JP2013027514A - Driver condition determining apparatus, and driver condition determination method - Google Patents

Driver condition determining apparatus, and driver condition determination method Download PDF

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洋志 清水
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剛司 寸田
Hiroaki Miura
宏明 三浦
Haruo Matsuo
治夫 松尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driver condition determining apparatus capable of determining the fact that a driver yawns appropriately.SOLUTION: The driver condition determining apparatus includes a respiratory signal output means 10 that detects the respiratory motion of the driver and outputs a respiratory signal corresponding to the breath of the driver, and a determination means 20 that determines whether the driver yawns based on the respiratory signal.

Description

本発明は、運転者状態判定装置および運転者状態判定方法に関するものである。   The present invention relates to a driver state determination device and a driver state determination method.

従来より、対象人物の口周辺部分の画像データに基づいて、対象人物があくびをしたか否かを判定する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for determining whether a target person has yawned based on image data of a portion around the mouth of the target person is known (for example, Patent Document 1).

特開平8−257017号公報JP-A-8-257017

しかしながら、従来技術では、対象人物の口周辺部分の画像データに基づいて、対象人物があくびをしたか否かを判定しているため、対象人物があくびをする際に、口周辺部分を手で覆った場合や、口を開けるのを我慢した場合には、対象人物があくびをしたか否かを適切に判定することができない場合があった。   However, in the prior art, since it is determined whether or not the target person yawns based on the image data around the mouth of the target person, when the target person yawns, When covered or withstood to open the mouth, it may not be possible to appropriately determine whether or not the target person has yawned.

本発明が解決しようとする課題は、運転者があくびをしたか否かを適切に判定することが可能な運転者状態判定装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a driver state determination device capable of appropriately determining whether or not a driver yawns.

本発明は、運転者の呼吸運動を検出し、検出した運転者の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することで、上記課題を解決する。   The present invention solves the above problem by detecting the driver's respiratory motion and determining whether the driver yawns based on the detected driver's respiratory motion.

本発明によれば、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者があくびをしたか否かの判定をより適切に行うことができる。   According to the present invention, since it is possible to determine whether or not the driver yawns based on the actual breathing motion of the driver, it is possible to more appropriately determine whether or not the driver yawns. be able to.

第1実施形態に係る運転者状態判定装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the driver | operator state determination apparatus which concerns on 1st Embodiment. 運転者状態判定装置を適用した車両の運転席に運転者が着座した状態を示す車両の側面図である。It is a side view of vehicles showing the state where a driver sat down in the driver's seat of vehicles to which a driver state judging device is applied. 図2のA矢視図である。FIG. 3 is a view as seen from an arrow A in FIG. 2. 図4(A)は、運転者の呼吸運動に応じて出力された呼吸信号の一例を示すグラフであり、図4(B)は、図4(A)に示す呼吸信号に基づいて検出された、運転者の呼吸の深さを示すグラフである。FIG. 4A is a graph showing an example of a respiratory signal output in accordance with the driver's respiratory motion, and FIG. 4B is detected based on the respiratory signal shown in FIG. It is a graph which shows a driver | operator's breathing depth. 運転者の呼吸の深さと運転者の呼吸の長さとを検出する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to detect the depth of a driver | operator's respiration, and the length of a driver | operator's respiration. 第1実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driver | operator state determination process which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る運転者状態判定装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the driver | operator state determination apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driver | operator state determination process which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る運転者状態判定装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the driver | operator state determination apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driver | operator state determination process which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される運転者状態判定装置を例示して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a driver state determination device mounted on a vehicle will be described as an example.

≪第1実施形態≫
図1は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100の構成を示す構成図である。第1実施形態に係る運転者状態判定装置100は、図1に示すように、圧力センサ10および処理装置20を備えている。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a driver state determination device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the driver state determination device 100 according to the first embodiment includes a pressure sensor 10 and a processing device 20.

圧力センサ10は、たとえば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)フィルムなどの圧電素子を用いたセンサであり、運転者の呼吸運動により圧力センサ10に生じる圧力変化を検出し、検出した圧力変化を電気信号(呼吸信号)に変換して、処理装置20に出力する。以下においては、図2および図3を参照して、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号の検出方法について説明する。なお、図2は、運転者状態判定装置100を搭載した車両の運転席に運転者が着座した状態を示す車両の側面図であり、図3は図2のA矢視図である。   The pressure sensor 10 is a sensor using a piezoelectric element such as a polyvinylidene fluoride (PVDF) film, for example, detects a pressure change generated in the pressure sensor 10 due to a driver's breathing motion, and detects the detected pressure change as an electric signal ( (Respiration signal) and output to the processing device 20. Below, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the detection method of the respiration signal according to a driver | operator's respiration motion is demonstrated. 2 is a side view of the vehicle showing a state in which the driver is seated on the driver's seat of the vehicle on which the driver state determination device 100 is mounted, and FIG. 3 is a view as seen from the arrow A in FIG.

図2に示すように、シート1は、運転者(乗員)2の背面を支持するシートバック3と運転者2の下肢を支持するシートクッション4とを有する。また、図3に示すように、シートクッション4の車幅方向内側のシート側部(シート側部)5には、シートベルト6のタング6aを差し込むシートベルトバックル7をシートバック3に支持するためのステー8が取り付けられている。ステー8は、ステー取り付け部9を介してシート側部5に取り付けられている。ステー取り付け部9はボルト締めによりステー8を固定しているが、図示しないワッシャとスプリングワッシャとをステー8とシート側部5との間に挿入しているため、ステー8は車幅方向に揺動可能となっている。ステー取り付け部9は、シートクッション4の内部に位置するブラケット(不図示)に固定されている。   As shown in FIG. 2, the seat 1 includes a seat back 3 that supports the back surface of the driver (occupant) 2 and a seat cushion 4 that supports the lower limbs of the driver 2. Further, as shown in FIG. 3, a seat belt buckle 7 into which a tongue 6 a of the seat belt 6 is inserted is supported on the seat back 3 on the seat side portion (seat side portion) 5 on the inner side in the vehicle width direction of the seat cushion 4. Stay 8 is attached. The stay 8 is attached to the seat side part 5 via a stay attaching part 9. The stay attaching portion 9 fixes the stay 8 by bolting. However, since a washer and a spring washer (not shown) are inserted between the stay 8 and the seat side portion 5, the stay 8 swings in the vehicle width direction. It is possible to move. The stay attaching portion 9 is fixed to a bracket (not shown) located inside the seat cushion 4.

