JP2009096327A

JP2009096327A - 飲酒状態検出装置

Info

Publication number: JP2009096327A
Application number: JP2007269908A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hirano; 英明平野
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】運転者の体に触れることなく、運転者の飲酒状態を判定することができる飲酒状態検出装置２０を提供する。
【解決手段】本発明の飲酒状態検出装置２０は、運転希望者が発声した単語の特徴量と、当該単語の特徴量として予め登録してある特徴量との類似度に基づいて、当該運転希望者が飲酒状態にあるか否かを判定する。飲酒状態にないと判定した場合、飲酒状態検出装置２０は、エンジンの始動禁止を解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、当該車両をこれから運転しようとする運転希望者の飲酒状態を判定する装置に関する。

特許文献１には、運転を行う者の手が触れる位置に、アルコール成分により物理特性を変化させるセンサ素子を設け、当該センサ素子によって運転者の手から出る汗に含まれるアルコール濃度を測定することにより、運転者が飲酒状態か否かを判定するチェック装置が開示されている。

特開平２００５−２２４３１９号公報

しかし、特許文献１のセンサ素子は、運転者によって直接触れられるため、運転者が何度も触れているうちに、センサ素子の表面が汚れ、正しく測定を行うことができなくなる場合がある。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、運転者の体に触れることなく、運転者の飲酒状態を判定することにある。

上記課題を解決するために、本発明の飲酒状態検出装置は、運転希望者が発声した言葉の特徴量と、当該言葉の特徴量として予め登録してある特徴量との類似度に基づいて、当該運転希望者が飲酒状態にあるか否かを判定する。

例えば、本発明は、車両に搭載される飲酒状態検出装置であって、これから車両を運転しようとする運転希望者に発声させる言葉を、運転希望者に指示する言葉指示手段と、運転希望者に発声させる言葉の特徴量を示す情報を格納する特徴量格納手段と、マイクを介して、運転希望者が発声した音声を示す音声信号を取得する音声信号取得手段と、音声信号取得手段によって取得された音声信号から、当該音声信号が示す言葉の特徴量を算出し、算出した特徴量と、特徴量格納手段に格納されている特徴量とを比較して、類似しているほど高い値を示す尤度を算出する尤度算出手段と、尤度算出手段によって算出された尤度が、予め定められた値以上である場合に、運転希望者が飲酒状態にないと判定し、尤度算出手段によって算出された尤度が、予め定められた値未満である場合に、運転希望者が飲酒状態にあると判定する飲酒状態判定手段とを備えることを特徴とする飲酒状態検出装置を提供する。

本発明の飲酒状態検出装置によれば、運転者の体に触れることなく、運転者の飲酒状態を判定することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る飲酒状態検出システム１０の構成の一例を示すシステム構成図である。飲酒状態検出システム１０は、スピーカ１１、入力装置１２、マイク１３、および飲酒状態検出装置２０を備える。飲酒状態検出装置２０は、特徴量格納部２１、言葉指示部２２、音声信号取得部２３、尤度算出部２４、飲酒状態判定部２５、およびエンジン始動禁止部２６を有する。

特徴量格納部２１には、例えば図２に示すように、番号２１０に対応付けて、所定の言葉の発声を指示する質問２１１、当該質問２１１に対する回答２１２、および当該回答２１２を発声した場合の音声の特徴量２１３を示す情報が格納されている。

言葉指示部２２は、スピーカ１１を介して運転希望者から飲酒判定を指示された場合に、特徴量格納部２１内の質問を１つ選択し、選択した質問を合成音声によりスピーカ１１を介して出力すると共に、選択した質問に対応する番号を尤度算出部２４に通知する。そして、言葉指示部２２は、音声信号の取得を音声信号取得部２３に指示すると共に、質問を出力した旨を飲酒状態判定部２５に通知する。

音声信号取得部２３は、音声信号の取得を言葉指示部２２から指示された場合に、マイク１３を介して所定時間（例えば１０秒間）の音声信号を取得し、取得した音声信号を尤度算出部２４へ送る。

