JP2019204416A - 状態判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】瞳孔径の変化から対象者の状態を適切に判定する。【解決手段】状態判定装置（１００、２００）は、対象者に向けて発せられた光に起因する対象者の瞳孔径の変化に基づいて対象者の状態を判定する状態判定処理を実施可能な状態判定装置である。当該状態判定装置は、対象者の周囲の明るさを推定する推定手段（２３、１１）と、対象者に向けて発せられた光の明るさと、推定された明るさとの差に基づいて、（ｉ）状態判定処理により対象者の状態を判定するか否かの決定、及び、（ｉｉ）状態判定処理における判定基準の決定、の少なくとも一方を行う決定手段（１１）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、瞳孔径の変化から対象者の状態を判定する状態判定装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、車両に設けられた照明部からドライバに向けて光を照射して、ドライバの瞳孔径の変化に基づいてドライバの状態を判定する装置が提案されている（特許文献１参照）。その他、関連する技術として、特許文献２に記載の技術がある。

特開２０１６−１３９２５８号公報 特開２００９−２０１６５３号公報

特許文献１に記載の技術では、ドライバが安静状態にあるときは瞳孔径が光刺激に応じて収縮するが、ドライバが緊張状態にあるときは瞳孔径が光刺激を受けたとしてもほとんど変化しないということを利用して、ドライバの状態が判定される。しかしながら、照明部からドライバに向けて照射された光に起因する光刺激の程度は、ドライバの周囲の明るさに応じて変化する。特許文献１に記載の技術では、この点は考慮されておらず改善の余地がある。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、瞳孔径の変化から対象者（上述のドライバに相当）の状態を適切に判定することができる状態判定装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る状態判定装置は、対象者に向けて発せられた光に起因する前記対象者の瞳孔径の変化に基づいて前記対象者の状態を判定する状態判定処理を実施可能な状態判定装置であって、前記対象者の周囲の明るさを推定する推定手段と、前記対象者に向けて発せられた光の明るさと、前記推定された明るさとの差に基づいて、（ｉ）前記状態判定処理により前記対象者の状態を判定するか否かの決定、及び、（ｉｉ）前記状態判定処理における判定基準の決定、の少なくとも一方を行う決定手段と、を備えるというものである。

実施形態に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る状態判定処理を示すフローチャートである。 実施形態の変形例に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。

状態判定装置に係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。尚、以下に示す実施形態では、状態判定装置が車両に搭載されている例を挙げるが、これに限定されるものではない。

（構成）
実施形態に係る状態判定装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。

図１において、状態判定装置１００は車両１に搭載されている。本実施形態では、車両１のドライバを、状態判定装置１００の対象者の一例として挙げる。状態判定装置１００は、ロジック選択部１０、照明２１、ドライバカメラ２２及び照度計２３を備えて構成されている。

照明２１は、ドライバに向けて光を発する。尚、照明２１は、ドライバに向けて光を発することが可能であれば、状態判定専用の照明でなくてもよく、例えば車両１のインスツルメントパネルに配置されているウィンカインジケータランプ等であってもよい。ドライバカメラ２２は、ドライバ（特に、顔）を撮像するカメラであり、典型的には、車両１の車室内に配置されている。照度計２３は、ドライバの周辺の明るさを検出する。

ロジック選択部１０は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、車内環境判別器１１を備えて構成されている。車内環境判別器１１は、照明２１から発せられる光の強さの程度を示す情報（例えば輝度値、照明２１に供給される電流値等）を取得する。車内環境判別器１１は、照度計２３による検出結果を示す情報（例えば輝度値、照度値、電圧値等）を取得する。車内環境判別部１１は、照明２１から発せられる光の強さの程度を示す情報に基づく、照明２１からドライバに向けて照射された光の明るさと、照度計２３による検出結果を示す情報に基づく、ドライバの周囲の明るさとを推定して、両者の差（具体的には、“（照射された光の明るさ）−（周囲の明るさ）”）を求める。

