JPH08147583A - 居眠り運転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最新の所定数の覚醒度データの平均値を用い
て車両運転者の居眠り状態を検出する装置において、的
確なタイミングで警報を与え車両運転者の覚醒を促す。 【構成】 操舵角センサ１０及び車速センサ１２から順
次操舵角データ及び車速データが意識低下判定部１４に
出力される。意識低下判定部１４では修正操舵周期の最
新の所定数データの平均値と所定のしきい値とを比較
し、運転者の意識低下を検出した場合に警報部１８を駆
動して警報を与える。警報発生後所定時間経過するまで
は意識低下状態を検出しても警報を発生せず、意識低下
状態から覚醒状態に移行する過渡期における不要な警報
の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は居眠り運転検出装置、特
にセンサにより検出された覚醒度データの平均値を用い
て居眠り運転を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両運転者の操舵周期や心
拍、瞬き、握力等をセンサにて検出し、居眠り状態を検
出する居眠り運転検出装置が開発されている。

【０００３】例えば、特開平５−８６５６号公報に開示
された車両の居眠り運転防止装置では、運転者の覚醒状
態を確認するために定期的又は不定期に軽微音を発生す
るチャイムを設け、チャイムの作動後所定時間内におけ
る運転者の停止操作がない場合、あるいは触覚センサが
所定時間内における所定割合以上の運転者のハンドル把
握力を検出しない場合にはコントローラがブザーを作動
させて運転者に警報を発する構成が提案されている。

【０００４】この従来技術に限らず、一般に運転者の覚
醒状態を評価するには、ノイズ等の影響を除去すべく、
操舵角センサや瞬きセンサ、あるいは握力センサ等から
出力されたデータの平均値を用いて評価するのが好まし
い。特に、現在の運転者の覚醒度を正確に、かつ迅速に
評価するためには、検出データの最新の所定数のデータ
を標本として用いるのが好ましい。例えば、本願出願人
が先に提案した特願平６−２９９２号の居眠り運転検出
装置では、操舵角センサで検出された修正操舵周期を順
次メモリに格納し、最新の４０操舵分のデータが得られ
た時点で順次その平均値を算出し、平均修正操舵周期と
基準周期とを比較して運転者の覚醒度を評価する構成を
提案した。これによれば、運転者の覚醒度を短時間に評
価することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに最新の所定数分のデータの平均値（以下、単に「移
動平均」と称する）を算出して運転者の覚醒度を評価す
る場合、場合によっては以下のような問題も生じ得る。
すなわち、移動平均を用いて運転者の覚醒度を評価した
結果、運転者の意識が低下していると判断して警報手段
を作動させた場合、運転者はその警報により徐々に覚醒
することとなるが、その時点における移動平均の標本サ
ンプルには警報を発生する前のデータも含まれる場合が
あり、この場合には運転者は覚醒しているにもかかわら
ず、その移動平均値は低い覚醒度を示すこととなり、現
在の運転者の覚醒度に応じない誤った警報が与えられて
しまう問題があった。

【０００６】図３にはセンサから得られる覚醒度データ
の一例としての修正操舵周期の時間変化、実際の運転者
の覚醒度（自己申告）、及び修正操舵周期の移動平均値
と所定のしきい値（意識低下判定レベル１、意識低下判
定レベル２）の大小比較の結果発生される警報との関係
が示されている。図３（Ａ）が修正操舵周期の移動平均
値の時間変化であり、同図（Ｂ）が実際の運転者の意識
低下の時間変化（自己申告）、同図（Ｃ）が図３（Ａ）
を用いた警報出力の時間変化を示す。上述したように、
修正操舵周期の平均値が所定のしきい値を越えた場合に
運転者の意識が低下したと判定して警報が発せられた場
合、運転者は覚醒に向かうものの、修正操舵周期の移動
平均を算出する際の標本サンプルには警報発生前の覚醒
度の低いデータも含まれているため、警報が発せられた
直後においても、修正操舵周期の移動平均は高い値を示
すことになる。従って、図３（Ｃ）に示されるように、
実際には運転者は覚醒しているものの、修正操舵周期の
移動平均値は依然としてしきい値を越えて意識が低下し
ていると判定されるため、図中斜線部分で示すように誤
った警報が発せられ運転者に不快感を与える結果とな
る。

