JPS63200299A - 居眠り検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、発光素子と受光素子からなる反射センサを
用いて、瞼の開閉度合により居眠りを検出する居眠り検
出器に関する。

（ロ）従来の技術 従来の居眠り検出器として、発光素子と受光素子からな
る反射型光電スイッチをセンサに用いたものが提案され
ている。この居眠り検出器は、センサをメガネ枠に取付
け、発光素子からの光を目に投射し、その反射光を受光
素子で受け、瞼の開時と閉時とで反射点、つまり発光素
子からの距離が相違し、受光量に差異が生じるのをレベ
ル弁別し、このレベル弁別により瞼の開閉を検出してい
る。そして、例えば瞼の閉時間から居眠りを検出し、そ
の旨をブザー等を鳴動させて報知している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の居眠り検出器において、目を開いている時で
も、眼球を動かすと反射光量が変化し、あたかも目を閉
じた状態と同等になる場合があるため、目の動きによる
誤検出が生じる場合があった。

例えば、第５図に示すように、検出器の発光素子５１か
ら、図の破線で示す領域に光を当て、この光が瞼で反射
されて受光素子５２で受光される場合、黒目が受光領域
内に存在する場合の反射光量と、瞼を閉じた時の反射光
量は、黒目に対して瞼の反射光量の方が大きく、従って
、受光素子５２で検出されるレベル電圧は、第７図（ａ
ｌに示すようにハイレヘルとなるため、あるスレッショ
ルドレベルＴ、を越える状態で除閉を検出し、この閉じ
た状態が一定時間以上の場合に居眠り検知するものであ
るが、瞼を開いている場合でも、第６図に示すように、
眼球を右方（使用者から見て、以下同じ）に移動させた
状態では、破線の受光領域は白目部分となり、受光素子
５２に受光される反射光量は、瞼を閉じた場合と差がな
く、第７図ｆｂｌに示すように、むしろ白目の方が受光
レベルが高く、たまたま黒目が右方に移動していた場合
には、受光量がハイレベルとなり、瞼を閉じた場合と同
等の現象を呈する。従って、この場合には、瞼を閉じて
いないにも拘らず、瞼を閉じた場合と同様に処理し、所
定時間以上であると居眠りとして誤検出する。

この種の居眠り検出器を運転者等が装着する場合、運転
者は、運転状況に応じてしばしば眼球を左右に動かし、
そのため、黒目部分と白目部分が左右に移動するため、
上記した誤検出が頻繁に生じ、従来の居眠り検出器では
、安全運転に適した実用に耐えるものとしては、尚問題
があった。

この発明は、上記に鑑み、眼球を左右に動かした場合で
も、黒目の位置に拘らず瞼の開閉のみを検出し、精度の
高い居眠り検出をなし得る居眠り検出器を提供すること
を目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
居眠り検出器は、発光素子と受光素子からなる検出器を
少なくとも２個備え、これら検出器を、一方の受光素子
で目の左端部分よりの反射光が受光され、他方の受光素
子で目の右端部分よりの反射光が受光されるように支持
体に配置し、かつこれら両検出器の受光素子に流れる受
光電流を加算的に流し、この加算的な電流に応した電圧
を導出する電圧降下素子と、この電圧降下素子の導出電
圧と基準電圧とを比較し、導出電圧が基準電圧以上の場
合に出力を出す比較回路と、この比較回路出力に応答し
て居眠りを判別する居眠り判別回路とを備えている。

この居眠り検出器では、目の黒目が真中に位置している
状態では、２個の検出器の受光素子に受光される光は、
何れも黒目を含む眼球部分で反射されるため、両受光素
子に流れる電流は、何れも小さく、従って、電圧降下素
子の導出電圧は基準電圧よりも小さく、比較回路は除閉
信号を導出しない。一方、黒目が左方に移動した場合、
右方の領域からの反射光を受光する受光素子には比較的
大なる電流が流れる。逆に、黒目が右方に移動した場合
には、左方の領域からの反射光を受ける受光素子に白目
の反射による比較的大なる電流が流れる。しかしながら
、何れの場合でも、両受光素子を流れる電流が加算的に
流れる電圧降下素子の電流は、なお所定値以下であり、
電圧降下素子の導出電圧はやはり基準電圧以下であり、
これらの場合も、比較回路は除閉信号を出力しない。

これに対し、瞼が閉じられた場合には、両受光素子には
瞼で反射された光が入力され、この反射光量に応じた電
流が流れる。この電流は比較的大なる電流であるため、
電圧降下素子を加算的に流れる電流は所定値以上となり
、電圧降下素子の導出電圧は、基準電圧以上となり、比
較回路は除閉信号を出力する。すなわち、この場合にの
み瞼の閉状態を検出することになり、黒目がいかなる位
置にあっても、瞼の閉状態を正確に検出でき、精度の高
い居眠り検出を行うことができる。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す居眠り検出器の回
路接続図である。

