JPH0314655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、運転者のまぶたの開閉状況に基づ
いて居眠り運転の発生を検出して警報する装置に
関し、当該検出作用の確保を確実にした居眠り運
転検出装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、居眠り運転を防止して走行安全性の向上
を図るべく、このための装置が種々提案されるに
致つている。例えば特開昭59−127198号に開示さ
れた居眠り防止装置もこのための装置の一つであ
る。この居眠り防止装置は、着用者の目に電磁波
を送波する手段および着用者の目からの反射波を
受波する手段を備えた眼鏡を用いて、赤外線等の
電磁波をまぶたと目の角膜に送波したときにまぶ
たからの反射波レベルの方が大きくなることに着
目して、まぶたを閉じていることを検知し、この
状態が所定時間継続するときには居眠りと判断し
て警報するものである。すなわち、この居眠り防
止装置に係る眼鏡を運転者に着用させることによ
り、居眠り運転を検出して運転者に警報すること
ができるのである。

ところで、前述した居眠り防止装置にあつて
は、前記送波手段および受波手段が正しい装着状
態下において着用者の目に電磁波を送波して着用
者の目から反射波を得られるように眠鏡本体に設
けられている。しかし、車両走行時においては各
種の要因に基づく車両振動が発生し、これに伴い
車室内にいる運転者もこの振動の影響を多少とも
受けざるを得ないため、運転者が正しい状態で装
着している眠鏡が運転者の顔面に対して振動の影
響により一時的にせよあるいは知らずにズレてし
まうおそれがある。そし、このようにズレた状態
においては、送波手段から送波された電磁波が運
転転者の目に届かず別の場所で反射され受波手段
に戻つたり、あるいは送波され放しになるといつ
た事態が発生し、結果として、正確な検出作用を
行なうことができないおそれがある。

［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的としては、着用者の目に電磁波を送波しこ
の着用者の目による反射波を受波する手段を有
し、目の角膜による反射波とまぶたによる反射波
のレベルの違いから運転者のまぶたの開閉状況を
検知しこの検知結果に基づき運転者の居眠りを検
出し警報する装置において、居眠りの検出作用の
確保を確実にした居眠り運転防止装置を提供する
ことにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、前記装置において、
この発明は、前記反射波に基づき運転者がまばた
きをしことを検出してまばたき信号を出力するま
ばたき検出手段と、当該まばたき信号が所定時間
入力されないときには、前記眠鏡が正しい装着状
態にないと判断して警報する装着状態報知手段と
を設けたことを要旨とする。

［発明の実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例に係る居眠り運転
防止装置の構成図、第２図はこの居眠り運転防止
装置の回路図を示すものである。以下第１図、第
２図を用いて説明するこの居眠り運転防止装置
は、その構成要素が眠鏡１に設けられており、こ
の眠鏡１の着用者の目に例えば近赤外光付近の特
定波長の電磁波を送波して着用者の目からの反射
波を受波する送受波部３と、この送受波部３を駆
動制御すると共に送受波部３からの信号に基づい
て眠鏡１の着用者である運転者の居眠りを検出す
る制御回路ボツクス５とに大別される。

送受波部３は、眠鏡１のレンズを保持するフレ
ーム底部７の付近に設けられており、眼鏡１の着
用者の目に特定波長（例えば900nm）の電磁波を
送波する送波手段９と、この送波手段９から送波
された特定波長の電磁波について着用者の目の角
膜またはまぶたによる反射波を受波する第１の受
波手段１１と、送波手段９から送波される電磁波
の波長帯とは異なる波長帯（ヘツドランプ光を検
出するための例えば1200nm）の電磁波を受波す
る第２の受波手段１３とを有する。送波手段９
は、近赤外光付近の波長帯の電磁波を出力する発
光素子１５と、出力された電磁波のうち前記特定
長（例えば900nm）の電磁波のみを通過させる送
波用狭帯域フイルタ１７とを有する構成である。
第１および第２の受波手段１１および１３は、共
にそれぞれ特定波長の電磁波のみを通過させる受
波用狭帯域通過フイルタ１９および２１と、この
受波用狭帯域フイルタ１９および２１を通過した
電磁波を受光して電気信号に変換するそれぞれ受
光素子２３および２５とを有する構成である。な
お、この受光素子２３および２５としては、例え
ばフオトトランジスタ等で構成されている。

