JPH0314656B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、運転者のまぶたの開閉状態に基づ
いて居眠り運転を防止する装置に関し、居眠り運
転の防止をより確実にした居眠り運転防止装置に
関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、居眠り運転を防止して走行安全性の向上
を図るべく、このための装置が種々提案されるに
至つている。例えば特開昭59−127198号に開示さ
れた居眠り防止装置もこのための装置の一つであ
る。この居眠り防止装置は、着用者の目に電磁波
を送波する手段および着用者の目からの反射波を
受波する手段を備えた眼鏡を用いて、赤外線等の
電磁波をまぶたと目の角膜に送波したときにまぶ
たからの反射波レベルの方が大きくなることに着
目して、まぶたを閉じていることを検知してこの
状態が所定時間継続するときには居眠りと判断し
て警報するものである。すなわち、この居眠り防
止装置に係る眼鏡を運転者に着用させることによ
り、居眠り運転を検出して運転者に警報すること
ができるのである。

ところで、前記居眠り防止装置にあつては、居
眠り状態の判断を前述した如く眼鏡の着用者がま
ぶたを閉じている継続時間が所定時間に達したこ
とを検出することで行なつている。すなわち、完
全な居眠り状態に入る直前あるいは直後に居眠り
を検出するような構成となつている。しかし、こ
の居眠り防止装置を居眠り運転検出に適用しよう
とすると、このような完全な居眠り状態に入る直
前あるいは直後での居眠り検出では居眠り運転防
止上から不適当であり、居眠り発生前のいわば予
備的な状況に基づいて居眠り発生の恐れの有無を
検知する等によつてより早期における居眠り検出
を行なう必要がある。

このため、一般に人間は覚醒度が低下するに伴
い眠気のためにまぶたを閉じる閉眼状態が混じり
出す前段階として、眠気に対抗しようとして覚醒
時よりもまばたきの回数が多くなることに着目し
て所定時間当りのまばたき回数が所定回数以上に
なつたときには、居眠り発生のおそれがあるとし
て事前に警報することが考えられる。しかしなが
ら、この覚醒度低下に伴うまばたき回数としては
個人差があることが知られており、このまばたき
回数の増加に基づく居眠り発生のおそれの有無の
判断基準回数としては、正確な判断を行なう上で
一義的に決定することは妥当ではなく、この判断
基準回数の適正な決定手段の出現が切望されてい
た。

［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的としては、運転者のまぶたの開閉状態に基
づいて居眠り運転を防止する装置において、居眠
りの検出を早期に行ない、且つ運転者が変つても
正確に居眠り運転を防止し得る居眠り運転防止装
置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、この発明は、第１
図に示す如く、運転者のまぶたの開閉状態に基づ
いて居眠り運転を防止する居眠り運転防止装置で
あつて、設定手段１により装置作動開始直後の所
定時間における単位時間当りのまばたき回数を計
数して単位時間当りのまばたき基準回数を設定
し、測定手段３で測定した単位時間当りのまばた
き回数を居眠り運転検出手段５において前記基準
回数と比較して、この比較結果に基づいて居眠り
運転を検出することを要旨とする。

［発明の実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明す
る。

第２図はこの発明の一実施例に係る居眠り運転
防止装置の回路図である。この居眠り運転防止装
置は、第３図に示す眼鏡１のレンズを保持するフ
レーム底部１ａの付近に設けられていて、眼鏡１
の着用者の目に例えば近赤外光付近の特定波長の
電磁波を送波して着用者の目からの反射波を受波
する送受波部３と、眼鏡１の一方の蔓１ｂに設け
られた小型のボツクスに収納されていて、前記送
受波部３を駆動制御すると共に送受波部３からの
信号を受信しこの受信信号を更に送信するテレメ
ータ機能を有するテレメータ送信号５と、眼鏡１
に設けられてなく、例えば適当な匡体に収納され
て車両の適当な所に装備されたり、または携帯式
になつていて運転者のポケツト等に収納されてい
て、前記テレメータ送信部５からの信号を受信し
てこの信号に基づいて眼鏡１の着用者である運転
者の居眠りを検出する制御部７とからなる。

