(57)【要約】【課題】  本発明では、フロントガラス等に付着した水滴を取り除くという運転者の能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させる運転者覚醒装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る運転者覚醒装置では、車両を運転する運転者の状態に応じて該運転者を覚醒させる運転者覚醒装置であって、前記運転者の動作に係る情報を取得する運転者情報取得手段と、前記運転者情報取得手段により取得された前記情報に基づき、前記運転者が運転に集中していない状態を検出する運転者状態検出手段と、前記運転者状態検出手段により前記状態が検出された場合に、前記車両の室内に水蒸気を噴霧する運転者覚醒手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2009251647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を運転する運転者の状態に応じて該運転者を覚醒させる運転者覚醒装置であって、
前記運転者の動作に係る情報を取得する運転者情報取得手段と、
前記運転者情報取得手段により取得された前記情報に基づき、前記運転者が運転に集中していない状態を検出する運転者状態検出手段と、
前記運転者状態検出手段により前記状態が検出された場合に、前記車両の室内に水蒸気を噴霧する運転者覚醒手段と、を有することを特徴とする運転者覚醒装置。
【請求項２】
前記運転に集中していない状態とは、居眠り状態であることを特徴とする請求項１に記載の運転者覚醒装置。
【請求項３】
前記運転者覚醒手段は、前記車両のフロントガラスに向かって前記水蒸気を噴霧することを特徴とする請求項１又は２に記載の運転者覚醒装置。
【請求項４】
前記運転者覚醒手段は、前記水蒸気を噴霧すると共に、警告音を発することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の運転者覚醒装置。
【請求項５】
前記運転者覚醒手段は、前記運転に集中していない状態のレベルに応じて、噴霧する前記水蒸気の量を変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の運転者覚醒装置。
【請求項６】
前記運転者覚醒手段は、前記運転に集中していない状態のレベルに応じて、前記警告音を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の運転者覚醒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が所定状態となった場合に、フロントガラスに向かって水蒸気を噴霧することによって、当該運転者を覚醒させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者が居眠りをしていると検知された場合には、警告音の発報、シートの振動、ステアリングの振動等の制御を実施して、運転者の注意を喚起し、覚醒を促すことが行われている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−６２９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記技術においては、運転者に対し直接的に又は間接的に刺激を与えて、注意及び覚醒を促すことを目的としているが、当該刺激が繰り返されるうちに慣れが生じ、その効果が薄れてしまうという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明では、上記問題点に鑑み、フロントガラス等に付着した水滴を取り除くという運転者の能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させる運転者覚醒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】
【０００５】
本発明に係る運転者覚醒装置では、車両を運転する運転者の状態に応じて該運転者を覚醒させる運転者覚醒装置であって、前記運転者の動作に係る情報を取得する運転者情報取得手段と、前記運転者情報取得手段により取得された前記情報に基づき、前記運転者が運転に集中していない状態を検出する運転者状態検出手段と、前記運転者状態検出手段により前記状態が検出された場合に、前記車両の室内に水蒸気を噴霧する運転者覚醒手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転に集中していない状態とは、居眠り状態であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転者覚醒手段は、前記車両のフロントガラスに向かって前記水蒸気を噴霧することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転者覚醒手段は、前記運転者に向かって前記水蒸気を噴霧することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転者覚醒手段は、前記水蒸気を噴霧すると共に、警告音を発することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転者覚醒手段は、前記運転に集中していない状態のレベルに応じて、噴霧する前記水蒸気の量を変化させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る運転者覚醒装置の一形態では、前記運転者覚醒手段は、前記運転に集中していない状態のレベルに応じて、前記警告音を変更することを特徴とする。
【００１２】
従って、本発明では、フロントガラス等に付着した水滴を取り除くという運転者の能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させる運転者覚醒装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、フロントガラス等に付着した水滴を取り除くという運転者の能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させる運転者覚醒装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
（本実施の形態に係る運転者覚醒装置の動作原理）
図1を用いて、本実施の形態に係る運転者覚醒装置の動作原理を説明する。図１は、本実施の形態に係る運転者覚醒装置１００の動作原理を説明する図である。
【００１６】
運転者覚醒装置１００は、運転者情報取得手段１１０、運転者状態検出手段１２０、覚醒方法決定手段１３０、運転者覚醒手段１４０、空調制御手段１５０、スピーカ制御手段１６０、データベース２４０、車載カメラ２５０、水蒸気噴霧器（空調装置）２６０、警告音・音声出力装置（スピーカ）２７０を有する。
【００１７】
データベース２４０は、運転者の居眠り状態等を検出するための画像認識処理に利用されるデータベースである。
【００１８】
また、図２は、車載カメラ２５０による運転者の撮影を説明する図である。車載カメラ２５０は、図２に示すように、運転者の近傍に設置され、運転者の頭部を撮影する装置である。
【００１９】
水蒸気噴霧器２６０は、水蒸気を目標物に対して、吹き掛ける装置である。
【００２０】
警告音・音声出力装置２７０は、チャイムやブザー等の警告音、運転者に対する指示・警告等の音声を出力する装置である。
【００２１】
運転者情報取得手段１１０は、運転者の動作に係る情報を取得する。当該運転者の動作に係る情報は、車載カメラ２５０で撮影された運転者の画像データである。
【００２２】
また、当該運転者の動作に係る情報は、車載カメラ２５０からではなく、運転者の動作を検知する動作検知センサから取得する形態であっても良い。
【００２３】
ここで、運転者の動作とは、運転者の頭部、顔の方向、視線の方向、肩等の動きであり、また、瞬きのような微少な動作であっても良い。
【００２４】
例えば、運転者状態検出手段１２０は、運転者情報取得手段１１０により取得された運転者の動作に係る情報に基づき、当該運転者が運転に集中していない状態を検出する。
【００２５】
ここで、運転者が運転に集中していない状態とは、居眠り状態、又は意識レベルが低いままで脇見をしている状態等、正常な運転状態ではない状態である。
【００２６】
運転者状態検出手段１２０は、車載カメラ２５０が取得した運転者の頭部の画像に対する画像認識処理を行い、運転者の視線の方向、顔の向き、及び頭部の位置等を認識する。
【００２７】
具体的には、運転者状態検出手段１２０は、運転者の頭部の画像データとデータベース２４０の基準画像データとを比較し、頭部がどれだけ傾いているか、または、どれだけ横方向に振り向いているか等の運転の動作情報を生成する。
【００２８】
次に、運転者状態検出手段１２０は、生成した運転の動作情報に基づいて、運転者の状態を判定する。例えば、運転者の状態が、居眠り状態や意識レベルが低いままで脇見をしている状態等であるか否かを判定する。
【００２９】
また、単に、居眠り状態や意識レベルが低いままで脇見をしている状態等であるか否かを検出するだけでなく、当該状態の軽重の度合いについても判定する。例えば、軽度の居眠り状態なのか、重度の居眠り状態なのかについても判定する。ここで、前述の重度や軽度の区分は幾つに区分されても良い。
【００３０】
覚醒方法決定手段１３０は、運転者状態検出手段１２０により検出された運転者の状態に応じて、当該運転者を覚醒するための方法、手段を決定する。例えば、運転者が重度の居眠り状態にあると検出された場合に、覚醒方法決定手段１３０は、非常に強い刺激を運転者に与えることを決定する。一方、運転者が軽度の居眠り状態にあると検出された場合に、覚醒方法決定手段１３０は、運転者に与える刺激は弱いものに止める決定をする。
