JP3008365U - 居眠り検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・
居眠り状態を検知するタイプの居眠り検知装置であっ
て、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛けが簡単で、
応用範囲が広い居眠り検知装置を提供する。 【構成】 可視外光の点滅発光手段Ｘと、発光手段Ｘに
よる点滅光Ｂ１を目を含む領域に照射させる手段Ｇと、
照射手段Ｇから照射されて目を含む領域から反射してく
る反射光Ｂ２を受光して電気信号に変換する手段Ｙと、
変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を出力
する信号処理手段Ｅとを含み、信号処理手段Ｅは点滅発
光手段Ｘの発光時と非発光時との受光レベル差に基づい
て処理を行い覚醒・居眠り情報を出力する居眠り検知装
置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検知するタ イプの居眠り検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

覚醒していれば問題ないが、眠れば大問題になることがしばしばある。例えば 各種車両、船舶、航空機等の運転、危険な機械等による作業、慎重な操作を要す る作業、見張り等である。受験勉強等においても居眠りは大敵である。 このため居眠りを検知する装置が提案されてきた。その一つのタイプに脳波を 利用したものがあるが、このタイプの居眠り検知装置は大掛かりな構造となるた め一般に普及するところまで至っていない。

【０００３】 最近では人の瞼の開閉状態に基づいて居眠り状態を検知するタイプの居眠り検 知装置が種々提案されている。 例えば、特開昭５９−１２７１９８号公報は、目に電磁波を照射してその反射 波のレベルが瞼を閉じているときのレベルで所定時間継続すると居眠りと判断す る装置を教えており、また、特公平３−１４６５６号公報は単位時間当たりのま ばたき回数と覚醒時の基準まばたき回数との比較に基づき居眠り運転を検出する 装置を教えている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検知 するタイプの従来の居眠り検知装置は、居眠り検知精度、装置構造、応用範囲等 の１又は２以上の点で必ずしも満足できるものではない。 そこで本考案は、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検 知するタイプの居眠り検知装置であって、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛 けが簡単で、応用範囲が広い居眠り検知装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決する本考案の居眠り検知装置は、 可視外光の点滅発光手段と、 前記発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手段と、 前記照射手段から照射されて目を含む領域から反射してくる反射光を受光して 電気信号に変換する手段と、 前記変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を出力する信号処理手段 とを含み、 前記信号処理手段は前記点滅発光手段の発光時と非発光時との受光レベル差に 基づいて処理を行い覚醒・居眠り情報を出力するものである。

【０００６】 前記各部について、本考案装置を原理的に示す図１のブロック図を参照してさ らに説明する。 図１においてＩは居眠り検知対象となる人の目の部分であり、この目Ｉを含む 領域、代表的には目の眼球ｉ１（より詳しくは代表的には角膜）又は目を閉じた 瞼ｉ２に対し可視外光点滅発光手段Ｘから点滅する可視外光Ｂ１を照射手段Ｇを 介して照射できるようにする。また、目Ｉを含む領域に照射されて反射してくる 反射光Ｂ２を受光して電気信号に変換する手段Ｙと、該変換された電気信号を処 理して覚醒・居眠り情報を出力する信号処理手段Ｅとを設ける。

【０００７】 可視外光点滅発光手段Ｘは、例えば発光素子Ｂと該発光素子に例えば４００Ｈ ｚの周波数で点滅発光させる駆動回路Ａとで構成できる。駆動回路Ａとしては発 光素子に点滅発光させるための発振機能を有するものが考えられる。 目に対して発する光は目視の邪魔にならないように目に検知されないものでな ければならない。そのために手段Ｘから発せられる光は可視外光とする。ここで 採用する可視外光としては入手し易いものとして目の健康を損なわない程度の赤 外線、紫外線等を例示できる。従って前記発光素子を採用する場合、その発光素 子はそのような可視外光を発するものでよく、代表例として赤外線発光素子を挙 げることができる。

