より低下
したときに、覚醒度が低下したと判定する覚醒度判定手
段と、上記電位変動検出手段にて検出された皮膚電位が
上記基準値より低い値に設定された押圧判定値を下回っ
たときには、皮膚電位検出手段が押圧状態であると判定
して、上記覚醒度判定手段による判定を禁止する覚醒判
定禁止手段とを備えて構成されていることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, there are provided a skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. And the skin potential detected by the potential fluctuation detecting means is set to a value lower than the reference value when the skin potential detected by the When it is less than the pressed determination value is determined, the skin potential detecting means is determined to be in a pressed state, and the awakening determination inhibiting means for inhibiting the determination by the awakening degree determining means is provided. To do.
請求項3は、人体の皮膚電位を検出する皮膚電位検出手
段と、この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の
一時的な変動を検出する電位変動検出手段と、この電位
変動検出手段にて検出される上記一時的は変動が収束し
た後の皮膚電位を基準値とし、この基準値に対する上記
皮膚電位検出手段による皮膚電位の変化に基づいて、覚
醒度を判定する覚醒度判定手段と、上記電位変動検出手
段にて検出される皮膚電位が低下しているときには、一
時的な変動が発生した場合であっても、基準値の更新を
禁止する基準値更新禁止手段とを備えることを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, there are provided a skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. As a reference value the skin potential after convergence of the temporary fluctuation detected by the, based on the change in skin potential by the skin potential detection means with respect to this reference value, awakening degree determination means for determining the awakening degree, When the skin potential detected by the potential fluctuation detecting means is lowered, it is provided with a reference value update prohibiting means for prohibiting updating of the reference value even when a temporary fluctuation occurs. And
請求項4は、人体の皮膚電位を検出する皮膚電位検出手
段と、この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の
一時的な変動を検出する電位変動検出手段と、この電位
変動検出手段にて検出される上記一時的は変動が収束し
た後の皮膚電位を基準値とし、この基準値に対する上記
皮膚電位検出手段による皮膚電位の変化に基づいて、覚
醒度を判定する覚醒度判定手段と、上記基準値が設定さ
れるまで、皮膚電位の初期値を初期基準値とする初期基
準値設定手段とを備えることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there are provided a skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. As a reference value the skin potential after convergence of the temporary fluctuation detected by the, based on the change in skin potential by the skin potential detection means with respect to this reference value, awakening degree determination means for determining the awakening degree, Until the reference value is set, an initial reference value setting means for setting the initial value of the skin potential as the initial reference value is provided.
[作用] 皮膚電位検出手段による皮膚電位の変動に基づいて覚醒
度を検出するが、皮膚電位は、個人差、日内変動、さら
に装置の取扱等により不安定な検出信号となることがあ
る。本発明では、各態様により上述した皮膚電位の不安
定な信号であっても覚醒度の判定を確実に行える。[Operation] The arousal level is detected based on the fluctuation of the skin potential by the skin potential detecting means, but the skin potential may become an unstable detection signal due to individual differences, diurnal variations, and handling of the device. According to each aspect of the present invention, it is possible to reliably determine the arousal level even with the unstable signal of the skin potential described above.
すなわち、請求項1の覚醒度判定手段では、皮膚電位検
出手段を人体に装着してから所定時間経過した後に、判
定を開始するよう構成されている。したがって、該検出
手段が皮膚に馴染むまでの間に判定を行わないので、こ
の間の誤判定を避けるように働く。That is, the awakening degree determination means of claim 1 is configured to start the determination after a predetermined time has elapsed since the skin potential detection means was attached to the human body. Therefore, since the determination is not performed before the detecting means is adapted to the skin, it serves to avoid erroneous determination during this period.
請求項2の発明の覚醒度判定手段により、皮膚電位が基
準値より低下したときに、覚醒度が低下したと判定され
るが、皮膚電位が基準値より低く設定された押圧判定値
よりも低下したときには、覚醒度の低下の判定を禁止す
る。これによって、押圧時のSPLの低下による覚醒度
の誤判定を防止するように働く。According to the awakening degree determining means of the invention of claim 2, when the skin potential is lower than the reference value, it is determined that the awakening degree is lower, but the skin potential is lower than the pressure determination value set lower than the reference value. When it does, the determination of the decrease in arousal is prohibited. This serves to prevent the erroneous determination of the awakening degree due to the decrease in SPL at the time of pressing.
さらに、請求項3の覚醒度判定手段では、皮膚電位の一
時的な変動が収束した後の皮膚電位を基準値とし、上記
基準値を一時的な変動により逐次更新することにより日
内変動に対処できるようになっているが、皮膚電位が低
下しているときに一時的な変動が発生しても基準値更新
禁止手段により基準値の更新を禁止する。つまり、皮膚
電位が低下しているときに、SPRが生じても覚醒度が
低い状態にあることに鑑みて、基準値の更新を禁止し
て、覚醒度の低下の検出を遅らせないように働く。Further, in the awakening degree determination means of claim 3, the skin potential after the temporary fluctuation of the skin potential converges is used as a reference value, and the reference value is sequentially updated by the temporary fluctuation, so that the diurnal fluctuation can be dealt with. However, the reference value update prohibiting means prohibits the update of the reference value even if a temporary fluctuation occurs while the skin potential is lowered. That is, in consideration of the fact that the arousal level is low even when SPR occurs when the skin potential is decreased, the update of the reference value is prohibited so that the detection of the decreased arousal level is not delayed. .
請求項4の発明では、皮膚電位の判定のための基準値を
SPR後の安定値で行っているが、起動後に直ちにSP
Rが出現しない場合があるけれども、初期基準値設定手
段により皮膚電位の初期値が基準値として設定されるの
で、覚醒度の判定が不能に、または遅れることが防止さ
れる。In the invention of claim 4, the reference value for the determination of the skin potential is the stable value after SPR, but immediately after starting the SP
Although R may not appear, the initial reference value setting means sets the initial value of the skin potential as the reference value, so that the determination of the arousal level is prevented from being impossible or delayed.
[実施例] 以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施例は、車両に搭載され車両の運転者の覚醒度の
低下を検出することにより運転者に覚醒度の低下を報知
すると共に、運転者の眠気を覚ますようにカーエヤコン
を制御するものである。This embodiment is mounted on a vehicle to notify the driver of the decrease in arousal level by detecting a decrease in the awakening level of the driver of the vehicle, and controls the car earphone to wake up the driver's drowsiness. .
第2図は本発明を用いた居眠り検出装置の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a doze detecting device using the present invention.
1a及び1bはSPL検出電極で、被検者の前腕部及び
手掌母指球部にペースト等によって装着される検出電極
であり(第3図参照)、銀・塩化銀電極などの生体用電
極である。2は検出回路であり、検出電極1a及び1b
から導出される前腕部に対する手掌母指球部のSPLを
差動増幅して数Vオーダに増幅する。3は覚醒度演算部
であり、アナログのSPL信号をディジタル信号に変換
するA/D変換部3aと、後述する演算処理を実行する
マイクロコンピュータ3bとからなる。Reference numerals 1a and 1b are SPL detection electrodes, which are detection electrodes that are attached to the forearm and the ball of the subject by paste or the like (see FIG. 3), and are biological electrodes such as silver / silver chloride electrodes. is there. 2 is a detection circuit, which is the detection electrodes 1a and 1b
The SPL of the ball of the palm of the hand to the forearm derived from the above is differentially amplified and amplified to several V order. Reference numeral 3 denotes an awakening degree calculation unit, which includes an A / D conversion unit 3a that converts an analog SPL signal into a digital signal and a microcomputer 3b that executes a calculation process described later.
