居眠り防止装置
【課題】運転者の居眠り状態を正確に検出できる、安価な居眠り防止装置の提供。
【解決手段】運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有することを特徴とする居眠り防止装置。
【解決手段】運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有す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、自動車等の車両の運転席に設置することによって、運転者の居眠り状態を検出して警報を発する居眠り防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の居眠り状態を検出するための手法として、例えば、特許文献１，２に開示された技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、車両上ドライバを撮影する２次元撮像手段；警報手段；前記２次元撮像手段が撮影した画像上の、眼像を検出する像検出手段；前記２次元撮像手段が繰返し撮影する画面上における眼像の位置を追跡する追跡手段；前記２次元撮像手段が繰返し撮影した、時間的に前後する異なった画面上の、前記追跡手段が追跡した位置を中心とする所定領域の画像情報の相違度を算出し該相違度より瞬きの有無を判定する瞬き判定手段；および、瞬き判定手段の瞬き無し判定が所定時間の間継続すると前記警報手段を付勢する警報制御手段；を備える居眠り運転警報装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、車両運転中の運転者または車両の挙動から居眠り運転を検出する居眠り検出装置と、前記車両の窓ガラスを電動で開閉する窓ガラス開閉装置と、前記居眠り検出装置が運転者の居眠りを検知したとき前記窓ガラス開閉装置を開操作すべく制御信号を前記窓ガラス開閉装置に送出して窓ガラスを開ける制御装置と、を具備したことを特徴とする居眠り運転防止装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２７０７１０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１４０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来技術のように画像情報に基づいた居眠り検出の手法は、画像認識を実施するために、カメラ、画像演算用計算機など高価な装置が必要であるため、装置が高価なものになってしまう問題がある。
また、画像から居眠り状態を検知するためのアルゴリズムを作成することが難しく、誤作動の防止が技術的に困難であるという問題もある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、運転者の居眠り状態を正確に検出できる、安価な居眠り防止装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有することを特徴とする居眠り防止装置を提供する。
【０００８】
本発明の居眠り防止装置において、前記静電容量式センサは、可撓性シートに導電性材料で回路を作製してなる可撓性静電容量式センサであり、該センサは人体の近接の程度によって出力が変化するものであることが好ましい。
【０００９】
本発明の居眠り防止装置において、前記警報出力が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の居眠り防止装置は、運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有する構成としたので、運転者の居眠り状態を正確に検出できる、安価な居眠り防止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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の居眠り防止装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の居眠り防止装置の一実施形態を示す構成図である。本実施形態の居眠り防止装置１は、運転席７のヘッドレスト３に横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサ２と、該静電容量式センサ２からのそれぞれの出力信号１０を検出する検出回路４と、該検出回路４で検出した出力信号１０のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者１１が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力９を発するプログラムを有する演算装置５と、警報出力９が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段６とを備えて構成されている。
【００１２】
本実施形態において、静電容量式センサ２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートなどの可撓性シートに、銅や銀の薄膜などの導電性材料で回路を形成してなる可撓性静電容量式センサであり、この静電容量式センサ２は、運転者１１の頭部８が近接するほど、出力が高くなるものが好ましい。このような静電容量式センサ２としては、例えば、特開２００１−２６４１９４号公報に開示された着座検知装置などが挙げられる。薄い可撓性静電容量式センサをヘッドレスト３の内側に貼り付けて設置すれば、頭部８が接触した際の違和感を無くすことができることから好ましい。
【００１３】
図２及び図３は、本実施形態の居眠り防止装置１における静電容量式センサ２の配置状態の一例を示し、図２は正面図、図３は平面図である。本例では、２つの静電容量式センサ２をヘッドレスト３の中央を境に左右に近接配置し（以下、センサＡ及びセンサＢと記す。）、頭部８の左右方向、前後方向のゆれを検出できるようにしている。
