JP2008191871A - 飲酒運転防止支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、飲酒検査の不正を防止することができる、飲酒運転防止支援システムの提供を目的とする。
【解決手段】運転席１５に着座する運転者の飲酒状態を検知するアルコール検出装置１０と、アルコール検出装置１０の検知結果に基づいて運転者の飲酒状態を判定する判定ＥＣＵ２０と、判定ＥＣＵ２０の判定結果に基づいて運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う走行制御システム３０及び警報装置４０とを有する飲酒運転防止支援システムであって、飲酒状態の検知を妨げる、アルコール検出装置１０と運転者との間の障害物が検出された場合に、判定ＥＣＵ２０によって運転者の飲酒状態が再判定されることを特徴とする、飲酒運転防止支援システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転者の飲酒状態の判定結果に基づいて飲酒運転の抑止を支援する、飲酒運転防止支援システムに関する。

近年、安全運転の観点から、飲酒者による車両の運転を防止する技術の開発が進められている。例えば特許文献１では、運転者の呼気中に含まれるアルコールを検出し、アルコール濃度判定値に基づき、ランプあるいはブザーによる警告やイグニッションインターロックあるいはシフトレバーインターロックなどの手段により、車両の走行を不能にする技術について示唆されている。
特開平６−１９７８９７号公報

しかしながら、特許文献１の開示内容では、運転者以外の酒気帯びしていない者が呼気の吸入部と運転者との間に割り込んで息を吐くと、飲酒状態と判定されなくなるため、運転者の成り済ましが可能となってしまう。

そこで、本発明は、飲酒検査の不正を防止することができる、飲酒運転防止支援システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、
運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段を備え、
前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された場合に前記飲酒状態判定装置によって前記運転者の飲酒状態が再判定されることを特徴としている。これにより、前記障害物が検出されれば飲酒状態の再判定がなされるので、飲酒検査をすり抜けることを不可能にすることができるとともに、不正な検査行為を防止することができる。

また、上記目的を達成するため、第２の発明は、
運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段を備え、
前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された場合に前記運転者が運転する車両の走行を制限することを特徴としている。これにより、前記障害物が検出されれば車両の走行制限がなされるので、不正な検査行為を防止することができる。

また、第３の発明は、第２の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、
前記車両の走行制限には、前記車両の走行を不許可とすることが含まれることを特徴としている。これにより、前記障害物が検出されれば車両の走行が不許可となるので、不正な検査行為を防止することができる。

また、第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された旨を報知する報知手段を備えることを特徴としている。これにより、その検出された旨を人や他システムに認識させることができる。

また、第５の発明は、
運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された旨を報知する報知手段と、を備えることを特徴としている。これにより、不正検査が行われても警報することができるので、不正な検査行為を防止することができる。

第６の発明は、第４又は第５の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、前記報知手段は、前記運転者に対する報知及び前記車両の外部への報知のうち少なくともいずれか一方を行うことを特徴としている。これにより、その検出された旨を車両内外に限らず必要に応じて報知することができる。

第７の発明は、第６の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、前記運転者に対する報知には、前記車両の走行を制限する旨が含まれることを特徴とする。これにより、車両の走行が制限されても運転者の混乱を防ぐことができる。

第８の発明は、第１，２又は５の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、人が前記車両の運転席に着座していることを検出する着座検出手段を備え、前記障害物検出手段は、前記着座検出手段によって検出された人を前記運転者として、前記障害物を検出することを特徴としている。

第９の発明は、第１，２又は５の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、
前記運転者の顔を撮像する撮像手段を備え、前記障害物検出手段は、前記撮像手段の撮像画像に基づいて前記障害物を検出することを特徴としている。

第１０の発明は、第９の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、
前記障害物検出手段は、前記撮像画像内の前記運転者の顔以外の物体を前記障害物として検出することを特徴としている。

第１１の発明は、第９の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、
前記障害物検出手段は、前記撮像画像内の所定角度以上傾く顔を前記障害物として検出することを特徴としている。

第１２の発明は、第１，２又は５の発明に係る飲酒運転防止支援システムであって、
前記飲酒状態検知センサは、前記運転者の呼気に含まれるアルコール濃度を検知することを特徴としている。

本発明によれば、飲酒検査の不正を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の第１の実施形態である飲酒運転防止支援システム１００の構成を示した図である。飲酒運転防止支援システム１００は、車両に搭載され、主な構成として、アルコール検出装置１０と、判定ＥＣＵ２０と、走行制御システム３０と、警報装置４０とを備えている。

