(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車のドライバの眠気状態を確実に検出する方法及び装置を提供する。【解決手段】ドライバの目の少なくとも１つの目蓋の動きが検出され、検出された動きに応じて、ドライバの眠気状態が認識される。最新の目の通常開度ＡＮを決定し、目の通常開度を基準として、目蓋の閉じる動きＢを監視し、検出された閉じる動きが最大で４０％だけ、特に最大で３０％だけ目の開度を減じるように閉じる動きのときに眠気状態を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１）のドライバ（３）の眠気状態を検出する方法であって、ドライバ（３）の目の少なくとも１つの目蓋の動きが検出され、検出された動きに応じて、ドライバの眠気状態が認識される方法において、
最新の目の通常開度（ＡＮ）を決定し、目の通常開度を基準として、目蓋の閉じる動き（Ｂ）を監視し、検出された閉じる動き（Ｂ）に応じて眠気状態を決定することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記ドライバ（３）の少なくとも１つの目の上目蓋の前記閉じる動き（Ｂ）を検出する方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記目の通常開度（ＡＮ）を基準として、最大で４０％だけ、特に最大で３０％だけ目の開度（Ａ）を減じるように閉じる動きのみを検出する方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法において、
検出された前記閉じる動き（Ｂ）の周波数が所定の限界周波数を超えた場合に、危険な眠気状態を認識する方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法において、
前記ドライバ（３）の特定を行い、この特定に応じて限界周波数を設定する方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法において、
目蓋の前記閉じる動き（Ｂ）を、１つ、特に複数のカメラセンサ（５）によって検出する方法。
【請求項７】
自動車（１）のドライバ（３）の眠気状態を検出する装置（２）であって、ドライバ（３）の目の少なくとも１つの目蓋の動きを検出するためのセンサ装置（４）と、検出された動きに応じてドライバ（３）の眠気状態を決定し、危険な眠気状態が検出された場合に少なくとも１つの安全措置を開始する安全装置（８）とを備える装置（２）において、
特に請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法を所定のように利用する場合のために準備された制御器（７）を備えることを特徴とする自動車（１）のドライバ（３）の眠気状態を検出する装置（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のドライバの眠気状態を検出する方法に関する。ドライバの少なくとも１つの目蓋の動きが検出され、検出された動きに応じて眠気状態が決定される。
【０００２】
さらに本発明は、自動車のドライバの眠気状態を検出するための装置に関する。この装置は、ドライバの目の少なくとも１つの目蓋の動きを検出するためのセンサ装置と、危険な眠気状態が検出された場合に少なくとも１つの安全措置を開始する安全装置とを備える。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に挙げた形式の方法及び装置は従来技術により既知である。調査により、全ての交通事故の少なからぬ割合がドライバの眠気に起因することが判明している。したがって、ドライバの眠気を認識し、必要に応じて予測できることも極めて重要である。眠気はアルコールと同程度に運転適性を制限する。眠くなったドライバは、十分に集中することができなくなり、反応が遅くなり、自身の能力を過信する。ドライバの操作角変化及び車線保持能力に応じてドライバの眠気状態を決定する方法及び装置が既に使用されている。さらに、目が閉じられた場合に警告を出す製品も既知である。例えば米国特許出願公開第２００４／０２３３０６１号明細書は、眠気を示唆するドライバの瞬きを検出するために、目蓋の動きを監視する監視方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２３３０６１号
【発明の概要】
【０００５】
請求項１の特徴を有する本発明による方法は、目の開度及び目蓋の動きを単純に観察することによってドライバの眠気状態が確実に認識されるという利点を有する。本発明によれば、最新の目の開度が決定され、目の通常開度を基準として、特に低周波数の目蓋の閉じる動きが監視され、目蓋の閉じる動きに応じて眠気状態が決定される。本発明では、まず目の開度についてドライバ個別に通常開度が決定される。これは、例えば所定時間にわたって測定された目の開度の平均値から決定することができる。目の開度とは、この関連では、目蓋が開かれている場合の上目蓋と下目蓋との間隔として理解されるべきである。この場合、目の開度は人によって異なる。
