JPH07117595A - Asleep driving prevention device - Google Patents
Asleep driving prevention deviceInfo
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- JPH07117595A JPH07117595A JP5263915A JP26391593A JPH07117595A JP H07117595 A JPH07117595 A JP H07117595A JP 5263915 A JP5263915 A JP 5263915A JP 26391593 A JP26391593 A JP 26391593A JP H07117595 A JPH07117595 A JP H07117595A
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- JP
- Japan
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- driver
- attractor
- warning
- asleep
- driving prevention
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- Pending
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- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、居眠り運転防止装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a doze-driving prevention device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の居眠り運転防止装置とし
ては、例えば、特開平5−96971号公報に記載され
たものがある。この装置は、ステアリング操舵角変化に
基づいて運転者の居眠り運転を検出し、運転者に刺激を
与えるものである。そして、この際に、運転者の生体変
化を検出して前記居眠り運転の検出レベルを変化させる
方法を併用することにより、居眠り運転防止の効果を向
上させることとしている。この場合において、運転者の
生体変化としては、体温、眼球の開眼状態、脳波が挙げ
られており、それぞれ、サーモグラフィ、画像処理、脳
波電極により検出することが考えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of drowsiness driving prevention apparatus, for example, there is one described in JP-A-5-96971. This device detects a driver's dozing driving based on a change in the steering angle and gives a stimulus to the driver. At this time, the effect of preventing the drowsy driving is improved by additionally using the method of detecting the biometric change of the driver and changing the detection level of the drowsy driving. In this case, the biological changes of the driver include body temperature, eye open state, and electroencephalogram, which are considered to be detected by thermography, image processing, and electroencephalogram electrodes, respectively.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする問題点】上記サーモグラフィ
による体温検出および画像処理による眼球の開眼状態の
検出は、非接触式の検出方法であるため、運転の障害と
なるような煩わしさがない。その反面、このような検出
は、運転者に対して外部からの表面的な計測になるため
に、他の外的な影響を受けやすい。すなわち、体温検出
にあっては、室内温度、運転者の発汗状態等、眼球の開
眼状態検出にあっては、運転者の体調、着席時の姿勢等
の諸要因に影響されやすく、正確な検出を行うことが困
難であるという問題点がある。Since the detection of the body temperature by the thermography and the detection of the opened state of the eyeball by the image processing are non-contact type detection methods, there is no annoyance that may hinder driving. On the other hand, since such detection is a superficial measurement from the outside to the driver, it is susceptible to other external influences. That is, in detecting the body temperature, the indoor temperature, the sweating state of the driver, and the like, and in the eye-opening state detection, the body temperature of the driver, the posture at the time of sitting, etc. It is difficult to do.
【0004】また、脳波を検出する方法は、脳波電極を
取り付けた帽子を着用することにより、該脳波電極を運
転者の頭皮に直接接触させるので、精度の高い検出を行
うことができる反面、帽子を着用しなければならない煩
わしさがある。このため、一般の運転者への高い着用率
を期待することはできず、実用化が困難であるという問
題がある。Further, in the method of detecting an electroencephalogram, by wearing a hat to which an electroencephalogram electrode is attached, the electroencephalogram electrode is brought into direct contact with the scalp of the driver, so that detection can be performed with high accuracy, but the hat There is a hassle of having to wear. Therefore, it is not possible to expect a high wear rate for general drivers, and there is a problem that it is difficult to put it into practical use.
【0005】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、運転者への着用の煩わしさを低減し、か
つ、高精度の検出を行うことにより、居眠り運転を確実
に防止することができる居眠り運転防止装置を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and reduces the troublesomeness of wearing to the driver and surely prevents the driver from falling asleep by performing highly accurate detection. It is an object of the present invention to provide a drowsy driving prevention device that can be used.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転者の耳タブに装着され毛細血管の血
液量を検出する検出手段と、検出された血液量からその
変化パターンを逐次生成するパターン生成手段と、予め
生成された居眠り時の血液量の変化パターンを格納する
記憶手段と、該記憶手段に格納されている変化パターン
と検出された変化パターンとを比較する比較手段と、変
化パターンが一致または近似したときに運転者に警告を
発する警告手段とを具備している居眠り運転防止装置を
提案している。In order to achieve the above object, the present invention provides a detecting means which is attached to an ear tab of a driver and detects the blood volume of capillaries, and a variation pattern thereof from the detected blood volume. , A storage unit for storing a previously generated change pattern of the blood volume during dozing, and a comparison unit for comparing the change pattern stored in the storage unit with the detected change pattern. And a warning means for issuing a warning to the driver when the change patterns match or approximate to each other.
