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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Bestimmungsvorrichtung und ein -verfahren
eines schläfrigen Zustands, und genauer gesagt auf eine
Vorrichtung und ein Verfahren, die/das das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers einer mobilen Einheit wie etwa eines Automobils bestimmt.
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2. Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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In
den letzten Jahren wurden Vorrichtungen vorgeschlagen, die das Schläfrigkeitsniveau
bzw. die Schläfrigkeitsstufe bzw. den Schläfrigkeitsgrad
des Fahrers einer mobilen Einheit wie etwa eines Automobils bestimmen
(siehe zum Beispiel Japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer
6-219181 (
JP-A-6-219181 )). Der in
der
JP-A-6-219181 offenbarte
Ein- bzw. Halbschlafdetektor kumuliert die Dauer von (hierin nachstehend als
"Augenschließungen" bezeichneten) Wimpernschlägen
bzw. Blinzelvorgängen des Fahrers, die eine vorgeschriebene
Zeit oder länger aufweisen, über einen festgelegten
Zeitraum. Der Einschlafdetektor bestimmt, dass der Fahrer einschläft
bzw. döst, wenn die kumulierte Dauer eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.
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Der
vorgenannte Einschlafdetektor vergleicht die kumulierte Dauer aller
Augenschließungen, die die vorgeschriebene Zeit oder länger
andauern, über den festgelegten Zeitraum mit der Schwelle,
um zu bestimmen, ob der Fahrer gerade wach ist oder döst.
Das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers kann jedoch nicht
einfach in zwei Zustände unterschieden werden, nämlich
wach und dösend. Vielmehr kann die Schläfrigkeit
des Fahrers in mehr als zwei Niveaus unterschieden werden, die zum
Beispiel eine leichte bzw. geringfügige Schläfrigkeit
und eine starke bzw. schwere Schläfrigkeit umfassen. Das
heißt, dass das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers in
mehr als zwei Schläfrigkeitsniveaus unterschieden werden
kann, die sich von wach bis dösend erstrecken, was der
stärksten Schläfrigkeit entspricht. Die Dauer
von Augenschließungen des Fahrers variiert zwischen unterschiedlichen
Schläfrigkeitsniveaus in hohem Maße.
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Daher
kann der Einschlafdetektor selbst in dem Fall, dass der Fahrer tatsächlich
wach ist, irrtümlich bzw. fehlerhaft bestimmen, dass der
Fahrer döst bzw. am Einschlafen ist, sobald der Fahrer
seine/ihre Augen für einen durch die Schwelle bezeichneten Zeitraum
oder länger schließt, selbst wenn die Schwelle
für einen Vergleich mit der kumulierten Dauer optimal eingestellt
ist. Eine solche irrtümliche Bestimmung kann vorgenommen
werden, wenn der Fahrer zum Beispiel durch ein helles Licht in der
Umgebung wie etwa ein Rücklicht geblendet wird, so dass
er/sie seine/ihre Augen schmälert oder schließt. Zusätzlich
kann der Einschlafdetektor, da das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers einfach in zwei Niveaus unterschieden wird, nämlich
wach und dösend, selbst in dem Fall, dass der Fahrer tatsächlich
eine leichte Schläfrigkeit oder eine starke Schläfrigkeit verspürt,
irrtümlich bzw. fehlerhaft bestimmen, dass der Fahrer einfach
döst. Das heißt, dass der vorgenannte Einschlafdetektor
ein Problem einer irrtümlichen bzw. fehlerhaften Bestimmung
des Schläfrigkeitsniveaus des Fahrers aufweist.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung stellt eine Bestimmungsvorrichtung und ein -verfahren
eines schläfrigen Zustands bereit, die/das eine irrtümliche
bzw. fehlerhafte Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus des
Fahrers verhindern kann, indem das Schläfrigkeitsniveau des
Fahrers basierend auf einer ersten Schwelle zur Unterscheidung von
Augenschließungen, die während eines festgelegten
Zeitraums auftreten und die einen vorgeschriebenen Zeitraum oder
länger andauern, und einer zweiten Schwelle zur Unterscheidung
der Auftrittshäufigkeit der Augenschließungen, die
den durch die erste Schwelle bezeichneten Zeitraum oder länger
andauern, bestimmt wird.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung ist auf eine Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gerichtet, die einen schläfrigen
Zustand eines Fahrers eines Fahrzeugs bestimmt. Die Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands umfasst: eine Augenschließerfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Schließgrads eines Auges des Fahrers,
um ein Augenschließsignal zu erzeugen, das einen Augenschließzeitraum
von einer Augenschließung bis zu einer anschließenden
Augenöffnung des Fahrers angibt; eine erste Speichereinrichtung
zum Speichern einer ersten Schwelle gemäß einem
vorgeschriebenen Schläfrigkeitsniveau; eine Augenschließzeitraum-Speichereinrichtung
zum Speichern eines Augenschließzeitraums, der durch das
Augenschließsignal angegeben wird, der während
eines vorgeschriebenen Messzeitraums auftritt, für den
das Augenschließsignal gemessen wird, und der einen durch
die erste Schwelle bezeichneten Zeitraum oder länger andauert;
eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Augenschließwerts,
der die Dauer einer Zeit darstellt, für die der Fahrer
seine/ihre Augen während der Messzeit schließt,
basierend auf dem in der Augenschließzeitraum-Speichereinrichtung
gespeicherten Augenschließzeitraum; eine zweite Speichereinrichtung
zum Speichern einer der ersten Schwelle entsprechenden zweiten Schwelle; und
eine Bestimmungseinrichtung eines schläfrigen Zustands
zum Bestimmen, dass ein Schläfrigkeitsniveau des Fahrers
auf dem vorgeschriebenen Schläfrigkeitsniveau oder höher
liegt, wenn der Augenschließwert auf der zweiten Schwelle
oder höher liegt.
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Die
erste Speichereinrichtung kann verschiedene erste Schwellen für
eine Vielzahl von Schläfrigkeitsniveaus speichern; die
zweite Speichereinrichtung kann eine Vielzahl zweiter Schwellen
speichern, die den jeweiligen ersten Schwellen entsprechen; die Augenschließzeitraum-Speichereinrichtung
kann den Augenschließzeitraum unter Verwendung der ersten
Schwelle, die dem Schläfrigkeitsniveau entspricht, für
die Vielzahl von Schläfrigkeitsniveaus speichern; die Berechnungseinrichtung
kann den Augenschließwert basierend auf dem gespeicherten Augenschließzeitraum
für die Vielzahl von Schläfrigkeitsniveaus berechnen;
und die Bestimmungseinrichtung eines schläfrigen Zustands
kann für die Vielzahl von Schläfrigkeitsniveaus
bestimmen, ob der Augenschließwert auf der zweiten Schwelle
oder höher liegt oder nicht, und das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers so bestimmen, dass es auf einem höchsten Schläfrigkeitsniveau
liegt, bei dem das Bestimmungsergebnis positiv ist.
