JP2009048605A - 居眠り運転防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の覚醒を促進させる効果を向上して、居眠り運転の防止効果を高めることを課題とする。
【解決手段】覚醒度検出部１０１で検出された覚醒度に基づいて、スピーカ１０３により運転者に警報音を出力する程度の覚醒度であるか否かを判定し、運転者に警報音を出力する程度の覚醒度であると判定した場合には、スピーカ１０３により警報音を運転者に出力し、警報音の出力後に解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂに設けられたライト１０５ａ、１０５ｂの点灯にしたがって運転者が解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを操作することで警報音を解除して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転者、船舶の操縦者、プラントや機械装置等のオペレータなどの居眠り状態を検出し、居眠り状態を検出した場合には覚醒を促して居眠り運転を防止する居眠り運転防止装置に関する。

従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、運転者の居眠りが検出されて警報音が鳴り始めると、警報停止スイッチを操作するという手動操作により警報音を停止させる構成を採用していた。このような構成を採用することで、警報音に加えて運転者の手動操作により運転者の覚醒を促すことが期待できる。

また、この文献では、警報音を解除するまでの反応時間を計測し、この反応時間に基づいて居眠り運転の判定論理を変更している。これにより、居眠り運転の検出精度を高めている。

一方、以下に示す特許文献２には、運転者の状態に応じて運転席のシートを振動させることで運転席に着座している運転者に刺激を与えており、さらに運転者の状態に応じてシートを介して運転者に与える振動の強度や振動パターンを制御することで、効果的な刺激を運転者に与え、これにより運転者の覚醒を促す技術が記載されている。
特開２００２−１８３９００ 特開２００５−１５２３５２

しかしながら、上記文献１に開示されている従来の技術では、警報音を停止させる警報停止スイッチの設置位置は固定されているので、停止操作に慣れてしまうとさほど意識せずとも無意識に停止操作が行えるようになるおそれがあった。このような場合には、手動操作による覚醒効果が期待できなくなるといった不具合を招くことになる。

一方、上記文献２に開示されている従来の技術おいて、振動刺激のみでは刺激による覚醒度維持効果の継続時間が短いので、十分な覚醒効果を得ることができない。また、振動刺激のみでは、刺激を繰り返すことで振動刺激に対する運転者の慣れが生じるため、繰り返しの振動による覚醒効果を維持できないおそれがあった。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運転者の覚醒を促進させる効果を向上して、居眠り運転の防止効果を高めた居眠り運転防止装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、覚醒度検出手段で検出された覚醒度が、運転者に警報を出力する程度の覚醒度であるか否かを判定し、運転者に警報を出力する程度の覚醒度であると判定した場合には、警報手段により警報を運転者に出力し、警報の出力後警報解除手段で警報を解除する解除操作法を警報解除操作法呈示手段に呈示させることを特徴とする。

本発明によれば、警報の解除操作法を変更することで、運転者の解除操作の慣れを防止し、運転者の覚醒効果を高め、居眠り運転を防止することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。図１に示す実施例１の装置は、運転者の覚醒度を検出する覚醒度検出部１０１（覚醒度検出手段）と、覚醒度検出部１０１で検出された運転者の覚醒度が警報を出力する程度（運転者が居眠り運転状態になる前であって、運転者が居眠り運転状態に陥らない程度）の覚醒度であるか否かを判定し、警報を出力する程度の覚醒度であると判定された場合には警報を出力し、警報の出力後警報を解除する一連の動作を制御する制御中枢として機能する制御ユニット１０２（制御手段）と、制御ユニット１０２が警報出力を行うと判断したとき、警報音を出力するスピーカ１０３（警報手段）と、運転者の操作によりスピーカ１０３が発する警報音を停止させる解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂ（警報解除手段）と、警報停止を行うための有効な解除スイッチ１０４ａまたは１０４ｂの該当する（有効な）解除スイッチを運転者に明示するライト１０５ａ、１０５ｂ（警報解除操作法呈示手段）とを備えて構成されている。なお、解除スイッチは２つ以上の複数であってもよい。

覚醒度検出部１０１は、運転者の脳波、心拍数、皮膚電位などの生体信号を検出する生体信号センサ１０６（生体信号計測手段）と、運転者の顔面を撮影する顔画像撮影カメラ１０７と（顔画像認識手段）、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ１０８と（運転操作計測手段）、車両の横方向加速度を検出する横Ｇセンサ１０９（車両状態計測手段）と、車両前方の走行路を撮影する走行路撮影カメラ１１０（運転環境計測手段）とを備えて構成され、これらは覚醒度検出手段として機能する。なお、覚醒度は、少なくとも上記１つ以上の覚醒度検出手段で検出され、検出結果は覚醒度の判定に供与される。

生体信号センサ１０６と、顔画像撮影カメラ１０７と、操舵角センサ１０８と、横Ｇセンサ１０９と、走行路撮影カメラ１１０とは、制御ユニット１０２に覚醒度判定用の信号を出力するセンサ類の一例であり、この他に覚醒度状態を検出するための信号を提供するものであるならば特に限定されるものではない。また、生体信号センサ１０６、顔画像撮影カメラ１０７、操舵角センサ１０８、横Ｇセンサ１０９、および走行路撮影カメラ１１０のセンサ類を全て備える必要はなく、居眠り運転防止装置の設計思想に従って、一つのセンサ又は複数のセンサの組合せを任意に選択することができる。

生体信号センサ１０６が検出する運転者の生体信号に基づいて居眠り運転状態を判定する場合は、例えば特開昭５６−６７６３２号公報に記載された技術により居眠り運転状態を判定することができる。顔画像撮影カメラ１０７が撮影する運転者の顔面画像に基づいて居眠り運転状態を判定する場合は、例えば特開平１０−１４３６６９号公報に記載された技術により居眠り運転状態を判定することができる。操舵角センサ１０８が検出する操舵角信号に基づいて居眠り運転状態を判定する場合は、例えば特開平５−５８１９２号公報記載の技術により居眠り運転状態を判定することができる。横Ｇセンサ１０９が検出する車両横方向の加速度に基づいて居眠り運転状態を判定する場合は、例えば上記２つの公報に記載された技術から操舵角の変化を横Ｇに換算したり、車両と走行区分帯との距離変化を横Ｇに換算し、換算で得られた横Ｇに基づいて居眠り運転状態を判定することができる。走行路撮影カメラ１１０が検出する車両走行路の前方撮影画像に基づいて居眠り運転状態を判定する場合は、例えば特開平５−６９７５７号公報に記載された技術により居眠り運転状態を判定することができる。

制御ユニット１０２は、覚醒度検出部１０１からの入力を受けて運転者の覚醒度を判定し、判定した覚醒度が運転者に警報を出力する程度である場合には、運転者が居眠り運転状態に陥る前にスピーカ１０３より警報音を出力し、これにより居眠り運転状態に陥らないように運転者に注意を促す。制御ユニット１０２は、解除スイッチ１０４ａまたは１０４ｂへの入力として有効な警報解除手段を設定して、ライト１０５ａまたは１０５ｂの点灯により運転者へ有効な警報解除手段を呈示する。スピーカ１０３による警報音は、解除スイッチ１０４ａまたは解除スイッチ１０４ｂのうち有効な（警報音を解除できる）入力（解除操作）が行われたときのみ出力が停止する。

