JP2013027514A - 運転者状態判定装置および運転者状態判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者があくびをしたことを適切に判定することができる運転者状態判定装置を提供する。
【解決手段】運転者の呼吸運動を検出し、運転者の呼吸に応じた呼吸信号を出力する呼吸信号出力手段10と、呼吸信号に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する判定手段20と、を備えることを特徴とする運転者状態判定装置。
【選択図】 図1
【解決手段】運転者の呼吸運動を検出し、運転者の呼吸に応じた呼吸信号を出力する呼吸信号出力手段10と、呼吸信号に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する判定手段20と、を備えることを特徴とする運転者状態判定装置。
【選択図】 図1
Description
本発明は、運転者状態判定装置および運転者状態判定方法に関するものである。
従来より、対象人物の口周辺部分の画像データに基づいて、対象人物があくびをしたか否かを判定する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。
しかしながら、従来技術では、対象人物の口周辺部分の画像データに基づいて、対象人物があくびをしたか否かを判定しているため、対象人物があくびをする際に、口周辺部分を手で覆った場合や、口を開けるのを我慢した場合には、対象人物があくびをしたか否かを適切に判定することができない場合があった。
本発明が解決しようとする課題は、運転者があくびをしたか否かを適切に判定することが可能な運転者状態判定装置を提供することである。
本発明は、運転者の呼吸運動を検出し、検出した運転者の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することで、上記課題を解決する。
本発明によれば、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者があくびをしたか否かの判定をより適切に行うことができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される運転者状態判定装置を例示して説明する。
≪第1実施形態≫
図1は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100の構成を示す構成図である。第1実施形態に係る運転者状態判定装置100は、図1に示すように、圧力センサ10および処理装置20を備えている。
図1は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100の構成を示す構成図である。第1実施形態に係る運転者状態判定装置100は、図1に示すように、圧力センサ10および処理装置20を備えている。
圧力センサ10は、たとえば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)フィルムなどの圧電素子を用いたセンサであり、運転者の呼吸運動により圧力センサ10に生じる圧力変化を検出し、検出した圧力変化を電気信号(呼吸信号)に変換して、処理装置20に出力する。以下においては、図2および図3を参照して、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号の検出方法について説明する。なお、図2は、運転者状態判定装置100を搭載した車両の運転席に運転者が着座した状態を示す車両の側面図であり、図3は図2のA矢視図である。
図2に示すように、シート1は、運転者(乗員)2の背面を支持するシートバック3と運転者2の下肢を支持するシートクッション4とを有する。また、図3に示すように、シートクッション4の車幅方向内側のシート側部(シート側部)5には、シートベルト6のタング6aを差し込むシートベルトバックル7をシートバック3に支持するためのステー8が取り付けられている。ステー8は、ステー取り付け部9を介してシート側部5に取り付けられている。ステー取り付け部9はボルト締めによりステー8を固定しているが、図示しないワッシャとスプリングワッシャとをステー8とシート側部5との間に挿入しているため、ステー8は車幅方向に揺動可能となっている。ステー取り付け部9は、シートクッション4の内部に位置するブラケット(不図示)に固定されている。
そして、ステー8のシート側の側面(ステー側面)11とシート側部5との間に、圧力センサ10が介在している。圧力センサ10は、ステー側面11に固定されており、シート側部5とステー側面11との間の距離の変化を圧力変化として検出し、電気信号(呼吸信号)に変換して出力する。
運転者2の呼吸運動に応じてシートベルト6が伸縮すると、これにより発した力はシートベルト6を介してシートベルトバックル7に伝わる。そして、シートベルトバックル7とステー8とはステー取り付け部9を軸にして車幅方向(図3中の矢印方向)に揺動し、ステー側面11とシート側部5との間の距離が変化する。圧力センサ10は、このようなシート側部5とステー側面11との間の距離の変化を圧力変化として検出することで、運転者2の呼吸状態を検出することができるようになっている。特に、本実施形態では、圧力センサ10をステー8とシート側部5との間に挟装したため、運転者2の呼吸によりステー8が車幅方向に揺動する際、シートベルトバックル7を力点、ステー8のステー取り付け部9を支点、圧力センサ10とシート側部5との接触部分を作用点とする梃子の原理が発現することで、圧力センサ10により検出される呼吸信号の電圧値の振幅を大きく変化させることができ、より高感度に圧力変化を検出できるようなっている。
ここで、図4(A)は、圧力センサ10により出力された呼吸信号の一例を示すグラフであり、図4(B)は、図4(A)に示す呼吸信号に基づいて検出された、運転者の呼吸の深さを示すグラフである。なお、図4(A)のグラフにおいて、横軸は時間、縦軸は電圧を示しており、図4(B)のグラフにおいて、横軸は時間、縦軸は運転者の呼吸の深さを示している。
