JP2008059056A - Device for detecting arousal degree - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、居眠り運転を防止する装置に関する。特に、瞬き検出による覚醒度検出を補完する装置に利用するのに適する。 The present invention relates to an apparatus for preventing drowsy driving. In particular, it is suitable for use in a device that complements arousal level detection by blink detection.
運転者が居眠り運転状態に陥ったことを検出し、運転者に対して覚醒を促すための警告を報知する装置が提案されている。 There has been proposed an apparatus that detects that a driver has fallen asleep and is in a driving state and issues a warning for prompting the driver to awaken.
例えば、運転者の覚醒度を検出するために運転者の瞬きを検出するといった装置が実用化されつつある(例えば、特許文献1参照)。このような装置を実現するためには、運転者の眼球または瞼付近の映像を高い精度で撮影できるカメラ装置を運転室内に設置することが必須になる。 For example, an apparatus that detects a driver's blink in order to detect a driver's arousal level is being put into practical use (see, for example, Patent Document 1). In order to realize such a device, it is indispensable to install a camera device capable of capturing an image near the driver's eyeball or eyelid with high accuracy in the cab.
あるいは、特許文献2の提案では、車両の車線逸脱などを、カメラ装置を用いて監視することによって、運転者の居眠り運転状態を検出している。
Or in the proposal of
上述した従来技術では、既存の車両に覚醒度検出装置を導入するためには、覚醒度検出のためにカメラ装置を設けるなど、既存の車両に改造を加える必要があるが、覚醒度検出装置を既存の車両に広く普及させるためには、装置導入コストおよび期間を削減するために、できるだけ改造個所は少ないことが望ましい。 In the conventional technology described above, in order to introduce the arousal level detection device into the existing vehicle, it is necessary to modify the existing vehicle, such as providing a camera device for detecting the awakening level. In order to widely spread to existing vehicles, it is desirable that the number of remodeling points is as small as possible in order to reduce the apparatus introduction cost and period.
また、運転者の瞬きを検出することによって運転者の覚醒度を検出する覚醒度検出装置では、運転者がサングラスをかけていたり、透明な眼鏡をかけている場合でも外の景色が眼鏡のレンズに写り込むなどの原因で、カメラ装置が運転者の瞬きを撮影することが困難となる状況が発生することがある。 Also, in the arousal level detection device that detects the driver's blink level by detecting the driver's blink, the outside scenery is a spectacle lens even when the driver is wearing sunglasses or wearing transparent glasses. There may be a situation in which it is difficult for the camera device to take a picture of the driver's blink due to, for example, being reflected in the image.
このような状況下では、瞬き検出以外の手段によって、運転者の覚醒度の低下を検出することが望ましい。例えば、特許文献2の提案では、車両の車線逸脱などを、カメラ装置を用いて監視することによって、運転者の居眠り運転状態を検出している。
Under such circumstances, it is desirable to detect a decrease in the driver's arousal level by means other than blink detection. For example, in the proposal of
しかしながら、特許文献2のような手段では、瞬き検出用のカメラ装置の他に、さらにカメラ装置を設ける必要があり、装置コストが高価となるばかりでなく、複数のカメラ装置の設置場所の確保も難しくなるという課題がある。
However, in the means as in
したがって、瞬き検出が困難である状況下において補完的に運転者の覚醒度の低下を検出する手段は、装置コストに影響することの少ない手段であることが望ましい。 Therefore, it is desirable that the means for detecting a decrease in the driver's arousal level complementarily in a situation where blink detection is difficult is a means that has little influence on the device cost.
本発明は、このような背景の下に行なわれたものであって、安価であり構成の簡単な覚醒度検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a wakefulness detection device that is inexpensive and has a simple configuration.
本発明は、運転席の複数箇所における重量分布状況に基づき運転者の運転姿勢を推定する手段と、この推定する手段の推定結果に基づき運転者の覚醒度の低下を検出する手段と、この検出する手段が運転者の覚醒度の低下を検出したときには、運転者に覚醒度の低下を報知する警告手段とを備えた覚醒度検出装置である。 The present invention includes means for estimating a driver's driving posture based on weight distribution status at a plurality of locations in a driver's seat, means for detecting a decrease in driver's arousal level based on an estimation result of the means for estimating, and the detection And a warning means for notifying the driver of a decrease in the degree of arousal when the means for detecting a decrease in the degree of arousal of the driver.
