JPWO2007111223A1 - 運転者の精神状態検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これによれば、ハンドルの電極から得られた心拍数データを、左右それぞれに設置した電極に片手でなく両手を触れた場合にのみCPUへ入力可能にして、心拍数が異常であると判断したとき、警報機を作動させることができる。
これによれば、運転者の両手間の電位差から心電図を計測し、この波形より心拍を測定する。そして、その測定データから眠気または緊張の何れの精神状態であるかを判定し、その判定結果を表示器またはスピーカにより画像や音声にてメッセージし、所期の対応措置を促すことができる。
一方、取り扱い上の煩わしさがない、カメラを使用した運転状態判定装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
これは、運転者の顔の画像を撮像し、その画像中の運転者の視線を視線検出器で検出し、視線頻度分布計算手段にて所定時間内での視線分布を計算し、この視線分布から運転者の注意散漫状態(ぼんやりした状態)を判定して、警報手段により警報を発生するというものである。
さらに、特許文献3の記載では、運転者の視線の動きから注意散漫状態を検出できるが、視線が動かない場合は、高速道路やトンネル走行中にも生じ、注意散漫の検出方法としては最適であるとは言い難い。
以上のように、従来技術においては、走行中の車両における運転者の精神状態の検出は、車両運転上の操安性を損なわずにその検出の信頼性をあげることは困難であった。
11 撮像部(検出手段)
12 心拍センサ(検出手段)
13 様子判別部(様子判別手段)
14 切替部(切替手段)
15 精神状態判別部(精神状態判別手段)
本発明の実施の形態は、運転者の状態を検出する複数の検出手段と、検出手段からの検出結果に基づいて運転者の様子を判別する様子判別手段と、検出手段からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を判別する精神状態判別手段と、を備え、様子判別手段の判別結果に基づいて、検出手段から精神状態判別手段への出力を切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする運転者の精神状態検出装置である。
ここで運転者の精神状態とは、緊張感、眠気、焦燥感、疲労感、ぼんやり(注意散漫)などの状態であり、車両等の運転に特に注意を要するような状態からなる。
これにより、精神状態判別手段に、運転者の両手保持時の精神状態を運転者の緊張状態または眠気状態を対象として判別させることができ、運転者の片手保持時の精神状態を運転者の注意散漫状態を対象として判定させることができる。
これにより、運転者の様子に応じて複数の検出手段による検出結果を切り替え出力することができ、精神状態をそれぞれ単独で検出する場合に比べて、精神状態検出の信頼性を高めることができ、運転者の精神状態に応じた措置、例えば警報を発して安全運転に寄与させることができる。
図1は、本実施例による運転者の精神状態検出装置を示すブロック図である。この精神状態検出装置10は、撮像部11と、心拍センサ12と、運転者の様子判別部13と、切替部14と、運転者の精神状態判別部15と、を備えている。
撮像部11は車室内に設置されたカメラなどにより運転者の顔および視線を撮像する。心拍センサ12は、運転者が保持して操作するハンドルに設けられ、運転者がハンドルに両手を触れている場合に、運転者の心拍を計測する。
切替部(切替手段)14は、様子判別部13が判別した運転者の様子に応じて、撮像部11または心拍センサ12から精神状態判別部15への出力を切り替えるとともに、精神状態判別部15が実行する精神状態の判別処理を切り替えるように機能する。この精神状態判別部(精神状態判別手段)15は、切替部14によって切り替えられた情報に応じた精神状態の判別処理を実行するように機能するものである。
まず、複数の検出手段(この場合、撮像部11,心拍センサ12)により運転者の状態をそれぞれ検出し(ステップS1)、一方、検出手段(心拍センサ12)からの検出結果に基づいて運転者の様子としてハンドルを両手保持しているか否かを判別する(ステップS2)。この様子判別結果に従って、検出手段(撮像部11,心拍センサ12)から精神状態判別部15への出力を切り替え(ステップS3)、検出手段(撮像部11,心拍センサ12)からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を精神状態判別部15によって判別する(ステップS4)。
このように運転者の様子に応じた精神状態を切替部14により切り替えて検出することで、精神状態を単独で検出する場合に比べて精神状態検出の信頼性を高められるという利点が得られる。
