(57)【要約】【課題】  低コストで運転者の居眠り状態を検出可能な居眠り防止装置を提供する。【解決手段】  車両情報により運転者の居眠りを検出する居眠り判定手段と、前記居眠りが検出された際、運転者に対し警告を発する警告手段と、運転者により操作され、警告停止信号を出力する入力手段とを備え、前記居眠り判定手段は、前記警告停止信号に基づき、警告手段の作動を停止させることとした。【選択図】      図３
2009251973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報により運転者の居眠りを検出する居眠り判定手段と、
前記居眠りが検出された際、運転者に対し警告を発する警告手段と、
運転者により操作され、警告停止信号を出力する入力手段と
を備え、
前記居眠り判定手段は、前記警告停止信号に基づき、警告手段の作動を停止させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、舵角に基づき前記居眠りを検出すること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、スロットル開度に基づき前記居眠りを検出すること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、車速に基づき前記居眠りを検出すること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、ブレーキ操作回数に基づき前記居眠りを検出すること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、前記入力手段への操作入力に基づき、前記警告手段の作動を一時保留すること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、運転者により前記入力手段への入力があった場合、前記居眠り検出の感度を低下させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項８】
請求項２および請求項７に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、
前記舵角のしきい値に基づき前記居眠りを所定時間内に検出し、
前記所定時間と前記舵角のしきい値を変更することで、前記居眠り検出の感度を低下させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項９】
請求項３および請求項７に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、
前記スロットル開度のしきい値に基づき前記居眠りを所定時間内に検出し、
前記所定時間と前記スロットル開度のしきい値を変更することで、前記居眠り検出の感度を低下させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項１０】
請求項４および請求項７に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、
前記車速の変化量のしきい値に基づき前記居眠りを所定時間内に検出し、
前記所定時間と前記車速の変化量のしきい値を変更することで、前記居眠り検出の感度を低下させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【請求項１１】
請求項５および請求項７に記載の居眠り防止装置において、
前記居眠り判定手段は、
前記ブレーキ操作回数のしきい値に基づき前記居眠りを所定時間内に検出し、
前記所定時間と前記ブレーキ操作回数の変化量のしきい値を変更することで、前記居眠り検出の感度を低下させること
を特徴とする居眠り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される運転者の居眠り防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の瞳に赤外線を投光し、反射光量の変化から瞼の開度を計測して居眠り判断を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、運転者の脳波や心拍数の変化を検出して居眠り判断を行う技術も公知である。