この実施例居眠り検出器は、２個のセンサ１．２を備え
、これらセンサ１．２は何れも発光素子（発光ダイオー
ド）ｌａと受光素子（）第１・トランジスタ）ｌｂ、発
光素子２ａと受光素子２ｂとから構成される反射型光電
スイッチが使用されている。そして、センサｌはメガネ
（図示せず）の枠部に、またセンサ２はメガネのパッド
部にそれぞれ設けられ、センサ１の発光素子１ａからの
光は目Ｃの右領域Ａに照射され、この領域から反射光が
受光素子１ｂに受光されるようになっている。

また、センサ２の発光素子２ａからの光は、目Ｃの左領
域Ｂに照射され、この領域からの反射光が受光素子２ｂ
に受光されるように配置されている。

発光素子１ａには、十■より抵抗８を介して接地ＧＮＤ
に接続され、点灯される。また、発光素子２ａは、＋Ｖ
より抵抗９を介して接地ＧＮＤに接続され、点灯される
ように構成されている。さらに、受光素子１ｂと２ｂは
、電源＋Ｖに並列に接続され、その並列共通接続点と接
地ＧＮＤ間には、抵抗（電圧降下素子）３が接続され、
さらに、この抵抗３と受光素子１ｂ、２ｂの接続点は比
較回路５の十入力端に接続され、一方、比較回路５の一
入力端には、基準電圧源４より基準電圧Ｖｙｌｌが加え
られるように構成されている。

比較回路５において、基準電圧■Ｔ□よりも検出電圧Ｖ
ｏｕｔが大きい場合には、ハイレベルの出力電圧Ｃ０が
出力され、居眠り判別回路６はこの出力電圧Ｃ０を受け
、出力電圧００が所定時間（例：０．５秒）以上継続す
ると、居眠りと判別し、ブザー等の警報器７を作動させ
るように構成されている。

次に、上記実施例居眠り検出器の動作について説明する
。

今、目Ｃの黒目が真中に位置する場合には、それぞれ発
光素子１ａ、２ａから発射された光は、黒目部分を一部
含む領域Ａと領域Ｂで反射され、それぞれ受光素子１ｂ
、２ｂで受光される。この反射光量に応じた受光電流は
、それぞれ抵抗３を流れ、この流れる電流に応じた出力
電圧Ｖｏｕｔが比較回路５に入力される。この場合、黒
目部分を一部含んでいるので、両受光素子１ｂ、２ｂを
流れる電流を加算したＩＩ＋１２の電流が抵抗３を流れ
、得られる導出電圧Ｖｏｕｔは、なお基準電圧ＶＴ）Ｉ
よりも小さく、従って、比較回路５より出力Ｃ０は導出
されない。そのため、居眠り判別回路６は何ら除閉を検
出しない、。

この状態で、目Ｃの黒目が左方に移動し、領域Ｂに入る
と、逆に領域Ａは白目のみとなり、受光素子１ｂで受光
される電流が大となり、逆に領域Ｂで反射されて受光素
子２ｂに受光される電流は非常に小さくなる。そのため
、この場合に、抵抗３を流れる加算的な電流ｌｌ−１１
２は、黒目が真中に位置する場合と略同等であり、従っ
て、比較回路５に入力される出力電圧Ｖｏｕｔは、なお
基準電圧■□１よりも小さく、やはり出力Ｃ０は導出さ
れず、居眠り判別回路６は除閉を判別しない（第２図の
ｔ、〜ｔ２参照）。

次に、目Ｃの黒目が右方に移動し、領域Ａに入ると、領
域Ｂは逆に白目のみとなり、受光素子２の受光電流■２
は、第２図のｔ、〜ｔ４で示すように、大となる。一方
、領域Ａは黒目のみであり、受光電流Ｉ、は非常に小さ
くなり、加算電流Ｉ。

＋１．は比較的小さく、従って、比較回路５に入力され
る出力電圧Ｖｏｕｔは、なお基準電圧ｖｔｎよりも小さ
く、やはり出力Ｃ０は導出されず、居眠り判別回路６は
除閉を判別しない； しかし、瞼が閉じられると、領域ＡＳＭｐ域Ｂとも発光
素子１ａ、２ａからの光は瞼で反射され、それぞれ受光
素子１ｂ、２ｂで受光されるので、この場合の両反射光
量は大であり、受光電流■１．１２も大となり（第２図
のｔ、〜ｔ６参照）、抵抗３の導出電圧Ｖｏｕｔも大と
なり、基準電圧■□、を越え、従って、この場合に、比
較回路５はハイレベルの出力電圧Ｃ０を導出する。ここ
において、居眠り判別回路６は、この出力Ｃ０が導出さ
れている時間を計時し、０．５秒以上であると除閉が長
く続いていることを意味し、居眠りと判断し、警報器７
を作動させることになる。

第３図は、この発明の他の実施例を示す居眠り検出器の
回路接続図である。

この実施例居眠り検出器において、第１図に示したもの
と同一番号のものは同一の回路部分を示している。第１
図の実施例回路と相違する点は、受光素子１ｂと受光素
子２ｂが直列に接続されて、この直列回路と接地ＧＮＤ
間に抵抗３を接続している点である。