4はブザー、5はエアコン制御装置である。6カーエヤ
コンであり、内外気切換装置6a、送風機6b、エバポ
レータ(冷却熱交換器)6cと、コンプレッサ(冷媒圧
縮機)6d、ヒータ(加熱交換器)6e、エアミックス
ダンパ6f、バイパスダンパ6g、バイパスサーボモー
タ6h、バイパス吹出口6i等から構成される。ここ
で、バイパス吹出口6iは運転者の顔面に向けて開口し
ている。Reference numeral 4 is a buzzer and 5 is an air conditioner control device. It is a 6-car air conditioner and includes an inside / outside air switching device 6a, a blower 6b, an evaporator (cooling heat exchanger) 6c, a compressor (refrigerant compressor) 6d, a heater (heating exchanger) 6e, an air mix damper 6f, a bypass damper 6g, a bypass. The servo motor 6h and the bypass outlet 6i are included. Here, the bypass outlet 6i is open toward the driver's face.
次にこの第1実施例による第2図に示す各構成の動作を
説明する。第2図の車両用居眠り警報装置は車両のイグ
ニッションキースイッチの操作によって電源が供給さ
れ、マイクロコンピュータ3bにより居眠り検出の処理
が実行される。Next, the operation of each component shown in FIG. 2 according to the first embodiment will be described. Power is supplied to the vehicle drowsiness alarm device of FIG. 2 by operating the ignition key switch of the vehicle, and the drowsiness detection process is executed by the microcomputer 3b.
そして、マイクロコンピュータ3bが出力する覚醒度の
低下を示す低下信号によりブザー4が鳴音し、運転者に
覚醒度の低下を報知すると共に休憩を促す。また、エア
コン制御装置5は、マイクロコンピュータ3bが出力す
る低下信号に応答して送風機6b及びコンプレッサ6d
を作動させると共に、バイパスサーボモータ6hにより
バイパスダンパ6gを開かせてバイパス吹出口6iから
運転者の顔面へ向けて冷風を吹き出させる。これにより
運転者は眠気を醒まされる。Then, the buzzer 4 sounds by the decrease signal indicating the decrease in the arousal level output from the microcomputer 3b to notify the driver of the decrease in the arousal level and encourage the driver to take a break. In addition, the air conditioner control device 5 responds to the lowering signal output from the microcomputer 3b, to the blower 6b and the compressor 6d.
And the bypass servomotor 6h causes the bypass damper 6g to be opened to blow out cool air from the bypass outlet 6i toward the driver's face. This causes the driver to fall asleep.
次に本実施例の覚醒度の評価原理を説明する。第4図は
車両運転中のSPLの変化を示すグラフである。第4図
に示されるように車両運転初期のSPLは高水準を維持
し、会話やトラックの追越し等の環境変化(刺激)に対
して敏感にSPRが発生している。しかし、運転開始後
1時間程度経過すると運転及び運転環境に対する慣れが
生じ、SPLは徐々に低下する。そして、この時期にな
ると、SPLが高水準のときに多く発生した環境変化に
伴うSPRは発生しなくなり、SPLは鉅歯状に低下す
る。Next, the awakening degree evaluation principle of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a graph showing changes in SPL during vehicle operation. As shown in FIG. 4, the SPL at the early stage of vehicle operation is maintained at a high level, and the SPR is sensitive to environmental changes (stimulation) such as conversation and overtaking of a truck. However, about 1 hour after the start of the operation, the SPL is gradually reduced due to familiarization with the operation and the operating environment. Then, at this time, the SPR due to the environmental change, which often occurs when the SPL is at a high level, does not occur, and the SPL decreases in a toothed shape.
このように示されるSPLの変化を詳細に検討すると、
SPR発生後のSPLは常にほぼ一定値に復帰している
ことが分かる。また、運転開始から長時間経過後にSP
Lが低水準になってもSPRが発生すると、このSPL
が低下し始めた時点のSPLのレベルAに復帰している したがって、SPR発生後のSPLはその時点での運転
者の高覚醒水準を反映しているといえる。そこで、この
SPR発生後のSPLをSPLの低下率演算の基準値と
して記憶し、この基準値をSPRの発生毎に更新するよ
うにして、SPLの日内変動や個人差の影響を受けずに
覚醒度の低下を判定しようとするものである。A detailed examination of the changes in SPL shown in this way shows that
It can be seen that the SPL after the occurrence of the SPR always returns to a substantially constant value. Also, after a long time has passed from the start of operation, SP
If SPR occurs even if L becomes low level, this SPL
Therefore, it can be said that the SPL after the SPR occurs reflects the high awakening level of the driver at that time. Therefore, the SPL after the occurrence of the SPR is stored as a reference value for the calculation of the SPL decrease rate, and this reference value is updated each time the SPR occurs, so that the awakening can be performed without being affected by the diurnal variation of the SPL and individual differences. It is intended to judge the deterioration of the degree.
なお、SPRは、第5図のように−V1/t1は日内変動や
覚醒度の低下に伴うSPLの低下による−V2/t2より大
きいことが分かる。したがって、この−V/tが閾値T
より大きい場合にはSPRが発生したものと判定するこ
とができる。As for SPR, as shown in FIG. 5, it can be seen that −V 1 / t 1 is larger than −V 2 / t 2 due to the decrease in SPL due to diurnal fluctuation and decrease in arousal level. Therefore, this −V / t is the threshold value T
If larger, it can be determined that SPR has occurred.
さらに本実施例では、各種のSPLの不安定な出力によ
る誤判定を防止するために種々の対応が採られている。Further, in this embodiment, various measures are taken to prevent erroneous determination due to unstable output of various SPLs.
次に本実施例によるマイクロコンピュータ3bの作動を
説明する。第6図(A)〜(C)はこの実施例によるマ
イクロコンピュータ3bの動作を示すフローチャートで
ある。Next, the operation of the microcomputer 3b according to this embodiment will be described. 6A to 6C are flowcharts showing the operation of the microcomputer 3b according to this embodiment.
本処理は、1秒毎のサンプリング周期にて実行される。
なお、以下の説明において、SPLの値はマイナスの電
位を採るが、ここでは、説明を簡略化するためにその絶
対値にて大小関係を説明する。まず、ステップ100に
て、マイクロコンピュータ3bの内蔵RAMのクリア、
各種フラグの設定などの初期設定を行った後に、次のス
テップ105へ進む。ステップ105では、A/D変換
器3aからSPLを読み込む。SPLは、周期毎のサン
プリング、つまり、1秒に1回毎に取り込まれる。続く
ステップ110では、SPLの値が0〜100mVの正
常なデータの範囲内にて5秒間連続しているか否かにつ
いて判定を行い、否定判断の場合には、再度サンプリン
グを実行し、一方肯定判断の場合には、4Hzの短い音で
2回ブザーを鳴らし、正常時であることを示すフラグを
オンする。このフラグは、次回からステップ110の処
理をスキップするためのものである。なお、このブザー
は起動後1回だけ行う。続いて、ステップ115にてY
分(例えば2分)タイマが起動されているかについてフ
ラグ判定を行い、最初の処理では、否定判断されるから
ステップ120にてY分タイマを起動した後、ステップ
125へ進む。ステップ125では、SPLの値が5秒
間連続して異常のデータとなっているか否かの判定を行
い、異常の場合には、ステップ130にてY分タイマを
オフするとともに、Y分タイムアップフラグをオフして
初期設定のステップ100から再び実行する。This process is executed at a sampling cycle of 1 second.
