JP6024231B2 - 状態判定装置、運転支援システム、状態判定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、状態判定装置、運転支援システム、状態判定方法及びプログラムに関し、更に詳しくは、車両を運転するドライバの状態を判定する状態判定装置、ドライバの運転を支援する運転支援システム、車両を運転するドライバの状態を判定するための状態判定方法及びプログラムに関する。

近年、交通事故の死者数は減少傾向にあるものの、事故の発生件数自体は依然として高い水準で推移している。事故の原因は様々であるが、ドライバが漫然な状態で車両の運転（漫然運転）を行うことも、事故を誘発する原因の１つである。漫然な状態は、運転中の会話や、携帯電話の使用など、ドライバが運転以外の行動を行うことにより、運転に対する注意力が散漫になる状態と、疲労や眠気などによってドライバの注意力が低下する状態に概ね二分される。

疲労や眠気を原因とする漫然運転については、ドライバ自身での予防が困難である。そこで、ドライバの居眠りや覚醒度の低下を検出した場合に警報を発令して、漫然運転による事故を未然に防止するためのシステムが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２０６６８８号公報

特許文献１に開示された装置は、ドライバに刺激を与えたときに、当該ドライバが何の反応も示さないときには、警報を発令してドライバの覚醒を促す。これにより、覚醒度の低下に起因する交通事故を、未然に防止することができる。しかしながら、当該装置では、ドライバの応答が警報に対するものでない場合にも、ドライバが覚醒していると判定されてしまうことがある。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、ドライバの状態を正確に判定し、覚醒度の低下に起因する交通事故を未然に防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
前記反射動作検出手段は、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する。
また、上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバが着座するシートを動作させ、
前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する。
また、上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバが着座するシートを動作させ、
前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する。
また、上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバが運転する車両の制動装置を駆動して、前記ドライバに慣性力を作用させ、
前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する。
また、上記目的を達成するため、本発明の第５の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバが運転する車両の制動装置を駆動して、前記ドライバに慣性力を作用させ、
前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する。
また、上記目的を達成するため、本発明の第６の観点に係る状態判定装置は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
を備え、
前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバにフラッシュ光を照射し、
前記反射動作検出手段は、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する。

本発明の第７の観点に係る運転支援システムは、
本発明の状態判定装置と、
前記状態判定装置によって、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定された場合に、前記車両を自動制御する制御手段と、
を備える。

本発明の第８の観点に係る状態判定方法は、
車両のドライバに警報を出力する警報出力工程と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出工程と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定工程と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測工程と、
を含み、
前記警報出力工程では、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
前記反射動作検出工程では、前記撮影工程によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する。

本発明の第９の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
車両のドライバに警報を出力する警報出力手順と、
前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手順と、
前記警報が出力されたときに、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手順と、
前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手順と、
前記撮影手順によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手順と、
を実行させ、
前記警報出力手順では、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
前記反射動作検出手順では、前記撮影手順によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する。

本発明によれば、車両を運転するドライバに対して警報が出力されたときに、ドライバの反射動作の検出を試みる。そして、反射動作が検出されなかった場合には、ドライバの状態が運転に適していないと判定する。これにより、ドライバの状態を正確に判定し、覚醒度の低下に起因する交通事故を未然に防止することが可能となる。

第１の実施形態に係る運転支援システムのブロック図である。 撮影装置の配置図である。 ＣＰＵによって実行される一連処理を示すフローチャートである。 開度算出処理を示すフローチャートである。 判定処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る運転支援システムのブロック図である。 圧力検出装置のブロック図である。 判定処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る運転支援システムのブロック図である。 シート揺動装置のブロック図である。 シート揺動装置のブロック図である。 判定処理を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る運転支援システムのブロック図である。 発光装置の配置図である。 判定処理のフローチャートである。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る運転支援システム１０のブロック図である。運転支援システム１０は、車両を運転するドライバの覚醒度が低下した場合に、当該車両を安全に停止させるための装置である。この運転支援システム１０は、図１に示されるように、制御装置２０、撮影装置３１、音声出力装置３２、制動装置３３を有している。