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Die
Berechnungseinrichtung kann den Augenschließwert durch
Kumulieren eines ganzzahligen Anteils eines Produkts berechnen,
das durch Division jedes in der Augenschließzeitraum-Speichereinrichtung
gespeicherten Augenschließzeitraums durch die zum Speichern
dieses Augenschließzeitraums verwendete erste Schwelle
erhalten wird.
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Die
Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands kann
ferner umfassen: eine Veränderungseinrichtung zum Verringern
der in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten ersten Schwelle gemäß einer
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
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Die
Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands kann
ferner umfassen: eine Veränderungseinrichtung zum Verringern
der in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten ersten Schwelle gemäß der
Dauer einer fortlaufenden Fahrzeit des Fahrzeugs.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung ist auf eine Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gerichtet, die einen schläfrigen
Zustand eines Fahrers eines Fahrzeugs bestimmt. Die Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands umfasst: eine Erfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Augenschließzeitraums von einer Augenschließung
bis zu einer anschließenden Augenöffnung des Fahrers; und
eine Bestimmungseinrichtung zum Berechnen eines Augenschließwerts,
der eine Anzahl von Augenschließzeiträumen, die
während eines vorgeschriebenen Messzeitraums erfasst werden
und die einen durch eine erste Schwelle bezeichneten Zeitraum oder
länger andauern, und/oder einen kumulativen Augenschließzeitraum
darstellt, der durch Kumulieren von Augenschließzeiträumen
erhalten wird, die die durch die erste Schwelle bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern, wobei sie über den vorbestimmten
Messzeitraum erfasst werden, um ein Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers basierend auf einem Vergleich zwischen dem Augenschließwert
und einer der ersten Schwelle entsprechenden zweiten Schwelle zu
bestimmen.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bestimmen
eines schläfrigen Zustands eines Fahrers eines Fahrzeugs
gerichtet. Das Verfahren umfasst: einen Schritt eines Erfassens
eines Schließgrads eines Auges des Fahrers, um einen Augenschließzeitraum
von einer Augenschließung bis zu einer anschließenden
Augenöffnung des Fahrers zu erfassen; einen Schritt eines
Speicherns des Augenschließzeitraums, der während
eines vorgeschriebenen Messzeitraums auftritt und der einen durch
eine erste Schwelle bezeichneten Zeitraum oder länger andauert;
einen Schritt eines Berechnens eines Augenschließwerts,
der die Dauer einer Zeit darstellt, für die der Fahrer
seine/ihre Augen während der Messzeit schließt,
basierend auf dem gespeicherten Augenschließzeitraum; und
einen Schritt eines Bestimmens, dass ein Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers auf dem vorgeschriebenen Schläfrigkeitsniveau
oder höher liegt, wenn der Augenschließwert auf
einer der ersten Schwelle entsprechenden zweiten Schwelle oder höher
liegt.
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Ein
vierter Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bestimmen
eines schläfrigen Zustands eines Fahrers eines Fahrzeugs
gerichtet. Das Verfahren umfasst: einen Schritt eines Erfassens
eines Augenschließzeitraums von einer Augenschließung
bis zu einer anschließenden Augenöffnung des Fahrers;
einen Schritt eines Berechnens eines Augenschließwerts,
der eine Anzahl von Augenschließzeiträumen, die
während eines vorgeschriebenen Messzeitraums erfasst werden
und die eine durch eine erste Schwelle bezeichneten Zeitraum oder
länger andauern, und/oder einen kumulativen Augenschließzeitraum
darstellt, der durch Kumulieren von Augenschließzeiträumen
erhalten wird, die den durch die erste Schwelle bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern, wobei sie über den vorbestimmten Messzeitraum
erfasst werden; und einen Schritt eines Bestimmens eines Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers basierend auf einem Vergleich zwischen dem Augenschließwert
und einer der ersten Schwelle entsprechenden zweiten Schwelle.
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Die
Erfindung kann eine Bestimmungsvorrichtung und ein -verfahren eines
schläfrigen Zustands bereitstellen, die/das eine irrtümliche
bzw. fehlerhafte Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus des
Fahrers verhindern kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ersichtlich, bei
der ähnliche bzw. gleiche Bezugszeichen zur Darstellung ähnlicher
bzw. gleicher Elemente verwendet sind, und bei der gilt:
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1A bis 1C zeigen
jeweils ein Beispiel der Verteilung von Augenschließzeiträumen;
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2A und 2B veranschaulichen
jeweils den Schließgrad und einzelne Augenschließzeiträume;
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3 zeigt
die Konfiguration einer Warnvorrichtung, die eine Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel umfasst; und
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Prozess zeigt, der durch die Warnvorrichtung
durchgeführt wird, die die Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen
Zustands gemäß dem ersten Ausführungsbeispiels
umfasst.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
VON AUSFÜRHUNGSBEISPIELEN
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1A bis 1C sind
Histogramme, die die Verteilung einer Vielzahl von Dauer-spezifischen Augenschließungen
des Fahrers darstellen, die während einer vorgeschriebenen
Zeit für jeweilige Schläfrigkeitsniveaus des Fahrers
auftreten. Bei den Histogrammen gemäß 1A bis 1C stellt
die horizontale Achse die Dauer jeweiliger Augenschließungen
dar (wobei hierin nachstehend jede Augenschließung als
"einzelne Augenschließung" bezeichnet wird), und stellt
die vertikale Achse die Auftrittshäufigkeit einzelner Augenschließungen
jeder Dauer dar. Das Histogramm gemäß 1A stellt
den Fall dar, bei dem der Fahrer wach ist. Das Histogramm gemäß 1B stellt
den Fall dar, bei dem der Fahrer eine leichte Schläfrigkeit
verspürt. Das Histogramm gemäß 1C stellt
den Fall dar, bei dem der Fahrer eine starke Schläfrigkeit
verspürt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das
"Schläfrigkeitsniveau" bzw. die „Schläfrigkeitsstufe"
bzw. der „Schläfrigkeitsgrad" hoher (stärker),
wenn der Fahrer schläfriger ist. Bei der Beschreibung dieses
Ausführungsbeispiels wird das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers beispielsweise aus drei Niveaus bestimmt, nämlich
wach, leicht schläfrig und stark schläfrig. Bei
diesem Ausführungsbeispiel bezieht sich der Ausdruck "wach"
auf den Zustand, in dem sich der Fahrer überhaupt nicht schläfrig
fühlt.
