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JP3815842B2 - Dozing alarm device - Google Patents

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JP3815842B2
JP3815842B2 JP8153497A JP8153497A JP3815842B2 JP 3815842 B2 JP3815842 B2 JP 3815842B2 JP 8153497 A JP8153497 A JP 8153497A JP 8153497 A JP8153497 A JP 8153497A JP 3815842 B2 JP3815842 B2 JP 3815842B2
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JP
Japan
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image
driver
coordinate position
eye
eyes
Prior art date
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JP8153497A
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JPH10272961A (en
Inventor
祐範 小林
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UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To zoom up a photographed image so as to heighten awake degree estimating accuracy by actuating an alarm at the time of judging lowering of an awake degree, setting a reference coordinate position and the deviation allowable value, and adjusting the focal length of a zoom lens. SOLUTION: An image filter extracts eyes accurately from an image of a CCD camera 2 and makes the output image binary. A doze detecting part 13 detects a wink from the inclination change of the corner of the eye on the basis of the binary image and judges lowering of an awake degree. An alarm part 15 actuates an alarm 3 in a cabin when the lowering of the awake degree is judged in the doze detecting part 14. In a bright state based on output data of an image processing part 13, the focal length of a zoom lens is adjusted so that deviation between the measured coordinate position of both eyes on the binary image and a reference coordinate position is within the allowable value. In a dark state, the coordinate position of both eyes on a retinal reflected image is measured, and the focal length is adjusted in the same way.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、運転者の居眠りを検出して警報する装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
運転者の居眠りによる事故を未然に防止する目的から、運転者の顔を撮影する手段(CCDカメラやTVカメラなど)をインストルパネルに配置し、その画像から得られる目情報をもとに運転者の覚醒度を推定し、覚醒度が閾値以下になると警報などを作動させるようにしたものが知られている(特開平7ー32907号公報,特開平7ー156682号公報,三菱電機技報 Vol.70 No.9 1996『居眠り検出技術』)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来装置において、運転者の覚醒度を適確に推定するのに最も重要なことは、いかに運転者の目情報を精密に捕らえるかに係っている。従来の方法では、運転者がシートポジション(運転席の前後方向や上下方向の位置)を変更したり、運転者が交替したりすると、カメラの捕らえる画像(視野)から運転者の顔が外れてしまうような可能性があり、その対策としてカメラの撮影範囲を広角度に設定することが要求される。しかし、そのようにカメラの視野を広角度に設定すると、カメラの画像中に占める運転者の顔部分が小さくなり、そこから得られる目情報も減少してしまう。つまり、覚醒度の高い推定精度を確保するのが難しいという不具合があった。