【特許文献１】特開平６−１７９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、コストが嵩む割には検出精度が低く、実用的ではなかった。
【０００４】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、低コストで運転者の居眠り状態を検出可能な居眠り防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、車両情報により運転者の居眠りを検出する居眠り判定手段と、前記居眠りが検出された際、運転者に対し警告を発する警告手段と、運転者により操作され、警告停止信号を出力する入力手段とを備え、前記居眠り判定手段は、前記警告停止信号に基づき、警告手段の作動を停止させることとした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、低コストで運転者の居眠り状態を検出可能な居眠り防止装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の居眠り防止装置の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［システム構成］
実施例１につき説明する。図１は本願居眠り防止装置のシステム構成図である。居眠り防止装置は車両に搭載された制御手段ＣＵを有し、この制御手段ＣＵはＣＰＵ１、トランシーバ２、電源回路３、入力Ｉ／Ｆ４、Ｇセンサ５、ドライバ６を備える。
【０００９】
制御手段ＣＵの外部にはエアコン１１、メータ１２、オーディオ１３、ステアリングコントローラ１４、アンチロックブレーキコントローラ１５、およびエンジンコントローラ１６が設けられ、それぞれＣＡＮ通信線およびトランシーバ２を介してＣＰＵ１に接続する。
【００１０】
トランシーバ２、電源回路３、入力Ｉ／Ｆ４、Ｇセンサ５、ドライバ６はそれぞれＣＰＵ１と接続する。電源回路３はＣＰＵ１に電源を供給し、入力Ｉ／Ｆ４はリセットスイッチ７からのリセット信号をＣＰＵ１に出力する。Ｇセンサ５は車両の加速度を検出してＣＰＵ１に出力し、ドライバ６はＣＰＵ１からの指令に基づきステアリングホイールおよびアクセルペダルに設けられた各振動体２１，２２を振動させる。
【００１１】
ＣＰＵ１の指令に基づき、エアコン１１は冷風を発生させ、メータ１２はＣＰＵ１の指令に基づきウォーニングランプを点灯させる。また、オーディオ１３はＣＰＵ１の指令に基づき音声警告を出力する。
【００１２】
ステアリングコントローラ１４は操舵角をＣＰＵ１に出力し、アンチロックブレーキコントローラ１５は車速およびブレーキスイッチのＯＮ／ＯＦＦ結果をＣＰＵ１に出力する。エンジンコントローラ１６はスロットル開度をＣＰＵ１に出力する。いずれのコントローラ１４，１５，１６もＣＰＵ１との双方向通信により協調制御される。
【００１３】
［制御ブロック図］
図２はＣＰＵ１の制御ブロック図である。ＣＰＵ１は居眠り検出部３１〜３４、アンドロジック回路１１０，１２０、および居眠り判定部１３０を有する。
【００１４】
居眠り検出部（舵角）３１は舵角に基づき運転者の居眠り検出を行う。所定時間Ｔ１０内に舵角θが−ｐ１０≦θ≦ｐ１０の範囲内にあれば、舵角θに基づき居眠り状態を検出して検出結果をアンドロジック回路１１０に出力する（図３参照）。ｐ１０は舵角θのしきい値である。
【００１５】
居眠り検出部（スロットル開度）３２はスロットル開度ＴＶＯに基づき運転者の居眠り検出を行う。所定時間Ｔ２０内にスロットル開度変化量ΔＴＶＯが−ｐ２０≦ΔＴＶＯ≦ｐ２０の範囲内にあれば、スロットル開度ＴＶＯに基づき居眠り状態を検出して検出結果をアンドロジック回路１１０に出力する（図３参照）。ｐ２０はスロットル開度変化量ΔＴＶＯのしきい値である。
【００１６】
居眠り検出部（車速）３３は車速ＶＳＰに基づき運転者の居眠り検出を行う。所定時間Ｔ３０内に車速変化量ΔＶＳＰが−ｐ３０≦ΔＶＳＰ≦ｐ３０の範囲内にあれば、車速ＶＳＰに基づき居眠り状態を検出して検出結果をアンドロジック回路１１０に出力する（図３参照）。ｐ３０は車速変化量のしきい値である。
【００１７】