【０００８】 また、この可視外光を目を含む領域に照射するとき、場所によって太陽光、タ ングステン光、蛍光灯光、これらの混合光等も一緒に照射されるから、それらと 区別できるように前述のように例えば４００Ｈｚの周波数で点滅を繰り返す光に して照射する。 反射光を受光して所定の電気信号に変換する手段Ｙは、代表例として反射光を 受けてこれを電気信号に変換する受光素子Ｃ及び受光素子出力を後処理に必要な 程度に増幅する増幅回路Ｄとからなるものを例示できる。信号処理手段Ｅからで る覚醒・居眠り情報出力は警報手段Ｆ等の動作制御に利用できる。

【０００９】 図１に示す信号処理手段Ｅは、例えば増幅回路Ｄからの出力を数倍（例えば１ ００倍）のサイクルでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路Ｅ１及び回路Ｅ１からのデ ジタル出力を処理して覚醒・居眠り情報を出力する演算回路Ｅ２で構成できる。 この場合、演算回路Ｅ２は、取り込んだデジタル値についてフィルター処理を 行い外乱光の影響をなくした反射光のみの成分とし、まばたきをノイズなしで検 知できるようにし、該反射光成分に基づいて覚醒・居眠り情報を出力できるよう に構成することが考えられる。

【００１０】 なお、この例ではデジタル信号を扱うように構成しているが、図２に示すよう にアナログ信号として処理するものでもよい。図２においてＺは信号処理手段で あり、代表的にはフィルター回路ｚ１を含む回路からなる。 図３は、図１に示す増幅回路Ｄの出力例である。４００Ｈｚの周波数で発光オ ン（ＯＮ）と発光オフ（ＯＦＦ）の繰り返し信号が出力される。そのサイクルよ り例えば１００倍のサイクルでＡ／Ｄ変換回路Ｅ１でＡ／Ｄ変換を行う。そして 演算回路Ｅ２ではノイズ成分を除去するために、望ましくはＡ／Ｄ変換された発 光ＯＮ時のレベル及び発光ＯＦＦ時のレベルのそれぞれを例えば平均化処理する 。発光ＯＮの中に、目が閉じているか開いているかの情報が入っており、発光Ｏ ＦＦが外乱光によるノイズ光になる。そこで図３の出力Ｖ（受光レベル）に従え ば、演算回路Ｅ２では１回の発光ＯＮ時の受光レベルの平均値をＶｏｎ（ｎ）、 発光ＯＦＦ時の受光レベルの平均値をＶｏｆｆ（ｎ）とすると、このＶｏｎ（ｎ ）とＶｏｆｆ（ｎ）の差ＲＶ（ｎ）をとる。この差データＲＶ（ｎ）を示したも のが図４であり、個々の点が１回の発光ＯＮ、発光ＯＦＦにより得られたもので ある。これは、反射光成分（換言すれば受光レベル差）のみを取り出したもので 、明らかに目を閉じたときと、目を開いたときでは差が見られる。なお、この情 報がアナログ処理では、フィルター回路ｚ１の出力に相当するものである。さら にノイズ成分がある場合、Ｖｏｎ（ｎ）及びＶｏｆｆ（ｎ）の複数回の測定に基 づいてかかる反射光成分を平均化処理する等してノイズ成分の除去を行ってもよ い。

【００１１】 信号処理手段Ｅを含め、一般的にいって、本考案装置における信号処理手段は 、ノイズ成分除去のために受光レベル差（反射光成分）として前記点滅発光手段 による複数回の点滅発光のそれぞれにおいて得られる受光レベル差の平均値を採 用し、該平均値に基づいて処理を行い覚醒・居眠り情報を出力するように構成す ることが考えられる。

【００１２】 この場合、信号処理手段は前記受光レベル差平均値と前回測定の受光レベル差 平均値との変化量を時間で微分処理し、該微分値が所定の基準値を超えると該基 準値超過微分値が現れた時点から次の基準値超過微分値が現れるまでの時間間隔 を計測して該時間間隔が所定の基準間隔を超えると居眠り情報を出力するように 構成してもよい。