運転者の呼吸運動に応じてステー8が車幅方向に揺動すると、図4(A)に示すように、圧力センサ10により波形の呼吸信号が出力される。たとえば、運転者の1回の呼吸運動では、シートベルト6が1回伸縮し、ステー8が車幅方向に1往復することで、図4(A)に示す呼吸信号のうち1周期分の呼吸信号が出力されることとなる。そして、運転者の呼吸運動が繰り返されることで、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じて、波形の呼吸信号が出力されることとなる。このように、呼吸信号は、運転者の実際の呼吸運動に対応する。具体的には、図5に示すように、呼吸信号の振幅が呼吸の深さBtに対応し、呼吸信号の周期は呼吸の長さLtに対応している。そのため、本実施形態では、この呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さを検出することができるようになっている。なお、図5は、呼吸信号に基づいて運転者の呼吸の深さおよび運転者の呼吸の長さを検出する方法を説明するための図であり、図4(A)と同様に、横軸は時間、縦軸は電圧を示している。
図1に戻り、処理装置20について説明する。処理装置20は、運転者があくびをしたか否かを判定するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)とから構成される。
そして、処理装置20は、ROMに格納したプログラムをCPUにより実行することにより、運転者の呼吸の深さを検出する呼吸深さ検出機能と、運転者があくびをしたか否かを判定するあくび判定機能と、運転者の覚醒状態を判定する覚醒状態判定機能とを実現する。以下に、処理装置20が備える各機能について説明する。
処理装置20の呼吸深さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、取得した呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtを検出する。具体的には、呼吸深さ検出機能は、図5に示すように、運転者の1回の呼吸運動で得られる1周期分の呼吸信号の振幅を、運転者の呼吸の深さBtとして検出する。これにより、処理装置20は、たとえば、図4(A)に示す呼吸信号に基づいて、図4(B)に示すように、運転者の呼吸の深さBtを周期的に検出することができる。
処理装置20のあくび判定機能は、運転者があくびをしたか否かの判定を行う。具体的には、あくび判定機能は、呼吸深さ検出機能により検出された運転者の呼吸の深さBtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶した運転者の呼吸の深さBtの平均値を、図4(B)に示すように、運転者の通常時の呼吸の深さB0として算出する。そして、あくび判定機能は、呼吸深さ検出機能により検出される運転者の呼吸の深さBtを、運転者の通常時の呼吸の深さB0と比較することで、運転者があくびをしたか否かの判定を行う。なお、運転者があくびをしたか否かを判定する方法については、後述する。
処理装置20の覚醒状態判定機能は、あくび判定機能の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態を判定する。具体的には、覚醒状態判定機能は、あくび判定機能により運転者があくびをしたものと判定された場合に、運転者の覚醒度が、運転者が居眠りをする可能性のある所定値以下であり、運転者の覚醒状態は低い状態であるものと判断する。一方、覚醒状態判定機能は、あくび判定機能により運転者があくびをしたものと判定されなかった場合には、運転者の覚醒状態は低い状態ではないと判断する。
続いて、図6を参照して、第1実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図6は、第1実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、処理装置20により行われる。
まず、ステップS101では、呼吸深さ検出機能により、運転者の呼吸の深さBtの検出が行われる。ここで、本実施形態において、圧力センサ10は、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号を処理装置20に対して出力している。呼吸深さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の1周期ごとの振幅を、運転者の呼吸の深さBtとして検出する。なお、ステップS101において、呼吸深さ検出機能は、運転者の呼吸運動に応じた運転者の呼吸の深さBtを、呼吸信号の1周期ごとに検出する。そのため、本実施形態においては、ステップS101以降の処理も、呼吸信号の1周期ごとに行われる。
ステップS102では、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されているか否かの判断が行われる。運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されている場合は、ステップS104に進み、一方、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されていない場合には、ステップS103に進む。
ステップS103では、運転者の通常時の呼吸の深さB0が検出されていないため、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の深さB0の検出が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS101で検出された運転者の呼吸の深さBtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶している運転者の呼吸の深さBtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の深さB0として算出する。
そして、ステップS104では、あくび判定機能により、呼吸深さ比率Xtの演算が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS103で検出した運転者の通常時の呼吸の深さB0と、ステップS101で検出した運転者の呼吸の深さBtとの比率を、呼吸深さ比率Xt(Xt=Bt/B0)として算出する。