アルコール検出装置１０は、車室内に設置され、運転席１５に着座する運転者に対向するように運転席１５から所定間隔空けて配置される。例えばステアリングコラム８の上部、運転席１５側のインストルメントパネル上部に設置される。図２は、ステアリングコラム８の上部に設置されたアルコール検出装置１０を運転席１５側から見た図である。アルコール検出装置１０は、アルコール検知器１と、カメラ２と、赤外線投光器３とを備える。

アルコール検知器１は、運転席１５に着座する運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサであって、より具体的には、人の呼気中のアルコール濃度を検知しその検知値を出力するアルコールガスセンサである。アルコール検知器１の開口部から呼気が吸入される。開口部は、運転席１５に着座する運転者の呼気を吸入しやすいように、運転席１５との間の被測定空間に向けて設けられている。アルコール検知器１が運転席１５側のステアリングコラム上部やインストルメントパネル上部等に設置されることで、運転者が自然な着座姿勢で息を吐くことができるとともに、運転者に窮屈な思いをさせなくすることができる。また、開口部に向けて息を吐けばよいので、アルコール検知器具をくわえる煩わしさ、不特定の人が開口部をくわえることによる不衛生や不快感もない。また、アルコール検知器１を運転者の正面に配置することによって、同乗者等の呼気の影響を排除することができるとともに、同乗者等がアルコール検知器１に対して息を吐こうとすると運転者が運転席１５に正しく着座していればとりえない不自然な姿勢で息を吐かざるを得なくなる。後に詳述するが、このような不自然な姿勢が検出されれば、アルコール検査の不正行為とみなすことができる。

カメラ２は、運転席１５に着座する運転者の顔を撮影する。カメラ２は、運転者が正面を向いたときに運転者の顔を正面かつ斜め下から撮影可能な位置に配置されている。カメラ２を運転者の顔を正面かつ斜め下から撮影可能な位置に配置したのは、顔の中心線を基準に線対称な部分（目や耳など）があることに基づいて顔の有無などを判定する場合、運転者の顔を正面かつ斜め下から撮影すると、顔の中心線を基準に線対称な鼻の穴も撮影することができ、判定精度を向上させることができるからである。なお、カメラ２は、曇りや汚れを抑えるため、光触媒コーティングが施されたレンズを備えるとよい。アルコール検知器１（の開口部）とカメラ２は近接しているため、呼気による曇りや汚れが生じやすいからである。

カメラ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子と、撮像素子の出力信号を適正値に補正することができるようにゲインの変更を可能とするゲインコントロール増幅器（ＧＣＡ）と、信号処理を行うデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）とを備える。ＤＳＰは、撮像素子からの実際の映像信号がゲインの調整によって所定の目標明るさとなる撮像画像となるようにＧＣＡを制御する。ＤＳＰは、撮像素子による撮像画像、撮像する際に適用したゲイン値、撮像画像のフレームカウンタ等を画像信号として判定ＥＣＵ２０に送信する。ＤＳＰは、例えば、３０ｆｐｓ（frame per second）のストリーム形式で、判定ＥＣＵ２０に画像信号を送信する。

赤外線投光器３は、運転席１５に着座する運転者の顔を照明する照明光源であって、例えば、赤外光を照射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。赤外線投光器３は、車室内の明るさにかかわらずカメラ２によって運転者の顔の撮影の安定性を向上させたい場合に設置すると望ましい。

判定ＥＣＵ２０は、アルコール検知器１の検知結果に基づいて、運転席１５に着座する運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置である。また、判定ＥＣＵ２０は、運転者の飲酒状態を判定するにあたり、カメラ２による撮像画像を画像処理することによって、人の呼気動作を検出したり、アルコール検知器１と運転席１５に着座する運転者との間の障害物を検出したりする。なお、判定ＥＣＵ２０内の飲酒状態の判定部と撮像画像の画像処理部は、一つのＥＣＵに含まれる構成ではなく、それぞれ分離した構成でもよい。

判定ＥＣＵ２０は、飲酒状態判定処理プログラムを記憶するＲＯＭ、飲酒状態判定処理プログラムを処理するＣＰＵ、データを一時的に記憶するＲＡＭ及び画像入力手段としての入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを備える。入出力（Ｉ／Ｏ）ポートには、カメラ２から入力された画像信号をデジタルの画像データに変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器と、Ａ／Ｄ変換器によって変換された画像データ等を記憶するメモリとが接続されている。ＣＰＵは、例えば、飲酒状態判定処理の実行を指示する指示信号を受信すると、ＲＯＭから飲酒状態判定処理プログラムを読み出し、飲酒状態判定処理の実行を開始する。