そして、ステー8のシート側の側面(ステー側面)11とシート側部5との間に、圧力センサ10が介在している。圧力センサ10は、ステー側面11に固定されており、シート側部5とステー側面11との間の距離の変化を圧力変化として検出し、電気信号(呼吸信号)に変換して出力する。   A pressure sensor 10 is interposed between the seat side surface (stay side surface) 11 of the stay 8 and the seat side portion 5. The pressure sensor 10 is fixed to the stay side surface 11, detects a change in the distance between the seat side portion 5 and the stay side surface 11 as a pressure change, converts it into an electrical signal (a breathing signal), and outputs it.

運転者2の呼吸運動に応じてシートベルト6が伸縮すると、これにより発した力はシートベルト6を介してシートベルトバックル7に伝わる。そして、シートベルトバックル7とステー8とはステー取り付け部9を軸にして車幅方向(図3中の矢印方向)に揺動し、ステー側面11とシート側部5との間の距離が変化する。圧力センサ10は、このようなシート側部5とステー側面11との間の距離の変化を圧力変化として検出することで、運転者2の呼吸状態を検出することができるようになっている。特に、本実施形態では、圧力センサ10をステー8とシート側部5との間に挟装したため、運転者2の呼吸によりステー8が車幅方向に揺動する際、シートベルトバックル7を力点、ステー8のステー取り付け部9を支点、圧力センサ10とシート側部5との接触部分を作用点とする梃子の原理が発現することで、圧力センサ10により検出される呼吸信号の電圧値の振幅を大きく変化させることができ、より高感度に圧力変化を検出できるようなっている。   When the seat belt 6 expands and contracts according to the breathing motion of the driver 2, the force generated thereby is transmitted to the seat belt buckle 7 via the seat belt 6. The seat belt buckle 7 and the stay 8 swing in the vehicle width direction (in the direction of the arrow in FIG. 3) about the stay mounting portion 9, and the distance between the stay side surface 11 and the seat side portion 5 changes. To do. The pressure sensor 10 can detect the breathing state of the driver 2 by detecting such a change in the distance between the seat side portion 5 and the stay side surface 11 as a pressure change. In particular, in this embodiment, since the pressure sensor 10 is sandwiched between the stay 8 and the seat side portion 5, when the stay 8 swings in the vehicle width direction due to the breathing of the driver 2, the seat belt buckle 7 is applied to the power point. The lever principle is developed with the stay mounting portion 9 of the stay 8 as a fulcrum and the contact portion between the pressure sensor 10 and the seat side portion 5 as an action point, so that the voltage value of the respiratory signal detected by the pressure sensor 10 can be reduced. The amplitude can be greatly changed, and the pressure change can be detected with higher sensitivity.

ここで、図4(A)は、圧力センサ10により出力された呼吸信号の一例を示すグラフであり、図4(B)は、図4(A)に示す呼吸信号に基づいて検出された、運転者の呼吸の深さを示すグラフである。なお、図4(A)のグラフにおいて、横軸は時間、縦軸は電圧を示しており、図4(B)のグラフにおいて、横軸は時間、縦軸は運転者の呼吸の深さを示している。   Here, FIG. 4 (A) is a graph showing an example of the respiratory signal output by the pressure sensor 10, and FIG. 4 (B) is detected based on the respiratory signal shown in FIG. 4 (A). It is a graph which shows the depth of breathing of a driver. 4A, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In the graph of FIG. 4B, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the breathing depth of the driver. Show.

運転者の呼吸運動に応じてステー8が車幅方向に揺動すると、図4(A)に示すように、圧力センサ10により波形の呼吸信号が出力される。たとえば、運転者の1回の呼吸運動では、シートベルト6が1回伸縮し、ステー8が車幅方向に1往復することで、図4(A)に示す呼吸信号のうち1周期分の呼吸信号が出力されることとなる。そして、運転者の呼吸運動が繰り返されることで、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じて、波形の呼吸信号が出力されることとなる。このように、呼吸信号は、運転者の実際の呼吸運動に対応する。具体的には、図5に示すように、呼吸信号の振幅が呼吸の深さBtに対応し、呼吸信号の周期は呼吸の長さLtに対応している。そのため、本実施形態では、この呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さを検出することができるようになっている。なお、図5は、呼吸信号に基づいて運転者の呼吸の深さおよび運転者の呼吸の長さを検出する方法を説明するための図であり、図4(A)と同様に、横軸は時間、縦軸は電圧を示している。   When the stay 8 swings in the vehicle width direction in accordance with the driver's breathing motion, a waveform breathing signal is output by the pressure sensor 10 as shown in FIG. For example, in one breathing exercise of the driver, the seat belt 6 expands and contracts once, and the stay 8 reciprocates once in the vehicle width direction, thereby breathing for one cycle of the breathing signal shown in FIG. A signal is output. Then, by repeating the driver's respiratory motion, a waveform respiratory signal is output in accordance with the driver's respiratory motion, as shown in FIG. Thus, the breathing signal corresponds to the driver's actual breathing motion. Specifically, as shown in FIG. 5, the amplitude of the respiration signal corresponds to the respiration depth Bt, and the respiration signal period corresponds to the respiration length Lt. Therefore, in this embodiment, the depth of breathing of the driver can be detected based on this breathing signal. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of detecting the depth of breathing of the driver and the length of breathing of the driver based on the breathing signal. Similarly to FIG. 4A, the horizontal axis Represents time, and the vertical axis represents voltage.

図1に戻り、処理装置20について説明する。処理装置20は、運転者があくびをしたか否かを判定するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)とから構成される。   Returning to FIG. 1, the processing device 20 will be described. The processing device 20 includes a ROM (Read Only Memory) that stores a program for determining whether the driver yawns, a CPU (Central Processing Unit) that executes the program stored in the ROM, and an access It is composed of a RAM (Random Access Memory) that functions as a possible storage device.