【００１３】 さらにこの場合、信号処理手段は、前記基準間隔として眠った状態を検知する ための第１基準間隔と、眠りかけ検知用の第２基準間隔の２種類が設定してあり 、前記基準値超過微分値が現れた時点から次の基準値超過微分値が現れるまでの 時間間隔が第１基準間隔を超えると眠ったことを表す居眠り情報を出力し、第１ 基準間隔は超えないが第２基準間隔を超えると眠りかけを表す居眠り情報を出力 するように構成してもよい。

【００１４】 さらにこの場合、信号処理手段からの指示に基づいて作動する音発生警報手段 を設け、該警報手段は、前記眠ったことを表す居眠り情報出力と、眠りかけを表 す居眠り情報出力のそれぞれに基づいて異なる状態で警報音を発するものとして もよい。 次に前記微分処理の例を説明する。図５は、図４の反射光成分の出力例を微分 することにより得られる波形である。この微分処理は演算回路Ｅ２が行う。この 波形が示す値がある基準レベル以上のプラス、マイナス波形に注目する。図５の ようにプラスからマイナスの間は目を閉じたことに相当し、その時間がある時間 より長い場合眠ったことを表している。

【００１５】 警報手段については、先程も触れたが、一般的にいって、信号処理手段からの 情報出力に基づいて、ブザー音、サイレン音等を発する警報器、「起きろ起きろ 」というような音声を発する音声合成回路、これらの組み合わせ等が考えられる 。また、これらの警報手段であって、信号処理手段からの情報出力に基づいて、 眠っていないときは無音を、眠りかけのときは中程度の大きさの音及び（又は） 断続音を、眠ると大きい音及び（又は）連続的な音を発するものでもよい。これ に関連して、信号処理手段は、一般的にいって、居眠り情報としてまばたきの時 間間隔に応じて居眠りの程度に応じた少なくとも２種類の情報、例えば眠りかけ の情報及び眠ったことを表す情報を出力するものに構成することが考えられる。

【００１６】 次に前記可視外光の点滅発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手段 について説明する。 かかる照射手段としては、目のまばたき状態を正確に検出するために、発光照 射端を含み、該発光照射端がアーム部材に支持されており、該アーム部材は、回 動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように設定される回動軸に連結支持されており 、前記発光照射端は、該回動軸をその回動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように 設定したとき、該眼球中心にほぼ向けられるように前記アーム部材に支持されて いるものを例示することができる。かかる回動軸は例えばレンズ無し又はレンズ 付き又はガラスを嵌めた眼鏡枠のつる部分に取り付けることができる。

【００１７】 このほか、照射手段として、発光照射端を含み、該発光照射端がアーム部材の 一端部に支持されており、該アーム部材はフレキシブル材料（例えば手で曲げ、 ねじる等できるアルミニウム材）から形成され、該アーム部材の他端部が眼鏡枠 に固定されているものを例示できる。 前記発光照射端は、可視外光点滅発光手段における例えば発光素子が直接それ を兼ねていてもよいが、該発光素子の前に設けた集光用凸レンズ、或いは図６に 原理を示すように発光素子Ｂからの光を導く光ファイバＬＦ１の前端に臨ませた 集光用凸レンズＬ１等でもよい。照射手段の構成要素としてかかる光フアイバを 採用するときは、該フアイバ及び集光レンズを前記照射端を支持するためのアー ム部材に支持させることが考えられる。また、光フアイバを採用するときは、発 光素子を前記眼鏡枠の適当な位置に支持させることも考えられる。

【００１８】 照射手段等については、以上のほか、さらに次のようなことが考えられる。 すなわち、照射手段は、点滅光を目を含む領域に照射して目の開閉つまりまば たきを検知するためのものであるから、図７（Ａ）に示すように目を含む領域に 全体的に光を照射できるもの、図７（Ｂ）に示すように目を含む領域の一部に光 を照射できるもの、図７（Ｃ）に示すように目を含む領域の複数部分に光を照射 できるもの等種々考えられる。また、また片目に光照射できるもの、両目に光照 射できるものであってもよい。目の複数部分に光を照射する場合、それらのうち １箇所でも受光レベル差平均値による前記微分値が基準値を超えるとまばたきと 判断すればよい。