In the following description, the value of SPL takes a negative potential, but here, in order to simplify the description, the magnitude relationship will be described by its absolute value. First, in step 100, the internal RAM of the microcomputer 3b is cleared,
After performing initial settings such as setting various flags, the process proceeds to the next step 105. In step 105, SPL is read from the A / D converter 3a. The SPL is sampled every cycle, that is, once every second. In the following step 110, it is determined whether or not the value of SPL is continuous for 5 seconds within the range of normal data of 0 to 100 mV, and in the case of a negative determination, the sampling is executed again and the positive determination is made. In the case of, the buzzer sounds twice with a short sound of 4 Hz, and the flag indicating the normal time is turned on. This flag is for skipping the process of step 110 from the next time. In addition, this buzzer is performed only once after starting. Then, in step 115, Y
A flag determination is made as to whether or not the minute (for example, 2 minutes) timer is activated. In the first processing, a negative determination is made, so the Y minute timer is activated in step 120, and then the routine proceeds to step 125. In step 125, it is determined whether or not the SPL value is abnormal data for 5 consecutive seconds. If abnormal, the Y minute timer is turned off in step 130 and the Y minute time-up flag is set. Is turned off and the process is restarted from step 100 of initialization.
一方、ステップ125にてSPLの値が5秒間連続して
異常なデータでないと判定されたときには、ステップ1
35にてY分タイムアップフラグの判定を行う。この判
定処理は、計測を開始してからY分を経過したか否かに
ついての判定であり、Y分経過していないときには、ス
テップ105へ戻り、経過したときに第6図(B)のス
テップ140へ移行する。このステップ135の処理
は、検出電極1a、1bの装着後のSPLの値が安定す
るまで待機するものであり、これについては後述ので
説明する。従って、上記ステップ105からステップ1
35までのY分間は、初期時の誤判定を防止するための
待機時間であって、後述する覚醒度の低下の解析を行わ
ない。On the other hand, when it is determined in step 125 that the SPL value is not abnormal data for 5 consecutive seconds, step 1
At 35, the Y minute time-up flag is determined. This determination process is a determination as to whether or not Y minutes have elapsed since the start of measurement. When Y minutes have not elapsed, the process returns to step 105, and when Y minutes have elapsed, the step of FIG. 6 (B) is performed. Move to 140. The processing of step 135 is to wait until the value of SPL after mounting the detection electrodes 1a and 1b is stabilized, which will be described later. Therefore, from step 105 to step 1
The Y minutes up to 35 is a waiting time for preventing an erroneous determination at the initial stage, and the analysis of a decrease in arousal degree described later is not performed.
次のステップ140では、第4図及び第5図で説明した
−V/tの演算を行い、続くステップ145では、上記
ステップ140で演算した−V/tを閾値Tと比較する
SPRの検出を行う。ここで、SPRが発生していない
とすると、ステップ150へ進む。ステップ150では
SPRフラグの判定を実行し、まだ該フラグがまだオン
されていないから、ステップ155へ進み、基準値の設
定の有無を示す基準フラグの判定を実行する。この判定
処理でも、SPRが出現しておらず、基準値が設定され
ていないから、ステップ160以降にて、SPRの発生
後の基準値の設定処理に代わる仮の基準値設定処理及び
SPLの低いレベルにおける覚醒度の判定処理を実行す
る。すなわち、ステップ160にて、初期良好フラグの
判定を行うが、最初の処理では、該フラグがオンされて
いないから、ステップ165へ進む。ステップ165で
は、SPLの検出レベルが所定値a(例えば、25m
v)以上にあるか否かについて判定し、SPLの値が所
定値a以上にある場合には、ステップ170へ進み、そ
のときのSPLの値を記憶し、記憶回数nをカウントア
ップして、さらに、続くステップ175にて該記憶回数
nがQ(例えば5回)に達したか否かについて判定を行
う。ステップ175の最初の判定処理では否定判断され
るからステップ180にて初期良好フラグをオンし、そ
して、所定回数Qに達したときに、ステップ185にて
Q回のSPLの値の平均値を仮基準値とし、さらにこれ
を基準値に設定した後に、基準値を設定したことを示す
基準フラグをオンする。この仮の基準値の設定について
は後述ので説明する。In the next step 140, the −V / t calculation described in FIGS. 4 and 5 is performed, and in the following step 145, the SPR is detected by comparing the −V / t calculated in step 140 with the threshold T. To do. Here, assuming that SPR has not occurred, the routine proceeds to step 150. In step 150, the SPR flag is determined. Since the flag has not been turned on yet, the process proceeds to step 155, and the reference flag indicating whether or not the reference value is set is determined. Even in this determination process, since SPR does not appear and the reference value is not set, in step 160 and subsequent steps, a temporary reference value setting process and a low SPL that replace the reference value setting process after SPR has occurred are performed. The determination process of the awakening degree in the level is executed. That is, in step 160, the initial good flag is determined, but in the first process, since the flag is not turned on, the process proceeds to step 165. In step 165, the SPL detection level is a predetermined value a (for example, 25 m
v) or more, and if the SPL value is the predetermined value a or more, the process proceeds to step 170, the SPL value at that time is stored, and the number of times of storage n is incremented, Further, in the following step 175, it is determined whether or not the number of times of storage n reaches Q (for example, 5 times). Since a negative determination is made in the first determination processing of step 175, the initial good flag is turned on at step 180, and when the predetermined number of times Q is reached, at step 185, the average value of the SPL values of Q times is temporarily set. After setting the reference value and setting it as the reference value, a reference flag indicating that the reference value has been set is turned on. The setting of the temporary reference value will be described later.
一方、ステップ165にてSPLの値が所定値a以下で
あると判断されたときには、ステップ190にて、サン
プリングされたQ回(5回)のSPLの値の平均値を演
算して、その値を記憶する。この処理は、上述したステ
ップ170及び175の処理のように所定回数QのSP
Lの値を平均することにより行う。次のステップ195
では、低覚醒度フラグの判定を行い、該フラグがオンさ
れていないとすると、ステップ200にてW分(例えば
25秒)タイムアップフラグの判定を行い、さらに該フ
ラグのオフの判断でステップ205にてW分タイマをス
タートする。そして、ステップ200にてW分タイムア
ップフラグがオンと判断した場合、つまり、SPLの値
の平均値の演算後、W分経過したと判断したとき、ステ
ップ210にてSPL平均値の前回のデータの有無につ
いて判定し、前回のデータがない場合には、ステップ2
30にてSPL平均値の今回のデータをSPL平均値の
前回データにセットし、一方、既に前回のデータがセッ
トされている場合には、ステップ215にて、SPL平
均値の前回データと今回データの差が所定範囲±b(例
えば、1mV)以内か否かの判定を行う。この判定処理
にて、所定範囲b内であるときには、ステップ220に
て覚醒度の低下を警告する低下信号を出力してブザー4
を5秒間鳴らす。その後、低覚醒度フラグをオンして、
前述のステップ230へ移行してSPL平均値の今回の
データをSPL平均値の前回データにセットする。一
方、ステップ215にて前回のデータと今回のデータと
の差が所定範囲b外である場合には、ステップ235に
て低覚醒度フラグをオフし、さらに、ステップ240に
てW分タイムアップフラグをオフする。この処理を行う
理由については後述のにて説明する。On the other hand, when it is determined in step 165 that the SPL value is equal to or less than the predetermined value a, in step 190, the average value of the sampled Q times (5 times) of the SPL value is calculated, and the calculated value is calculated. Memorize This process is performed a predetermined number of times SP as in the processes of steps 170 and 175 described above.
This is done by averaging the L values. Next Step 195
Then, the low awakening degree flag is determined, and if the flag is not turned on, the W minute (for example, 25 seconds) time-up flag is determined in step 200, and further, it is determined in step 205 that the flag is off. Start the W minute timer at. Then, when it is determined in step 200 that the W minute time-up flag is ON, that is, when it is determined that W minutes have elapsed after the calculation of the average value of the SPL values, the previous data of the SPL average value is calculated in step 210. If there is no previous data, step 2
At S30, the current data of the SPL average value is set to the previous data of the SPL average value. On the other hand, if the previous data is already set, at step 215, the previous data of the SPL average value and the current data are set. It is determined whether or not the difference is within a predetermined range ± b (for example, 1 mV). In this determination process, when the value is within the predetermined range b, a reduction signal for warning the reduction of the awakening degree is output in step 220 to output the buzzer 4
Sound for 5 seconds. After that, turn on the low alertness flag,
In step 230, the current data of the SPL average value is set as the previous data of the SPL average value. On the other hand, if the difference between the previous data and the current data is outside the predetermined range b in step 215, the low awakening degree flag is turned off in step 235, and the W minute time-up flag is further set in step 240. Turn off. The reason for performing this processing will be described later.