送受波部３は眼鏡１の着用者の目に特定波長の
電磁波を送波する送波手段９と、この送波手段９
から送波された特定波長の電磁波について着用者
の目の角膜またはまぶたによる反射波を受波する
第１の受波手段１１と、送波手段９から送波され
る電磁波の波長帯とは異なる波長帯の電磁波を受
波する第２の受波手段１３とを有する。送波手段
９は近赤外光付近の波長帯の電磁波を出力する発
光ダイオード１５と、出力された電磁波のうち前
記特定波長の電磁波のみを通過させる送波用狭帯
域透過フイルタ１７とを有する構成である。第１
の受波手段１１は、前記送波手段９から受波され
る特定波長の電磁波のみを通過される受波用狭帯
域透過フイルタ１９と、この受波用狭帯域透過フ
イルタ１９を通過した電磁波を受光して電気信号
に変換する受光素子２３とを有する構成である。
第２の受波手段１３は、前記送波手段９から送波
される特定波長の波長帯と異なる波長帯の電磁波
（例えばヘツドランプ光）を受波する受波用透過
フイルタ２１と、この受波用透過フイルタ２１を
通過した電磁波を受光して電気信号に変換する受
光素子２５とを有する構成である。なお、受光素
子２３および２５は、例えばフオトトランジスタ
で構成されている。

テレメータ送信部５は、前記発光ダイオード１
５に接続され該発光ダイオードを駆動制御する駆
動回路２９と、前記第１の受波手段１１の受光素
子２３および第２の受波手段１３の受光素子２５
にそれぞれ接続されこれらの受光素子２３，２５
からの受光信号を増幅する増幅器３１，３３と、
これらの増幅器３１，３３で増幅された受光信号
を無線信号として送信するテレメータ送信回路３
５，３７とを有する構成である。

制御部７はテレメータ送信回路３５および３７
からの送信信号をそれぞれ受信するテレメータ受
信回路４１，４３と、このテレメータ受信回路４
１，４３からの出力がそれぞれ反転入力端子
（−）に接続されているコンパレータ４５，４７
と、電源電圧Vccとアースとの間に直列に接続さ
れ該電源電圧Vccを分圧してコンパレータ４５お
よび４７の比反転入力端子（＋）にそれぞれ基準
電圧を供給する抵抗４９，５１および抵抗５３，
５５と、コンパレータ４５の出力信号を微分して
該出力信号の立上がりを検出し該立上がり信号に
相当する立上がり信号Ｂを出力する第１の微分回
路５７と、コンパレータ４５の出力信号を微分し
て該出力信号の立下がり検出し該立下がり信号に
相当する立下がり信号Ｃを出力する第２の微分回
路５９と、第１の微分回路５７からの立上がり信
号Ｂ、第２の微分回路５９からの立下がり信号
Ｃ、コンパレータ４７からの出力信号Ｄを受信し
これらの信号に基づいて眼鏡１の着用者である運
転者の居眠りを検出するマイクロコンピユータ６
１と、本装置の作動開始を指令する信号をマイク
ロコンピユータ６１に供給する例えば手動スイツ
チ等からなるセンサ６３と、マイクロコンピユー
タ６１からの出力信号で駆動されて警報を発する
例えばブザー、メロデイIC等からなる警報装置
６５，６７とを有する構成である。なお、警報装
置は装置６５，６７の２台を設けて、居眠りの状
態によつて使い分けているが１台にしてもよい。
また、センサ６３は車両から取り出した車速信号
をマイクロコンピユータ６１に入力するように構
成してもよい。

コンパレータ４５は、非反転入力端子に供給さ
れている基準信号のレベルを、すなわち送波手段
９から送波された電磁波のまぶたによる反射波レ
ベルが角膜による反射波のレベルよりも高くなる
ことに着目してこの差異が明らかになるように設
定されているので受光信号、すわちテレメータ受
信回路４１の出力信号が基準信号よりも高いレベ
ルの状態、すなわち受光信号がまぶたによる反射
波であるとを検出してハイレベル（Ｈ）信号を出
力するのである。このハイレベル信号は、前述し
たように第１の微分回路５７および第２の微分回
路５９で微分されて、第１の微分回路５７により
まぶたを閉じた時点を示す立上がり信号Ｂが、お
よび第２の微分回路５９によりまぶたを開いた時
点を示す立下がり信号Ｃがそれぞれマイクロコン
ピユータ６１に供給され、マイクロコンピユータ
６１はこれらの信号に基づいてまぶたを閉じてい
る時間やまばたきをした回数等を測定し、眼鏡１
を着用している運転者が居眠り運転をしているか
否かを判断し、居眠りを検出した場合には前記警
報装置６５，６７を用いて警報を発するのであ
る。