また、判定ＥＣＵ２０は、運転席１５に対向するようにカメラ２は設置されているので、カメラ２による撮影画像から人の顔が抽出された場合には、当該顔は運転席１５に着座する人の顔とみなして、運転席１５に人が着座しているか否かを判定することができる。

また、判定ＥＣＵ２０は、乗員検知ＥＣＵ５０による検知結果に基づいて運転席１５に人が着座しているか否かを判定してもよい。乗員検知ＥＣＵ５０は、例えば運転席１５の下に設けられ、運転席１５上の乗員を検出する乗員検出センサである荷重センサ５２と接続している。荷重センサ５２は、例えばフィルム状の圧力センサであって、運転席１５の内部に設けられている。この荷重センサ５２は、運転席１５に荷重が加わることにより生ずる圧力を検出可能なセンシング部分を有し、そのセンシング部分の電気抵抗値が圧力によって変化する。荷重センサ５２は、その電気抵抗値の検出データを乗員検知ＥＣＵ５０に出力する。乗員検知ＥＣＵ５０は、荷重センサ５２の検出データに基づきセンシング部分の電気抵抗値変化を読み取ることによって、運転席１５上の乗員の有無の検知や運転席１５に加わる荷重値や荷重分布を検出することができる。したがって、判定ＥＣＵ２０は、乗員検知ＥＣＵ５０による検知結果に基づいて、運転席１５に人が着座している状態を的確に判定することができる。

判定ＥＣＵ２０は、飲酒状態の判定結果に基づいて運転席１５に着座する運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を実行させる指令信号を走行制御システム３０や警報装置４０に対して送信する。例えば、判定ＥＣＵ２０は、飲酒状態の判定結果に基づいて運転席１５に着座する運転者が運転する車両の走行許否を判断し、飲酒状態であると判定された場合には当該車両の走行を不許可とする指令信号を走行制御システム３０や警報装置４０に対して送信する。

走行制御システム３０として、エンジン制御システムやブレーキ制御システムなどが挙げられる。

走行制御システム３０の一つであるエンジン制御システムは、車両の動力源であるエンジンと、エンジンを制御するエンジンＥＣＵとを備える。エンジンＥＣＵは、エンジンの始動／停止の指令信号（例えば、イグニッション信号）や他のＥＣＵからの制御信号に基づいて、エンジンを始動させたり停止させたりすることができる。また、エンジンＥＣＵは、車速センサ、エンジン回転数センサ及びアクセルセンサ等による検出値や他のＥＣＵからの制御信号に基づいて、車速を調整することができる。

走行制御システム３０の一つであるブレーキ制御システムは、車両の各車輪を制動させるブレーキ装置と、ブレーキ装置による制動を制御するブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキ装置は、各車輪に制動力を発生させるブレーキアクチュエータを有している。ブレーキアクチュエータは、ブレーキＥＣＵに電気的に接続されており、ブレーキＥＣＵから指令される指令信号に応じた制動力を各車輪に発生させる。

つまり、走行制御システム３０は、判定ＥＣＵ２０からの指令信号に基づいて、車両の走行を制限する支援制御をすることができる。例えば、走行制御システム３０は、運転席１５に着座する運転者が飲酒状態であると判定ＥＣＵ２０によって判定された場合、人がエンジンを始動させる操作をしても、その操作信号を無効にして、エンジンを始動させないようにすることができる。また、走行制御システム３０は、運転席１５に着座する運転者が飲酒状態であると判定ＥＣＵ２０によって判定された場合、運転者のアクセル操作等の運転操作にかかわらず、アクセル信号を制限したり車輪に制動力を発生させたりすることによって、車両を減速させたり停止させたりすることができる。

警報装置４０は、判定ＥＣＵ２０からの指令信号に基づいて、ディスプレイやランプによる警告表示やスピーカによる警告音によって、警報を出力する支援制御をすることができる。走行制御システム３０によって車両の走行を制限する支援制御が行われることを運転者に警報装置４０により報知することによって、支援制御が行われることを意図していない運転者が混乱することを防止することができる。

