JPH0669444B2 - 車両乗員の状態検出装置 - Google Patents
車両乗員の状態検出装置Info
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- JPH0669444B2 JPH0669444B2 JP62274412A JP27441287A JPH0669444B2 JP H0669444 B2 JPH0669444 B2 JP H0669444B2 JP 62274412 A JP62274412 A JP 62274412A JP 27441287 A JP27441287 A JP 27441287A JP H0669444 B2 JPH0669444 B2 JP H0669444B2
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- circuit
- signal
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は、車両乗員、特に車両の運転者の身体状態を検
出するのに好適な車両乗員の状態検出装置に関する。
出するのに好適な車両乗員の状態検出装置に関する。
≪従来の技術≫ 従来、車両の安全運転のために、運転者の身体の状態を
把握する手段として、居眠り運転状態等による異常なス
テアリングの操作パターンを記憶させておき、実際の操
舵角変化を上記パターンと対比させて、一致もしくは類
似したときに居眠り等の異常状態と判別して警報を発す
るようにした運転者の異常状態検出装置が提案されてい
る。
把握する手段として、居眠り運転状態等による異常なス
テアリングの操作パターンを記憶させておき、実際の操
舵角変化を上記パターンと対比させて、一致もしくは類
似したときに居眠り等の異常状態と判別して警報を発す
るようにした運転者の異常状態検出装置が提案されてい
る。
更に、運転者のステアリングホイールに握り圧検出素子
を設けておき、握り圧低下が所定時間経過したときに、
運転者に警報を発するようにした装置も提案されてい
る。
を設けておき、握り圧低下が所定時間経過したときに、
運転者に警報を発するようにした装置も提案されてい
る。
また、運転者の親指等に心拍状態を検出する指尖圧検出
計を装着して、心拍状態から運転者の身体の状態を把握
し警告を発するようにすることができる装置も提案され
ている（特開昭60−76428号公報）。
計を装着して、心拍状態から運転者の身体の状態を把握
し警告を発するようにすることができる装置も提案され
ている（特開昭60−76428号公報）。
≪発明が解決しようとする問題点≫ ところで、上記従来技術のように直接的に身体の状態を
測定する場合においては、検出素子を直接身体に取付け
なえばならないという不便と、検出素子を身体に取付け
るという精神的な圧迫感ないし違和感のため、正確な呼
吸数、または心拍数が測定できないという不都合があっ
た。
測定する場合においては、検出素子を直接身体に取付け
なえばならないという不便と、検出素子を身体に取付け
るという精神的な圧迫感ないし違和感のため、正確な呼
吸数、または心拍数が測定できないという不都合があっ
た。
更に、ステアリング操作状態を検出して運転者の状態を
把握する方式においては、居眠りによるステアンリング
操作のパターンは複雑、かつ多種多様であり、必ずしも
記憶手段に予め設定したパターンと一致するとは限ら
ず、検出精度が余り良くないという問題点があった。
把握する方式においては、居眠りによるステアンリング
操作のパターンは複雑、かつ多種多様であり、必ずしも
記憶手段に予め設定したパターンと一致するとは限ら
ず、検出精度が余り良くないという問題点があった。
また、ステアリングホイールの握り圧の検出に運転者の
状態の把握の仕方においては、特に直線路線の高速運転
や渋滞運転時は、自ずとステアリングの握り圧が変って
くるため正確な運転者の状態を把握できず、更に人によ
ってステアリングホイールの握り方が千差万別であるた
め、適切な運転者の状態を把握できなという欠点があっ
た。
状態の把握の仕方においては、特に直線路線の高速運転
や渋滞運転時は、自ずとステアリングの握り圧が変って
くるため正確な運転者の状態を把握できず、更に人によ
ってステアリングホイールの握り方が千差万別であるた
め、適切な運転者の状態を把握できなという欠点があっ
た。
更に、指尖圧検出計を装着する装置においては、運転者
に違和感を与えるという不都合に、このため運転者がこ
の検出計を取り外してしまえば、全く検出できないとい
う問題点を有していた。
に違和感を与えるという不都合に、このため運転者がこ
の検出計を取り外してしまえば、全く検出できないとい
う問題点を有していた。
≪発明の目的≫ 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであっ
て、その目的とするところは、身体にセンサを直接接触
させることなく、間接的に身体の状態を検知することが
できる車両乗員の状態検出装置を提供することにある。
て、その目的とするところは、身体にセンサを直接接触
させることなく、間接的に身体の状態を検知することが
できる車両乗員の状態検出装置を提供することにある。
≪問題点を解決するための手段≫ 本発明は、上記問題点を解決するために、車両乗員の胸
部もしくは腹部に照射されたマイクロ波の反射波を受信
するマイクロ波送受信センサと、 該マイクロ波送受信センサが受信した検波信号から胸部
もしくは腹部の変位状態を表わす信号を演算する変位量
演算手段と、 該変位量演算手段で演算された信号の周期，振幅または
所定期間における前記演算された記号の最大値または最
小値の少なくとも１つの値を検出する変位状態検出手段
と、 該変位状態検出手段で検出された値に基づく値と予め定
められた値を比較する呼吸状態比較手段と、 からなることを特徴とするものである。
部もしくは腹部に照射されたマイクロ波の反射波を受信
するマイクロ波送受信センサと、 該マイクロ波送受信センサが受信した検波信号から胸部
もしくは腹部の変位状態を表わす信号を演算する変位量
演算手段と、 該変位量演算手段で演算された信号の周期，振幅または
所定期間における前記演算された記号の最大値または最
小値の少なくとも１つの値を検出する変位状態検出手段
と、 該変位状態検出手段で検出された値に基づく値と予め定
められた値を比較する呼吸状態比較手段と、 からなることを特徴とするものである。
≪作用≫ 本発明は、上記の構成により、車両乗員、特に運転者の
胸部に向けて発射したマイクロ波の反射波を受信して胸
部の変位状態を表わす信号を検知し、この信号の周期ま
たはピーク値から検知される呼吸状態に基づき身体状態
を検出する。
胸部に向けて発射したマイクロ波の反射波を受信して胸
部の変位状態を表わす信号を検知し、この信号の周期ま
たはピーク値から検知される呼吸状態に基づき身体状態
を検出する。
≪実施例≫ 以下、本発明に係る一実施例として、車両運転者の身体
の異常状態を検出する実施例を図面に基づいて説明す
る。
の異常状態を検出する実施例を図面に基づいて説明す
る。
なお、図面に基づく説明の前に、本発明の理解を容易に
するために、運転者の身体の状態と呼吸状態、更にステ
アリグの操舵角の関係を説明する。
するために、運転者の身体の状態と呼吸状態、更にステ
アリグの操舵角の関係を説明する。
まず、運転者が市街地等を走行中に車線変更，右左折す
るようなときは、運転者は緊張状態にあるので居眠りす
ることはないであろうとする前提から、操舵角が大きい
ときは居眠り状態でないとし、運転者が居眠り状態にな
るときは、操舵角が所定値より小さいときであり、また
呼吸の周期は脳細胞が安静にするため、酸素の必要量が
減り正常時よりも遅くなり、いわゆる呼吸のゆらぎが遅
くなる傾向を示し、更に呼吸の振幅に基づいた後述する
処理した変位量信号の吸気の最大値（正ピーク値）と吸
気の最大値（負ピーク値）は、正常時に対し正ピーク値
は小さくなるが負ピーク値は大きくなる傾向にある。
るようなときは、運転者は緊張状態にあるので居眠りす
ることはないであろうとする前提から、操舵角が大きい
ときは居眠り状態でないとし、運転者が居眠り状態にな
るときは、操舵角が所定値より小さいときであり、また
呼吸の周期は脳細胞が安静にするため、酸素の必要量が
減り正常時よりも遅くなり、いわゆる呼吸のゆらぎが遅
くなる傾向を示し、更に呼吸の振幅に基づいた後述する
処理した変位量信号の吸気の最大値（正ピーク値）と吸
気の最大値（負ピーク値）は、正常時に対し正ピーク値
は小さくなるが負ピーク値は大きくなる傾向にある。
また、運転者が疲労状態になると、自律性が増すため呼
吸の周期に規則性が出てくる傾向を示し、呼吸の振幅は
浅くなる傾向にあるため、正，負ピーク紙は正常時に対
して小さくなる。
吸の周期に規則性が出てくる傾向を示し、呼吸の振幅は
浅くなる傾向にあるため、正，負ピーク紙は正常時に対
して小さくなる。
更に、運転者が極度の緊張状態あるいは心臓系の異常状
態のときは、呼吸の振幅が小さくなったり（呼吸が浅く
なる）、また呼吸の周期が速くなったり、遅くなったり
して呼吸の周期が乱れ、その傾向は一定でなく乱れる状
態を示すようになる。
態のときは、呼吸の振幅が小さくなったり（呼吸が浅く
なる）、また呼吸の周期が速くなったり、遅くなったり
して呼吸の周期が乱れ、その傾向は一定でなく乱れる状
態を示すようになる。
したがって、上記の傾向を的確に検知できれば、運転者
の身体状態を正確に把握でき、異常状態がわかれば運転
者ないし同乗者に適切な措置を講じることができる。
の身体状態を正確に把握でき、異常状態がわかれば運転