撮影装置３１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを有している。この撮影装置３１は、図２に示されるように、例えばハンドルコラムに設置されている。そして、視野中心にドライバ６０の顔が位置するように、視野角及び姿勢が調整されている。撮影装置３１は、シート６１に着座するドライバ６０の顔を順次撮影し、撮影により得た画像情報を順次出力する。

音声出力装置３２は、制御装置２０からの指示に基づいて、ドライバ６０に対して音声を出力する。この音声出力装置３２は、音声を出力するための増幅器やスピーカを有している。

制動装置３３は、ドライバ６０が運転する車両を停止させるための装置である。この制動装置３３は、制御装置２０の指示に基づいて、車両に装備されたブレーキを動作させて当該車両を減速し停止させる。

制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、主記憶部２２、補助記憶部２３、表示部２４、入力部２５、及びインタフェース部２６を有するコンピュータである。

ＣＰＵ２１は、補助記憶部２３に記憶されているプログラムに従って、後述する処理を実行する。

主記憶部２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有している。主記憶部２２は、ＣＰＵ２１の作業領域として用いられる。

補助記憶部２３は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを有している。補助記憶部２３は、ＣＰＵ２１が実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。また、撮影装置３１から出力される画像情報、及びＣＰＵ２１による処理結果などを順次記憶する。

表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示ユニットを有している。表示部２４は、ＣＰＵ２１の処理結果等を表示する。

入力部２５は、入力キーや、タッチパネル等のポインティングデバイスを有している。オペレータの指示は、入力部２５を介して入力され、システムバス２７を経由してＣＰＵ２１に通知される。

インタフェース部２６は、シリアルインタフェースや、パラレルインタフェースを有している。撮影装置３１、音声出力装置３２、制動装置３３は、インタフェース部２６を介して、システムバス２７に接続される。

上述のように構成された制御装置２０は、ドライバ６０に対する警報を発令することにより変化するドライバ６０の眼の開度を計測する。そして、例えば２秒以上の間、眼の開度が閾値以下であった場合には、ドライバ６０の意思にかかわらず、当該ドライバ６０が運転する車両を停止させる。以下、本実施形態に係る運転支援システム１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

図３のフローチャートは、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラムの一連の処理アルゴリズムに対応している。図３のフローチャートに示される一連の処理は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンになると実行される。

まず、最初のステップＳ２０１では、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０の眼の開度を算出するための開度算出処理を実行する。この開度算出処理は、ＣＰＵ２１が、図４に示されるサブルーチンＳ３００を実行することにより実現する。

サブルーチンＳ３００の最初のステップＳ３０１では、ＣＰＵ２１は、撮影装置３１から出力される画像情報を取得する。

次のステップＳ３０２では、ＣＰＵ２１は、取得した画像情報によって規定される画像から、ドライバの顔を構成する眼や鼻等が写り込む顔領域を検出する。

例えば、顔領域の検出は、まず、画像に対してソーベルフィルタを用いた画像処理を実行し、画像に含まれるエッジを抽出する。次に、抽出したエッジの中から、ドライバの顔の輪郭を示すエッジを検出する。そして、ドライバの顔の輪郭に囲まれた領域を、顔領域として検出する。

次のステップＳ３０３では、ＣＰＵ２１は、画像から検出した顔領域に含まれる瞼のエッジの特定を行う。エッジの特定は、例えば、水平エッジ検出オペレータや、垂直エッジ検出オペレータを用いることが考えられる。

具体的には、ＣＰＵ２１は、まず水平エッジ検出オペレータを用いて、顔領域に含まれる各画素のエッジ値を算出する。そして、算出結果から水平エッジを構成する画素を抽出する。次に、ＣＰＵ２１は、垂直エッジ検出オペレータを用いて、同様に、顔領域に含まれる各画素のエッジ値を算出する。そして、算出結果から垂直エッジを構成する画素を抽出する。次に、ＣＰＵ２１は、抽出された画素からなるエッジの位置関係や大きさ等に基づいて、ドライバ６０の眼の上瞼及び下瞼のエッジを特定する。

上述の上瞼及び下瞼のエッジを検出する手法については、種々の公知技術が知られている。

次のステップＳ３０４では、ＣＰＵ２１は、特定した上瞼のエッジの重心を上瞼の位置として検出する。また、ＣＰＵ２１は、特定した下瞼のエッジの重心を下瞼の位置として検出する。