居眠り検出部（ブレーキ操作）３４はブレーキ操作回数Ｎに基づき運転者の居眠り検出を行う。所定時間Ｔ４０内にブレーキ操作回数Ｎが−ｐ４０≦Ｎ≦ｐ４０の範囲内にあれば、ブレーキ操作回数Ｎに基づき居眠り状態を検出して検出結果をアンドロジック回路１１０に出力する（図３参照）。ｐ４０はブレーキ操作回数Ｎのしきい値である。
【００１８】
アンドロジック回路１１０は、各居眠り検出部３１〜３４の検出結果が全て居眠り状態であれば、第１居眠りフラグＦ１＝１をアンドロジック回路１２０に出力する。それ以外ではＦ１＝０を出力する。
【００１９】
アンドロジック回路１２０は、居眠り判断フラグＦ１＝１かつ車速ＶＳＰ＞しきい値Ｖ１であれば、居眠り判定部１３０に第２居眠りフラグＦ２＝１を出力する。それ以外ではＦ２＝０を出力する。
【００２０】
リセットスイッチ７は、運転者によりオンされるとオン信号を居眠り判定部１３０に出力する。それ以外ではオフ信号を出力する。
【００２１】
居眠り判定部１３０は、第２居眠りフラグＦ２＝１かつリセットスイッチ７がオフであれば、居眠り判断フラグＦ３＝１（居眠り判断）としてメータ１２に指令を出力してワーニングランプを点灯させ、タイムディレイ部１４０に警告信号を出力する。リセットスイッチ７がオンであればタイムディレイ部１４０に警告停止信号を出力する。
【００２２】
タイムディレイ部１４０は居眠り判定部１３０から警告信号を受けてから一定時間Ｔ０の間待機する。Ｔ０の間に警告停止信号がなければ、ステアリングホイール駆動体２１、アクセルペダル駆動体２２、エアコン１１、およびオーディオ１３に居眠り時警告信号を出力する。
【００２３】
ステアリングホイール駆動体２１はステアリングホイールを振動させ、アクセルペダル振動体２２はアクセルペダルを振動させて運転者の警告を与える。また、エアコン１１は冷風を送出し、オーディオ１３は警告音を出力して運転者に警告を与える。
【００２４】
［各居眠り検出部における検出タイムチャート］
図３は各居眠り検出部３１〜３４における居眠り検出のタイムチャートである。
【００２５】
（舵角）
時間Ｔ１０内に舵角θが−ｐ１０≦θ≦ｐ１０の範囲内にあれば（破線参照）、舵角θに基づき居眠り状態を検出する。
【００２６】
（スロットル開度）
時間Ｔ２０内にスロットル開度変化量ΔＴＶＯが−ｐ２０≦ΔＴＶＯ≦ｐ２０の範囲内にあれば（破線参照）、スロットル開度ＴＶＯに基づき居眠り状態を検出する。
【００２７】
（車速）
時間Ｔ３０内に車速変化量ΔＶＳＰが−ｐ３０≦ΔＶＳＰ≦ｐ３０の範囲内にあれば（破線参照）、車速ＶＳＰに基づき居眠り状態を検出する。
【００２８】
（ブレーキ回数）
時間Ｔ４０内にブレーキ操作回数Ｎが−ｐ４０≦Ｎ≦ｐ４０の範囲内にあれば、ブレーキ操作回数Ｎに基づき居眠り状態を検出する。図３ではＮ＝１回で居眠り検出する例を示す。
【００２９】
各居眠り検出部３１〜３４の検出結果に基づき居眠り判定部１３０がワーニングランプを点灯させ、タイムディレイ部１４０に警告信号を出力することで、運転者の瞳に赤外線を投光し、反射光量の変化から瞼の開度を計測して居眠り判断を行う場合等に比べて安価に居眠り状態が検出される。
【００３０】
また、舵角θ、アクセル開度ＴＶＯ、車速ＶＳＰ、ブレーキ回数Ｎに基づき居眠り検出を行うことで、居眠り検出の信頼性を向上させる。
【００３１】
さらに、タイムディレイ部１４０は居眠り判定部１３０から警告信号を受けてから一定時間Ｔ０の間待機することで駆動体２１，２２、エアコン１１、およびオーディオ１３の作動を一時保留し、運転者の意思により確実に警告発信を停止する。
【００３２】
なお、車速ＶＳＰに対して各所定時間Ｔ１０〜Ｔ４０およびしきい値ｐ１０〜ｐ４０は変更する（図４参照）。車速ＶＳＰ＜４０ｋｍでは所定時間Ｔ１０〜Ｔ４０およびしきい値ｐ１０〜ｐ４０を用い、４０ｋｍ≦ＶＳＰ≦８０ｋｍでは所定時間をＴ１１〜Ｔ４１、しきい値ｐ１１〜ｐ４１とする。ＶＳＰ≧８０ｋｍでは所定時間Ｔ１２〜Ｔ４２、しきい値ｐ１２〜ｐ４２とする。これにより車速に応じた所定時間およびしきい値を設定する。
【００３３】
［実施例１の効果］
（１）車両情報により運転者の居眠りを検出する居眠り判定部１３０（居眠り判定手段）と、
居眠りが検出された際、運転者に対し警告を発する駆動体２１，２２、エアコン１１、およびオーディオ１３（警告手段）と、
運転者により操作され、警告停止信号を出力するリセットスイッチ７（入力手段）を備え、