そして、処理装置20は、ROMに格納したプログラムをCPUにより実行することにより、運転者の呼吸の深さを検出する呼吸深さ検出機能と、運転者があくびをしたか否かを判定するあくび判定機能と、運転者の覚醒状態を判定する覚醒状態判定機能とを実現する。以下に、処理装置20が備える各機能について説明する。   Then, the processing device 20 executes a program stored in the ROM by the CPU, so that the breathing depth detection function for detecting the breathing depth of the driver and the yawn that determines whether or not the driver yawns. A determination function and an arousal state determination function for determining a driver's arousal state are realized. Below, each function with which the processing apparatus 20 is provided is demonstrated.

処理装置20の呼吸深さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、取得した呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtを検出する。具体的には、呼吸深さ検出機能は、図5に示すように、運転者の1回の呼吸運動で得られる1周期分の呼吸信号の振幅を、運転者の呼吸の深さBtとして検出する。これにより、処理装置20は、たとえば、図4(A)に示す呼吸信号に基づいて、図4(B)に示すように、運転者の呼吸の深さBtを周期的に検出することができる。   The respiration depth detection function of the processing device 20 acquires the respiration signal output from the pressure sensor 10, and detects the respiration depth Bt of the driver based on the acquired respiration signal. Specifically, as shown in FIG. 5, the breathing depth detection function detects the amplitude of the breathing signal for one cycle obtained by one breathing motion of the driver as the breathing depth Bt of the driver. To do. Accordingly, the processing device 20 can periodically detect the breathing depth Bt of the driver as shown in FIG. 4B based on the respiratory signal shown in FIG. 4A, for example. .

処理装置20のあくび判定機能は、運転者があくびをしたか否かの判定を行う。具体的には、あくび判定機能は、呼吸深さ検出機能により検出された運転者の呼吸の深さBtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶した運転者の呼吸の深さBtの平均値を、図4(B)に示すように、運転者の通常時の呼吸の深さB0として算出する。そして、あくび判定機能は、呼吸深さ検出機能により検出される運転者の呼吸の深さBtを、運転者の通常時の呼吸の深さB0と比較することで、運転者があくびをしたか否かの判定を行う。なお、運転者があくびをしたか否かを判定する方法については、後述する。   The yawning determination function of the processing device 20 determines whether or not the driver yawns. Specifically, the yawning determination function stores the driver's breathing depth Bt detected by the breathing depth detection function in the RAM of the processing device 20, and the stored driver's breathing depth Bt. As shown in FIG. 4B, the average value is calculated as the driver's normal breathing depth B0. The yawning determination function compares the driver's breathing depth Bt detected by the breathing depth detection function with the driver's normal breathing depth B0 to determine whether the driver yawned. Determine whether or not. A method for determining whether or not the driver yawns will be described later.

処理装置20の覚醒状態判定機能は、あくび判定機能の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態を判定する。具体的には、覚醒状態判定機能は、あくび判定機能により運転者があくびをしたものと判定された場合に、運転者の覚醒度が、運転者が居眠りをする可能性のある所定値以下であり、運転者の覚醒状態は低い状態であるものと判断する。一方、覚醒状態判定機能は、あくび判定機能により運転者があくびをしたものと判定されなかった場合には、運転者の覚醒状態は低い状態ではないと判断する。   The awake state determination function of the processing device 20 determines the driver's awake state based on the determination result of the yawn determination function. Specifically, the arousal state determination function is configured such that when the yawn determination function determines that the driver yawns, the driver's arousal level is equal to or less than a predetermined value at which the driver may fall asleep. Yes, it is determined that the driver's arousal state is low. On the other hand, the awakening state determination function determines that the driver's awakening state is not in a low state when the yawning determination function does not determine that the driver yawns.

続いて、図6を参照して、第1実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図6は、第1実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、処理装置20により行われる。   Next, with reference to FIG. 6, the driver state determination process according to the first embodiment will be described. Here, FIG. 6 is a flowchart showing a driver state determination process according to the first embodiment. Note that the processing described below is performed by the processing device 20.

まず、ステップS101では、呼吸深さ検出機能により、運転者の呼吸の深さBtの検出が行われる。ここで、本実施形態において、圧力センサ10は、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号を処理装置20に対して出力している。呼吸深さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の1周期ごとの振幅を、運転者の呼吸の深さBtとして検出する。なお、ステップS101において、呼吸深さ検出機能は、運転者の呼吸運動に応じた運転者の呼吸の深さBtを、呼吸信号の1周期ごとに検出する。そのため、本実施形態においては、ステップS101以降の処理も、呼吸信号の1周期ごとに行われる。   First, in step S101, the respiration depth Bt of the driver is detected by the respiration depth detection function. Here, in the present embodiment, the pressure sensor 10 outputs a respiration signal corresponding to the respiration motion of the driver to the processing device 20 as shown in FIG. The respiration depth detection function acquires the respiration signal output from the pressure sensor 10, and detects the amplitude of the acquired respiration signal for each cycle as the respiration depth Bt of the driver as shown in FIG. . In step S101, the breathing depth detection function detects the breathing depth Bt of the driver according to the breathing motion of the driver for each cycle of the breathing signal. Therefore, in this embodiment, the process after step S101 is also performed for every period of a respiration signal.

ステップS102では、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されているか否かの判断が行われる。運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されている場合は、ステップS104に進み、一方、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されていない場合には、ステップS103に進む。   In step S102, it is determined whether or not the driver's normal breathing depth B0 is detected by the yawning determination function. If the driver's normal breathing depth B0 is detected, the process proceeds to step S104. If the driver's normal breathing depth B0 is not detected, the process proceeds to step S103. .

ステップS103では、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されていないため、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の深さB0の検出が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS101で検出された運転者の呼吸の深さBtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶している運転者の呼吸の深さBtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の深さB0として算出する。   In step S103, since the driver's normal breathing depth B0 is not detected, the yawning determination function detects the driver's normal breathing depth B0. Specifically, the yawning determination function stores the driver's breathing depth Bt detected in step S101 in the RAM of the processing device 20, and stores the stored driver's breathing depth Bt. The average value is calculated as the driver's normal breathing depth B0.

