(57)【要約】【課題】乗員の覚醒度を一層高めることのできる車載警報装置を提供する。【解決手段】車載警報装置１０の警報信号出力手段１６は、乗員１２の覚醒度Ｃが所定の閾値ＣTを下回ったとき、可聴域を下回る低周波の周期（例えば、５Ｈｚ）で警報信号ＳAに用いるゲインＧ（実質的に警報音ＡＳの振幅）を変化させる。これにより、一定周波数の警報音ＡＳを単に発生させる場合と比べて乗員１２を刺激する度合が高まり、乗員１２の覚醒度Ｃを一層向上させることが可能となる。また、警報音ＡＳの振幅を周期的に変化させるため、警報音ＡＳの周波数自体が、可聴域を下回る低周波である必要はなく、従来から車載されていたスピーカ１８を流用することが可能となる。従って、警報音ＡＳ専用のスピーカ１８を設ける必要がなくなり、コストの増加を抑制することができる。【選択図】図１
2009137336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の覚醒度を検出する覚醒度検出手段と、
前記乗員に対して警報音を出力するスピーカと、
前記警報音の振幅を制御する振幅制御手段と
を備える車載警報装置であって、
前記振幅制御手段は、前記覚醒度が所定の閾値を下回ったとき、可聴域を下回る低周波の周期で前記警報音の振幅を変化させる
ことを特徴とする車載警報装置。
【請求項２】
請求項１記載の車載警報装置において、
前記低周波の周期は、４〜８Ｈｚである
ことを特徴とする車載警報装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車載警報装置において、
前記警報音は、前記スピーカにより再生可能な最低周波数又はその近傍の周波数である
ことを特徴とする車載警報装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載警報装置において、
前記警報音は、前記乗員の最低可聴周波数又はその近傍の周波数である
ことを特徴とする車載警報装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載警報装置において、
前記振幅制御手段は、前回の覚醒度と今回の覚醒度を比較し、前回の覚醒度が今回の覚醒度よりも高いとき、前記警報音の前回の振幅よりも今回の振幅を大きくし、前回の覚醒度が今回の覚醒度よりも低いとき、前記警報音の前回の振幅よりも今回の振幅を小さくする
ことを特徴とする車載警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、乗員の覚醒度に基づいて警報音を発する車載警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転手の覚醒度に応じて警報音や電気的刺激、振動等の警報を発して居眠り運転を防止する車載警報装置が提案されている（特許文献１〜５）。これらの装置では、運転手の覚醒度が低くなったときに居眠り運転又はそれに近い状態にあると判断して、運転手に対して警報音、電気的刺激、振動等を発する。これにより、乗員の覚醒度が高められ、居眠り運転を防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−２１６３９３号公報
【特許文献２】特開平０５−００３９２１号公報
【特許文献３】特開平０９−１０９７５７号公報
【特許文献４】特開平０９−２７７８４８号公報
【特許文献５】特開２００６−１５８７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記各特許文献に記載された装置では、警報の発生により乗員の眠気を覚ますのに一定の効果を収めることができる。しかし、再度眠気が発生するおそれがある等、未だ改善の余地がある。
【０００５】
この発明は、上記のような問題を考慮してなされたものであり、乗員の覚醒度を一層高めることのできる車載警報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】
【０００６】
この発明に係る車載警報装置は、乗員の覚醒度を検出する覚醒度検出手段と、前記乗員に対して警報音を出力するスピーカと、前記警報音の振幅を制御する振幅制御手段とを備えるものであって、前記振幅制御手段は、前記覚醒度が所定の閾値を下回ったとき、可聴域を下回る低周波の周期で前記警報音の振幅を変化させる。
【０００７】