居眠り判定部１３０は、警告停止信号に基づき、駆動体２１，２２、エアコン１１、およびオーディオ１３の作動を停止させることとした。
【００３４】
これにより、低コストで運転者の居眠り状態を検出可能な居眠り防止装置を提供することができる。
【００３５】
（２）居眠り判定部１３０は、舵角θに基づき居眠りを検出することとした。
【００３６】
これにより、ステアリングホイールの操舵状態に基づき居眠り運転を検出することができる。
【００３７】
（３）居眠り判定部１３０は、スロットル開度ＴＶＯに基づき居眠りを検出することとした。
【００３８】
これにより、アクセルペダルの操作状態に基づき居眠り運転を検出することができる。
【００３９】
（４）居眠り判定部１３０は、車速ＶＳＰに基づき居眠りを検出することとした。
【００４０】
これにより、車速ＶＳＰに基づき居眠り運転を検出することができる。
【００４１】
（５）居眠り判定部１３０は、ブレーキ操作回数Ｎに基づき居眠りを検出することとした。
【００４２】
これにより、ブレーキ操作回数Ｎが少ない場合は居眠り運転を検出することができる。（２）〜（５）により、居眠り検出の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
（６）居眠り判定部１３０は、リセットスイッチ７への操作入力に基づき、駆動体２１，２２、エアコン１１、およびオーディオ１３の作動を一時保留することとした。
【００４４】
これにより、運転者の意思により確実に警告を停止することができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例２では、警告信号を出力する際に学習制御を行う点で異なる。
【００４６】
図５は実施例２における制御ブロック図である。実施例２のＣＰＵ１には学習制御部１５０が設けられ、警告信号の出力につき学習制御を行う。
【００４７】
居眠り判定部１３０において居眠り判断がなされたにもかかわらずリセットスイッチ７が操作された場合、所定時間Ｔ１〜Ｔ４およびしきい値ｐ１〜ｐ４を補正する。補正量は図６に従って決定する。なお、図６においても車速Ｖによって補正量を変更する。
【００４８】
補正では、所定時間Ｔ１〜Ｔ４は減少させる。所定時間Ｔ１〜Ｔ４を減少させることにより、舵角θがしきい値−ｐ１０≦θ≦ｐ１０の範囲内から逸脱する確率が減少し、居眠り検出部３１（舵角θ）による居眠り検出感度が低下する。これにより、居眠り判定部１３０における居眠り判断感度を鈍くし、居眠り誤検出の頻度を低下させる。
【００４９】
また、補正ではしきい値ｐ１０〜ｐ４０は減少させる。これにより舵角θがしきい値−ｐ１０≦θ≦ｐ１０の範囲内に存在する確率が低くなり、居眠り検出部３１（舵角θ）による居眠り検出感度が低下して判断感度を鈍くし、居眠り誤検出を学習補正する。なお、スロットル開度ＴＶＯ、車速Ｖ、ブレーキ操作回数Ｎによる居眠り検出感度を低下させる場合も同様に行う。
【００５０】
また、補正の繰り返しによる制御ハンチングを回避するため、所定時間Ｔ１〜Ｔ４およびしきい値ｐ１〜ｐ４にリミット値を設け、このリミット値に到達した場合はそれ以上の補正を行わない。リミット値についても車速Ｖによって変更する。
【００５１】
［学習制御フロー］
図７は実施例２における学習制御フローである。図７では、居眠り判定部１３０において居眠り判断フラグＦ３＝１（居眠り判断）とした後を示す。
【００５２】
ステップＳ１０１ではリセットスイッチ７入力があるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０２、Ｓ１０７，Ｓ１１２，Ｓ１１７へ移行し、ＮＯであればステップＳ１２２へ移行する。
【００５３】
ステップＳ１０２では舵角しきい値ｐ１０に補正量Δｐ１０を減算するとともに、舵角所定時間Ｔ１０から補正量ΔＴ１０を減算し、ステップＳ１０３へ移行する。
【００５４】
ステップＳ１０３では舵角しきい値ｐ１０＜リミット値ｐ１０ｌｉｍであるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０４へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０５へ移行する。
【００５５】