そして、ステップS104では、あくび判定機能により、呼吸深さ比率Xtの演算が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS103で検出した運転者の通常時の呼吸の深さB0と、ステップS101で検出した運転者の呼吸の深さBtとの比率を、呼吸深さ比率Xt(Xt=Bt/B0)として算出する。   In step S104, the respiration depth ratio Xt is calculated by the yawning determination function. Specifically, the yawning determination function calculates the ratio of the driver's normal breathing depth B0 detected in step S103 and the driver's breathing depth Bt detected in step S101 to the breathing depth ratio. Calculated as Xt (Xt = Bt / B0).

そして、ステップS105では、あくび判定機能により、ステップS104で算出された呼吸深さ比率Xtが、所定の基準値X1よりも大きいか否かの判断が行われる。ここで、所定の基準値X1とは、運転者の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定するための基準値であり、1よりも大きい値、たとえば、1よりも大きく2以下の値とすることができる。呼吸深さ比率Xtが基準値X1よりも大きい場合には、ステップS106に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸深さ比率Xtが基準値X1以下である場合には、ステップS107に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。このように、第1実施形態では、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、X1を1.2に設定した場合には、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0の1.2倍よりも大きい場合)に、運転者があくびをしたものとして判定される。   In step S105, the yawn determination function determines whether the respiration depth ratio Xt calculated in step S104 is greater than a predetermined reference value X1. Here, the predetermined reference value X1 is a reference value for determining whether or not the driver yawns based on the breathing depth of the driver, and is a value larger than 1, for example, 1 It can be set to a value of 2 or more. When the breathing depth ratio Xt is larger than the reference value X1, the process proceeds to step S106, and the driver is determined to have yawned by the yawn determination function. On the other hand, if the breathing depth ratio Xt is equal to or less than the reference value X1, the process proceeds to step S107, and it is determined by the yawn determination function that the driver is not yawning. As described above, in the first embodiment, when the driver's breathing depth Bt is larger than the value based on the driver's normal breathing depth B0 (for example, when X1 is set to 1.2). Is determined that the driver yawns when the driver's breathing depth Bt is greater than 1.2 times the driver's normal breathing depth B0).

そして、ステップS108では、覚醒状態判定機能により、ステップS106またはステップS107の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判断が行われる。具体的には、覚醒状態判定機能は、ステップS106において運転者があくびをしたものと判定された場合には、運転者の覚醒度は、運転者が居眠りする可能性がある所定値以下であり、運転者の覚醒状態は低い状態であると判定する。反対に、覚醒状態判定機能は、ステップS107において運転者があくびをしていないものと判定された場合には、運転者の覚醒状態は低い状態ではないと判定する。なお、覚醒状態判定機能による判定結果は、たとえば、運転者の覚醒状態を適切な状態に誘導するための覚醒状態誘導処理などに用いることができる。   In step S108, the driver's arousal state is determined based on the determination result in step S106 or step S107 by the arousal state determination function. Specifically, when it is determined in step S106 that the driver yawns in the awakening state determination function, the driver's arousal level is equal to or less than a predetermined value that may cause the driver to fall asleep. The driver's arousal state is determined to be low. Conversely, if it is determined in step S107 that the driver is not yawning, the awakening state determination function determines that the driver's awakening state is not in a low state. The determination result by the arousal state determination function can be used, for example, for awakening state guidance processing for guiding the driver's awakening state to an appropriate state.

以上のように、第1実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtを検出し、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0の1.2倍よりも大きい場合)に、運転者はあくびをしたものと判定する。このように、本実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを適切に判定することができる。一方、従来のように、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する構成では、運転者が口周辺部分を手で覆った場合や、運転者が口を開けずにあくびをした場合に、運転者があくびをしたことを検出することができないという問題があった。これに対して、本実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者が口周辺部分を手で覆った場合であっても、あるいは、運転者が口を開けずにあくびをした場合であっても、運転者があくびをしたことを適切に検出することができる。   As described above, in the first embodiment, the driver's respiration depth Bt is detected based on the respiration signal corresponding to the driver's actual respiration motion, and the respiration depth Bt of the driver When the value is greater than the value based on the normal breathing depth B0 of the driver (for example, when the driver's breathing depth Bt is greater than 1.2 times the driver's normal breathing depth B0) ), It is determined that the driver is yawning. Thus, in the present embodiment, it is possible to appropriately determine whether or not the driver yawns based on the driver's actual breathing motion. On the other hand, in the conventional configuration in which it is determined whether or not the driver yawns based on the image data of the driver's mouth peripheral part, the driver covers the mouth peripheral part with his / her hand, When a driver yawns without opening his mouth, there is a problem that it is impossible to detect that the driver yawns. On the other hand, in this embodiment, since it can be determined whether or not the driver yawns based on the driver's actual breathing motion, when the driver covers the mouth peripheral portion by hand Even when the driver yawns without opening his / her mouth, it is possible to appropriately detect that the driver yawns.

≪第2実施形態≫
次に、図7を用いて、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aついて説明する。図7は、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aの構成を示す構成図である。第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
<< Second Embodiment >>
Next, the driver state determination device 100a according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the configuration of the driver state determination device 100a according to the second embodiment. The driver state determination device 100a according to the second embodiment has the same configuration as the driver state determination device 100 according to the first embodiment except for the points described below, and the driver according to the first embodiment. The same operation as the state determination device 100 is performed.

具体的には、第2実施形態に係る処理装置20aは、第1実施形態に係る処理装置20の各機能に加えて、あるいは、第1実施形態に係る処理装置20の呼吸深さ検出機能に代えて、運転者の呼吸の長さを検出する呼吸長さ検出機能を備える。   Specifically, the processing device 20a according to the second embodiment adds to the functions of the processing device 20 according to the first embodiment, or as a breathing depth detection function of the processing device 20 according to the first embodiment. Instead, a breathing length detection function for detecting the breathing length of the driver is provided.