次に、図２を参照して、先の図１に示す構成の車両配置関係を説明する。図２に示す車両配置関係図において、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂ、例えば車両のフロントウィンドウ下に通常配置されるインストルメントパネル部分（制御パネル部分）であって、運転席に着座した運転者が手を伸ばして操作する必要がある位置に配置されている。それぞれの解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂ上には、それぞれ対応したライト１０５ａ、１０５ｂが配置され、いずれか一方のライト１０５ａ、１０５ｂの点灯により有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂがどちらであるかを視覚的に判断できるようになっている。

解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂのこのような配置により、運転者が警報を停止（解除）させる際に、体を動かすことにより覚醒効果を期待できる。また、解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂは車両インパネ部にハンドルを境に運転者に対して左右対称に設置されている。そのため、運転者の視界に同時に二つの解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂが入らないため、運転者が有効な解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂを認識するためには、しっかりと二つの解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂを認知する必要があり、これにより覚醒効果が期待できる。

次に、この実施例１における基本的な動作の流れを、図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、覚醒度判定基準値の初期化を行う（ステップ（以下Ｓと略記する）１０１）。続いて、警報停止手段設定の初期化を行う（Ｓ１０２）。警報停止手段設定とは、有効な解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂの設定や入力量の初期化、警報停止手段呈示の初期化である。

次に、警報設定の初期化を行う（Ｓ１０３）。警報設定とは出力される警報量の初期化である。続いて、覚醒度検出部１０１の各センサならびにカメラからの信号を制御ユニット１０２へ入力する（Ｓ１０４）。この入力信号は覚醒度検出手段によって異なる。

生体信号センサ１０６は、例えば脳波を検出するものであれば脳波信号、心拍数を検出するものであれば脈拍信号などを制御ユニット１０２へ出力する。顔画像撮影カメラ１０７は、運転者の顔面を撮影した画像を制御ユニット１０２へ出力する。顔画像撮影カメラ１０７は、画像処理装置を内蔵することも可能であり、この場合には、運転者の顔面をカメラで撮影した画像から眼の開閉状態や運転者の表情変化を検出し、眼の開閉判定信号や運転者表情変化を時系列信号として制御ユニット１０２へ出力するようにしてもよい。

操舵角センサ１０８は、ハンドル操作状態を示す操舵角信号を制御ユニット１０２へ出力する。横Ｇセンサ１０９は、車両の横方向の加速度を制御ユニット１０２へ出力する。走行路撮影カメラ１１０は、車両の前方走行路をカメラで撮影した画像を制御ユニット１０２へ出力する。走行路撮影カメラ１１０は、画像処理装置を内蔵することも可能であり、この場合には、車両の前方走行路をカメラで撮影した画像から走行区分帯や前方車両を認識し、車両と走行区分帯との距離や前方車両との距離を算出して制御ユニット１０２へ出力するようにしてもよい。

次いで、覚醒度検出部１０１からの入力値をデータ処理し、警報を出力するか否かのしきい値となり設計事項として任意に設定可能とする覚醒度判定基準値との比較が行える覚醒度判定値への変換処理を行う（Ｓ１０５）。例えば眼の開閉判定結果信号の場合では所定時間に発生する閉眼数の積算値であり、操舵角信号の場合では周波数分析をした特定周波数の積分値である。

次に、先のＳ１０５で変換された覚醒度判定値が覚醒度判定基準値を越えたか否かを判定する（Ｓ１０６）判定の結果、基準値を越えていない場合は、先のＳ１０４に戻り同様の処理を繰り返す。一方、基準値を越えた場合には、警報出力の前処理を行う（Ｓ１０７）。その後、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂが操作されるまでの待機処理が行われ（Ｓ１０８）、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂが操作された後、警報出力の終了処理が行われ（Ｓ１０９）、再び先のＳ１０４に戻り同様の処理を繰り返す。

次に、Ｓ１０７に示す警報前処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４において、まず、警報開始時間の取得を行い（Ｓ２０１）、警報出力設定に従って警報音の出力を開始する（Ｓ２０２）。

次に、Ｓ１０８に示す警報停止待機処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５において、まず、警報開始時間より警報出力時間の計算を行う（Ｓ３０１）。続いて、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの入力判定処理を行う（Ｓ３０２）。次いで、警報出力量の変更処理を行う（Ｓ３０３）。続いて、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの入力判定処理の結果に基づいて解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの入力（解除操作）が行われたか否かを判定する（Ｓ３０４）。判定の結果、入力が行われた場合には警報出力終了処理（Ｓ１０９）に移り、入力が行われていない場合には先のＳ３０１に戻り同様の処理を繰り返す。

次に、Ｓ３０２に示す解除スイッチ入力判定処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。図６において、まず、警報出力時間を予め設定された変更期間で割ったときの整数余りを計算し、その結果が０であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。この処理により、予め設定された一定期間である変更期間ごとに有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを変更する。判定の結果、０でない場合には後述するＳ４０５に移行する一方、０である場合には、指定スイッチ（警報を解除できるスイッチ）を解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂよりランダムに変更する（Ｓ４０２）。

次に、すべてのライト１０５ａ，１０５ｂを消灯し（Ｓ４０３）、指定スイッチ（解除スイッチ１０４ａ，１０４ｂの内のいずれか一方）に対応するライト１０５ａ，１０５ｂのいずれか一方を点灯する（Ｓ４０４）。その後、指定スイッチが操作されたか否かを判定する（Ｓ４０５）。判定の結果、指定スイッチが操作されて入力がある場合は、指定スイッチの入力があった（ＯＮした）ことを保持する一方（Ｓ４０６）、指定スイッチの入力が無い場合には、指定スイッチの入力が無かった（ＯＦＦしている）ことを保持する（Ｓ４０７）。

次に、警報呈示量の変化が警報音量の変化である場合の先のＳ３０３の処理を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。図７において、まず、保持された指定スイッチの入力状態を判定する（Ｓ５０１）。判定の結果、スイッチ入力がある場合は、先のＳ３０４へ移行する一方、スイッチ入力が無い場合には、警報音量に警報出力時間と予め設定された警報変化率（１以上の数）の積を加算し、警報音量を変更する（Ｓ５０２）。この処理により、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂが操作されるまで警報音が徐々に大きくなり、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報音量による警報が可能となる。

次に、警報音が周期的な音であり、警報呈示量の変化が警報周波数の変化である場合の先のＳ３０３の処理を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。図８において、まず、保持された指定スイッチの入力状態を判定する（Ｓ６０１）。判定の結果、スイッチ入力がある場合は、先のＳ３０４へ移行する一方、スイッチ入力が無い場合には、警報音の周波数に予め設定された警報変化率（１以下の小数）を乗じる（Ｓ６０２）。この処理により、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂが操作されるまで警報周波数が徐々に小さくなり、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報周波数による警報が可能となる。

次に、先のＳ１０９に示す警報出力終了処理を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。図９において、まず、警報出力を停止した後（Ｓ７０１）、すべてのライト１０５ａ，１０５ｂを消灯する（Ｓ７０２）。次に、警報呈示量の初期化を行う警報呈示量が警報音量である場合は、警報音量の初期化を行い、警報呈示量が警報周波数である場合には、警報周波数を初期化する（Ｓ７０３）。その後、保持されたスイッチ入力状態を入力されていない状態に初期化し（Ｓ７０４）警報開始時間、警報出力時間の各所得時間を初期化する（Ｓ７０５）。

以上説明したように、この実施例１においては、運転者の状態に応じて警報解除手段となる解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを変更することで、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂに対して運転者の慣れを防止することができる。それにより、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの操作による覚醒効果を維持することができる。