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Wie
es aus einem Vergleich von 1A bis 1C klar
ist, erhöht sich die Auftrittshäufigkeit längerer
einzelner Augenschließungen, wenn das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers höher ist. Somit kann das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers bestimmt werden, indem eine Schwelle zum Extrahieren
nur einzelner Augenschließungen, die einen vorgeschriebenen
Zeitraum oder länger andauern, und eine Schwelle zum Extrahieren
nur einer Auftritthäufigkeit eines vorgeschriebenen Werts
oder höher aus den Auftrittshäufigkeiten der einzelnen
Augenschließungen, die einen durch die Schwelle bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern, für jedes der zu bestimmenden
Schläfrigkeitsniveaus bestimmt werden. Genauer gesagt wird
eine erste Augenschließzeitraum-Schwelle Td1 eingestellt
und wird eine Auftrittshäufigkeit N1 von einzelnen Augenschließungen
berechnet, die während eines vorbestimmten Messzeitraums
auftreten und die einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 bezeichneten Zeitraum oder länger andauern. Zusätzlich
wird eine erste Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 eingestellt und kann das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers
als leicht bestimmt werden, wenn die Auftrittshäufigkeit N1
auf der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn1
oder höher liegt. Ferner wird eine zweite Augenschließzeitraum-Schwelle
Td2 eingestellt und wird eine Auftrittshäufigkeit N2 von
einzelnen Augenschließungen berechnet, die während
eines vorgeschriebenen Zeitraums auftreten und die einen durch die
zweite Augenschließzeitraum-Schwelle Td2 bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern. Zusätzlich wird eine zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 eingestellt und kann das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers
als stark bestimmt werden, wenn die Auftrittshäufigkeit
N2 auf der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 oder höher liegt. Die erste Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 wird basierend auf der ersten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1, einem vorbestimmten Messzeitraum, für den einzelne
Augenschließungen und einzelne Augenschließzeiträume
gemessen werden, und einem Berechnungsverfahren für die
Auftrittshäufigkeit einzelner Augenschließungen
experimentell bestimmt. Die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 wird basierend auf der zweiten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td2, dem vorbestimmten Messzeitraum und dem Berechnungsverfahren
für die Auftrittshäufigkeit einzelner Augenschließungen
experimentell bestimmt. Nachstehend werden hierin die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 und die zweite Augenschließzeitraum-Schwelle Td2 genauer beschrieben.
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Es
gilt Tn1 = f(Td1), Tn2 = f(Td2), und die Augenschließzeitraum-Schwelle
Td ist eine Funktion der Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn. Die Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn wird
gemäß der Augenschließzeitraum-Schwelle
Td optimal eingestellt. Somit gibt es ein klares Verhältnis
zwischen der Augenschließzeitraum-Schwelle Td und der Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn. Die erste und die zweite Augenschließzeitraum-Schwelle
(Schwellendauer) Td1 und Td2 wurden experimentell durch Messungen
an verschiedenen Testpersonen herausgefunden, die verschiedene Augenschließmuster zeigen.
Basierend auf diesen Messungen ist es möglich, die erforderlichen
Schwellen für die verschiedenen Schläfrigkeitsniveaus
entsprechende Anzahl von Augenschließungen, die erste Augenschließhäufigkeit- Schwelle
Tn1 und die Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn2
zu berechnen:
Schwellendauer Td1 ergibt die erste Augenschließhäufigkeit-Schwelle
(Schwellenzahl) Tn1 für "leicht schläfrige" Fahrer;
Schwellendauer
Td2 ergibt die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
(Schwellenzahl) Tn2 für "stark (schwer) schläfrige"
Fahrer.
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Das
Verfahren zum Bestimmen des Schläfrigkeitsniveaus des Fahrers
wurde vorstehend beschrieben. Gemäß diesem Verfahren
ist es nicht nur möglich, eine binäre Bestimmung
darüber vorzunehmen, ob der Fahrer schläfrig ist
oder nicht, sondern auch das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers
in mehr als zwei Niveaus zu unterscheiden, die zum Beispiel leicht
schläfrig und stark schläfrig umfassen. Das Verfahren
zum Berechnen der Auftrittshäufigkeiten N1 und N2 wird
nachstehend erörtert.
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Als
nächstes wird eine Beschreibung des Verfahrens zum Messen
einzelner Augenschließungen und einzelner Augenschließzeiträume
gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgenommen. 2A zeigt den Schließgrad
der Augenlider des Fahrers gemäß dem Zeitablauf.
Gemäß 2A stellt
die horizontale Achse die Zeit dar und stellt die vertikale Achse
den Schließgrad der Augenlider des Fahrers dar. Bei diesem
Ausführungsbeispiel bezieht sich der Ausdruck "einzelne
Augenschließung" auf jede Augenschließung mit
einem Schließgrad der gemäß 2A gezeigten
Schwelle oder mehr. 2B zeigt einzelne Augenschließzeiträume,
die basierend auf dem gemäß 2A gezeigten
Schließgrad bestimmt werden. Bezugssymbole "d1" bis "d5"
gemäß 2B stellen
die jeweilige Dauer der einzelnen Augenschließzeiträume
dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel beginnt, wie es gemäß 2B gezeigt ist, die
Dauer eines einzelnen Augenschließzeitraums dann, wenn
der Schließgrad der Augenlider des Fahrers gleich der gemäß 2A gezeigten
Schwelle oder größer wird, und endet er, wenn
der Schließgrad der Augenlider des Fahrers das nächste
Mal nach dem Beginn des einzelnen Augenschließzeitraums
in einem vorgeschriebenen Messzeitraum kleiner als die gemäß 2A gezeigte
Schwelle wird. Mit anderen Worten wird für den Fahrer bestimmt,
dass er seine/ihre Augen schließt, wenn der Schließgrad
der Augenlider des Fahrers gleich der gemäß 2A gezeigten
Schwelle oder größer wird, und wird bestimmt,
dass er seine/ihre Augen öffnet, wenn der Schließgrad
der Augenlider des Fahrers das nächste Mal kleiner als
die gemäß 2A gezeigte
Schwelle wird. Das Verfahren zum Messen einzelner Augenschließungen
und einzelner Augenschließzeiträume gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wurde vorstehend beschrieben. Die gemäß 2A gezeigte Schwelle
kann jeder vorbestimmte Wert sein. Das Verfahren zum Erfassen des
Schließgrads der Augenlider des Fahrers wird nachstehend
erörtert.
