(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、前記判定装置（９）は、速度、視線方向のデータを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、予め作成した覚醒時の基準パターンを前記覚醒度判定処理部（５）に読み込み（Ｓ６）、その基準パターンと前記頻度分布処理部（４）にて作成した頻度分布パターンとを比較して覚醒度の低下を３レベルで判断し（Ｓ７）、それぞれ第１のレベルでは表示（Ｓ１０）、第２のレベルではブザー（Ｓ１１）、第３のレベルではライト点滅（Ｓ１２）を警報出力手段（６）に出力する機能を有することを特徴とする覚醒度低下検出装置。
【請求項２】
赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、照度センサ（１０）を前記判定装置（９）に接続し、その判定装置（９）は、速度、時刻、照度、視線方向のデータを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、予め作成した昼、夜、夕暮れの各照度によって異なる基準パターンを前記覚醒度判定処理部（５）に読み込み（Ｓ６）、その基準パターンと前記頻度分布処理部（４）にて作成した頻度分布パターンとを比較し（Ｓ８〜１０）、覚醒度の低下と判断した場合に警報出力手段（６）に出力する（Ｓ１７）機能を有することを特徴とする覚醒度低下検出装置。
【請求項３】
赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、ステアリングセンサ（１１）、アクセルセンサ（１２）、ブレーキセンサ（１３）、およびシフトセンサ（１４）からなる車両の走行状態検出手段を前記判定装置（９）に接続し、その判定装置（９）は、速度データを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば視線、ステアリング、アクセル、ブレーキ、シフトの各走行状態データを読み込み（Ｓ４）、前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、前記走行状態データから走行形態の算出処理を行い（Ｓ６）、基準パターンと異なるか否か判断し（Ｓ７）、その結果異なると判断した場合に警報出力手段（６）に出力する（Ｓ８）機能を有することを特徴とする覚醒度低下検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両運転中のドライバの覚醒度低下を検出し、ドライバに危険を報知する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交通事故を低減するために車両運転中のドライバの覚醒度低下や居眠りを検知するには、脳波の測定、ハンドル操作の状況や瞬き等により行う事は提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術では測定しているデータが確実に覚醒度の低下や居眠りの兆候を示しているとは言えないという問題があり、また、測定用のセンサを体に装着しなければならない等のために面倒で厄介であり、実用化されていないのが実情である。
【０００４】
したがって、本発明はドライバの体にセンサ等を装着することなく、覚醒度の低下を検出し、ドライバに報知して安全を確保する覚醒度低下検出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、前記判定装置（９）は、速度、視線方向のデータを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、予め作成した覚醒時の基準パターンを前記覚醒度判定処理部（５）に読み込み（Ｓ６）、その基準パターンと前記頻度分布処理部（４）にて作成した頻度分布パターンとを比較して覚醒度の低下を３レベルで判断し（Ｓ７）、それぞれ第１のレベルでは表示（Ｓ１０）、第２のレベルではブザー（Ｓ１１）、第３のレベルではライト点滅（Ｓ１２）を警報出力手段（６）に出力する機能を有する。
【０００６】
また、本発明によれば、赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、照度センサ（１０）を前記判定装置（９）に接続し、その判定装置（９）は、速度、時刻、照度、視線方向のデータを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、予め作成した昼、夜、夕暮れの各照度によって異なる基準パターンを前記覚醒度判定処理部（５）に読み込み（Ｓ６）、その基準パターンと前記頻度分布処理部（４）にて作成した頻度分布パターンとを比較し（Ｓ８〜１０）、覚醒度の低下と判断した場合に警報出力手段（６）に出力する（Ｓ１７）機能を有する。