なお、SPL平均値の演算手法(ステップ190)とし
て、SPLの値が0〜100mVの範囲外であった場合
に、その値を無視し、他の値だけで平均値を求めてもよ
い。また、5回のSPLの値のうち、上記範囲外が3回
以上あった場合には、SPL平均値がないものとして前
回のSPL平均値を用いる処理としてもよい。これによ
り、微小な変動値に対してSPL平均値や基準値を更新
しないように働くから、電極と皮膚間に発生するノイズ
の除去についても有効に作用する。As a method of calculating the SPL average value (step 190), when the value of SPL is out of the range of 0 to 100 mV, the value may be ignored and the average value may be calculated using only other values. Further, when the value out of the range is three or more times among the values of SPL of 5 times, it may be determined that there is no SPL average value and the previous SPL average value may be used. This works so as not to update the SPL average value and the reference value with respect to a minute fluctuation value, and thus also effectively works to remove noise generated between the electrode and the skin.
そして、電源投入後に、ステップ145で最初のSPR
が検出されるとステップ250へ進み、SPRフラグの
判定を行うが、ここではSPRフラグがオンされていな
いと判定されるから、ステップ255にてSPRフラグ
がオンされる。このSPRフラグは、SPRが発生する
毎にオンされるフラグである。続いてステップ150へ
進み、SPRフラグの判定を行うが、ここではステップ
255にてSPRフラグがオンされているからステップ
260以降へ進み、基準値の設定及び更新の処理を実行
する。まず、ステップ260にて、安定フラグの判定を
行う。安定フラグは、SPR発生後のSPLの値が所定
範囲内に安定したことを示すフラグであり、ステップ2
65にてSPLが安定したと判定されたときに、ステッ
プ270にてオンされる。そして、安定フラグがオンさ
れた場合には、ステップ260からステップ285へ移
行して、SPLの値に基づく基準値演算データの記憶及
び記憶値の取り込み回数nのカウントアップを行い、ス
テップ290にて所定回数PだけSPLの値を取り込ん
だと判断したときに、ステップ295にてそれらの記憶
値を平均した安定SPLを演算する。続くステップ29
8では、安定SPLが所定値a以上か否かを判定し、肯
定判断の場合にステップ300における基準フラグの判
定を行う。該フラグがオンされていない場合には、ステ
ップ305にて安定SPLを基準値として設定し、さら
に基準フラグをオンするとともに、Z分(例えば10
分)タイマをリセットする。一方、基準フラグがオンさ
れている場合には、ステップ310にて既に設定されて
いる基準値と安定SPLを比較し、さらにステップ31
5にて安定SPLと、基準値に所定値X(例えば、0.
7または0.8)を乗算した押圧判定値との比較を行
う。ここで、ステップ310にて安定SPLの方が大き
いと判定されたときには、上述したステップ305にて
その安定SPLを基準値とする更新処理等を行い、一
方、安定SPLが基準値と押圧判定値との間にあると判
定された場合には、ステップ320にてZ分タイマがタ
イムアップしたか否かの判定を行った後にステップ30
5またはステップ105へ戻り、さらに安定SPLが押
圧判定値より小さいと判定された場合にはステップ32
5の押圧フラグの判定処理に進む。つまり、一旦、基準
値を設定した後においては、該基準値より大きい安定S
PLが出現したときには無条件でその安定SPLで基準
値を更新するが、基準値より小さい安定SPLが出現し
た場合においてはZ分を経過していなければ基準値を更
新しないのである。なお、この理由については、後述の
にて説明する。また、ステップ315にて安定SPL
が押圧判定値より小さいときには、ステップ325及び
ステップ330にて後述(参照)する押圧フラグの判
定及び押圧フラグのオンを行う。Then, after the power is turned on, the first SPR is performed in step 145.
If it is detected, the routine proceeds to step 250, where the SPR flag is judged. However, since it is judged here that the SPR flag is not turned on, the SPR flag is turned on at step 255. This SPR flag is a flag that is turned on each time SPR occurs. Then, the process proceeds to step 150, and the SPR flag is determined. Since the SPR flag is turned on in step 255 here, the process proceeds to step 260 and the subsequent steps to set and update the reference value. First, in step 260, the stability flag is determined. The stability flag is a flag indicating that the SPL value after the SPR has been generated has stabilized within a predetermined range.
When it is determined at 65 that the SPL is stable, it is turned on at step 270. If the stability flag is turned on, the process proceeds from step 260 to step 285 to store the reference value calculation data based on the value of SPL and to count up the number of times the stored value is taken in, and then in step 290. When it is determined that the SPL value has been fetched a predetermined number of times P, in step 295 a stable SPL is calculated by averaging the stored values. Continued Step 29
At 8, it is determined whether or not the stable SPL is equal to or greater than the predetermined value a, and if the determination is affirmative, the determination of the reference flag in step 300 is performed. If the flag is not turned on, stable SPL is set as a reference value in step 305, the reference flag is turned on, and Z minutes (for example, 10
Min) Reset the timer. On the other hand, when the reference flag is turned on, the reference value already set in step 310 is compared with the stable SPL, and further step 31
5, stable SPL and a predetermined value X (for example, 0.
7 or 0.8) is compared with the pressing determination value. Here, when it is determined in step 310 that the stable SPL is larger, the updating process or the like using the stable SPL as a reference value is performed in step 305 described above, while the stable SPL is the reference value and the press determination value. If it is determined that the Z minute timer has timed out in step 320, it is determined in step 320.
5 or return to step 105, and when it is determined that the stable SPL is smaller than the pressing determination value, step 32
The process proceeds to the pressing flag determination process of No. 5. That is, once the reference value is set, the stable S value larger than the reference value is set.
When PL appears, the reference value is unconditionally updated with the stable SPL, but when stable SPL smaller than the reference value appears, the reference value is not updated unless Z minutes have elapsed. The reason for this will be described later. In addition, stable SPL is performed in step 315.
When is smaller than the pressing determination value, the pressing flag is determined and the pressing flag is turned on (described later) in steps 325 and 330.
なお、この処理中に新しくSPRが発生した場合には
(ステップ145)、ステップ250を経てステップ3
35によりn個の基準値演算データをクリアして、新た
に安定SPLを求める処理を実行する。If a new SPR is generated during this process (step 145), step 250 is followed by step 3
By 35, n reference value calculation data are cleared, and a process for newly obtaining a stable SPL is executed.
次に基準値を設定した後の覚醒度の低下判定処理につい
て説明する。ステップ155にて基準フラグがオンされ
ていると判定された場合には、ステップ400にて次式
(1)による低下率の演算を行う。Next, a process for determining a decrease in arousal level after setting the reference value will be described. When it is determined in step 155 that the reference flag is turned on, the reduction rate is calculated by the following equation (1) in step 400.
低下率=現在のSPL/基準値 …(1) 続くステップ405では、上記低下率が所定値Xより大
きいか否かの判定を行い、小さいと判定され、かつ、押
圧フラグの判定によりフラグがオンされていないときに
は(ステップ410)、低下信号を出力してブザーを鳴
らす(ステップ420)。すなわち、SPLの値がXを
下回ったときに、覚醒度の低下と判定して5秒間ブザー
を鳴らす。一方、ステップ405にて、SPLの値が所
定値Xを上回ったときに、ステップ425にて押圧フラ
グをオフして本処理を終了する。Decrease rate = current SPL / reference value (1) In the following step 405, it is determined whether the above-mentioned decrease rate is larger than a predetermined value X, it is determined that it is smaller, and the flag is turned on by the determination of the pressing flag. If not (step 410), a drop signal is output and the buzzer is sounded (step 420). That is, when the value of SPL falls below X, it is determined that the awakening degree has decreased and the buzzer sounds for 5 seconds. On the other hand, when the value of SPL exceeds the predetermined value X in step 405, the pressing flag is turned off in step 425, and this processing ends.