警報装置４０は、例えば、運転席１５に着座する運転者が飲酒状態であると判定ＥＣＵ２０がエンジン停止中に判定した場合、走行制御システム３０によってエンジンの始動が制限されるので、「アルコールが基準値以上のため、エンジンを始動できません」と警報する。また、警報装置４０は、例えば、運転席１５に着座する運転者が飲酒状態であると判定ＥＣＵ２０が走行中に判定した場合、走行制御システム３０によって車両の走行が制限される（例えば、エンジンが停止される）ので、「アルコール検出装置を使用後に運転者が交代された可能性があります。エンジンを停止します。再度、アルコール検出装置を使用ください」と警報する。

また、警報装置４０は、警告音や警告表示だけではなく、ステアリングに操舵力を強制的に短時間加えたり、ステアリングやシートに設けた振動機構を作動させたりすることによって、運転者に注意を喚起してもよい。

次に、判定ＥＣＵ２０が実行する飲酒状態判定処理の動作について説明する。

図３は、飲酒状態判定処理の動作フローの第１例を示す。判定ＥＣＵ２０は、アルコール検知器１の検知情報に基づいて、運転席１５に着座する運転者の呼気に含まれるアルコール濃度を測定する（ステップ１２）。判定ＥＣＵ２０は、基準値以上のアルコール濃度が測定された場合には（ステップ１４，Ｎｏ）、車両の走行を不許可と判定し（ステップ１６）、走行制御システム３０に対して車両の走行を制限するように指令信号を出力する、及び／又は、警報装置４０に対して警報を出力するように指令信号を出力する（ステップ１８）。その結果、走行制御システム３０による車両の走行制限及び警報装置４０による警報出力のうち少なくともいずれか一方が実行される。

一方、判定ＥＣＵ２０は、基準値未満のアルコール濃度が測定された場合には（ステップ１４，Ｙｅｓ）、アルコール検知器１と運転席１５に着座する人との間の障害物を検出する障害物検出処理を実行する（ステップ２０）。判定ＥＣＵ２０は、障害物が検出されない場合には、車両の走行を許可する（ステップ２２）。その結果、走行制御システム３０による車両の走行制限は行われない。一方、判定ＥＣＵ２０は、障害物が検出された場合には、アルコール濃度の不正検査が行われているおそれがあるとみなして、アルコール濃度の再測定を行い（ステップ１２）、障害物が検出されなくなるまで飲酒状態の判定を繰り返す。したがって、アルコール濃度が基準値未満であっても、障害物が未検出とならない限り、車両の走行を許可させなくすることができる。

図４は、飲酒状態判定処理の動作フローの第２例を示す。判定ＥＣＵ２０は、アルコール検知器１の検知情報に基づいて、運転席１５に着座する運転者の呼気に含まれるアルコール濃度を測定する（ステップ３２）。判定ＥＣＵ２０は、基準値以上のアルコール濃度が測定された場合には（ステップ３４，Ｎｏ）、車両の走行を不許可と判定し（ステップ３６）、走行制御システム３０に対して車両の走行を制限するように指令信号を出力する、及び／又は、警報装置４０に対して警報を出力するように指令信号を出力する（ステップ３８）。その結果、走行制御システム３０による車両の走行制限及び警報装置４０による警報出力のうち少なくともいずれか一方が実行される。

一方、判定ＥＣＵ２０は、基準値未満のアルコール濃度が測定された場合には（ステップ３４，Ｙｅｓ）、アルコール検知器１と運転席１５に着座する人との間の障害物を検出する障害物検出処理を実行する（ステップ４０）。判定ＥＣＵ２０は、障害物が検出されない場合には、車両の走行を許可する（ステップ４２）。その結果、走行制御システム３０による車両の走行制限は行われない。一方、判定ＥＣＵ２０は、障害物が検出された場合には、アルコール濃度の不正検査が行われているおそれがあるとみなして、車両の走行を不許可と判定し（ステップ３６）、走行制御システム３０に対して車両の走行を制限するように指令信号を出力する、及び／又は、警報装置４０に対して警報を出力するように指令信号を出力する（ステップ３８）。したがって、アルコール濃度が基準値未満であっても、障害物が未検出とならない限り、車両の走行は不許可のままである。