【０００７】
そして、本発明によれば、赤外線ＬＥＤ（２）で眼球に赤外線を照射しＣＣＤカメラ（１）で眼球の動きを撮影して画像とし、その画像信号を解析して視線方向を算出する画像解析手段（３）と、視線の頻度分布処理部（４）、覚醒度判定処理部（５）、および警報出力手段（６）を備えかつ前記画像解析手段（３）に電気回路で接続された判定装置（９）とを有する覚醒度低下検出装置において、ステアリングセンサ（１１）、アクセルセンサ（１２）、ブレーキセンサ（１３）、およびシフトセンサ（１４）からなる車両の走行状態検出手段を前記判定装置（９）に接続し、その判定装置（９）は、速度データを読み込み（Ｓ２）、走行中か否か判断し（Ｓ３）、走行中であれば視線、ステアリング、アクセル、ブレーキ、シフトの各走行状態データを読み込み（Ｓ４）、前記視線方向データから前記頻度分布処理部（４）にてフロントガラスとその両側のサイドミラー近傍に対応する分割視野に視線頻度を積算して視線頻度分布処理を行い、パターン作成手段にて頻度分布パターンを作成し（Ｓ５）、前記走行状態データから走行形態の算出処理を行い（Ｓ６）、基準パターンと異なるか否か判断し（Ｓ７）、その結果異なると判断した場合に警報出力手段（６）に出力する（Ｓ８）機能を有する。
【０００８】
本発明に係る覚醒度低下検出装置によれば、ドライバの視線を計測する計測手段によりデータを累積して視線の方向の頻度分布パターンを作成する。そして、予め設けられた覚醒時の頻度分布パターンと比較する。一般的に覚醒度が低下すると前記パターンは一点に収束する傾向を示すので、これを利用して対象となるドライバの覚醒時のパターンと検出時のパターンとを比較して、収束の傾向が表れたならば覚醒度低下と判断し、警報を出力する。
【０００９】
また、走行環境が夜、昼、明け方或は夕暮れ等による頻度パターンの変化についても予め基準のパターンを設けておけば、精度のよい判断ができ、ステアリングの操作量、アクセル開度、ブレーキ操作およびシフト位置等の走行状態についても同様に併せて判断すれば、さらに精度の高い判断が可能となる。
【００１０】
したがって、体にセンサ等を装着せずに覚醒度低下が検出できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１は本発明の覚醒度低下検出装置の例を示す全体構成図であり、図示しない車両のキャブに設けられたインストルメントパネル２０にはドライバの視線の動きを画像とするＣＣＤカメラ１が取り付けられ、そのＣＣＤカメラ１とパネルには眼球に目的の反射像をう得るため、眼球に赤外線を照射する赤外発光ダイオード（以降赤外ＬＥＤという）２が設けられ、画像信号を解析し、視線方向を算出する手段である画像解析装置３とＣＣＤカメラ１とは覚醒度を判断する判断手段である判定装置９に電気回路で接続されている。なお、赤外ＬＥＤ２はＣＣＤカメラ１内のレンズ中心に設置してもよく、或いは図１において符号２ａで示すようにＣＣＤカメラ１内に設置せずに、ＣＣＤカメラ１からの光線をハーフミラー（図示せず）で受けて赤外ＬＥＤ２の光路中心とレンズ中心とが一致するように設置してもよい。
【００１３】
図２は図１の画像解析装置３と判定装置９とのブロックダイヤグラムを示し、ＣＣＤカメラ１と２つの赤外ＬＥＤ２とは画像解析装置３に電気回路で接続され、その画像解析装置３は判定装置９に接続されている。また、判定装置９は視線の頻度分布処理部４、昼夜判断手段および走行状態検出手段の結果をも含めて判断する覚醒度判定処理部５、警報出力手段６および車速センサ８に接続された信号入力手段７とで構成され、信号入力手段７は覚醒度判定処理部５に接続されている。
【００１４】
以下、図３を参照して、作用について説明する。
【００１５】
作動に際し、まず、ステップＳ１で初期化し、速度、視線方向データを読み込む（ステップＳ２）。車両は走行中か否かを判断する（ステップＳ３）。ＮＯの場合は戻り、ＹＥＳだったら、視線方向データを読みだし（ステップ、Ｓ４）、視線方向データの頻度分布処理を行う（ステップＳ５）。ついで、覚醒時のパターンである頻度分布の基準パターンを読み込み（ステップＳ６）、ステップＳ５の視線方向の頻度分布と比較し、覚醒度が低下したか否か判断する（ステップＳ７）。ＮＯの場合は戻り、ＹＥＳだったら、その低下の度合いはレベル２か否かを判断する（ステップＳ８）。ＮＯの場合は警報レベル１をＯＮする（ステップＳ１０）。ＹＥＳだったら、レベル３か否か判断し（ステップＳ９）、ＮＯの場合は警報レベル２をＯＮし（ステップＳ１１）、ＹＥＳだったら、警報レベル３を０Ｎして（ステップＳ１２）リターンし、制御を終わる。
【００１６】
