CN109572714A - 乘员清醒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及乘员清醒装置，目的在于提供一种以比现有技术简单的方式，与现有技术同等或以上地切实地使乘员清醒的乘员清醒装置。乘员清醒装置设置于具有检测乘员状态的检测部且可根据所述检测部的检测结果来进行自动驾驶控制或驾驶支援控制的车辆，所述乘员清醒装置具有：放置部，其可供所述乘员放置脚；以及驱动部，其可使所述放置部移动，其中，在所述车辆的所述自动驾驶控制或所述驾驶支援控制正在进行的状态下，当根据所述检测部的检测结果判别出所述乘员的清醒度下降时，所述驱动部使所述放置部移动，以按压所述乘员的脚。

Description

乘员清醒装置
技术领域
本发明涉及乘员清醒装置，尤其涉及一种以比现有技术简单的方式，与现有技术同等或以上地切实地使乘员清醒的乘员清醒装置。
背景技术
目前，例如，如专利文献1记载的发明那样，存在一种涣散状态判定装置，其可以根据乘员眼球的运动方向来判定乘员是否在漫不经心地驾驶。作为对漫不经心地驾驶的，换言之以低清醒度驾驶的乘员进行警告的发明，如专利文献2所述，存在一种通过在车辆侧进行座椅移动或方向盘转动来促进乘员清醒的瞌睡警告装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2011-115450号公报
专利文献2：(日本)特开2008-197821号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，现有的促进乘员清醒的装置需要在座椅或方向盘设置大规模且复杂的结构体和系统等。
因此，本发明所要解决的课题在于提供一种以比现有技术简单的方式，与现有技术同等或以上地切实地使乘员清醒的乘员清醒装置。
解决课题的手段
作为解决上述课题的手段，乘员清醒装置设置于具有检测乘员状态的检测部且可根据所述检测部的检测结果来进行自动驾驶控制或驾驶支援控制的车辆，其中所述乘员清醒装置具有：放置部，其可供所述乘员放置脚；以及驱动部，其可使所述放置部移动，其中，在所述车辆的所述自动驾驶控制或所述驾驶支援控制正在进行的状态下，当根据所述检测部的检测结果判别出所述乘员的清醒度下降时，所述驱动部使所述放置部移动，以按压所述乘员的脚。
优选地，在乘员清醒装置中，所述驱动部使所述放置部移动，以按压所述乘员的双脚。
优选地，在乘员清醒装置中，所述驱动部使所述放置部朝向使所述乘员的脚的脚腕的角度和膝盖的角度中的至少一个角度变小的方向移动。
优选地，在乘员清醒装置中，所述放置部具有：第一放置部，其可与所述乘员的比脚踝更靠前端侧的脚的脚尖侧部位抵接；以及第二放置部，其可与脚后跟侧部位抵接，所述驱动部使所述放置部移动，以使所述第一放置部和所述第二放置部的移动量和移动方向大致相同，或者，以使移动方向大致相同且所述第一放置部的移动量大于所述第二放置部的移动量。
优选地，在乘员清醒装置中，具有：调整部，其调整对所述乘员发出的声音和显示中的至少一项，其中，所述调整部调整声音和显示中的至少一项，以在所述驱动部使所述放置部移动时或移动后，促进所述乘员的清醒。
发明效果
乘员的清醒度降低会导致乘员的平衡感下降或陷于麻痹状态，但通过本发明，可以提供一种乘员清醒装置，其通过使放置乘员的脚的放置部移动这一比现有技术简单的方式来恢复平衡感，由此切实地使乘员清醒。
附图说明
图1是示意性地表示作为本发明的乘员清醒装置的一个实施方式的乘员清醒装置的概略图；
图2是表示使用图1所示的乘员清醒装置进行放置部的移动时的控制流程的流程图；
图3(a)～图3(c)是表示图1所示的乘员清醒装置实现的放置部的移动方式的概略图。
符号说明
1：乘员清醒装置
11：放置部
111：第一放置部
112：第二放置部
12：驱动部
2：检测部
3：驾驶控制部
P：乘员
具体实施方式
本发明的乘员清醒装置可以应用于可进行自动驾驶控制或驾驶支援控制的适当的车辆。下面结合图1至图3(a)～图3(c)，对本发明的乘员清醒装置的一个实施方式进行说明。