呼吸長さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の周期を、運転者の呼吸の長さLtとして検出する。そして、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtは、あくび判定機能により、運転者があくびをしたか否かの判定に用いられることとなる。   The respiration length detection function acquires the respiration signal output from the pressure sensor 10, and detects the period of the acquired respiration signal as the respiration length Lt of the driver as shown in FIG. The driver's breathing length Lt detected by the breathing length detection function is used to determine whether or not the driver yawns by the yawning determination function.

具体的には、あくび判定機能は、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶した運転者の呼吸の長さLtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の長さL0として算出する。そして、あくび判定機能は、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtを、運転者の通常時の呼吸の長さL0と比較することで、運転者があくびをしたか否かを判定する。なお、運転者があくびをしたか否かを判定する方法については、後述する。   Specifically, the yawning determination function stores the driver's breathing length Lt detected by the breathing length detection function in the RAM of the processing device 20, and the stored driver's breathing length Lt. Is calculated as the driver's normal breathing length L0. The yawning determination function compares the driver's breathing length Lt detected by the breathing length detection function with the driver's normal breathing length L0 to determine whether the driver yawned. Determine whether or not. A method for determining whether or not the driver yawns will be described later.

続いて、図8を参照して、第2実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図8は、第2実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理も、処理装置20により行われる。   Then, with reference to FIG. 8, the driver state determination process which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. Here, FIG. 8 is a flowchart showing a driver state determination process according to the second embodiment. The processing described below is also performed by the processing device 20.

まず、ステップS201では、呼吸長さ検出機能により、運転者の呼吸の長さLtの検出が行われる。ここで、本実施形態において、圧力センサ10は、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号を処理装置20に対して出力している。呼吸長さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の周期を、運転者の呼吸の長さLtとして検出する。なお、ステップS201において、呼吸長さ検出機能は、運転者の呼吸運動に応じた運転者の呼吸の長さLtを、呼吸信号の1周期ごとに検出する。そのため、本実施形態においては、ステップS201以降の処理も、呼吸信号の1周期ごとに行われる。   First, in step S201, the respiration length Lt of the driver is detected by the respiration length detection function. Here, in the present embodiment, the pressure sensor 10 outputs a respiration signal corresponding to the respiration motion of the driver to the processing device 20 as shown in FIG. The respiration length detection function acquires the respiration signal output from the pressure sensor 10, and detects the period of the acquired respiration signal as the respiration length Lt of the driver as shown in FIG. In step S201, the breathing length detection function detects the breathing length Lt of the driver corresponding to the breathing motion of the driver for each cycle of the breathing signal. Therefore, in this embodiment, the process after step S201 is also performed for every period of a respiration signal.

ステップS202では、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されているか否かの判断が行われる。運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されている場合は、ステップS204に進み、一方、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されていない場合には、ステップS203に進む。   In step S202, it is determined whether or not the driver's normal breathing length L0 is detected by the yawning determination function. If the driver's normal breathing length L0 has been detected, the process proceeds to step S204. If the driver's normal breathing length L0 has not been detected, the process proceeds to step S203. .

ステップS203では、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されていないため、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の長さL0の検出が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS201で検出された運転者の呼吸の長さLtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶している運転者の呼吸の長さLtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の長さL0として算出する。   In step S203, since the driver's normal breath length L0 is not detected, the yawn determination function detects the driver's normal breath length L0. Specifically, the yawning determination function stores the driver's breathing length Lt detected in step S201 in the RAM of the processing device 20, and stores the stored driver's breathing length Lt. The average value is calculated as the driver's normal breathing length L0.

そして、ステップS204では、あくび判定機能により、呼吸長さ比率Ytの演算が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS203で検出した運転者の通常時の呼吸の長さL0と、ステップS201で検出した運転者の呼吸の長さLtとの比率を、呼吸長さ比率Yt(Yt=Lt/L0)として算出する。   In step S204, the respiration length ratio Yt is calculated by the yawning determination function. Specifically, the yawning determination function calculates the ratio of the driver's normal breathing length L0 detected in step S203 and the driver's breathing length Lt detected in step S201 to the breathing length ratio. Calculated as Yt (Yt = Lt / L0).

そして、ステップS205では、あくび判定機能により、ステップS204で算出された呼吸長さ比率Ytが、所定の基準値Y1よりも大きいか否かの判断が行われる。ここで、所定の基準値Y1とは、運転者の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定するための基準値であり、1よりも大きい値、たとえば、1よりも大きく2以下の値とすることができる。呼吸長さ比率Ytが基準値Y1よりも大きい場合には、ステップS206に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸長さ比率Ytが基準値Y1以下である場合には、ステップS207に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。このように、第2実施形態では、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、Y1を1.2に設定した場合には、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0の1.2倍よりも長い場合)に、運転者があくびをしたものとして判定される。   In step S205, the yawn determination function determines whether the respiratory length ratio Yt calculated in step S204 is greater than a predetermined reference value Y1. Here, the predetermined reference value Y1 is a reference value for determining whether or not the driver yawns based on the breathing length of the driver, and is a value larger than 1, for example, 1 It can be set to a value of 2 or more. When the breathing length ratio Yt is larger than the reference value Y1, the process proceeds to step S206, and it is determined by the yawning determination function that the driver has yawned. On the other hand, when the breathing length ratio Yt is equal to or less than the reference value Y1, the process proceeds to step S207, and the driver is determined not to yawn by the yawn determination function. Thus, in the second embodiment, when the driver's breathing length Lt is larger than the value based on the driver's normal breathing length L0 (for example, when Y1 is set to 1.2) In this case, it is determined that the driver yawns when the driver's breathing length Lt is longer than 1.2 times the driver's normal breathing length L0).

そして、ステップS208では、第1実施形態のステップS108と同様に、覚醒状態判定機能により、ステップS206またはステップS207の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判断が行われる。   In step S208, as in step S108 of the first embodiment, the driver's arousal state is determined based on the determination result in step S206 or step S207 by the arousal state determination function.

