JP2009025893A - 覚醒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射される液体を対象者が吸い込んでしまうことを抑制することができる覚醒装置を提供する。
【解決手段】覚醒装置１は、運転者の覚醒度の低下を検出して、冷気を送風させると共にミストを噴射させるＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２には、カメラ３と、呼吸モニタ装置４と、ミスト噴射装置５と、エアコンＥＣＵ６とが接続されている。そして、ＥＣＵ２は、居眠り検知部７と、顔位置検出部８と、呼気検出部９と、覚醒処理部１０とが備えられており、居眠り検知部７により運転者の居眠りを検出すると、ミスト噴射装置５及びエアコンＥＣＵ６を制御して、呼気検出部９で検出された運転者の呼気のタイミングで、運転者にミストを噴射させると共に、冷気を送風させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、覚醒度の低下を検出した対象者に対して液体を噴射する覚醒装置に関する。

従来、運転者の覚醒度を検出して、居眠り運転を防止する覚醒装置が考えられている。この覚醒装置では、運転者の覚醒度の低下を検出すると、運転者の首や顔に向けて、冷風を吹き付け、又は、ミストを噴射させている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００２−１７８７８３号公報 特開２００５−２０２５９９号公報

しかしながら、上記の覚醒装置では、運転者の覚醒度が低下したことの検出のみに基づいてミストを噴射しているため、運転者の呼吸のタイミングによっては、運転者がこのミストを吸い込んでしまい、噎せるなどして運転が阻害される虞があるという問題があった。

そこで、本発明は、噴射される液体を対象者が吸い込んでしまうことを抑制することができる覚醒装置を提供することを目的とする。

本発明の覚醒装置は、覚醒度の低下を検出した対象者に対して液体を噴射する覚醒装置において、対象者の呼気のタイミングを取得する呼気取得手段と、呼気のタイミングと液体を噴射するタイミングとを同期させる同期手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の覚醒装置によれば、対象者が息を吐く（呼気）タイミングと液体を噴射するタイミングとが同期されるため、対象者が息を吐くタイミングで液体が噴射される。つまり、対象者が息を吸っていないときに液体が噴射されるため、噴射された液体を対象者が吸い込んでしまうことを抑制することができる。

この場合、覚醒度の低下を検出した対象者に対して冷気を送風する冷気送風手段と、冷気送風手段による車室内の温度変化に基づき、液体の噴射量を調整する調整手段と、を更に備えることが好ましい。この覚醒装置によれば、冷気を送風することでも対象者の覚醒度を高めることができる。しかも、この冷気の送風による車室内の温度変化により液体の噴射量を調整することで、対象者の覚醒度を適切に高めつつ、過剰に液体を噴射することにより対象者に与える不快感を低減させることができる。

本発明によれば、噴射される液体を対象者が吸い込んでしまうことを抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る覚醒装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

［第１実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る覚醒装置のブロック構成を示した図である。図に示すように、本実施形態の覚醒装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を備えている。ＥＣＵ２には、カメラ３と、呼吸モニタ装置４と、ミスト噴射装置５と、エアコンＥＣＵ６とが接続されている。

カメラ３は、例えばステアリングカバーの内部に設けられ、運転席に座った運転者の顔を撮像するカメラである。なお、このカメラ３は、夜間でも運転者の顔を撮像できるように、赤外線カメラにより構成されるのが望ましいが、例えば、赤外線フィルタを装着したＣＣＤカメラであっても良い。また、カメラ３には、運転者までの距離を計測する測距センサ（不図示）が内蔵されている。そして、このカメラ３は、撮像した運転者の顔画像を映像信号としてＥＣＵ２に送信すると共に、測距センサで計測した運転者までの距離の情報をＥＣＵ２に送信する。

呼吸モニタ装置４は、運転者を生体計測（モニタリング）して、運転者の呼気／吸気を示す呼吸状態を検出する装置である。呼吸モニタ装置４は、例えば、カメラにより運転者の腹部を撮像し、この運転者の腹部の収縮／膨張をモニタリングすることで、運転者の呼気／吸気を検出してもよく、また、運転者の鼻、口、腹部などに各種のセンサを取り付けることで、運転者の呼気／吸気を検出してもよい。そして、呼吸モニタ装置４は、検出した呼吸状態の情報をＥＣＵ２に送信する。

ミスト噴射装置５は、運転者に対してミストを噴射する装置である。ミスト噴射装置５は、水などの冷たい液体が貯水されるミスト用水タンクと、このミスト用水タンクから供給される水を霧状（ミスト）にして噴射するミスト噴射口とを備えている。ミスト噴射口は、例えば、カメラ３と同様に、ステアリングカバーの内部に設けられており、更に、任意の方向にミストを噴射できるように、噴射方向が変更できるように設けられている。

エアコンＥＣＵ６は、車両に搭載されるエアコンを制御し、運転者に対して冷気を送風する装置である。なお、エアコンＥＣＵ６により制御されるエアコンには、車室内の温度を計測する温度センサが内蔵されている。