【0007】[0007]
【作用】本発明の居眠り運転防止装置によれば、運転者
が耳タブに装着した検出手段により、耳タブ内の毛細血
管の血液量が検出される。そして、パターン生成手段の
作動により検出された血液量からその変化パターンが逐
次生成される。一方、記憶手段には、予め生成されたそ
の運転者の居眠り時における血液量の変化パターンもし
くは一般的な居眠り時の血液量の変化パターンが格納さ
れており、比較手段の作動によって、パターン生成手段
によって生成された変化パターンと比較され、それらの
変化パターンが近似したときには、運転者が居眠り状態
であると判定されて警告手段が作動され、運転者に警告
が発せられることになる。According to the doze-driving prevention device of the present invention, the amount of blood in the capillaries in the ear tab is detected by the detecting means mounted on the ear tab by the driver. Then, the change pattern is sequentially generated from the blood volume detected by the operation of the pattern generating means. On the other hand, the storage means stores a previously generated change pattern of the blood volume when the driver falls asleep or a general change pattern of the blood volume when the driver falls asleep, and the pattern generation means is operated by the operation of the comparison means. When the change patterns are similar to each other, and the change patterns are close to each other, it is determined that the driver is in a dozing state, the warning means is activated, and the driver is warned.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明に係る居眠り運転防止装置の一
実施例について、図1ないし図3を参照して説明する。
本実施例の居眠り運転防止装置1は、図1に示すよう
に、運転者の耳タブに装着される検出器2と、該検出器
2からの信号により運転者が居眠り状態であるか否かを
判定する装置本体3と、居眠り状態と判定された場合に
運転者に警告を与える警告装置4とから構成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the doze driving prevention apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the doze-driving prevention device 1 according to the present embodiment detects whether the driver is in a dozing state according to a detector 2 attached to a driver's ear tab and a signal from the detector 2. And a warning device 4 for giving a warning to the driver when it is determined to be in a dozing state.
【0009】前記検出器2は、図2に示すように、一定
周期で発光させられる発光ダイオードLEDと、該発光
ダイオードLEDからの光を受光するフォトダイオード
PDとを具備し、これらのダイオードLED・PDを表
皮に密接させるように、耳タブを挟持する洗濯ハサミ形
状に形成されている。発光ダイオードLEDは、940
nmの波長を有する赤外線を発するものが使用されてい
る。この波長の赤外線は、耳タブの毛細血管内の血液中
の酸化ヘモグロビン量が多いとき、すなわち、血管が膨
張しているときは多く吸収され、酸化ヘモグロビン量が
少ないとき、すなわち、血管が収縮しているときは少な
く吸収されることが知られている。したがって、反射光
量の変動は、血液循環に伴う血管の容積変動を表すよう
になっている。この検出器2は、運転中における運転の
障害とならないように、図3に示すようにシート5内を
通して前記装置本体3に接続されている。シート5の上
部には、検出器2を接続するコネクタ6が取り付けら
れ、運転者が使用時に取り付けるようになっている。As shown in FIG. 2, the detector 2 includes a light emitting diode LED that emits light at a constant period and a photodiode PD that receives light from the light emitting diode LED. It is formed into a scissors shape that holds the ear tabs so that the PD is in close contact with the epidermis. Light emitting diode LED is 940
Those which emit infrared radiation having a wavelength of nm are used. Infrared rays of this wavelength are absorbed when the amount of oxygenated hemoglobin in the blood in the capillaries of the ear tab is large, that is, when the blood vessels are expanding, and when the amount of oxygenated hemoglobin is small, that is, the blood vessels contract. It is known that it is absorbed less when it is. Therefore, the fluctuation of the reflected light quantity represents the fluctuation of the volume of the blood vessel accompanying blood circulation. The detector 2 is connected to the apparatus body 3 through the seat 5 as shown in FIG. 3 so as not to hinder driving during driving. A connector 6 for connecting the detector 2 is attached to the upper part of the seat 5 so that the driver can attach the connector 6 at the time of use.
【0010】前記装置本体3は、図1に示すように、前
記検出器2の発光ダイオードLEDを一定周期で発光さ
せるLED制御部7と、フォトダイオードPDからの出
力信号から後述するアトラクタ(変化パターン)を生成
するアトラクタ生成部8(パターン生成手段)と、生成
されたアトラクタが後述する基準アトラクタと一致して
いるか否かを判定する判定部9(比較手段)とを具備し
ている。As shown in FIG. 1, the apparatus main body 3 includes an LED controller 7 for causing the light emitting diode LED of the detector 2 to emit light at a constant cycle, and an attractor (change pattern) described later based on an output signal from the photodiode PD. ) Is generated by the attractor generation unit 8 (pattern generation unit), and a determination unit 9 (comparison unit) that determines whether the generated attractor matches a reference attractor described later.