【００３１】
また、覚醒方法決定手段１３０は、当該運転者を覚醒するために決定される方法、手段は、１つであっても良く、複数であっても良い。
【００３２】
ここで、図３は、運転者の居眠り状態のレベルと、当該居眠り状態のレベルによって定まる動作内容の例を説明する図である。
【００３３】
覚醒方法決定手段１３０は、図３に示すように、運転者状態検出手段１２０により検出された居眠り状態のレベルによって、覚醒手段を決定する。図３に示す例では、レベル１が最も軽度な居眠り状態のレベルであり、レベルが高まるに連れて重度の居眠り状態となる。
【００３４】
また、図３に示す例では、居眠り状態のレベル１（最軽度の居眠り状態）に対応する覚醒手段は、噴霧される水蒸気量が少なく、警告音も小さい。一方、居眠り状態のレベル５（最重度の居眠り状態）に対応する覚醒手段は、噴霧される水蒸気量が多く、音声による警告が行われる。
【００３５】
運転者覚醒手段１４０は、覚醒方法決定手段１３０により決定された方法、手段に従って、運転者を覚醒させる。
【００３６】
具体的には、運転者覚醒手段１４０は、後述する空調制御手段１５０に対し、水蒸気噴霧器２６０を用いて、運転者が運転する車両の室内に水蒸気を噴霧させる制御を実施するように要求をする。また、運転者覚醒手段１４０は、後述するスピーカ制御手段１６０に対し、警告音・音声出力装置２７０を用いて、警告音又は音声を出力させる制御を実施するように要求をする。
【００３７】
空調制御手段１５０は、運転者覚醒手段１４０による要求に基づき、水蒸気噴霧器２６０を制御し、車室内に水蒸気を噴霧させる。当該水蒸気は、車室内のフロントガラスに向かって噴霧される。また、当該水蒸気は、当該フロントガラスの運転者側に集中して噴霧される形態としても良い。また、当該水蒸気は、運転者に対して、噴霧される形態としても良い。
【００３８】
スピーカ制御手段１４０は、運転者覚醒手段１４０による要求に基づき、警告音・音声出力装置２７０を制御し、警告音又は音声を出力させる。
【００３９】
ここで、当該音声は、運転者が居眠り状態又は脇見をしている状態であることを報知するための音声である。また、当該音声は、運転者に運転する車両を停止させるように誘導する内容の音声であっても良い。
【００４０】
以下で、運転者覚醒装置１００の処理動作の流れについて説明する。
【００４１】
はじめに、運転者情報取得手段１１０が、車載カメラ２５０が撮影した運転者の頭部の画像データを取得する。
【００４２】
次に、運転者状態検出手段１２０が、当該画像データに対し画像認識処理を実施し、運転者の視線の方向、顔の向き、及び頭部の位置等を認識する。続いて、運転者状態検出手段１２０が、当該認識した運転者頭部の状態に基づき、運転者が居眠り状態又は意識レベルが低いままで脇見をしている状態にあるか否かを判定する。
【００４３】
そして、覚醒方法決定手段１３０が、運転者状態検出手段１２０により検出された運転者の状態に係る情報、つまり、居眠り状態又は脇見をしている状態等の情報に基づき、運転者を覚醒させる方法を決定する。
【００４４】
その次に、運転者覚醒手段１４０が、各制御手段１５０、１６０に対し、覚醒方法決定手段１３０が決定した方法・手段に従って、水蒸気噴霧器２６０と警告音・音声出力装置２７０とを制御するよう指示を通知する。
【００４５】
そして、各制御手段１５０、１６０が、上記指示に従って、水蒸気噴霧器２６０と警告音・音声出力装置２７０とを制御し、水蒸気を車室内に噴霧させ、警告音等を出力させる。
【００４６】
上記のような処理を行うことで、居眠り状態にある運転者に、フロントガラスに付着した水滴を取り除くという能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させることができる。また、運転者に対し、さらに音による警告を行うことで、運転者の覚醒度を一層向上させることができる。
上記のように、運転者に能動的作業を行わせるため、運転者の慣れによる注意喚起効果の低減も小さい。
【００４７】
（本実施の形態に係る運転者覚醒装置のハードウェア構成）
図４を用いて、本実施の形態に係る運転者覚醒装置のハードウェア構成を説明する。図４は、本実施の形態に係る運転者覚醒装置１００のハードウェア構成の一例である。
【００４８】
運転者覚醒装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）２４０、車載カメラ２５０、空調装置２６０、スピーカ２７０、表示装置２８０を有する。
【００４９】
ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する装置で、ＲＡＭ２３０に展開（ロード）されたデータを、プログラムの命令に従って演算処理し、運転者覚醒装置１００の全体を制御する。