【００１４】
図３に示すように、運転者の頭部８がヘッドレスト３に対して中心位置から左右方向、前後方向にゆれる場合、２つのセンサＡ，Ｂのそれぞれのセンサ出力が変化する。その一例を表１に記す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１に示したように、図２及び図３のセンサＡ，Ｂの配置、即ち２つのセンサＡ，Ｂを左右に配置した場合には、運転者の頭部８が左右方向にゆれた場合には、センサＡとセンサＢの出力が交互に強弱を繰り返すモードとなる。また、運転者の頭部８が前後方向にゆれた場合には、センサＡとセンサＢの出力が同期して強弱を繰り返すモードとなる。図４は、運転者の頭部８が左右方向にゆれた場合のセンサＡ，Ｂの出力変動を例示するグラフであり、また図５は、運転者の頭部８が前後方向にゆれた場合のセンサＡ，Ｂの出力変動を例示するグラフである。
【００１７】
車両の運転時、運転者が居眠りした際、頭部８の位置がヘッドレスト３に対し、前後／左右もしくはその複合状にゆっくりとゆれるモードがある。
本実施形態の居眠り防止装置１では、このような運転者の頭部８の動きを的確に検出するために、センサＡ，Ｂの出力を検出回路４によって検出し、出力信号１０を演算装置５に送る。演算装置５には、予めセンサＡ，Ｂの出力の強弱、強弱の振幅、各センサＡ，Ｂ相互の出力変動の差を基に、１つ以上のモードが記憶されており、検出回路４から送られた出力信号１０のモードを、記憶されたモード（居眠り状態と判定される出力のモード）と比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定するプログラムが設けられている。
【００１８】
前記プログラムに従い、検出回路４から送られた出力信号１０のモードは、随時又は一定間隔毎に、記憶されたモードと照合される。そして、検出回路４から送られた出力信号１０のモードが、演算回路５に記憶されたモードのうち、居眠り状態のモードと合致した場合又は類似していた場合、演算回路５は運転者が居眠り状態にあるものと判定し、警報出力９を発する。
【００１９】
本実施形態において、この警報出力９は、演算装置５と別体の警報手段６に送られ、この警報手段６において何らかの警報が発せられる構成としているが、演算装置５に警報手段６の機能を持たせることもできる。
【００２０】
警報手段６は、演算装置５から警報信号９が発せられた時に、運転者に対して確実に、且つ瞬時に認知される警報を発するものである必要がある。この警報としては、例えば、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報であることが好ましい。但し、ディスプレイ上の警報表示は、居眠り状態にある運転者に対し、瞬時に認知される効果が不十分である場合があるため、大きな警報音などと組み合わせて用いることが好ましい。また、人体への直接刺激としては、腕に巻いた振動発生器による振動付与、電気パルス刺激などが挙げられる。
【００２１】
この居眠り防止装置１は、運転席７のヘッドレスト３に横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサ２と、該静電容量式センサ２からのそれぞれの出力信号１０を検出する検出回路４と、該検出回路４で検出した出力信号１０のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置５とを有する構成としたので、運転者の居眠り状態を正確に検出できる。
また、従来技術と比較して、画像認識を実施するために、カメラ、画像演算用計算機などの高価な装置を必要としないので、安価な居眠り防止装置を提供することができる。
さらに、静電容量式センサ２として、可撓性の静電容量式センサを用いることによって、このセンサをヘッドレストの内側に貼り付けて配置することができ、運転者の頭部８がヘッドレスト３に接触した場合に、違和感を感じることなく、センサを設置できる。
また、この居眠り防止装置１は、カメラ等が不要であり、センサ２も薄いシート状としてヘッドレスト３の内側に設置可能なので、極めて小型、軽量化でき、設置のための余分なスペースが不要である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の居眠り防止装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の居眠り防止装置におけるセンサの配置例を示す正面図である。
【図３】本発明の居眠り防止装置におけるセンサの配置例を示す平面図である。
【図４】本発明の居眠り防止装置において頭が左右にゆれた場合の各センサの出力変動を例示するグラフである。
【図５】本発明の居眠り防止装置において頭が前後にゆれた場合の各センサの出力変動を例示するグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１…居眠り防止装置、２…静電容量式センサ、３…ヘッドレスト、４…検出回路、５…演算装置、６…警報手段、７…運転席、８…頭部、９…警報出力、１０…出力信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の運転席に設置することによって、運転者の居眠り状態を検出して警報を発する居眠り防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の居眠り状態を検出するための手法として、例えば、特許文献１，２に開示された技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、車両上ドライバを撮影する２次元撮像手段；警報手段；前記２次元撮像手段が撮影した画像上の、眼像を検出する像検出手段；前記２次元撮像手段が繰返し撮影する画面上における眼像の位置を追跡する追跡手段；前記２次元撮像手段が繰返し撮影した、時間的に前後する異なった画面上の、前記追跡手段が追跡した位置を中心