以上のように、第2実施形態では、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の長さLtを検出し、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0に基づく値よりも長い場合(たとえば、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0の1.2倍よりも長い場合)に、運転者があくびをしたものと判定する。これにより、第2実施形態では、運転者の実際の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者が口周辺部分を手で覆ってあくびをした場合や、運転者が口を開けずにあくびをした場合であっても、運転者があくびをしたことを適切に検出することができる。   As described above, in the second embodiment, the driver's breathing length Lt is detected based on the respiratory signal corresponding to the driver's breathing motion, and the driver's breathing length Lt is determined by the driver's breathing length Lt. When the value is longer than the value based on the normal breathing length L0 (for example, when the driver's breathing length Lt is longer than 1.2 times the driver's normal breathing length L0). It is determined that the driver yawns. Thus, in the second embodiment, since it is possible to determine whether or not the driver yawns based on the actual breathing length of the driver, the driver covers the mouth peripheral portion with his hand. Even when yawning or when the driver yawns without opening his / her mouth, it is possible to appropriately detect that the driver yawns.

≪第3実施形態≫
次に、図9を用いて、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bについて説明する。図9は、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bの構成を示す構成図である。第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
«Third embodiment»
Next, the driver state determination device 100b according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram showing the configuration of the driver state determination device 100b according to the third embodiment. The driver state determination device 100b according to the third embodiment has the same configuration as the driver state determination device 100 according to the first embodiment, except for the points described below, and the driver according to the first embodiment. The same operation as the state determination device 100 is performed.

図9に示すように、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bは、圧力センサ10、処理装置20b、および顔画像撮像カメラ30を備えている。   As illustrated in FIG. 9, the driver state determination device 100 b according to the third embodiment includes a pressure sensor 10, a processing device 20 b, and a face image capturing camera 30.

顔画像撮像カメラ30は、たとえば、運転者の正面のインストルメントパネル内に設置されており、所定の時間間隔で、運転者の口周辺部分を撮像する。顔画像撮像カメラ30により撮像された画像データは、処理装置20に送信される。   The face image capturing camera 30 is installed, for example, in an instrument panel in front of the driver, and images a portion around the driver's mouth at predetermined time intervals. Image data captured by the face image capturing camera 30 is transmitted to the processing device 20.

処理装置20bは、第1実施形態に係る処理装置20が備える各機能に加えて、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する画像処理機能を備える。   The processing device 20b, in addition to the functions provided in the processing device 20 according to the first embodiment, an image processing function for determining whether or not the driver yawns based on the image data of the portion around the driver's mouth. Is provided.

画像処理機能は、顔画像撮像カメラ30から取得した運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者のあくびの検出が行われる。たとえば、本実施形態において、画像処理機能は、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者の開口の大きさや開口時間を検出し、検出した開口の大きさや開口時間が所定値以上である場合に、運転者があくびをしたものとして、運転者のあくびを検出する。   In the image processing function, the yawning of the driver is detected based on the image data of the portion around the mouth of the driver acquired from the face image capturing camera 30. For example, in this embodiment, the image processing function detects the size and opening time of the driver's opening based on the image data of the driver's mouth peripheral portion, and the detected opening size and opening time are a predetermined value or more. In such a case, the driver's yawn is detected as the driver yawning.

続いて、図10を参照して、第3実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図10は、第3実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理も、処理装置20により行われる。   Then, with reference to FIG. 10, the driver state determination process which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. Here, FIG. 10 is a flowchart showing a driver state determination process according to the third embodiment. The processing described below is also performed by the processing device 20.

まず、ステップS301〜S307では、第1実施形態のステップS101〜S107と同様に、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtが検出され、検出された運転者の呼吸の深さBtに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定が行われる。   First, in steps S301 to S307, as in steps S101 to S107 of the first embodiment, the driver's breathing depth Bt is detected and detected based on the breathing signal corresponding to the driver's breathing motion. Based on the breathing depth Bt of the driver, it is determined whether or not the driver yawns.

ステップS308では、画像処理機能により、運転者の口周辺部分の画像データの取得が行われ、続くステップS309では、画像処理機能により、取得された運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者のあくびの検出が行われる。   In step S308, the image processing function acquires the image data of the driver's mouth peripheral portion. In the subsequent step S309, the image processing function acquires the driver's mouth peripheral portion image data. Driver yawning is detected.

そして、ステップS310では、あくび判定機能により、ステップS309の検出結果に基づいて、運転者のあくびが検出されたか否かの判定が行われる。運転者のあくびが検出された場合には、ステップS311に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしたものと判定される。一方、運転者のあくびが検出されていない場合には、ステップS312に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしていないものと判定される。   In step S310, the yawn determination function determines whether or not the driver's yawn has been detected based on the detection result in step S309. If the driver's yawn is detected, the process proceeds to step S311, and it is determined by the yawn determination function that the driver yawns. On the other hand, if the driver's yawn is not detected, the process proceeds to step S312, and it is determined by the yawn determination function that the driver is not yawning.

次いで、ステップS313では、あくび判定機能により、ステップS306,S307における呼吸信号に基づく判定結果と、ステップS311,S312における運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしたとの判定であるか否かの判断が行われる。呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしたとの判定である場合には、ステップS317に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果とがともに、運転者があくびをしたものとの判定ではない場合には、ステップS314に進む。   Next, in step S313, the yawning determination function allows the driver to yawn both the determination result based on the respiratory signal in steps S306 and S307 and the determination result based on the image data of the driver's mouth periphery in steps S311 and S312. A determination is made as to whether or not the determination has been made. If both the determination result based on the respiration signal and the determination result based on the image data indicate that the driver yawns, the process proceeds to step S317, and the yawn determination function determines that the driver yawns. Is done. On the other hand, if both the determination result based on the respiration signal and the determination result based on the image data are not determinations that the driver yawns, the process proceeds to step S314.

ステップS314では、あくび判定機能により、ステップS306,S307における呼吸信号に基づく判定結果と、ステップS311,S312における運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしていないとの判定であるか否かの判断が行われる。呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果とがともに、運転者があくびをしていないとの判定である場合には、ステップS318に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。一方、呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしていないものとの判定ではない場合には、ステップS315に進む。   In step S314, the yawn determination function causes the driver to yawn both the determination result based on the respiratory signal in steps S306 and S307 and the determination result based on the image data of the driver's mouth periphery in steps S311 and S312. A determination is made as to whether or not there is no determination. If both the determination result based on the respiration signal and the determination result based on the image data indicate that the driver is not yawning, the process proceeds to step S318, and the yawn determination function causes the driver to yawn. It is determined that it is not. On the other hand, if both the determination result based on the respiration signal and the determination result based on the image data are not determinations that the driver is not yawning, the process proceeds to step S315.