需要说明的是，图1是示意性地表示作为本发明乘员清醒装置的一个实施方式的乘员清醒装置1的概略图。图2是表示使用图1所示的乘员清醒装置1进行放置部11的移动时的控制流程的流程图。图3(a)～图3(c)是表示图1所示的乘员清醒装置1所实现的放置部11的移动方式的概略图。
如图1所示，乘员清醒装置1具有放置部11和驱动部12。另外，在设有乘员清醒装置1的车辆中，设有检测部2和驾驶控制部3。
如图1所示，放置部11可供乘员P放置脚。
作为放置部11，可以是设于乘员脚下的各种部件，例如可以采用加速踏板、制动踏板、离合器踏板、放脚板以及可支撑到乘员P的脚的特别是脚掌的脚凳(オットマン)等。
需要说明的是，当把车辆驱动的相关部件即加速踏板、制动踏板和离合器踏板作为本实施方式的放置部11时，优选采用确保安全性的控制方式或结构。具体而言，当车辆的自动驾驶控制或驾驶支援控制正在进行时，以下方式是优选的：即使进行作为车辆驱动操作之一的上述踏板的踩下或解除踩下也会无效化的控制方式，或者，除了驱动部12使放置部11移动以外，将放置部11固定以使上述踏板无法踩下的方式等。
驱动部12可以在规定条件下使放置部11移动。驱动部12可以使放置部11移动以按压乘员P的双脚。
作为驱动部12，只要可以对放置部11附加移动力即可，例如可以采用电动式促动器、液压或气压缸等。
关于使放置部11移动的规定条件，将结合图2在后文中说明。
检测部2至少检测乘员的状态。作为与乘员状态相关的检测对象，可以列举：清醒度、乘员的体格、乘员视线的方向和高度等。作为检测部2，具体可以使用各种传感器、摄像头等。
驾驶控制部3通过将车辆的加速减速和转向的主导权的全部或大部分保持在车辆侧，来进行车辆的自动驾驶控制和高度驾驶支援控制。驾驶控制部3进行的自动驾驶控制和高度驾驶支援控制基本上根据上述主导权的保持程度而分为多个驾驶控制等级，根据周围环境等，驾驶控制部3变更驾驶控制等级。本实施方式中，驾驶控制部3会构建和更新与随时间持续变化的周围环境相对应的行驶场景，用于构建行驶场景的周围环境的相关信息，也可以由上述检测部2来检测。
作为驾驶控制部3，可以使用普通的自动驾驶车辆或驾驶支援车辆所使用的控制用运算处理装置等。
在此，结合作为流程图示出的图2，对使用图1所示的部件进行放置部11的移动时的控制流程进行说明。
首先，根据基于检测部2的检测结果从驾驶控制部3输出的车辆的控制状态的相关信号，驱动部12判别有无自动驾驶控制或驾驶支援控制(步骤S1)。本步骤中，当有车辆的自动驾驶控制状态或驾驶支援控制状态的相关信号从驾驶控制部3输入到适当的车辆的驱动用部件时，转移到下一步骤(步骤S1的“是”)。当没有该信号输入，或者，当有非自动驾驶控制状态或非驾驶支援控制状态的相关信号输入时，本控制流程结束(步骤S1的“否”)。
需要说明的是，本控制流程中驱动部12进行多个判别步骤，但作为本发明的驱动部，可以使用设于适当的自动驾驶车辆或驾驶支援车辆的运算处理部件，只要能对比研究包括检测结果或运算结果等的适当的参数并进行判别即可。另外，作为驱动部12，例如能向放置部11输出移动相关的信号的驱动控制部件和主要进行判别的判别部件两者也可以分开设置。
接着，驾驶控制部3进行车辆的自动驾驶控制或驾驶支援控制，并且驱动部12判别乘员P的清醒度是否下降(步骤S2)。本步骤中，当根据检测部2的检测结果判别为乘员P的清醒度下降时，转移到下一步骤(步骤S2的“是”)。当判别为乘员P的清醒度未下降时，则本控制流程结束(步骤S2的“否”)。
需要说明的是，此处所使用的参数即乘员P的清醒度，是根据检测部2的检测结果导出的、能够与乘员P对周围监控的集中力下降相关的信息、参数的高度等。更具体而言，可以列举：通过将车内摄像头等检测部2所检测到的乘员P的困意信息，以及与乘员P监控周围的频率或持续时间相关的信息等量化并适当地作为等级导出来而获得的。
作为乘员P的清醒度下降的征兆，例如可以列举：身体动作变得缓慢、眨眼增多、闭眼时间增长、哈欠增多、体温升高、身体容易向前后左右摇晃等。这些征兆可以由车内摄像头、配置于方向盘或座椅的温度传感器、配置于座椅落座面的、可检测压力分布的压力传感器等检测部2来检测。