コンパレータ４７は、非反転入力端子に供給さ
れている基準信号のレベルを、送受波部３の設け
られている周囲の近赤外付近の電磁波レベルが対
向車のヘツドランプ等により送波手段９から送波
される電磁波の運転者の目の角膜あるいはまぶた
による反射波のレベルに影響を与え得る程高いレ
ベルか否かを判別できるように設定しているの
で、受光信号が当該運転者の目の角膜あるいはま
ぶたによる反射波に影響を与え得る程高いレベル
にあることを検出してハイレベル（Ｈ）信号をマ
イクロコンピユータ６１に供給する。マイクロコ
ンピユータ６１はこのハイレベルの出力信号Ｄが
供給されている間はコンパレータ４５から第１の
微分回路５７、第２の微分回路５９を介して前記
立上がり信号Ｂ、立下がり信号Ｃが供給されても
対向車のヘツドライト等からの外来光による影響
と判断してそれらの信号を無視するようにしてい
る。なお、上述した第２の受波手段１３からコン
パレータ４７に至る回路を設ける代りに、近赤外
領域の外来電磁波を遮断すべく眼鏡１のレンズ面
にフイルタの蒸着膜をコーテイングするようにし
てもよい。

次に、第２図の居眠り運転防止装置の作用を第
４図および第５図のフローチヤートを用いて説明
する。

第４図、第５図のフローチヤートは装置が作動
されて10分経過したか否かを判断する初期処理フ
ロー（ステツプ110〜120）と、単位時間である１
分毎のまばたき回数をカウンタで計数するまばた
き回数計数フロー（ステツプ130〜180）と、まぶ
たを閉じている時間が所定時間、例えば３秒以上
のものをタイマ２で測定して警報装置６７を作動
させる閉眼時間測定フロー（ステツプ190〜220）
と、基準まばたき回数を決定するために最初の10
分間カウンタで計数した１分毎のまばたき回数を
繰返し記憶するまばたき回数記憶フロー（ステツ
プ230〜260）と、記憶したまばたき回数からまば
たき回数の基準値を決定する基準値決定フロー
（ステツプ300，310）と、10分経過後においてカ
ウンタで計数したまばたき回数を基準値とを比較
して居眠りを検出し、警報装置６５を作動させる
居眠り検出フロー（ステツプ400〜440）とに大別
される。

まずマイクロコンピユータ６１は、センサ６３
から装置を起動する指令信号Ａが入力されたか否
かをチエツクする（ステツプ110）。指令信号Ａが
入力されていない場合にはタイマや基準値をリセ
ツトし元に戻る（ステツプ115）。指令信号Ａが入
力された場合にはステツプ120に進んで指令信号
Ａが入力されてから10分経過したか否かをチエツ
クする。この10分のチエツクは、上述したように
この10分間にまばたき回数の基準値を決定するた
めのまばたき回数のデータを記憶するためであ
り、このように装置を起動してから少なくとも10
分間程度は大抵の人は居眠りもせず、比較的正常
な動作を行なつているものであるため、この10分
間におけるまばたき回数を計数してその平均を算
出することにより比較的正確なまばたき回数の基
準値を決定することができるのである。

すなわち、10分経過してない場合にはステツプ
130以降に進んでまず単位時間用の１分タイマを
セツトし、１分経過したか否かをチエツクする
（ステツプ130〜140）。１分経過していない場合に
は、コンパレータ４７からの出力信号Ｄが入力さ
れているか否か、すなわち上述したように対向車
のヘツドライト等の外来信号が入つているか否か
をチエツクし、入力されている場合にはまばたき
等の測定は不可能であるので最初に戻る（ステツ
プ150）。外来雑音がない場合には、まぶたを閉じ
た時点を示す立上がり信号Ｂが入力されたは否か
をチエツクし、入力された場合にはタイマ２をセ
ツトしてまぶたを閉じている時間の測定を開始す
ると共に、カウンタをインクリメントしてまばた
き回数を計数する（ステツプ160〜180）。