すなわち、ステップS315に進む場面とは、呼吸信号に基づく判定結果および画像データに基づく判定結果のうち、一方において、運転者があくびをしたものと判定されており、他方において、運転者があくびをしていないものと判定されている場面である。そこで、ステップS315では、運転者があくびをしたか否かの判定精度を高めるため、あくび判定機能により、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度の評価が行われる。   That is, the scene that proceeds to step S315 means that, on one of the determination result based on the respiratory signal and the determination result based on the image data, it is determined that the driver yawns, and on the other hand, the driver yawns. It is a scene that has been determined not to have. Therefore, in step S315, in order to increase the determination accuracy of whether or not the driver yawns, the yawn determination function evaluates the reliability of the determination result that the driver yawns.

たとえば、あくび判定機能は、呼吸信号に基づく判定の結果、運転者があくびをしたものと判定された場合には(ステップS306)、車両の振動が激しいか否かを判断し、車両の振動が激しい場合に、呼吸信号に基づく判定結果の信頼度は、信頼性の低い所定値以下であるものと評価する。その結果、ステップS316で、あくび判定機能により、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値未満であると判断され(ステップS316=No)、ステップS318に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしていないものと判定される。   For example, the yawning determination function determines whether the driver is yawning as a result of the determination based on the respiration signal (step S306), and determines whether the vehicle is vibrating. In severe cases, the reliability of the determination result based on the respiratory signal is evaluated to be less than a predetermined value with low reliability. As a result, in step S316, the yawning determination function determines that the reliability of the determination result that the driver yawns is less than a predetermined value (step S316 = No), and proceeds to step S318, where the yawning determination function It is determined that the driver is not yawning.

また、あくび判定機能は、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定の結果、運転者があくびをしたものと判定された場合には(ステップS311)、夜間やトンネル内などの暗所であるか否かを判断し、暗所である場合には、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果の信頼度は、信頼性の低い所定値以下であるものと評価する。その結果、ステップS316で、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値未満であると判断され(ステップS316=No)、ステップS318で、運転者があくびをしていないものと判定される。   Further, the yawning determination function determines that the driver yawns as a result of the determination based on the image data around the driver's mouth (step S311). If it is a dark place, it is evaluated that the reliability of the determination result based on the image data of the driver's mouth periphery is not more than a predetermined value with low reliability. As a result, it is determined in step S316 that the reliability of the determination result that the driver yawns is less than a predetermined value (step S316 = No), and in step S318, the driver does not yawn. Determined.

一方、ステップS315の評価の結果、ステップS316で、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値以上であると判断された場合には、ステップS317に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしたものと判定される。   On the other hand, as a result of the evaluation in step S315, if it is determined in step S316 that the reliability of the determination result that the driver yawns is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step S317, and the yawn determination function It is determined that the driver has yawned.

そして、ステップS319では、第1実施形態のステップS108と同様に、覚醒状態判定機能により、ステップS317またはステップS318の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判定が行われる。   In step S319, as in step S108 of the first embodiment, the driver's arousal state is determined based on the determination result in step S317 or step S318 by the arousal state determination function.

以上のように、第3実施形態では、運転者の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定を行うとともに、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定を行うことで、第1実施形態の効果に加えて、運転者があくびをしたか否かの判定を高い精度で行うことができる。特に、第3実施形態では、運転者の呼吸信号に基づく判定結果と、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果とが一致しない場合には、運転者があくびをしたものと判定された判定結果の信頼度を評価することで、運転者があくびをしたか否かの判定をより高い精度で行うことができる。   As described above, in the third embodiment, it is determined whether or not the driver yawns based on the depth of breathing of the driver, and based on the image data of the driver's mouth peripheral portion, By determining whether or not the driver yawns, in addition to the effect of the first embodiment, it is possible to determine whether or not the driver yawns with high accuracy. In particular, in the third embodiment, when the determination result based on the driver's breathing signal and the determination result based on the image data of the driver's mouth periphery do not match, it is determined that the driver yawns. By evaluating the reliability of the determination result, it is possible to determine whether or not the driver yawns with higher accuracy.

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、図3に示すように、ステー8のシート側の側面(ステー側面)11とシート側部5との間に圧力センサ10を介在させることで、運転者の呼吸運動による圧力変化を呼吸信号として出力する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、シートベルト6のベルト部分やシートベルトのバックル部分に、圧力センサ10を設けることで、運転者の呼吸運動による圧力変化を直接的に検出し、呼吸信号を出力する構成としてもよい。あるいは、運転者の呼吸運動によるシートベルト6の伸縮を呼吸信号に変換して出力する構成としてもよいし、運転者の呼気など運転者の呼吸を直接検出し、運転者の呼吸に応じて呼吸信号を出力する構成としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, by interposing the pressure sensor 10 between the seat side surface (stay side surface) 11 and the seat side portion 5 of the stay 8, However, the present invention is not limited to this configuration. For example, by providing the pressure sensor 10 in the belt portion of the seat belt 6 or the buckle portion of the seat belt, the operation is performed. It may be configured to directly detect a pressure change due to a person's breathing motion and output a breathing signal. Or it is good also as a structure which converts and outputs the expansion / contraction of the seatbelt 6 by a driver | operator's breathing movement into a respiration signal, or directly detects driver | operator's respiration, such as a driver | operator's expiration, and breathes according to a driver | operator's respiration. It is good also as a structure which outputs a signal.

また、上述した実施形態では、運転者の呼吸の深さBtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の深さB0として検出しているが、この場合、運転者の通常時の呼吸の深さB0を、運転者が初めて車両を運転する際に検出して、処理装置20のRAMに記憶しておき、以降、運転者が運転する際には、最初に検出した運転者の通常時の呼吸の深さB0を、処理装置20のRAMから読み出す構成としてもよいし、あるいは、運転者の通常時の呼吸の深さB0を、運転者が車両を運転する度に検出する構成としてもよい。なお、運転者の通常時の呼吸の長さL0についても同様の構成とすることができる。   In the above-described embodiment, the average value of the driver's breathing depth Bt is detected as the driver's normal breathing depth B0. In this case, the driver's normal breathing depth Bt is detected. The depth B0 is detected when the driver drives the vehicle for the first time and is stored in the RAM of the processing device 20. Thereafter, when the driver drives, the normal time of the driver detected first is detected. The breathing depth B0 may be read from the RAM of the processing device 20, or the driver's normal breathing depth B0 may be detected every time the driver drives the vehicle. Good. The same configuration can be applied to the normal breathing length L0 of the driver.