車内環境判別器１１は、上記両者の差が比較的大きい場合（例えば夜間等）、状態推定ロジックＡを選択する。車内環境判別器１１は、上記両者の差が比較的小さい場合（例えば晴天の日中等）、状態推定ロジックＣを選択する。車内環境判別器１１は、上記両者の差が中程度である場合（例えば曇天の日中等）、状態推定ロジックＢを選択する。

状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣ各々は、ドライバカメラ２２により撮像された画像から求められるドライバの瞳孔径の変化が所定値以上である場合に、ドライバの状態を緊張状態と推定するロジックである。ここで、状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣは、上記所定値が互いに異なっている。

上記両者の差が比較的大きい場合、照明２１から発せられた光に起因するドライバへの光刺激は比較的大きい。このため、上記両者の差が比較的大きい場合、緊張状態のドライバの瞳孔径の変化量は比較的大きくなる。上記両者の差が比較的小さい場合、照明２１から発せられた光に起因するドライバへの光刺激は比較的小さい。このため、上記両者の差が比較的小さい場合、緊張状態のドライバの瞳孔径の変化量は比較的小さくなる。上記両者の差が中程度の場合、照明２１から発せられた光に起因するドライバへの光刺激は中程度である。このため、上記両者の差が中程度の場合、緊張状態のドライバの瞳孔径の変化量は中程度になる。これらのことを踏まえて、“（状態推定ロジックＡに係る所定値）＞（状態推定ロジックＢに係る所定値）＞（状態推定ロジックＣに係る所定値）”という関係が成立するように、状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣ各々に係る所定値が設定されている。

尚、照明２１からドライバに向けて照射された光の明るさとドライバの周囲の明るさとの差分と、状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣ各々に係る所定値との具体的な関係は、例えば実験やシミュレーション等により適宜設定されてよい。

（状態判定処理）
次に、状態判定装置１００により実施される状態判定処理について図２のフローチャートを参照して説明する。

図２において、ロジック選択部１０は、ドライバカメラ２２により撮像された画像からドライバの瞳孔を検出する（ステップＳ１０１）。尚、画像から瞳孔を検出する方法には、既存技術を適用可能であるので、その詳細な説明については省略する。次に、ロジック選択部１０の車内環境判別器１１は、照明２１がオンであるか否か（即ち、照明２１が点灯又は点滅しているか否か）を判定する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の処理において、照明２１がオンではない（即ち、照明２１がオフである）と判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、図２に示す処理は終了される。その後、所定時間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）経過後にステップＳ１０１の処理が再度行われる。つまり、図２に示す処理は、所定時間に応じた周期で繰り返し行われる。

ステップＳ１０２の処理において、照明２１がオンであると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、車内環境判別器１１は、（ｉ）照明２１から発せられる光の強さの程度を示す情報及び照度計２３による検出結果を示す情報を取得して、（ｉｉ）照明２１から発せられる光の強さの程度を示す情報に基づく、照明２１からドライバに向けて照射された光の明るさと、照度計２３による検出結果を示す情報に基づく、ドライバの周囲の明るさとを推定して、両者の差を求めることにより分類判定を行う（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３の処理において、上記両者の差が比較的大きいと判定された場合（ステップＳ１０３：高）、車内環境判別器１１は、状態推定ロジックＡを選択する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０３の処理において、上記両者の差が中程度であると判定された場合（ステップＳ１０３：中）、車内環境判別器１１は、状態推定ロジックＢを選択する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０３の処理において、上記両者の差が比較的小さいと判定された場合（ステップＳ１０３：低）、車内環境判別器１１は、状態推定ロジックＣを選択する（ステップＳ１０６）。

その後、状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣのいずれかにおいて、ドライバカメラ２２により撮像された画像から求められるドライバの瞳孔径の変化が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の処理において、瞳孔径の変化が所定値以上であると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ドライバの状態が緊張状態であると判定される（ステップＳ１０８）。他方、ステップＳ１０７の処理において、瞳孔径の変化が所定値未満であると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ドライバの状態が安静状態であると判定される（ステップＳ１０９）。