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Als
nächstes wird eine ausführliche Beschreibung des
Verfahrens zum Berechnen der Auftrittshäufigkeit N1 oder
N2 vorgenommen, was vorstehend unter Bezugnahme auf 2B erörtert
ist. Um die Auftrittshäufigkeit zu berechnen, werden zunächst
die gemäß 2B gezeigten
Zeiträume d1 bis d5 jeweils mit der vorstehend erörterten
ersten Augenschließzeitraum-Schwelle Td1 verglichen, um Zeiträume
zu extrahieren, die einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 bezeichneten Zeitraum oder länger andauern. Hierbei
wird angenommen, dass die einzelnen Augenschließzeiträume d2,
d3 und d5 einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 bezeichneten Zeitraum oder länger andauern. Bei Vollendung
der Extraktion der Zeiträume, die einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 bezeichneten Zeitraum oder länger andauern, werden
dann die extrahierten Zeiträume jeweils durch die zum Extrahieren
dieser Zeiträume verwendete Schwelle (hier die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1) dividiert, und werden die Ganzzahlen, die durch Fallenlassen
der Bruchanteile der Produkte erhalten werden, das heißt
die ganzzahligen Anteile der Produkte, addiert, um die Auftrittshäufigkeit
N1 zu erhalten. Das heißt, dass ein langer einzelner Augenschließzeitraum
zu einer Auftrittshäufigkeit von 2 oder mehr führen
kann. Anstatt die einzelnen Augenschließzeiträume
d1 bis d5 durch die erste Augeschließzeitraum-Schwelle
Td1 zu dividieren, kann einfach die Anzahl einzelner Augenschließzeiträume,
die einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 bezeichneten Zeitraum oder länger andauern, als die
Auftrittshäufigkeit N1 verwendet werden. Als Alternative
zum Dividieren der einzelnen Augenschließzeiträume
d1 bis d5 durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle Td1
können einfach die einzelnen Augenschließzeiträume,
die einen durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
bezeichneten Zeitraum oder länger andauern, addiert werden,
um die Auftrittshäufigkeit N1 zu erhalten. Das Verfahren,
bei dem die Auftrittshäufigkeit N1 durch Summieren der
ganzzahligen Anteile der Werte erhalten wird, die durch Dividieren der
extrahierten Zeiträume durch die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 erhalten werden, hat jedoch den folgenden Vorteil.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel sind zwei verwandte Konzepte
in dem Schläfrigkeitsindex eingebunden, nämlich
Augenschließzeitraum-Schwelle Td und Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn. Die Augenschließzeitraum-Schwelle Td verkörpert
die Dauer von Augenschließungen, die entweder "leichte Schläfrigkeit" oder
"starke (schwere) Schläfrigkeit" darstellt. Andererseits
verkörpert die Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn die Gesamtzahl von Augenschließungen mit einer Dauer,
die größer ist als Augenschließzeitraum-Schwelle
Td. Eine Augenschließzahl, wie sie bei diesem Ausführungsbeispiel dargestellt
wird, unterscheidet sich jedoch erheblich von dem, was üblicherweise
bei derjenigen gemäß
JP-A-6-219181 damit bezeichnet
wird.
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Hier
stellt eine einzelne Zahl bzw. Zählung den Betrag dar,
den die Dauer einer Augenschließung bis zu der Augenschließzeitraum-Schwelle (voreingestellte
Dauerschwelle) Td misst. Zum Beispiel gilt N1 = 2, falls Td1 = 0,7
Sekunden und d1 = 1,5 Sekunden gilt; und gilt N2 = 2, falls Td2
= 2,1 Sekunden und Td2 = 4,3 Sekunden gilt. Auf diese Weise würde
dieser Index selbst dann, wenn nur wenige lange Augenschließungen
vorliegen, die Schläfrigkeit erfassen, indem sich im Vergleich
zu einer herkömmlichen Zahl bzw. Zählung von Augenschließungen, wie
etwa bei der
JP-A-6-219181 ,
ein höherer Wert von N ergibt. Mit anderen Worten stellt
die Auftrittshäufigkeit N als Index nicht nur die Dauerschwelle (Td1
oder Td2) dar, sondern auch eine deren Länge angebende
Zahl bzw. Zählung.
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Einweiterer
Vorteil des Berechnungsverfahrens bei diesem Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass Schläfrigkeitserfassungsindizes (die
erste und die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 und Tn2) durch Schwankungen bei der Messung der Dauer einer
Augenschließung dn (d1 bis d5) nicht sehr beeinflusst werden.
Das Ergebnis ist ein sehr robustes Schläfrigkeitserfassungsverfahren.
Bei der
JP-A-6-219181 würde
jede Schwankung bei Augenschließdauermessungen unterschiedliche
Ergebnisse ergeben.
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Die
Auftrittshäufigkeit N2 kann auf die gleiche Art und Weise
wie die Auftrittshäufigkeit N1 basierend auf der zweiten
Augenschließzeitdauer-Schwelle Td2 berechnet werden. Die
Beziehung zwischen der Augenschließzeitdauer-Schwelle Td und
der Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn kann wie
folgt ausgedrückt werden: N21 = INT(d2/Td1) N31 = INT(d3/Td1) N51
= INT(d5/Td1)wobei INT eine INTEGER- bzw. Ganzzahlfunktion
ist. N1 = N21 + N31 + N51
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Falls
die Auftrittshäufigkeit N1 gleich der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 ist oder diese überschreitet und die Auftrittshäufigkeit
N1 unter der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 liegt (N1 ≥ Tn1 und N1 < Tn2), wird bestimmt, dass sich der
Fahrer leicht schläfrig fühlt. N22
= INT(d2/Td2) N2 = N22
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Falls
die Auftrittshäufigkeit N2 gleich der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
(Tn2) ist oder diese überschreitet (N2 ≥ Tn2),
wird bestimmt, dass sich der Fahrer sehr schläfrig fühlt.
