(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光（１２）を運転者（１３）の顔に照射する赤外光照射手段（１４）と、前記運転者（１３）の顔を撮影するカメラ（１６）と、前記カメラ（１６）により撮影された顔画像のうち前記運転者（１３）の眼部（１３ａ）の状態により前記運転者（１３）の意識レベルを検出する意識レベル検出手段（１７）とを備えた居眠り検出装置において、
前記赤外光照射手段（１４）が発した赤外光（１２）のうち所定方向に振動する赤外光（１２）のみを透過させる偏光レンズ（２４ａ）を有し前記運転者（１３）が着用するサングラス（２４）と、
前記カメラ（１６）に設けられ前記偏光レンズ（２４ａ）を透過した赤外光（１２）と同一方向に振動する赤外光（１２）のみを透過させる第１偏光フィルタ（３１）と
を備えたことを特徴とする居眠り検出装置。
【請求項２】
赤外光照射手段（１４）に設けられ前記赤外光照射手段（１４）が発した赤外光（１２）のうち偏光レンズ（２４ａ）と同一方向に振動する赤外光（１２）のみを透過させる第２偏光フィルタ（３２）を備えた請求項１記載の居眠り検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転者が居眠りをしているか否かを検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、赤外光を照射した運転者の顔をカメラが撮影し、このカメラにより撮影された運転者の顔画像のうち眼部の状態により運転者の意識レベルが検出されるように構成された意識レベル検出装置が開示されている（特開平７−３２９０７号）。この装置では、上記顔画像から運転者の瞳孔の大きさを瞳孔検出手段により検出し、この瞳孔の大きさに応じて赤外光の照射量を照射量調整手段により増減するように構成される。
このように構成された意識レベル検出装置では、瞳孔検出手段により検出された瞳孔が大きい（開いている）場合には照射量調整手段により照射量を減らし、瞳孔が小さい（閉じている）場合には照射量を増やすことにより、運転者の目に入射する赤外光を調整できる。この結果、運転者の目への悪影響を与えることなく、確実に運転者の意識レベルを検出できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特開平７−３２９０７号公報に示された意識レベル検出装置では、運転者がサングラスを着用すると、運転者の顔で反射した赤外光のうち目及び目の周囲で反射した赤外光がサングラスを介さずに直接運転者の顔で反射した赤外光と比較して、光束発散度（物から反射（発散）してカメラに到達する単位面積当たりの光束）が極端に低下し、この赤外光がカメラまで届き難くなり運転者の眼部の状態を正確に検出できない恐れがあった。
本発明の目的は、運転者がサングラスを着用する場合には、所定の偏光レンズを有するサングラスを着用することにより、サングラスを着用しない場合と同様に運転者の意識レベルを正確に検出できる居眠り検出装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、赤外光１２を運転者１３の顔に照射する赤外光照射手段１４と、運転者１３の顔を撮影するカメラ１６と、カメラ１６により撮影された顔画像のうち運転者１３の眼部１３ａの状態により運転者１３の意識レベルを検出する意識レベル検出手段１７とを備えた居眠り検出装置の改良である。
その特徴ある構成は、赤外光照射手段１４が発した赤外光１２のうち所定方向に振動する赤外光１２のみを透過させる偏光レンズ２４ａを有し運転者１３が着用するサングラス２４と、カメラ１６に設けられ偏光レンズ２４ａを透過した赤外光１２と同一方向に振動する赤外光１２のみを透過させる第１偏光フィルタ３１とを備えたところにある。
【０００５】
この請求項１に記載された居眠り検出装置では、運転者１３が偏光レンズ２４ａを有するサングラス２４を着用して運転すると、赤外光照射手段１４が赤外光１２を偏光レンズ２４ａを介して運転者１３の顔に照射する。赤外光照射手段１４が発した自然光又は部分偏光である赤外光１２が偏光レンズ２４ａに照射されると、偏光レンズ２４ａにより所定方向に振動する赤外光１２のみが透過する。この偏光レンズ２４ａを透過した赤外光１２は運転者１３の眼部１３ａに到達する。この赤外光１２は運転者１３の眼部１３ａで反射して再び偏光レンズ２４ａを透過して第１偏光フィルタ３１に入射する。この第１偏光フィルタ３１は上記と同一の方向に振動する赤外光１２のみを透過可能であるので、赤外光１２は第１偏光フィルタ３１で吸収されずにそのまま第１偏光フィルタ３１を透過してカメラ１６に入射する。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１に示すように、赤外光照射手段１４に設けられこの赤外光照射手段１４が発した赤外光１２のうち偏光レンズ２４ａと同一方向に振動する赤外光１２のみを透過させる第２偏光フィルタ３２を備えたことを特徴とする。