尤度算出部２４は、音声信号取得部２３から音声信号を受信した場合に、受信した音声信号が示す言葉の特徴量を算出する。そして、尤度算出部２４は、算出した特徴量と、言葉指示部２２から通知された番号に対応付けられて特徴量格納部２１に格納されている回答の特徴量とを比較し、類似しているほど高い値を示す尤度を算出し、算出した尤度を飲酒状態判定部２５へ送る。

飲酒状態判定部２５は、質問を出力した旨を言葉指示部２２から通知された場合に、質問が出力されてから所定時間以内（例えば１０秒以内）に尤度算出部２４から尤度を受け取ったか否かを判定する。質問が出力されてから所定時間以内に尤度算出部２４から尤度を受け取った場合、飲酒状態判定部２５は、当該尤度が予め定められた閾値以上か否かを判定する。尤度算出部２４から受け取った尤度が予め定められた閾値以上である場合、飲酒状態判定部２５は、エンジンの始動をエンジン始動禁止部２６に指示する。

質問が出力されてから所定時間以内に尤度算出部２４から尤度を受け取らなかった場合、または、尤度算出部２４から受け取った尤度が予め定められた閾値未満である場合、飲酒状態判定部２５は、飲酒状態である可能性が高いと判定し、車両の運転が許可されない旨をスピーカ１１を介してユーザに通知する。

このように、質問に対して即座に答えられない場合、または、質問に対する回答の特徴量が飲酒状態でないときの回答の特徴量と大きく異なる場合に、飲酒状態である可能性が高いと判定するため、飲酒状態検出装置２０は、運転希望者の飲酒状態を精度よく検出することができる。

エンジン始動禁止部２６は、車両のエンジンの始動を禁止しており、飲酒状態判定部２５からエンジンの始動が指示された場合に、エンジンの始動禁止を解除する。このように、運転希望者は、飲酒状態判定部２５によって、運転希望者が飲酒状態でないと判定された場合に、車両のエンジンを始動させることができる。

なお、特徴量格納部２１の特徴量２１３には、運転希望者が飲酒状態でないときに回答２１２を発声した音声の特徴量が予め取得されて格納されていることが好ましい。これにより、登録された本人以外の者が、飲酒状態検出装置２０による飲酒判定を実行したとしても、予め登録されている本人の音声の特徴量との差異が大きいため、飲酒状態にないと判定されにくくなる。そのため、予め登録されている本人以外の者の飲酒判定により、飲酒状態にある本人が車両を運転してしまうような不正を防止することができる。

図３は、飲酒状態検出装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。スピーカ１１を介して運転希望者から飲酒判定を指示された場合に、飲酒状態検出装置２０は、本フローチャートに示す動作を開始する。

まず、言葉指示部２２は、特徴量格納部２１内の質問を１つ選択し、選択した質問を合成音声によりスピーカ１１を介して出力することにより、運転希望者に発声させる言葉を指示する（Ｓ１００）。そして、言葉指示部２２は、選択した質問に対応する番号を尤度算出部２４に通知し、音声信号の取得を音声信号取得部２３に指示し、質問を出力した旨を飲酒状態判定部２５に通知する。

次に、音声信号取得部２３は、マイク１３を介して所定時間分の音声信号を取得して尤度算出部２４へ送る（Ｓ１０１）。そして、尤度算出部２４は、音声信号取得部２３から受信した音声信号が示す言葉の特徴量を算出する。そして、尤度算出部２４は、算出した特徴量と、言葉指示部２２から通知された番号に対応付けられて特徴量格納部２１に格納されている回答の特徴量とを比較して尤度を算出し（Ｓ１０２）、算出した尤度を飲酒状態判定部２５へ送る。

次に、飲酒状態判定部２５は、言葉指示部２２によって質問が出力されてから所定時間以内に尤度算出部２４から尤度を受け取ったか否かを判定する（Ｓ１０３）。質問が出力されてから所定時間以内に尤度算出部２４から尤度を受け取った場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、飲酒状態判定部２５は、当該尤度が予め定められた閾値以上か否かを判定する（Ｓ１０４）。