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Das
Verfahren zum Berechnen der Auftrittshäufigkeit N1 oder
N2 wurde vorstehend beschrieben. Der Ausdruck "Auftrittshäufigkeit"
ist ein Index bzw. eine Kennzahl dafür, wie oft ein Augenschließzeitraum,
der einen durch eine Augenschließzeitraum-Schwelle bezeichneten
Zeitraum oder länger andauert, während des vorstehend
erörterten Messzeitraums auftritt. Die Auftrittshäufigkeiten
N1 und N2 bei diesem Ausführungsbeispiel können
als der Augenschließwert gemäß der Erfindung
betrachtet werden.
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Als
nächstes wird eine Beschreibung der Konfiguration zum Abgeben
einer Warnung gemäß dem Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers unter Verwendung der Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands,
die das vorstehend erörterte Verfahren zum Bestimmen des
Schläfrigkeitsniveaus des Fahrers ausführt, sowie
des Betriebs der jeweiligen Komponenten vorgenommen. 3 ist
ein Blockschaltbild, das die schematische Konfiguration einer Bestimmungsvorrichtung 10 eines
schläfrigen Zustands gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel zeigt. Die Bestimmungsvorrichtung 10 eines
schläfrigen Zustands umfasst einen Wimpernschlag- bzw.
Blinzelerfassungsabschnitt 101, einen Augenschließzählabschnitt 102,
einen Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands und einen Warnungsabschnitt 104.
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Der
Wimpernschlag- bzw. Blinzelerfassungsabschnitt 101 erfasst
den Schließgrad der Augenlider des Fahrers, um ein Augenschließsignal
Hs zu erzeugen, das jeweils die Dauer des vorstehend erörterten
einzelnen Augenschließzeitraums darstellt. Hier wird eine
Beschreibung eines Beispiels des Verfahrens zum Erfassen des Schließgrads
der Augenlider des Fahrers vorgenommen. Bei dem Verfahren wird ein
Bild des Gesichts des Fahrers, das während einer Beleuchtung
mit Licht einer Wellenlänge im Infrarotbereich aufgenommen
wird, einer Bildverarbeitung unterzogen, um ein Blinzeln bzw. einen
Wimpernschlag zu erfassen. Genauer gesagt werden aus dem aufgenommenen
Bild mittels Bildverarbeitung jeweils die Grenze zwischen dem oberen
Augenlid und dem Augapfel (die hierin nachstehend als "obere Augenlidgrenze"
bezeichnet wird) und die Grenze zwischen dem unteren Augenlid und
dem Augapfel (die hierin nachstehend als "untere Augenlidgrenze" bezeichnet
wird) extrahiert. Dann wird die Entfernung zwischen dem Scheitelpunkt
der extrahierten oberen Augenlidgrenze und dem Scheitelpunkt der
extrahierten unteren Augenlidgrenze (die längste Entfernung
zwischen der oberen Augenlidgrenze und der unteren Augenlidgrenze)
als der Schließgrad gemessen. Dann erzeugt der Wimpernschlagerfassungsabschnitt 101 ein
Augenschließsignal Hs, das jeweils die Dauer des gemäß 2B gezeigten
einzelnen Augenschließzeitraums darstellt, wenn der Schließgrad
auf der gemäß 2A gezeigten
Schwelle oder höher liegt, basierend auf den Erfassungsergebnissen
des Schließgrads der Augenlider des Fahrers. Es sollte
verstanden werden, dass das Verfahren für den Wimpernschlagerfassungsabschnitt 101 zum
Erfassen des Schließgrads der Augenlider des Fahrers nicht
darauf beschränkt ist, was vorstehend erörtert ist,
und jedes Verfahren sein kann, durch das das vorstehend erörterte
Augenschließsignal Hs erzeugt werden kann.
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Bei
dem Verfahren zum Erfassen des Schließgrads des Augenlids
des Fahrers, das vorstehend erörtert ist, wird eine Infrarotkamera
verwendet, um ein Bild des Gesichts des Fahrers aufzunehmen. Die
auf die Infrarotkamera einfallende Lichtmenge verändert
sich jedoch mit der Zeit, und so weiter. Tagsüber erhöht
sich zum Beispiel die auf die Infrarotkamera einfallende Lichtmenge.
Im Gegensatz dazu reduziert sich die auf die Infrarotkamera einfallende
Lichtmenge während der Nacht. Wenn die einfallende Lichtmenge
im Verhältnis zu der Empfindlichkeit der Infrarotkamera
allzu groß ist, bleicht das erhaltende Bild aus. Wenn die
einfallende Lichtmenge indessen im Verhältnis zu der Empfindlichkeit
der Infrarotkamera allzu klein ist, verdunkelt sich das erhaltene
Bild. Der Schließgrad kann dadurch genau erfasst werden,
indem die auf die Infrarotkamera einfallende Lichtmenge, die ein
Bild des Gesichts des Fahrers aufnimmt, gesteuert wird. Beispiele
des Verfahrens zum Steuern der auf die Infrarotkamera einfallenden
Lichtmenge umfassen eine Bereitstellung eines Lichtfilters an der
Lichteinfallsfläche der Infrarotkamera, um die darauf einfallende
Lichtmenge zu begrenzen. Genauer gesagt werden zum Beispiel gemäß der
auf die Infrarotkamera einfallenden Lichtmenge, der Zeit, zu der
die Infrarotkamera betrieben wird, oder demgemäß,
ob der Fahrer den Scheinwerfer ein- und ausschaltet, unterschiedliche
Typen von Lichtfiltern verwendet.
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Der
Augenschließzählabschnitt 102 hat einen
Messzeitraum Wd, die erste Augenschließzeitdauer-Schwelle
Td1 und die zweite Augenschließzeitdauer-Schwelle Td2 voreingestellt.
Der Augenschließzählabschnitt 102 zählt
die Auftrittshäufigkeiten N1 und N2 für jede Messzeitdauer
Wd in dem vorstehend erörterten Verfahren basierend auf
dem Augenschließsignal Hs, der ersten Augenschließzeitdauer-Schwelle
Td1 und der zweiten Augenschließzeitdauer-Schwelle Td2.
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Der
Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen Zustands
hat die erste Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 und die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 voreingestellt. Der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands erfasst die Auftrittshäufigkeiten
N1 und N2, die durch den Augenschließzählabschnitt 102 berechnet
werden. Dann vergleicht der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands die Auftrittshäufigkeit N1 mit
der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn1 und
die Auftrittshäufigkeit N2 mit der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2. Dann bestimmt der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers und den Warnungstyp basierend
auf den Vergleichsergebnissen, um den Warnungsabschnitt 104 anzuweisen, eine
Warnung gemäß dem Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers abzugeben.