さらに、上述した実施形態では、運転者があくびをしたか否かを判定するために、運転者の呼吸の深さ、または、運転者の呼吸の長さを検出する構成をそれぞれ例示したが、たとえば、運転者の呼吸の深さと運転者の呼吸の長さとを検出し、運転者の呼吸の深さに基づく判定結果と、運転者の呼吸の長さに基づく判定結果とに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する構成としてもよい。この場合も、運転者があくびをしたか否かの判定を高い精度で行うことができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, in order to determine whether or not the driver yawns, the configuration of detecting the depth of breathing of the driver or the length of breathing of the driver is exemplified. For example, the driver's breathing depth and the driver's breathing length are detected, and based on the judgment result based on the driver's breathing depth and the judgment result based on the driver's breathing length, driving It may be configured to determine whether the person yawns. Also in this case, it can be determined with high accuracy whether or not the driver yawns.

なお、上述した実施形態の圧力センサ10は本発明の呼吸信号出力手段に、処理装置20は、本発明の判定手段、第1閾値設定手段、第2閾値設定手段、および覚醒状態判定手段に、顔画像撮像カメラ30は、本発明の撮像手段にそれぞれ相当する。   Note that the pressure sensor 10 of the above-described embodiment is used as a respiratory signal output unit of the present invention, and the processing device 20 is used as a determination unit, a first threshold setting unit, a second threshold setting unit, and a wakefulness determination unit of the present invention. The face image capturing camera 30 corresponds to the image capturing unit of the present invention.

100…運転者状態判定装置
10…圧力センサ
20,20a,20b…処理装置
30…顔画像撮像カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Driver state determination apparatus 10 ... Pressure sensor 20, 20a, 20b ... Processing apparatus 30 ... Face image pick-up camera

Claims (7)

運転者の呼吸運動を検出し、運転者の呼吸に応じた呼吸信号を出力する呼吸信号出力手段と、
前記呼吸信号に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする運転者状態判定装置。
A breathing signal output means for detecting the breathing motion of the driver and outputting a breathing signal corresponding to the breathing of the driver;
And a determination unit that determines whether or not the driver yawns based on the breathing signal.
請求項1に記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の通常時の呼吸により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の通常時の呼吸の深さを推定し、推定した前記運転者の通常時の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判断するための第1閾値を設定する第1閾値設定手段をさらに備え、
前記判定手段は、運転者の呼吸運動により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さを検出し、検出した前記運転者の呼吸の深さが前記第1閾値以上である場合に、運転者があくびをしたものと判定することを特徴とする運転者状態判定装置。
The driver state determination device according to claim 1,
Based on the breathing signal detected by the driver's normal breathing, the driver's normal breathing depth is estimated, and based on the estimated driver's normal breathing depth, driving A first threshold value setting means for setting a first threshold value for determining whether or not the person yawns;
The determination means detects the breathing depth of the driver based on the breathing signal detected by the breathing motion of the driver, and the detected breathing depth of the driver is not less than the first threshold value. In this case, the driver state determining device determines that the driver yawns.
請求項1または2に記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の通常時の呼吸により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の通常時の呼吸の長さを推定し、推定した前記運転者の通常時の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判断するための第2閾値を設定する第2閾値設定手段をさらに備え、
前記判定手段は、運転者の呼吸運動により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の長さを検出し、検出した前記運転者の呼吸の長さが前記第2閾値以上である場合に、運転者があくびをしたものと判定することを特徴とする運転者状態判定装置。
The driver state determination device according to claim 1 or 2,
Based on the breathing signal detected by the driver's normal breathing, the driver's normal breathing length is estimated, and based on the estimated driver's normal breathing length, driving A second threshold value setting means for setting a second threshold value for determining whether or not the person yawns;
The determination means detects the breathing length of the driver based on the breathing signal detected by the breathing motion of the driver, and the detected breathing length of the driver is equal to or more than the second threshold value. In this case, the driver state determining device determines that the driver yawns.
請求項1〜3のいずれかに記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の口周辺部分を撮像する撮像手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記呼吸信号出力手段により出力された前記呼吸信号および前記撮像手段により撮像された運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することが可能であることを特徴とする運転者状態判定装置。
The driver state determination device according to any one of claims 1 to 3,
It further comprises imaging means for imaging the periphery of the driver's mouth
The determination means determines whether or not the driver yawns based on the respiratory signal output by the respiratory signal output means and image data of a portion around the driver's mouth imaged by the imaging means. A driver state determination device characterized in that
請求項4に記載の運転者状態判定装置であって、
前記判定手段は、自車両の走行状況に基づいて、前記呼吸信号および前記画像データの信頼度を評価し、前記信頼度を加味して、運転者があくびをしたか否かを判定することを特徴とする運転者状態判定装置。
The driver state determination device according to claim 4,
The determination means evaluates the reliability of the breathing signal and the image data based on the traveling state of the host vehicle, and determines whether or not the driver yawns in consideration of the reliability. A characteristic driver state determination device.
請求項5に記載の運転者状態判定装置であって、
前記判定手段により運転者があくびをしたものと判定された場合に、運転者の覚醒度が所定値以下であると判定する覚醒状態判定手段をさらに備えることを特徴とする運転者状態判定装置。
The driver state determination device according to claim 5,
A driver state determination device, further comprising: an awakening state determination unit that determines that the driver's arousal level is a predetermined value or less when the determination unit determines that the driver yawns.
運転者の呼吸運動を検出し、該検出結果に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することを特徴とする運転者状態判定方法。   A driver state determination method characterized by detecting a driver's breathing motion and determining whether or not the driver yawns based on the detection result.
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