【0004】
この発明は、このような問題点の有効な対策手段の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明では、図5のように運転者の顔をズームレンズを通して撮影する手段aと、その画像を特殊な画像フイルタを用いてその出力を2値化する画像処理から目を抽出する手段bと、画像処理で抽出される目をもとに一定時間あたりの閉じ目時間を計測する手段cと、所定の閉じ時間を覚醒度の閾値として設定する手段dと、閉じ時間の計測値が閾値を越えると運転者の覚醒度の低下を判定する手段eと、その覚醒度の低下判定時に運転室の警報器を作動するよう制御する手段fと、運転者の着座開始時にズームレンジの焦点距離をワイド側にセットする手段mと、画像処理で抽出される左右の目を結ぶ中心が画像の中心にくるよう撮影位置を調整する手段kと、同じく抽出される目の画像上の座標位置を計測する手段hと、所定のズーム画像上における目の基準座標位置および偏差の許容値を設定する手段iと、目の計測座標位置と基準座標位置との偏差がその許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離を調整する手段jと、を備える。
【0006】
第2の発明では、図6のように運転者の顔に向けて赤外光を照射する手段nと、運転者の顔をズームレンズを通して撮影する手段aと、その画像処理を行う手段bと、網膜反射像をもとに一定時間あたりの閉じ目時間を計測する手段eと、所定の閉じ時間を覚醒度の閾値として設定する手段dと、閉じ時間の計測値が閾値を越えると運転者の覚醒度の低下を判定する手段eと、その覚醒度の低下判定時に運転室の警報器を作動するよう制御する手段fと、運転者の着座開始時にズームレンジの焦点距離をワイド側にセットする手段mと、2点の網膜反射光を結ぶ中心が画像の中心にくるよう撮影位置を調整する手段kと、網膜反射光の画像上の座標位置を計測する手段hと、所定のズーム画像上における目の基準座標位置および偏差の許容値を設定する手段iと、網膜反射光の計測座標位置と目の基準座標位置との偏差がその許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離を調整する手段jと、を備える。
【0007】
第3の発明では、図5または図6において、覚醒度の低下判定時に車両を停止させるよう制御する手段gを設ける。
【0008】
【発明の効果】
第1の発明では、運転者の顔はズームレンズを通して撮影され、画像処理により目が抽出される。その目をもとに運転者の覚醒度が判定され、覚醒度の低下時に居眠り警報が作動する。覚醒度は一定時間あたりの閉じ目時間から、これが閾値を越えると、意識レベルの低下として判定される。運転者の着座開始時はズームレンズがワイド側にセットされ、その撮影位置は画像処理で抽出される左右の目を結ぶ中心が画像の中心にくるよう調整される。そのため、運転者がシートポジションを変更したり、交替したりすることにより、顔の位置が変わっても、広い視野の中で画像の中心に左右の目の中心がくるよう運転者の顔を適確に捕らえられる。そして、両目の画像上の座標位置が計測され、所定のズーム画像上における基準座標位置および偏差の許容値に基づいて、目の計測位置と基準位置との偏差が許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離が調整される。これにより、運転者の撮影される画像は、両目を中心にしてズームアップされるため、覚醒度の推定精度を大幅に高めることができる。
【0009】
第2の発明では、運転者の顔に赤外光が照射され、目の網膜反射光がズームレンズを通して撮影される。その画像上の網膜反射光をもとに運転者の覚醒度が判定され、覚醒度の低下時に居眠り警報が作動する。覚醒度は一定時間あたりの閉じ目時間から、これが閾値を越えると、意識レベルの低下として判定される。運転者の着座開始時はズームレンズがワイド側にセットされ、その撮影位置は画像上の左右の網膜反射光を結ぶ中心が画像の中心にくるよう調整される。そのため、運転者がシートポジションを変更したり、交替したりすることにより、顔の位置が変わっても、広い視野の中で画像の中心に左右の網膜反射光の中心がくるよう運転者の顔を適確に捕らえられる。そして、網膜反射光の画像上の座標位置が計測され、所定のズーム画像上における基準座標位置および偏差の許容値に基づいて、網膜反射光の計測位置と基準位置との偏差が許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離が調整される。これにより、運転者の撮影される画像は、両目を中心にしてズームアップされるため、覚醒度の推定精度を大幅に高めることができる。
【0010】
第3の発明では、覚醒度の低下時は車両が停止するよう制御される。そのため、警報の作動に運転者が反応しない場合においても、車両は停止状態(停車)へと至るから、運転者の居眠りに対する安全性の向上が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1において、運転室のインストルメントパネル1に運転者の顔を撮影するCCDカメラ2と、運転者の覚醒度低下時に作動する警報器3が設置される。CCDカメラ2は図2のようにズームレンズ4が取り付けられ、その回りに近赤外LED5が配設される。また、CCDカメラ2はインストルパネル2に図示しない支持機構を介して運転者に対向する撮影位置(この例では支持角度)が調整可能に取り付けられる。
【0012】
コントローラ10は、近赤外LED5の照射を制御する光源制御部11と、CCDカメラ2の支持角度およびズームレンズ4の焦点距離を制御するカメラ制御部12と、CCDカメラ2の画像処理部13と、運転者の覚醒度を推定する居眠り検出部14と、警報器3の作動を制御する警報部15と、から構成される。光源制御部11は夜間など暗い状態のときにのみ、運転者の顔へ向けて低照度の近赤外LED5を作動させるよう制御する。
