(57)【要約】【課題】より快適に運転者を覚醒させることを可能とする。【解決手段】運転者の眠気を検出するための計測情報を取得する情報取得手段と、計測情報に基づいて運転者の居眠り兆候を判定する眠気判定手段と、眠気判定手段からの判定に基づいて運転者に警告音を発生する警告音発生手段と、を備え、運転者の眠気を検出するための計測情報に基づいて運転者の運転情況そのものの状態を検出することで、運転者の居眠り兆候を迅速かつ精度良く検出される構成としたものであるから、簡易な構成で、安全運転を支援することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者を覚醒させて居眠りを防止する居眠り防止装置であって、
運転者の眠気を検出するための計測情報を取得する情報取得手段と、
前記計測情報に基づいて運転者の居眠り兆候を判定する眠気判定手段と、
前記眠気判定手段からの判定に基づいて運転者に警告音を発生する警告音発生手段と、
を備えたことを特徴とする居眠り防止装置。
【請求項２】
前記計測情報が、運転者における脳波、眼球運動、皮膚電位、皮膚温度の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１記載の居眠り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、居眠り兆候となった運転者に注意を喚起するように構成された居眠り防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車が関係する交通事故原因の一つに居眠り運転があり、大きな死傷事故に繋がるケースも少なくない。自動車の運転中における運転者の居眠りを防止するためには、短時間の仮眠を取ることが効果的であるが、情況によっては休息を取りにくい場合もある。そのため、従来から、運転者を覚醒させて居眠りを防止する居眠り防止装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、眠気検出部から運転者の眠気が所定レベル以上にあることを示す眠気信号の入力があった場合、記憶装置に記憶された検索情報に基づいて、楽曲配信サーバから運転者の好みの楽曲であって、記録媒体に記録されていない楽曲の警告データを取得し、制御部により当該警告データを楽曲再生部により再生させるように制御させるようにしたもの等がある。
【０００４】
しかしながら、事故につながる居眠りは、睡眠不足などによる体調不良の他、深夜から早朝にかけての体温低下による眠気、昼食や睡眠不足に関係のない午後の眠気などが原因とされていることから、そのような原因による運転者の居眠り兆候を迅速かつ精度良く検出して警告を発することが要請されている。特に、従来技術が検知する対象は例えば運転者の行動または瞬目であって、これは居眠りしていない状態でも類似した動作は現われる可能性がある。したがって、如何にデータ演算量を減らすとともに眠気を効果的に検知することが重要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５２８９５公報
【特許文献２】特開２０１１−８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みたもので、運転者の居眠り兆候を迅速かつ精度良く検出して警告を発することができるようにした居眠り防止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】
上記目的を達成するため、本発明は、運転者を覚醒させて居眠りを防止する居眠り防止装置であって、運転者の眠気を検出するための計測情報を取得する情報取得手段と、前記計測情報に基づいて運転者の居眠り兆候を判定する眠気判定手段と、前記眠気判定手段からの判定に基づいて運転者に警告音を発生する警告音発生手段と、を備えたものであって、例えば、前記計測情報が、運転者における脳波、眼球運動、皮膚電位、皮膚温度の少なくとも一つである構成が採用される。
【０００８】
このような構成によれば、運転者の眠気を検出するための計測情報に基づいて運転者の運転情況そのものの状態が検出されるため、運転者の居眠り兆候が迅速かつ精度良く検出される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明にかかる居眠り防止装置は、運転者の眠気を検出するための計測情報に基づいて運転者の運転情況そのものの状態を検出することで、運転者の居眠り兆候を迅速かつ精度良く検出される構成としたものであるから、簡易な構成で、安全運転を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の一形態にかかる居眠り防止装置の概略配置構成を表した模式図である。
【図２】図１に表された居眠り防止装置の動作制御部の概略構成を表したブロック図である。
【図３】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における実行動作を示したフロー図である。
【図４】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における脳波電位計測タスクの動作を示すフロー図である。