図３，４に示される飲酒状態判定処理は、車両の停止中や走行中に飲酒状態判定処理の実行を指示する指示信号の受信をトリガーに開始する。車両の停止中であれば、飲酒状態判定処理は、例えば、車両の運転席１５側ドアのドア開検知信号、運転席１５の着座検知信号、シートベルト装着検知信号、アルコール検知器１に対する操作信号などの受信によって開始したり、カメラ２による撮像画像から顔を抽出不能な状態が所定時間経過した時に開始したりする。カメラ２による撮像画像から顔を抽出不能な状態を測定することによって、運転席１５に着座する人が交代すれば一時的にカメラ２には顔が映らなくなるので、運転席１５に着座する人が交代したことを認識することができるようになる。また、車両の走行中であれば、飲酒状態判定処理は、例えば、操舵信号の左右のぶれの大きさが基準値を超えた時、カメラ２による撮像画像から顔を抽出不能な状態が所定時間経過した時、あるいは所定の周期で、開始したりする。操舵信号の左右のぶれの大きさを測定することによって、飲酒運転による操舵の乱れか否かを認識することができる。

次に、図３，４に示される飲酒状態判定処理の詳細動作について説明する。飲酒状態判定処理の実行を指示する指示信号を受信した判定ＥＣＵ２０は、運転席１５に着座する運転者の呼気に含まれるアルコール濃度の測定をするため（図３のステップ１２，図４のステップ３２）、カメラ２による撮像画像内の人の呼気動作を検出する呼気動作検出処理の実行を開始する。呼気動作検出処理は、アルコール検知器１に対する運転者による操作信号の受信をトリガーに実行を開始してもよい。運転者のアルコール検知器１に対する操作は、運転者に対してアルコール検査に関する報知が警報装置４０などによって行われることによって促すことができる。

図５は、呼気動作検出処理を説明するための図である。呼気動作検出処理の中では、カメラ２による撮像画像内の顔の中心線ａを推定する中心線推定処理が実行される。撮像画像の画像処理に基づいて運転者の顔の中心線を推定する手法は、多種多様であり、任意の適切な手法が利用されてよい。

例えば、中心線推定処理では、まず、カメラ２による撮像画像から特徴量が抽出される。特徴量の検出のため、その撮像画像に対してエッジ抽出処理が行われる。

エッジ抽出処理は、例えばＳｏｂｅｌのエッジ検出アルゴリズムを適用して実行されてよい。例えば、一般的な３×３のＳｏｂｅｌフィルタを用いて撮像画像内の横エッジが抽出される。より具体的には、垂直方向に隣接する画素の輝度値の差を予め設定された閾値と比較し、輝度値の差が閾値を超える画素（横エッジ点）の出力値を１、輝度値の差が閾値を超えない画素の出力値を０とするようにラベリングを行い、撮像画像をラベル０、１が付された２値画像に変換する。これにより、横エッジ点が白色で表示された白黒の横エッジ画像が得られる。横エッジ画像上の横エッジ点に基づいて、周知の多種多様な方法で、目、耳、鼻、口などの顔のパーツの位置等の特徴量が抽出され得る。

中心線推定処理は、顔のパーツが左右対称に配置されていることを利用して顔の中心線を推定する。つまり、顔のパーツにより得られる横エッジ点も左右に略均等に分布していると考えられる。したがって、判定ＥＣＵ２０は、左右の横エッジ点の数がほぼ均等になる線を設定することによって顔の中央線ａを推定することができる。

判定ＥＣＵ２０は、特徴量の抽出によって特定された口の位置や領域について、口に関するパターンマッチングを施すことによって、口の形状を特定し、息を吹きかけている状態か否かを検出する。判定ＥＣＵ２０は、息を吹きかけている口の形状が検出されている状態で、アルコール検知器１に対する操作信号を受信した前後の所定時間における撮像画像内の顔の人とアルコール検知器１によって検知された呼気データとの対応付けを行う。判定ＥＣＵ２０は、上述の呼気動作検出処理の実行が終了すると、アルコール検知器１によって検知された呼気データについてアルコール濃度の測定を行う（図３のステップ１４、図４のステップ３４）。

次に、判定ＥＣＵ２０は、基準値未満のアルコール濃度が測定された場合には、アルコール検知器１と運転席１５に着座する人との間の障害物を検出する障害物検出処理を実行する（図３のステップ２０，図４のステップ４０）。この障害物検出処理は、運転席１５に着座する運転者の呼気以外のガスをアルコール検知器１に吹きかける不正検査を検出するための処理である。