脳波、心拍、皮膚電位などの運転者の生体信号の変化により運転者の覚醒度状態を検出するようにしたので、居眠り運転の検出精度が向上する。運転者の眼の開閉状態変化や顔の表情変化により、運転者の覚醒度状態を検出するようにしたので、煩雑な操作を必要とすることなく、運転者の状態に適した覚醒度判定方法を自動的に選択することができる。ハンドル操作状態の変化により運転者の覚醒度状態を検出するようにしたので、煩雑な操作を必要とすることなく、運転者の運転特性に適した覚醒度判定方法を自動的に選択することができる。車両の蛇行状態により運転者の覚醒度状態を検出するようにしたので、運転者の状態から直接覚醒度状態を検出するための複雑な覚醒度判定手段を用いることなく、車両に設けられた操舵角センサや横Ｇセンサ等の簡易なセンサにより居眠り運転状態を検出することができる。先行車両との車間距離、道路白線のトレース状況により運転者の覚醒度状態を検出するようにしたので、車両環境から直接覚醒度状態を検出するための複雑な覚醒度判定手段を用いることなく、車両に設けられたミリ波レーダセンサやレーザレーダセンサにより居眠り運転状態を検出することができる。

警報音の出力開始時より徐々に警報音量を大きくすることにより運転者がすぐに反応でき不要と感じる警報の煩わしさを極力抑えつつ、その運転者の好みにあった警報出力方法とすることができる。また、初期段階での警報音を極力小さくすることによって、運転者を警報音で驚かせることを回避することができる。

運転者が意図的に手を伸ばして操作する必要がある車両のインパネ部に解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを設けることで、運転者が体を動かして解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを操作するので、運動により覚醒度の低下を防止することが可能となる。

複数の解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを設けることで、複数の解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂより運転者が有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを認識して操作する必要が生じ、解除操作（解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの操作）が認識レベルまで上がることで無意識下での警報解除操作を防止することができる。

解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂをハンドルを中心として左右に振り分けて配置することにより、運転者の視界に複数の警報解除手段が同時に入ることを防止することができる。これにより、運転者は有効な（警報を解除できる）警報解除手段を探す必要がある。そのため、無意識下での警報の解除操作を防止することができる。

警報の解除操作法をランダムに変更することにより、運転者が有効な警報解除操作法を推測して操作することを防止することができる。これにより、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの解除操作を無意識下で行うことを防止することができ、運転者の覚醒度を高めて、居眠り運転の防止効果を向上することができる。

解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂに対応してそれぞれ警報解除操作法呈示手段となるライト１０５ａ、１０５ｂを設けることで、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを視覚的に認識することが可能となり、有効な解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを認識する点において、運転に対してのディストラクション（注意力散漫）を防止することができる。

ライト１０５ａ、１０５ｂのいずれか一方の点灯により解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂを同時に操作することは回避される。これにより、警報の解除操作が運転操作の妨げになるほどに複雑化することは防止され、運転に対してのディストラクションを防止することができる。

図１０は本発明の実施例２に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。図１０に示す実施例２の特徴とするところは、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂならびにライト１０５ａ、１０５ｂに代えて、１つの回転式解除スイッチ１００１（警報解除手段）とディスプレイ１００２（警報解除操作法呈示手段）を備え、１つのスイッチに複数の操作手段を持たせ、運転者が回転式解除スイッチ１００１を操作することでスピーカ１０３が発する警報を停止させ、ディスプレイ１００２に複雑な回転式解除スイッチ１００１の操作方法を運転者に対して視覚的に呈示するようにしたことにある。

次に、図１１を参照して、先の図１０に示す構成の車両配置関係を説明する。図１１に示す車両配置関係図において、回転式解除スイッチ１００１はスイッチ操作の回転量および回転方向を検出するスイッチであり、単独のスイッチにて複数の操作手段を持つ。回転式解除スイッチ１００１は、図１１に示すように、運転者が手を伸ばして操作する必要がある車両インパネ部に設置されている。それにより、運転者が警報を停止させる際に、体を動かすことにより覚醒効果が期待できる。ディスプレイ１００２は、警報を停止させるための回転式解除スイッチ１００１の操作方法を矢印の方向で回転方向、矢印の大きさで回転量にて運転者に呈示する。

この実施例２の基本的な動作の流れは、先の図３に示す実施例１の基本的な動作の流れと同様であり、省略する。

次に、実施例２における先の図３のＳ１０８に示す処理を、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。図１２において、まず、図５のＳ３０１〜Ｓ３０４に示す処理と同様の処理を実行し、回転式解除スイッチ１００１の入力判定処理の結果、入力（解除操作）が行われていない場合には、スイッチ入力開始時間を初期化した後（Ｓ１２０１）、Ｓ３０１に戻り同様の処理を繰り返す。この処理によってスイッチ入力期間中に回転式解除スイッチ１００１の操作が止められた場合には、改めてスイッチ入力時間が計算される。

一方、先のＳ３０４の判定結果において、入力が行われている場合には、スイッチ入力開始時間が取得されているか否かを判定する（Ｓ１２０２）。判定の結果、すでにスイッチ入力開始時間が所得されている場合は、スイッチ入力時間の計算が行われれる（Ｓ１２０３）。一方、スイッチ入力開始時間が所得されていない場合は、スイッチ入力開始時間の所得が行われた後（Ｓ１２０４）、先のＳ３０１に示す処理に戻り同様の処理を繰り返す。この処理によりスイッチ入力の開始を判定することができる。

先のＳ１２０３でスイッチ入力時間が計算されると、スイッチ入力期間と予め設定された指定入力期間との大小の判定を行う（Ｓ１２０５）。判定の結果、スイッチ入力期間が指定入力期間より大きい場合は、先の図３に示すＳ１０９の処理に移る一方、スイッチ入力期間が指定入力期間より小さい場合には、先のＳ３０１に示す処理に戻り同様の処理を繰り返す。この処理により、指定入力期間以上の入力が行われるまで処理が繰り返される。

次に、この実施例２における先の図５のＳ３０２に示す処理を、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。図１３において、まず、保持された指定スイッチの入力状態を判定し（Ｓ１３０１）、判定の結果、スイッチ入力がある場合は、後述するＳ１３０６の処理に移行する一方、スイッチ入力が無い場合には、回転式解除スイッチ１００１の入力開始時の処理分岐に移行する。すなわち、回転式解除スイッチ１００１の入力量であるスイッチ回転方向が決定されているかを判定する（Ｓ１３０２）。判定の結果、スイッチ入力回転方向が決定されていない場合は、スイッチ回転方向をランダムに決定した後（Ｓ１３０３）、後述するＳ１３０６の処理に移る。この処理により回転式解除スイッチ１００１の回転方向を警報開始の段階のみで決定することができる。

一方、回転式解除スイッチ１００１の回転方向が決定されている場合には、先の図６に示すＳ４０１の処理と同様の処理を行った後、整数余りが０でない場合には、後述するＳ１３０６の処理に移行する一方、０である場合には、回転式解除スイッチ１００１の入力量であるスイッチ回転量に予め設定された回転変化量を加算する（Ｓ１３０４）。この処理により、有効な入力が回転式解除スイッチ１００１に入力されるまで、回転変化量が徐々に大きくなり、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報停止手段を提供することができる。

次に、先の図１２に示すＳ１２０５の判定処理で使用する指定入力期間に予め設定された入力期間変化量を加算する（Ｓ１３０５）。この処理により有効な入力が回転式解除スイッチ１００１に入力されるまで、入力期間が徐々に大きくなり、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報停止手段を提供することができる。