【０００７】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
成されたものであり、その目的は、覚醒度データの移動
平均を用いて運転者の居眠り状態を検出する際に、より
運転者の覚醒の度合いに対応して的確な刺激を運転者に
与えることができる居眠り運転検出装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の居眠り運転検出装置は、運転者の覚
醒度を順次検出する検出手段と、前記検出手段で得られ
た最新の所定数の覚醒度データの平均値を算出する平均
値算出手段と、前記平均値算出手段で得られた平均値と
しきい値とを比較することにより意識低下信号を出力す
る判定手段と、を有する居眠り運転検出装置において、
前記判定手段は、前記意識低下信号を出力した後所定時
間内は意識低下信号の出力を禁止することを特徴とす
る。

【０００９】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の居眠り運転検出装置は、請求項１記載の居眠り
運転検出装置において、さらに、前記意識低下信号に応
じて運転者を覚醒させる覚醒手段を有することを特徴と
する。

【００１０】さらに、上記目的を達成するために、請求
項３記載の居眠り運転検出装置は、請求項１または請求
項２記載の居眠り運転検出装置において、前記判定手段
は、前記意識低下信号を出力した後前記所定時間経過後
であって、さらに第２の所定時間内は現在の比較結果が
直前の比較結果よりも同等乃至低い覚醒度を示した場合
にのみ意識低下信号を出力することを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の居眠り運転検出装置では、判定
手段において覚醒度の平均値（移動平均値）としきい値
とを比較して運転者の意識が低下していると判定した場
合に意識低下信号を出力するが、意識低下信号を出力し
た直後所定時間内は仮に運転者の意識が低下していると
判定された場合においても再度意識低下信号は出力しな
い。

【００１２】これにより、移動平均値自体に信頼性がな
いと考えられる意識低下信号出力直後において、誤って
意識低下信号を出力することなく誤動作を防止できる。

【００１３】請求項２記載の居眠り運転検出装置では、
さらに警報等の刺激を与える覚醒手段が設けられてお
り、これにより居眠り状態を検出した場合に速やかに運
転者を覚醒させる。

【００１４】請求項３記載の居眠り運転検出装置では、
覚醒手段により運転者に刺激を与えた直後においても、
運転者は直ちに覚醒するのではなく徐々にその覚醒度が
増加する事実に鑑み、意識低下信号を出力した後所定時
間経過後であって（この時間内は再度の意識低下信号出
力が禁止される）、さらに第２の所定時間内は車両運転
者の覚醒度が前回の覚醒度よりも同等乃至低い場合にの
み意識低下信号を出力して覚醒を促す。これにより、刺
激が与えられて徐々に覚醒に向かう運転者に対して不適
当な刺激が与えられることを防止し、車両運転者に不快
感を与えることがない。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。

【００１６】図１には本実施例の構成ブロック図が示さ
れている。操舵角センサ１０により車両運転者の操舵角
データが順次検出され、また車速センサ１２により車速
データが順次検出されて意識低下判定部１４に出力され
る。なお、操舵角センサ１０としては、例えばステアリ
ングシャフトに圧入されたスリット板とコラムチューブ
に取り付けられた２組のフォトインターラプタを用いる
ことができる。意識低下判定部１４はマイクロコンピュ
ータであり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、メモリ
等を含んで構成され、操舵角センサ１０から出力された
操舵角データに基づき修正操舵周期を演算して車速毎に
順次メモリに格納する。そして、格納された車速毎の修
正操舵周期を基準速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）における
修正操舵周期に補正して再びメモリに格納する。なお、
基準速度における修正操舵周期に補正する方法は、上述
した特願平６−２９９２号に詳述されており、所定の補
正係数を乗ずることにより行われる。メモリに最新の所
定数（例えば４０操舵分）の補正済み修正操舵周期が格
納された後、意識低下判定部１４はそれらの平均値を算
出し、さらにその平均値と所定のしきい値（基準周期）
とを大小比較する。所定のしきい値は予め複数のレベル
が用意されてメモリに格納されており、これら複数のし
きい値と平均値とを大小比較することにより運転者の覚
醒の度合いを定量的に評価する。なお、所定のしきい値
は固定ではなく、例えば運転者が適宜所望の値に調整可
能に設定することも可能である。意識低下判定部１４で
は、修正操舵周期の平均値と所定のしきい値とを比較し
た結果、車両運転者の覚醒度が低い、すなわち意識が低
下していると判定した場合には警報部１８に意識低下信
号を出力して警報を作動させ、運転者に覚醒を促す。