者ないし同乗者に適切な措置を講じることができる。
さて、第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロ
ック図であって、１は車両運転シートであり、このシー
ト１に運転者２が座っている。
ック図であって、１は車両運転シートであり、このシー
ト１に運転者２が座っている。
３は、マイクロ波送受信センサとしてのマイクロ波ドッ
プラレーダセンサ（以下「センサ」という）であって、
運転者２の胸部に10GHz帯域のマイクロ波を照射すると
ともに、その反射波を受信できるようになっている。
プラレーダセンサ（以下「センサ」という）であって、
運転者２の胸部に10GHz帯域のマイクロ波を照射すると
ともに、その反射波を受信できるようになっている。
４は、センサ３が受信した信号を演算する検波信号演算
手段であって、呼吸及び血管の動きによって胸部表皮面
の変位に応じた変位量を演算するものである。すなわ
ち、センサ３から発射されたマイクロ波が呼吸または心
臓の動きに伴う血管の収縮、膨張により、センサと身体
までの距離が変化する量を演算するものである。
手段であって、呼吸及び血管の動きによって胸部表皮面
の変位に応じた変位量を演算するものである。すなわ
ち、センサ３から発射されたマイクロ波が呼吸または心
臓の動きに伴う血管の収縮、膨張により、センサと身体
までの距離が変化する量を演算するものである。
図中５はゼロ・クロスディテクタであって、反射波が基
準線と交差する点を検出し、この交差点位置間と基準周
波数発振器７からの基準周波数との対比、すなわち交差
点位置間に基準周波数が何回発振されたかによりゼロ・
クロス周期カウンタ６で呼吸の周期が検出される。
準線と交差する点を検出し、この交差点位置間と基準周
波数発振器７からの基準周波数との対比、すなわち交差
点位置間に基準周波数が何回発振されたかによりゼロ・
クロス周期カウンタ６で呼吸の周期が検出される。
８及び９は呼吸の振幅を検出するための手段であって、
正ピークホールド回路及び負ピークホールド回路からな
り、それぞれの最大値の信号を所定時間保持するように
なっているとともに、これら信号はアナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器のを介してマイクロコンピュータ（CP
U）11に送られる。
正ピークホールド回路及び負ピークホールド回路からな
り、それぞれの最大値の信号を所定時間保持するように
なっているとともに、これら信号はアナログ−デジタル
（Ａ／Ｄ）変換器のを介してマイクロコンピュータ（CP
U）11に送られる。
図中15は、ステアリングホイールであって、この操舵角
センサ12で検出され、この検出信号は、走行中の操舵角
と予め定めた所定値とを比較する操舵比較回路13に送ら
れた後、所定値以下の操舵角のときに出力信号が上記CP
U11に入力される。
センサ12で検出され、この検出信号は、走行中の操舵角
と予め定めた所定値とを比較する操舵比較回路13に送ら
れた後、所定値以下の操舵角のときに出力信号が上記CP
U11に入力される。
CPU11は、内臓するシステムROMにより駆動されるととも
に、運転者の正常時、すなわちエンジン始動直後等のリ
ラックスした状態のとき（ここでは操舵角が所定値以下
のときとしている。）の呼吸の正，負ピーク値及び周期
をRAMに予め記憶されていて、更に運転中の操舵角が所
定値以下のときのゼロ・クロス周期カウンタ６から入力
された呼吸周期とＡ／Ｄ変換器10から入力された正，負
ピーク値と比較演算するようになっている。
に、運転者の正常時、すなわちエンジン始動直後等のリ
ラックスした状態のとき（ここでは操舵角が所定値以下
のときとしている。）の呼吸の正，負ピーク値及び周期
をRAMに予め記憶されていて、更に運転中の操舵角が所
定値以下のときのゼロ・クロス周期カウンタ６から入力
された呼吸周期とＡ／Ｄ変換器10から入力された正，負
ピーク値と比較演算するようになっている。
なお、図中14は比較演算の結果に基づいてCPU11が運転
者の異常状態を検知したときにその旨を警告するための
警報回路である。
者の異常状態を検知したときにその旨を警告するための
警報回路である。
第２図には、検波信号演算手段４の詳細ブロック図が示
してある。すなわち、この検波信号演算手段４は、２位
相変位検出方式を採用したものであって、20a及び20b
は、π／２位相差を有する10GHz帯の２種類のマイクロ
波を発生させるマイクロ波発振器21aとホーンアンテナ2
1bとの導波路上に所定間隔保って設けられた検波器であ
る。これら検波器20a,20bで検波した信号はそれぞれハ
イパスフィルタ22,23により、身体の背景の静止物体の
反射波による直流成分を除去した後、第１及び第２の絶
対値回路24,25に入力させるとともに、３相発振器回路2
