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VitalBitTM (*) は、独自の信号処理で非接触に脈拍をセンシングできる旭化成エレクトロニクス株式会社 (AKM) のソフトウエア技術です。近赤外線 (NIR : Near InfraRed) カメラを用いて脈拍をセンシングするため、対象者に負荷を与えることなく、夜でも脈拍数を使った生体モニタリングが可能になります。

* VitalBitTMは、旭化成株式会社の日本および米国における商標です。

VitalBit で安心・快適な車社会の実現を

昨今、自動運転のレベルも上がり自動車はますます進化しています。このような状況の中、車内のインストルメントパネルやダッシュボードへのカメラの搭載、車外のみでなく車内も記録するドライブレコーダーの装備が増えてくることが予想されます。現在、これらのカメラを用いて顔の様子からドライバーのモニタリングが行われていますが、さらに今後は生体情報もセンシングし、総合的にドライバーの状態を把握する時代が来るのではないでしょうか。

新時代の到来にあたって、自動車に搭載するカメラに VitalBit を用いることで、ドライバーや乗員の脈拍数のセンシングを行い、その脈拍数を使った生体モニタリングが可能になります。カメラについては、 NIR カメラを使うことで、昼間だけではなく夜間の走行時においてもモニタリングを実現します。

なお、NIR カメラの映像から得られる情報を VitalBit だけではなく、他の要素を使用した VitalBit 以外のドライバーモニタリングシステムに用いれば、車内の 1 台の NIR カメラで複数の機能を兼ねることができます。

どのように脈拍数をセンシングしているのか ?

VitalBit はカメラで撮影した顔映像を解析することで、非接触による脈拍数測定を実現しています。人の血管内の血液量の変化に対応する脈拍情報を、顔表面の血中のヘモグロビンの吸光の変化から検知することで脈拍数をセンシングしています。

具体的には、VitalBit は撮影された顔映像に対して

  1.  顔検出により測定対象者を特定
  2.  顔映像 (表面の血中ヘモグロビンの吸光変化) から脈拍情報を検知
  3.  検知した脈拍情報から脈拍数を算出

を行っています。

可視光でなく NIR 光を照射し、NIR カメラで撮影することで、昼間はもちろんのこと夜間でも脈拍数の測定が可能になります。一般的に、可視光よりも NIR 光はヘモグロビンの吸光が少なく精度 (S/N比) が悪くなりますが、AKM 独自の信号処理により精度を保ったまま脈拍数の測定を実現しています。

VitalBit はカメラで撮影した顔映像を解析することで、非接触による脈拍数測定を実現

ヘモグロビンで脈拍数は分かるの ?

ヘモグロビン (Hb) から脈拍数を算出する原理を説明します。

血液中に存在するヘモグロビンは、光を吸収する特性があります (図 1 を参照) 。血管中の血液の量は心臓の鼓動に応じて変化するため、血液に吸収される光の量も心臓の鼓動に応じて変化 (増減) します。その結果として、顔の明るさが目では知覚できないレベルで変化します。

VitalBit は、この顔の明るさの変化を利用して脈拍数の算出を行っています。

図 1 ヘモグロビンの吸光特性