次のステップＳ３０５では、ＣＰＵ２１は、上瞼の位置から下瞼の位置までの距離を、ドライバ６０の眼の開度として算出する。ＣＰＵ２１は、ステップＳ３０５の処理が終了すると、図３のステップＳ２０２へ移行する。

次のステップＳ２０２では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１で算出した開度と閾値を比較する。そして、ドライバ６０の眼の開度が閾値よりも大きい場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０は開眼しており、覚醒度が比較的高いと判定し、ステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０２での判定が否定されるまで、ステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理を繰り返し実行する。

一方、ドライバ６０の眼の開度が、例えば２秒以上の間、閾値以下である場合には（ステップＳ２０２：Ｎ０）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が閉眼しており、覚醒度が比較的低いと判定して、ステップＳ２０３へ移行する。

ステップＳ２０３では、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０の覚醒度が高いか否かを判定するための判定処理を実行する。この判定処理は、ＣＰＵ２１が、図５に示されるサブルーチンＳ４００を実行することにより実現する。

サブルーチンＳ４００の最初のステップＳ４０１では、ＣＰＵ２１は、音声出力装置３２に対して、ドライバ６０に対する警報の発令を指示する。これにより、音声出力装置３２から、ドライバ６０に対して警報音が出力される。

次のステップＳ４０２では、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０の眼の開度を算出するための開度算出処理を実行する。この開度算出処理は、ＣＰＵ２１が、図４に示されるサブルーチンＳ３００を実行することにより実現する。

次のステップＳ４０３では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４０２で算出した開度と閾値を比較する。そして、ドライバ６０の眼の開度が閾値よりも大きい場合には（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０は開眼しており、覚醒度が比較的高いと判定して、サブルーチンＳ４００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

一方、例えば２秒以上の間、ドライバ６０の眼の開度が閾値以下である場合には（ステップＳ４０３：Ｎ０）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が閉眼しており、覚醒度比較的が低いと判定して、ステップＳ４０４へ移行する。

ステップＳ４０４では、ＣＰＵ２１は、制動装置３３へ、停止指示を出力する。これにより、ドライバ６０が運転する車両のブレーキが動作し、車両が停止する。ＣＰＵ２１は、ステップＳ４０４の処理が終わると、サブルーチンＳ４００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態では、ドライバ６０が車両の運転を開始すると、当該ドライバ６０の眼の開度を逐次算出する（ステップＳ２０２）。次に、例えば２秒以上の間、ドライバ６０の眼の開度が閾値以下になった場合には、ドライバ６０の覚醒度が低下したと判定し、ドライバ６０に対して警報音を出力する（ステップＳ４０１）。次に、警報音に対するドライバ６０の反射の検出を試みる（ステップＳ４０２，Ｓ４０３）。すなわち、警報音に対する予め定められた反射動作の検出を試みる。その結果、眼の開度が閾値より大きくなったことが認められなかったときには（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ドライバ６０の覚醒度が低下している、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていると判定し、ドライバ６０が運転する車両を速やかに停止させる（ステップＳ４０４）。これにより、ドライバの覚醒度が低下すること、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていることに起因する交通事故を未然に防止することができる。

また、本実施形態では、警報音に対するドライバ６０の反射に基づいて、ドライバ６０が、覚醒度が低下した状態にあるか否かを判定する。このため、ドライバ６０が運転に適している状態にあるか否かを正確に判定することができる。

なお、本実施形態では、制御装置２０、撮影装置３１及び音声出力装置３２によって、ドライバ６０の覚醒度を判定する判定装置が構成されている。

《第２の実施形態》
次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る運転支援システム１０は、車両を減速させたときのドライバ６０の反射を利用する点で、第１の実施形態に係る運転支援システム１０と相違する。

以下、図面を参照しつつ本実施形態に係る運転支援システム１０について説明する。なお、第１の実施形態の説明と重複する説明については、その記載を省略或いは簡略する。

図６は、本実施形態に係る運転支援システム１０のブロック図である。図６に示されるように、運転支援システム１０は、圧力検出装置３４を有している。図７は、圧力検出装置３４の概略的な構成を示すブロック図である。図７に示されるように、圧力検出装置３４は、圧力検出回路３４ａ、及び４つの圧力センサ３４ｂ〜３４ｅを有している。