続いて、ディスプレイ１００２に現在のスイッチ回転量と回転方向をそれぞれ、矢印の大きさ、向きにて表示する（Ｓ１３０６）。この処理により有効な警報解除操作法を運転者に呈示することができる。その後、現在のスイッチ指定回転量以上でかつ指定回転方向にて回転式解除スイッチ１００１に入力されている（操作された）か否かを判定する（Ｓ１３０７）。判定の結果、入力がある場合は指定スイッチ入力があったことを保持し（Ｓ４０６）、入力が無い場合には指定スイッチの入力が無かったことを保持する（Ｓ４０７）。

次に、この実施例２における図３のＳ１０９で示す処理を、図１４に示すフローチャートを参照して説明する。図１４において、まず、警報出力を停止した後（Ｓ７０１）、ディスプレイ１００２を初期化する（Ｓ１４０１）。次に、警報呈示量の初期化を行う警報呈示量が警報音量である場合は、警報音量の初期化を行い、警報呈示量が警報周波数である場合には、警報周波数を初期化する（Ｓ７０３）。続いて、スイッチ回転方向、スイッチ回転量、指定入力期間の初期化を行う（Ｓ１４０２）。その後、保持されたスイッチ入力状態を入力されていない状態に初期化し（Ｓ７０４）、警報開始時間、警報出力時間、スイッチ入力時間の各所得時間を初期化する（Ｓ１４０３）。

以上説明したように、この実施例２においては、上記実施例１で得られる効果に加えて、運転者の警報解除操作までの時間に応じて警報解除操作の難易度を変化するようにしたので、より覚醒度が低い場合に対して、より覚醒効果の高い警報解除操作を行わせることができ、居眠り運転の防止効果を高めることができる。

運転者の覚醒状態に応じて、警報を解除する際の操作時間、操作回数（操作量）、操作する力を含めた解除操作法の少なくとも１つ以上を変更して警報を解除する解除法を採用することで、より覚醒効果の高い警報解除手段を提供することができ、覚醒度の低下を防止することができる。

次に、本発明の実施例３について説明する。この実施例３の特徴とするところは、先に説明した実施例１に対して、有効な解除スイッチの入力が行われるまで解除スイッチの入力回数が徐々に大きくなるようにして、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報停止手段を提供ようにしたことにあり、構成、車両配置関係、基本的な動作の流れを示すフローチャートは、先の実施例１と同様であり省略する。

次に、この実施例３における先の図３のＳ１０８に示す警報停止待機処理を、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。図１５において、まず、図５に示すＳ３０１〜Ｓ３０４と同様の処理を実行し、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂの入力（操作）が行われたか否かの判定の結果、入力が行われていない場合には、それまで設定されていたスイッチ指定入力回数と予め設定された回数入力変化率との積を新たなスイッチ指定入力回数として設定した後（Ｓ１５０１）、Ｓ３０１の処理に戻り同様の処理を繰り返す。この処理により、有効な解除スイッチ操作が行われるまでスイッチ指定入力回数が徐々に大きくなり、運転者の警報停止までの反応時間に応じた警報解除手段を提供することができる。

一方、先のＳ３０４の判定結果において、入力が行われた場合には、現在のスイッチ入力回数を保存する（Ｓ１５０２）。続いて、スイッチ入力回数と予め設定されたスイッチ指定入力回数を比較し（Ｓ１５０３）、スイッチ入力回数がスイッチ指定入力回数より多い場合は、先の図３のＳ１０９で示す処理に移行する一方、スイッチ入力回数がスイッチ指定入力回数より小さい場合には、すべてのライト１０５ａ，１０５ｂを消灯した後（Ｓ１５０４）、保持されたスイッチ入力状態を入力されていない状態へ初期化し（Ｓ１５０５）、先のＳ３０１の処理に戻り同様の処理を繰り返す。この処理により、解除スイッチ１０４ａ、１０４ｂが指定された入力回数（スイッチ指定入力回数）以上に入力されるまで処理が繰り返される。

次に、この実施例３における先の図３のＳ１０９に示す警報出力終了処理を、図１６に示すフローチャートを参照して説明する。図１６において、まず、図９のＳ７０１〜Ｓ７０４に示す処理と同様の処理を実行した後、スイッチ入力回数を初期化して（Ｓ１６０１）、スイッチ入力指定回数を初期化し（Ｓ１６０２）、警報開始時間、警報出力時間の各所得時間を初期化して終了する（Ｓ７０５）。

以上説明したように、この実施例３においては、先の実施例１ならびに実施例２で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の実施例４について説明する。この実施例４の特徴とするところは、先の実施例１に対して、警報出力後、警報が解除されてから再度警報が開始されるまでの経過時間によって警報解除方法を変更するようにしたことにあり、構成、車両配置関係、基本的な動作の流れを示すフローチャートは、先の実施例１と同様であり省略する。

次に、この実施例４における先の図３のＳ１０７に示す警報出力前処理を、図１７に示すフローチャートを参照して説明する。図１７において、まず、前回の警報出力が終了してから現在までの時間間隔である警報呈示間隔と、予め設定された警報出力設定変更間隔とを比較する（Ｓ１７０１）。比較結果において、警報呈示間隔が警報出力設定変更間隔よりも小さい（短い）場合には、図４のＳ２０２で示す警報を出力した後に行われる警報停止待機処理（Ｓ１０８）を、先の実施例３で説明した図１５のフローチャートに示す一連の処理を実行することで行い、警報出力終了処理（Ｓ１０９）を、先の実施例３で説明した図１６のフローチャートに示す一連の処理を実行することで行う（Ｓ１７０２）。

一方、比較結果において、警報呈示間隔が警報出力設定変更間隔よりも大きい（長い）場合には、図４のＳ２０２で示す警報を出力した後に行われる警報停止待機処理（Ｓ１０８）を、先の実施例１で説明した図５のフローチャートに示す一連の処理を実行することで行い、警報出力終了処理（Ｓ１０９）を、先の実施例１で説明した図９のフローチャートに示す一連の処理を実行することで行う（Ｓ１７０３）。

その後、先の図４のＳ２０１ならびにＳ２０２に示す処理を順次実行して終了する。このような処理を採用することで、警報呈示間隔が短いときには前回の警報停止処理による運転者への覚醒効果が低いと判断し、より複雑な警報停止手段を運転者に対して呈示することができる。

以上説明したように、この実施例４においては、先の実施例１〜実施例３で得られる効果に加えて、警報出力期間との間の時間差により、運転者への警報による覚醒効果を判断することが可能となり、この時間差が短ければ警報の解除操作法を複雑化し、この時間差が長ければ警報の解除操作法を簡略化することで、運転者の覚醒度に応じた警報解除手段を提供することができる。

なお、上記実施例１、２ならびに４において、複数の警報解除手段の組み合わせた操作、すなわち解除スイッチ１０４ａと１０４ｂの双方の操作により警報を解除し、またこの操作を運転者の覚醒度に応じて適宜変更する解除法を採用してもよい。このような解除法においては、警報を解除する際に組み合わせ操作を運転者に要求することで、運転者の警報解除操作に対する慣れを防止することができ、警報解除操作による覚醒度の低下を防止する効果を維持することが可能となる。