6のsinωｔの基準発振周波数により作動する第１の乗算
回路27及び３相発振回路26のcosωｔの基準発振周波数
より作動する第２の乗算回路28に入力される。
してある。すなわち、この検波信号演算手段４は、２位
相変位検出方式を採用したものであって、20a及び20b
は、π／２位相差を有する10GHz帯の２種類のマイクロ
波を発生させるマイクロ波発振器21aとホーンアンテナ2
1bとの導波路上に所定間隔保って設けられた検波器であ
る。これら検波器20a,20bで検波した信号はそれぞれハ
イパスフィルタ22,23により、身体の背景の静止物体の
反射波による直流成分を除去した後、第１及び第２の絶
対値回路24,25に入力させるとともに、３相発振器回路2
6のsinωｔの基準発振周波数により作動する第１の乗算
回路27及び３相発振回路26のcosωｔの基準発振周波数
より作動する第２の乗算回路28に入力される。
また、ハイパスフィルタ22,23の出力信号は、第３の乗
算回路29により乗算された後、３相発振回路26からのsi
nωｔと−sinωｔの基準発振周波数を切替える発振信号
切替器30を介した後、上記第１の絶対値回路24の出力信
号と第３の乗算回路31で乗算される。
算回路29により乗算された後、３相発振回路26からのsi
nωｔと−sinωｔの基準発振周波数を切替える発振信号
切替器30を介した後、上記第１の絶対値回路24の出力信
号と第３の乗算回路31で乗算される。
更に、第２の絶対値回路25の出力信号は、３層発振回路
26のcosωｔの基準発振周波数により作動する第４の乗
算回路32を介した後、上記第３の乗算回路31の出力信号
を第１の加算回路33で加算処理する。
26のcosωｔの基準発振周波数により作動する第４の乗
算回路32を介した後、上記第３の乗算回路31の出力信号
を第１の加算回路33で加算処理する。
一方、第１の乗算回路27と第２の乗算回路28との出力信
号は第２の加算回路34で加算された後、サンプル・ホー
ルド回路35に送られる。
号は第２の加算回路34で加算された後、サンプル・ホー
ルド回路35に送られる。
ここでは、上記絶対値回路24,25と乗算回路27,28,29,3
1,32と３相発振回路26,発振信号切替回路30とにより、
センサ３から胸部までの正弦波等による関数により決定
される距離を求めるための近似式計算を２系統に分けて
行なっている。また加算回路33,34により２つの位相の
違う信号を合成している。
1,32と３相発振回路26,発振信号切替回路30とにより、
センサ３から胸部までの正弦波等による関数により決定
される距離を求めるための近似式計算を２系統に分けて
行なっている。また加算回路33,34により２つの位相の
違う信号を合成している。
上記第１の加算回路33の出力信号は波形整形回路36,フ
ェーズド・ロックド・ループ回路37及び遅延回路38によ
り、上記の第２の加算回路34の出力信号と同期になるよ
うに処理されて、サンプル・ホールド回路35に送られ
る。
ェーズド・ロックド・ループ回路37及び遅延回路38によ
り、上記の第２の加算回路34の出力信号と同期になるよ
うに処理されて、サンプル・ホールド回路35に送られ
る。
サンプル・ホールド回路35では同期検波された波形を取
り出し、これを後述の呼吸周期検出及び呼吸深度検出の
ため手段に送るようになっている。
り出し、これを後述の呼吸周期検出及び呼吸深度検出の
ため手段に送るようになっている。
第３図は、上記検波演算手段４における検波状態を示す
もので、同図（ａ）は、検波器20aが受信した信号を処
理して得られた波形を示し、同図（ｂ）は、π／２位相
差のある信号を検波器20bで受信して処理した信号を示
している。
もので、同図（ａ）は、検波器20aが受信した信号を処
理して得られた波形を示し、同図（ｂ）は、π／２位相
差のある信号を検波器20bで受信して処理した信号を示
している。
上記の（ａ），（ｂ）の波形を合成することにより、同
図（ｃ）の左側部分の波形が得られる。すなわち、２位
相変位方式によると、１相のみのマイクロ波を照射した
ときに検波器特有の感度特性により生ずる基準位置近く
の低感度領域を生ずることなく、変位量を検出すること
ができ、例えば同図（ｃ）の波形の上に現れたヒゲ状で
示される心臓の鼓動に伴う血管の動きの変位量も制度よ
く検出することができる。なお、同図（ｃ）の右側の部
分は、呼吸を意識的に止めたときの波形を示すものであ
って、このときにおいても、血管の動き、すなわち心拍
状態を明瞭に検出することができる。
図（ｃ）の左側部分の波形が得られる。すなわち、２位
相変位方式によると、１相のみのマイクロ波を照射した
ときに検波器特有の感度特性により生ずる基準位置近く
の低感度領域を生ずることなく、変位量を検出すること
ができ、例えば同図（ｃ）の波形の上に現れたヒゲ状で