（技術的効果）
当該状態判定装置１００では、照明２１からドライバに向けて照射された光の明るさとドライバの周囲の明るさとの差が求められる。つまり、当該状態判定装置１００では、照明２１から発せられた光に起因するドライバへの光刺激の、ドライバの周囲の明るさの影響による変化が考慮されている。そして、上記差に基づいて、ドライバが緊張状態であるか安静状態であるかを決定する所定値が決定される（即ち、状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣのいずれかが選択される）。このため、当該状態判定装置１００によれば、ドライバの周囲の明るさが変化したとしても、瞳孔径の変化からドライバの状態を適切に判定することができる。

＜変形例＞
例えば車両１のフロントガラスを通して車内に日差しが入る場合等、ドライバの周囲の明るさに起因して、照明２１から発せられた光に起因するドライバへの光刺激が極めて小さい場合、瞳孔径の変化からドライバの状態を判定することは難しい。そこで、変形例に係る状態判定装置２００（図３参照）は、瞳孔径の変化からドライバの状態を判定する機能に加えて、例えばドライバの心拍数や血圧等の生体情報からドライバの状態を判定する機能を有する。

照明２１からドライバに向けて照射された光の明るさとドライバの周囲の明るさとの差（具体的には、“（照射された光の明るさ）−（周囲の明るさ）”）が、閾値以上である場合、車内環境判別器１１は、瞳孔径の変化からドライバの状態を判定する。他方、上記差が閾値未満である場合、車内環境判別器１１は、生体センサ２４により検出されたドライバに係る生体情報からドライバの状態を判定する。尚、「閾値」は、例えば上記差と、瞳孔径の変化量との関係に基づいて、瞳孔径の変化量が、該瞳孔径に係る誤差と同程度となる上記差に相当する値として設定すればよい。

車内環境判別器１１により、瞳孔径の変化からドライバの状態を判定すると決定された場合、車内環境判別器１１は、更に、上記差に基づいて、上述した状態推定ロジックＡ、Ｂ及びＣのいずれかを選択してもよい。

以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る状態判定装置は、対象者に向けて発せられた光に起因する前記対象者の瞳孔径の変化に基づいて前記対象者の状態を判定する状態判定処理を実施可能な状態判定装置であって、前記対象者の周囲の明るさを推定する推定手段と、前記対象者に向けて発せられた光の明るさと、前記推定された明るさとの差に基づいて、（ｉ）前記状態判定処理により前記対象者の状態を判定するか否かの決定、及び、（ｉｉ）前記状態判定処理における判定基準の決定、の少なくとも一方を行う決定手段と、を備えるというものである。

上述の実施形態においては、「照度計２３」及び「車内環境判別器１１」が「推定手段」の一例に相当し、「車内環境判別器１１」が「決定手段」の一例に相当する。上述の実施形態に係る「所定値」が「判定基準」の一例に相当する。

対象者の周囲の明るさと対象者に向けて発せられた光の明るさとの差に基づいて、瞳孔径の変化に基づく状態判定処理を行うか否かが決定されれば、状態判定処理による誤判定を抑制することができる。また、対象者の周囲の明るさと対象者に向けて発せられた光の明るさとの差に基づいて、状態判定処理における判定基準が決定されれば、対象者の周囲の明るさに応じた適切な状態判定が行われることが期待できる。従って、当該状態判定装置によれば、瞳孔径の変化から対象者の状態を適切に判定することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う状態判定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１０…ロジック選択部、１１…車内環境判別器、２１…照明、２２…ドライバカメラ、２３…照度計、２４…生体センサ、１００、２００…状態判定装置

Claims (1)

1. 対象者に向けて発せられた光に起因する前記対象者の瞳孔径の変化に基づいて前記対象者の状態を判定する状態判定処理を実施可能な状態判定装置であって、
   前記対象者の周囲の明るさを推定する推定手段と、
   前記対象者に向けて発せられた光の明るさと、前記推定された明るさとの差に基づいて、（ｉ）前記状態判定処理により前記対象者の状態を判定するか否かの決定、及び、（ｉｉ）前記状態判定処理における判定基準の決定、の少なくとも一方を行う決定手段と、
   を備えることを特徴とする状態判定装置。

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