【００１９】 また、照射手段の発光照射端や前記反射光を受光して所定の電気信号に変換す る手段における受光端は、視界をさえぎることなく且つ異物を意識させないよう にできるだけ目に近く、且つ、視界を広くとれるところに取り付けることが望ま しい。また、これに関して、前記照射端や受光端はできるだけ小さいものが望ま しく、そのために、照射端については既述のように光ファイバＬＦ１及びレンズ Ｌ１を用いて該レンズＬ１を照射端とすること、そして受光端についても、受光 素子の前に設けた集光用凸レンズとしたり、図６に示すように集光凸レンズＬ２ 及び光フアイバＬＦ２を用いて反射光を受光素子Ｃに導くようにし、該レンズＬ ２を受光端とすることが考えられる。レンズＬ２やフアイバＬＦ２についても、 前記照射端を支持するためのアーム部材にこれらを支持させることが考えられる 。また、光フアイバを採用するときは、受光素子を眼鏡枠の適当な位置に支持さ せることも考えられる。なお、受光端については受光素子がこれを直接兼ねてい る場合も考えられる。

【００２０】 また、照射端や受光端の支持に眼鏡枠を利用する場合、それらは、図８に示す ように、例えば眼鏡枠のａ、ｂ、ｃ・・・、ｈの任意の一箇所或いは複数箇所に 照射端・受光端をペアとして取り付けたり、或いは、ｂ位置に照射端をｄ位置に 受光端をといった任意の１対又は複数対の組合せで照射端、受光端を別々の場所 に取り付けてもよい。また、眼鏡枠に内蔵する如く取り付けることもできる。さ らに別の取り付け方法として、図９のようにヘアーバンドＨＢのようなもので照 射端・受光端ＥＲを支持してもよい。

【００２１】 また、ガラス又はレンズを嵌めた眼鏡枠については、図１０に示すように、ガ ラス又はレンズＧＬの外面或いは内面に照射端・受光端ＥＲを取り付けることも できる。 さらに別の取り付け方法として図１１に示すように眼鏡枠のつる部分ＧＲに固 定用治具ＦＸを取り付け、そこからアームＡＭを眼鏡の前部、上部まで伸ばし、 そこに照射端・受光端ＥＲを取り付けてもよい。

【００２２】 いずれの取り付け方においても検知精度を上げるためには、着用者の顔の形体 に併せて照射端、受光端の取り付け位置・角度を適切にすることが必要であり、 そのため位置、角度の微調整機構を設けることが望ましい。この点、例えば図１ １に示す取り付けにおいては、アームＡＭの材質として、手で自在に曲げる、ひ ねる等できるもの、例えばアルミニウム棒材を採用することが考えられる。

【００２３】

【作用】

本考案の居眠り検知装置によると、可視外光点滅発光手段からの点滅光が照射 手段から居眠り検知対象人の目を含む領域に照射され、該領域から反射してくる 反射光が、これを受光して電気信号に変換する手段に受光され、電気信号に変換 される。点滅光は代表的には目の眼球（さらに言うと角膜）又はそれを閉じた瞼 に照射され、その場合、反射光は目を開けていて眼球から反射してくるものと、 目を閉じて瞼から反射してくるものとではレベルが相違する。

【００２４】 この変換信号は信号処理手段に入力される。該信号処理手段は信号処理にあた り、前記点滅発光手段の発光時と非発光時との受光レベル差に基づいて目の瞬き 状態を判断するように処理を行い覚醒・居眠り情報を出力する。この情報出力は 警報手段等の動作制御に利用される。

【００２５】

【実施例】

次に本考案の実施例を図１２から図１６を参照して説明する。図１２は勉強用 の眼鏡取り付けタイプの居眠り検知装置の斜視図であり、図１３は該装置の電気 回路等を示すブロック図である。図１４は後述する演算回路ＣＰＵ１９の動作を 示すフローチャートである。図１５及び図１６は後述するセンサー部１の好まし い取り付け例を説明する図である。