【0013】
画像処理部12に特殊な画像フィルタを備える。画像フィルタは昼間など明るい状態において、CCDカメラ2の画像から目を精度よく抽出するために採用したものであり、カメラで撮影された画像と顔の縦方向の長さが短い黒領域(目など)を除去した画像との差を出力する。その出力画像は2値化され、目などを抽出する2値画像になる。
【0014】
居眠り検出部13は2値画像をもとに目尻の傾きの変化から瞬きを検出する。そして、一定時間あたりの閉じ目(目尻の傾きが開き目の傾きよりも緩やか)時間を計測し、その計測時間を覚醒度の閾値と比較して閾値を越えるときに覚醒度の低下を判定する。
【0015】
夜間など暗い状態では、近赤外LED5の作動により、CCDカメラ2に目の網膜反射像が撮影される。居眠り検出部14は画像処理部13を介してその画像上に明るく光っている網膜反射の有無を検出する。そして、一定時間あたりの閉じ目(網膜反射のない)時間を計測し、その計測時間を覚醒度の閾値と比較して閾値を越えるときに覚醒度の低下を判定する。
【0016】
警報部15は居眠り検出部14において、覚醒度の低下が判定されると、運転室の警報器3を作動させる。なお、居眠り運転を有効に回避するため、運転者の覚醒度低下時に車両の停止を制御するようにすると良い。その停車制御の起動に警報器3への作動信号が利用できる。
【0017】
カメラ制御部12は運転者の着座開始時にCCDカメラ2のズームレンズをワイド側にセットする。運転者の顔はそのときCCDカメラ2のワイドな画像の中で小さく捕らえられる。そして、画像処理部13の出力データに基づいて、昼間など明るい状態のときは、2値画像の両目を結ぶ中心が画像の中心にくるよう、CCDカメラ2の支持角度を調整する。
【0018】
カメラ制御部12のメモリに所定のズーム画像上における目の基準座標位置および偏差の許容値などが設定される。そして、2値画像上の両目の座標位置を計測し、その計測座標位置と基準座標位置との偏差が許容値内に納まるよう、ズームレンズ4の焦点距離を調整する。
【0019】
夜間など暗い状態のときは、網膜反射像に基づいて、同じく両目の中心が画像の中心にくるよう、CCDカメラ2の支持角度を調整する一方、網膜反射像上の両目の座標位置を計測し、基準座標位置との偏差が許容値内に納まるよう、ズームレンズ4の焦点距離を調整する。
【0020】
このような構成により、運転者の顔はCCDカメラ2で撮影される。2値画像または網膜反射像の目をもとに運転者の覚醒度が判定され、覚醒度の低下時に居眠り警報が作動する。運転者の着座開始時はズームレンズ4がワイド側にセットされ、CCDカメラ2の支持角度は2値画像または網膜反射像上の両目を結ぶ中心が画像の中心にくるよう調整される。そのため、運転者がシートポジションを変更したり、交替したりすることにより、顔の位置が変わっても、広い視野の中で画像の中心に両目の中心がくるよう運転者の顔を適確に捕らえられる。
【0021】
また、両目の画像上の座標位置が計測され、所定のズーム画像上における基準座標位置および偏差の許容値に基づいて、目の計測位置と基準位置との偏差が許容値内に納まるようズームレンズ4の焦点距離が調整される。運転者の撮影される画像は、両目を中心にしてズームアップされるため、覚醒度の推定精度を大幅に高めることができる。
【0022】
図3は明るい状態での制御内容を説明するフローチャートであり、ステップ1では、運転者の着座時にCCDカメラ2の焦点距離をワイド側(短め)にセットする。ステップ2では、運転者の顔をCCDカメラ2で撮影する。ステップ3では、CCDカメラ2の画像G0(原画)から、縦方向の長さが短い黒領域を除去する画像G1を得る。ステップ4では、原画G0と黒領域を除去した画像G1との差G2を得る。ステップ5では、この画像差G2から原画G0を引き去る画像G3を得る。ステップ6では画像G3を2値化することにより目を抽出する。
【0023】
ステップ7,ステップ8において、この2値画像上の両目を結ぶ中心がが画像の中心にくるよう、CCDカメラ2の支持角度を調整する。ステップ9では、画像上の両目の座標位置を計測し、基準座標位置との偏差を求める。ステップ10,ステップ11において、この偏差が許容値内に納まるよう、CCDカメラ2の焦点距離をズーム側(長め)に調整する。なお、左右の偏差はel,erの絶対値は、(elx2+ely21/2,(erx2+ery21/2で与えられる。
【0024】
ステップ12では、目尻の傾きαを計測する。ステップ13では、αが閾値(閉じ目を判定するための基準値であり、メモリに予め設定される)未満かどうかを判定する。yesのときは、ステップ14で閉じ目フラグf1を1にする。noのときは、ステップ15で閉じ目フラグf1を0にする。ステップ16では、閉じ目フラグf1=1かどうかを判定し、yesのときはステップ17に進み、noのときはステップ18へ飛ぶ。
【0025】
ステップ17では、閉じ目の持続時間を計測し、その時間の累計を行う。ステップ18,ステップ19において、一定時間が経過すると、閉じ目の累計時間S-1が覚醒度の閾値を越えるかどうかを判定する。yesのときは、ステップ20で覚醒度低下フラグf2を1にする。noのときは、ステップ21で覚醒度低下フラグf2を0にする。
【0026】
ステップ22では、閉じ目の累計時間S-1を0にすると同時に一定時間のカウントを開始する。そして、ステップ23,ステップ24において、覚醒度低下フラグf2=1のときは警報器3(および車両の停車制御)を作動させる。ステップ2〜ステップ24は所定の制御周期で繰り返し実行される。
【0027】
図4は暗い状態での制御内容を説明するフローチャトであり、ステップ1では、運転者の着座時にCCDカメラ2の焦点距離をワイド側(短め)にセットする。ステップ2では、近赤外LED5を作動させる。ステップ3では運転者の顔をCCDカメラ2で撮影する。ステップ4では、CCDカメラ2の網膜反射像G0(原画)から、明るく光っている点を目として抽出する。