この発明によれば、可聴域を下回る低周波の周期で警報音の振幅を変化させることができ、その結果、単に警報音を発生させる場合と比べて乗員を刺激する度合が高まり、乗員の覚醒度を一層向上させることが可能となる。また、警報音の振幅を周期的に変化させるため、警報音の周波数自体を、可聴域を下回る低周波の周期とする必要はなく、従来から車載されていたスピーカを流用することが可能となる。従って、警報音専用のスピーカを設ける必要がなくなり、コストの増加を抑制することができる。
【０００８】
前記低周波の周期は、人体腹部の固有振動周波数の周期、例えば、４〜８Ｈｚであることが好ましい。これにより、人体腹部の固有振動周波数と同期した警報音によって乗員の自律神経系を刺激し、乗員の覚醒度をさらに向上させることが可能となる。
【０００９】
前記警報音は、前記スピーカにより再生可能な最低周波数又はその近傍の周波数（１０〜７０Ｈｚ程度）とすることができる。一般に、車載スピーカの最低周波数は２０〜５０Ｈｚが用いられており、これらの周波数及びその近傍の周波数は乗員に聴き取り辛い。従って、このような周波数を用いることで、乗員に煩わしさを感じさせずに覚醒度を向上させることができる。
【００１０】
また、前記警報音は、前記乗員の最低可聴周波数又はその近傍の周波数（５〜５０Ｈｚ程度）としてもよい。一般に、人の最低可聴周波数は２０Ｈｚ程度であり、２０Ｈｚ及びその近傍の周波数は乗員に聴き取り辛い。従って、このような周波数を用いることで、乗員に煩わしさを感じさせずに覚醒度を向上させることができる。
【００１１】
前記振幅制御手段は、前回の覚醒度と今回の覚醒度を比較し、前回の覚醒度が今回の覚醒度よりも高いとき、前記警報音の前回の振幅よりも今回の振幅を大きくし、前回の覚醒度が今回の覚醒度よりも低いとき、前記警報音の前回の振幅よりも今回の振幅を小さくすることが好ましい。
【００１２】
これにより、乗員の覚醒度が増加しているとき、すなわち、乗員の眠気が弱まっているとき、警報音を小さくし、乗員の覚醒度が減少しているとき、すなわち、乗員の眠気が強まっているとき、警報音を大きくすることができる。このため、覚醒度の変化に応じて警報音の大きさを調整することが可能となり、不必要に警報音を大きくすることを避けることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、可聴域を下回る低周波の周期で警報音の振幅を変化させることができ、その結果、単に警報音を発生させる場合と比べて乗員を刺激する度合が高まり、乗員の覚醒度を一層向上させることが可能となる。また、警報音の振幅を周期的に変化させるため、警報音の周波数自体を、可聴域を下回る低周波の周期とする必要はなく、従来から車載されていたスピーカを流用することが可能となる。従って、警報音専用のスピーカを設ける必要がなくなり、コストの増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
Ａ．実施形態
以下、この発明の一実施形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
１．車載警報装置１０の構成
（１）概要
図１は、この発明の一実施形態に係る車載警報装置１０の簡略的な構成を示すブロック図である。車載警報装置１０は、乗員１２の覚醒度Ｃに応じて乗員１２に対して警報音ＡＳを発する。覚醒度Ｃとは、乗員１２の目覚めている状態の度合を指し、覚醒度Ｃが高い程、目が覚めており、覚醒度Ｃが低い程、眠りの度合が強い。
【００１６】
車載警報装置１０は、乗員１２の覚醒度Ｃを検出する覚醒度検出手段１４と、覚醒度Ｃに応じて警報音ＡＳの要否を判定し、警報音ＡＳが必要と判定したとき、警報音ＡＳの発生を命ずる警報信号ＳAを出力する警報信号出力手段１６と、警報信号出力手段１６からの警報信号ＳAを受信し、警報信号ＳAに応じて、乗員１２に対して警報音ＡＳを出力するスピーカ１８とを備える。
【００１７】
（２）覚醒度検出手段１４
覚醒度検出手段１４は、各種センサにより構成され、公知の方法により乗員１２の覚醒度Ｃを検出する。覚醒度Ｃの検出方法としては、（ａ）特許文献２の段落［００１２］や特許文献３の段落［００２０］に記載されているように、乗員１２の顔や目の動き、道路の白線等を画像として捉え、この画像に基づいて乗員１２の覚醒度Ｃを検出する方法、（ｂ）特許文献４の図１等に記載されているように、ステアリング操作に応じて乗員１２の覚醒度Ｃを検出する方法、（ｃ）特許文献５の段落［００１８］等に記載されているように、乗員１２の心拍数に応じて乗員１２の覚醒度Ｃを検出する方法等を用いることができる。