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Der
Warnungsabschnitt 104 gibt eine Warnung an den Fahrer gemäß der
Anweisung des Bestimmungsabschnitts 103 eines schläfrigen
Zustands ab. Der Warnungsaschnitt 104 gibt eine Warnung
eines oder mehrerer Typen gemäß dem Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers ab. Der Typ einer durch den Warnungsabschnitt 104 abzugebenden
Warnung wird zum Beispiel gemäß der Stärke
eines an den Fahrer abzugebenden Reizes bzw. Impulses bestimmt.
Beispiele des Verfahrens für den Warnungsabschnitt 104 zum
Abgeben einer Warnung umfassen eine Erzeugung eines Warntons aus
einem Lautsprecher, der vorher in einer mobilen Einheit wie etwa
einem Automobil bereitgestellt ist, und einem Anzeigen eines Warnbildes
auf der Anzeige für ein Kraftfahrzeugnavigationssystem.
Die Konfiguration zum Abgeben einer Warnung gemäß dem
Schläfrigkeitsniveau des Fahrers und der Betrieb entsprechender Komponenten
wurden vorstehend beschrieben.
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Bezug
nehmend auf das Ablaufdiagramm gemäß 4 wird
als nächstes eine ausführliche Beschreibung des
durch die Bestimmungsvorrichtung 10 eines schläfrigen
Zustands gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ausgeführten Prozesses von einer Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers bis zu einer Abgabe einer Warnung vorgenommen.
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In
Schritt S101 initialisiert der Augenschließzählabschnitt 102 die
Messzeitdauer Wd, die erste Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 und die zweite Augenschließzeitraum-Schwelle Td2, oder
stellt er diese gemäß dem zu bestimmenden Schläfrigkeitsniveau
ein. Ebenfalls in Schritt S101 initialisiert der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands die erste Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 und die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2, oder stellt er diese auf Werte gemäß dem
zu bestimmenden Schläfrigkeitsniveau oder der vorstehend
erörterten ersten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 beziehungsweise zweiten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td2 ein. Ferner in Schritt S101 initialisiert der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands das Schläfrigkeitsniveau
und den Warnungstyp, oder stellt er Ersteres auf "wach" und Letzteres
auf "keine Warnung" ein.
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In
Schritt S102 initialisiert der Augenschließzählabschnitt 102 die
Auftrittshäufigkeiten N1 und N2, oder stellt er diese auf
Null ein.
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In
Schritt S103 speichert der Augenschließzählabschnitt 102 die
jeweilige Dauer einzelner Augenschließzeiträume,
die durch Augenschließsignale Hs angegeben werden, die
durch den Wimpernschlagerfassungsabschnitt 101 während
des Messzeitraums Wd erzeugt werden, in dem Speicherabschnitt 105.
Der Speicherabschnitt 105 speichert ferner die erste und
die zweite Augenschließzeitraum-Schwelle Td1 und Td2, die
erste und die zweite Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 und Tn2, sowie einzelne Augenschließzeiträume,
für die bestimmt wird, dass sie einen durch die erste und
die zweite Augenschließzeitraum-Schwelle Td1 und Td2 bezeichneten
Zeitraum oder länger andauern.
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In
Schritt S104 berechnet der Augenschließzählabschnitt 102 die
Auftrittshäufigkeit N1. Genauer gesagt berechnet der Augenschließzählabschnitt 102 die
Auftrittshäufigkeit N1 unter Verwendung des Verfahrens
zum Berechnen der Auftrittshäufigkeit, das vorstehend erörtert
ist, basierend auf den Ergebnissen eines Vergleichs zwischen der
jeweiligen Dauer der einzelnen Augenschließzeiträume,
die in S103 gespeichert wird, und der ersten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1.
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In
Schritt S105 berechnet der Augenschließzählabschnitt 102 die
Auftrittshäufigkeit N2. Genauer gesagt berechnet der Augenschließzählabschnitt 102 die
Auftrittshäufigkeit N2 unter Verwendung des Verfahrens
zum Berechnen der Auftrittshäufigkeit, das vorstehend erörtert
ist, basierend auf den Ergebnissen eines Vergleichs zwischen der
jeweiligen Dauer der einzelnen Augenschließzeiträume,
die in S103 gespeichert wird, und der zweiten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td2.
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In
Schritt S106 erfasst der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands die durch den Augenschließzählabschnitt 102 gezählte
Auftrittshäufigkeit N1, um zu bestimmen, ob die erfasste
Auftrittshäufigkeit N1 auf der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 oder höher liegt oder nicht. Falls der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands in Schritt S106 bestimmt, dass die
Auftrittshäufigkeit N1 nicht auf der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
oder höher liegt, schreitet der Prozess zu Schritt S108
voran. Andererseits schreitet der Prozess zu Schritt S107 voran,
falls der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands in Schritt S106 bestimmt, dass die Auftrittshäufigkeit
N1 auf der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn1 oder höher liegt.
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In
Schritt S107 erfasst der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands die durch den Augenschließzählabschnitt 102 berechnete
Auftrittshäufigkeit N2, um zu bestimmen, ob die erfasste
Auftrittshäufigkeit N2 auf der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 oder höher liegt oder nicht. Falls der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands in Schritt S107 bestimmt, dass die
Auftrittshäufigkeit N2 nicht auf der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
Tn2 oder höher liegt, schreitet der Prozess zu Schritt
S109 voran. Andererseits schreitet der Prozess zu Schritt S110 voran,
falls der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands in Schritt S107 bestimmt, dass die Auftrittshäufigkeit N2
auf der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle Tn2
oder höher liegt.
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In
Schritt S108 stellt der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands den Warnungstyp auf "keine Warnung"
ein. Wenn der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands den Prozess in Schritt S108 abschließt, kehrt
der Prozess zu Schritt S102 zurück.
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In
Schritt S109 weist der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands den Warnungsabschnitt 104 an, eine Warnung des
Typs "Warnung 1" abzugeben. Wenn der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands den Prozess in Schritt S109 abschließt,
schreitet der Prozess zu Schritt S111 voran.
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In
Schritt S110 weist der Bestimmungsabschnitt 103 eines schläfrigen
Zustands den Warnungsabschnitt 104 an, eine Warnung des
Typs "Warnung 2" abzugeben. Wenn der Bestimmungsabschnitt 103 eines
schläfrigen Zustands den Prozess in Schritt S110 abschließt,
schreitet der Prozess zu Schritt S112 voran.