【００２６】 この検知装置は、仕掛けが簡単で、扱い易さを考慮して片目の一部分に対し照 射端・受光端をペアで配置し、スポット照射により居眠り状態を検出するもので ある。 この装置は図１２に示すように、センサー部１、センサー部１を支持するアー ム部材２、アーム部材２を眼鏡枠４のつる部分４ｂに固定する保持部３、及びセ ンサー部１の制御、受光信号の処理、装置着用者への警報機能を有するコントロ ーラ部５からなる。センサー部１とコントローラ部５とはケーブル６で接続され ている。

【００２７】 図１３に示すように、センサー部１は装置着用者の目を含む領域に特定波長の 赤外光を発する発光照射部１０と、この発光照射部１０から発せられ、着用者の 目を閉じた瞼又は目の角膜からの反射光を受光する受光部１１を有する。 発光照射部１０は、赤外光を出力する赤外発光ダイオード１２と、測定効率を 上げるため発光された赤外光を集光する照射用凸レンズ１３を有する構成である 。受光部１１は、発光照射部１０から発せられて目で反射してくる反射光を集光 する受光用凸レンズ１４と、集光された光のうち発光照射部１０から発せられた 波長の光のみ通過させる帯域フィルター１５と、この帯域フィルター１５を通過 した光を受光して電気信号に変換する受光素子フォトトランジスタ１６を有する 構成である。なお、受光素子１６はフォトダイオードであってもよい。

【００２８】 コントローラ部５は、前記フォトトランジスタ１６からの受光信号を増幅する 増幅回路１７、増幅された受光信号をデジタル信号化するＡ／Ｄ変換回路１８、 デジタル信号化された受光信号を処理するマイクロプロセッサ利用の演算回路Ｃ ＰＵ１９、演算回路ＣＰＵ１９からの出力信号で駆動されて警報を発するブザー ２０を含んでいる。また、演算回路ＣＰＵ１９からの指示により作動するまばた き検知ランプ２１であって、着用者がセンサー部１の位置を調整する場合にまば たき検知を着用者に知らせるもの、演算回路ＣＰＵ１９からの出力信号により赤 外発光ダイオード１２を点滅駆動制御する駆動回路２２を含んでいる。なお、ブ ザー２０はコントローラ部５に配置しているが、保持部３の内部や眼鏡枠４の着 用者の耳もと部分４ａに配置してもよい。

【００２９】 図１２に示す例では、発光照射部１０及び受光部１１からなるセンサー部１は 着用者の目に向けられるように眼鏡枠４乃至アーム部材２の定位置に固定支持さ れているが、ここで、センサー部１の位置・角度を眼鏡枠４を用いて適切な部位 に調整する手段例を示す。 この居眠り検知装置は、目のまばたきを検出するものであり、つまり瞼の動き を検出するものである。目を球と考えると、まばたきをするということは瞼が球 の一部を覆ったり、球全体を塞いだりという動きになる。そのときセンサー部１ の位置としては、図１５に示すようにように眼球ｉ１の中心Ｏに対して正対し、 また瞼のうち動きが大きい部分に臨み、且つ、視界を遮らない位置がＳ／Ｎ比を 大きくとれ、居眠り検出には都合のよい位置になる。一方、眼鏡枠４のつる部分 ４ｂに注目すると、それらはほぼ両眼球の中心Ｏを含む面にある。そこで図１６ に示すように、眼鏡枠４のつる部分４ｂに前記の支持部３を取り付け、アーム部 材２の一端にセンサー部１を取り付け、アーム部材２の他端部２１を支持部３に 連結し、且つ、それを一定の回動摩擦抵抗を有する回動軸とする。この支持部３ 上の回動軸２１をほぼ両眼球の中心Ｏを通る直線上に設定する。そしてセンサー 部１が適切を位置をとるようにアーム部材２を回動させる。するとセンサー部１ は、いつでも眼球ｉ１の中心Ｏに向いてアーム部材２に取り付けられていること になる。これによりまばたきを精度良く検出でき、ひいては居眠り状態を精度よ く検出できる。なお、アーム部材２は、適当な強度を持ち、且つ、簡単に折り曲 げられる材料、例えばアルミ材などで製作してもよい。この場合、センサー部１ の微小な位置・角度調整が可能となり、居眠り検知精度をより高められる。また 、支持部３を眼鏡枠４に容易に着脱できるような構造にしておけば、通常の眼鏡 としてのみに使用する場合にも都合がよい。