不正検査の方法として、運転席１５に着座する運転者以外の人がその運転者の代わりにアルコール検知器１に対して呼気を吹きかける方法が考えられ得る。運転席１５に着座する運転者以外の人（以下、「代替者」という）とは、助手席や後部座席にいる人に限らず、車室外から車室内に身を乗り出した人も含まれる。代替者がアルコール検知器１に対して息を吹きかける不正検査をしようとすると、アルコール検知器１は運転席１５側に設置されているので、代替者の顔の傾きは運転席１５に正しく着座したときの着座姿勢からはとりえない角度になる。例えば、運転席横の助手席にいる代替者は、助手席側から運転席側に身を乗り出すことになるため、当該代替者の顔の傾きは運転席１５に着座する運転者の顔の傾きに比べ大きくなる。車外から身を乗り出す代替者も同様である。後部座席にいる代替者も、後部座席側から前部座席側に身を乗り出すことになるため、当該代替者の顔の傾きは運転席１５に着座する運転者の顔の傾きに比べ大きくなる。

この点に着目して、判定ＥＣＵ２０は、アルコール検知器１の検知を妨げる障害物として、カメラ２による撮像画像から抽出される所定角度以上傾く顔を検出する。なお、後部座席にいる代替者の顔の傾きは、助手席や車外から身を乗り出す代替者の顔の傾きに比べ小さいと考えられ得るので、判定ＥＣＵ２０は、カメラ２には運転者の顔しか撮影されないはずなので、撮像画像内に複数の顔が抽出された場合に、障害物が検出されたとみなしてもよい。

図６は、顔の傾き検出処理を説明するための図である。判定ＥＣＵ２０は、顔の中心線ａと車両の上下方向の基準線ｂ（例えば、撮像画像（フレーム）の鉛直線ｂ）とのなす角度を顔の傾き角θとする。傾き角θは絶対値をとればよい。判定ＥＣＵ２０は、所定の傾き判定角ｋ（例えば、４５°）以上の傾き角θを有する顔を障害物として検出する。傾き判定角ｋは、運転席１５に正しく着座したときの着座姿勢からはとりえない角度に基づいて設定すればよい。傾き判定角ｋは、助手席や後部席と運転席との距離関係等によって異なる値がとり得る。

図７は、顔の傾き検出処理の動作フローを示す。判定ＥＣＵ２０は、カメラ２による撮像中に顔の傾き角θを計算する（ステップ５２）。判定ＥＣＵ２０は、顔の傾き角θが判定角ｋより大きい場合には（ステップ５４，Ｙｅｓ）、当該傾き角θの顔は代替者の顔であるとして、不正検査と判定する（ステップ５６）。

また、不正検査の方法として、袋やビン等の容器に詰められた空気をアルコール検知器１に対して吹きかける方法が考えられ得る。この点に着目して、判定ＥＣＵ２０は、カメラ２による撮像画像から顔以外の異物が抽出された場合には、当該異物をアルコール検知器１の検知を妨げる障害物として判定してもよい。

図８は、運転者の顔以外の異物Ｘを示した図である。判定ＥＣＵ２０は、容器等の異物の標準画像（テンプレート）を使用したパターンマッチングによって撮像画像内に異物Ｘが検出された場合には、アルコール検知器１の検知を妨げる障害物として、異物Ｘを検出する。判定ＥＣＵ２０は、異物Ｘが検出されたことを不正検査として判定する。撮像画像の画像処理によって異物Ｘを抽出する方法は、多種多様であり、任意の適切な手法が利用されてよい。また、判定ＥＣＵ２０は、撮像画像から顔の特徴量が抽出不能な場合に、障害物（異物Ｘ）が存在するとみなす判定をしてもよい。

このように、判定ＥＣＵ２０は、正常な着座姿勢からはとりえない顔の角度や異物Ｘが検出されれば、アルコール検知器１の検知を妨げる障害物が運転席１５に着座する人とアルコール検知器１の間の空間に存在しているとして、アルコール濃度の不正検査をしていると判定することができる。正常な着座姿勢からはとりえない顔の角度や異物Ｘが検出された場合にアルコール濃度の不正検査行為と判定することができるのは、アルコール濃度の検査を正しく受ける意思のある運転者が運転席１５に着座しているのであれば、わざと不自然な角度に顔を傾けたり自分の顔の前に異物を持ち出したりしないからである。

また、カメラ２による撮像画像のみで第三者による運転者の成り済ましの判定を行うことができるので、従来技術に比べて、システム構成の簡素化やコストの低減化も可能となる。