【0011】前記アトラクタ生成部8は、フォトダイオ
ードPDから出力される電流信号を電圧信号に変換する
I/V変換器10および変換された電圧信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器11を具備する。また、A
/D変換器11には、生成部12が接続され、デジタル
信号からアトラクタを生成するようになっている。アト
ラクタは、一定間隔をおいた2つのデジタル信号から形
成されるリサージュ図形である。したがって、生成部1
2には、少なくとも1つのメモリ13と演算部14とが
設けられている。そして、A/D変換器11から入力し
た第1のデジタル信号をメモリ13に格納し、一定時間
後に入力した第2のデジタル信号とともに演算部14に
よってアトラクタを生成するようになっている。The attractor generator 8 includes an I / V converter 10 for converting a current signal output from the photodiode PD into a voltage signal and an A / D converter 11 for converting the converted voltage signal into a digital signal. To have. Also, A
The generator 12 is connected to the / D converter 11 and generates an attractor from a digital signal. An attractor is a Lissajous figure formed from two digital signals at regular intervals. Therefore, the generation unit 1
2 is provided with at least one memory 13 and an arithmetic unit 14. Then, the first digital signal input from the A / D converter 11 is stored in the memory 13 and the attractor is generated by the arithmetic unit 14 together with the second digital signal input after a fixed time.
【0012】該演算部14は、このようにして生成した
アトラクタのフラクタル次元数をも計算するようになっ
ている。フラクタル次元数は、アトラクタの複雑さを表
現する数である。すなわち、運転者の集中力が低下する
と生成されるアトラクタがシンプルな形状となるため
に、フラクタル次元数も小さくなるという性質を利用す
るものである。The arithmetic unit 14 is also adapted to calculate the fractal dimension number of the attractor thus generated. The fractal dimensionality is a number that expresses the complexity of the attractor. In other words, the property that the attractor generated has a simple shape when the driver's concentration decreases and the fractal dimension number also decreases.
【0013】前記判定部9は、基準アトラクタのフラク
タル次元数Aを格納するメモリ15(記憶手段)を具備
している。基準アトラクタは、特定の運転者の居眠り状
態におけるアトラクタであって、その車の運転者となる
人について予め計測されるようになっている。この判定
部9には、メモリ15に格納されている基準アトラクタ
のフラクタル次元数A(以下、単に、基準フラクタル次
元数という。)と、前記アトラクタ生成部8において生
成されるアトラクタのフラクタル次元数B(以下、単
に、生成フラクタル次元数という。)とを比較判定する
演算部16が設けられている。該演算部16では、両フ
ラクタル次元数A・Bを逐次比較し、その比較の結果が
一致していると判定された場合には、前記警告装置4に
対して警告を発するように信号を出力するようになって
いる。The determination unit 9 has a memory 15 (storage means) for storing the fractal dimension number A of the reference attractor. The reference attractor is an attractor in a dozing state of a specific driver, and is measured in advance for the person who will be the driver of the vehicle. The determination unit 9 includes a fractal dimension number A of the reference attractor stored in the memory 15 (hereinafter, simply referred to as a reference fractal dimension number) and a fractal dimension number B of the attractor generated by the attractor generation unit 8. An arithmetic unit 16 is provided to compare and determine (hereinafter, simply referred to as the generated fractal dimension number). The arithmetic unit 16 sequentially compares the two fractal dimension numbers A and B, and if it is determined that the comparison results are in agreement, outputs a signal to the warning device 4 to issue a warning. It is supposed to do.
【0014】この場合において、本実施例の居眠り運転
防止装置1では、基準フラクタル次元数Aを格納してお
く方法が採用されるために、特に、車に対して運転者が
特定できる場合に適用可能である。例えば、タクシーや
バスの運転手等の職業運転者に適用することが考えられ
る。また、一般の運転者に対しても、その車の使用者が
特定できる場合には、その使用者について各々基準フラ
クタル次元数Aを登録しておき、使用者が複数の場合に
は、使用に際して設定を切り替える方式を採用すること
により適用することができると考えられる。In this case, since the method of storing the reference fractal dimension number A is adopted in the doze-driving prevention apparatus 1 of the present embodiment, it is applied especially when the driver can identify the vehicle. It is possible. For example, it may be applied to professional drivers such as taxi and bus drivers. In addition, for a general driver, if the user of the vehicle can be specified, the reference fractal dimension number A is registered for each user. It is considered that this can be applied by adopting a method of switching the setting.