示される心臓の鼓動に伴う血管の動きの変位量も制度よ
く検出することができる。なお、同図（ｃ）の右側の部
分は、呼吸を意識的に止めたときの波形を示すものであ
って、このときにおいても、血管の動き、すなわち心拍
状態を明瞭に検出することができる。
上記構成からなる本実施例において、センサ３から運転
者２の胸部に向けて10GHz帯のマイクロ波を照射する
と、マイクロ波は運転者の被服を透過し、胸部表面に達
して反射し、再びセンサ３により受信される。
者２の胸部に向けて10GHz帯のマイクロ波を照射する
と、マイクロ波は運転者の被服を透過し、胸部表面に達
して反射し、再びセンサ３により受信される。
受信波は検波演算回路４により処理され、胸部の変位量
に応じた波形信号が得られる。
に応じた波形信号が得られる。
検波演算回路４からの波形信号は、ゼロ・クロス・ディ
テクタ５において、正常時の正，負ピーク間のほぼ中間
に設定される基準位置との交点が求められ、その交点位
置間からゼロ・クロス周期カウンタ６により、呼吸周期
が検出される。また、検波信号演算回路４からの検波信
号は、正ピークホールド回路８及び負ポークホールド回
路９において検出され、Ａ／Ｄ変換器10を介してCPU11
に入力され正ピーク値と負ピーク値が検出される。
テクタ５において、正常時の正，負ピーク間のほぼ中間
に設定される基準位置との交点が求められ、その交点位
置間からゼロ・クロス周期カウンタ６により、呼吸周期
が検出される。また、検波信号演算回路４からの検波信
号は、正ピークホールド回路８及び負ポークホールド回
路９において検出され、Ａ／Ｄ変換器10を介してCPU11
に入力され正ピーク値と負ピーク値が検出される。
CPU11には、予め運転者の正常時、例えばエンジン始動
直後のリラックスした状態の呼吸周期及び正ピーク値，
負ピーク値のデータが記憶されているので、これと上記
ゼロ・クロス・周期カウンタ５及びＡ／Ｄ変換器10から
入力された呼吸周期と正，負ピーク値を比較判断し、例
えば呼吸周期が正常時よりも大きくなったり、あるいは
正常時と比べて正ピーク値は小さくなり、負ピーク値は
大きくなる傾向を示したら、運転者が居眠り状態にある
と判定し、警報回路14から運転者ないし同乗者に警報を
発するようにする。
直後のリラックスした状態の呼吸周期及び正ピーク値，
負ピーク値のデータが記憶されているので、これと上記
ゼロ・クロス・周期カウンタ５及びＡ／Ｄ変換器10から
入力された呼吸周期と正，負ピーク値を比較判断し、例
えば呼吸周期が正常時よりも大きくなったり、あるいは
正常時と比べて正ピーク値は小さくなり、負ピーク値は
大きくなる傾向を示したら、運転者が居眠り状態にある
と判定し、警報回路14から運転者ないし同乗者に警報を
発するようにする。
一、呼吸周期が速くなったり、あるいは正，負ピーク値
が小さくなったときは、運転者が疲労状態にあると判断
し、警報回路14から警告を発するようにする。
が小さくなったときは、運転者が疲労状態にあると判断
し、警報回路14から警告を発するようにする。
また正負ピーク値が小さくなったり（呼吸が浅くなった
り）呼吸の周期が速くなったり遅くなったりして呼吸の
周期が乱れ、その傾向が一定でなく乱れる状態になった
ときは、運転者が極度の緊張状態あるいは心臓系の異常
状態にあると判断し、警報回路から警報を発するように
する。なお、このような状態が数秒で正常レベルに戻る
傾向を示せば問題ないので警報は発しないようにする。
り）呼吸の周期が速くなったり遅くなったりして呼吸の
周期が乱れ、その傾向が一定でなく乱れる状態になった
ときは、運転者が極度の緊張状態あるいは心臓系の異常
状態にあると判断し、警報回路から警報を発するように
する。なお、このような状態が数秒で正常レベルに戻る
傾向を示せば問題ないので警報は発しないようにする。
したがって、本実施例によれば運転者の身体の呼吸状態
を装置を直接接触させず間接的に呼吸の周期や正負ピー
ク値により検出し、その状態が正常時と比較判断されて
異常状態か否かを判断し、異常状態のときはその旨が警
告される。
を装置を直接接触させず間接的に呼吸の周期や正負ピー
ク値により検出し、その状態が正常時と比較判断されて
異常状態か否かを判断し、異常状態のときはその旨が警
告される。
第４図は本発明の第２の実施例のものであって、前述の
第１の実施例と相違する点は、検波演算回路４の出力を
ローパスフィルタ16を介した後、上述した第１の実施例
に示した処理が行なわれることにより、呼吸のみによる
変位の周期や正負ピーク値が検出されるとともに、ハイ
パスフィルタ17を介して前記した検波演算回路14の出力
信号は、ゼロ・クロス・ディテクタ５′で基準位置との
交点を検出し、この交点を基準周波数発振器７′から入
力される基準周波数との比較によりゼロ・クロス周期カ
ウンタ６′により心拍変位量の周期を検出する。