圧力センサ３４ｂ〜３４ｅは、作用する力に比例して電気的な抵抗の値が変化するセンサである。圧力センサ３４ｂ〜３４ｅは、それぞれ、ドライバ６０の足下、シート６１の着座部６１ａ、シート６１の背もたれ部６１ｂ、ステアリングコラムに配置されている。

圧力センサ３４ｂには、ドライバ６０の体重が、ドライバ６０の足を介して作用する。このため、車両が加速或いは減速する際に、ドライバ６０が、慣性力に抗って足で体重を支える動作を行ったり、当該動作を停止したりすることで、圧力センサ３４ｂの抵抗値が増減する。

圧力センサ３４ｃ，３４ｄには、シート６１に着座するドライバ６０の体重が直接作用する。このため、車両の減速時或いは加速時には、ドライバ６０の重心が移動することにより、圧力センサ３４ｃ，３４ｄの抵抗値が増減する。

圧力センサ３４ｅには、ドライバ６０の体重が、ドライバ６０の手を介して作用する。このため、車両が加速或いは減速する際に、ドライバ６０が、慣性力に抗って手で体重を支える動作を行ったり、当該動作を停止したりすることで、圧力センサ３４ｅの抵抗値が増減する。

圧力検出回路３４ａは、圧力センサ３４ｂ〜３４ｅの抵抗値をそれぞれ検出する。そして、圧力センサ３４ｂ〜３４ｅの抵抗値に応じた値の信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。

制御装置２０は、制動装置３３が、ドライバ６０が運転する車両を減速させたときに、シート６１に設けられた圧力センサ３４ｂ〜３４ｅに作用する圧力を計測する。そして、計測結果に基づいて、ドライバ６０が運転する車両を停止させる。以下、本実施形態に係る運転支援システム１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

まず、運転支援システム１０を構成する制御装置２０のＣＰＵ２１は、図３に示されるステップＳ２０１，Ｓ２０２を実行する。次に、ステップＳ２０２での判定が否定された場合に（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ移行する。そして、判定処理として、図８に示されるサブルーチンＳ５００を実行する。

サブルーチンＳ５００の最初のステップＳ５０１では、ＣＰＵ２１は、制動装置３３に、減速指示を出力する。これにより、ドライバ６０が運転する車両のブレーキが動作し、車両が減速する。そして、ドライバ６０には、車両の減速による慣性力が作用する。

次のステップＳ５０２では、ＣＰＵ２１は、圧力検出回路３４ａから出力される信号Ｓ１〜Ｓ４について、ステップＳ５０１の処理を行う前と、ステップＳ５０１の処理を行った後での値の変化を比較する。そして、信号Ｓ１〜Ｓ４についての比較結果から、車両の減速に対して、ドライバ６０の反応があったか否かを判定する。

具体的には、当該ドライバ６０が運転する車両が減速したときに、ドライバ６０の覚醒度が高い場合には、ドライバ６０は、手と足で重心の移動を回避する動作をする。この場合には、信号Ｓ１，Ｓ４の値の変化が、信号Ｓ２，Ｓ３の値の変化よりも大きくなる。一方、ドライバ６０の覚醒度が低い場合には、ドライバ６０によって重心の移動を回避する動作が行われない。この場合には、信号Ｓ２，Ｓ３の値の変化が、信号Ｓ１，Ｓ４の値の変化よりも大きくなる。

そこで、ＣＰＵ２１は、上記点を考慮して、信号Ｓ１〜Ｓ４の変化から、重心の移動を回避する動作（以下、回避動作という）を、ドライバ６０が行ったか否かを判定する。そして、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が回避動作を行ったと判定した場合には（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、サブルーチンＳ５００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。一方、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が回避動作を行わなかったと判定した場合には（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、ステップＳ５０３へ移行する。