そして、警報レベル１、２、３は例えばレベル１は表示、レベル２はブザー、レベル３は光の点滅というように区分しておけばドライバは容易に判断出来る。なお、図４はドライバ視野分割の例を示し、このＸ−Ｙ座標に視線の頻度分布を積算したものが図５に示す視線頻度分布となる。ここで、符号２６はサイドミラー、符号２７はフロントガラスをそれぞれ示している。
【００１７】
したがって、ドライバの体にセンサを装着することなく覚醒度低下を検出しドライバに報知することが出来る。
【００１８】
図６は本発明の別の実施例の画像解析装置３と判定装置９のブロックダイヤグラムを示し、第１実施例にたいし、照度センサ１０を追加して判定装置９の信号入力手段７に接続し昼、夜、夕暮れ或は明け方を照度により異なるパターンとして判定し、それらを判定の環境条件として覚醒度低下をより高い確度で判定する様にしたものである。
【００１９】
作用については、第１実施例と基本的に同じであるので、異なる部分だけ図７を参照して説明する。
【００２０】
ステップＳ２に照度データが追加されこと以外ステップＳ８までは基本的に同じであり、ステップＳ９で昼か否か判断する。ＹＥＳだったら、昼のパターンを読み込み覚醒度低下したか否か判断し、ＹＥＳだったら、警報をＯＮする（ステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１７）。ステップＳ９でＮＯの場合は、夜か否か判断し、ＮＯの場合は夜、昼以外のパターンを読み込み、覚醒度低下か否か判断し、ＹＥＳだったら、警報をＯＮし、ＮＯの場合はリタンする（ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１５、Ｓ１７）。スッテップＳ１０でＹＥＳの場合は、夜のパタンを読み込み覚醒度低下か否か判断し、ＹＥＳだったら、警報ををＯＮし、ＮＯの場合はリタンして制御を終わる（ステップＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００２１】
環境条件を含めて判断しているので、より的確で確度が高い判断が可能となる。
【００２２】
図８は、本発明のその他の実施例を示し、第１実施例に比し、ステアリングセンサ１１、アクセルセンサ１２、ブレーキセンサ１３およびシフトセンサ１４を判定装置９の信号入力手段７にそれぞれ接続したもので、走行状態を組み入れて覚醒度低下を判断するようにしている。
【００２３】
以下、図９を参照して、作用について説明する。
【００２４】
走行中であれば、視線、ステアリング、アクセル、ブレーキ、シフトの各データを読み込み（ステップＳ４）、視線頻度分布処理し、走行形態を算出処理し（ステップＳ５、Ｓ６）、基準パタンと大きく異なるか否か判断する（ステップＳ７）。ＮＯの場合は戻り、ＹＥＳだったら、警報出力をＯＮし（ステップＳ８）、リタンして制御を終わる。
【００２５】
走行状態を組み合わせて判定しているので、確度の高い判断が出来る。
【００２６】
したがって、ドライバのくせや、走行する路線、時間帯等により組み合わせる要素を適切に選択すれば、要求にあった覚醒度低下検出装置を提供出来る。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されており、以下の優れた効果を奏することができる。
（１）  ドライバの体にセンサ等を装着しないで覚醒度低下を検出するので、ドライバの疲労がなく、実用性が高い。
（２）  昼と夜および夕暮れ或いは明け方における視線の変化に対応して覚醒度低下が検出出来るので、判定の確度が高い。
（３）  高速、郊外路や市街地等の走行状態を検出し、それぞれの走行状態に合ったパターンで判定できるので、確度の高い判定が出来る。
（４）  したがって、目的に合ったパターンを選択することで効率のよい覚醒度低下検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体構成斜視図。
【図２】図１の制御のブロック図。
【図３】図１の制御のフローチャート図。
【図４】ドライバの視野分割状況を示す図。
【図５】視線頻度分布の例を示す図。
【図６】本発明の別の実施例の制御のブロック図。
【図７】図６の制御のフローチャート図。
【図８】本発明のその他の実施例の制御のブロック図。
【図９】図８の制御のフローチャート図。
【符号の説明】
１・・・ＣＣＤカメラ
２・・・赤外ＬＥＤ
３・・・画像解析装置
９・・・判定装置
２１・・・ステアリングハンドル
２６・・・サイドミラー
２７・・・フロントガラス
【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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