第１の実施例と相違する点は、検波演算回路４の出力を
ローパスフィルタ16を介した後、上述した第１の実施例
に示した処理が行なわれることにより、呼吸のみによる
変位の周期や正負ピーク値が検出されるとともに、ハイ
パスフィルタ17を介して前記した検波演算回路14の出力
信号は、ゼロ・クロス・ディテクタ５′で基準位置との
交点を検出し、この交点を基準周波数発振器７′から入
力される基準周波数との比較によりゼロ・クロス周期カ
ウンタ６′により心拍変位量の周期を検出する。
この心拍変位量の周期の検出は、検波演算回路４の出力
波形のうち、大きな波がハイパスフィルタにより除去さ
れ、急激な波、すなわち高周波の波のみが検出される。
すなわち呼吸による胸部の大きな変化は除去され、血管
の動きである心臓の動きによる心拍を検出することがで
きる。つまり、第３図（ｃ）のヒゲ状の信号のみを取り
出すことができる。
波形のうち、大きな波がハイパスフィルタにより除去さ
れ、急激な波、すなわち高周波の波のみが検出される。
すなわち呼吸による胸部の大きな変化は除去され、血管
の動きである心臓の動きによる心拍を検出することがで
きる。つまり、第３図（ｃ）のヒゲ状の信号のみを取り
出すことができる。
すなわち、極度の緊張状態や心臓系の異常時は、呼吸の
周期が速くなるので心拍周期も速くなり心拍数も多くな
る。そして、正常時の所定時間内の心拍数と比較するこ
とで異常状態か否かを判断し警報を行なうことができ
る。
周期が速くなるので心拍周期も速くなり心拍数も多くな
る。そして、正常時の所定時間内の心拍数と比較するこ
とで異常状態か否かを判断し警報を行なうことができ
る。
従って、第２の実施例では第１の実施例の構成に更に心
拍状態を検出する構成を有しているため、予めCPUに運
転者の正常時の呼吸の周期，正負ピーク値及び心拍数や
周期を記憶しておくことにより、運転者の呼吸状態や心
拍状態を比較判断して異常か否かを判断できるので、よ
り安全性の優れた運転者の身体状態を検出することがで
きる。特に、極度の緊張状態や心臓系の異常の場合は、
呼吸の周期，振幅による診断と心拍数や心拍変位の周期
による判断とにより二重の安全策を講ずることができ
る。
拍状態を検出する構成を有しているため、予めCPUに運
転者の正常時の呼吸の周期，正負ピーク値及び心拍数や
周期を記憶しておくことにより、運転者の呼吸状態や心
拍状態を比較判断して異常か否かを判断できるので、よ
り安全性の優れた運転者の身体状態を検出することがで
きる。特に、極度の緊張状態や心臓系の異常の場合は、
呼吸の周期，振幅による診断と心拍数や心拍変位の周期
による判断とにより二重の安全策を講ずることができ
る。
なお、上述の第1,第２実施例では正常時に対する正負ピ
ーク値の大小に基づいて身体状態を検出しているが、正
常時の振幅を記憶しておき正負ピーク値の差の偏位を見
て疲労状態かどうかを検出するようにしてもよい。ま
た、正常時の正負ピーク間の基準位置を記憶しておき正
負ピーク値の半分の位置の変化を見て居眠り状態か否か
を検出するようにしてもよい。
ーク値の大小に基づいて身体状態を検出しているが、正
常時の振幅を記憶しておき正負ピーク値の差の偏位を見
て疲労状態かどうかを検出するようにしてもよい。ま
た、正常時の正負ピーク間の基準位置を記憶しておき正
負ピーク値の半分の位置の変化を見て居眠り状態か否か
を検出するようにしてもよい。
≪発明の効果≫ 本発明は、以上のように構成したので、車両乗員、特に
運転者の身体に直接センサを取付けることがないので、
被検出者に無用な違和感ないし圧迫感を与えることがな
く、正確な呼吸状態を検出することにより身体状態が検
出できる。
運転者の身体に直接センサを取付けることがないので、
被検出者に無用な違和感ないし圧迫感を与えることがな
く、正確な呼吸状態を検出することにより身体状態が検
出できる。
第１及び第２図は本発明の第１の実施例を示すものであ
って、第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図
はマイクロ波送受信センサ信号演算手段の構成を示すブ
ロック図、第３図はマイクロ波送受信センサの信号演算
手段の検波波形図及び第４図は本発明の第２の実施例を
示すブロック図である。 ２……運転者（身体） ３……マイクロ波ドップラレーダセンサ（マイクロ波送
受信センサ） ４……検波信号演算手段 ５……ゼロ・クロス・ディテクタ ６……ゼロ・クロス周期カウンタ ７……基準周波数発振器 ８……正ピークホールド回路 ９……負ピークホールド回路 10……アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器） 11……マイクロコンピュータ（CPU） 14……警報回路
って、第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図