【００１８】
（３）警報信号出力手段１６
警報信号出力手段１６は、演算装置等の回路から構成され、覚醒度検出手段１４で検出された覚醒度Ｃに基づいて、警報音ＡＳの要否を判定する。警報音ＡＳの要否の判定方法については、後述する。
【００１９】
警報音ＡＳを要すると判断した場合、警報信号出力手段１６は、スピーカ１８に対し、一定周波数（例えば、３０Ｈｚ）の警報音ＡＳの発生を命ずる警報信号ＳAを送信する。この際、警報信号出力手段１６は、可聴域（２０Ｈｚ）を下回る低周波の周期（例えば、５Ｈｚ）で警報信号ＳAのゲインＧ（すなわち、警報音ＡＳの振幅）を変化させる（図２参照）。
【００２０】
（４）スピーカ１８
スピーカ１８は、従来車載されていたものと同様であり、乗員１２の側面に配置されたドアパネル（図示せず）内に設けられる。また、スピーカ１８は、警報信号出力手段１６からの警報信号ＳAに基づいて可聴域（一般に、２０〜２００００Ｈｚ）内の周波数（例えば、３０〜１０００Ｈｚ）の警報音ＡＳを出力する。なお、スピーカ１８は、可聴域を下回る周波数の警報音ＡＳを出力するものであってもよい。
【００２１】
２．本実施形態の動作
本実施形態の車載警報装置１０は、基本的に上記のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００２２】
図３には、車載警報装置１０の動作のフローチャートが示されている。ステップＳ１において、図示しない車両が始動し、これに伴って車載警報装置１０が起動されると、覚醒度検出手段１４は、乗員１２の今回の覚醒度Ｃ（以下、「覚醒度ＣC」とも称する。）を検出する。ステップＳ２において、警報信号出力手段１６は、今回の覚醒度ＣCが閾値ＣT未満であるか否かを判定する。今回の覚醒度ＣCが閾値ＣT以上である場合、警報信号出力手段１６は、通常運転（居眠り運転ではない運転）であると判定し、ステップＳ１に戻る。今回の覚醒度ＣCが閾値ＣT未満である場合、ステップＳ３において、警報音ＡＳの要否や大きさを選択する警報モードに移行する。
【００２３】
次いで、ステップＳ４において、警報信号出力手段１６は、前回の覚醒度Ｃ（以下、「覚醒度ＣL」とも称する。）と、今回の覚醒度ＣCとを比較する（前回の覚醒度ＣLが存在しない場合、閾値ＣTを前回の覚醒度ＣLとする。）。今回の覚醒度ＣCが、前回の覚醒度ＣL以下であった場合、すなわち、乗員１２の眠気が強くなっていた場合又は乗員１２の眠気に変化がない場合、ステップＳ５において、警報信号出力手段１６は、警報信号ＳAに対する前回のゲインＧ（以下、「ゲインＧL」とも称する。）が最大値ＧMAXであるか否かを判定する。前回のゲインＧLが最大値ＧMAXでない場合、ステップＳ６において、警報信号出力手段１６は、前回のゲインＧLに所定の正のゲインαを追加したものを今回のゲインＧ（以下、「ゲインＧC」とも称する。）とする。そして、続くステップＳ７において、警報信号出力手段１６は、今回のゲインＧCを用いて警報信号ＳAをスピーカ１８に送信し、スピーカ１８は、この警報信号ＳAに基づく警報音ＡＳを発生する。
【００２４】
ステップＳ５において、前回のゲインＧLが最大値ＧMAXである場合、警報信号出力手段１６は、最大値ＧMAXをそのまま今回のゲインＧCとして用いて、ステップＳ６を経ずに、ステップＳ７に移行する。そして、ステップＳ７において、上記と同様にスピーカ１８から警報音ＡＳが発生される。警報音ＡＳが発せられた後は、ステップＳ８において、覚醒度検出手段１４は、新たな覚醒度Ｃを今回の覚醒度ＣCとして検出し、ステップＳ４に戻る。
【００２５】
ステップＳ４において、今回の覚醒度ＣCが、前回の覚醒度ＣLを越えていた場合、すなわち、乗員１２の眠気が弱くなっている場合、ステップＳ９において、警報信号出力手段１６は、警報信号ＳAに対する前回のゲインＧLが最小値ＧMINであるか否かを判定する。前回のゲインＧLが最小値ＧMINでない場合、ステップＳ１０において、警報信号出力手段１６は、前回のゲインＧLから所定の正のゲインβを差し引いたものを今回のゲインＧCとする。そして、続くステップＳ７において、警報信号出力手段１６は、今回のゲインＧCを用いて警報信号ＳAをスピーカ１８に送信し、スピーカ１８は、この警報信号ＳAに基づく警報音ＡＳを発生する。