【図５】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における眼球運動電位計測タスクの動作を示すフロー図である。
【図６】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における皮膚電位計測タスクの動作を示すフロー図である。
【図７】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における掌温度計測タスクの動作を示すフロー図である。
【図８】図２に表された居眠り防止装置の動作制御部における心拍数計測タスクの動作を示すフロー図である。
【図９】脳波電位計測データの一例を表した線図である。
【図１０】眼球運動電位計測データの一例を表した線図である。
【図１１】皮膚電位計測データの一例を表した線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１および図２に示されている実施形態における居眠り防止装置１は、運転者の眠気を検出する情報取得手段としての眠気検出部１０と、動作実行部として機能する装置本体部２０とを備えている。眠気検出部１０は、車両の運転者における後述する各種生体情報を検出して装置本体部２０に出力する機能を有しており、その生体検知情報を受けた装置本体部２０は、運転者の眠気が所定のレベル以上となって眠気兆候となった場合に警告音を発する機能を有している。
【００１２】
眠気検出部１０において検出される生体検知情報としては、例えば、運転者の脳波および筋電波形、手の掌の皮膚電位および温度、眼球運動、心拍数の検出データがあるが、それらの検出データを基準データと比較することにより判断することができる。
【００１３】
装置本体部２０は、上述したように情報取得手段としての眠気検出部１０から取得される計測情報（生体検知情報）に基づいて運転者の居眠り兆候を判定する眠気判定手段と、運転者に警告音を発生する警告音発生手段を備えることで、運転者の覚醒支援を行う機能するものであるが、その装置本体部２０には、上述した眠気検出部１０が、着脱自在のコネクタ等を介して接続されているとともに、装置本体部２０において再生された警告データを音声として出力するための音声出力器２１、および各種情報を表示するディスプレイ２２を備えている。
【００１４】
そして、その装置本体部２０は、眠気検出部１０からの各種生体情報を予め設定された判定基準と比較して、いわゆる眠気兆候を判定し、所定の記録媒体に記録された警告データを再生する警告出力機能を有し、記録媒体に記録されている警告データを再生させることで、運転者を自然に覚醒させる構成になされている。
【００１５】
そのように、運転者の生体情報に基づいて当該運転者の眠気を検出するにあたっては、例えば、脳波を周波数成分に分解して解析することにより判定することができる。具体的には、眠気検出部１０として、運転者が身に付ける帽子１１やバンド等に脳波センサー１１ａを取り付けておき、その脳波センサー１１ａから出力される脳波や筋電波形を取得し、その取得した脳波や筋電波形を解析することとする。
【００１６】
図９（ａ）には、脳波データの一例が示されているが、それを、各周波数成分に分解して図９（ｂ）に示されているような波形を取り出す。例えば、開眼時に眠気が生じるとα波の振幅が大きくなるため、予め定めておいた基準値をα波が越えた時点で、運転者の眠気が所定のレベル以上であると検出する構成とする。この場合においては、判定時間や判定基準値を適宜調整することにより検出すべき眠気のレベルを調整することができる。
【００１７】
また、運転者の眠気は、眼球運動に基づいて検出することができる。具体的には、眠気検出部１０として、車載カメラ１２や筋電検出センサーを設けておき、それらを用いて運転者の眼球運動データを取得し、例えば図１０に示されているように取得された眼球運動データの解析等により、所定の判定時間内における運転者の眼球の動きの状態を判定する。すなわち、運転中に居眠りする状態においては開眼しているが、どこかを見ているわけではなく、じっと滞留してしまっている状態となる。このことから、眼球の動きによる角膜と眼底の電位変化を測定し、眠気のある状態を判定する。覚醒時は、眼球が左右上下に動いて大きな電位変動があるが、眠気があると、眼球は左右のゆっくりした右こぎに変化し、電位変動は小さくなる。
【００１８】
また、運転者の眠気は、皮膚電位に基づいて検出することができる。具体的には、眠気検出部１０として、自動車のステアリング１３に皮膚電位センサー、温度センサー、あるいはペルチェ素子等からなる掌検知手段１３ａを取り付けておき、その掌検知手段１３ａを用いて運転者の手の皮膚電位や温度データを取得する。そして、例えば図１１に示されているように取得された皮膚電位や温度データの解析等により、所定の判定時間内における運転者の手の状態を判定する。すなわち、人間が緊張しているとき、手に汗を握る現象、つまり精神性発汗が発生することから、その精神性発汗を電位として測定し、その直流成分である皮膚電位水準（ＳＰＬ）を分析する。電位が陰性方向に高いほど、覚醒水準が高いことを示すことから、逆の陽性方向に電位が高い場合に眠気があると判定できる。