制御回路ボツクス５は、眼鏡１の一方の蔓２７
に設けられ、前記送受波部３とは図示しなコード
で接続されている。制御回路ボツクス５は、前記
発光素子１５に接続され該発光素子を駆動制御す
る駆動回路２９と、前記第１および第２の受波手
段１１および１３の受光素子２３および２５に接
続されこれら受光素子２３，２５からの受光信号
を処理して運転者の居眠り発生を判断する処理回
路３１を有する。

処理回路３１においては、受光素子２３の出力
がアンプ３３を介し比較器３５の非反転入力端子
（＋）に接続されている。この比較器３５は、そ
の反転入力端子（−）が電源電圧Vccとアースと
の間に直列に接続され該電源電圧Vccを分圧する
抵抗３７と抵抗３９との間に接続され、またその
出力がAND回路４１の入力端子ｂおよび微分回
路４３を介してAND回路４５の入力端子ａに接
続されている。比較器３５においては、反転入力
端子（−）に供給される分圧電圧を、送波手段９
から送波された電磁波のまぶたによる反射波のレ
ベルが角膜による反射波のレベルよりも高くなる
ことに着目してこの差異が明らかになるように設
定されているので、受光信号が分圧電圧よりも高
いレベルの状態、すなわち受光信号がまぶたによ
る反射波（すなわち目を閉じている）であること
を検出してハイレベル（Ｈ）信号を出力するもの
である。

一方、処理回路３１においては、受光素子２５
の出力アンプ５１を介して比較器５３の非反転入
力端子（＋）に接続されている。この比較器５３
は、その反転入力端子（−）が電源電圧Vccとア
ースとの間に直列に接続され該電源電圧Vccを分
圧する抵抗５５と５７との間に接続され、またそ
の出力がインバータ５９を介して前記AND回路
４５の入力端子ｂおよび前記AND回路４１の入
力端子ｃに接続されている。この比較器５３にお
いては、反転入力端子（−）に供給される分圧電
圧を、送受波部３の設けられている周囲の近赤外
付近の電磁波レベルが対向車のヘツドランプ等に
より送波手段９から送波された電磁波の運転者の
目の角膜あるいはまぶたによる反射波のレベルに
影響を与え得る程高いレベルか否かを判別できる
ように設定されているので、受光信号が当該運転
者の目の角膜あるいはまぶたによる反射波に影響
を与え得る程高いレベルにあることを検出してハ
イレベル（Ｈ）信号を出力する。なお、前述した
第２の受波手段１３から比較器５３に至る回路を
設ける代わりに、近赤外領域の外来電磁波を遮断
するべく眼鏡１のレンズ面にフイルタの蒸着膜を
コーテイングするようにしてもよい。

前記AND回路４１は、入力端子ｂおよびｃが
前述した如くそれぞれ比較器３５の出力およびイ
ンバータ５９を介し比較器５３の出力に接続され
ていることに加えて、入力端子ａが発振器４７に
接続され、さらに出力がカウンタ回路４８のクロ
ツク入力端子c_Lに接続されている。すなわち、こ
のAND回路４１は、前記比較器３５がハイレベ
ル（Ｈ）信号を出力し且つ前記比較器５３がロー
レベル（Ｌ）信号を出力している状態、換言すれ
ば前記送受波部３付近における近赤外領域の電磁
波のバツクグランドレベルが所定レベル以下で且
つ送波手段９から送波された電磁波が運転者のま
ぶたで反射されていることを検出しているとき
に、発振器４７から所定時間間隔で出力されるパ
ルスをカウンタ回路４８のクロツク端子c_Lに供給
するものである。

カウンタ回路４８は、前述した如く運転者がま
ぶたを閉じている時に供給される発振器４７から
のパルスを計数することで運転者がまぶたを閉じ
ている時間を測定し、この計数値が所定値に達し
たときには、すなわち運転者がまぶたを閉じてい
る時間が所定時間（例えば２秒）に達したときに
は、運転者が居眠り運転状態にあると判断して、
出力に接続されている警報用駆動回路４９に警報
指令信号を出力して警報スピーカ５０を駆動させ
る。なお、カウンタ回路４８の出力は当該カウン
タ回路４８のリセツト端子Ｒに接続されているの
で、カウンタ回路４８は警報指令信号を出力する
と同時にその計数値がリセツトされることにな
る。