【００３０】 以上説明した居眠り検知装置の動作を、演算回路ＣＰＵ１９の動作を示す図１ ４のフローチャートを参照しつつ説明する。 居眠り検知装置を装着しようとする者はセンサー部１を設けた眼鏡枠４を装着 し、該センサー部１をできるだけ眼球中心に向けて設定する。そしてコントロー ラ部５において演算回路ＣＰＵ１９を動作させ、その指示のもとに駆動回路２２ を働かせて赤外発光ダイオード１２に点滅発光させ（図１４のステップ１００、 １２０参照）、その点滅光を照射用凸レンズ１３で集光して、目を含む領域に照 射する。装置着用者の瞼又は目の角膜で反射してきた反射光は受光用凸レンズ１ ４、帯域フィルター１５を通り、フォトトランジスタ１６に至る。但しフォトト ランジスタ１６に至る光は、照射用凸レンズ１３から受光用凸レンズ１４までの 間で外乱である他の光と合成され、帯域フィルター１５を通過した赤外光になっ ている。フォトトランジスタ１６で電気信号に変換された受光信号は、増幅回路 １７で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１８でデジタル値に変換され、演算回路ＣＰＵ １９に入力される。演算回路ＣＰＵ１９はこれに基づき瞬き状態を判断して覚醒 ・居眠り情報を出力し、ブザー２０を制御する。

【００３１】 演算回路ＣＰＵ１９は図１４のフローチャートに示すように、大まかに説明す ると、赤外発光ダイオード１２に点滅発光させるとともに、Ａ／Ｄ変換回路１８ からのデジタル受光信号の中の反射光成分の中からまばたき信号を取り出すまば たき信号抽出処理を行い（ステップ１００〜１８０）、さらにまばたきを検知し てまばたき時間間隔を計測するまばたき間隔監視処理を行い（ステップ１９０〜 ２３０）、一定時間以上まばたきが無いとき警報信号（居眠り情報）を出す警報 出力制御処理を実施する（ステップ２４０〜２６０）。

【００３２】 これを詳述すると、演算回路ＣＰＵ１９は、先ず、赤外発光ダイオード１２の 駆動回路２２に発光指示出力を出し、赤外発光ダイオード１２を点灯させる（ス テップ１００）。そしてＡ／Ｄ変換回路１８からの信号値を、外乱ノイズ低減の ため、複数回（ここでは１０回）読み込んでこれらを平均化し発光ＯＮ時データ として記憶する（ステップ１１０）。次に、赤外発光ダイオード１２の駆動回路 ２２に消光を指示して赤外発光ダイオード１２を消灯させる（ステップ１２０） 。消灯させることによりフォトトランジスタ１６には、外乱の光のみが到達する 。そこで演算回路ＣＰＵ１９は、赤外発光ダイオード点灯時と同じようにＡ／Ｄ 変換回路１８からの信号値を複数回（ここでは１０回）読み込んでこれらを平均 化し、発光ＯＦＦ時データとして記憶する（ステップ１３０）。そしてＯＮ時デ ータからＯＦＦ時データを引き、反射光成分のみを抽出する（ステップ１４０） 。以上ステップ１００からステップ１４０を複数回（ここでは５回）繰り返し、 反射光成分の平均化を行う（ステップ１６０）。