ステップＳ１０４では舵角しきい値ｐ１０＝リミット値ｐ１０ｌｉｍに固定してハンチングを抑制し、ステップＳ１０５へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１０５では舵角所定時間Ｔ１０＜リミット値Ｔ１ｌｉｍであるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０６へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。
【００５７】
ステップＳ１０６では舵角所定時間Ｔ１０＝リミット値Ｔ１０ｌｉｍに固定してハンチングを抑制し、制御を終了する。
【００５８】
ステップＳ１０７〜Ｓ１１１、Ｓ１１２〜Ｓ１１６、Ｓ１１７〜Ｓ１２１は、それぞれスロットル開度ＴＶＯ、車速Ｖ、ブレーキ操作回数Ｎに基づき上述のステップＳ１０２〜Ｓ１０６と同様の制御を行う。
【００５９】
ステップＳ１２２では居眠り判定部１３０において警告信号を出力し、制御を終了する。
【００６０】
［実施例２の効果］
（７）居眠り判定部１３０は、運転者によりリセットスイッチ７への入力があった場合、居眠り検出の感度を低下させることとした。
【００６１】
これにより居眠り判定部１３０における居眠り判断感度を鈍くし、居眠り誤検出の頻度を低下させて運転者の意図に沿わない警告の出力を抑制することができる。
【００６２】
（８）居眠り判定部１３０は、
舵角θのしきい値ｐ１０に基づき居眠りを所定時間Ｔ１０内に検出し、
所定時間Ｔ１０と舵角θのしきい値ｐ１０を変更することで、居眠り検出の感度を低下させることとした。
【００６３】
これにより、舵角θに基づき確実に居眠り誤検出の頻度を低下させることができる。
【００６４】
（９）居眠り判定部１３０は、
スロットル開度ＴＶＯのしきい値ｐ２０に基づき居眠りを所定時間Ｔ２０内に検出し、
所定時間Ｔ２０とスロットル開度ＴＶＯのしきい値ｐ２０を変更することで、居眠り検出の感度を低下させることとした。
【００６５】
これにより、スロットル開度ＴＶＯに基づき確実に居眠り誤検出の頻度を低下させることができる。
【００６６】
（１０）居眠り判定部１３０は、
車速Ｖの変化量ΔＶのしきい値ｐ３０に基づき居眠りを所定時間Ｔ３０内に検出し、
所定時間Ｔ３０と車速Ｖの変化量ΔＶのしきい値ｐ３０を変更することで、居眠り検出の感度を低下させることとした。
【００６７】
これにより、車速変化量ΔＶに基づき確実に居眠り誤検出の頻度を低下させることができる。
【００６８】
（１１）居眠り判定部１３０は、
ブレーキ操作回数Ｎのしきい値ｐ４０に基づき居眠りを所定時間Ｔ４０内に検出し、
所定時間Ｔ４０とブレーキ操作回数Ｎの変化量ΔＶのしきい値ｐ４０を変更することで、居眠り検出の感度を低下させることとした。
【００６９】
これにより、ブレーキ操作回数Ｎに基づき確実に居眠り誤検出の頻度を低下させることができる。（８）〜（１１）により、誤検出頻度をさらに低下させることができる。
【００７０】
（他の実施例）
以上、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本願は、車両用であるが、その他移動体への利用は容易である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本願居眠り防止装置のシステム構成図である。
【図２】ＣＰＵの制御ブロック図である。
【図３】各居眠り検出部における居眠り検出のタイムチャートである。
【図４】車速ＶＳＰに対する各所定時間およびしきい値の表である。
【図５】実施例２における制御ブロック図である。
【図６】所定時間およびしきい値の補正量である。
【図７】実施例２における学習制御フローである。
【符号の説明】
【００７３】
７    リセットスイッチ（入力手段）
１１    エアコン
１３    オーディオ（警告手段）と、
２１，２２    駆動体
１３０    居眠り判定部（居眠り判定手段）
【図１】
2009251973.tif 000003
【図２】
2009251973.tif 000004
【図３】
2009251973.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009251973.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009251973.tif 000009