この請求項２に記載された居眠り検出装置では、第２偏光フィルタ３２が赤外光照射手段１４の発した自然光又は部分偏光からなる赤外光１２のうち、偏光レンズ２４ａと同一方向に振動する赤外光１２のみを透過させるので、運転者１３の顔には運転者１３が偏光レンズ２４ａを有するサングラス２４を着用しているか否かに拘らず、所定方向に振動する赤外光１２が照射される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、居眠り検出装置１１は赤外光１２を運転者１３の顔に照射する赤外光照射手段１４と、運転者１３の顔を撮影するカメラ１６と、カメラ１６により撮影された顔画像のうち運転者１３の眼部１３ａの状態により運転者１３の意識レベルを検出する意識レベル検出手段１７とを備える。赤外光照射手段１４はこの実施の形態では赤外ストロボ又は赤外ライト等であり、カメラ１６はＴＶカメラである。また意識レベル検出手段１７は顔画像処理部１８と目情報抽出部１９と意識低下・居眠り判定部２１とを有する。
【０００８】
顔画像処理部１８ではカメラ１６により撮影された顔画像をデジタル信号に変換した後、白レベル或いは黒レベルに二値化するように構成される。また目情報抽出部１９では顔画像処理部１８にて二値化された運転者１３の顔画像から眼部１３ａ領域のウインドウを設定し、このウインドウ内の黒レベル、即ち瞳孔に対応する領域を抽出するようになっている。更に意識低下・居眠り判定部２１では目情報抽出部１９にて抽出された運転者１３の瞳孔の大きさや瞳孔の中心位置により運転者１３の意識レベルを判定し、この判定結果は警報手段２２及び車両制動手段２３に出力されるように構成される。警報手段２２は運転者１３の意識低下時に警報を発するブザー等であり、車両制動手段２３は運転者１３の意識低下時に自動的に車両のブレーキを作動させる手段である。なお、意識低下・居眠り判定部２１には上記運転者１３の瞳孔の大きさや瞳孔の中心位置の基準値、即ち運転者１３の覚醒状態と居眠り状態との境界値がそれぞれ記憶され、時々刻々と変化する運転者１３の瞳孔の大きさや瞳孔の中心位置を上記基準値とそれぞれ比較して運転者の意識レベルを検出するように構成される。
【０００９】
本実施の形態の特徴ある構成は、運転者１３が着用する所定のサングラス２４と、カメラ１６に設けられた第１偏光フィルタ３１とを備えたところにある。サングラス２４は赤外光照射手段１４が発した赤外光１２のうち所定方向に振動する赤外光１２を透過させかつその他の方向に振動する赤外光１２を吸収する偏光レンズ２４ａを有する。また第１偏光フィルタ３１はカメラ１６の前面、即ちカメラ１６と運転者１３の顔との間に設けられ、偏光レンズ２４ａを透過した赤外光１２と同一方向に振動する赤外光１２を透過させかつその他の方向に振動する赤外光を吸収するように構成される。
【００１０】
また赤外光照射手段１４の前面、即ち赤外光照射手段１４と運転者１３の顔との間には、第２偏光フィルタ３２が設けられ、このフィルタ３２は上記サングラス２４の偏光レンズ２４ａを透過した赤外光１２と同一方向に振動する赤外光１２を透過させかつその他の方向に振動する赤外光を吸収するように構成される。この実施の形態では偏光レンズ２４ａ、第１偏光フィルタ３１及び第２偏光フィルタ３２は鉛直方向に振動する赤外光１２のみを透過させるように構成される。
【００１１】
このように構成された居眠り検出装置の動作を説明する。
運転者１３がサングラス２４を着用せずに車両を運転すると、赤外光照射手段１４が赤外光１２を第２偏光フィルタ３２を介して運転者１３の顔に照射する。赤外光照射手段１４が発した赤外光１２は振動方向が不規則に変化する自然光又はこの自然光と偏光の合成とみなされる部分偏光であり、この赤外光１２が第２偏光フィルタ３２に照射されると、鉛直方向に振動する赤外光１２のみが透過して運転者１３の眼部１３ａに到達する。この赤外光１２は運転者１３の眼部１３ａで反射した後に、第１偏光フィルタ３１を介してカメラ１６に入射する。この第１偏光フィルタ３１も鉛直方向に振動する赤外光１２のみを透過させるので、赤外光１２は第１偏光フィルタ３１で吸収されずにそのまま第１偏光フィルタ３１を透過してカメラ１６に入射する。