そして、ＥＣＵ２は、カメラ３から送信される運転者の顔画像と、呼吸モニタ装置４から送信される運転者の呼吸状態とに基づき、運転者の覚醒度の低下を検出し、ミスト噴射装置５及びエアコンＥＣＵ６を制御する。そのため、ＥＣＵ２には、居眠り検知部７と、顔位置検出部８と、呼気検出部９と、覚醒処理部１０とが備えられている。なお、ＥＣＵ２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。

居眠り検知部７は、カメラ３から映像信号として送信される運転者の顔画像から、顔の特徴点を検出して、瞼を特定する。そして、この特定した瞼における瞬き状態に基づき、居眠り（覚醒度の低下）を検知する。つまり、居眠り検知部７は、居眠りするときに生じる瞬き状態を示した参照パターンを保持しており、この参照パターンと検出した運転者の瞬き状態とを比較することにより、運転者の居眠りを検知する。

顔位置検出部８は、カメラ３から映像信号として送信される顔画像から、顔の特徴点を検出して、顔及び首の向きを特定する。そして、この特定した顔及び首の向きと、カメラ３から送信される運転者までの距離の情報とに基づき、車室内における運転者の顔及び首の位置を検出する。

呼気検出部９は、呼吸モニタ装置４から送信される運転者の呼吸状態に基づき、運転者が呼気の状態を示す呼気フラグを設定する。

覚醒処理部１０は、覚醒度の低下した運転者に対して覚醒度を上昇させるために、ミスト噴射装置５に対してミストの噴射制御を行うと共に、エアコンＥＣＵ６に対してエアコン制御を行わせる。

次に、図２を参照しながら、本実施形態に係る覚醒装置１の動作について説明する。図２は、ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。

覚醒装置１は、運転者によりイグニションがＯＮにされることで、処理が開始され、イグニションがＯＦＦされるまで、下記の処理が繰り返し行われる。

まず、運転者によりイグニションがＯＮにされると、カメラ３は、運転者の顔画像の撮像及び運転者までの距離の測定を開始し、呼吸モニタ装置４は、運転者の呼吸状態のモニタリングを開始する。

そして、ＥＣＵ２がカメラ３から映像信号として送信される運転者の顔画像及び運転者までの距離を取得すると（ステップＳ１）、ＥＣＵ２の顔位置検出部８は、この顔画像及び運転者までの距離に基づいて、車室内における運転者の顔及び首の位置を検出する（ステップＳ２）。

次に、ＥＣＵ２の居眠り検知部７は、運転者の覚醒度の低下をモニタリングする（ステップＳ３）。つまり、居眠り検知部７は、取得した運転者の顔画像から瞼を特定し、この特定した瞼の瞬き状態を観察する。そして、運転者の瞬き状態と参照パターンとを比較することで、運転者の覚醒度の低下を検出する。すなわち、両者が一致も類似もしない場合は、運転者の覚醒度が低下していないと判断し、両者が一致又は類似する場合は、運転者の覚醒度が低下したと判断する。

そして、運転者の覚醒度の低下が検出されない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＥＣＵ２は、一旦処理を終了し、再度、ステップＳ１から処理を繰り返す。

一方、運転者の覚醒度の低下を検出した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２の覚醒処理部１０は、エアコン制御処理を行う（ステップＳ５）。つまり、覚醒処理部１０は、まず、ステップＳ２において検出した運転者の顔及び首の位置とエアコンの設置位置とに基づき、エアコンから運転者の顔及び首の位置に向く方向を決定する。そして、覚醒処理部１０は、この決定した方向にエアコンの風向きダクト及びフィンを向けて、冷房を起動させ、最大冷気を運転者に向けて吹きかける。

そして、覚醒処理部１０は、ステップＳ２において検出した運転者の顔及び首の位置とミスト噴射装置５の位置とに基づき、ミスト噴射装置５から運転者の顔及び首の位置を向く方向を決定する（ステップＳ６）。そして、覚醒処理部１０は、ミスト噴射装置における噴射口を、ステップＳ６で決定した方向、つまり、運転者の顔及び首の方向に向ける（ステップＳ７）。

その後、覚醒処理部１０は、呼気検出部９が設定した呼気フラグを取得する（ステップＳ８）。ここで、呼気フラグの設定処理について説明する。図４は、呼気フラグ設定処理動作を示したフローチャートである。呼気検出部９は、呼吸モニタ装置４が動作している間、定期的に下記処理を繰り返すことで、呼気フラグを随時設定する。まず、呼気検出部９は、呼吸モニタ装置４から送信される呼吸状態を取得する（ステップＳ２１）。そして、取得した呼吸状態が呼気を示す場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、呼気検出部９は、呼気フラグをＯＮに設定する。一方、取得した呼吸状態が吸気を示す場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、呼気検出部９は、呼気フラグをＯＦＦに設定する。

図２に戻り、覚醒処理部１０は、呼気フラグがＯＮに設定されるまで、呼気フラグの取得を繰り返す。そして、呼気フラグがＯＮに設定されると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、覚醒処理部１０は、ミストを噴射させる（ステップＳ１０）。つまり、ステップＳ１０では、運転者の呼気のタイミングで、ミストを噴射させることになる。そして、運転者の覚醒度の低下が検出されなくなるまで、上記処理を繰り返し、運転者の呼気のタイミングでミストを噴射させる。