【００２６】
ステップＳ９において、前回のゲインＧLが最小値ＧMINである場合、警報信号出力手段１６は、ステップＳ１１において警報モードをオフにして、ステップＳ１に戻る。
【００２７】
上記各ステップは、車載警報装置１０が停止されるまで継続される。
【００２８】
３．本実施形態における効果
以上説明したように本実施形態によれば、警報信号出力手段１６は、覚醒度Ｃ（今回の覚醒度ＣC）が所定の閾値ＣTを下回ったとき、可聴域を下回る低周波の周期（５Ｈｚ）で警報信号ＳAのゲインＧ（今回のゲインＧC）（すなわち、警報音ＡＳの振幅）を変化させる。これにより、単に警報音ＡＳを発生させる場合と比べて乗員１２を刺激する度合が高まり、乗員１２の覚醒度Ｃを一層向上させることが可能となる。また、警報信号ＳAのゲインＧ（実質的に警報音ＡＳの振幅）を周期的に変化させるため、警報音ＡＳの周波数自体を、可聴域を下回る低周波の周期にする必要はなく、従来から車載されていたスピーカ１８を流用することが可能となる。従って、警報音ＡＳ専用のスピーカ１８を設ける必要がなくなり、コストの増加を抑制することができる。
【００２９】
本実施形態において、ゲインＧを変化させる低周波の周期（５Ｈｚ）は、人体腹部の固有振動周波数の周期である。これにより、人体腹部の固有振動周波数と同期した警報音ＡＳによって乗員１２の自律神経系を刺激し、乗員１２の覚醒度Ｃをさらに向上させることが可能となる。
【００３０】
警報音ＡＳは、スピーカ１８により再生可能な最低周波数（本実施形態では３０Ｈｚ）とされた。一般に、車載スピーカの最低周波数は２０〜５０Ｈｚが用いられており、これらの周波数及びその近傍の周波数は乗員１２に聴き取り辛い。従って、このような周波数を用いることで、乗員１２に煩わしさを感じさせずに覚醒度Ｃを向上させることができる。
【００３１】
また、警報音ＡＳは、乗員１２の最低可聴周波数（一般に、２０Ｈｚ）の近傍の周波数（３０Ｈｚ）でもあった。一般に、人の最低可聴周波数は２０Ｈｚ程度であり、２０Ｈｚ及びその近傍の周波数は乗員１２に聴き取り辛い。従って、このような周波数を用いることで、乗員１２に煩わしさを感じさせずに覚醒度Ｃを向上させることができる。
【００３２】
警報信号出力手段１６は、前回の覚醒度ＣLと今回の覚醒度ＣCを比較し、前回の覚醒度ＣLが今回の覚醒度ＣCよりも高いとき、警報信号ＳAの前回のゲインＧL（実質的に警報音ＡＳの前回の振幅）よりも今回のゲインＧC（実質的に今回の振幅）を大きくし、前回の覚醒度ＣLが今回の覚醒度ＣCよりも低いとき、警報信号ＳAの前回のゲインＧLよりも今回のゲインＧCを小さくする。これにより、乗員１２の覚醒度Ｃが増加しているとき、すなわち、乗員Ｃの眠気が弱まっているとき、警報音ＡＳを小さくし、乗員１２の覚醒度Ｃが減少しているとき、すなわち、乗員１２の眠気が強まっているとき、警報音ＡＳを大きくすることができる。このため、覚醒度Ｃの変化に応じて警報音ＡＳの大きさを調整することが可能となり、不必要に警報音ＡＳを大きくすることを避けることが可能となる。
【００３３】
Ｂ．この発明の応用
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す１〜４の構成を採ることができる。
【００３４】
１．警報音ＡＳの周波数
上記実施形態では、警報音ＡＳを３０Ｈｚとしたが、これに限られず、別の可聴域の周波数を用いてもよい。或いは、スピーカ１８の性能が伴えば、可聴域を下回る周波数（例えば、５Ｈｚ）の低周波音を用いることもできる。可聴域を下回る周波数の低周波音を用いた場合、乗員１２には、当該低周波音は聴こえないが、乗員１２の自律神経系が刺激されることにより、乗員１２の眠気を覚ますことが可能である。
【００３５】
２．警報音ＡＳの発生
上記実施形態では、警報音ＡＳの発生と、警報信号ＳAに用いるゲインＧの周期的変化とを同時に行ったが、これに限られず、警報音ＡＳの発生とゲインＧの変化に時間差をつけて実行してもよい。例えば、図４に示す上記実施形態の変形例としての車載警報装置１０Ａのような構成も可能である。
【００３６】