【００３３】 この反射光成分値と前回の反射光成分値との変化量を時間で微分する（ステッ プ１７０）。この微分値の変化がまばたきを表すことになる。次いで今の反射光 成分値を前回反射光成分値に代入しておく（ステップ１８０）。 次に、この微分値が所定の基準値を超えているか否かを判断し（ステップ１９ ０）、超えていた場合、まばたきが行われたと判断し、まばたき時間間隔計測用 のタイマーを初期化し（ステップ２００）、まばたき検知ランプ２１を点灯する （ステップ２１０）。次にこのまばたき時間間隔計測用タイマーを調べ、基準間 隔２（ここでは６０秒）を経過していた場合、装置着用者が眠っていると判断し 、ブザー２０を連続動作させ警報を発する（ステップ２６０）、基準間隔１（こ こでは３０秒を超え６０秒以下）に相当する場合、装置着用者が眠りかけている と判断し、ブザー２０を断続動作させ警報を発する（ステップ２５０）、３０秒 経過していない場合は覚醒していると判断してブザー２０をオフ状態とする（ス テップ２４０）。

【００３４】 以上説明した例では、ステップ１１０、１３０においてＡ／Ｄ変換回数を１０ 回、及びステップ１００からステップ１４０の動作を５回行い、平均化によりノ イズの低減を行っているが、この回数は固定的なものではなくＡ／Ｄ変換回路１ ８の変換速度及び演算回路ＣＰＵ１９の演算速度により変更してもよい。また、 警報としてブザー２０を連続又は断続動作させているが音量の大小、音程の高低 などを採用してもよい。さらに、ブザーの代わりに眠りを覚ます音声、例えば「 起きろ起きろ・・・」といった音声発生器を採用してもよい。また、ヘッドフォ ンステレオなどと組み合わせて眠ったらブザー音を発生させてもよい。

【００３５】 また、センサー部１とコントローラ部５を接続ケーブル６でつないでいるため 構造が簡素化されており、電源への負担が小さくなるという利点が有るが、セン サー部１とコントローラ部５を切り離し無線によって信号のやりとりを行っても よいし、コントローラ部５を小型化し眼鏡枠４に取り付ける構造としてもよい。 本考案居眠り検知装置は以上説明した実施例からも理解できるように構造簡単 で、精度良く覚醒・居眠り情報を出力できるので勉強用だけでなく、各種車両、 船舶、航空機等の運転など広い範囲に利用できる。

【００３６】

【考案の効果】

本考案によると、人の瞼の開閉状態に基づいてその人の覚醒・居眠り状態を検 知するタイプの居眠り検知装置であって、精度よく居眠り状態を検出でき、仕掛 けが簡単で、応用範囲が広い居眠り検知装置を提供することができる。 請求項２記載の居眠り検知装置よると、まばたきの時間間隔に応じて居眠りの 程度に応じた情報を出力することができ、この情報を利用して種々の警報等を行 うことができる。

【００３７】 請求項３記載の居眠り検知装置によると、目の複数部分に点滅光を照射してそ れだけ精度良く居眠り状態を検知することができる。 請求項４記載の居眠り検知装置によると、点滅光照射手段の発光照射端をほぼ 眼球中心にむけ設定でき、それだけ精度よくまばたきを検知できる。 請求項５記載の居眠り検知装置によると、点滅光照射手段の発光照射端をほぼ 眼球中心に向け設定する等、所定方向に向け設定することができ、それだけ精度 よくまばたきを検知できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタル処理による本考案居眠り検知装置を原
理的に示すブロック図である。

【図２】アナログ処理による本考案居眠り検知装置の一
部を原理的に示すブロック図である。

【図３】反射光を受光して電気信号に変換する手段にお
ける増幅回路出力例を示す図である。

【図４】図３に示す増幅回路出力例において瞼が開いて
いるときと閉じているときの反射光成分の変化を表した
図である。

【図５】図４に示す例において、反射光成分の変化量を
微分処理したときの波形を示す図である。

【図６】点滅光照射手段及び反射光受光手段の１例を原
理的に示す図である。

【図７】目に対する点滅光照射領域の例を示す図であ
る。

【図８】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付け例を
示す図である。

【図９】光照射端及び受光端取り付けの他の例を示す図
である。

【図１０】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付けの
他の例を示す図である。

【図１１】光照射端及び受光端の眼鏡枠への取り付けの
さらに他の例を示す図である。

【図１２】本考案の１実施例を示す斜視図である。

【図１３】図１２に示す実施例の構成を示すブロック図
である。

【図１４】図１３に示す演算回路の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１５】図１２の実施例においてセンサー部の他の取
り付け例を原理的に示す図である。

