JPH07117595A - 居眠り運転防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 居眠り運転防止装置に係り、運転者への着用
の煩わしさの低減、検出の高精度化により実用性を向上
し、居眠り運転を確実に防止する。 【構成】 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、両変化パターン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、変化パターンの比
較によって居眠り状態の検出精度を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、居眠り運転防止装置に
関するものである。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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（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）。