とする所定領域の画像情報の相違度を算出し該相違度より瞬きの有無を判定する瞬き判定手段；および、瞬き判定手段の瞬き無し判定が所定時間の間継続すると前記警報手段を付勢する警報制御手段；を備える居眠り運転警報装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、車両運転中の運転者または車両の挙動から居眠り運転を検出する居眠り検出装置と、前記車両の窓ガラスを電動で開閉する窓ガラス開閉装置と、前記居眠り検出装置が運転者の居眠りを検知したとき前記窓ガラス開閉装置を開操作すべく制御信号を前記窓ガラス開閉装置に送出して窓ガラスを開ける制御装置と、を具備したことを特徴とする居眠り運転防止装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２７０７１０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１４０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来技術のように画像情報に基づいた居眠り検出の手法は、画像認識を実施するために、カメラ、画像演算用計算機など高価な装置が必要であるため、装置が高価なものになってしまう問題がある。
また、画像から居眠り状態を検知するためのアルゴリズムを作成することが難しく、誤作動の防止が技術的に困難であるという問題もある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、運転者の居眠り状態を正確に検出できる、安価な居眠り防止装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有することを特徴とする居眠り防止装置を提供する。
【０００８】
本発明の居眠り防止装置において、前記静電容量式センサは、可撓性シートに導電性材料で回路を作製してなる可撓性静電容量式センサであり、該センサは人体の近接の程度によって出力が変化するものであることが好ましい。
【０００９】
本発明の居眠り防止装置において、前記警報出力が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の居眠り防止装置は、運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有する構成としたので、運転者の居眠り状態を正確に検出できる、安価な居眠り防止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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の居眠り防止装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の居眠り防止装置の一実施形態を示す構成図である。本実施形態の居眠り防止装置１は、運転席７のヘッドレスト３に横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサ２と、該静電容量式センサ２からのそれぞれの出力信号１０を検出する検出回路４と、該検出回路４で検出した出力信号１０のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者１１が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力９を発するプログラムを有する演算装置５と、警報出力９が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段６とを備えて構成されている。
【００１２】
本実施形態において、静電容量式センサ２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートなどの可撓性シートに、銅や銀の薄膜などの導電性材料で回路を形成してなる可撓性静電容量式センサであり、この静電容量式センサ２は、運転者１１の頭部８が近接するほど、出力が高くなるものが好ましい。このような静電容量式センサ２としては、例えば、特開２００１−２６４１９４号公報に開示された着座検知装置などが挙げられる。薄い可撓性静電容量式センサをヘッドレスト３の内側に貼り付けて設置すれば、頭部８が接触した際の違和感を無くすことができることから好ましい。
【００１３】
図２及び図３は、本実施形態の居眠り防止装置１における静電容量式センサ２の配置状態の一例を示し、図２は正面図、図３は平面図である。本例では、２つの静電容量式センサ２をヘッドレスト３の中央を境に左右に近接配置し（以下、センサＡ及びセンサＢと記す。）、頭部８の左右方向、前後方向のゆれを検出できるようにしている。
【００１４】
図３に示すように、運転者の頭部８がヘッドレスト３に対して中心位置から左右方向、前後方向にゆれる場合、２つのセンサＡ，Ｂのそれぞれのセンサ出力が変化する。その一例を表１に記す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
表１に示したように、図２及び図３のセンサＡ，Ｂの配置、即ち２つのセンサＡ，Ｂを左右に配置した場合には、運転者の頭部８が左右方向にゆれた場合には、センサＡとセンサＢの出力が交互に強弱を繰り返すモードとなる。また、運転者の頭部８が前後方向にゆれた場合には、センサＡとセンサＢの出力が同期して強弱を繰り返すモードとなる。図４は、運転者の頭部８が左右方向にゆれた場合のセンサＡ，Ｂの出力変動を例示するグラフであり、また図５は、運転者の頭部８が前後方向にゆれた場合のセンサＡ，Ｂの出力変動を例示するグラフである。
【００１７】
車両の運転時、運転者が居眠りした際、頭部８の位置がヘッドレスト３に対し、前後／左右もしくはその複合状にゆっくりとゆれるモードがある。