【0028】
ステップ5,ステップ6において、この網膜反射像上の両目を結ぶ中心がが画像の中心にくるよう、CCDカメラ2の支持角度を調整する。ステップ7では、画像上の両目の座標位置を計測し、基準座標位置との偏差を求める。ステップ8,ステップ9において、この偏差が許容値内に納まるよう、CCDカメラ2の焦点距離をズーム側(長め)に調整する。なお、左右の偏差はel,erの絶対値は、(elx2+ely21/2,(erx2+ery21/2で与えられる。
【0029】
ステップ10では、網膜反射の有かどうかを判定する。yesのときは、ステップ11で閉じ目フラグf1を1にする。noのときは、ステップ12で閉じ目フラグf1を0にする。ステップ13では、閉じ目フラグf1=1かどうかを判定し、yesのときはステップ14に進み、noのときはステップ15へ飛ぶ。
【0030】
ステップ14では、閉じ目の持続時間を計測し、その時間の累計を行う。ステップ15,ステップ16において、一定時間が経過すると、閉じ目の累計時間S-1が覚醒度の閾値を越えるかどうかを判定する。yesのときは、ステップ17で覚醒度低下フラグf2を1にする。noのときは、ステップ18で覚醒度低下フラグf2を0にする。
【0031】
ステップ19では、閉じ目の累計時間S-1を0にすると同時に一定時間のカウントを開始する。そして、ステップ20,ステップ21において、覚醒度低下フラグf2=1のときは、警報器3(および車両の停車制御)を作動させる。ステップ2〜ステップ21は所定の制御周期で繰り返し実行される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を説明する概要図である。
【図2】同じくCCDカメラの構成図である。
【図3】同じく制御内容を説明するフローチャートである。
【図4】同じく制御内容を説明するフローチャートである。
【図5】この発明のクレーム対応図である。
【図6】この発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
2 CCDカメラ
3 警報器
4 ズームレンズ
5 近赤外LED
10 コントローラ
11 光源制御部
12 カメラ制御部
13 画像処理部
14 居眠り検出部
15 警報部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a device that detects and alerts a driver to fall asleep.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of preventing accidents due to the driver's falling asleep, the driver's face (CCD camera, TV camera, etc.) is placed on the instrument panel and the driver is based on the eye information obtained from the image. It is known that the degree of arousal is estimated and an alarm is activated when the degree of arousal falls below a threshold value (Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-32907, 7-156682, Mitsubishi Electric Technical Report Vol. .70 No.9 1996 “Dozing detection technology”).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional device, the most important thing for accurately estimating the driver's arousal level is how to accurately capture the driver's eye information. In the conventional method, when the driver changes the seat position (front / rear direction or vertical position of the driver's seat) or the driver changes, the driver's face is removed from the image (view) captured by the camera. As a countermeasure, it is required to set the shooting range of the camera at a wide angle. However, when the field of view of the camera is set to a wide angle in this way, the driver's face portion occupied in the camera image is reduced, and the eye information obtained therefrom is also reduced. That is, there is a problem that it is difficult to ensure estimation accuracy with a high arousal level.