図6は、運転者の様子および運転者の精神状態と、これらの様子や状態を検出するセンサとの関係を示す説明図である。また、運転者の様子のうち、両手保持の判別は、図6に示すように、ハンドルに設けられた心拍センサ12により検出し、疲労した運転姿勢の判断は、シート部に設けられた圧力センサによって検出する。
図7は、疲労、焦燥感、緊張および眠気、注意散漫状態を推定するフローを示す図である。図7に示すように、まず、精神状態検出が終了するまでは(ステップS20)、シート(運転席)に設置された前記圧力センサから得られる圧力データ分布にもとづき、運転者の姿勢が猫背か反り返りか否か、つまり疲労した姿勢か否かを調べる(ステップS21)。運転者の運転姿勢が猫背か、反り返りである場合(YES)には、運転者の疲労状態を検出する(ステップS22)。
さらに、深呼吸の頻度が一定回数以上でない(NO:一定回数未満)と判定された場合には、続いて運転者の頭部の振動が一定量以上か否かを調べる(ステップS25)。
即ち、心拍センサ12の出力情報にもとづき両手保持と判定されたとき(ステップS26)、さらに心拍センサ12による心拍測定を行い(ステップS27)、この心拍数から前記のような眠気を検出する(ステップS28)。そこで、この眠気が検出されたか否かを調べ(ステップS29)、なおも眠気が検出されない場合には、撮像部11による撮像に切り替えて(ステップS30)、注意散漫状態を検出する(ステップS31)。
このようにして検出した各精神状態に対しては、例えば警報音を発生して覚醒を促したり、快適な音楽を流したり、車速を変更するなどすることにより、車両運転上の操安性を確保することができる。
これにより、運転者の様子に応じて複数の検出手段(撮像部11,心拍センサ12)による検出結果を切り替え出力することができるので、精神状態や運転者の様子をそれぞれ単独で検出する場合に比べて、精神状態検出の信頼性を高めることができる。よって、走行中の車両における運転者の精神状態の検出を、車両運転上の操安性を損なわずにその検出の信頼性をあげることができる。
これにより、運転者の様子に応じて複数の検出手段(撮像部11,心拍センサ12)による検出結果を切り替え出力することができ、精神状態をそれぞれ単独で検出する場合に比べて、精神状態検出の信頼性を高めることができ、運転者の精神状態に応じた措置、例えば警報を発して、安全運転に寄与させることができる。
これによれば、ハンドルの電極から得られた心拍数データを、左右それぞれに設置した電極に片手でなく両手を触れた場合にのみCPUへ入力可能にして、心拍数が異常であると判断したとき、警報機を作動させることができる。
これによれば、運転者の両手間の電位差から心電図を計測し、この波形より心拍を測定する。そして、その測定データから眠気または緊張の何れの精神状態であるかを判定し、その判定結果を表示器またはスピーカにより画像や音声にてメッセージし、所期の対応措置を促すことができる。
一方、取り扱い上の煩わしさがない、カメラを使用した運転状態判定装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
これは、運転者の顔の画像を撮像し、その画像中の運転者の視線を視線検出器で検出し、視線頻度分布計算手段にて所定時間内での視線分布を計算し、この視線分布から運転者の注意散漫状態(ぼんやりした状態)を判定して、警報手段により警報を発生するというものである。
さらに、特許文献3の記載では、運転者の視線の動きから注意散漫状態を検出できるが、視線が動かない場合は、高速道路やトンネル走行中にも生じ、注意散漫の検出方法としては最適であるとは言い難い。
以上のように、従来技術においては、走行中の車両における運転者の精神状態の検出は、車両運転上の操安性を損なわずにその検出の信頼性をあげることは困難であった。
本発明の実施の形態は、運転者の状態を検出する複数の検出手段と、検出手段からの検出結果に基づいて運転者の様子を判別する様子判別手段と、検出手段からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を判別する精神状態判別手段と、を備え、様子判別手段の判別結果に基づいて、検出手段から精神状態判別手段への出力を切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする運転者の精神状態検出装置である。
ここで運転者の精神状態とは、緊張感、眠気、焦燥感、疲労感、ぼんやり(注意散漫)などの状態であり、車両等の運転に特に注意を要するような状態からなる。
これにより、精神状態判別手段に、運転者の両手保持時の精神状態を運転者の緊張状態または眠気状態を対象として判別させることができ、運転者の片手保持時の精神状態を運転者の注意散漫状態を対象として判定させることができる。
図1は、本実施例による運転者の精神状態検出装置を示すブロック図である。この精神状態検出装置10は、撮像部11と、心拍センサ12と、運転者の様子判別部13と、切替部14と、運転者の精神状態判別部15と、を備えている。