そして、ステップS105では、あくび判定機能により、ステップS104で算出された呼吸深さ比率Xtが、所定の基準値X1よりも大きいか否かの判断が行われる。ここで、所定の基準値X1とは、運転者の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定するための基準値であり、1よりも大きい値、たとえば、1よりも大きく2以下の値とすることができる。呼吸深さ比率Xtが基準値X1よりも大きい場合には、ステップS106に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸深さ比率Xtが基準値X1以下である場合には、ステップS107に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。このように、第1実施形態では、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、X1を1.2に設定した場合には、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0の1.2倍よりも大きい場合)に、運転者があくびをしたものとして判定される。
そして、ステップS108では、覚醒状態判定機能により、ステップS106またはステップS107の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判断が行われる。具体的には、覚醒状態判定機能は、ステップS106において運転者があくびをしたものと判定された場合には、運転者の覚醒度は、運転者が居眠りする可能性がある所定値以下であり、運転者の覚醒状態は低い状態であると判定する。反対に、覚醒状態判定機能は、ステップS107において運転者があくびをしていないものと判定された場合には、運転者の覚醒状態は低い状態ではないと判定する。なお、覚醒状態判定機能による判定結果は、たとえば、運転者の覚醒状態を適切な状態に誘導するための覚醒状態誘導処理などに用いることができる。
以上のように、第1実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtを検出し、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、運転者の呼吸の深さBtが、運転者の通常時の呼吸の深さB0の1.2倍よりも大きい場合)に、運転者はあくびをしたものと判定する。このように、本実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを適切に判定することができる。一方、従来のように、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する構成では、運転者が口周辺部分を手で覆った場合や、運転者が口を開けずにあくびをした場合に、運転者があくびをしたことを検出することができないという問題があった。これに対して、本実施形態では、運転者の実際の呼吸運動に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者が口周辺部分を手で覆った場合であっても、あるいは、運転者が口を開けずにあくびをした場合であっても、運転者があくびをしたことを適切に検出することができる。
≪第2実施形態≫
次に、図7を用いて、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aついて説明する。図7は、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aの構成を示す構成図である。第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
次に、図7を用いて、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aついて説明する。図7は、第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aの構成を示す構成図である。第2実施形態に係る運転者状態判定装置100aは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
具体的には、第2実施形態に係る処理装置20aは、第1実施形態に係る処理装置20の各機能に加えて、あるいは、第1実施形態に係る処理装置20の呼吸深さ検出機能に代えて、運転者の呼吸の長さを検出する呼吸長さ検出機能を備える。
呼吸長さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の周期を、運転者の呼吸の長さLtとして検出する。そして、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtは、あくび判定機能により、運転者があくびをしたか否かの判定に用いられることとなる。
具体的には、あくび判定機能は、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶した運転者の呼吸の長さLtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の長さL0として算出する。そして、あくび判定機能は、呼吸長さ検出機能により検出された運転者の呼吸の長さLtを、運転者の通常時の呼吸の長さL0と比較することで、運転者があくびをしたか否かを判定する。なお、運転者があくびをしたか否かを判定する方法については、後述する。
続いて、図8を参照して、第2実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図8は、第2実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理も、処理装置20により行われる。
まず、ステップS201では、呼吸長さ検出機能により、運転者の呼吸の長さLtの検出が行われる。ここで、本実施形態において、圧力センサ10は、図4(A)に示すように、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号を処理装置20に対して出力している。呼吸長さ検出機能は、圧力センサ10から出力された呼吸信号を取得し、図5に示すように、取得した呼吸信号の周期を、運転者の呼吸の長さLtとして検出する。なお、ステップS201において、呼吸長さ検出機能は、運転者の呼吸運動に応じた運転者の呼吸の長さLtを、呼吸信号の1周期ごとに検出する。そのため、本実施形態においては、ステップS201以降の処理も、呼吸信号の1周期ごとに行われる。