図１８は本発明の実施例５に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。図１８に示す実施例５の装置は、運転者の覚醒度を検出する覚醒度検出部１０１（覚醒度検出手段）と、運転席に着座している運転者に振動を与えるシートバイブレータ１８０１と、運転者の発話内容を検出するマイク１８０２と、運転者に対して発話による呼び掛けを行うスピーカ１８０３と、運転者との間の対話を制御する対話制御ユニット１８０４と、シートバイブレータ１８０１ならびに対話制御ユニット１８０４の動作を制御することに加えて、本装置全体を統括管理して制御する主制御ユニット１８０５を備えて構成されている。

覚醒度検出部１０１は、先の図１に示すものと同一であるので、その説明は省略する。

シートバイブレータ１８０１は、振動手段として運転者に振動刺激を与えることで運転者の覚醒を促し、覚醒度が低下していることを運転者に警告する警告手段として機能する。なお、運転者に振動刺激を与える振動手段としては、シートバイブレータに限ることはなく、他の手段として例えば運転者の体に直接触れて振動刺激を与える装置を設けるようにしてもよい。

対話制御ユニット１８０４は、スピーカ１８０３を介して運転者に発話による呼掛けを行い、それに応じた運転者の発話をマイク１８０２を介して入力して認識し、それにより運転者との間で双方向に対話を行いその対話を制御する。対話制御ユニット１８０４は、マイク１８０２ならびにスピーカ１８０３とともに対話手段として機能し、この対話手段による音声対話により警告手段として機能するシートバイブレータ１８０１から与えられる振動刺激を解除する解除方法を呈示して振動刺激を解除する警報解除手段ならびに警報解除操作法呈示手段として機能する。

主制御ユニット１８０５は、覚醒度検出部１０１で検出された運転者の覚醒度が警報を出力する程度（運転者が居眠り運転状態になる前であって、運転者が居眠り運転状態に陥らない程度）の覚醒度であるか否かを判定し、運転者に振動刺激を与える程度の覚醒度であると判定された場合には運転者に振動刺激を与えるとともにその程度を調整し、振動刺激の与えた後音声対話による振動刺激を解除する方法を呈示して解除するといった一連の動作を制御する制御中枢として機能する。

主制御ユニット１８０５は、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現され、予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、上述した動作を統御する。なお、対話制御ユニット１８０４と主制御ユニット１８０５は、図１８ではそれぞれ別な構成要件として図示しているが、双方のユニットの機能を含んだ１つの手段例えばマイクロコンピュータで構成するようにしてもよい。

次に、図１９を参照して、先の図１８示す構成の車両配置関係を説明する。図１９に示す車両配置関係図において、シートバイブレータ１８０１は、運転席シートの背部（背もたれ）に設けられており、主に運転者の胸部周辺に振動刺激を与える。なお、シートバイブレータ１８０１は背部に加えて運転席シートの例えば座部に設けるようにしてもよく、運転者に振動刺激を効果的に与えられる位置であれば設置位置に制約はない。マイク１８０２は、ハンドル部の略中央に設けられおり、運転者の発話を明瞭に集音できる位置であれば設置位置に制約はない。スピーカ１８０３は、運転席側のドアに設けられており、例えば車載のオーディオ装置のスピーカと兼用してもよく、運転者に音声による呼び掛けを行える位置であれば図示する設置位置に限定するものではない。

次に、この実施例５における動作の流れを、図３のフローチャートに基づいて説明する。 まず、覚醒度判定基準値の初期化を行い（Ｓ２００１）、続けて対話制御ユニット１８０４にて運転者の発話入力を受付待機する期間の初期化を行い（Ｓ２００２）、シートバイブレータ１８０１で運転者に与える振動刺激の最大付与期間の初期化を行う（Ｓ２００３）。

次に、覚醒度判定部１０１の検出センサからの信号を主制御ユニット１８０５へ入力し、覚醒度へ変換する処理を行う（Ｓ２００４）。この入力信号は覚醒度検出手段によって異なる。

生体信号センサ１０７は、例えば脳波を検出するものであれば脳波信号、心拍数を検出するものであれば脈拍信号などを主制御ユニット１８０５へ出力する。

顔画像撮影カメラ１０８は、運転者の顔面を撮影した画像を主制御ユニット１８０５へ出力する。顔画像撮影カメラ１０８は、画像処理装置を内蔵することも可能であり、この場合、運転者の顔面をカメラで撮影した画像から眼の開閉状態や運転者の表情変化を検出し、眼の開閉判定信号や運転者表情変化を時系列信号として主制御ユニット１８０５へ出力するようにしてもよい。

操舵角センサ１０９は、ハンドル操作状態を示す操舵角信号を主制御ユニット１８０５へ出力する。

横Ｇセンサ１１０は、車両の横方向の加速度を主制御ユニット１８０５へ出力する。

走行路撮影カメラ１１１は、車両の前方走行路をカメラで撮影した画像を主制御ユニット１８０５へ出力する。走行路撮影カメラ１１１は、画像処理装置を内蔵することも可能であり、この場合、車両の前方走行路をカメラで撮影した画像から走行区分帯や前方車両を認識し、車両と走行区分帯との距離や前方車両との距離を算出して主制御ユニット１８０５へ出力するようにしてもよい。

次いで、覚醒度検出部１０１からの入力値をデータ処理し、振動刺激を与えるか否かのしきい値となり設計事項として任意に設定可能とする覚醒度判定基準値との比較が行える覚醒度判定値への変換処理を行う。この変換処理は、例えば眼の開閉判定結果信号の場合では所定時間に発生する閉眼数の積算値を算出する処理であり、操舵角信号の場合では周波数分析をした特定周波数の積分値を算出する処理である。

続いて、先のＳ２００４で得られた覚醒度判定値が覚醒度判定基準値よりも低いか否かを判定する（Ｓ２００５）。判定の結果、基準値よりも低くない場合は、先のＳ２００４に戻り同様の処理を繰り返す。一方、基準値よりも低い場合には、運転者の覚醒度が警報を発する程度に低下しているものとして、運転者に振動刺激を与えるべく警報振動処理を行う（Ｓ２００６）。この処理では、運転者に対してシートバイブレータ１８０１から振動刺激を与え、対話制御ユニット１８０４に予め指定された対話行動を行うことで、シートバイブレータ１８０１からの振動を停止解除する。

次に、図２１の処理手順を示すフローチャート、ならびに図２２に示す対話行動における装置側の発話例を示す対話フローを参照して、Ｓ２００６で行う具体的な処理の手順を説明する。

図２１において、先ず、シートバイブレータ１８０１で運転者、特に運転者の胸部周辺に振動刺激を与える（Ｓ２１０１）。その後、対話制御ユニット１８０４の制御の下にスピーカ１８０３にて運転者に対して呼掛けを行い、覚醒度の低下を検知したので振動による警報を開始したことを報知し、運転者が振動の停止を要求する場合に必要な停止（解除）コードを教示（警報解除操作法の呈示）する（Ｓ２１０２）。このときの呼び掛け発話の一例を図２２のＩＳ（対話（インタラクティブ）ステップ）２２０１に示す。この停止コード『＊＊＊＊』は任意の文字列であり、予め対話制御ユニット１８０４に予め複数個設定されたものであり、ランダムに１つ停止コードとして選択されて発話される。停止コードを複数個設定されたものより無作為に１つ選択することにより、運転者に繰り返し警報振動処理が行われても、解除する際の慣れを防止することができる。

続いて、運転者の発話をマイク１８０２にて取得し（Ｓ２１０３）、取得した運転者の発話内容を判定する（Ｓ２１０４）。判定の結果、運転者の発話が選択された停止コード以外の発話であった場合は、発話認識に失敗したもの（振動刺激の解除に失敗したもの）として運転者に呼び掛け（Ｓ２１０５）、先のＳ２１０２に戻り同様の処理を繰り返す。このときの呼掛け発話の一例を図２２のＩＳ２２０２に示す。