はマイクロ波送受信センサ信号演算手段の構成を示すブ
ロック図、第３図はマイクロ波送受信センサの信号演算
手段の検波波形図及び第４図は本発明の第２の実施例を
示すブロック図である。 ２……運転者（身体） ３……マイクロ波ドップラレーダセンサ（マイクロ波送
受信センサ） ４……検波信号演算手段 ５……ゼロ・クロス・ディテクタ ６……ゼロ・クロス周期カウンタ ７……基準周波数発振器 ８……正ピークホールド回路 ９……負ピークホールド回路 10……アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器） 11……マイクロコンピュータ（CPU） 14……警報回路
Claims (1)
- 【請求項１】車両乗員の胸部もしくは腹部に照射された
マイクロ波の反射波を受信するマイクロ波送受信センサ
と、 該マイクロ波送受信センサが受信した検波信号から胸部
もしくは腹部の変位状態を表わす信号を演算する変位量
演算手段と、 該変位量演算手段で演算された信号の周期，振幅または
所定期間における前記演算された信号の最大値または最
小値の少なくとも１つの値を検出する変位状態検出手段
と、 該変位状態検出手段で検出された値に基づく値と予め定
められた値を比較する呼吸状態比較手段と、 からなることを特徴とする車両乗員の状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274412A JPH0669444B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 車両乗員の状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274412A JPH0669444B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 車両乗員の状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115344A JPH01115344A (ja) | 1989-05-08 |
| JPH0669444B2 true JPH0669444B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17541308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62274412A Expired - Lifetime JPH0669444B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 車両乗員の状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669444B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103300869A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-18 | 哈尔滨工业大学 | 基于人体呼吸信号的汽车驾驶员疲劳实时监测系统 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05115461A (ja) * | 1991-10-29 | 1993-05-14 | Satoru Ota | 居眠り検出装置 |
| DE4492128T1 (de) * | 1993-03-31 | 1996-06-27 | Automotive Tech Int | Positions- und Geschwindigkeitssensor für Fahrzeuginsassen |
| JP4543822B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2010-09-15 | 株式会社デンソー | 眠気検出装置 |
| JP2006087850A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Charm & Mark Kk | 睡眠状態検知装置・検知システム、および睡眠状態検知起動の空調機器・照明機器・音響機器等制御装置・制御システム |
| JP2006304963A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Tau Giken:Kk | 非接触診断装置 |
| JP4613718B2 (ja) * | 2005-07-07 | 2011-01-19 | 日産自動車株式会社 | 車両用空調装置および車両用空調制御方法 |