【００１９】
また、人間が眠くなると、熱を放出することから、手足の体温が上昇することを利用して、覚醒時の体温を記録しつつ、それと比較して体温が上がってきたら、眠気のある状態を判定する事が可能である。この場合も、判定時間や判定基準値を適宜調整することにより検出すべき眠気のレベルを調整することができる。
【００２０】
音声出力器２１は、装置本体部２０から出力される警告データに対応するデジタル信号としての音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ、増幅器、ブザー（スピーカ）を備え、警告データを車室内に出力するものである。
【００２１】
さらに、ディスプレイ２２は、装置本体部２０から出力される各種データに従って、各種表示を行うものであり、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのフラットパネルディスプレイを有している。このディスプレイ２２には、警告データに関連する文字情報等が表示される。また、ディスプレイ２２は、タッチパネルを有して構成され、ディスプレイ２２に表示される操作画面に従って、運転者がタッチパネルに触れて操作を行うことで、操作内容に応じた操作入力が装置本体部２０に出力される。
【００２２】
次に、装置本体部２０の内部構成を説明する。装置本体部２０は、図２に示すような制御ユニット２３を有している他、各種入力信号を制御ユニット２３が有するＣＰＵに伝えるためのゲートアレイ集合体であるゲートアレイ、バックアップ用メモリとしてのＳＲＡＭ、運転者のプロファイル情報や警告データ等を記憶する記憶装置、警告データに対応する警告再生部、ディスプレイ２２に表示させる画像データに対して各種画像処理を施すグラフィックコントローラ、およびグラフィック用ＳＤＲＡＭ等を備えている。
【００２３】
制御ユニット２３は、装置本体部２０の各部を集中制御するもので、ＣＰＵ、ＳＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨメモリ等を有している。ＣＰＵは、中央演算装置であり、ＳＤＲＡＭをキャッシュメモリあるいはワークメモリとして使用して、ＦＬＡＳＨメモリに格納された各種制御プログラムを実行することにより、当該装置本体部２０の覚醒支援機能を発揮させるよう制御するものである。
【００２４】
次に、その制御ユニット２３の制御の下で実行される覚醒支援動作について説明する。本実施形態にかかる装置本体部２０では、眠気検出部１０からの各種生体情報に基づいて運転者の眠気が所定のレベル以上であることが検出された場合に警告音が発生されて覚醒支援動作が行われるが、各センサーで取得した各信号は、周波数の振幅に個人差があることから、人により居眠りの検知ができない場合や検知が過度になる場合がある。そのため、本装置は、個人の各信号を予めサンプリングする機能を有しており、そのサンプリングしたデータを基に各信号の判定基準を決めて、個人別に対応した眠気の状態を把握することとする。
【００２５】
まず、車両の運転が開始されると、制御ユニット２３は覚醒支援機能が有効に設定されているか否かを判別し、覚醒支援機能が有効に設定されている場合、すなわち、覚醒支援機能がＯＮになっている場合には、図３に示されているような計測タスクを順次実行する（ＳＴ１）。それらの計測タスクは、例えば図４〜図８に示されているような脳波電位計測タスク、眼球運動電位計測タスク、皮膚電位計測タスク、掌温度計計測タスク、心拍数計測タスクである。
【００２６】
次いで、それらの計測タスクにおいて得られた生体検知情報（脳波、筋電波形、皮膚電位・温度、眼球運動）の各検出データを分析する（ＳＴ２）。そして、これらいずれかの計測タスクにおいて眠気兆候が判定されるまで待機する。いずれかの計測タスクで眠気兆候が判定された信号が発せられた場合には（ＳＴ３の「あり」）、覚醒支援処理である警告アラーム出力を行い（ＳＴ４）、ブザー音などの警告データが再生される。
【００２７】
上記した構成によれば、運転者の眠気を検出するための計測情報に基づいて運転者の運転情況そのものの状態が検出されるため、運転者の居眠り兆候が迅速かつ精度良く検出される。このため、運転者の覚醒状態を維持することができ、安全運転を効果的に支援することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００２９】
例えば、上述した警告データとしてブザー音を採用しているが、人間の音声により運転者に対して報知して、警告データの再生を行ってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  居眠り防止装置
１０  眠気検出部
１１  帽子
１１ａ  脳波センサー
１２  車載カメラ
１３  ステアリング
１３ａ  掌検知手段
２０  装置本体部
２１  音声出力器
２２  ディスプレイ
２３  制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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