【0015】前記警告装置4は、例えば、ブザー等の警
告音を発生するものや、車の表示パネルに警告を表示し
て、運転者を覚醒するものが考えられる。また、前記職
業運転者においては、無線等によって事業所への通報、
事業所からの警告を行うこととしてもよい。さらに、休
憩によってもまだ回復しないようであれば、エンジンが
かからないようにしてもよい。The warning device 4 may be, for example, a device which emits a warning sound such as a buzzer or a device which displays a warning on a display panel of a vehicle and awakens the driver. In addition, in the above-mentioned occupational driver, notification to the establishment by radio,
It may be possible to give a warning from the business establishment. In addition, if the engine is not started even after a break, the engine may not be started.
【0016】このように構成された居眠り運転防止装置
1によれば、LED制御部7の作動によって運転者の耳
タブに装着された検出器2の発光ダイオードLEDが一
定周期で駆動され、その反射光がフォトダイオードPD
によって検出される。フォトダイオードPDの検出信号
は、耳タブの毛細血管内の血液量情報としてアトラクタ
生成部8に供給され、I/V変換器10、A/D変換器
11を介して生成部12に送られる。According to the doze-driving prevention device 1 thus constructed, the LED control section 7 operates to drive the light-emitting diode LED of the detector 2 mounted on the ear tab of the driver at regular intervals, and the reflection thereof. The light is the photodiode PD
Detected by. The detection signal of the photodiode PD is supplied to the attractor generation unit 8 as blood volume information in the capillaries of the ear tab, and is sent to the generation unit 12 via the I / V converter 10 and the A / D converter 11.
【0017】生成部12では、送られてきたデジタルの
血液量情報を一旦メモリ13内に格納し、次の血液量情
報が送られてきた時点で、格納されている血液量情報と
ともに演算部14に供給し、生成フラクタル次元数Bを
計算する。計算された生成フラクタル次元数Bは、判定
部9に送られることにより、予め計測されメモリ15内
に格納されている基準フラクタル次元数Aと比較され
る。In the generation unit 12, the sent digital blood volume information is temporarily stored in the memory 13, and when the next blood volume information is sent, the arithmetic unit 14 together with the stored blood volume information. And calculate the generated fractal dimension number B. The calculated generated fractal dimension number B is sent to the determination unit 9 and compared with the reference fractal dimension number A that is measured in advance and stored in the memory 15.
【0018】その結果、基準フラクタル次元数Aに対し
て、生成フラクタル次元数Bが等しいかまたは小さい場
合には、運転者の集中力が居眠り時の状態にあることが
判定される。そして、判定部9から警告装置4に警告を
発すべきであるという信号が送られ、警告装置4からの
警報によって、運転者が覚醒されることになる。As a result, when the generated fractal dimension number B is equal to or smaller than the reference fractal dimension number A, it is determined that the driver's concentration is in the state of dozing. Then, the determination unit 9 sends a signal to the warning device 4 that a warning should be issued, and the warning from the warning device 4 causes the driver to awaken.
【0019】したがって、本実施例の居眠り運転防止装
置1によれば、検出器2が運転者の耳タブに装着される
ので、脳波電極を頭部に取り付けるような煩わしさを運
転者に与えることがないという利点がある。また、予め
計測しておいた居眠り時の血液変化の情報と、運転中に
計測された血液変化の情報とを逐次比較する方法を採用
しているので、精度の高い判定を実施することができ
る。しかも、血液変化の情報を、アトラクタとして捕ら
え、その複雑さを表現するフラクタル次元数A・Bによ
って比較判定することとしたので、判定に要する時間を
短縮して、リアルタイムの処理を実施することができ
る。これらの利点を踏まえて、本実施例の居眠り運転防
止装置1は、運転者の装着率を高めて、精度の高い判定
をリアルタイムで行うことにより、実用性が高く、か
つ、居眠り運転を確実に防止することができるものであ
る。Therefore, according to the doze-driving prevention device 1 of the present embodiment, the detector 2 is attached to the ear tab of the driver, which gives the driver the trouble of attaching the brain wave electrode to the head. There is an advantage that there is no. In addition, since the method of sequentially comparing the information of blood changes during dozing measured in advance and the information of blood changes measured during driving is adopted, it is possible to perform highly accurate determination. . Moreover, since the information of blood change is captured as an attractor and the fractal dimension numbers A and B expressing the complexity thereof are compared and determined, the time required for the determination can be shortened and real-time processing can be performed. it can. Based on these advantages, the drowsy driving prevention apparatus 1 of the present embodiment increases the wearing rate of the driver and makes highly accurate determination in real time, so that it is highly practical and ensures drowsy driving. It can be prevented.