車載警報装置１０Ａは、上記実施形態の車載警報装置１０と同様の覚醒度検出手段１４及びスピーカ１８を備える。さらに、車載警報装置１０Ａは、音源２０と、ゲイン制御手段２２と、ゲイン調整手段２４とを有する。音源２０は、警報音ＡＳをデータとして記憶し、警報音ＡＳを示す警報信号ＳA１を出力する。ゲイン制御手段２２は、音源２０からの警報信号ＳA１に用いるゲインＧを周期的に変化させることを命ずる制御信号ＳCを、覚醒度Ｃ（今回の覚醒度ＣC）が所定の閾値ＣTを下回ったときに出力する。ゲイン調整手段２４は、ゲイン制御手段２２からの制御信号ＳCに応じて、音源２０からの警報信号ＳA１に用いるゲインＧを調整し、警報信号ＳA２としてスピーカ１８に出力する。
【００３７】
車載警報装置１０Ａでは、車載警報装置１０Ａの起動と共に、音源２０が動作を開始し、乗員１２の覚醒度Ｃに関係なく、警報音ＡＳを発生させる。この警報音ＡＳは、乗員１２にほとんど聴こえない周波数、例えば、可聴域を下回る周波数又は最低可聴周波数若しくはその近傍の周波数のものである。そして、図３のフローチャートと同様の処理により、乗員１２の覚醒度Ｃに応じて警報信号ＳA１に用いるゲインＧの周期的な変化の発生を制御する。
【００３８】
３．ゲインＧの変化
上記実施形態では、警報信号ＳAに用いるゲインＧ（警報音ＡＳの振幅）を変化させる低周波の周期を５Ｈｚとしたが、これに限られない。人体の感度は、上下方向では４〜８Ｈｚの周波数帯、前後及び左右方向では１〜２Ｈｚの周波数帯で高い。この点を考慮し、例えば、低周波の周期を４〜８Ｈｚ又は１〜２Ｈｚとしてもよい。この場合、低周波の周期と乗員１２に対する警報音ＡＳの出力方向を調整することにより、覚醒度Ｃを高める効果を向上させることができる。すなわち、前記低周波の周期が４〜８Ｈｚであるときは、乗員１２に対する警報音ＡＳの出力方向をできるだけ垂直にすることで（例えば、スピーカ１８を天井に配置することで）、覚醒度Ｃを高める効果を上げることができる。同様に、前記低周波の周期が１〜２Ｈｚであるときは、乗員１２に対する警報音ＡＳの出力方向をできるだけ水平とすることで（例えば、スピーカ１８をインストルメントパネル内に配置することで）、覚醒度Ｃを高める効果を向上させることができる。
【００３９】
上記実施形態では、前回の覚醒度ＣLと今回の覚醒度ＣCとを比較し（図３のステップＳ４）、その結果に応じて、今回のゲインＧCを調整した（図３のステップＳ６、Ｓ１０）。しかしながら、必ずしもこのような調整を行う必要はなく、警報モードがオンになったときに、１つのゲインＧのみを用いる処理も可能である。
【００４０】
４．その他
上記実施形態では、スピーカ１８を図示しないドアパネル内に配置したが、別の場所に配置してもよい。
【００４１】
上記実施形態では、乗員１２への警報として、一定の周波数の警報音ＡＳを用いたが、乗員１２への警報として、特許文献３のようにシートを振動させる車載警報装置にも応用可能である。すなわち、一定周波数のシートの振動に周期的なゲインの変動を与えることにより、乗員１２の自律神経系を刺激することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る車載警報装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の車載警報装置が発生した警報音の波形の一例を示す図である。
【図３】図３は、図１の車載警報装置における処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１の車載警報装置の変形例の概略的な機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、１０Ａ…車載警報装置              １２…乗員
１４…覚醒度検出手段
１６…警報信号出力手段（振幅制御手段）
１８…スピーカ                          ２０…音源
２２…ゲイン制御手段（振幅制御手段）    ２４…ゲイン調整手段
ＡＳ…警報音                            Ｃ…覚醒度
ＣC…今回の覚醒度Ｃ                     ＣL…前回の覚醒度Ｃ
ＣT…覚醒度Ｃについての所定の閾値       Ｇ…ゲイン
ＧC…今回のゲインＧ                     ＧL…前回のゲインＧ
ＳA、ＳA１、ＳA２…警報信号             ＳC…制御信号
【図１】
2009137336.tif 000003
【図２】
2009137336.tif 000004
【図３】
2009137336.tif 000005
【図４】
2009137336.tif 000006