これによれば、前記運転姿勢を推定する手段として、運転席に備えられた既存の着座センサまたは荷重センサを用いることができるため、安価であり構成の簡単な覚醒度検出装置を実現することができる。 According to this, since the existing seating sensor or load sensor provided in the driver's seat can be used as the means for estimating the driving posture, it is possible to realize a wakefulness detection device that is inexpensive and has a simple configuration. it can.
また、運転者の瞬きを撮影するカメラ装置と、このカメラ装置により撮影された単位時間当りの瞬き回数に応じて運転者の覚醒度の低下を検出する瞬き検出手段とを備え、この瞬き検出手段が瞬きを検出できないときには、前記検出する手段による覚醒度の低下の検出に基づき前記警告手段が運転者に覚醒度の低下を報知することにより、瞬き検出ができない場合にも、補完的に運転者の運転姿勢の推定による覚醒度検出を行なうことができる。 Further, the camera device that captures a driver's blink, and a blink detection unit that detects a decrease in the driver's arousal level according to the number of blinks per unit time photographed by the camera device. However, when the blink cannot be detected, the warning means informs the driver of the decrease in the arousal level based on the detection of the decrease in the arousal level by the detecting means. The arousal level can be detected by estimating the driving posture.
本発明によれば、安価であり構成の簡単な覚醒度検出装置が実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a wakefulness detection device that is inexpensive and has a simple configuration.
(第一実施例)
第一実施例の覚醒度検出装置を図1ないし図5を参照して説明する。図1は本実施例の覚醒度検出装置を搭載した車両の運転室を示す図である。
(First Example)
A wakefulness detection device according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a driver's cab of a vehicle equipped with a wakefulness detection device of this embodiment.
本実施例は、図1に示すように、運転席5の複数箇所における重量分布状況に基づき運転者の運転姿勢を推定する姿勢推定部10と、この姿勢推定部10の推定結果に基づき運転者の覚醒度の低下を検出する覚醒度検出部11と、この覚醒度検出部11が運転者の覚醒度の低下を検出したときには、運転者に覚醒度の低下を報知する警告報知部4とを備えた覚醒度検出装置である。姿勢推定部10および覚醒度検出部11は、覚醒度検出ユニット1として構成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
次に、覚醒度検出ユニット1の姿勢推定部10における運転者の運転姿勢の推定原理および覚醒度検出部11における覚醒度の検出原理について図2〜図5を参照して説明する。図2は運転席5における荷重センサ6および着座センサ7の配置状態を示す図である。図3は運転席5における荷重計測領域を示す図である。図4は覚醒度検出ユニット1における覚醒度の低下検出手順を示すフローチャートである。図5は覚醒度低下パターンを説明する図である。
Next, the estimation principle of the driving posture of the driver in the
運転席5は、図2に示すように、背もたれの部分には荷重センサ6が備えられ、椅子の部分には着座センサ7が備えられている。姿勢推定部10は、図3に示すように、荷重センサ6および着座センサ7により、複数の領域♯1〜♯6毎の荷重を個別に計測することができる。
As shown in FIG. 2, the driver's
姿勢推定部10は、図4に示すように、荷重センサ6および着座センサ7の出力値を取得し(S1)、運転者の姿勢を推定する(S2)。例えば、領域♯1〜♯4に均等に荷重がかかり、領域♯5および♯6には、ほとんど荷重がかかっていない場合には、運転者は、背筋を伸ばして正しい姿勢であると推定できる。また、領域♯2および♯4に荷重が偏り、領域♯1および♯3にはほとんど荷重がかかっておらず、領域♯5および♯6には全く荷重がかかっていない場合には、運転者は前かがみの姿勢であると推定できる。また、領域♯1、♯3、♯5、♯6に荷重が偏り、領域♯2および♯4には、ほとんど荷重がかかっていない場合には、運転者は背もたれにもたれかかっている姿勢であると推定できる。また、領域♯1〜♯4のいずれか一つの領域に荷重が偏っている場合には、運転者は、身体が斜めになっていると推定できる。
As shown in FIG. 4, the
さらに、所定時間経過後に(S3)、再び姿勢推定を行い、前回の姿勢推定結果と今回の姿勢推定結果とから姿勢変化を計算する(S4)。 Further, after a predetermined time has elapsed (S3), posture estimation is performed again, and a posture change is calculated from the previous posture estimation result and the current posture estimation result (S4).