[0004]
It is an object of the present invention to provide effective countermeasure means for such problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention, as shown in FIG. 5, means a for photographing a driver's face through a zoom lens, and means for extracting eyes from image processing for binarizing the output of the image using a special image filter. b, means c for measuring a closing eye time per fixed time based on eyes extracted by image processing, means d for setting a predetermined closing time as a threshold of arousal level, and a measurement value of the closing time A means e for determining a decrease in the driver's arousal level when the threshold is exceeded, a means f for controlling the driver's cab alarm to be activated when the decrease in the arousal level is determined, and the focus of the zoom range when the driver starts sitting Means m for setting the distance to the wide side, means k for adjusting the shooting position so that the center connecting the left and right eyes extracted by image processing is at the center of the image, and the coordinate position on the image of the eyes that are also extracted Means h for measuring and a predetermined zoom Means i for setting the reference coordinate position of the eye and an allowable value of the deviation on the image, and means j for adjusting the focal length of the zoom lens so that the deviation between the measured coordinate position of the eye and the reference coordinate position is within the allowable value And comprising.
[0006]
In the second invention, as shown in FIG. 6, means n for irradiating the driver's face with infrared light, means a for photographing the driver's face through a zoom lens, and means b for performing image processing thereof The means e for measuring the closing eye time per fixed time based on the retina reflection image, the means d for setting the predetermined closing time as a threshold value of the arousal level, and the driver when the measured value of the closing time exceeds the threshold value A means e for determining a decrease in the degree of arousal, a means f for controlling the driver's cab alarm to be activated when the decrease in the degree of arousal is determined, and setting the focal length of the zoom range to the wide side when the driver starts sitting Means m for adjusting the photographing position so that the center connecting the two retinal reflected lights is at the center of the image, means h for measuring the coordinate position of the retinal reflected light on the image, and a predetermined zoom image Upper eye reference coordinate position and deviation tolerance And means i for setting, means j for adjusting the focal length of the zoom lens so that the deviation between the measured coordinate positions and eye reference coordinate position of the retina reflected light fall within the allowable value.
[0007]
In 3rd invention, in FIG. 5 or FIG. 6, the means g which controls to stop a vehicle at the time of the fall determination of an arousal level is provided.
[0008]
【The invention's effect】
In the first invention, the driver's face is photographed through a zoom lens, and eyes are extracted by image processing. The driver's arousal level is determined based on the eyes, and a doze alarm is activated when the awakening level is reduced. The degree of arousal is determined as a decrease in consciousness level when this exceeds a threshold from the closing eye time per fixed time. When the driver starts sitting, the zoom lens is set to the wide side, and the photographing position is adjusted so that the center connecting the left and right eyes extracted by image processing is located at the center of the image. Therefore, even if the driver changes the seat position or changes the position of the face, the driver's face is adjusted so that the center of the left and right eyes is centered on the center of the image within a wide field of view. It ’s definitely caught. Then, the coordinate position on the image of both eyes is measured, and the zoom lens is set so that the deviation between the measurement position of the eye and the reference position falls within the allowable value based on the reference coordinate position on the predetermined zoom image and the allowable value of the deviation. The focal length is adjusted. As a result, the image taken by the driver is zoomed up with both eyes as the center, so that the estimation accuracy of the arousal level can be greatly increased.
[0009]
In the second invention, the driver's face is irradiated with infrared light, and the retina reflected light of the eye is photographed through the zoom lens. The driver's arousal level is determined based on the retina reflected light on the image, and a drowsiness alarm is activated when the arousal level decreases. The degree of arousal is determined as a decrease in consciousness level when this exceeds a threshold from the closing eye time per fixed time. When the driver starts seating, the zoom lens is set to the wide side, and the photographing position is adjusted so that the center connecting the left and right retinal reflected light on the image is at the center of the image. Therefore, even if the driver changes the seat position or changes the position of the face, the driver's face so that the center of the left and right retinal reflected light comes to the center of the image within a wide field of view. Can be captured accurately. Then, the coordinate position of the retinal reflected light on the image is measured, and the deviation between the measured position of the retinal reflected light and the reference position is within the allowable value based on the reference coordinate position on the predetermined zoom image and the allowable value of the deviation. The focal length of the zoom lens is adjusted to fit. As a result, the image taken by the driver is zoomed up with both eyes as the center, so that the estimation accuracy of the arousal level can be greatly increased.