撮像部11は車室内に設置されたカメラなどにより運転者の顔および視線を撮像する。心拍センサ12は、運転者が保持して操作するハンドルに設けられ、運転者がハンドルに両手を触れている場合に、運転者の心拍を計測する。
切替部(切替手段)14は、様子判別部13が判別した運転者の様子に応じて、撮像部11または心拍センサ12から精神状態判別部15への出力を切り替えるとともに、精神状態判別部15が実行する精神状態の判別処理を切り替えるように機能する。この精神状態判別部(精神状態判別手段)15は、切替部14によって切り替えられた情報に応じた精神状態の判別処理を実行するように機能するものである。
まず、複数の検出手段(この場合、撮像部11,心拍センサ12)により運転者の状態をそれぞれ検出し(ステップS1)、一方、検出手段(心拍センサ12)からの検出結果に基づいて運転者の様子としてハンドルを両手保持しているか否かを判別する(ステップS2)。この様子判別結果に従って、検出手段(撮像部11,心拍センサ12)から精神状態判別部15への出力を切り替え(ステップS3)、検出手段(撮像部11,心拍センサ12)からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を精神状態判別部15によって判別する(ステップS4)。
このように運転者の様子に応じた精神状態を切替部14により切り替えて検出することで、精神状態を単独で検出する場合に比べて精神状態検出の信頼性を高められるという利点が得られる。
図6は、運転者の様子および運転者の精神状態と、これらの様子や状態を検出するセンサとの関係を示す説明図である。また、運転者の様子のうち、両手保持の判別は、図6に示すように、ハンドルに設けられた心拍センサ12により検出し、疲労した運転姿勢の判断は、シート部に設けられた圧力センサによって検出する。
図7は、疲労、焦燥感、緊張および眠気、注意散漫状態を推定するフローを示す図である。図7に示すように、まず、精神状態検出が終了するまでは(ステップS20)、シート(運転席)に設置された前記圧力センサから得られる圧力データ分布にもとづき、運転者の姿勢が猫背か反り返りか否か、つまり疲労した姿勢か否かを調べる(ステップS21)。運転者の運転姿勢が猫背か、反り返りである場合(YES)には、運転者の疲労状態を検出する(ステップS22)。
さらに、深呼吸の頻度が一定回数以上でない(NO:一定回数未満)と判定された場合には、続いて運転者の頭部の振動が一定量以上か否かを調べる(ステップS25)。
即ち、心拍センサ12の出力情報にもとづき両手保持と判定されたとき(ステップS26)、さらに心拍センサ12による心拍測定を行い(ステップS27)、この心拍数から前記のような眠気を検出する(ステップS28)。そこで、この眠気が検出されたか否かを調べ(ステップS29)、なおも眠気が検出されない場合には、撮像部11による撮像に切り替えて(ステップS30)、注意散漫状態を検出する(ステップS31)。
このようにして検出した各精神状態に対しては、例えば警報音を発生して覚醒を促したり、快適な音楽を流したり、車速を変更するなどすることにより、車両運転上の操安性を確保することができる。
これにより、運転者の様子に応じて複数の検出手段(撮像部11,心拍センサ12)による検出結果を切り替え出力することができるので、精神状態や運転者の様子をそれぞれ単独で検出する場合に比べて、精神状態検出の信頼性を高めることができる。よって、走行中の車両における運転者の精神状態の検出を、車両運転上の操安性を損なわずにその検出の信頼性をあげることができる。
11 撮像部(検出手段)
12 心拍センサ(検出手段)
13 様子判別部(様子判別手段)
14 切替部(切替手段)
15 精神状態判別部(精神状態判別手段)
Claims (15)
- 運転者の状態を検出する複数の検出手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づいて運転者の様子を判別する様子判別手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を判別する精神状態判別手段と、
前記様子判別手段の判別結果に基づいて、前記検出手段から前記精神状態判別手段への出力を切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする精神状態検出装置。 - 前記精神状態判別手段は、前記検出手段からの出力に応じた精神状態の判別処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の精神状態検出装置。
- 前記切替手段は、前記検出手段から前記精神状態判別手段への出力を切り替えると共に、前記精神状態判別手段が実行する精神状態の判別処理を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の精神状態検出装置。