覚醒度検出部11は、姿勢変化計算の結果(S4)、覚醒度低下パターンが検出されたときには(S5)、覚醒度低下情報を出力する(S6)。警告報知部4は、覚醒度検出ユニット1からの覚醒度低下検出情報を受け取ると、ランプ2の点滅およびスピーカ3の鳴動によって運転者に警告を報知する。
As a result of the posture change calculation (S4), when the arousal level reduction pattern is detected (S5), the arousal
前記所定時間は、例えば、数十秒間〜数分間とするが、前記所定時間を数秒間(例えば、5秒間)程度の短い時間とし、ステップS5の「覚醒度低下パターン検出」においては、複数周期にわたっての姿勢変化を連続的に観察することにより覚醒度低下パターンを検出してもよい。 The predetermined time is, for example, several tens of seconds to several minutes, but the predetermined time is set to a short time of about several seconds (for example, 5 seconds). In the “wakefulness reduction pattern detection” in step S5, a plurality of cycles are used. The wakefulness reduction pattern may be detected by continuously observing the posture change over the entire area.
ここで、覚醒度低下パターンについて図5を参照して説明する。図5(a)は荷重移動頻発(「ふらつき」)パターンの例である。図5(a)に示すように、領域♯1〜♯4のいずれか一つの領域に荷重が偏っている状態が頻発し、しかも複数周期にわたっての姿勢変化を連続的に観察した結果、毎回、異なる領域に偏っている場合には、運転者の身体がふらついている状態を示しており、運転中における「ふらつき」の状態は、覚醒度の低下と判断できる。なお、運転中であることは、ECU8からの車速情報によって認識できる。
Here, the arousal level reduction pattern will be described with reference to FIG. FIG. 5A is an example of a load movement frequent occurrence (“flicker”) pattern. As shown in FIG. 5 (a), a state in which the load is biased frequently occurs in any one of the
また、図5(b)は「もたれかかり」パターンの例である。図5(b)に示すように、領域♯1〜♯4の荷重が減少し、領域♯5および♯6の荷重が増加した場合には、運転者が背もたれにもたれかかった状態を示しており、運転中における「もたれかかり」の状態は、覚醒度の低下と判断できる。
FIG. 5B is an example of a “leaning” pattern. As shown in FIG. 5B, when the loads in the
また、これ以外でも、運転中に「前かがみ」や「身体が斜め」の状態が持続する場合は、居眠りによりハンドルその他へのもたれかかりが生じている状態である場合も有り得るため、覚醒度の低下と判断してよい。 In addition to this, if the state of “bending forward” or “inclined” continues during driving, it may be a state of leaning on the handlebars and others due to falling asleep, which may reduce the arousal level. You can judge.
(第二実施例)
第二実施例を図6および図7を参照して説明する。図6は本実施例の覚醒度検出装置を搭載した車両の運転室を示す図である。本実施例では、瞬き検出による覚醒度の低下検出の補完的な手段として第一実施例の運転者の姿勢推定による覚醒度の低下検出を採用する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram showing a driver's cab of a vehicle equipped with the arousal level detection device of this embodiment. In this embodiment, as a complementary means for detecting a decrease in arousal level by blink detection, the detection of a decrease in arousal level by estimating the driver's posture in the first embodiment is adopted.