また、対話制御ユニット１８０４に予め設定された指定時間内に発話が無かった場合には、指定時間内に運転者の発話が無かったことを運転者に呼び掛け（Ｓ２１０６）、先のＳ２１０２に戻り同様の処理を繰り返す。このときの呼び掛け発話の一例を図２２のＩＳ２２０３に示す。

また、運転者の発話が選択された停止コードであった場合には、運転者に正確な停止コードが発話されたので、発話が確認されて振動刺激による警報を停止することを呼び掛け（Ｓ２１０７）、振動刺激を停止する（Ｓ２１０８）。このときの呼び掛け発話の一例を図２２のＩＳ２２０４に示す。

シートバイブレータ１８０１から運転者に与える振動刺激の時間変化の一例を図２３に示す。図２３において、時間Ｔａで振動刺激が開始され、時間Ｔｂ、時間Ｔｃは振動のＯＮ／ＯＦＦを切り替える時間を示している。振動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことで、運転者への振動刺激による覚醒効果を高めることができる。さらに加えて、振動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す毎に運転者に与える振動の振動量を線形的に増加させことで、覚醒度が低い場合であっても運転者に振動刺激が認知されないという不具合を回避することができる。

上記実施例５においては、対話手段を備えることにより、運転者に対して振動刺激による覚醒効果だけでななく、対話による覚醒効果をさらに与えることができるので、十分な覚醒効果を得ることができる。さらに加えて、振動手段を備えることにより、振動刺激の付与と対話行動が関連することで、振動刺激が単純な振動刺激ではなくなるので、振動に対する運転者の慣れを防止することができる。

運転者の胸部周辺に振動を与えることで、運転者に不快な振動刺激を与えることができ、これにより振動刺激による覚醒効果をより一層高めることができる。

このような効果は、以下に説明する実施例６〜８においても同様に得ることができる。

振動手段で発生する振動の振動量を周期的に変化することで、運転者が振動刺激を与えられていることを認識しやすくなり、振動刺激による覚醒効果をより一層高めることができる。また、振動手段で発生する振動の振動量が振動刺激が運転者に与えられている時間に応じて変化するので、運転者が振動刺激が与えられていることを気づきやすくなり、振動刺激に対する慣れを防止することができる。

このような効果は、以下に説明する実施例７〜８においても同様に得ることができる。

さらに、振動手段にて運転者へ与えられる振動刺激を停止して警報を解除するために対話行動を運転者に要求することで、振動刺激を運転者の認識レベルまで上げることができ、これにより振動刺激による覚醒効果をさらに高めることが可能となる。

図２４は本発明の実施例６に係る居眠り運転防止装置における車両配置関係を示す図である。この実施例６の特徴とするところは、先の図１８に示す実施例５と同様な構成において、図２４に示すように、運転席シートの背部の下方であって運転席に着座した運転者の腰部周辺に振動刺激を与える位置にシートバイブレータ１８０１を設置したことにあり、他は先の実施例５と同様である。

次に、図２５の処理手順を示すフローチャートを参照して、この実施例６の動作を説明する。先ず、先の図２０に示す動作手順と同様の処理Ｓ２１０１〜Ｓ２１０５を実行した後、振動提案処理（Ｓ２５０１）を実行する。この振動提案処理は、運転者に対して腰部振動によるマッサージを提案する対話を行い、運転者が腰部振動を望む場合には、シートバイブレータ１８０１により運転者に振動刺激を与える処理である。

この振動提案処理は、図２６に示すフローチャートにしたがって実行され、その際の対話フローにおける発話例を図２７に示す。

図２６において、先ず対話制御ユニット１８０４の制御の下にスピーカ１８０３にて運転者に対し呼掛けを行い、覚醒度の低下を検知したので、シートバイブレータ１８０１による振動刺激を提案する呼掛けを行う（Ｓ２６０１）。このときの呼掛け発話の一例を図２７のＩＳ２７０１に示す。その後、運転者の発話をマイク１８０２にて取得する（Ｓ２６０２）。

続いて、取得した運転者の発話内容を判定する（Ｓ２６０３）。判定の結果、運転者の発話内容が予め対話制御ユニット１８０４に設定された言語郡にない場合には、発話認識に失敗したものとして運転者に呼掛けた後（Ｓ２６０４）、先のＳ２６０１で示す処理に戻り同様の処理を繰り返す。このときの呼掛け発話の一例を図２７のＩＳ２７０２に示す。

また、対話制御ユニット１８０４に予め設定された指定時間内に発話がなかった場合には、指定時間内に運転者の発話がなかったことを運転者に呼掛けた後（Ｓ２６０５）、先のＳ２６０１で示す処理に戻り同様の処理を繰り返す。このときの呼掛け発話の一例を図２７のＩＳ２７０３に示す。

また、運転者の発話が振動の提案を却下する内容であった場合には、提案の却下を確認する呼掛けを行った後（Ｓ２６０６）。一連の処理を終了する。このときの呼掛け発話の一例を図２７のＩＳ２７０４に示す。

また、運転者の発話が振動の提案を受け入れて要求する内容であった場合には、振動の要求を確認する呼掛けを行った後（Ｓ２６０７）、シートバイブレータ１８０１より運転者に対して腰部振動刺激を与える（Ｓ２６０８）。このときの呼掛け発話の一例を図２７のＩＳ２７０５に示す。運転者に与えられる腰部振動刺激は、主制御ユニット１８０５に予め設定された期間、連続的に与えられる。腰部振動刺激を一定時間に限定することで、腰部振動刺激による運転者の覚醒度低下を運転に支障のきたさない程度に留めることができる。

上記実施例６においては、振動手段にて運転者へ与えられる振動を運転者自らが要求することになるので、運転者が好意的に振動を制御することができる。

また、運転者の腰部周辺を振動させるので、運転者に快適な振動を与えることができ、これにより運転者に振動刺激に対する好意的印象を持たせることができる。

このような効果は、以下に説明する実施例７〜８においても同様に得ることができる。

図２８は本発明の実施例７に係る居眠り運転防止装置における車両配置関係を示す図である。この実施例７の特徴とするところは、先の図１８に示す実施例５と同様な装置構成において、図２８に示すように、運転席シートの背部の上方であって運転席に着座した運転者の胸部周辺に振動刺激を与える位置と、運転席シートの背部の下方であって運転席に着座した運転者の腰部周辺に振動刺激を与える位置の双方にシートバイブレータ１８０１を設置したことで、運転者の覚醒度状態に応じて振動部位の差による刺激強度を選択することができるようにしたことにあり、他は先の実施例５と同様である。

次に、図２９の処理手順を示すフローチャートを参照して、この実施例７の動作を説明する。先ず、先の図２０に示す動作手順と同様の処理Ｓ２１０１〜Ｓ２１０５を実行した後、覚醒度判定対話処理（Ｓ２９０１）を実行する。この覚醒度判定対話処理は、運転者が自覚している、自己の覚醒度状態を対話により把握することで、運転者覚醒度状態に応じた振動刺激を適切に運転者に与える処理である。

この覚醒度判定対話処理は、図３０に示すフローチャートにしたがって実行され、その際の対話フローにおける発話例を図３１に示す。

図３０において、先ず対話制御ユニット１８０４の制御の下にスピーカ１８０３にて運転者に対し呼掛けを行い、覚醒度の低下を検知したので、運転者の自覚している覚醒度状態を質問する呼掛けを行う（Ｓ３００１）。このときの呼掛け発話の一例を図３１のＩＳ３１０１に示す。その後、運転者の発話をマイク１８０２にて取得する（Ｓ３００２）。