【図１６】図１５に示すセンサー部取り付け例を具体化
した状態を示すもので、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）
図はその側面図である。

【符号の説明】

Ｉ 目 ｉ１ 眼球 ｉ２ 瞼 Ｏ 眼球中心 Ｘ 可視外光点滅発光手段 Ａ 発光素子駆動回路 Ｂ 発光素子 Ｇ 点滅光照射手段 Ｙ 反射光受光・電気信号変換手段 Ｃ 受光素子 Ｄ 増幅回路 Ｅ 信号処理手段 Ｅ１ Ａ／Ｄ変換回路 Ｅ２ 演算回路 Ｆ 警報手段 Ｂ１ 照射光 Ｂ２ 反射光 Ｚ 信号処理手段 ｚ１ フィルター回路 ＬＦ１、ＬＦ２ 光フアイバ Ｌ１、Ｌ２ 凸レンズ ａ、ｂ・・・ｇ、ｈ 眼鏡枠における照射端、発光端取
り付け位置 ＨＢ ヘアーバンド ＥＲ 照射端・受光端 ＧＬ 眼鏡枠レンズ ＧＲ 眼鏡枠つる部分 ＡＭ 照射端・受光端支持アーム ＦＭ 固定用治具 １ センサー部 ２ アーム部材 ２１ 回動軸としてのアーム部材２の端部 ３ 保持部 ４ 眼鏡枠 ４ａ 耳もと部分 ４ｂ つる部分 ５ コントローラ部 ６ 接続ケーブル １０ 発光照射部 １１ 受光部 １２ 赤外発光ダイオード １３ 凸レンズ（照射端） １４ 凸レンズ（受光端） １５ 帯域フィルター １６ フォトトランジスタ １７ 増幅回路 １８ Ａ／Ｄ変換回路 ＣＰＵ１９ 演算回路 ２０ ブザー ２１ まばたき検知ランプ ２２ 発光素子駆動回路

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視外光の点滅発光手段と、 前記発光手段による点滅光を目を含む領域に照射する手
   段と、 前記照射手段から照射されて目を含む領域から反射して
   くる反射光を受光して電気信号に変換する手段と、 前記変換された電気信号を処理して覚醒・居眠り情報を
   出力する信号処理手段とを含み、 前記信号処理手段は前記点滅発光手段の発光時と非発光
   時との受光レベル差に基づいて処理を行い覚醒・居眠り
   情報を出力する居眠り検知装置。
2. 【請求項２】 前記信号処理手段は居眠り情報として、
   まばたきの時間間隔に応じて居眠りの程度に応じた少な
   くとも２種類の情報を出力する請求項１記載の居眠り検
   知装置。
3. 【請求項３】 前記点滅光照射手段は目の複数部分に点
   滅光を照射するものである請求項１記載の居眠り検知装
   置。
4. 【請求項４】 前記点滅光照射手段は発光照射端を含
   み、該発光照射端はアーム部材に支持されており、該ア
   ーム部材は、回動中心軸線がほぼ眼球中心を通るように
   設定される回動軸に連結支持されており、前記発光照射
   端は、該回動軸をその回動中心軸線がほぼ眼球中心を通
   るように設定したとき、該眼球中心にほぼ向けられるよ
   うに前記アーム部材に支持されている請求項１記載の居
   眠り検知装置。
5. 【請求項５】 前記点滅光照射手段は発光照射端を含
   み、該発光照射端はアーム部材の一端部に支持されてお
   り、該アーム部材はフレキシブル材料で形成され、該ア
   ーム部材の他端部は眼鏡枠に固定されている請求項１記
   載の居眠り検知装置。