[0010]
In the third invention, the vehicle is controlled to stop when the arousal level is lowered. Therefore, even when the driver does not respond to the alarm operation, the vehicle reaches a stopped state (stopped), so that the safety against the driver's sleep can be improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, a CCD camera 2 for photographing a driver's face and an alarm device 3 that operates when the driver's arousal level is lowered are installed on an instrument panel 1 in the driver's cab. A zoom lens 4 is attached to the CCD camera 2 as shown in FIG. 2, and a near infrared LED 5 is disposed around the zoom lens 4. The CCD camera 2 is attached to the instrument panel 2 through a support mechanism (not shown) so that the photographing position facing the driver (support angle in this example) can be adjusted.
[0012]
The controller 10 includes a light source control unit 11 that controls irradiation of the near-infrared LED 5, a camera control unit 12 that controls a support angle of the CCD camera 2 and a focal length of the zoom lens 4, and an image processing unit 13 of the CCD camera 2. The sleep detection unit 14 estimates the driver's arousal level and the alarm unit 15 controls the operation of the alarm device 3. The light source controller 11 performs control so that the low-intensity near-infrared LED 5 is operated toward the driver's face only in a dark state such as at night.
[0013]
The image processing unit 12 includes a special image filter. The image filter is used to accurately extract the eyes from the image of the CCD camera 2 in a bright state such as daytime. The image captured by the camera and a black region (such as the eyes) with a short vertical length of the face The difference from the image from which () is removed is output. The output image is binarized and becomes a binary image from which eyes and the like are extracted.
[0014]
The dozing detection unit 13 detects blinking from a change in the tilt of the corner of the eye based on the binary image. Then, it measures the closing time per eye (the inclination of the corner of the eye is gentler than the inclination of the opening eye), and compares the measured time with the threshold value of the degree of arousal to determine the decrease in the degree of arousal. .
[0015]
In a dark state such as at night, a retina reflection image of the eye is taken by the CCD camera 2 by the operation of the near infrared LED 5. The dozing detection unit 14 detects the presence or absence of retinal reflection shining brightly on the image via the image processing unit 13. Then, a closed eye (without retinal reflection) time per certain time is measured, and the measurement time is compared with a threshold value of the arousal level, and when the threshold value is exceeded, a decrease in the arousal level is determined.
[0016]
The alarm unit 15 activates the alarm device 3 in the driver's cab when the dozing detection unit 14 determines that the wakefulness level is lowered. In order to effectively avoid a drowsy driving, it is preferable to control the stop of the vehicle when the driver's arousal level decreases. An operation signal to the alarm device 3 can be used to start the stop control.
[0017]
The camera control unit 12 sets the zoom lens of the CCD camera 2 to the wide side when the driver starts sitting. The driver's face is then captured small in the wide image of the CCD camera 2. Then, based on the output data of the image processing unit 13, in a bright state such as daytime, the support angle of the CCD camera 2 is adjusted so that the center connecting the eyes of the binary image is at the center of the image.
[0018]
The reference coordinate position of the eye on the predetermined zoom image and the allowable value of the deviation are set in the memory of the camera control unit 12. Then, the coordinate position of both eyes on the binary image is measured, and the focal length of the zoom lens 4 is adjusted so that the deviation between the measured coordinate position and the reference coordinate position is within an allowable value.
[0019]
In a dark state such as at night, the support angle of the CCD camera 2 is adjusted based on the retina reflection image so that the center of both eyes is at the center of the image, while the coordinate position of both eyes on the retina reflection image is measured. The focal length of the zoom lens 4 is adjusted so that the deviation from the reference coordinate position falls within an allowable value.
[0020]
With this configuration, the driver's face is photographed by the CCD camera 2. The driver's arousal level is determined based on the eyes of the binary image or the retina reflection image, and a doze alarm is activated when the arousal level decreases. When the driver starts sitting, the zoom lens 4 is set to the wide side, and the support angle of the CCD camera 2 is adjusted so that the center connecting the eyes on the binary image or the retina reflection image is at the center of the image. Therefore, even if the driver changes the seat position or changes the position of the face, the driver's face is properly adjusted so that the center of both eyes is centered on the center of the image within a wide field of view. Captured.
[0021]
In addition, the zoom lens is configured so that the coordinate position on the images of both eyes is measured, and the deviation between the measurement position of the eye and the reference position falls within the allowable value based on the reference coordinate position on the predetermined zoom image and the allowable value of the deviation. 4 focal length is adjusted. Since the driver's photographed image is zoomed up around both eyes, the accuracy of estimating the arousal level can be greatly increased.