- 前記精神状態判別手段は、前記運転者の緊張または眠気の状態を判別する第1判別処理と、前記運転者の注意散漫状態を判別する第2判別処理と、を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の精神状態検出装置。
- 前記検出手段は、車両のハンドル部に設けられた電極によって前記運転者の心拍計測を行う心拍計測手段と、前記運転者を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の精神状態検出装置。
- 前記第1判別処理は、前記心拍計測手段による心拍情報に基づき前記運転者の緊張または眠気の状態を判別し、前記第2判別処理は、車室内に設けられた前記撮像手段による前記運転者の撮像情報から前記運転者の視線方向の分布を調べ、その分布情報に基づき前記運転者の注意散漫状態を判別することを特徴とする請求項5に記載の精神状態検出装置。
- 前記様子判別手段は、前記心拍計測手段から所定時間よりも長く正常な心拍情報が入力されている場合、前記運転者がハンドル部を両手保持していると判別し、所定時間よりも長く正常な心拍情報が入力されていない場合、前記運転者がハンドル部を片手保持していると判別することを特徴とする請求項5に記載の精神状態検出装置。
- 前記切替手段は、前記様子判別手段が両手保持だと判別した場合に、前記心拍計測手段からの心拍情報を前記精神状態判別手段へ出力するよう切り替え、前記様子判別手段が片手保持だと判別した場合には、前記撮像手段からの撮像情報を前記精神状態判別手段へ出力するよう切り替えることを特徴とする請求項7に記載の精神状態検出装置。
- 前記精神状態判別手段は、前記運転者が猫背または反り返り姿勢を判別する第3判別処理を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の精神状態検出装置。
- 前記第3判別処理は、運転席に設けられた圧力センサの出力により運転者の体圧分布を調べ、この分布情報に基づき運転者の疲労または焦燥を判別することを特徴とする請求項9に記載の精神状態検出装置。
- 前記精神状態判別手段は、前記運転者がする深呼吸の頻度を判別する第4判別処理を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の精神状態検出装置。
- 前記第4判別処理は、車室内に設けられた前記撮像手段による前記運転者の撮像情報から深呼吸の発生頻度を調べ、その発生頻度の基づき前記運転者の疲労や焦燥、あるいは緊張の状態を判別することを特徴とする請求項11に記載の精神状態検出装置。
- 前記精神状態判別手段は、前記運転者の頭部振動を判別する第5判別処理を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の精神状態判別手段。
- 前記第5判別処理は、車室内に設けられた前記撮像手段による前記運転者の撮像情報から運転者の頭部の振動状態を調べ、その振動の回数またはレベルに基づき前記運転者の覚醒度を判別することを特徴とする請求項13に記載の精神状態検出装置。
- 複数の検出手段により運転者の状態をそれぞれ検出する検出ステップと、
前記検出手段からの検出結果に基づいて運転者の様子を判別する様子判別ステップと、
前記検出手段からの検出結果に基づいて運転者の精神状態を精神状態判別手段によって判別する精神状態判別ステップと、
前記様子判別ステップの判別結果に基づいて、前記検出手段から前記精神状態判別手段への出力を切り替える切替ステップと、を含むことを特徴とする精神状態検出方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006083161 | 2006-03-24 | ||
JP2006083161 | 2006-03-24 | ||
JP2008507458A JP4739407B2 (ja) | 2006-03-24 | 2007-03-22 | 運転者の精神状態検出装置 |
PCT/JP2007/055908 WO2007111223A1 (ja) | 2006-03-24 | 2007-03-22 | 運転者の精神状態検出装置および精神状態検出方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPWO2007111223A1 true JPWO2007111223A1 (ja) | 2009-08-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008507458A Expired - Fee Related JP4739407B2 (ja) | 2006-03-24 | 2007-03-22 | 運転者の精神状態検出装置 |
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