【０００６】
本発明による方法により、まず自動車の現在のドライバについて目の通常開度が個別に検出される。特に、ドライバの目蓋の上側の通常位置が、目の通常開度を決定するために検出され、保存される。通常位置又は目の通常開度を基準として、目蓋の閉じる動きが監視される。特に、周波数及び目蓋の閉じ幅に応じて、ドライバの眠気状態が決定される。したがって、目蓋の動きのための基準として、標準的な値又は基準値は設定されておらず、むしろ検出された最新の値、すなわち、眼の通常開度もしくは目蓋の通常位置が設定されている。眼の通常開度もしくは目蓋の通常位置が検出されることにより、経時的に変化するドライバの目の開度に合わせて自動的な調整が行われ、したがって、この方法は長時間にわたるドライバの眠気状態の確実な検出／決定をも保障する。
【０００７】
本発明の好ましい一実施形態によれば、目の上目蓋の閉じる動きが検出される。特にドライバが眠い場合に目を開いた状態を保つために上目蓋は目立った反応を示す。なぜなら、目の開度を保持するためには、筋肉収縮時に目蓋を能動的に、すなわち開いた状態に保持する必要があるからである。ドライバは眠くなった場合に目を開いた状態に保持しようと試み、これにより、上目蓋が微動もしくは「振動」する場合がある。このような微動は、危険な眠気状態が生じる明らかな前兆である。有利な方法により、このような微動が簡単に検出され、ドライバの眠気状態が確実に決定される。
【０００８】
特に、目の通常開度を基準として最大で４０％だけ、特に最大で３０％だけ目の開度を減じるように閉じる動きのみが検出される。したがって、微動は目蓋の瞬き動作から明確に区別される。このようにして、方法はさらに最適化される。
【０００９】
特に好ましくは、検出された閉じる動きの周波数が所定の限界周波数を超えた場合に、危険な眠気状態が認識される。限界周波数を超えるとすぐに、ドライバが危険な眠気状態にあり、ドライバがそのことについて、例えば知らされることが望ましいと認識される。検出された閉じる動きの周波数に応じて、最新の眠気状態を決定し、一瞬の居眠りが発生する可能性を推定することができる。これに対応して、ドライバの目を覚まさせ、自身の状態について知らせ、特に運転を中断して休憩するきっかけを与えるために、ドライバは、好ましくは危険な眠気状態の発生時に光学的、触覚的及び／又は聴覚的に警告を示される。
【００１０】
危険な眠気状態が検出された結果、車両の自動的で安全な停止を開始してもよい。
【００１１】
さらに、好ましくはドライバの特定が行われ、この特定に応じて限界周波数が設定される。これにより、ドライバがそれぞれ異なる目の通常開度を備えるだけでなく、眠気が生じた場合にそれぞれ異なる目蓋の反応を示すことも考慮される。したがって、特定されたドライバに応じて適切な監視を行うことにより、ドライバの眠気状態を決定する方法をさらに最適化することができる。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、好ましくは、目蓋の閉じる動きは、１つ、特に複数のカメラセンサによって検出される。したがって、ドライバは、１つ以上のカメラセンサによって絶えず監視され、ドライバの１つ又は複数の目蓋の動きが画像評価によって決定される。計算コストを小さく抑えるために、ドライバの片目のみの、１つのみの目蓋、すなわち上目蓋のみを監視してもよい。しかしながら、好ましくは方法を最適化するために、好ましくは上述のようにドライバの両目の上目蓋を監視してもよい。
【００１３】
請求項７の特徴を有する本発明による装置は、特に本発明による方法を所定のように利用する場合のために準備された制御器によって優れている。これにより、既に述べた利点が得られる。
【００１４】
特に上述の説明及び請求項により、さらなる利点及び好ましい特徴が得られる。
【００１５】
次に図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ドライバの眠気状態を決定するための装置を示す図である。
【図２】装置を説明するための線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、自動車のドライバ３の眠気状態を伝達するための装置２を備える自動車１の概略図を示す。装置２は、自動車１の計器盤に配置されたセンサ装置４を備える。センサ装置４は、ドライバ３の顔を光学的に検出するためにドライバシート６に向けられた少なくとも１つの光学的なセンサ５を備える。このために、センサ５は、ビデオセンサ、カメラセンサ、超音波センサ、又はサーモグラフィセンサとして形成されている。センサ装置４は制御器７に接続されており、制御器７は、ドライバ３の眠気状態を決定するために、センサ装置４によって検出されたデータを評価する。危険な眠気状態が検出された場合には、制御器７は安全装置８を制御し、安全装置８は安全措置を開始する。このために、安全装置８は、例えば警告ランプ９を備え、警告ランプ９は、危険な眠気状態が検出された場合に制御され、ドライバ３に自身の危険な眠気状態に光学的に気付かせる。