図４は、覚醒装置の動作を示すタイミングチャートである。図４（ａ）は、エアコンの起動状態を示しており、図４（ｂ）は、車室内の温度を示しており、図４（ｃ）は、ミストの噴射タイミング及び噴射量を示しており、図４（ｄ）は、運転者の呼吸のタイミングを示している。

図に示すように、αの時点で、運転者の覚醒度の低下が検出されると、覚醒処理部１０により、エアコンが起動されて運転者に冷気が送風される。その後、所定時間が経過すると、車室内の温度が低下してくる。

また、運転者の覚醒度の低下が検出されると、覚醒処理部１０により、ミスト噴射装置５が制御され、覚醒度の低下が検出されなくなるまで、運転者の呼気のタイミングで一定量のミストが噴射される。

このように、第１の実施形態に係る覚醒装置１によれば、運転者が息を吐く（呼気）タイミングにミストを噴射するタイミングが同期されるため、運転者が息を吐くタイミングでミストが噴射される。つまり、運転者が息を吸っていないときにミストが噴射されるため、噴射されたミストを運転者が吸い込んでしまうことを抑制することができる。

また、ミストの噴射と冷気の送風との二重の冷却作用により、顔や首を冷やすことができるため、覚醒度をより高くすることができる。更に、ミストが噴射されると、冷えた水が運転者の顔及び首に当たるため、覚醒の即効性を得ることができる。

また、顔位置検出部８で検出した運転者の顔及び首の位置に向けて、ミストを噴射し、また、冷気を送風するため、運転者の身長や座席位置によらず、覚醒効果を一定に保つことができる。

［第２実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る覚醒装置が、第１の実施形態に係る覚醒装置１と異なる点は、ミストの噴射量のみである。

つまり、覚醒処理部１０は、運転者の覚醒度の低下を検出して、エアコンから冷気を送風させると、まず、運転者の呼気のタイミングで一定量のミストを噴射させる。その際、覚醒処理部１０は、エアコンに内蔵されている温度センサを参照して、車室内の温度を観察する。そして、エアコンにより車室内の温度が下がっていくに従い、ミストの噴射量を減らして、運転者の呼気のタイミングでミストを噴射する。なお、運転者の覚醒度の低下が検出されなくなるまでの間に、運転者を覚醒するために十分な温度まで冷えたと判断した場合は、ミストの噴射を停止（噴射量をゼロとする）させてもよい。

図５は、第２の実施形態に係る覚醒装置の動作を示すタイミングチャートである。図５（ａ）は、エアコンの起動状態を示しており、図５（ｂ）は、車室内の温度を示しており、図５（ｃ）は、ミストの噴射タイミング及び噴射量を示しており、図５（ｄ）は、運転者の呼吸のタイミングを示している。

図に示すように、αの時点で、運転者の覚醒度の低下が検出されると、第１の実施形態と同様に、覚醒処理部１０により、エアコンが起動されて冷気が送風される。その後、所定時間が経過すると、車室内の温度が低下してくる。

一方、運転者の覚醒度の低下が検出されて、覚醒処理部１０により、ミスト噴射装置５が制御されると、まず、運転者の呼気のタイミングで一定量のミストが噴射される。その後、車室内の温度の低下に従い、噴射量が減らされながら、運転者の呼気のタイミングでミストが噴射される。

このように、第２の実施形態に係る覚醒装置によれば、ミストの噴射に加え、冷気を送風することでも運転者の覚醒度を高めることができる。しかも、この冷気の送風による車室内の温度変化によりミストの噴射量を調整することで、運転者の覚醒度を適切に高めつつ、過剰にミストを噴射することにより運転者に与える不快感を低減させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、覚醒度が低下する場合として、居眠りをしている場合を例にとって説明したが、例えば、覚醒度が低下する場合として、飲酒している場合としても良い。この場合、飲酒検出装置により運転者の飲酒状態を検出し、もし、運転者が飲酒していると判断した場合は、覚醒度が低下していると判断して、運転者の呼気のタイミングで、冷気を送風し、ミストを噴射する。

第１の実施形態に係る覚醒装置のブロック構成を示した図である。 ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 呼気フラグ設定処理動作を示したフローチャートである。 覚醒装置の動作を示すタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る覚醒装置の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１…覚醒装置、２…ＥＣＵ（覚醒装置）、９…呼気検出部（呼気取得手段）、１０…覚醒処理部（同期手段、冷気送風手段、調整手段）。

Claims (2)

1. 覚醒度の低下を検出した対象者に対して液体を噴射する覚醒装置において、
   前記対象者の呼気のタイミングを取得する呼気取得手段と、
   前記呼気のタイミングと前記液体を噴射するタイミングとを同期させる同期手段と、
   を備えることを特徴とする覚醒装置。
2. 覚醒度の低下を検出した対象者に対して冷気を送風する冷気送風手段と、
   前記冷気送風手段による車室内の温度変化に基づき、前記液体の噴射量を調整する調整手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の覚醒装置。

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