このフローチャートに示す処理には、以下に説明する特
徴的な処理が含まれている。The processing shown in this flowchart includes the characteristic processing described below.
まず、ステップ135にて、検出電極1a、1bを装
着した後に、Y分(2分)間待機してからステップ14
0以下の処理を実行している。First, in step 135, after the detection electrodes 1a and 1b are attached, the process waits for Y minutes (2 minutes) and then step 14
Processing of 0 or less is being executed.
この処理を加えている理由について第7図を用いて説明
する。同図において、検出電極1a、1bの装着と同時
に計測を開始した場合の測定結果をSPL(A)(実線)
にて示し、電極を装着した後に充分時間が経過した場合
の測定結果をSPL(B)(破線)にて示す。この結果か
ら明らかなように、SPL(A)及びSPL(B)は、両者と
も覚醒度が低下していない状況で測定実験を行ったにも
かかわらず、SPL(A)だけ値が低下することが分かっ
た。これは、電極と皮膚が馴染むにしたがってSPLの
値が低下し、その値が安定するまで所定の時間を要する
からと考えられる。このことから、検出電極1a、1b
の装着後に直ちに測定を開始すると、SPLが基準値の
80%まで低下し、覚醒度の低下と誤判定を生じる可能
性がある。こうした事実に着目して、上述した処理のよ
うに検出電極1a、1bを装着した後で所定時間の経過
前までの間、覚醒度の検出を禁止しているのである。The reason why this process is added will be described with reference to FIG. In the figure, SPL (A) (solid line) shows the measurement result when the measurement is started at the same time when the detection electrodes 1a and 1b are attached.
The measurement result when a sufficient time has elapsed after the electrode is attached is shown by SPL (B) (broken line). As is clear from these results, both SPL (A) and SPL (B) show a decrease in value only by SPL (A), even though the measurement experiment was conducted in a situation where the arousal level did not decrease. I understood. It is considered that this is because the value of SPL decreases as the electrode and the skin get fit, and it takes a predetermined time for the value to stabilize. From this, the detection electrodes 1a, 1b
If the measurement is immediately started after wearing the SPL, the SPL may be reduced to 80% of the reference value, which may cause a false determination that the wakefulness is reduced. Focusing on these facts, the detection of the arousal level is prohibited until the predetermined time elapses after the detection electrodes 1a and 1b are attached as described above.
また、ステップ160ないしステップ185では、S
PRの発生前の基準値の設定の代わりに、SPL平均値
による仮の基準値の設定処理を行っている。すなわち、
本処理における覚醒度低下の判定用の基準値は、ステッ
プ140、260ないし320等の処理にてSPRの出
現後の安定SPLの値を用いている。しかし、第8図に
示すように外部からの刺激が少なく、測定開始直後にS
PRが出現せず、このため基準値が設定されないため
に、覚醒度低下の状態であるにもかかわらず、これを検
出できない場合がある。Further, in steps 160 to 185, S
Instead of setting the reference value before the occurrence of PR, a temporary reference value setting process based on the SPL average value is performed. That is,
As the reference value for determining the awakening degree reduction in this processing, the value of stable SPL after the appearance of SPR in the processing of steps 140, 260 to 320 is used. However, as shown in FIG. 8, there is little external stimulus and S immediately after the start of measurement.
Since the PR does not appear and the reference value is not set, the PR may not be detected even though the wakefulness is lowered.
そこで、計測開始後、SPRが出現するまでの間、最初
に検出される安定したSPL平均値を仮の基準値とする
のである。Therefore, after the start of measurement, until the appearance of SPR, the stable SPL average value detected first is used as the temporary reference value.
ステップ195〜ステップ240では、SPLが低い
信号レベル(0〜25mV)の場合に対する覚醒度低下
の検出処理を行っている。すなわち、SPL平均値が低
下して所定範囲b以上の変動がなくなった場合に、ブザ
ー4による警告を行う。これは、SPLの低い信号レベ
ルの場合では、SPLの値が低下して安定した値になっ
た時点で覚醒度が低下した状態と認識することができた
ことから、上述した判定処理を加えたのである。In steps 195 to 240, the detection process of the awakening degree decrease for the case where the signal level of SPL is low (0 to 25 mV) is performed. That is, when the SPL average value decreases and the fluctuation in the predetermined range b or more disappears, the buzzer 4 gives a warning. This is because in the case of a low SPL signal level, it was possible to recognize that the arousal level had decreased when the SPL value decreased and reached a stable value, so the above-described determination processing was added. Of.
なお、SPL平均値の前回のデータと今回のデータとの
差が所定範囲b外のときに30秒毎にSPL平均値の演
算及び覚醒度低下の判定を行い、一方、覚醒度低下と一
旦判定された場合には、所定範囲b外になるまでSPL
平均値の演算とブザーによる警告とを所定範囲b外にな
るまで5秒間で交互に繰り返して行っており、これによ
り、覚醒度低下の検出及び警告を的確に連続して行うこ
とができる。When the difference between the previous data and the current data of the SPL average value is outside the predetermined range b, the calculation of the SPL average value and the determination of the awakening degree are performed every 30 seconds, while the awakening degree is once determined to decrease. If SPL is reached, the SPL
The calculation of the average value and the warning by the buzzer are alternately repeated for 5 seconds until it goes out of the predetermined range b, whereby it is possible to accurately and continuously detect the decrease in arousal level and the warning.
ステップ260ないしステップ310により、SPR
が出現した後の安定SPLが基準値より大きいときに
は、無条件で基準値を更新しているが、安定SPLが基
準値より小さいときには、ステップ320の処理によ
り、前の更新時からZ分(10分)を経過していないと
きには、基準値を更新しない。SPR by steps 260 to 310
When the stable SPL after the occurrence of is larger than the reference value, the reference value is unconditionally updated. However, when the stable SPL is smaller than the reference value, the processing of step 320 causes Z minutes (10 minutes from the previous update). If the number of minutes has not passed, the reference value is not updated.
このような処理を加えた理由について第9図を用いて説
明する。第9図に示すように、SPLの値が時間の経過
とともに低下している場合において、時点t0で基準値
SPL1が設定されており、その後SPRが出現して上
記基準値SPL1より低い値の安定SPLが時点t1にて
得られたときに、その値を基準値SPL2とすると、覚
醒度の低下率80%の判断時が時点t3となり、基準値
SPL1を維持したときにおける覚醒度低下の判定時t2
より遅れる。ところが、SPLが低下傾向の場合には、
半覚醒状態であるにもかかわらず、刺激が加わると、S
PRが出現することがあるため、SPRの出現で単に基
準値を更新すると覚醒度の低下判定の時点が遅れること
がある。しかも、特に、SPLの低下傾向が連続してい
る場合には、SPRの発生毎に逐次基準値が更新されて
覚醒度の低下判定がきわめて遅れることがある。The reason why such processing is added will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, when the value of SPL is decreasing with the passage of time, the reference value SPL 1 is set at the time point t 0 , and then SPR appears and is lower than the reference value SPL 1. When the stable SPL of the value is obtained at the time point t 1 , and the value is set as the reference value SPL 2 , the time when the reduction rate of the alertness is 80% is the time point t 3 , and the reference value SPL 1 is maintained. At the time of determination of the decrease in arousal level in t 2
More late. However, if the SPL is decreasing,
When a stimulus is applied despite being half awake, S
Since the PR may appear, if the reference value is simply updated by the appearance of the SPR, the time point for determining the decrease in the arousal level may be delayed. Moreover, in particular, when the SPL lowering tendency continues, the reference value may be updated every time SPR occurs, and the determination of the lowering of the awakening degree may be extremely delayed.