ステップS202では、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されているか否かの判断が行われる。運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されている場合は、ステップS204に進み、一方、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されていない場合には、ステップS203に進む。
ステップS203では、運転者の通常時の呼吸の長さL0が検出されていないため、あくび判定機能により、運転者の通常時の呼吸の長さL0の検出が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS201で検出された運転者の呼吸の長さLtを、処理装置20のRAMに記憶しており、記憶している運転者の呼吸の長さLtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の長さL0として算出する。
そして、ステップS204では、あくび判定機能により、呼吸長さ比率Ytの演算が行われる。具体的には、あくび判定機能は、ステップS203で検出した運転者の通常時の呼吸の長さL0と、ステップS201で検出した運転者の呼吸の長さLtとの比率を、呼吸長さ比率Yt(Yt=Lt/L0)として算出する。
そして、ステップS205では、あくび判定機能により、ステップS204で算出された呼吸長さ比率Ytが、所定の基準値Y1よりも大きいか否かの判断が行われる。ここで、所定の基準値Y1とは、運転者の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定するための基準値であり、1よりも大きい値、たとえば、1よりも大きく2以下の値とすることができる。呼吸長さ比率Ytが基準値Y1よりも大きい場合には、ステップS206に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸長さ比率Ytが基準値Y1以下である場合には、ステップS207に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。このように、第2実施形態では、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0に基づく値よりも大きい場合(たとえば、Y1を1.2に設定した場合には、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0の1.2倍よりも長い場合)に、運転者があくびをしたものとして判定される。
そして、ステップS208では、第1実施形態のステップS108と同様に、覚醒状態判定機能により、ステップS206またはステップS207の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判断が行われる。
以上のように、第2実施形態では、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の長さLtを検出し、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0に基づく値よりも長い場合(たとえば、運転者の呼吸の長さLtが、運転者の通常時の呼吸の長さL0の1.2倍よりも長い場合)に、運転者があくびをしたものと判定する。これにより、第2実施形態では、運転者の実際の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することができるため、運転者が口周辺部分を手で覆ってあくびをした場合や、運転者が口を開けずにあくびをした場合であっても、運転者があくびをしたことを適切に検出することができる。
≪第3実施形態≫
次に、図9を用いて、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bについて説明する。図9は、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bの構成を示す構成図である。第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
次に、図9を用いて、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bについて説明する。図9は、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bの構成を示す構成図である。第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bは、以下に説明する点以外は、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の構成を有し、第1実施形態に係る運転者状態判定装置100と同様の動作を行う。
図9に示すように、第3実施形態に係る運転者状態判定装置100bは、圧力センサ10、処理装置20b、および顔画像撮像カメラ30を備えている。
顔画像撮像カメラ30は、たとえば、運転者の正面のインストルメントパネル内に設置されており、所定の時間間隔で、運転者の口周辺部分を撮像する。顔画像撮像カメラ30により撮像された画像データは、処理装置20に送信される。
処理装置20bは、第1実施形態に係る処理装置20が備える各機能に加えて、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する画像処理機能を備える。
画像処理機能は、顔画像撮像カメラ30から取得した運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者のあくびの検出が行われる。たとえば、本実施形態において、画像処理機能は、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者の開口の大きさや開口時間を検出し、検出した開口の大きさや開口時間が所定値以上である場合に、運転者があくびをしたものとして、運転者のあくびを検出する。