[0022]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the control contents in a bright state. In step 1, the focal length of the CCD camera 2 is set to the wide side (shorter) when the driver is seated. In step 2, the driver's face is photographed by the CCD camera 2. In step 3, an image G1 from which a black region having a short vertical length is removed from the image G0 (original image) of the CCD camera 2 is obtained. In step 4, a difference G2 between the original image G0 and the image G1 from which the black area is removed is obtained. In step 5, an image G3 is obtained by subtracting the original image G0 from the image difference G2. In step 6, the eyes are extracted by binarizing the image G3.
[0023]
In steps 7 and 8, the support angle of the CCD camera 2 is adjusted so that the center connecting the eyes on the binary image is located at the center of the image. In step 9, the coordinate position of both eyes on the image is measured, and the deviation from the reference coordinate position is obtained. In steps 10 and 11, the focal length of the CCD camera 2 is adjusted to the zoom side (longer) so that the deviation falls within the allowable value. The left and right deviations are given as el and er absolute values of (elx 2 + ery 2 ) 1/2 and (erx 2 + ery 2 ) 1/2 .
[0024]
In step 12, the inclination α of the corner of the eye is measured. In step 13, it is determined whether α is less than a threshold value (which is a reference value for determining a closing eye and is preset in a memory). If yes, the closing flag f 1 is set to 1 in step 14. If no, the closing flag f 1 is set to 0 in step 15. In step 16, it is determined whether or not the closing flag f 1 = 1. If yes, the process proceeds to step 17, and if no, the process jumps to step 18.
[0025]
In step 17, the duration of the closing eye is measured and the time is accumulated. In step 18 and step 19, when a certain time has elapsed, it is determined whether or not the cumulative time S f 1 of the closing exceeds the arousal level threshold. If yes, the awakening level reduction flag f 2 is set to 1 in step 20. If no, the awakening level decrease flag f 2 is set to 0 in step 21.
[0026]
At step 22, closed eyes of the cumulative time S - a f 1 starts counting a predetermined time and at the same time to 0. In step 23 and step 24, when the arousal level reduction flag f 2 = 1, the alarm device 3 (and vehicle stop control) is activated. Steps 2 to 24 are repeatedly executed at a predetermined control cycle.
[0027]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the control contents in a dark state. In step 1, the focal length of the CCD camera 2 is set to the wide side (shorter) when the driver is seated. In step 2, the near-infrared LED 5 is operated. In step 3, the driver's face is photographed by the CCD camera 2. In step 4, a bright point is extracted from the retina reflection image G0 (original image) of the CCD camera 2 as an eye.
[0028]
In steps 5 and 6, the support angle of the CCD camera 2 is adjusted so that the center connecting both eyes on the retina reflection image is at the center of the image. In step 7, the coordinate position of both eyes on the image is measured, and the deviation from the reference coordinate position is obtained. In steps 8 and 9, the focal length of the CCD camera 2 is adjusted to the zoom side (longer) so that the deviation falls within the allowable value. The left and right deviations are given as el and er absolute values of (elx 2 + ery 2 ) 1/2 and (erx 2 + ery 2 ) 1/2 .
[0029]
In step 10, it is determined whether or not there is retinal reflex. If yes, the closing flag f 1 is set to 1 in step 11. If no, the closing flag f 1 is set to 0 in step 12. In step 13, it is determined whether or not the closing flag f 1 = 1. If yes, the process proceeds to step 14, and if no, the process jumps to step 15.
[0030]
In step 14, the duration of the closing eye is measured and the total of the time is performed. Determining f 1 is whether exceeds a threshold value of wakefulness - step 15, in step 16, after a certain period of time, closing th cumulative time S. If yes, the awakening level reduction flag f 2 is set to 1 in step 17. If no, the awakening level reduction flag f 2 is set to 0 in step 18.
[0031]
At step 19, closed eyes of the cumulative time S - a f 1 starts counting a predetermined time and at the same time to 0. In step 20 and step 21, when the arousal level lowering flag f 2 = 1, the alarm device 3 (and vehicle stop control) is activated. Steps 2 to 21 are repeatedly executed at a predetermined control cycle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a CCD camera.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the control content in the same manner.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the control contents in the same manner.
FIG. 5 is a diagram corresponding to claims of the present invention.