そこで、SPLが低下傾向を示している場合には、少な
くともZ分間内において覚醒度の低下の警告を1度は行
えるように基準値を下げる方向へ更新をしないのであ
り、一方、日内変動によりSPLが低下等の変動に対処
するために、Z分毎に低いレベルへの基準値の変動を許
可しているのである。Therefore, when the SPL shows a decreasing tendency, the reference value is not updated so that the warning of the decrease in the arousal level can be issued at least once within Z minutes. In order to cope with fluctuations such as a decrease, the standard value is allowed to change to a low level every Z minutes.
ステップ315ないし325、410等の処理におい
て、安定SPLが押圧判定値(基準値×X)より小さい
場合には(ステップ315)、押圧フラグをオンして
(ステップ330)、基準値を更新しないだけでなく、
覚醒度の低下信号の出力を回避する処理(ステップ41
0、ステップ420)を行っている。In the processing of steps 315 to 325, 410, etc., when the stable SPL is smaller than the pressing determination value (reference value × X) (step 315), the pressing flag is turned on (step 330) and the reference value is not updated. Not
Processing for avoiding the output of the signal for lowering the arousal level (step 41)
0, step 420).
この処理は次の理由により加えられたものである。第2
図及び第3図に示すように指と手首に検出電極1a、1
bを装着し、SPLを検出する実施例においては、自動
車のハンドルを握ったときに、指電極に過大な圧力が加
わる。この状態におけるSPLは、第10図に示すよう
に急激に低下し、ハンドルを握り続けているとその状態
を維持することが判明した。したがって、上述した処理
を加えることにより、ハンドル等を強く握った場合でも
覚醒度の低下と誤判定しないようにしたのが本処理であ
る。This processing is added for the following reason. Second
As shown in FIGS. 3 and 4, the detection electrodes 1a, 1 are attached to the finger and the wrist.
In the embodiment in which b is mounted and SPL is detected, excessive pressure is applied to the finger electrodes when the steering wheel of the automobile is gripped. It was found that the SPL in this state drastically drops as shown in FIG. 10, and that state is maintained when the handle is continuously held. Therefore, the present processing is performed by adding the above-described processing so as not to be erroneously determined to be a decrease in awakening degree even when the steering wheel or the like is strongly gripped.
ここで、覚醒度の低下と押圧状態による低下の違いを調
べてみると、第11図に示すように、押圧状態の場合
は、SPLの値が80%まで低下するまでに20秒以下
であり、覚醒度低下と較べて短いことが分かった。以上
のことから、圧力によるSPLの値の低下の判断基準を
基準値より低い押圧判定値としたのである。そして、安
定SPLが押圧判定値より大きくなったときに(ステッ
プ405)、通常の処理に戻るために押圧フラグをリセ
ットしている(ステップ425)。Here, when examining the difference between the decrease in the arousal level and the decrease in the pressed state, as shown in FIG. 11, in the pressed state, it takes 20 seconds or less before the SPL value decreases to 80%. , It was found to be shorter than the decrease in arousal level. From the above, the criterion for judging the decrease of the SPL value due to the pressure is the pressing judgment value lower than the reference value. Then, when the stable SPL becomes larger than the pressing determination value (step 405), the pressing flag is reset to return to the normal processing (step 425).
なお、押圧状態の判定基準として、押圧判定値の代わり
に、例えば、SPR出現前のSPL値とSPR出現後の
安定SPLを比較して、20秒間の変化が所定値以上
(0.7mV/s等)のときには、覚醒度の低下と判定
しないとしてもよく、このとき同時にブザーを鳴らして
運転者に警告してもよい。As a criterion for the pressed state, instead of the pressed determination value, for example, the SPL value before the appearance of SPR and the stable SPL after the appearance of SPR are compared, and the change for 20 seconds is a predetermined value or more (0.7 mV / s Etc.), it may not be determined that the awakening degree has decreased, and at this time, the buzzer may be sounded at the same time to warn the driver.
なお、上記実施例の変形例として以下の処理が考えられ
る。The following processing can be considered as a modification of the above embodiment.
(1)第6図(C)のステップ405から420のように
基準値のX(80%または70%)を覚醒度低下の判定
基準とする処理の代わりに、ステップ190からステッ
プ240にて説明した低レベル信号の覚醒度低下の判定
処理を併用してもよい。すなわち、SPL平均値が基準
値×Xを下回り、しかも前回のSPL平均値と今回のS
PL平均値との差が±1mVであるときに、5秒間警告
し、これが範囲外になるまで覚醒度低下の判定と警告と
を繰り返す処理である。(1) Instead of the process of using the reference value X (80% or 70%) as the criterion for the decrease in arousal level as in steps 405 to 420 of FIG. 6 (C), steps 190 to 240 will be described. You may use together the determination process of the low level signal's awakening degree reduction. That is, the SPL average value is lower than the reference value × X, and the previous SPL average value and the current SPL average value are
When the difference from the PL average value is ± 1 mV, a warning is given for 5 seconds, and the determination of the awakening degree and the warning are repeated until the difference is out of the range.
(2)基準値を更新する条件として、1分間に3回以上の
SPRがあり、しかも、その後における安定SPLが、
既に設定されている基準値の9割以上であるという条件
を加えてもよい。これにより、より覚醒度低下の検出遅
れと日内変動の影響とを調和させることできる。(2) As a condition for updating the reference value, there is SPR three or more times per minute, and the stable SPL after that is
You may add the condition that it is 90% or more of the already set reference value. As a result, it is possible to more harmonize the detection delay of the decrease in arousal level with the effect of diurnal variation.
以上、本発明を適用した実施例及びその変形例を説明し
たが、本発明はこれらのものに限定されるものではな
い。Although the embodiments and the modifications thereof to which the present invention is applied have been described above, the present invention is not limited to these.
例えば、他の実施例として、消費電力を少なくしてバッ
テリ駆動により携帯可能な覚醒度検出装置としたものを
説明する。For example, as another embodiment, a wakefulness detecting device that consumes less power and is battery-powered and portable will be described.
すなわち、この装置の特徴的な構成は、第12図のブロ
ック図にて表されるものであり、検出電極1a、1bに
接続された増幅器20と、この増幅器20からの電圧を
周波数に変換して演算部3bに入力するV/F部22
と、増幅器20からの信号に基づいて微分信号を出力す
る微分回路24と、微分回路24からの出力信号及びタ
イマ回路28からのタイムアップ信号に基づいて演算部
3bを起動する演算起動回路26とを備えている。上記
構成において、検出電極1a、1bからのSPLは、増
幅器20にて増幅されてV/F部22で周波数信号に変
換されて演算部3bに入力されると共に、微分回路24
にも直接入力される。微分回路24は、増幅器20から
の信号に基づいてSPRの検出を検出したときに、演算
部起動回路26に信号を送って演算部3bを起動する。
また、演算部3bは、微分回路24のSPR検出時以外
にタイマ回路28により間欠的に一定間隔で起動され
る。That is, the characteristic configuration of this device is shown in the block diagram of FIG. 12, and an amplifier 20 connected to the detection electrodes 1a and 1b and a voltage from the amplifier 20 is converted into a frequency. V / F section 22 for inputting to computing section 3b
A differential circuit 24 that outputs a differential signal based on the signal from the amplifier 20; and an operation start circuit 26 that starts the operation unit 3b based on the output signal from the different circuit 24 and the time-up signal from the timer circuit 28. Is equipped with. In the above configuration, the SPLs from the detection electrodes 1a and 1b are amplified by the amplifier 20, converted into a frequency signal by the V / F unit 22 and input to the arithmetic unit 3b, and the differentiation circuit 24
Is also entered directly. When the differentiating circuit 24 detects the detection of SPR based on the signal from the amplifier 20, it sends a signal to the arithmetic unit activating circuit 26 to activate the arithmetic unit 3b.