続いて、取得した運転者の発話内容を判定する（Ｓ３００３）。判定の結果、運転者の発話内容が予め対話制御ユニット１８０４に設定された言語郡にない場合には、発話認識に失敗したものとして運転者に呼掛けた後（Ｓ３００４）、先のＳ３００１で示す処理に戻り同様の処理を繰り返す。このときの呼掛け発話の一例を図３１のＩＳ３１０２に示す。

また、対話制御ユニット１８０４に予め設定された指定時間内に発話がなかった場合には、運転者の発話による質問の返答がなかったことより、運転者の覚醒度が著しく低下しているものと推定し、警告振動を与えることを運転者に呼掛けた後（Ｓ３００６）、シートバイブレータ１８０１より運転者に対して、胸部振動と腰部振動が周期的に切り替わる振動刺激を与える（Ｓ３００６）。このときの呼掛け発話の一例を図３１のＩＳ３１０３に示す。このように、胸部振動と腰部振動を交互に切り替えて振動刺激を運転者に与えることで、運転者の覚醒度が著しく低下して運転に支障をきたす状態であると、本システムが認知したことを運転者に強力に報知することができる。

また、運転者の発話が自己の覚醒度低下がないと推定できる内容であった場合には、運転者の覚醒度低下の自己認識がないことを確認する呼掛けを行い（Ｓ３００７）、一連の処理を終了する。このときの呼掛け発話の一例を図３１のＩＳ３１０４に示す。

また、運転者の発話が自己の覚醒度低下があると推定できる内容であった場合には、運転者の覚醒度低下の自己認識があるものと推定し、覚醒のために刺激として胸部刺激を行うことを報知する呼掛けを行う（Ｓ３００８）。このときの呼掛け発話の一例を図３１のＩＳ３１０５に示す。その後、シートバイブレータ１８０１より運転者に対して、胸部振動刺激を与え（Ｓ３００９）、一連の処理を終了する。胸部振動刺激は、主制御ユニット１８０５に予め設定された期間、連続的に与えられる。胸部振動刺激を一定時間に限定することで、胸部振動刺激による、運転者の煩わしさを運転操作に支障をきたさない程度に留めることができる。

図３０の処理Ｓ３００６に示す警告振動の時間変化の一例を図３２に示し、同図（ａ）は胸部振動刺激であり、同図（ｂ）は腰部振動刺激である。

図３２において、時間Ｔｂで胸部振動刺激が開始され、時間Ｔａ（＜Ｔｂ）で腰部振動刺激が開始され、時間Ｔｃ、時間Ｔｄは振動のＯＮ／ＯＦＦを切り替える時間を示している。図３２に示す振動刺激の与え方では、振動のＯＮ／ＯＦＦならびに振動刺激が与えられる部位が切り替えられる毎に、与えられる振動量を線形的に最大値に至るまで増加させている。このように、振動のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、さらに振動部位を切り替えることで、運転者が振動刺激の発生を認知しやすくなり、振動刺激による覚醒効果を高めることができる。

上記実施例７においては、対話制御手段においても、運転者の自覚による覚醒度を判定するので、振動刺激の誤警報を防止することができる。

また、振動刺激が与えられる運転者の振動部位が振動刺激の付与時間に応じて変化するので、運転者が感知する振動刺激の快／不快を時間によって変化させることができ、運転者に警報強度の程度を報知することができる。

このような効果は、以下に説明する実施例８においても同様に得ることができる。

図３３は本発明の実施例８に係る居眠り運転防止装置における動作手順を示すフローチャートである。なお、この実施例８の装置構成は先の図１８に示すものと同様であり、その車両配置関係は先の図２８に示すものと同様である。

次に、図３３を参照して、この実施例８の動作手順を説明する。図３３において、先ず先の図２０に示す処理Ｓ２００１と同様の処理を実行した後、覚醒度検出部１０１で検出された検出結果に基づいて主制御ユニット１８０５で判定できる運転者覚醒度の限界値を初期化する（Ｓ３３０１）。

続いて、先の処理Ｓ２００１と処理Ｓ３３０１で初期化された基準値と限界値の中間値を計算して初期化する（Ｓ３３０２）。引き続き、図２０に示す処理Ｓ２００２、Ｓ２００３、Ｓ２００４と同様の処理を順次実行する。

その後、先のＳ２００４で得られた覚醒度判定値と基準値、限界値ならびに中間値との関係を調べ、覚醒度のレベル（覚醒度の程度）を判定する（Ｓ３３０３）。判定の結果、覚醒度判定値が上記Ｓ２００１で初期化された基準値より大きい場合には、先の処理Ｓ２００４に戻り同様の処理を繰り返す。

また、覚醒度判定値が、上記Ｓ２００１で初期化された基準値以下で、かつ上記Ｓ３３０２で初期化された中間値より大きい場合には、先の図２５に示す処理Ｓ２５０１と同様の処理を実行する。

また、覚醒度判定値が、上記Ｓ３３０２で初期化された中間値以下で、上記Ｓ３３０１で初期化された限界値より大きい場合には、先の図２９に示す処理Ｓ２９０１と同様の処理を実行する。

また、覚醒度判定値が、上記Ｓ３３０１で初期化された限界値以下の場合には、先の図２０に示す処理Ｓ２００６と同様の処理を実行する。

このように、運転者の覚醒度の程度に応じて振動刺激と対話との組み合わせを変更することで、運転者における覚醒度の程度に応じた適切な刺激を運転者に与えることができる。

上記実施例８においては、覚醒度判定の判定結果に応じて、振動刺激の付与ならびに対話内容を変更するので、運転者の覚醒度の程度に応じた振動、対話を与えることができ、運転者の状態に応じて適切な振動刺激を運転者に与えることができる。

本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。 実施例１に係る装置の車両配置関係を示す図である。 本発明の実施例１〜４に係る装置の基本的な動作処理の手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 図５に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 図５に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 図５に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例１に係る動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。 実施例２に係る装置の車両配置関係を示す図である。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例２に係る動作手順を示すフローチャートである。 図５に示すフローチャートにおける一部処理の実施例２に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例２に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例３に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例３に係る動作手順を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおける一部処理の実施例４に係る動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例５に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。 本発明の実施例５に係る装置の車両配置関係を示す図である。 本発明の実施例５に係る動作処理の主手順を示すフローチャートである。 図２０に示すフローチャートにおける一部処理の手順を示すフローチャートである。 図２１に示す処理における対話フローを示すフローチャートである。 運転者に与えられる振動における振動量の変化を示す図である。 本発明の実施例６に係る装置の車両配置関係を示す図である。 本発明の実施例６に係る動作処理の主手順を示すフローチャートである。 図２５に示すフローチャートにおける一部処理の手順を示すフローチャートである。 図２６に示す処理における対話フロー示すフローチャートである。 本発明の実施例７に係る装置の車両配置関係を示す図である。 本発明の実施例６に係る動作処理の主手順を示すフローチャートである。 図２９に示すフローチャートにおける一部処理の手順を示すフローチャートである。 図３０に示す処理における対話フロー示すフローチャートである。 運転者に与えられる振動における振動量の変化を示す図である。 本発明の実施例８に係る動作処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１…覚醒度検出部
１０２…制御ユニット
１０３，１８０３…スピーカ
１０４ａ，１０４ｂ…解除スイッチ
１０５ａ，１０５ｂ…ライト
１０６…生体信号センサ
１０７…顔画像撮影カメラ
１０８…操舵角センサ
１０９…横Ｇセンサ
１１０…走行路撮影カメラ
１００１…回転式解除スイッチ
１００２…ディスプレイ
１８０１…シートバイブレータ
１８０２…マイク
１８０４…対話制御ユニット
１８０５…主制御ユニット