【００５０】
ＲＯＭ２２０は、ＣＰＵ２１０が実行するプログラムやデータを記憶している。
【００５１】
ＲＡＭ２３０は、ＣＰＵ２１０でＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する際に、実行するプログラムやデータが展開（ロード）され、演算の間、演算データを一時的に保持する。
【００５２】
ＨＤＤ２４０は、基本ソフトウェアであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、本実施の形態に係るアプリケーションプログラムなどを、関連するデータとともに記憶する装置である。本実施の形態でＨＤＤ２４０は、運転者状態検出手段１２０により運転者頭部の画像認識処理を行う場合に、車載カメラ２５０が撮影した運転者頭部の画像データと比較するための基本画像データを記憶するデータベースとしても利用される。
【００５３】
車載カメラ２５０は、被写体の画像を取得するための装置である。ここで、当該取得される画像は静止画像であっても、動画像であっても良い。本実施の形態で車載カメラ２５０は、図２に示すように、運転者の近傍に設置され、運転者の頭部を撮影する。
【００５４】
空調装置２６０は、車室内の空気の調整を行う装置である。本実施の形態で空調装置２６０は、当該空調装置２６０の吹き出し口から水蒸気を車室内に噴霧する。当該水蒸気は、フロントガラスに対して噴霧される。
【００５５】
スピーカ２７０は、電気信号を物理振動に変えて、音声等の音を生み出す装置である。本実施の形態でスピーカ２７０は、警告音や運転者に警告するための音声を出力する。
【００５６】
表示装置２８０は、ハードキーによるキースイッチとＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とから構成され、運転者覚醒装置１００が有する機能をユーザが利用する際や、各種設定を行う際などのユーザインタフェースとして機能する装置である。
【００５７】
以下で、運転者覚醒装置１００の処理の流れを、各手段が使用するハードウェアを含めて説明する。ただし、各手段は、ＣＰＵ２１０が、ＲＯＭ２２０又はＨＤＤ２４０に記憶された各手段に対応するプログラムを実行することにより実現されるため、この点に関しては説明を省略する。
【００５８】
はじめに、運転者情報取得手段１１０が、車載カメラ２５０が撮影した運転者の頭部の画像データを取得する。
【００５９】
次に、運転者状態検出手段１２０が、当該画像データとＨＤＤ２４０に記憶した基本画像データとを比較して、運転者の視線の方向、顔の向き、及び頭部の位置等を認識する。続いて、運転者状態検出手段１２０が、当該認識した運転者頭部の状態に基づき、運転者が居眠り状態又は意識レベルが低いままで脇見をしている状態にあるか否かを判定する。
【００６０】
そして、覚醒方法決定手段１３０が、運転者状態検出手段１２０により検出された運転者の居眠り状態等の情報と、ＨＤＤ２４０に記憶する図３に示すような居眠り状態のレベルと覚醒手段の対応表とに基づき、運転者を覚醒させる方法を決定する。
【００６１】
その次に、運転者覚醒手段１４０が、空調制御手段１５０又はスピーカ制御手段１６０に対し、覚醒方法決定手段１３０が決定した方法、手段に従って、空調装置２６０とスピーカ２７０とを制御するよう指示を通知する。
【００６２】
そして、空調制御手段１５０又はスピーカ制御手段１６０が、上記指示に従って、空調装置２６０とスピーカ２７０とを制御し、水蒸気を車室内に噴霧させ、警告音等を出力させる。
【００６３】
（本実施の形態に係る運転者覚醒装置の処理例）
図５を用いて、本実施の形態に係る運転者覚醒装置の処理例について説明する。図５は、本実施の形態に係る運転者覚醒装置１００の処理例を示すフローチャートである。
【００６４】
Ｓ１で運転者覚醒装置１００は処理を開始する。
【００６５】
Ｓ２で車載カメラ２５０が、運転者の頭部を撮影し、画像データを出力する。
【００６６】
Ｓ３で運転者情報取得手段１１０が、車載カメラ２５０が撮影した運転者頭部の画像データを取得する。
【００６７】
Ｓ４で運転者状態検出手段１２０が、運転者情報取得手段１１０により取得された画像データと、ＨＤＤ２４０に記憶する基本画像データとを比較し、運転者の視線の方向、顔の向き、頭の位置を検出する。
【００６８】
Ｓ５で運転者状態検出手段１２０が、Ｓ４で検出した運転者の視線の方向、顔の向き、頭の位置に係る情報に基づき、運転者の居眠り状態を検出・判定する。
【００６９】
Ｓ６で運転者状態検出手段１２０が、運転者は居眠り状態にあると判定した場合（Ｓ６でＹｅｓの場合）、Ｓ７で覚醒方法決定手段１３０が、運転者を覚醒させる方法・手段を決定する。
【００７０】