| JP4797646B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2011-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 覚醒度推定装置および覚醒度推定方法 |
| CN101689219A (zh) | 2006-11-01 | 2010-03-31 | 必安康医疗有限公司 | 用于监测心肺参数的系统和方法 |
| JP2008253538A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Tokyo Metropolitan Univ | 非接触メンタルストレス診断システム |
| RU2369323C1 (ru) * | 2008-02-20 | 2009-10-10 | Игорь Яковлевич Иммореев | Импульсный сверхширокополосный датчик |
| EP2285276B1 (en) * | 2008-05-09 | 2013-12-25 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Contactless respiration monitoring of a patient |
| JP5386867B2 (ja) * | 2008-07-03 | 2014-01-15 | 日産自動車株式会社 | 人体状態判定装置及びその作動方法 |
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| US9883821B2 (en) | 2010-09-22 | 2018-02-06 | Koninklijke Philips N.V. | Method and apparatus for monitoring the respiration activity of a subject |
| JP5843090B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2016-01-13 | 公立大学法人首都大学東京 | 非接触ストレス評価システムおよび非接触ストレス評価方法並びにそのプログラム |
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| JP5935593B2 (ja) | 2012-08-22 | 2016-06-15 | 富士通株式会社 | 心拍推定装置及び方法、並びにプログラム |
| JP6793299B2 (ja) | 2015-08-26 | 2020-12-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 信号検出装置及び信号検出方法 |
| JP6642055B2 (ja) | 2016-02-02 | 2020-02-05 | 富士通株式会社 | センサ情報処理装置、センサユニット、及び、センサ情報処理プログラム |
| RU2631629C2 (ru) * | 2016-02-16 | 2017-09-25 | Александр Анатольевич Лебеденко | Устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы |
| JP2017144035A (ja) | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 富士通株式会社 | センサ情報処理装置、センサユニット、及び、センサ情報処理プログラム |
| JP6716951B2 (ja) | 2016-02-25 | 2020-07-01 | 富士通株式会社 | センサ情報処理装置、センサユニット、及び、センサ情報処理プログラム |
| JP6525333B2 (ja) * | 2016-08-24 | 2019-06-05 | オムロン株式会社 | 生体情報検出装置 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62274412A patent/JPH0669444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103300869A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-18 | 哈尔滨工业大学 | 基于人体呼吸信号的汽车驾驶员疲劳实时监测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01115344A (ja) | 1989-05-08 |
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