【００１７】一方、意識低下判定部１４にはタイマ１６
からのカウントアップ信号も入力される。このタイマ１
６からのカウントアップ信号は、意識低下判定部１４か
ら出力される意識低下信号の出力制御に用いられる。す
なわち、意識低下判定部１４から意識低下信号が出力さ
れた後所定時間内は、移動平均値と所定のしきい値とを
比較して車両運転者の意識低下が検出された場合にも警
報部１８に意識低下信号を出力しない。また、所定時間
経過後さらに第２の所定時間の経過を示すカウントアッ
プ信号が入力されるまでは意識低下判定部１４では前回
の覚醒度よりも車両運転者の覚醒度が同等乃至低い場合
にのみ意識低下信号を警報部１８に出力する。これによ
り、警報発生後であって車両運転者が覚醒に向かう移行
状態における不要な警報出力を防止することができる。

【００１８】本実施例の構成は以上のようであり、以下
図２の処理フローチャートを用いて意識低下判定部１４
での処理を詳細に説明する。

【００１９】図２において、まず意識低下判定部１４は
修正操舵周期の移動平均値と所定のしきい値との大小比
較により車両運転者の意識が低下したか否かを判定する
（Ｓ１０１）。この判定は、図３（Ａ）に示された従来
の判定方法と同様であり、修正操舵周期の移動平均値が
所定のしきい値（基準周期）を越えた場合に車両運転者
の意識が低下したと判定する。車両運転者の意識低下あ
りと判定された場合には、警報部１８に意識低下信号を
出力し、意識低下判定レベルに応じて警報を与える（Ｓ
１０２）。例えば、しきい値となる判定レベルをＬ１、
Ｌ２とし、Ｌ１よりもＬ２の方がより意識低下の度合い
が大きい、すなわち覚醒度が少ないとした場合、修正操
舵周期の移動平均値がＬ１を越えている場合には所定の
警報音で警報を与え、さらに修正操舵周期の移動平均値
が判定レベルＬ２を越えている場合にはより大きな音量
で警報を与えることが考えられる。なお、本実施例にお
いては、説明の便宜上修正操舵周期の移動平均値が判定
レベルＬ１を越えた場合を想定する（Ｓ１０２）。

【００２０】このようにして警報が与えられた後、次に
タイマ１６からのカウントアップ信号によりＡ分（例え
ば２分）経過したか否かを判定する（Ｓ１０３）。警報
発生後Ａ分経過していない場合には、以後の処理は行わ
れず、従って意識低下信号が出力されることもない。こ
れにより、意識低下状態から徐々に覚醒に向かう過渡期
において車両運転者に対し不要かつ不快な警報が与えら
れることがない。一方、警報発生後Ａ分経過した場合に
は、次に現在の意識低下レベルｘ２と前回警報発生時の
判定レベルｘ１との大小比較を行う（Ｓ１０４）。現在
の意識低下の度合いが前回警報時の判定レベル以上、す
なわち現在の車両運転者の覚醒度が前回警報時の覚醒度
と同等かあるいはそれより低い場合には前回の警報に対
して車両運転者が反応しなかったものと判定して現在の
意識低下レベルｘ２に応じた警報を与えるべく意識低下
信号を警報部１８に出力する（Ｓ１０５）。一方、現在
の意識低下レベルｘ２がｘ１より小さい、すなわち現在
の覚醒度が前回警報時の覚醒度よりも高い場合には、前
回の警報により車両運転者が徐々に覚醒に向かっている
と判断されるため、さらにＢ分（例えば５分）経過した
か否かが判定される（Ｓ１０６）。この判定も、Ｓ１０
３における判定と同様に、タイマ１６からのカウントア
ップ信号により行われ、Ｂ分経過していない場合には、
覚醒に向かっている車両運転者に対し不要かつ不快な警
報を与えることがないように再びＳ１０４移行の処理に
移り、警報は与えない。また、Ｂ分経過している場合に
は、前回の警報後かなり時間が経過し、覚醒が遅い、あ
るいは前回の警報による覚醒がないものと判断されるた
め、比較の結果意識低下ありと判定された場合には、通
常の処理に従い意識低下判定レベルに応じて意識低下信
号を警報部１８に出力し、所定の警報を運転者に与える
（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。