尤度算出部２４から受け取った尤度が予め定められた閾値以上である場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、飲酒状態判定部２５は、エンジンの始動をエンジン始動禁止部２６に指示する。そして、エンジン始動禁止部２６は、エンジンの始動禁止を解除し（Ｓ１０５）、飲酒状態検出装置２０は本フローチャートに示す動作を終了する。

質問が出力されてから所定時間以内に尤度算出部２４から尤度を受け取らなかった場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、または、尤度算出部２４から受け取った尤度が予め定められた閾値未満である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、飲酒状態判定部２５は、飲酒状態である可能性が高いと判定し、車両の運転が許可されない旨をスピーカ１１を介してユーザに通知し（Ｓ１０６）、飲酒状態検出装置２０は本フローチャートに示す動作を終了する。

図４は、飲酒状態検出装置２０の機能を実現するコンピュータ３０のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３４、入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３５、出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３６、およびメディアインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３７を備える。

ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３またはＨＤＤ３４に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ３３は、コンピュータ３０の起動時にＣＰＵ３１が実行するブートプログラムや、コンピュータ３０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。ＨＤＤ３４は、ＣＰＵ３１によって実行されるプログラムを格納する。

入力インターフェイス３５は、入力装置１２およびマイク１３等からの信号を受信してＣＰＵ３１へ送る。ＣＰＵ３１は、入力インターフェイス３５を介して、入力装置１２およびマイク１３等を制御し、入力インターフェイス３５を介して、入力装置１２およびマイク１３等から信号を取得する。

出力インターフェイス３６は、ＣＰＵ３１から取得したデータを、スピーカ１１等へ出力する。ＣＰＵ３１は、出力インターフェイス３６を介して、スピーカ１１等を制御し、生成したデータを、出力インターフェイス３６を介して、スピーカ１１等へ出力する。

メディアインターフェイス３７は、記録媒体３８に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ３２に提供する。ＲＡＭ３２を介してＣＰＵ３１に提供されるプログラムは、記録媒体３８に格納されている。当該プログラムは、記録媒体３８から読み出されて、ＲＡＭ３２を介してコンピュータ３０にインストールされ、ＣＰＵ３１によって実行される。記録媒体３８は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。

コンピュータ３０にインストールされて実行されるプログラムは、コンピュータ３０を、特徴量格納部２１、言葉指示部２２、音声信号取得部２３、尤度算出部２４、飲酒状態判定部２５、およびエンジン始動禁止部２６として機能させる。

コンピュータ３０は、これらのプログラムを、記録媒体３８から読み取って実行するが、他の例として、コンピュータ３０に通信機能を設け、通信回線を介してこれらのプログラムを取得するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明した。

上記説明から明らかなように、本実施形態の飲酒状態検出システム１０によれば、運転者の体に触れることなく、運転者の飲酒状態を判定することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記した実施形態において、飲酒状態検出装置２０は、音声により運転希望者に発声させる言葉を指示することにより、運転希望者の飲酒による聞き取り能力の低下も含めて飲酒判定を実行するが、本発明はこれに限られない。

例えば、他の形態として、言葉指示部２２は、質問を表示装置に表示することにより、運転希望者に発声させる言葉を指示するようにしてもよい。これにより、飲酒状態検出装置２０は、運転希望者の飲酒による読み取り能力の低下も含めて飲酒判定を実行することができる。

また、さらに他の形態として、質問の一部を音声により出力し、質問の残りを表示装置に表示することにより、運転希望者の飲酒による聞き取り能力および読み取り能力の低下も含めて飲酒判定を実行するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、１名の運転希望者を想定したが、他の形態として、１台の車両を複数の者が運転する可能性がある場合には、運転希望者毎に、特徴量格納部２１を予め複数用意し、運転希望者を指定して飲酒チェックを行うようにしてもよい。これにより、飲酒状態でないにもかかわらず飲酒状態と判定される確率を低くすることができる。