本実施例は、運転者の瞬きを撮影するカメラ装置9と、このカメラ装置9により撮影された単位時間当りの瞬き回数に応じて運転者の覚醒度の低下を検出する瞬き検出部20および覚醒度検出部21とを備え、この瞬き検出部20が瞬きを検出できないときには、姿勢推定部10および覚醒度検出部11による覚醒度の低下の検出に基づき警告報知部4が運転者に覚醒度の低下を報知する。瞬き検出部20および覚醒度検出部21は、覚醒度検出ユニット12として構成される。
In this embodiment, a camera device 9 that captures a driver's blink, a
次に、本実施例の覚醒度検出装置の動作を図7を参照して説明する。図7は本実施例の警告報知部4の動作を示すフローチャートである。本実施例の警告報知部4は、図7に示すように、通常は、覚醒度検出ユニット12の瞬き検出による覚醒度検出結果を採用(S10)して警告報知を実行する。
Next, the operation of the arousal level detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the
覚醒度検出部21は、運転者の単位時間当りの瞬き回数を計数するが、このときに、瞬き回数が異常に少ない場合には、瞬きが正常に検出されていないと判断する。その主な原因は、前述したように、運転者がサングラスをかけていたり、透明な眼鏡をかけている場合でも外の景色が眼鏡のレンズに写り込むなどである。覚醒度検出部21は、瞬きが正常に検出されていないと判断すると、瞬き検出不可情報を警告報知部4に対して出力する。
The arousal level detection unit 21 counts the number of blinks per unit time of the driver. At this time, if the number of blinks is abnormally small, it is determined that the blink is not normally detected. The main cause is that, as described above, even when the driver is wearing sunglasses or wearing transparent glasses, the outside scenery is reflected in the glasses lens. If the arousal level detection unit 21 determines that blinking is not normally detected, it outputs blink detection impossibility information to the
覚醒度検出ユニット12と並行して覚醒度検出ユニット1の姿勢推定部10は、運転者の運転姿勢を推定し、覚醒度検出部11は、その推定結果に基づいて運転者の覚醒度を検出している。
In parallel with the arousal
警告報知部4は、覚醒度検出部21から瞬き検出不可情報を受け取ると(S11)、覚醒度検出ユニット1の運転姿勢推定による覚醒度検出結果を採用する(S12)。
When the
そして、警告報知部4は、覚醒度検出ユニット1または12からの覚醒度低下検出情報を受け取ると(S13)、ランプ2の点滅およびスピーカ3の鳴動によって運転者に警告を報知する(S14)。
And the warning alerting | reporting
本発明によれば、安価であり構成の簡単な覚醒度検出装置が実現できる。例えば、瞬き検出による覚醒度検出装置において、瞬き検出ができない場合の補完的な覚醒度検出手段として用いる場合に適する。これにより、居眠り運転の回避に寄与することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a wakefulness detection device that is inexpensive and has a simple configuration. For example, in a wakefulness detection device based on blink detection, it is suitable for use as a supplementary wakefulness detection means when blink detection cannot be performed. Thereby, it can contribute to the avoidance of dozing driving.
1、12 覚醒度検出ユニット
2 ランプ
3 スピーカ
4 警告報知部
5 運転席
6 荷重センサ
7 着座センサ
8 ECU
9 カメラ装置
10 姿勢推定部
11、21 覚醒度検出部
20 瞬き検出部
♯1〜♯6 領域
1, 12 Arousal
9
Claims (2)
この推定する手段の推定結果に基づき運転者の覚醒度の低下を検出する手段と、
この検出する手段が運転者の覚醒度の低下を検出したときには、運転者に覚醒度の低下を報知する警告手段と
を備えた覚醒度検出装置。 Means for estimating the driver's driving posture based on the weight distribution status in a plurality of locations of the driver's seat;
Means for detecting a decrease in the driver's arousal level based on the estimation result of the means for estimating;
An alertness detecting device comprising: warning means for notifying the driver of a decrease in the alertness level when the detecting means detects a decrease in the alertness level of the driver.
このカメラ装置により撮影された単位時間当りの瞬き回数に応じて運転者の覚醒度の低下を検出する瞬き検出手段と
を備え、
この瞬き検出手段が瞬きを検出できないときには、前記検出する手段による覚醒度の低下の検出に基づき前記警告手段が運転者に覚醒度の低下を報知する
請求項1記載の覚醒度検出装置。 A camera device that captures the blink of the driver;
Blink detection means for detecting a decrease in the driver's arousal level according to the number of blinks per unit time taken by the camera device;
The wakefulness detection device according to claim 1, wherein when the blink detection means cannot detect blinks, the warning means informs the driver of a decrease in wakefulness based on detection of a decrease in wakefulness by the detecting means.
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