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In
Schritt S111 gibt der Warnungsabschnitt 104 eine Warnung
des Typs "Warnung 1" ab. Wenn der Warnungsabschnitt 104 den
Prozess in Schritt S111 abschließt, kehrt der Prozess zu
Schritt S102 zurück.
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In
Schritt S112 gibt der Warnungsabschnitt 104 eine Warnung
des Typs "Warnung 2" ab. Wenn der Warnungsabschnitt 104 den
Prozess in Schritt S112 abschließt, kehrt der Prozess zu
Schritt S102 zurück.
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Der
durch die Bestimmungsvorrichtung 10 eines schläfrigen
Zustands gemäß diesem Ausführungsbeispiel
durchzuführende Prozess wurde vorstehend ausführlich
beschrieben. Durch die Bestimmungsvorrichtung 10 eines
schläfrigen Zustands gemäß diesem Ausführungsbeispiel,
die den in dem Ablaufdiagramm gemäß 4 gezeigten
Prozess durchführt, ist es möglich, eine fehlerhafte
bzw. irrtümliche Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers zu verhindern, indem das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers basierend auf einer Schwelle (Augenschließzeitraum-Schwelle)
zum Extrahieren nur einzelner Augenschließzeiträume,
die während eines vorgeschriebenen Messzeitraums auftreten
und die länger andauern als ein vorgeschriebener Zeitraum, und
basierend auf einer Schwelle (Augenschließhäufigkeit-Schwelle)
zum Extrahieren nur einer Auftrittshäufigkeit eines vorgeschriebenen
Werts oder höher aus den Auftrittshäufigkeiten
der einzelnen Augenschließzeiträume, die auftreten,
während das Fahrzeug fährt, und die einen durch
die Augenschließzeitraum-Schwelle bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern, bestimmt wird. Die Bestimmungsvorrichtung 10 eines
schläfrigen Zustands kann eine Warnung abgeben, die einen
Reiz bzw. Impuls einer optimalen Stärke gemäß dem
Schläfrigkeitsniveau des Fahrers ergibt, und dadurch kann
verhindert werden, dass dem Fahrer Unannehmlichkeit bzw. Unbehagen bereitet
wird, indem eine Warnung eines starken Impulses bzw. Reizes selbst
in dem Fall abgegeben wird, bei dem das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers schwach bzw. gering ist.
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Bei
der Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands gemäß diesem
Ausführungsbeispiel werden die zwei Augenschließzeitraum-Schwellen
und die zwei Augenschließhäufigkeit-Schwellen
eingestellt, da das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers in
drei Niveaus unterschieden wird, nämlich wach, leicht schläfrig
und stark schläfrig. Es sollte jedoch verstanden werden,
dass das Schläfrigkeitsniveau des Fahrers durch die Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands nicht notwendigerweise in drei
Niveaus, sondern auch in zwei oder vier oder mehr Niveaus unterschieden
werden kann. Dann können die Augenschließzeitraum-Schwelle und
die Augenschließhäufigkeit-Schwelle in einer Anzahl
vorbestimmt werden, die der Anzahl der zu bestimmenden Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers entspricht. Hierbei werden die jeweiligen Schwellen basierend
auf der Korrelation zwischen der Augenschließzeitraum-Schwelle
und der Augenschließhäufigkeit-Schwelle bestimmt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn die Augenschließzeitraum-Schwelle
erhöht wird, die Auftrittshäufigkeit verringert,
und reduziert sich daher die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer
als sich schläfrig fühlend bestimmt wird (bei
diesem Ausführungsbeispiel die Wahrscheinlichkeit, dass
zum Beispiel bestimmt wird, dass der Fahrer nicht wach, sondern
leicht schläfrig oder stark schläfrig ist), selbst wenn
einzelne Augenschließungen des Fahrers zunehmen, die einen
längeren einzelnen Augenschließzeitraum andauern.
Im Gegensatz dazu werden, wenn die Augenschließzeitraum-Schwelle
verringert wird, einzelne Augenschließungen des Fahrers,
die einen kürzeren einzelnen Augenschließzeitraum
andauern, bei Berechnung der Auftrittshäufigkeit berücksichtigt,
und erhöht sich daher die Wahrscheinlichkeit, dass der
Fahrer als sich schläfrig fühlend bestimmt wird.
Das heißt, dass eine Veränderung der Augenschließzeitraum-Schwelle
eine Veränderung der Empfindlichkeit der Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gemäß diesem Ausführungsbeispiel
bedeutet.
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Bei
der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels ist die Augenschließzeitraum-Schwelle
ein festgelegter Wert, der sich nicht verändert, während das
Schläfrigkeitsniveau des Fahrers bestimmt wird. Die Augenschließzeitraum-Schwelle
kann jedoch gemäß der Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs verändert werden, an dem die Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gemäß diesem
Ausführungsbeispiel installiert ist. Beispiele des Verfahrens zum
Verändern der Augenschließzeitraum-Schwelle gemäß der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen ein Erhöhen
der Augenschließzeitraum-Schwelle, wenn die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs geringer wird, und ein Verringern der Augenschließzeitraum-Schwelle,
wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs höher wird.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gering ist, erhöht
sich gelegentlich bzw. zeitweise die Auftrittshäufigkeit
einzelner Augenschließungen, die einen relativ langen Zeitraum
andauern, selbst wenn der Fahrer wach ist. Somit ist es möglich,
eine irrtümliche bzw. fehlerhafte Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers während einer Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus
des Fahrers ungeachtet dessen zuverlässiger zu verhindern,
ob die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gering oder hoch ist, indem
die Augenschließzeitraum-Schwelle gemäß der Fahrgeschwindigkeit
verändert wird, wie es vorstehend erörtert ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel kann die Augenschließzeitraum-Schwelle
gemäß der fortlaufenden bzw. ununterbrochenen
Fahrzeit des Fahrzeugs verändert werden, an dem die Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands gemäß diesem
Ausführungsbeispiel installiert ist. Beispiele des Verfahrens
zum Verändern der Augenschließzeitraum-Schwelle
gemäß der fortlaufenden bzw. ununterbrochenen
Fahrzeit des Fahrzeugs umfassen ein Verringern der Augenschließzeitraum-Schwelle, wenn
die fortlaufende Fahrzeit des Fahrzeugs länger wird. Der
Fahrer tendiert dazu, sich müder und schläfriger
zu fühlen, wenn er/sie das Fahrzeug für eine längere
Zeit fährt. Daher ist es möglich, sowohl die Wahrscheinlichkeit
einer fehlerhaften Bestimmung, dass der Fahrer wach ist, selbst
in dem Fall, dass er/sie sich schläfrig fühlt,
zu senken, als auch die Schläfrigkeit des Fahrers empfindlicher
zu bestimmen, indem die Augenschließzeitraum-Schwelle verringert
wird, um die Empfindlichkeit der Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen
Zustands zu erhöhen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Augenschließhäufigkeit-Schwelle
erhöht wird, reduziert sich die Wahrscheinlichkeit, dass
der Fahrer als sich schläfrig fühlend bestimmt
wird (bei diesem Ausführungsbeispiel die Wahrscheinlichkeit,
dass zum Beispiel bestimmt wird, dass der Fahrer nicht wach, sondern
leicht schläfrig oder stark schläfrig ist), selbst wenn
einzelne Augenschließungen des Fahrers zunehmen, die einen
längeren einzelnen Augenschließzeitraum andauern.