この実施例回路において、今、眼球が左方に移動じた場
合を考えると、領域Ｂが黒目、領域Ａが白目となる。従
って、受光素子１ｂには大なる反射光が入力され、受光
素子１ｂには小なる反射光が入射されることになる。そ
のため、加算的な電流Ｉは、黒目部分を大部分含むため
、所定値以下となり、従って、抵抗３の導出電圧Ｖｏｕ
ｔは基準電圧Ｖ’ｒＨよりも小の電圧となり（第４図の
む１〜ｔ２参照）、比較回路５はやはり出力Ｃ０を導出
しない。逆に、目Ｃの黒目が右方に移動した場合も、領
域Ａに黒目、領域Ｂに白目が位置することになり、上記
した場合とは逆ではあるが、加算電流Ｉはやはり小さく
、抵抗３の導出電圧Ｖｏｕｔは、第４図のＬ３〜ｔ、に
示すように、基準電圧Ｖ７Ｈ以下であり、従って、この
場合にも比較回路５は出力Ｃ０を導出しない。そのため
、居眠り判別回路６は居眠り検出しない。

次に、目Ｃの瞼が閉じた場合を考えると、この場合、領
域Ａ、Ｂとも瞼となり、反射光は、この瞼で反射されて
比較的大なる反射光量が受光素子１ｂ、２ｂに入射する
ことになり、抵抗３の電圧降下も大となり、導出電圧Ｖ
ｏｕｔは、第４図の仁。

〜ｔ６に示すように、基準電圧■ＴＨを越える。そのた
め、比較回路５は、その間ハイレベルの出力Ｃ０を居眠
り判別回路６に人力する。居眠り判別回路６はこの出力
Ｃ０が入力されている時間を計時し、０．５秒以上ｍ続
すると居眠りと判断し、警報器７を作動させることにな
る。

なお、上記実施例において、センサ１．２は何れか一方
の目Ｃの右部分と左部分に光を照射し、判別するように
配置したが、この発明はこれに限られるものではなく、
例えばセンサｌは右目の右部分、センサ２で左目の左部
分を検出するようにしてもよい。従って、この場合には
、センサ１はメガネの布枠に、センサ２はメガネの左部
に配置する。一般人において、右方を見る場合には黒目
は何れも右方に移動し、左方を見る場合には、黒目は何
れも左方に移動するので、第１図で示す場合と全く同様
の結果を得ることができる。

くべ）発明の効果 この発明によれば、少なくとも２個の検出器を６１Ｎえ
、これらの検出器を、一方の受光素子で目の左部分の反
射光が受光され、他方の受光素子に目の右部分の反射光
が受光されるように配置し、これら両受光素子の出力電
流を加算的に電圧降下素子に流し、この電圧降下素子の
電圧と基準電圧を比較回路で比較し、基準電圧を越えて
電圧降下素子の電圧が大なる場合のみ除閉と検出し、こ
の信号によって居眠りを判別するようにしているので、
たとえ一方の受光素子が白目部分で反射される光を受け
る場合でも、他方の受光素子は黒目で反射された光を受
光することになり、加算電流は比較的小さく、電圧降下
素子の両端の導出電圧は基準電圧以下となり、黒目、白
目が何れの位置にあっても、比較回路が出力せず、真に
瞼を閉じた場合との区別が可能となり、正確な瞼の開閉
度合を検出でき、精度の良い居眠り検出を行うことがで
きる。

しかも、発光素子及び受光素子からなる２個の検出器を
備えているにも拘らず、その受光素子の受光電流を加算
的に１個の電圧降下素子に流すため、以後の信号処理、
比較回路、居眠り判別回路等は、１個の回路で済み、比
較的簡単な回路構成で比較的安価に居眠り検出器を構成
できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す居眠り検出器の回
路接続図、第２図は、同居眠り検出器の動作を説明する
ための信号波形タイムチャート、第３図は、この発明の
他の実施例を示す居眠り検出器の回路接続図、第４図は
、同居眠り検出器の動作を説明するための信号波形タイ
ムチャー１・、第５図及び第６図は、従来の居眠り検出
器の目の黒目の位置による検出状態の相違を説明するた
めのか回路接続図、第７図（ａ）　（ｂ）は、瞼を閉じ
た場合と白目の場合との動作混同を説明するための波形
図である。 １・２：センサ、　　　ｌａ・２ａ：発光素子、２ａ・
２ｂ：受光素子、３：抵抗、 ４：基準電圧源、　　　５：比較回路、６：居眠り判別
回路。 第１図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光素子と受光素子からなる検出器を少なくとも
   ２個備え、これら検出器を、一方の受光素子で目の左端
   部分よりの反射光が受光され、他方の受光素子で目の右
   端部分よりの反射光が受光されるように支持体に配置し
   、これら両検出器の受光素子に流れる受光電流を加算的
   に流し、この加算的な電流に応じた電圧を導出する電圧
   降下素子と、この電圧降下素子の導出電圧と基準電圧と
   を比較し、導出電圧が基準電圧以上の場合に出力を出す
   比較回路と、この比較回路出力に応答して居眠りを判別
   する居眠り判別回路とを備えたことを特徴とする居眠り
   検出器。