一方、前記AND回路４５は、前述した如く、
入力端子ａおよびｂがそれぞれ微分回路４３を介
して比較器３５の出力およびインバータ５９を介
して比較器５３の出力に接続されていることに加
えて、出力がカウンタ回路６１のリセツト端子Ｒ
に接続されている。このカウンタ回路６１は、そ
のクロツク入力端子c_Lが前記発振器４７に接続さ
れ、その出力端子が注意報知用駆動回路６３を介
して注意報知スピーカ６５に接続されており、発
振器４７から一定時間間隔で供給されるパルスを
計数することで時間測定を行ない、リセツト端子
Ｒにリセツト信号が供給されることなく計数値が
所定値に達したときには、注意報知用駆動回路６
３が報知指令信号を出力して注意報知スピーカを
駆動させるものである。すなわち、前記AND回
路４５は、比較器５３の出力がローレベル（Ｌ）、
換言すれば送受波部３付近における近赤外領域の
電磁波のバツクグランドレベルが所定レベル以下
の状態下において、比較器３５の出力がローレベ
ル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に立上がつた時、
換言すれば運転者のまぶたが閉じられたことを検
出したときに微分回路４３で形成されたパルスを
前記リセツト信号としてカウンタ回路６１のリセ
ツト端子Ｒに出力する。このため、カウンタ回路
６１としては、このまぶたが閉じられる動作（ま
ばたき）が所定間（例えば１分）検出されないと
きには眼鏡１が正しい装着状態にないものと判断
してこれを報知するものである。なお、この場合
の報知としては、居眠り運転時に出力する警報音
程高いレベルの信号である必要はないので、注意
報知用駆動回路６３としてては例えばメロデイ
IC等で構成される。

次に、本実施例の作用を説明する。

運転者が運転開始時に眼鏡１を着用すると、送
波手段９からは駆動回路２９の制御下で発光素子
１５が発光し送波用狭帯域フイルタ１７を介して
運転者の目に特定波長の電磁波が送波される。こ
の送波された電磁波は、運転者がまぶたを開いて
いるときには角膜で反射し、ま運転者がまぶたを
閉じているときにはまぶたで反射して、それぞれ
その一部が外来光によつて角膜あるいはまぶたで
反射された光と共に反射波として第１および第２
の受波手段１１および１３に至る。第１の受波手
段１１においては、この反射波のうち送波手段９
から送波される電磁波と同じ特定波長成分のみを
受波用狭帯域フイルタ１９で抽出後、受光素子２
３で受光する。一方、第２の受波手段１３におい
ては、この反射波のうち特に前記外来光のレベル
を測定すべく送波手段９から送波される電磁波と
は異なる波長成分を受波用狭帯域フイルタ２１で
抽出後、受光素子２５で受光する。

受光素子２３は、受光した電磁波を光電変換し
て受光信号としてアンプ３３で増幅後に比較器３
５に出力する。比較器３５は、この受光信号のレ
ベルを抵抗３７，３９で分圧される電圧レベルと
比較し、受光信号のレベルが大きいときには、ハ
イレベル（Ｈ）信号を出力する。すなわち、この
比較器３５においては、反転入力端子（−）に供
給される分圧電圧を送波手段９から送波された電
磁波のまぶたによる反射波のレベルが角膜による
反射波のレベルよりも高くなることに着目してこ
の差異が明らかになるように設定されているの
で、受光信号がまぶたによる反射波であることを
検出してハイレベル（Ｈ）信号を出力するのであ
る。このハイレベル（Ｈ）信号は、AND回路４
１の入力端子ｂに出力されると共に、その立上が
りで微分回路４３をトリガするので、微分回路４
３はこのトリガにより所定時間幅のパルス信号を
AND４５の入力端子ａに出力力する。

一方、受光素子２５は、受光した電磁波を光電
変換して受光信号としてアンプ５１で増幅後に比
較器５３に出力する。比較器５３は、この受光信
号のレベルを抵抗５５，５７で分圧される電圧レ
ベルと比較し、受光信号のレベルが大きいときに
は、ハイレベル（Ｈ）信号を出力する。この比較
器５３においては、反転入力端子（−）に供給さ
れる分圧電圧を、送受波部３の設けられている周
囲の近赤外領域の電磁波レベルが対向車のヘツド
ランプ等により送波手９から送波された電磁波の
運転者の目の角膜あるいはまぶたによる反射波の
レベルに影響を与え得る程高いレベルか否かを判
別できるように設定されているので、受光信号が
当該運転者の目の角膜あるいはまぶたによる反射
波に影響を与え得る程高いレベルにあればハイレ
ベル（Ｈ）信号を出力する。このハイレベル
（Ｈ）信号は、インバータ５９で反転後に、前記
AND回路４５の入力端子ｂおよびAND回路４１
の入力端子ｃに出力される。すなわち、この第２
の受波手段１３からインバータ５９から至る回路
においては、居眠り運転あるいは眼鏡１の装着状
態の検出を正確に行なうために送受波部３周囲の
近赤外領域の電磁波レベル、いわばバツクグラン
ドレベルが高い状態では検出を行なえないように
すべく前記AND回路４１，４５にローレベル
（Ｌ）信号を出力して、前記検出を行なうための
回路に必要な信号が供給されないようにしている
のである。