ステップＳ５０３では、ＣＰＵ２１は、制動装置３３へ、停止指示を出力する。これにより、ドライバ６０が運転する車両のブレーキが動作し、車両が停止する。ＣＰＵ２１は、ステップＳ５０３の処理が終わると、サブルーチンＳ５００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態では、ドライバ６０の覚醒度が低下したと考えられる場合に、ドライバ６０が運転する車両を減速する（ステップＳ５０１）。次に、車両の減速に対するドライバ６０の反射の検出を試みる（ステップＳ５０２）。すなわち、車両の減速に対する予め定められた反射動作の検出を試みる。その結果、ドライバ６０の反射としての回避動作がなかったと判定されたときには（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、ドライバ６０の覚醒度が低下している、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていると判定し、ドライバ６０が運転する車両を速やかに停止させる（ステップＳ５０３）。これにより、ドライバの覚醒度が低下すること、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていることに起因する交通事故を未然に防止することができる。

なお、本実施形態では、制御装置２０、制動装置３３及び圧力検出装置３４によって、ドライバ６０の覚醒度を判定する判定装置が構成されている。

《第３の実施形態》
次に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る運転支援システム１０は、ドライバ６０が着座するシート６１を揺動させたときのドライバ６０の反射を利用する点で、第２の実施形態に係る運転支援システム１０と相違する。

以下、図面を参照しつつ本実施形態に係る運転支援システム１０について説明する。なお、上記実施形態の説明と重複する説明については、その記載を省略或いは簡略する。

図９は、本実施形態に係る運転支援システム１０のブロック図である。図９に示されるように、運転支援システム１０は、シート揺動装置３５を有している。図１０及び図１１は、シート揺動装置３５の概略的な構成を示すブロック図である。図１０及び図１１に示されるように、シート揺動装置３５は、駆動回路３５ａ、及び３つのアクチュエータ３５ｂ〜３５ｄを有している。

アクチュエータ３５ｂ〜３５ｄは、上下方向に伸縮するアクチュエータである。シート６１を構成する着座部６１ａは、３つのアクチュエータ３５ｂ〜３５ｄによって、ほぼ水平に支持されている。

駆動回路３５ａは、制御装置２０の指示に基づいて、アクチュエータ３５ｂ〜３５ｄを個別に駆動する。例えば、駆動回路３５ａは、アクチュエータ３５ｂ〜３５ｄそれぞれを、適当に伸縮させることによって、シート６１に着座するドライバ６０を前後、或いは左右に揺動することができる。

制御装置２０は、駆動回路３５ａがドライバ６０を揺動させたときに、シート６１に設けられた圧力センサ３４ｂ〜３４ｅに作用する圧力を計測する。そして、計測結果に基づいて、ドライバ６０が運転する車両を停止させる。以下、本実施形態に係る運転支援システム１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

まず、運転支援システム１０を構成する制御装置２０のＣＰＵ２１は、図３に示されるステップＳ２０１，Ｓ２０２を実行する。次に、ステップＳ２０２での判定が否定された場合に（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ移行する。そして、判定処理として、図１２に示されるサブルーチンＳ６００を実行する。

サブルーチンＳ６００の最初のステップＳ６０１では、ＣＰＵ２１は、シート揺動装置３５を構成する駆動回路３５ａに、揺動指示を出力する。これにより、ドライバ６０が着座するシート６１が揺動する。

次のステップＳ６０２では、ＣＰＵ２１は、圧力検出装置３４から出力される信号Ｓ１〜Ｓ４について、ステップＳ６０１の処理を行う前と、ステップＳ６０１の処理を行った後での値の変化を比較する。そして、信号Ｓ１〜Ｓ４についての比較結果から、シート６１の揺動に対して、ドライバ６０の反応があったか否かを判定する。

そして、ＣＰＵ２１は、信号Ｓ１〜Ｓ４の変化から、重心の移動を回避するための回避動作をドライバ６０が行ったと判定した場合には（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、サブルーチンＳ６００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。一方、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が回避動作を行わなかったと判定した場合には（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０３へ移行する。

ステップＳ６０３では、ＣＰＵ２１は、制動装置３３へ、停止指示を出力する。これにより、ドライバ６０が運転する車両のブレーキが動作し、車両が停止する。ＣＰＵ２１は、ステップＳ６０３の処理が終わると、サブルーチンＳ６００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態では、ドライバ６０の覚醒度が低下したと考えられる場合に、ドライバ６０が着座するシート６１を揺動する（ステップＳ６０１）。次に、シート６１の揺動に対するドライバ６０の反射の検出を試みる（ステップＳ６０２）。すなわち、シート６１の揺動に対する予め定められた反射動作の検出を試みる。その結果、ドライバ６０の反射としての回避動作がなかったと判定されたときには（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ドライバ６０の覚醒度が低下している、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていると判定し、ドライバ６０が運転する車両を速やかに停止させる（ステップＳ６０３）。これにより、ドライバの覚醒度が低下すること、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていることに起因する交通事故を未然に防止することができる。