FIG. 6 is a diagram corresponding to claims of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 CCD camera 3 Alarm 4 Zoom lens 5 Near infrared LED
10 controller 11 light source control unit 12 camera control unit 13 image processing unit 14 dozing detection unit 15 alarm unit

Claims (3)

運転者の顔をズームレンズを通して撮影する手段と、その画像を特殊な画像フイルタを用いてその出力を2値化する画像処理から目を抽出する手段と、画像処理で抽出される目をもとに一定時間あたりの閉じ目時間を計測する手段と、所定の閉じ時間を覚醒度の閾値として設定する手段と、閉じ時間の計測値が閾値を越えると運転者の覚醒度の低下を判定する手段と、その覚醒度の低下判定時に運転室の警報器を作動するよう制御する手段と、運転者の着座開始時にズームレンジの焦点距離をワイド側にセットする手段と、画像処理で抽出される左右の目を結ぶ中心が画像の中心にくるよう撮影位置を調整する手段と、同じく抽出される目の画像上の座標位置を計測する手段と、所定のズーム画像上における目の基準座標位置および偏差の許容値を設定する手段と、目の計測座標位置と基準座標位置との偏差がその許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離を調整する手段と、を備えたことを特徴とする居眠り警報装置。Means for photographing the driver's face through a zoom lens, means for extracting eyes from image processing that binarizes the output using a special image filter, and eyes extracted by image processing Means for measuring the closing time per fixed time, means for setting a predetermined closing time as a threshold value of the awakening level, and means for determining a decrease in the driving level of the driver when the measured value of the closing time exceeds the threshold value And a means for controlling the driver's cab alarm to be activated when it is judged that the arousal level is lowered, a means for setting the focal length of the zoom range to the wide side when the driver starts sitting, and a left and right extracted by image processing Means for adjusting the shooting position so that the center of the eye is located at the center of the image, means for measuring the coordinate position on the extracted eye image, and the reference coordinate position and deviation of the eye on a predetermined zoom image Forgiveness Snooze alarm device comprising means for setting a value, and means for deviation of the measurement coordinate position and the reference coordinate position of the eye to adjust the focal length of the zoom lens to fall within the allowable value, further comprising: a. 運転者の顔に向けて赤外光を照射する手段と、運転者の顔をズームレンズを通して撮影する手段と、その画像処理を行う手段と、網膜反射像をもとに一定時間あたりの閉じ目時間を計測する手段と、所定の閉じ時間を覚醒度の閾値として設定する手段と、閉じ時間の計測値が閾値を越えると運転者の覚醒度の低下を判定する手段と、その覚醒度の低下判定時に運転室の警報器を作動するよう制御する手段と、運転者の着座開始時にズームレンジの焦点距離をワイド側にセットする手段と、2点の網膜反射光を結ぶ中心が画像の中心にくるよう撮影位置を調整する手段と、網膜反射光の画像上の座標位置を計測する手段と、所定のズーム画像上における目の基準座標位置および偏差の許容値を設定する手段と、網膜反射光の計測座標位置と目の基準座標位置との偏差がその許容値内に納まるようズームレンズの焦点距離を調整する手段と、を備えたことを特徴とする居眠り警報装置。Means for irradiating the driver's face with infrared light, means for photographing the driver's face through a zoom lens, means for image processing, and closed eyes per fixed time based on a retina reflection image A means for measuring time, a means for setting a predetermined closing time as a threshold value of arousal level, a means for determining a decrease in the driver's arousal level when the measured value of the closing time exceeds the threshold value, and a reduction in the arousal level Means for controlling the alarm device in the cab at the time of determination, means for setting the focal length of the zoom range to the wide side when the driver starts sitting, and the center connecting the two retinal reflections is the center of the image Means for adjusting the photographing position so as to move, means for measuring the coordinate position of the retinal reflected light on the image, means for setting a reference coordinate position of the eye on the predetermined zoom image and an allowable value of the deviation, and retinal reflected light Measurement coordinate position and eye Snooze alarm device, wherein a deviation between the quasi-coordinate position is provided with means for adjusting the focal length of the zoom lens to fall within the allowable value. 覚醒度の低下判定時に車両を停止させるよう制御する手段を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の居眠り警報装置。The dozing alarm device according to claim 1 or 2, further comprising means for controlling the vehicle to stop when it is determined that the degree of arousal is lowered.
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