AND回路４１は、入力端子ｂ，ｃがハイレベ
ル（Ｈ）状態、すなわち前述した如く送受波部３
周囲のバツクグランドレベルが所定以上に高くな
いときに運転者のまぶたによる反射波が得られて
いる状態では発振器４７から一定時間間隔で出力
されるパルス信号をカウンタ回路４８に出力す
る。カウンンタ回路４８は、この供給されるパル
スを計数して所定値に達したとき、すなわち運転
者がまぶたを閉じている状態が所定時間に達する
と、運転者が居眠り状態にあると判断して警報指
令信号を出力する。警報用駆動回路４９は、この
警報指令信号を受けて警報スピーカ５０を作動さ
せ、運転者の覚醒をうながす。

また、AND回路４５は、入力端子ｂがハイレ
ベル（Ｈ）の状態、すなわち前述した如く送受波
部３周囲のバツクグランドレベルが所定以上に高
くない状態で微分回路４３から出力されるパルス
信号をカウンタ回路６１のリセツト端子Ｒにリセ
ツト信号として出力る。カウンタ回路６１は、通
常時には、微分回路４３からのリセツト信号、す
なわち運転者のまぶたが開かれた状態から閉じら
れた状態に変化したときに発生する信号が供給さ
れる度にリセツト制御されながら発振器４７から
のパルス信号の計数動作を継続している。そし
て、このような計数動作時において、前記リセツ
ト信号の供給が所定時間以上無かつた場合、すな
わち通常人間は覚醒状態において約0.5秒以下の
瞬時のまばたき動作を行なうが、このまばたき動
作の一環であるまぶたを閉じる動作が所定時間以
上検出できない場合には、カウンタ回路６１は眼
鏡１が正しく装着されていないと判断して注意報
知指令信号を出力する。注意報知用駆動回路６３
は、当該指令信号を受けて注意報知スピーカ６５
を作動させ、眼鏡１の正しい装着を運転転者にう
ながす。

［発明の効果］ 以上説明したように、着用者の目に電磁波を送
波しこの着用者の目による反射波を受波する手段
を有し、目の角膜による反射波とまぶたによる反
射波のレベルの違いから運転者のまぶたの開閉状
況を検知しこの検知結果に基づき運転者の居眠り
を検出し警報する装置において、運転者のまばた
き動作を所定時間検出できないときには、前記眼
鏡が正しい装着状態にないと判断してこれを報知
するようにしたので、居眠りの運転の検出作用を
確実に確保でき、もつて居眠り発生を見落とした
り、誤警報の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る居眠り運転
防止装置の全体構成を示す図、第２図はこの発明
の一実施例に係る居眠り運転防止装置の回路構成
を示す図である。 １……眼鏡、３……送受波部、５……制御回路
ボツクス、９……送波手段、１１……第１の受波
手段、１３……第２の受波手段、２９……駆動回
路、３１……処理回路、４１……AND回路、４
３……微分回路、４５……AND回路、４７……
発振器、４８……カウンタ回路、４９……警報用
駆動回路、５０……警報スピーカ、６１……カウ
ンタ回路、６３……注意報知用駆動回路、６５…
…注意報知スピーカ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 着用者の目に電磁波を送波しこの着用者の目
   による反射波を受波する手段を有し、目の角膜に
   よる反射波とまぶたによる反射波のレベルの違い
   から運転者のまぶたの開閉状況を検知し、この検
   知結果に基づき運転者の居眠りを検出して警報す
   る装置において、前記反射波に基づき運転者がま
   ばたきをしたことを検出してまばたき信号を出力
   するまばたき検出手段と、当該まばたき信号が所
   定時間入力されないときには、前記眼鏡が正しい
   装着状態にないと判断して警報する装着状態報知
   手段とを有することを特徴とする居眠り運転防止
   装置。