また、上記した実施形態において、飲酒状態検出装置２０は、指定した言葉を運転希望者に発声させたが、他の形態として、文字の手書き入力を受け付けるセンサを飲酒状態検出装置２０に設け、指定した言葉や図形を運転希望者に書かせ、予め登録してある言葉や図形の形状との差異に基づいて運転希望者の飲酒判定を行うようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る飲酒状態検出システム１０の構成の一例を示すシステム構成図である。特徴量格納部２１に格納されるデータの構造の一例を示す図である。飲酒状態検出装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。飲酒状態検出装置２０の機能を実現するコンピュータ３０の一例を示すハードウェア構成図である。

符号の説明

１０・・・飲酒状態検出システム、１１・・・スピーカ、１２・・・入力装置、１３・・・マイク、２０・・・飲酒状態検出装置、２１・・・特徴量格納部、２１０・・・番号、２１１・・・質問、２１２・・・回答、２１３・・・特徴量、２２・・・言葉指示部、２３・・・音声信号取得部、２４・・・尤度算出部、２５・・・飲酒状態判定部、２６・・・エンジン始動禁止部、３０・・・コンピュータ、３１・・・ＣＰＵ、３２・・・ＲＡＭ、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ＨＤＤ、３５・・・入力インターフェイス、３６・・・出力インターフェイス、３７・・・メディアインターフェイス、３８・・・記録媒体

Claims

車両に搭載される飲酒状態検出装置であって、
これから車両を運転しようとする運転希望者に発声させる言葉を、前記運転希望者に指示する言葉指示手段と、
前記運転希望者に発声させる言葉の特徴量を示す情報を格納する特徴量格納手段と、
マイクを介して、前記運転希望者が発声した音声を示す音声信号を取得する音声信号取得手段と、
前記音声信号取得手段によって取得された音声信号から、当該音声信号が示す言葉の特徴量を算出し、算出した特徴量と、前記特徴量格納手段に格納されている特徴量とを比較して、類似しているほど高い値を示す尤度を算出する尤度算出手段と、
前記尤度算出手段によって算出された尤度が、予め定められた値以上である場合に、前記運転希望者が飲酒状態にないと判定し、
前記尤度算出手段によって算出された尤度が、予め定められた値未満である場合に、前記運転希望者が飲酒状態にあると判定する飲酒状態判定手段と
を備えることを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記言葉指示手段は、
前記運転希望者に発声させる言葉を、スピーカを介して音声により指示することを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記言葉指示手段は、
前記運転希望者に発声させる言葉を、表示装置に表示することにより指示することを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記特徴量格納手段には、
前記運転希望者に発声させる複数の異なる言葉のそれぞれに対応付けて、当該言葉の発声を指示する質問、および、当該言葉の特徴量が格納されており、
前記言葉指示手段は、
前記特徴量格納手段に格納されているいずれかの質問を前記運転希望者へ出力することにより、当該質問に対する回答を示す言葉の発声を前記運転希望者に指示し、
前記尤度算出手段は、
前記特徴量格納手段を参照して、前記言葉指示手段によって出力された質問に対する回答が示す言葉の特徴量と、前記音声信号取得手段によって取得された音声信号が示す言葉の特徴量とから尤度を算出することを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記特徴量格納手段には、
前記運転者が飲酒状態でないときに発声した言葉の特徴量が格納されていることを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記飲酒状態判定手段は、
前記言葉指示手段によって、前記運転希望者に発声させる言葉が指示されてから予め定められた時間以内に、前記音声信号取得手段が、前記運転希望者からの音声信号を取得しなかった場合に、前記運転希望者が飲酒状態であると判定することを特徴とする飲酒状態検出装置。
請求項１から６のいずれか一項に記載の飲酒状態検出装置であって、
前記飲酒状態判定手段によって、前記運転希望者が飲酒状態にないと判定されるまで、車両のエンジンの始動を禁止するエンジン始動禁止手段をさらに備えることを特徴とする飲酒状態検出装置。