The arithmetic unit 3b is intermittently activated by the timer circuit 28 at regular intervals except when the SPR is detected by the differentiating circuit 24.
この装置の動作を第13図のフローチャートに基づいて
説明すると、まず、ステップ500は、初期処理が実行
されることを示している。この処理は、第6図(A)の
ステップ100〜ステップ135に相当するものであ
る。続くステップ510及び520は、微分回路24の
信号に基づいてSPRが検出されたときに、演算部起動
回路26を介して演算部3bが起動されることを示して
いる。そして、演算部3bが起動されると、ステップ5
30にて基準値の設定処理を実行し、続くステップ54
0で演算部3bからの信号によりタイマ回路28をリセ
ットする。そして、これらの処理を終えると、ステップ
545にて演算部3bを停止する。この処理は、第6図
(B)のステップ145、150、ステップ260から
ステップ335に相当する。The operation of this device will be described with reference to the flowchart of FIG. 13. First, step 500 shows that the initial process is executed. This process corresponds to steps 100 to 135 in FIG. 6 (A). The following steps 510 and 520 show that the arithmetic unit 3b is activated via the arithmetic unit activation circuit 26 when SPR is detected based on the signal of the differentiating circuit 24. Then, when the arithmetic unit 3b is activated, step 5
A reference value setting process is executed at 30 and the following step 54
At 0, the timer circuit 28 is reset by the signal from the arithmetic unit 3b. Then, when these processes are completed, the arithmetic unit 3b is stopped in step 545. This processing corresponds to steps 145 and 150 and steps 260 to 335 in FIG. 6 (B).
一方、SPRが出現しない間は、ステップ550にて、
タイマ回路28で所定時間(例えば25秒)でタイムア
ップされたか否かの判定を行い、タイムアップされたと
きには、ステップ560にて演算部起動処理を行って、
SPLのサンプリング(ステップ570)、覚醒度演算
(ステップ580)及びタイマ回路28のリセット(ス
テップ590)を行い、その後に演算部3bを停止する
(ステップ595)。ここで、上記ステップ570及び
580は、第6図(A)〜(C)では、上述した初期処
理及び基準値の設定処理以外のステップに相当する。On the other hand, while SPR does not appear, at step 550,
The timer circuit 28 determines whether or not the time is up within a predetermined time (for example, 25 seconds). When the time is up, the arithmetic unit starting process is performed in step 560,
SPL sampling (step 570), awakening degree calculation (step 580) and resetting of the timer circuit 28 (step 590) are performed, and then the calculation unit 3b is stopped (step 595). Here, the steps 570 and 580 correspond to steps other than the above-described initial processing and reference value setting processing in FIGS. 6 (A) to (C).
なお、本実施例におけるタイマとして、第6図(A)〜
(C)のステップ115のY分タイマ、ステップ205
のW分タイマ、ステップ320のZ分タイマに相当する
ものを必要とするが、そのうち、Y分タイマ及びZ分タ
イマは、SPRが検出されてから、安定SPLが検出さ
れるまでの時間tと、W分タイマ等でタイムアップされ
るときのフラグオンの回数を記憶して、それらの総和で
決定する簡易タイマとして構成される。そして、簡易タ
イマのタイムアップでセットされたフラグの状態を判定
して各種の演算を行う。In addition, as a timer in the present embodiment, FIG.
(C) Y minute timer in step 115, step 205
The W minute timer, which is equivalent to the Z minute timer in step 320, is required. Among them, the Y minute timer and the Z minute timer have a time t from the detection of the SPR to the detection of the stable SPL. , A W minute timer or the like stores the number of times the flag is turned on when the time is up, and is configured as a simple timer that determines the sum of them. Then, the state of the flag set by the time-out of the simple timer is determined and various calculations are performed.
この装置による覚醒度の検出状態を、例えば第14図に
て表すと、測定初期では、SPRが出現して演算部3b
が起動される時間が長く、そして、SPRの出現がない
状態では、サンプリング間隔taで、サンプリング時間
Tbだけ演算部3bが起動されることになる。When the state of awakening detected by this device is shown in FIG. 14, for example, SPR appears at the beginning of measurement and the calculation unit 3b
In the state in which S is started for a long time and SPR does not appear, the calculation unit 3b is started for the sampling time Tb at the sampling interval ta.
したがって、上記実施例によれば、覚醒度の検出に影響
を与えない範囲にて、マイクロコンピュータが間欠的に
動作され、つまり、マイクロコンピュータの起動時間が
全測定時間に対して短縮されるので、消費電力が小さく
なり、よって、バッテリを使用する場合に長寿命化が図
れると同時にバッテリの小型化が行なえ、携帯用装置と
しての設計自由度が高まる。Therefore, according to the above-described embodiment, the microcomputer is operated intermittently within the range that does not affect the detection of the arousal level, that is, the startup time of the microcomputer is shortened with respect to the total measurement time. The power consumption is reduced, so that when a battery is used, the service life can be extended, the battery can be downsized, and the degree of freedom in designing as a portable device can be increased.
なお、間欠的に行われるサンプリング間隔を広げること
は、覚醒度低下の検出遅れ時間として最大(ta−t
b)をもたらすことになるから、覚醒度の検出遅れとし
て許容される時間と消費電力とを勘案して決められるこ
とになる。Increasing the sampling interval performed intermittently is the maximum (ta-t
Since b) is brought about, it is decided in consideration of the time allowed as the detection delay of the awakening degree and the power consumption.
また、本発明は車両における居眠り検出に限らず、各種
の業務、作業における居眠り検出に適用でき、SPRを
検出する閾値TやSPLの低下率から覚醒度の低下を判
定する閾値などは作業内容や環境などに応じて適宜変更
されるものである。Further, the present invention is not limited to the detection of drowsiness in a vehicle, and can be applied to the detection of drowsiness in various kinds of work and work. It is appropriately changed according to the environment.
また、第3図に示される検出電極1a、1b及び検出回
路2の構成は種々の構成をとることができる。例えば、
一方の検出電極を指電極に、他方の電極を腕時計型に形
成してもよい。Further, the detection electrodes 1a and 1b and the detection circuit 2 shown in FIG. 3 can have various configurations. For example,
One detection electrode may be formed as a finger electrode and the other electrode may be formed as a wristwatch type.
さらに、上述の各実施例において、SPLの変動から覚
醒度の低下を検出するための閾値や、SPRを検出する
ための閾値などは、被検者のおかれている環境や、個人
差などにより適宜変更されるべきものである。Furthermore, in each of the above-described examples, the threshold value for detecting the decrease in arousal level from the fluctuation of SPL, the threshold value for detecting SPR, etc. may vary depending on the environment in which the subject is present and individual differences. It should be changed appropriately.
また、上述の各実施例では、主として覚醒度の低下によ
りブザーまたはカーエヤコンを作動させるものを示した
が、これらブザーやカーエヤコンの停止は、所定時間の
タイマーにより行ってもよいし、またSPLの上昇や、
SPRの発生を検出して行ってもよい。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the buzzer or the car air conditioner is activated mainly due to the decrease of the arousal level, but the stop of the buzzer or the car air conditioner may be performed by a timer for a predetermined time, or the increase of the SPL. Or
You may detect and generate SPR.
なお、上記種々の実施例においては、SPR発生後のS
PLを基準値としてその基準値に対するSPLの低下度
合にて覚醒度判定を行なうようにしたが、SPRの発生
頻度により覚醒度判定を行なうようにしてもよい。In the various embodiments described above, the S
Although the awakening degree is determined based on the degree of decrease in SPL with respect to PL as a reference value, the awakening degree may be determined based on the frequency of occurrence of SPR.