図９は、本発明の第２の実施形態である飲酒運転防止支援システム２００の構成を示した図である。第２の実施形態の機能・構成について、第１の実施形態と同様の機能・構成の部分には同一の符号を付して、説明を省略又は簡略する。飲酒運転防止支援システム２００は、アルコール検出装置１０、画像処理装置２１、走行制御システム３０、警報装置４０及び通信装置６０を車両側に備え、飲酒状態判定装置２２及び通信装置６２を車外管理装置側に備えるものである。車両と車外管理装置との間の通信が、通信装置６０と通信装置６２によって行われる。飲酒運転防止支援システム２００は、飲酒検査の対象となる運転者が乗る車両と当該運転者の管理者や飲酒検査機関が有する車外管理装置との間の通信システムである。

車両側の画像処理装置２１は、上述の判定ＥＣＵ２００の画像処理機能を備えたものであり、車外管理装置側の飲酒状態判定装置２２は、判定ＥＣＵ２００の飲酒状態の判定機能を備えたものである。通信装置６０は、アルコール検出装置１の検出結果と画像処理装置２１の画像処理結果とを通信装置６２に送信する。飲酒状態判定装置２２は、通信装置６０，６２を介して受信したアルコール検出装置１の検出結果と画像処理装置２１の画像処理結果とに基づいて、ＩＤカードやカメラ等による認証によって特定された運転者の飲酒状態を判定する。走行制御システム３０と警報装置４０は、通信装置６０，６２を介して受信した飲酒状態判定装置２２による飲酒状態の判定結果に基づいて当該運転者による飲酒運転の抑止を支援する上述と同様の支援制御を行う。

したがって、第１の実施形態である飲酒運転防止支援システム１００と同様に、飲酒状態判定装置２２は、アルコール検出装置１０の検出結果が正常値であっても、正常な着座姿勢からはとりえない顔の角度や異物Ｘが画像処理装置２１の画像処理結果に基づいて検出されれば、アルコール検知器１の検知を妨げる障害物が運転席１５に着座する人とアルコール検知器１の間の空間に存在しているとして、アルコール濃度の不正検査をしていると判定することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、アルコール検知器１とカメラ２と赤外線投光器３は、図２に示されるように一体に構成してもよいし、別体に構成してもよい。別体に構成されたアルコール検知器１とカメラ２と赤外線投光器３のそれぞれは、車室内に設置され、運転席１５に着座する運転者に対向するように所定間隔空けて配置される。

また、上述の実施例では運転者の呼気を検知するセンサを具体例として挙げたが、運転者の瞳孔の大きさに応じて飲酒状態を判定することも可能であるため、運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサは、運転者の瞳孔の大きさを検知するセンサ（カメラ等の撮像手段）でもよい。また、酔うと顔が火照る点に着目して、飲酒状態検知センサは、運転者の顔の色や温度を検知するセンサ（例えば、カメラやサーモグラフィ）でもよい。また、酔うと脈が変化する点に着目して、飲酒状態検知センサは、運転者の脈を検知するセンサ（例えば、照射した赤外線の反射光を検知することによって脈を検知する脈検知センサ）でもよい。

また、判定ＥＣＵ２０は、アルコール検知器１に対する運転者による操作信号受信時の撮像画像と運転者の顔が撮像画像から抽出不能な状態から回復した後の撮像画像とを比較することにより、飲酒状態ではないと判定されたことによりエンジンの始動が許可された後の運転者の交代を判定することができる。

図１０は、運転者交代検出処理の動作フローを示す。判定ＥＣＵ２０は、エンジン始動後のカメラ２による撮像中に（ステップ７０）、撮像画像から顔が所定時間記録されないことを検出した場合には（ステップ７２）、運転席に着座した運転者の交代がなされたものとみなして、顔が消えた前後の撮像画像内の顔を画像処理によって比較する（ステップ７４）。髪型の乱れなどによる両撮像画像のばらつきが大きい場合には、比較の精度をあげるため、眼や口の位置や形状、顔の輪郭などによって比較する。比較の結果同一人物とみなせない場合には（ステップ７６，Ｎｏ）、運転者の交代が行われたと判定する（ステップ７６）。これにより、エンジン始動後に運転者が交代されても、交代後の運転者に対して飲酒状態の判定を行うことができるようになる。