【００１２】
一方、運転者１３が偏光レンズ２４ａを有するサングラス２４を着用して運転すると、赤外光照射手段１４が赤外光１２を第２偏光フィルタ３２及び偏光レンズ２４ａを介して運転者１３の顔に照射する。赤外光照射手段１４が発した自然光又は部分偏光である赤外光１２が第２偏光フィルタ３２に照射されると、上記と同様に第２偏光フィルタ３２により鉛直方向に振動する赤外光１２のみが透過する。この第２偏光フィルタ３２を透過した赤外光１２は鉛直方向に振動する光であり、また偏光レンズ２４ａも鉛直方向に振動する光のみを透過可能であるため、偏光レンズ２４ａで吸収されずにそのまま偏光レンズ２４ａを透過して運転者１３の眼部１３ａに到達する。この赤外光１２は運転者１３の眼部１３ａで反射し再び偏光レンズ２４ａを透過して第１偏光フィルタ３１に入射する。この第１偏光フィルタ３１は上記に記載したように鉛直方向に振動する赤外光１２のみを透過可能であるので、この赤外光１２は第１偏光フィルタ３１で吸収されずにそのまま第１偏光フィルタ３１を透過してカメラ１６に入射する。この結果、偏光レンズ２４ａを透過して運転者１３の眼部１３ａで反射した赤外光１２は偏光レンズ２４ａを介さずに直接運転者１３の眼部１３ａで反射した赤外光１２と比較して、光束発散度が殆ど低下せず、運転者１３がサングラス２４を着用しない場合と殆ど同一の光束発散度を有する赤外光１２がカメラ１６に入射する。
【００１３】
カメラ１６に赤外光１２が入射することにより得られた運転者１３の顔画像は顔画像処理部１８にてデジタル信号に変換後、白レベル或いは黒レベルに二値化され、目情報抽出部１９にて瞳孔に対応する領域が抽出される。この抽出された瞳孔に対応する領域から意識低下・居眠り判定部２１が運転者１３の瞳孔の大きさや瞳孔の中心位置を基準値とそれぞれ比較し、意識レベルが基準値より低下したときに、警報手段２２及び車両制動手段２３を作動させて運転者１３の意識向上を促す。従って、偏光レンズ２４ａを有するサングラス２４を着用した場合には、このサングラス２４を着用しない場合と同様に運転者１３の意識レベルを正確に検出できる。また偏光レンズ２４ａを有するサングラス２４、第１偏光フィルタ３１及び第２偏光フィルタ３２は比較的安価であるので、製造コストを殆ど押上げずに済む。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、赤外光照射手段が発した赤外光のうち所定方向に振動する赤外光のみを透過させる偏光レンズを有するサングラスを運転者が着用し、偏光レンズを透過した赤外光と同一方向に振動する赤外光のみを透過させる第１偏光フィルタをカメラに設けたので、運転者が偏光レンズを有するサングラスを着用して運転すると、赤外光照射手段が発した赤外光のうち偏光レンズを透過した所定方向に振動する赤外光は運転者の眼部で反射して第１偏光フィルタをそのまま透過する。この結果、偏光レンズを透過して運転者の眼部で反射した赤外光はサングラスを介さずに直接運転者の眼部で反射した赤外光と比較して、光束発散度が殆ど低下せず、運転者がサングラスを着用しない場合と殆ど同一の光束発散度を有する赤外光がカメラに入射する。従って、偏光レンズを有するサングラスを着用した場合には、このサングラスを着用しない場合と同様に運転者の意識レベルを正確に検出できる。
【００１５】
また赤外光照射手段が発した赤外光のうち偏光レンズと同一方向に振動する赤外光のみを透過させる第２偏光フィルタを赤外光照射手段に設ければ、第２偏光フィルタが赤外光照射手段の発した自然光又は部分偏光からなる赤外光のうち、偏光レンズと同一方向に振動する赤外光のみを透過させるので、運転者の顔には運転者が偏光レンズを有するサングラスを着用しているか否かに拘らず、所定方向に振動する赤外光が照射される。この結果、運転者の瞳孔の大きさ等を更にはっきりと見分けられるので、運転者の意識レベルを更に正確に検出でき、運転者が居眠りをしているか否かを確実に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態の居眠り検出装置を示す構成図。
【符号の説明】
１１  居眠り検出装置
１２  赤外光
１３  運転者
１３ａ  運転者の眼部
１４  赤外光照射手段
１６  カメラ
１７  意識レベル検出手段
２４  サングラス
２４ａ  偏光レンズ
３１  第１偏光フィルタ
３２  第２偏光フィルタ
【図１】
0003630558.tif 000002