[発明の効果] 以上説明したように、請求項1の発明によれば、皮膚電
位検出手段を人体に装着してから所定時間経過した後
に、判定を開始するので、装着直後の覚醒度の誤検出を
防止できる。また、請求項2の発明によれば、皮膚電位
が基準値より低く設定された押圧判定値よりも低下した
ときには、覚醒度の低下の判定を禁止するので、皮膚電
位検出手段の押圧時における覚醒度の誤判定を防止でき
る。更に、請求項3の発明によれば、皮膚電位が低下し
ているときに一時的な変動が発生した場合には、基準値
の更新を禁止するので、皮膚電位が緩慢に低下している
時に覚醒度の低下の検出が遅れることを防止できる。そ
の上、請求項4の発明によれば、起動後直ちに皮膚電位
の初期値を基準値として設定するので、起動時に覚醒度
の判定が不能になったり遅れたりするという問題を解決
できる。つまり、本発明は、上述した構成により、適切
に日内変動や人的特性に対応することができるととも
に、各種の外的要因に対して誤った検出を回避すること
ができるという顕著な効果を奏するものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the invention of claim 1, the judgment is started after a predetermined time has passed since the skin potential detecting means was attached to the human body. Detection can be prevented. Further, according to the invention of claim 2, when the skin potential is lower than the pressing determination value set lower than the reference value, the determination of the decrease in the awakening degree is prohibited, so that the awakening when the skin potential detecting means is pressed is awakened. It is possible to prevent erroneous determination of the degree. Further, according to the invention of claim 3, updating of the reference value is prohibited when a temporary fluctuation occurs while the skin potential is decreasing. Therefore, when the skin potential is slowly decreasing, It is possible to prevent delay in detection of a decrease in alertness. Moreover, according to the invention of claim 4, since the initial value of the skin potential is set as the reference value immediately after the activation, it is possible to solve the problem that the determination of the arousal level becomes impossible or delayed at the activation. In other words, the present invention has the remarkable effects that it is possible to appropriately cope with the daily fluctuations and the human characteristics by the above-mentioned configuration and to avoid erroneous detection with respect to various external factors. It is a thing.
第1図は本発明の基本的構成を示す構成図、第2図は本
発明の実施例に係る覚醒度検出装置を示す構成図、第3
図は検出電極の装着状態を示す説明図、第4図は同実施
例の基本的作用を示すタイムチャート、第5図はSPR
の検出を説明するグラフ、第6図(A)(B)(C)は
同実施例によるフローチャート、第7図ないし第11図
は同実施例の作用を説明するグラフ、第12図は他の実
施例にかかる覚醒度検出装置を示す構成図、第13図は
他の実施例のフローチャート、第14図は他の実施例の
タイムチャートである。 1a、1b…検出電極、2…検出回路 3…覚醒度演算部、3a…A/D変換器 3b…マイクロコンピュータ、4…ブザー 5…エアコン制御装置、6…カーエヤコン SPL…電位(Skin Potential Lebel) SPR…皮膚電位反応(Skin Potential Lebel Responc
e)FIG. 1 is a configuration diagram showing a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing an awakening degree detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing the mounting state of the detection electrode, FIG. 4 is a time chart showing the basic operation of the same embodiment, and FIG. 5 is SPR.
6 (A), (B), and (C) are flow charts according to the same embodiment, FIGS. 7 to 11 are graphs for explaining the operation of the same embodiment, and FIG. 12 is another graph. FIG. 13 is a configuration diagram showing a wakefulness detection device according to an embodiment, FIG. 13 is a flowchart of another embodiment, and FIG. 14 is a time chart of another embodiment. 1a, 1b ... Detection electrode, 2 ... Detection circuit 3 ... Awakening degree computing unit, 3a ... A / D converter 3b ... Microcomputer, 4 ... Buzzer 5 ... Air conditioner control device, 6 ... Car air conditioner SPL ... Potential (Skin Potential Lebel) SPR ... Skin Potential Lebel Responc
e)
Claims (4)
段と、 この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の一時的
な変動を検出する電位変動検出手段と、 この電位変動検出手段にて検出される上記変動に基づい
て、覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、 を備え、 上記覚醒度判定手段は、上記検出手段を人体に装着して
から所定時間経過した後に、判定を開始するように構成
されていることを特徴とする覚醒度検出装置。1. A skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. And awakening degree determining means for determining the awakening degree based on the fluctuation detected by the above, and the awakening degree determining means starts the determination after a predetermined time elapses after the detecting means is mounted on the human body. An awakening degree detection device configured to perform.
段と、 この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の一時的
な変動を検出する電位変動検出手段と、 この電位変動検出手段にて検出された皮膚電位が基準値
より低下したときに、覚醒度が低下したと判定する覚醒
度判定手段と、 上記電位変動検出手段にて検出された皮膚電位が上記基
準値より低い値に設定された押圧判定値を下回ったとき
には、皮膚電位検出手段が押圧状態であると判定して、
上記覚醒度判定手段による判定を禁止する覚醒判定禁止
手段と、 を備えて構成されていることを特徴とする覚醒度検出装
置。2. A skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. And the skin potential detected by the potential fluctuation detection means is set to a value lower than the reference value when the skin potential detected by the When it is less than the pressed determination value, it is determined that the skin potential detecting means is in the pressed state,
An awakening degree detection device comprising: an awakening determination inhibiting means for inhibiting the determination by the awakening degree determining means.
段と、 この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の一時的
な変動を検出する電位変動検出手段と、 この電位変動検出手段にて検出される上記一時的な変動
が収束した後の皮膚電位を基準値とし、この基準値に対
する上記皮膚電位検出手段による皮膚電位の変化に基づ
いて、覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、 上記電位変動検出手段にて検出される皮膚電位が低下し
ているときには、一時的な変動が発生した場合であって
も、基準値の更新を禁止する基準値更新禁止手段と を備えることを特徴とする覚醒度検出装置。3. A skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. As a reference value the skin potential after the temporary fluctuations detected by the convergence, based on the change in skin potential by the skin potential detection means with respect to this reference value, awakening degree determination means for determining the awakening degree, When the skin potential detected by the potential fluctuation detecting means is lowered, the reference value update prohibiting means for prohibiting the update of the reference value is provided even if a temporary fluctuation occurs. Awakening degree detection device.
段と、 この皮膚電位検出手段にて検出される皮膚電位の一時的
な変動を検出する電位変動検出手段と、 この電位変動検出手段にて検出される上記一時的な変動
が収束した後の皮膚電位を基準値とし、この基準値に対
する上記皮膚電位検出手段による皮膚電位の変化に基づ
いて、覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、 上記基準値が設定されるまで、皮膚電位の初期値を基準
値とする初期基準値設定手段と、 を備えることを特徴とする覚醒度検出装置。4. A skin potential detecting means for detecting a skin potential of a human body, a potential fluctuation detecting means for detecting a temporary fluctuation of the skin potential detected by the skin potential detecting means, and the potential fluctuation detecting means. As a reference value the skin potential after the temporary fluctuations detected by the convergence, based on the change in skin potential by the skin potential detection means with respect to this reference value, awakening degree determination means for determining the awakening degree, An awakening degree detection device comprising: an initial reference value setting unit that sets an initial value of the skin potential as a reference value until the reference value is set.
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| JPH03151938A JPH03151938A (en) | 1991-06-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023512B1 (en) * | 2005-10-31 | 2011-03-21 | 도요타 지도샤(주) | Human state detection device |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0822275B2 (en) * | 1987-06-29 | 1996-03-06 | 日本電装株式会社 | Skin potential measuring device |
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1989
- 1989-11-07 JP JP1289592A patent/JPH0638793B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101023512B1 (en) * | 2005-10-31 | 2011-03-21 | 도요타 지도샤(주) | Human state detection device |
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| JPH03151938A (en) | 1991-06-28 |
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