また、カメラ２は、わき見判定や居眠り判定等をするためのカメラと流用してもよい。カメラ２は、エンジンの始動許否を判定する時には飲酒状態判定用カメラとして使用し、エンジン始動許可後の走行時にはわき見判定用カメラや居眠り判定用カメラとして使用することができる。つまり、飲酒状態判定用に専用のカメラを設定する必要がなくなり、搭載スペースの削減やコスト低減に貢献する。

また、口の大きさをカメラ２によって撮像することによってあくびの検出が可能となる。そこで、判定ＥＣＵ２０は、あくびの頻度に基づいて、居眠り判定を行ったり、休憩を促すメッセージや警報を警報装置４０に対して指令したりするようにしてもよい。また、眼を撮像したカメラ２から得られたまばたきの回数や閉眼時間などと組み合わせることによって、居眠り判定精度を向上させることができる。

また、アルコール濃度の検査に限らず、運転時に禁止される薬物等の禁止成分の検査の場合にも、上述と同様の構成で上述と同様の効果が得られる。

本発明の第１の実施形態である飲酒運転防止支援システム１００の構成を示した図である。 ステアリングコラム８の上部に設置されたアルコール検出装置１０を運転席１５側から見た図である。 飲酒状態判定処理の動作フローの第１例である。 飲酒状態判定処理の動作フローの第２例である。 呼気動作検出処理を説明するための図である。 顔の傾き検出処理を説明するための図である。 顔の傾き検出処理の動作フローである。 運転者の顔以外の異物Ｘを示した図である。 本発明の第２の実施形態である飲酒運転防止支援システム２００の構成を示した図である。 運転者交代検出処理の動作フローである。

符号の説明

１ アルコール検知器
２ カメラ
３ 赤外線投光器
８ ステアリングコラム
１０ アルコール検出装置
１５ 運転席
２０ 判定ＥＣＵ
３０ 走行制御システム
４０ 警報装置
５０ 乗員検知ＥＣＵ
５２ 荷重センサ
１００，２００ 飲酒運転防止支援システム

Claims (12)

1. 運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
   前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
   前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
   前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段を備え、
   前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された場合に前記飲酒状態判定装置によって前記運転者の飲酒状態が再判定されることを特徴とする、飲酒運転防止支援システム。
2. 運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
   前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
   前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
   前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段を備え、
   前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された場合に前記運転者が運転する車両の走行を制限することを特徴とする、飲酒運転防止支援システム。
3. 請求項２に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   前記車両の走行制限には、前記車両の走行を不許可とすることが含まれる、飲酒運転防止支援システム。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された旨を報知する報知手段を備える、飲酒運転防止支援システム。
5. 運転者の飲酒状態を検知する飲酒状態検知センサと、
   前記飲酒状態検知センサの検知結果に基づいて前記運転者の飲酒状態を判定する飲酒状態判定装置とを有し、
   前記飲酒運転判定装置の判定結果に基づいて前記運転者による飲酒運転の抑止を支援する支援制御を行う飲酒運転防止支援システムであって、
   前記飲酒状態の検知を妨げる、前記飲酒状態検知センサと前記運転者との間の障害物、を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段によって前記障害物が検出された旨を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする、飲酒運転防止支援システム。
6. 請求項４又は５に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   前記報知手段は、前記運転者に対する報知及び前記車両の外部への報知のうち少なくともいずれか一方を行う、飲酒運転防止支援システム。
7. 請求項６に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   前記運転者に対する報知には、前記車両の走行を制限する旨が含まれる、飲酒運転防止支援システム。
8. 請求項１，２又は５に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   人が前記車両の運転席に着座していることを検出する着座検出手段を備え、
   前記障害物検出手段は、前記着座検出手段によって検出された人を前記運転者として、前記障害物を検出する、飲酒運転防止支援システム。
9. 請求項１，２又は５に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
   前記運転者の顔を撮像する撮像手段を備え、
   前記障害物検出手段は、前記撮像手段の撮像画像に基づいて前記障害物を検出する、飲酒運転防止支援システム。
10. 請求項９に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
    前記障害物検出手段は、前記撮像画像内の前記運転者の顔以外の物体を前記障害物として検出する、飲酒運転防止支援システム。
11. 請求項９に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
    前記障害物検出手段は、前記撮像画像内の所定角度以上傾く顔を前記障害物として検出する、飲酒運転防止支援システム。
12. 請求項１，２又は５に記載の飲酒運転防止支援システムであって、
    前記飲酒状態検知センサは、前記運転者の呼気に含まれるアルコール濃度を検知する、飲酒運転防止支援システム。

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