本実施形態の居眠り防止装置１では、このような運転者の頭部８の動きを的確に検出するために、センサＡ，Ｂの出力を検出回路４によって検出し、出力信号１０を演算装置５に送る。演算装置５には、予めセンサＡ，Ｂの出力の強弱、強弱の振幅、各センサＡ，Ｂ相互の出力変動の差を基に、１つ以上のモードが記憶されており、検出回路４から送られた出力信号１０のモードを、記憶されたモード（居眠り状態と判定される出力のモード）と比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定するプログラムが設けられている。
【００１８】
前記プログラムに従い、検出回路４から送られた出力信号１０のモードは、随時又は一定間隔毎に、記憶されたモードと照合される。そして、検出回路４から送られた出力信号１０のモードが、演算回路５に記憶されたモードのうち、居眠り状態のモードと合致した場合又は類似していた場合、演算回路５は運転者が居眠り状態にあるものと判定し、警報出力９を発する。
【００１９】
本実施形態において、この警報出力９は、演算装置５と別体の警報手段６に送られ、この警報手段６において何らかの警報が発せられる構成としているが、演算装置５に警報手段６の機能を持たせることもできる。
【００２０】
警報手段６は、演算装置５から警報信号９が発せられた時に、運転者に対して確実に、且つ瞬時に認知される警報を発するものである必要がある。この警報としては、例えば、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報であることが好ましい。但し、ディスプレイ上の警報表示は、居眠り状態にある運転者に対し、瞬時に認知される効果が不十分である場合があるため、大きな警報音などと組み合わせて用いることが好ましい。また、人体への直接刺激としては、腕に巻いた振動発生器による振動付与、電気パルス刺激などが挙げられる。
【００２１】
この居眠り防止装置１は、運転席７のヘッドレスト３に横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサ２と、該静電容量式センサ２からのそれぞれの出力信号１０を検出する検出回路４と、該検出回路４で検出した出力信号１０のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置５とを有する構成としたので、運転者の居眠り状態を正確に検出できる。
また、従来技術と比較して、画像認識を実施するために、カメラ、画像演算用計算機などの高価な装置を必要としないので、安価な居眠り防止装置を提供することができる。
さらに、静電容量式センサ２として、可撓性の静電容量式センサを用いることによって、このセンサをヘッドレストの内側に貼り付けて配置することができ、運転者の頭部８がヘッドレスト３に接触した場合に、違和感を感じることなく、センサを設置できる。
また、この居眠り防止装置１は、カメラ等が不要であり、センサ２も薄いシート状としてヘッドレスト３の内側に設置可能なので、極めて小型、軽量化でき、設置のための余分なスペースが不要である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の居眠り防止装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の居眠り防止装置におけるセンサの配置例を示す正面図である。
【図３】本発明の居眠り防止装置におけるセンサの配置例を示す平面図である。
【図４】本発明の居眠り防止装置において頭が左右にゆれた場合の各センサの出力変動を例示するグラフである。
【図５】本発明の居眠り防止装置において頭が前後にゆれた場合の各センサの出力変動を例示するグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１…居眠り防止装置、２…静電容量式センサ、３…ヘッドレスト、４…検出回路、５…演算装置、６…警報手段、７…運転席、８…頭部、９…警報出力、１０…出力信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有することを特徴とする居眠り防止装置。
【請求項２】
前記静電容量式センサは、可撓性シートに導電性材料で回路を作製してなる可撓性静電容量式センサであり、該センサは人体の近接の程度によって出力が変化するものであることを特徴とする請求項１に記載の居眠り防止装置。
【請求項３】
前記警報出力が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の居眠り防止装置。
【請求項１】
運転席ヘッドレストに横方向に沿って設けられた複数個の静電容量式センサと、該静電容量式センサからのそれぞれの出力信号を検出する検出回路と、該検出回路で検出した出力信号のモードを、予め記憶させておいた居眠りモードと比較して、運転者が居眠り状態かどうかを判定し、居眠り状態と判定した場合に警報出力を発するプログラムを有する演算装置とを有することを特徴とする居眠り防止装置。
【請求項２】
前記静電容量式センサは、可撓性シートに導電性材料で回路を作製してなる可撓性静電容量式センサであり、該センサは人体の近接の程度によって出力が変化するものであることを特徴とする請求項１に記載の居眠り防止装置。
【請求項３】
前記警報出力が発せられた時に、警報音、警報メッセージ、警報ランプの点灯、ディスプレイ上の警報表示、人体への直接刺激からなる群から選択される１種又は２種以上の警報を発する警報手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の居眠り防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２８７５６１（Ｐ２００８−２８７５６１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３２７５６（Ｐ２００７−１３２７５６）
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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