次に、まぶたを開けた時点を示す立下がり信号
Ｃが入力されたは否かをチエツクし、立下がり信
号Ｃが入力された場合には前記タイマ２の内容を
チエツクして３秒以上経つたか否かをチエツクす
る（ステツプ190，200）。タイマ２の内容が３秒
以上を示している場合は、居眠りによりまぶたを
閉じているものと判断し得るので、警報２、すな
わち警報装置６７を作動して運転者に警報する
（ステツプ210）。しかし、３秒以上経つていない
場合には、タイマ２をリセツトして元に戻る（ス
テツプ220）。

また、前記ステツプ140において、１分経過し
た場合にはステツプ230に進んで居眠りの判定を
行なうためのまばたき回数の基準値が決まつてい
るか否かをチエツクし決まつていない場合には、
１分タイマをリセツトするとともに、まばたき回
数を計数したカウンタの内容を記憶した後、カウ
ンタをリセツトして元に戻る。このルーチンは10
分経過するまで何回も行なつてまばたき回数を複
数回測定し記憶する（ステツプ240〜260）。

10分が経過すると、前記ステツプ120からステ
ツプ300に進み、居眠り判断用のまばたき回数の
基準値が決まつているか否かをチエツクし、決ま
つていない場合には前記ステツプ250で記憶した
複数のまばたき回数から平均値Ｎおよび標準偏差
σを求め、これらの値から基準値（＝Ｎ＋2σ）
を算出する（ステツプ310）。この基準値は、この
ように平均値Ｎに基準偏差σの２倍の値を加減し
て幅を持たせている。まばたき回数の基準値が決
まると、前記ステツプ130に戻つて以降１分毎の
まばたき回数を測定する。

以上のようにして、10分が経過し、まばたき回
数の基準値が決定された後、ステツプ130に戻つ
てまばたき回数を計数すとる、１分経過する毎
に、すなわち１分毎のまばたき回数の計数が完了
する毎に、ステツプ140からステツプ230を介して
ステツプ400に進んで、まばたき回数を計数した
カウンタの内容と前記基準値を比較する。カウン
タで計数したまばたき回数が上述したように偏差
2σの幅を有する基準値内にある場合は問題はな
く、居眠りはないものと判断し得るので、カウン
タおよび１分タイマをリセツトして元に戻る（ス
テツプ430，440）。しかしながら、カウンタで計
数したまばたき回数が上述したように偏差2σの
幅を有する基準値内にない場合には、眼鏡１を着
用している運転者は居眠りしているものと考えら
れるので、ステツプ410に進み、このような居眠
りを２回以上検出した場合に、警報１、すなわち
警報装置６５を作動して運転者に警報を発するよ
うにしているのである（ステツプ420）。

上記基準値においては、ステツプ420において
居眠り状態を２回検出したとき警報を発している
が、これは間違つて運転者に警報を発する恐れを
減らすためであり、２回に限定されるものでな
く、居眠りに対して運転の安全性を考えた場合に
は１回で警報を発してもよいと考えられる。

また、上記実施例においては、テレメータ送信
回路３５，３７およびテレメータ受信回路４１，
４３を使用して制御部７への送信を無線で行なう
ことにより眼鏡１に装備される装置の重さを軽く
し、また電源電池の負担も小さくし得るという利
点があるが、必ずしもこれに限定されるものでな
く、眼鏡１に装備してもよいし、また有線で接続
してもよいものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、装置
作動開始直後に計数した運転者個人の覚醒時にお
けるまばたき回数から覚醒度低下を判定するため
のまばたき回数の基準値を設定し、この基準値と
以降測定されるまばたき回数とを比較して居眠り
運転を検出しているので早期に、かつ運転者が変
つても正確に居眠り運転を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は
この発明の一実施例を示す居眠り運転防止装置の
回路図、第３図は第２図の装置の一部を装備した
眼鏡の斜視図、第４図および第５図は第２図の居
眠り運転防止装置の作用を示すフローチヤートで
ある。 １……設定手段、３……測定手段、５……居眠
り運転検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 運転者のまぶたの開閉状態に基づいて居眠り
   運転を防止する居眠り運転防止装置であつて、装
   置作動開始直後の所定期間における単位時間当り
   のまばたき回数を計数して単位時間当りのまばた
   き基準回数を設定する設定手段と、単位時間当り
   のまばたき回数を測定する測定手段と、測定した
   まばたき回数と前記まばたき基準回数との比較に
   基づき居眠り運転を検出する居眠り運転検出手段
   とを有することを特徴とする居眠り運転防止装
   置。