【0020】なお、本発明の居眠り運転防止装置1で
は、判定部9において、アトラクタのフラクタル次元数
A・Bを比較することとしたが、アトラクタのパターン
自体を比較することとしてもよい。また、判定部9にお
いて、特定の運転者の居眠り状態のアトラクタを基準ア
トラクタとすることとしたが、これに代えて、一般的な
居眠り状態時のアトラクタを使用することとしてもよ
い。また、生成フラクタル次元数Bが基準フラクタル次
元数A以下になったときに居眠りを判定することとした
が、例えば、生成フラクタル次元数Bが基準フラクタル
次元数Aの一定範囲内に近似したときに居眠り判定をす
ること等により、判定レベルを調整することとしてもよ
い。さらに、本居眠り運転防止装置1を酒酔い運転時の
判定に適用することとしてもよい。In the doze driving prevention apparatus 1 of the present invention, the determination unit 9 compares the fractal dimension numbers A and B of the attractor, but the attractor patterns themselves may be compared. In addition, in the determination unit 9, the attractor in the dozing state of the specific driver is used as the reference attractor, but instead of this, a general attractor in the dozing state may be used. Further, although it was decided to doze when the generated fractal dimension number B becomes equal to or smaller than the reference fractal dimension number A, for example, when the generated fractal dimension number B approximates within a certain range of the reference fractal dimension number A. The determination level may be adjusted by making a dozing determination or the like. Furthermore, the drowsy driving prevention apparatus 1 may be applied to the determination during drunk driving.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る居眠
り運転防止装置は、検出手段を運転者の耳タブに装着す
ることとしたので、運転者に与える煩わしさを低減する
ことができる。また、予め生成されている居眠り時の血
液量変化パターンに対して、運転中に生成された変化パ
ターンを逐次比較することとしたので、居眠り運転の判
定精度を向上することができる。その結果、実用性の高
い居眠り運転防止装置を提供することができるととも
に、居眠り運転を確実に防止することができるという効
果を奏する。As described above in detail, in the doze-driving prevention device according to the present invention, the detecting means is attached to the ear tab of the driver, so that the annoyance to the driver can be reduced. . Further, since the change pattern generated during driving is sequentially compared with the blood volume change pattern during drowsiness that is generated in advance, it is possible to improve the determination accuracy of the drowsy driving. As a result, it is possible to provide a highly practical drowsy driving prevention device and to reliably prevent drowsy driving.
【図1】 本発明に係る居眠り運転防止装置の一実施例
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a doze-driving prevention device according to the present invention.
【図2】 図1の居眠り運転防止装置の検出器を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a detector of the doze-driving prevention device of FIG.
【図3】 図1の居眠り運転防止装置の装置概要を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a device outline of the doze driving prevention device of FIG. 1.
1・・・・居眠り運転防止装置、2・・・・検出器(検出手
段)、4・・・・警告装置(警告手段)、8・・・・アトラクタ
生成部(変化パターン生成手段)、9・・・・判定部(比較
手段)、15・・・・記憶手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...- Drowsiness driving prevention device, 2 ... Detector (detection means), 4 ...- Warning device (warning means), 8 ... Attractor generation part (change pattern generation means), 9 .... Determination unit (comparison means), 15 ... Storage means
Claims (1)
液量を検出する検出手段(2)と、検出された血液量か
らその変化パターンを逐次生成するパターン生成手段
(8)と、予め生成された居眠り時の血液量の変化パタ
ーンを格納する記憶手段(15)と、該記憶手段に格納
されている変化パターンと検出された変化パターンとを
比較する比較手段(9)と、変化パターンが一致または
近似したときに運転者に警告を発する警告手段(4)と
を具備していることを特徴とする居眠り運転防止装置
(1)。1. A detection means (2) attached to an ear tab of a driver for detecting the blood volume of capillaries, a pattern generation means (8) for sequentially generating a variation pattern from the detected blood volume, Storage means (15) for storing the generated change pattern of the blood volume during dozing, comparison means (9) for comparing the change pattern stored in the storage means with the detected change pattern, and the change pattern And a warning means (4) for giving a warning to the driver when the two values match or approximate to each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5263915A JPH07117595A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Asleep driving prevention device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5263915A JPH07117595A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Asleep driving prevention device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07117595A true JPH07117595A (en) | 1995-05-09 |
Family
ID=17396039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5263915A Pending JPH07117595A (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Asleep driving prevention device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH07117595A (en) |
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