Im Gegensatz dazu erhöht sich, wenn die Augenschließhäufigkeit-Schwelle verringert
wird, die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer als sich schläfrig
fühlend bestimmt wird, selbst wenn sich die Auftrittshäufigkeit
einzelner Augenschließungen des Fahrers reduziert, die
einen längeren einzelnen Augenschließzeitraum
andauern. Das heißt, dass eine Veränderung der
Augenschließhäufigkeit-Schwelle eine Veränderung
der Empfindlichkeit der Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands
gemäß diesem Ausführungsbeispiel bedeutet.
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Daher
kann die Augenschließhäufigkeit-Schwelle gemäß der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verändert werden, an
dem die Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen Zustands
gemäß diesem Ausführungsbeispiel installiert
ist. Beispiele des Verfahrens zum Verändern der Augenschließhäufigkeit-Schwelle
gemäß der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen
ein Erhöhen der Augenschließhäufigkeit-Schwelle,
wenn das Fahrzeug auf einer kommunalen bzw. innerörtlichen
Straße fährt, während die Augenschließhäufigkeit-Schwelle
verringert wird, wenn das Fahrzeug auf einer Fern- bzw. Schnellstraße
fährt. Beim Fahren auf einer kommunalen Straße
oder dergleichen wird der Fahrer das Fahrzeug basierend auf Ampeln
anfahren und anhalten, und somit stimuliert der Fahrbetrieb selbst
den Fahrer. Daher tendiert der Fahrer nicht dazu, sich schläfrig
zu fühlen, wenn das Fahrzeug auf einer kommunalen Straße
fährt, und ist es daher möglich, die Wahrscheinlichkeit,
dass selbst in dem Fall, dass er/sie wach ist, es irrtümlich
bestimmt wird, dass sich der Fahrer schläfrig fühlt,
zu senken, indem die Augenschließhäufigkeit-Schwelle
erhöht wird, um die Empfindlichkeit der Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands zu senken. Andererseits gibt es,
wenn das Fahrzeug auf einer Fernstraße fährt, wenige
Ampeln, basierend auf welchen das Fahrzeug anzufahren und anzuhalten
ist, oder wenige Kreuzungen, an denen Abbiegungen nach rechts und
links vorzunehmen sind, und daher ist der Fahrbetrieb für
den Fahrer nicht so stimulierend, als wenn er auf einer kommunalen
Straße fährt. Daher tendiert der Fahrer dazu,
sich schläfrig zu fühlen, wenn das Fahrzeug auf
einer Fernstraße fährt, und ist es daher möglich,
die Wahrscheinlichkeit, dass selbst in dem Fall, dass er/sie schläfrig
ist, es irrtümlich bestimmt wird, dass der Fahrer wach
ist, zu senken, indem die Augenschließhäufigkeit-Schwelle
verringert wird, um die Empfindlichkeit der Bestimmungsvorrichtung
eines schläfrigen Zustands zu erhöhen. Der Typ
der Straße, auf der das Fahrzeug fährt (zum Beispiel
eine kommunale Straße oder eine Fernstraße) kann
basierend auf Informationen von einem Fahrzeugnavigationssystem
direkt bestimmt werden oder basierend auf der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs bestimmt werden. In dem Fall, dass der Typ der Straße, auf
der das Fahrzeug fährt, basierend auf der Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs bestimmt wird, kann auch die gesetzliche Geschwindigkeitsbegrenzung berücksichtigt
werden, die für jeden Straßentyp bestimmt ist.
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Das
Schläfrigkeitsniveau des Fahrers kann basierend auf der
Anzahl oder dem kumulierten Wert einzelner Augenschließzeiträume,
die einen Zeitraum zwischen der ersten Augenschließzeitraum-Schwelle
Td1 und der zweiten Augenschließzeitraum-Schwelle Td2 andauern,
und basierend auf der Anzahl oder dem kumulativen Wert einzelner
Augenschließzeiträume, die einen durch die zweite
Augenschließzeitraum-Schwelle Td2 bezeichneten Zeitraum
oder länger andauern, bestimmt werden.
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Die
Erfindung kann eine Bestimmungsvorrichtung eines schläfrigen
Zustands bereitstellen, die eine irrtümliche bzw. fehlerhafte
Bestimmung des Schläfrigkeitsniveaus des Fahrers verhindern
kann, und die zum Beispiel an einem Fahrzeug wie etwa einem Automobil
installiert werden kann.
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Ein
Wimpernschlag- bzw. Blinzelerfassungsabschnitt (101) erzeugt
ein Augenschließsignal (Hs), das die Dauer eines Zeitraums
angibt, für den der Fahrer seine/ihre Augen schließt.
Ein Augenschließzählabschnitt (102) berechnet
die jeweiligen Auftrittshäufigkeiten einzelner Augenschließungen
in einem vorgeschriebenen Messzeitraum für eine erste Augenschließzeitraum-Schwelle
(Td1) und eine zweite Augenschließzeitraum-Schwelle (Td2)
basierend auf dem Augenschließsignal (Hs) und den jeweiligen
Augenschließzeitraum-Schwellen. Ein Bestimmungsabschnitt
eines schläfrigen Zustands (103) vergleicht die
jeweiligen Auftrittshäufigkeiten mit der ersten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
(Tn1) und der zweiten Augenschließhäufigkeit-Schwelle
(Tn2), um zu bestimmen, auf welchem der den jeweiligen Schwellen entsprechenden
Schläfrigkeitsniveaus das Schläfrigkeitsniveau
des Fahrers liegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 6-219181 [0002]
- - JP 6-219181 A [0002, 0002, 0026, 0027, 0028]