【００２１】図３（Ｄ）には、上述した本実施例におけ
る警報のタイミングが従来の警報のタイミングと対比し
て示されている。従来装置においては、図３（Ｃ）に示
されるように車両運転者の意識低下を検出した場合には
無条件に警報を発生していたが、本実施例においては警
報発生後所定時間経過するまでは警報を発生することな
く、かつ、所定時間経過後であっても現在の覚醒度が前
回の覚醒度より同等かあるいは低い場合でなければ警報
が再び発生することはない。従って、例えば図３（Ｄ）
のア、イに示すように所定の警報が短時間だけ与えられ
た後は、たとえ比較結果が運転者の意識低下状態を示し
ていても警報が与えられないため（従来装置において
は、図３（Ｃ）に示されるように斜線部分で示す時間警
報が与えられる）、不要な警報発生を効果的に防止する
ことができる。

【００２２】なお、本実施例においては便宜上意識低下
の判定しきい値をレベルＬ１、レベルＬ２としたが、よ
り多数のレベル数を設定して運転者の覚醒度をより高精
度に評価することも可能である。

【００２３】また、本実施例においては、特に修正操舵
周期の移動平均値を用いて車両運転者の覚醒度を評価し
たが、覚醒度データとしては心拍や瞬き、握力、脳波等
種々のデータを用いることができるのはいうまでもな
い。

【００２４】さらに、本実施例においては車両運転者の
覚醒を促す覚醒手段として警報を用いたが、他の刺激方
法例えば風の吹き付けや電気刺激、運転席の振動、ブレ
ーキ操作等種々の方法を用いることが可能であり、意識
低下信号の出力を制御するための判定時間Ａ分、Ｂ分も
固定ではなく、車両運転者に応じて適宜調整可能とする
ことも有効であろう。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項３記載の居眠り運転検出装置によれば、車両運転者が
意識低下状態から覚醒状態に移る過渡期において不要な
覚醒刺激を与えることなく、的確なタイミングで運転者
の覚醒を促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成ブロック図である。

【図２】同実施例の処理フローチャートである。

【図３】従来装置及び本発明における警報タイミングを
示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０ 操舵角センサ １２ 車速センサ １４ 意識低下判定部 １６ タイマ １８ 警報部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の覚醒度を順次検出する検出手段
   と、 前記検出手段で得られた最新の所定数の覚醒度データの
   平均値を算出する平均値算出手段と、 前記平均値算出手段で得られた平均値としきい値とを比
   較することにより意識低下信号を出力する判定手段と、 を有する居眠り運転検出装置において、 前記判定手段は、前記意識低下信号を出力した後所定時
   間内は意識低下信号の出力を禁止することを特徴とする
   居眠り運転検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の居眠り運転検出装置にお
   いて、 さらに、前記意識低下信号に応じて運転者を覚醒させる
   覚醒手段を有することを特徴とする居眠り運転検出装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の居眠り運
   転検出装置において、 前記判定手段は、前記意識低下信号を出力した後前記所
   定時間経過後であって、さらに第２の所定時間内は現在
   の比較結果が直前の比較結果よりも同等乃至低い覚醒度
   を示した場合にのみ意識低下信号を出力することを特徴
   とする居眠り運転検出装置。