なお、本実施形態では、制御装置２０、圧力検出装置３４及びシート揺動装置３５によって、ドライバ６０の覚醒度を判定する判定装置が構成されている。

《第４の実施形態》
次に本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る運転支援システム１０は、ドライバ６０にフラッシュを照射したときのドライバ６０の反射を利用する点で、第１の実施形態に係る運転支援システム１０と相違する。

以下、図面を参照しつつ本実施形態に係る運転支援システム１０について説明する。なお、上記実施形態の説明と重複する説明については、その記載を省略又は簡略する。

図１３は、本実施形態に係る運転支援システム１０のブロック図である。図１３に示されるように、運転支援システム１０は、音声出力装置３２に代わる発光装置３６を有している。図１４に示されるように、例えば発光装置３６は、運転を妨げることがないように、ドライバ６０が運転する車両のルーフ等に配置されている。そして、制御装置２０からの発光指示を受信すると、ドライバ６０にフラッシュを照射する。

制御装置２０は、ドライバ６０にフラッシュを照射することにより変化するドライバ６０の眼の開度を計測する。そして、例えば２秒以上の間、眼の開度が閾値以下であった場合に、ドライバ６０の意思にかかわらず、当該ドライバ６０が運転する車両を停止させる。以下、本実施形態に係る運転支援システム１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

まず、運転支援システム１０を構成する制御装置２０のＣＰＵ２１は、図３に示されるステップＳ２０１，Ｓ２０２を実行する。次に、ステップＳ２０２での判定が否定された場合に（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ移行する。そして、判定処理として、図１５に示されるサブルーチンＳ７００を実行する。

サブルーチンＳ７００の最初のステップＳ７０１では、ＣＰＵ２１は、発光装置３６に対して、発光指令を出力する。これにより、発光装置３６が発光し、ドライバ６０にフラッシュが照射される。

次のステップＳ７０２では、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０の眼の開度を算出するための開度算出処理を実行する。この開度算出処理は、ＣＰＵ２１が、図４に示されるサブルーチンＳ３００を実行することにより実現する。

次のステップＳ７０３では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７０２で算出した開度と閾値を比較する。そして、ドライバ６０の眼の開度が閾値よりも大きい場合には（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０は開眼しており、覚醒度が比較的高いと判定して、サブルーチンＳ７００を終了する。そして、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

一方、例えば２秒以上の間、ドライバ６０の眼の開度が閾値以下である場合には（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、ドライバ６０が閉眼しており、覚醒度が比較的低いと判定して、ステップＳ７０４へ移行する。

ステップＳ７０４では、ＣＰＵ２１は、制動装置３３へ、停止指示を出力する。これにより、ドライバ６０が運転する車両のブレーキが動作し、車両が停止する。ＣＰＵ２１は、ステップＳ７０４の処理が終わると、サブルーチンＳ７００を終了し、図３のステップＳ２０１へ移行する。以降、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態では、ドライバ６０の覚醒度が低下したと考えられる場合に、ドライバ６０にフラッシュを照射する（ステップＳ７０１）。次に、フラッシュの照射に対するドライバ６０の反射の検出を試みる（ステップＳ７０３）。すなわち、フラッシュの照射に対する予め定められた反射動作の検出を試みる。その結果、眼の開度が閾値より大きくなったことが認められなかったときには（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ドライバ６０の覚醒度が低下している、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていると判定し、ドライバ６０が運転する車両を速やかに停止させる（ステップＳ７０４）。これにより、ドライバの覚醒度が低下すること、または、ドライバ６０が、運転ができない状態になっていることに起因する交通事故を未然に防止することができる。