続いて、図10を参照して、第3実施形態に係る運転者状態判定処理について説明する。ここで、図10は、第3実施形態に係る運転者状態判定処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理も、処理装置20により行われる。
まず、ステップS301〜S307では、第1実施形態のステップS101〜S107と同様に、運転者の呼吸運動に応じた呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さBtが検出され、検出された運転者の呼吸の深さBtに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定が行われる。
ステップS308では、画像処理機能により、運転者の口周辺部分の画像データの取得が行われ、続くステップS309では、画像処理機能により、取得された運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者のあくびの検出が行われる。
そして、ステップS310では、あくび判定機能により、ステップS309の検出結果に基づいて、運転者のあくびが検出されたか否かの判定が行われる。運転者のあくびが検出された場合には、ステップS311に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしたものと判定される。一方、運転者のあくびが検出されていない場合には、ステップS312に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしていないものと判定される。
次いで、ステップS313では、あくび判定機能により、ステップS306,S307における呼吸信号に基づく判定結果と、ステップS311,S312における運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしたとの判定であるか否かの判断が行われる。呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしたとの判定である場合には、ステップS317に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしたものと判定される。一方、呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果とがともに、運転者があくびをしたものとの判定ではない場合には、ステップS314に進む。
ステップS314では、あくび判定機能により、ステップS306,S307における呼吸信号に基づく判定結果と、ステップS311,S312における運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしていないとの判定であるか否かの判断が行われる。呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果とがともに、運転者があくびをしていないとの判定である場合には、ステップS318に進み、あくび判定機能により、運転者はあくびをしていないものと判定される。一方、呼吸信号に基づく判定結果と画像データに基づく判定結果がともに、運転者があくびをしていないものとの判定ではない場合には、ステップS315に進む。
すなわち、ステップS315に進む場面とは、呼吸信号に基づく判定結果および画像データに基づく判定結果のうち、一方において、運転者があくびをしたものと判定されており、他方において、運転者があくびをしていないものと判定されている場面である。そこで、ステップS315では、運転者があくびをしたか否かの判定精度を高めるため、あくび判定機能により、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度の評価が行われる。
たとえば、あくび判定機能は、呼吸信号に基づく判定の結果、運転者があくびをしたものと判定された場合には(ステップS306)、車両の振動が激しいか否かを判断し、車両の振動が激しい場合に、呼吸信号に基づく判定結果の信頼度は、信頼性の低い所定値以下であるものと評価する。その結果、ステップS316で、あくび判定機能により、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値未満であると判断され(ステップS316=No)、ステップS318に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしていないものと判定される。
また、あくび判定機能は、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定の結果、運転者があくびをしたものと判定された場合には(ステップS311)、夜間やトンネル内などの暗所であるか否かを判断し、暗所である場合には、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果の信頼度は、信頼性の低い所定値以下であるものと評価する。その結果、ステップS316で、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値未満であると判断され(ステップS316=No)、ステップS318で、運転者があくびをしていないものと判定される。
一方、ステップS315の評価の結果、ステップS316で、運転者があくびをしたとの判定結果の信頼度は所定値以上であると判断された場合には、ステップS317に進み、あくび判定機能により、運転者があくびをしたものと判定される。
そして、ステップS319では、第1実施形態のステップS108と同様に、覚醒状態判定機能により、ステップS317またはステップS318の判定結果に基づいて、運転者の覚醒状態の判定が行われる。
以上のように、第3実施形態では、運転者の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定を行うとともに、運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かの判定を行うことで、第1実施形態の効果に加えて、運転者があくびをしたか否かの判定を高い精度で行うことができる。特に、第3実施形態では、運転者の呼吸信号に基づく判定結果と、運転者の口周辺部分の画像データに基づく判定結果とが一致しない場合には、運転者があくびをしたものと判定された判定結果の信頼度を評価することで、運転者があくびをしたか否かの判定をより高い精度で行うことができる。