Claims (29)

1. 運転者の覚醒度を検出する覚醒度検出手段と、
   運転者に警報を出力して、運転者に注意を促す警報手段と、
   前記警報手段により出力された警報を解除する警報解除手段と、
   前記警報手段により出力された警報を、前記警報解除手段により解除する際の前記警報解除手段の解除操作法を運転者に呈示する警報解除操作法呈示手段と、
   前記覚醒度検出手段で検出された覚醒度に基づいて、前記警報手段により運転者に警報を出力する程度の覚醒度であるか否かを判定し、運転者に警報を出力する程度の覚醒度であると判定した場合には、前記警報手段により警報を運転者に出力し、前記警報解除手段により警報を解除する解除操作法を制御し、警報の出力後警報解除操作法呈示手段に警報の解除操作法を呈示させる制御手段と
   を有することを特徴とする居眠り運転防止装置。
2. 前記警報手段は、振動を発生して運転者に振動刺激を与える振動手段で構成され、
   前記警報解除手段と前記警報解除操作法呈示手段は、運転者との間で発話により交わされる対話を行う対話手段で構成され、
   前記制御手段は、前記振動手段の振動動作を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の居眠り運転防止装置。
3. 運転者の覚醒度が予め設定された基準値よりも低い場合には、前記振動手段にて運転者へ振動刺激を与え、前記対話手段を介した対話行動による前記振動手段の停止方法を運転者へ呈示し、運転者が予め設定された解除の対話を行った場合にのみ、前記振動手段による振動刺激を停止する
   ことを特徴とする請求項２に記載の居眠り運転防止装置。
4. 運転者の覚醒度が予め設定された基準値よりも低い場合には、前記対話手段を介して振動刺激が必要であるか否かを運転者に質問し、振動刺激が必要であるとの発話が行われた場合には、前記振動手段にて運転者へ振動刺激を与える
   ことを特徴とする請求項２に記載の居眠り運転防止装置。
5. 運転者の覚醒度が予め設定された基準値よりも低い場合には、前記対話手段を介して運転者に覚醒度の程度を推定する質問を発話し、この質問に対する運転者の回答に基づいて運転者の覚醒度が振動刺激が必要な程度であるか否かを判定し、振動刺激が必要な覚醒度であると判定した場合には、運転者に振動刺激を与える
   ことを特徴とする請求項２に記載の居眠り運転防止装置。
6. 前記制御手段は、前記覚醒度検出手段で検出された検出結果に基づいて、運転者の覚醒度レベルを判定し、この覚醒度レベルに応じて振動刺激を運転者に与えるタイミング、ならびに前記対話手段から呈示される対話内容を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の居眠り運転防止装置。
7. 前記振動手段は、運転席シートの背面部に設置されて運転者の胸部周辺に振動刺激を与える
   ことを特徴とする請求項２、３，５，６のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
8. 前記振動手段は、運転席シートの背面部下方に設置されて運転者の腰部周辺に振動刺激を与える
   ことを特徴とする請求項２，４，５，６のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
9. 前記振動手段は、運転者の胸部周辺に振動刺激を与えられるように運転席シートの背面部と、運転者の腰部周辺に振動刺激を与えるられるように運転席シートの背面部下方に設置とに設置され、いずれか一方または双方の振動刺激を運転者に与える
   ことを特徴とする請求項２，５，６のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
10. 前記制御手段は、前記振動手段が発生する振動の振動量を周期的に変化させる
    ことを特徴とする請求項２，３，５，６，７のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
11. 前記制御手段は、振動刺激が運転者に与えられた後の経過時間に応じて振動量を変化させる
    ことを特徴とする請求項２，３，５，６，７，１０のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
12. 前記制御手段は、振動刺激が運転者に与えられた後の経過時間に応じて振動刺激を与える運転者の部位を変える
    ことを特徴とする請求項２，５，６，９のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
13. 前記警報手段は、警報出力後、前記警報解除手段により警報が解除されるまでの間、警報呈示量が徐々に増加する
    ことを特徴とする請求項１に記載の居眠り運転防止装置。
14. 前記警報解除手段は、運転者が意図的に手を伸ばして操作する必要がある車両のインストルメントパネル部に配置されている
    ことを特徴とする請求項１または１３に記載の居眠り運転防止装置。
15. 前記警報解除手段は、複数設けられている
    ことを特徴とする請求項１，１３，１４のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
16. 前記警報解除手段は、車両のハンドルを中心として左右に振り分けて配置されている
    ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の居眠り運転防止装置。
17. 前記警報解除操作法呈示手段は、複数の前記警報解除手段の内、警報を解除できる有効な警報解除手段を運転者が視覚的に認識できるように、有効な警報解除手段を運転者に呈示する
    ことを特徴とする請求項１，１３〜１６のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
18. 前記制御手段は、複数個設けられた前記警報解除手段の内、警報を解除できる有効な前記警報解除手段を１つ選択制御する
    ことを特徴とする請求項１，１３〜１７のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
19. 前記制御手段は、警報の出力が開始されてからの経過時間に基づいて、前記警報解除手段の警報解除操作法を変更する
    ことを特徴とする請求項１，１３〜１８のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
20. 前記制御手段は、警報が出力された後前記警報解除手段により警報が解除され、再度警報が出力されるまでの経過時間に基づいて、前記警報解除手段の警報解除操作法を変更する
    ことを特徴とする請求項１，１３〜１８のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
21. 前記制御手段は、複数の警報解除操作法から無作為に警報解除操作法を選択して変更する
    ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の居眠り運転防止装置。
22. 前記制御手段は、前記警報解除手段の操作時間、操作回数、操作力による警報解除操作の内の少なくとも１つ以上を変更する
    ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の居眠り運転防止装置。
23. 前記制御手段は、複数の前記警報解除手段による解除操作を組み合わせて前記警報を解除し、複数の前記警報解除手段による解除操作の組み合わせを変更する
    ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の居眠り運転防止装置。
24. 前記覚醒度検出手段は、運転者の生体信号により運転者の覚醒度を直接的に検出する
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
25. 前記覚醒度検出手段は、運転者の顔画像により運転者の覚醒度を直接的に検出する
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
26. 前記覚醒度検出手段は、運転者の運転操作により運転者の覚醒度を間接的に検出する
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
27. 前記覚醒度検出手段は、運転者が運転する車両の走行状態により運転者の覚醒度を間接的に検出する
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
28. 前記覚醒度検出手段は、運転者の運転環境、車両走行路の走行条件により運転者の覚醒度を間接的に検出する
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
29. 前記覚醒度手段は、
    運転者の覚醒度を顔画像認識技術に基づいて直接的にセンシングする顔画像認識手段と、
    運転者の車両運転操作に基づいて間接的にセンシングする運転操作計測手段と、
    運転者が運転操作する車両の状態に基づいて間接的にセンシングする車両状態計測手段と、
    運転者が運転操作する車両の運転環境、車両走行路の走行条件に基づいて間接的にセンシングする運転環境計測手段との少なくとも一つ以上からなる
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。

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