なお、本実施形態では、制御装置２０、撮影装置３１、発光装置３６によって、ドライバ６０の覚醒度を判定する判定装置が構成されている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、制御装置２０は、ドライバ６０の眼の開度を監視して、ドライバ６０の眼の開度が２秒間閾値以下になった場合に（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、種々の判定処理を実行した（ステップＳ２０３）。本発明は、これに限定されるものではない。例えば、制御装置２０は、定期的に、判定処理を実行することとしてもよい。

上記実施形態では、ドライバ６０の状態を、眼の開度、受信の移動を阻止する回避動作等を利用して判定した。これに限らず、ドライバ６０の全身、或いは上半身の画像から、ドライバ６０の姿勢を検出し、この検出の結果を利用して、ドライバ６０の状態を判定することとしてもよい。

上記実施形態では、ドライバ６０の覚醒度が低下したと判定されたときに、ドライバ６０が運転する車両を停止させる場合について説明した。これに限らず、ドライバ６０の覚醒度が低下したと判定されたときに、ドライバ６０が運転する車両を減速させたり、路側帯や路肩に寄せて停止させたりしてもよい。また、ドライバ６０に対して、種々の警報を新たに出力する等の制御を行ってもよい。

上記実施形態に係る各装置の機能は、専用のハードウエアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

上記実施形態において、制御装置２０の補助記憶部２３に記憶されているプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することとしてもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の状態判定装置、状態判定方法及びプログラムは、車両を運転するドライバの状態の判定に適している。また、本発明の運転支援システムは、ドライバの運転の支援に適している。

１０ 運転支援システム
２０ 制御装置
２１ ＣＰＵ
２２ 主記憶部
２３ 補助記憶部
２４ 表示部
２５ 入力部
２６ インタフェース部
２７ システムバス
３１ 撮影装置
３２ 音声出力装置
３３ 制動装置
３４ 圧力検出装置
３４ａ 圧力検出回路
３４ｂ〜３４ｅ 圧力センサ
３５ シート揺動装置
３５ａ 駆動回路
３５ｂ〜３５ｄ アクチュエータ
３６ 発光装置
６０ ドライバ
６１ シート
６１ａ 着座部
６１ｂ 背もたれ部

Claims (10)

1. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
   前記反射動作検出手段は、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する状態判定装置。
2. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバが着座するシートを動作させ、
   前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する状態判定装置。
3. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバが着座するシートを動作させ、
   前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する状態判定装置。
4. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバが運転する車両の制動装置を駆動して、前記ドライバに慣性力を作用させ、
   前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する状態判定装置。
5. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバが運転する車両の制動装置を駆動して、前記ドライバに慣性力を作用させ、
   前記反射動作検出手段は、前記ドライバの姿勢変化を検出する状態判定装置。
6. 前記反射動作検出手段は、前記ドライバの重心の変化を検出する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の状態判定装置。
7. 車両のドライバに警報を出力する警報出力手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手段と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作検出手段によって、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手段と、
   前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手段と、
   を備え、
   前記警報出力手段は、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバにフラッシュ光を照射し、
   前記反射動作検出手段は、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する状態判定装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の状態判定装置と、
   前記状態判定装置によって、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定された場合に、前記車両を自動制御する制御手段と、
   を備える運転支援システム。
9. 車両のドライバに警報を出力する警報出力工程と、
   前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出工程と、
   前記警報が出力されたときに、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定工程と、
   前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影工程と、
   前記撮影工程によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測工程と、
   を含み、
   前記警報出力工程では、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
   前記反射動作検出工程では、前記撮影工程によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出する状態判定方法。
10. コンピュータに、
    車両のドライバに警報を出力する警報出力手順と、
    前記警報が出力されたときに、前記ドライバによって行われる、前記警報に対する予め定められた反射動作を検出する反射動作検出手順と、
    前記警報が出力されたときに、前記反射動作が検出されなかった場合に、前記ドライバの状態が運転に適していないと判定する状態判定手順と、
    前記ドライバの眼の画像を撮影する撮影手順と、
    前記撮影手順によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度を計測する開度計測手順と、
    を実行させ、
    前記警報出力手順では、前記ドライバの眼の開度が、閾値以下である場合に、前記ドライバに警報音を出力し、
    前記反射動作検出手順では、前記撮影手順によって撮影された画像に基づいて、前記ドライバの眼の開度の変化を検出するプログラム。

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