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
たとえば、上述した実施形態では、図3に示すように、ステー8のシート側の側面(ステー側面)11とシート側部5との間に圧力センサ10を介在させることで、運転者の呼吸運動による圧力変化を呼吸信号として出力する構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、シートベルト6のベルト部分やシートベルトのバックル部分に、圧力センサ10を設けることで、運転者の呼吸運動による圧力変化を直接的に検出し、呼吸信号を出力する構成としてもよい。あるいは、運転者の呼吸運動によるシートベルト6の伸縮を呼吸信号に変換して出力する構成としてもよいし、運転者の呼気など運転者の呼吸を直接検出し、運転者の呼吸に応じて呼吸信号を出力する構成としてもよい。
また、上述した実施形態では、運転者の呼吸の深さBtの平均値を、運転者の通常時の呼吸の深さB0として検出しているが、この場合、運転者の通常時の呼吸の深さB0を、運転者が初めて車両を運転する際に検出して、処理装置20のRAMに記憶しておき、以降、運転者が運転する際には、最初に検出した運転者の通常時の呼吸の深さB0を、処理装置20のRAMから読み出す構成としてもよいし、あるいは、運転者の通常時の呼吸の深さB0を、運転者が車両を運転する度に検出する構成としてもよい。なお、運転者の通常時の呼吸の長さL0についても同様の構成とすることができる。
さらに、上述した実施形態では、運転者があくびをしたか否かを判定するために、運転者の呼吸の深さ、または、運転者の呼吸の長さを検出する構成をそれぞれ例示したが、たとえば、運転者の呼吸の深さと運転者の呼吸の長さとを検出し、運転者の呼吸の深さに基づく判定結果と、運転者の呼吸の長さに基づく判定結果とに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する構成としてもよい。この場合も、運転者があくびをしたか否かの判定を高い精度で行うことができる。
なお、上述した実施形態の圧力センサ10は本発明の呼吸信号出力手段に、処理装置20は、本発明の判定手段、第1閾値設定手段、第2閾値設定手段、および覚醒状態判定手段に、顔画像撮像カメラ30は、本発明の撮像手段にそれぞれ相当する。
100…運転者状態判定装置
10…圧力センサ
20,20a,20b…処理装置
30…顔画像撮像カメラ
10…圧力センサ
20,20a,20b…処理装置
30…顔画像撮像カメラ
Claims (7)
- 運転者の呼吸運動を検出し、運転者の呼吸に応じた呼吸信号を出力する呼吸信号出力手段と、
前記呼吸信号に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする運転者状態判定装置。 - 請求項1に記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の通常時の呼吸により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の通常時の呼吸の深さを推定し、推定した前記運転者の通常時の呼吸の深さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判断するための第1閾値を設定する第1閾値設定手段をさらに備え、
前記判定手段は、運転者の呼吸運動により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の深さを検出し、検出した前記運転者の呼吸の深さが前記第1閾値以上である場合に、運転者があくびをしたものと判定することを特徴とする運転者状態判定装置。 - 請求項1または2に記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の通常時の呼吸により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の通常時の呼吸の長さを推定し、推定した前記運転者の通常時の呼吸の長さに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判断するための第2閾値を設定する第2閾値設定手段をさらに備え、
前記判定手段は、運転者の呼吸運動により検出された前記呼吸信号に基づいて、運転者の呼吸の長さを検出し、検出した前記運転者の呼吸の長さが前記第2閾値以上である場合に、運転者があくびをしたものと判定することを特徴とする運転者状態判定装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の運転者状態判定装置であって、
運転者の口周辺部分を撮像する撮像手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記呼吸信号出力手段により出力された前記呼吸信号および前記撮像手段により撮像された運転者の口周辺部分の画像データに基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することが可能であることを特徴とする運転者状態判定装置。 - 請求項4に記載の運転者状態判定装置であって、
前記判定手段は、自車両の走行状況に基づいて、前記呼吸信号および前記画像データの信頼度を評価し、前記信頼度を加味して、運転者があくびをしたか否かを判定することを特徴とする運転者状態判定装置。 - 請求項5に記載の運転者状態判定装置であって、
前記判定手段により運転者があくびをしたものと判定された場合に、運転者の覚醒度が所定値以下であると判定する覚醒状態判定手段をさらに備えることを特徴とする運転者状態判定装置。 - 運転者の呼吸運動を検出し、該検出結果に基づいて、運転者があくびをしたか否かを判定することを特徴とする運転者状態判定方法。
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- 2011-07-28 JP JP2011165085A patent/JP2013027514A/ja active Pending
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