【００１８】
次に図２に基づいて、どのようにして装置２がドライバの眠気状態を決定するかを説明する。図２は、センサ装置４によって検出されたドライバ３の目の挙動を、例示的に時間ｔにわたって記録し、線図で示している。画像評価によって、センサ装置４はセンサ５のデータからドライバ３の目の開度Ａを継続して検出する。目の開度Ａは、目の上目蓋と目の下目蓋との間隔である。目が閉じられている場合には、目の開度Ａを示す間隔はゼロに等しい。目が開かれた場合には、この間隔はゼロよりも大きい値に変化し、この場合、目はドライバによって異なる広さに開かれ、したがって異なる大きさの目の開度が生じる。さらに、目の開度は、自動車１の使用時間にわたって変化する場合もあり、例えばドライバが眠くなった場合には、目の開度は経時的に低下する。
【００１９】
したがって、この実施例では、まず目の通常開度ＡＮが決定される。このために、ドライバの目の開度が所定の時間にわたって監視され、例えば検出された値を平均することにより目の通常開度が形成される。
【００２０】
次いで、目の通常開度ＡＮを基準として目の開度を最大で４０％、特に最大で３０％減じる上目蓋の微動もしくは閉じる動きが検出される。図２は、例えばドライバの目の上目蓋の動きの特性線Ｋを例示的に示しており、ドライバの目の開度ＡＮを観察している。制御器７は、このような上目蓋の閉じる動きがどのくらいの頻度で生じているかを評価し、これにより、閉じる動きの周波数を計算する。周波数は、例えば０．２Ｈｚ〜１Ｈｚの範囲で変動することもある。このような上目蓋の低周波数振動がドライバの眠気状態を決定するために使用される。上記の閉じる動きは、上目蓋の筋肉組織の疲労により生じる。眠気の増大に伴い人間の身体は上目蓋が今にもひとりでに閉じてしまわないように抵抗し、これにより、わずかな閉じる動きが生じる。したがって、このような閉じる動きは大きい眠気度合の兆候であり、一瞬の居眠りの前兆である。
【００２１】
したがって、好ましくは、上記の閉じる動きを生じさせた周波数が検出され、所定の限界周波数と比較され、ドライバ３の眠気状態を簡単に推測することができる。この場合、検出された閉じる動きの評価を最適化するために、ドライバに関するデータ、例えばドライバの年齢などを考慮してもよい。この場合、センサ装置４によってドライバの特定が行われ、センサ装置４は、好ましくはドライバの頭部全体もしくは顔を検出し、画像評価によって、一方では少なくとも目の通常開度及び目蓋の閉じる動きを、他方ではドライバを特定するためにドライバの表情を、検出し、評価する。
【００２２】
好ましくは、ドライバ３もしくはドライバ３の頭部はセンサ装置４の複数のセンサ５によって検出され、したがって顔は複数の角度にわたって検出され、特にドライバの良好な把握が保証される。好ましくは、さらにセンサ装置４は照明装置１０に対応して配置されており、照明装置１０は必要に応じてドライバ３を照らし、１つ以上のセンサ５により分析される画像の検出を改善する。特に、照明装置１０は少なくとも１つの赤外線照射器であり、ドライバがまぶしく感じることのないようにドライバ３を必要に応じて照射する。好ましくは、１つ以上のセンサ５は最大で３０Ｈｚの走査率を備える。目蓋の小さい動きを検出する必要があるので、１つ以上のセンサ５は適切に高い解像度を備える。ドライバの眠気状態を推定するために、上記パラメータの組合せから眠気指数又は他のアルゴリズムが決定される。さらに、数分以内に一瞬の居眠りが起こる危険指数又は発生可能性を決定することもできる。この場合、一瞬の居眠りは、特に観察した目蓋の周波数及び閉じる動きＢの幅に応じて、好ましくは上記試験に基づいた限界値と比較される。
【００２３】
ドライバ３の危険な眠気状態が検出された場合には、既に述べたように、安全装置８が制御され、ドライバ３に警告信号が発信される。ドライバ３に出される上述の光学的な警告に対して代替的又は付加的に、ドライバ３は触覚的又は聴覚的に自身の状態に気付かされる。安全性を高めるために、安全装置８が自動車１の確実な停止を開始するか、又は自動車１の始動を防止することも可能である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ  目の開度
ＡＮ  目の通常開度
Ｂ  閉じる動き
Ｋ  特性線
ｔ  時間
１  自動車
２  装置
３  ドライバ
４  センサ装置
５  センサ
６  ドライバシート
７  制御器
８  安全装置
９  警告ランプ
１０  照明装置
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
2017079055000001.pdf