ここで、運転者状態検出手段１２０は、運転者の居眠り状態を検出した場合、その居眠り度合いの軽重まで検出する。そして、運転者状態検出手段１２０は、図３の左列に示すように、居眠り度合いの軽重により、居眠り状態のレベル１からレベル５を区別して検出する。
【００７１】
そして、Ｓ７で覚醒方法決定手段１３０は、運転者状態検出手段１２０の検出した居眠り状態のレベルに応じて、図３の右列に示す覚醒手段を決定する。例えば、運転者状態検出手段１２０が居眠り状態のレベル１と検出した場合、覚醒方法決定手段１３０は覚醒手段を「水蒸気量：少、警告音：小」と決定する。一方、運転者状態検出手段１２０が居眠り状態のレベル５と検出した場合、覚醒方法決定手段１３０は覚醒手段を「水蒸気量：多、警告音声」と決定する。
【００７２】
Ｓ６で運転者状態検出手段１２０が、運転者は居眠り状態にはないと判定した場合（Ｓ６でＮｏの場合）、運転者覚醒装置１００はＳ９の処理に移行する。
【００７３】
Ｓ８で運転者覚醒手段１４０が、覚醒方法決定手段１３０により決定された覚醒手段を空調制御手段１５０、スピーカ制御手段１６０に実行させる。
【００７４】
例えば、Ｓ７で覚醒方法決定手段１３０が覚醒手段を「水蒸気量：少、警告音：小」と決定した場合、Ｓ８で運転者覚醒手段１４０は、空調制御手段１５０に対し、空調装置２６０からフロントガラスに向かって少量の水蒸気を噴霧するよう指示を行う。また、この場合、Ｓ８で運転者覚醒手段１４０は、スピーカ制御手段１６０に対し、スピーカ２７０から小さい音量の警告音を鳴らすよう指示を行う。
【００７５】
そして、Ｓ８で空調制御手段１５０が上記指示に従い、空調装置２６０からフロントガラスに向かって少量の水蒸気を噴霧するよう制御し、同時に、スピーカ制御手段１６０が上記指示に従い、スピーカ２７０を用いて小さい音量で警告音を鳴らすよう制御する。
【００７６】
一方、Ｓ７で覚醒方法決定手段１３０が覚醒手段を「水蒸気量：多、警告音声」と決定した場合、Ｓ８で運転者覚醒手段１４０は、空調制御手段１５０に対し、空調装置２６０からフロントガラスに向かって多量の水蒸気を噴霧するよう指示を行う。また、この場合、Ｓ８で運転者覚醒手段１４０は、スピーカ制御手段１６０に対し、スピーカ２７０から大きな音声で警告を行うよう指示を行う。
【００７７】
そして、Ｓ８で空調制御手段１５０が上記指示に従い、空調装置２６０からフロントガラスに向かって多量の水蒸気を噴霧するよう制御し、同時に、スピーカ制御手段１６０が上記指示に従い、スピーカ２７０を用いて大きな音量で警告音声を出力するよう制御する。
【００７８】
Ｓ９で運転者覚醒装置１００が処理終了命令を受信した場合（Ｓ９でＹｅｓの場合）、Ｓ１０で運転者覚醒装置１００は処理を終了する。
【００７９】
Ｓ９で運転者覚醒装置１００が処理終了命令を受信しない場合（Ｓ９でＮｏの場合）、Ｓ２で運転者覚醒装置１００は待機する。
【００８０】
（総括）
本発明では、運転者が居眠り状態にある場合、空調装置を利用して、フロントガラスに水蒸気を吹き付ける処理を行う。こうすることによって、居眠り状態にある運転者に、フロントガラスに付着した水滴を取り除くという能動的作業を促し、当該運転者の覚醒度を向上させる。
【００８１】
上記のように運転者は能動的に作業を行う必要があるため、運転者の慣れによる注意喚起効果の低減は小さい。
【００８２】
また、居眠り状態にある運転者に対して、フロントガラスへの水蒸気の噴霧と合わせて、音による警告を行うことで、運転者の覚醒度を一層向上させる。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施の形態に係る運転者覚醒装置の動作原理を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る車載カメラによる運転者の撮影を説明する図である。
【図３】本実施の形態に係る運転者の居眠り状態のレベルと、居眠り状態のレベルによって定まる動作内容の例を説明する図である。
【図４】本実施の形態に係る運転者覚醒装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る運転者覚醒装置の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１００  運転者覚醒装置
１１０  運転者情報取得手段
１２０  運転者状態検出手段
１３０  覚醒方法決定手段
１４０  運転者覚醒手段
１５０  空調制御手段
１６０  スピーカ制御手段
２１０  ＣＰＵ
２２０  ＲＯＭ
２３０  ＲＡＭ
２４０  ＨＤＤ
２５０  車載カメラ
２６０  空調装置（水蒸気噴霧器）
２７０  スピーカ（警告音・音声出力装置）
２８０  表示装置
【図１】
2009251647.tif 000003
【図２】
2009251647.tif 000004
【図３】
2009251647.tif 000005
【図４】
2009251647.tif 000006
【図５】
2009251647.tif 000007