本步骤(步骤S2)中，检测部2或驱动部12可以通过对比清醒度的相关规定阈值和导出的当前乘员P的清醒度，来判别通过量化而导出的乘员P的清醒度是否下降。清醒度的相关阈值可以通过以下方式来适当设置：在处于自动驾驶状态或高度驾驶支援状态的车辆将驾驶主导权移交给乘员P时，将乘员P通过手动驾驶来安全地维持行驶所需的清醒度作为数据而预先测定、积累、分析。
当检测和导出的乘员P的清醒度低于清醒度的相关阈值时(步骤S2的“是”)，驱动部12向放置部11输出驱动信号而使其移动(步骤S3)。通过本步骤，通过使放置部11移动来将乘员P的双脚向乘员侧按压。
当通过上述驾驶控制部3进行车辆的自动驾驶控制或驾驶支援控制时，要求乘员P为驾驶的主导权从车辆回到乘员P手中做准备，虽未驾驶车辆但需监控周围。但是，如果没有驾驶车辆，则乘员P监控周围的必要性会降低，对于周围监控的集中力也容易随之下降，结果容易导致清醒度下降。
通常，清醒度下降的乘员P，其平衡感会下降，从而导致躯干摇晃。通过抑制或消除躯干的摇晃可以使乘员P恢复平衡感，为此，优选支撑乘员P的身体。若能支撑乘员P的头部或上身，则也可以恢复平衡感，但在驾驶的主导权有可能从车辆移交的状况下难以支撑乘员P的头部或上身。
与此相对，若像本实施方式那样通过放置部11的移动来按压乘员P的脚，则可以通过刺激神经较多集中的整个脚掌来有效恢复平衡感。另外，由于是按压乘员P的双脚，因此可以切实地抑制或消除躯干的摇晃。结果，可以通过恢复乘员P的平衡感来促进乘员P清醒。另外，通过乘员清醒装置1，可以在比现有技术简单的形式下，与现有技术同等或以上地切实地使乘员清醒，故优选。
车辆的自动驾驶控制和驾驶支援控制包括：应对控制，其用于躲避先行车和障碍物等各种对象所引起的危险因素；以及普通行驶控制，其为在因需要躲避的危险因素不存在或很少而无需应对控制时用于正常行驶的驾驶控制。需要说明的是，作为该危险因素，是在检测部2将车外的周围环境也作为检测对象时，被判断为只有让自车躲避才能保持安全行驶的因素。
本实施方式的乘员清醒装置1是在车辆的自动驾驶控制和驾驶支援控制正在进行的状态下使用，尤其在周围环境变化很少导致乘员P的清醒度容易下降的普通行驶控制正在进行的状态下优选使用。
当适当的传感器或摄像头等在前方检测到先行车或障碍物等对象时，需要进行通过加速减速和转向等来躲避该对象等的应对控制。鉴于在紧急时将驾驶的主导权从车辆侧移交至乘员侧的可能性，若在对象接近自车且变为正在进行应对控制的状态下才开始促进乘员清醒，则在切换到乘员进行的手动驾驶时，针对对象的应对可能为时已晚。因此，本发明的乘员清醒装置可以通过在普通行驶控制状态下进行放置部的移动而促进乘员清醒，来使乘员针对进行应对控制的状况做好准备。
需要说明的是，本发明中当检测到需要通过应对控制来进行躲避等的规定的对象时，或者当正在进行应对控制时，也可以使放置部移动。由此，在与普通行驶状态相比需要意识到周围环境的状况下，可以使乘员清醒，进而督促乘员监控周围，故优选。
当包括紧急躲避的应对控制被列入驾驶场景时，或者当包括紧急躲避的应对控制已经开始时，对于本发明的乘员清醒装置所进行的控制，优选覆盖/替换(上書きし)而进行强制解除放置部移动的控制。具体而言，优选地，当产生应对控制的必要性时或当进行应对控制时，若放置部正在移动、移动后，则使放置部回到初始位置，若移动尚未开始，则保持原样，由此强制地使放置部回到初始位置。由此，放置部的位置，即乘员的脚的前后位置会回到与乘员把脚放置到放置部时相同的位置，因此即使驾驶的主导权移交给了乘员，乘员也能够自然地转移到使用脚进行的加速减速等车辆的驱动用操作，不易发生踩错等。
当检测到上述需要躲避的规定对象时或当应对控制正在进行时，若需要像本方式那样进行包括紧急躲避的应对控制，则由于本方式的紧急性高，因此鉴于安全性，优选优先进行强制解除放置部的移动的控制的覆盖/替换。
图2所示的控制流程中，乘员P的清醒度下降的判别是通过对比清醒度的相关阈值和当前乘员P的清醒度来进行的，但本发明中也可以不使用直接检测和导出的乘员的清醒度，而是可以根据推定的清醒度通过驱动部进行控制。具体而言，例如当车辆的发动机或电机正在起动中且处于自动驾驶状态或驾驶支援状态时，若在一定时间内没有加速减速和转向等驾驶操作被输入，或者，若驾驶操作的输入少于规定频率，则也可视为乘员的清醒度下降。
图1和图2所示的实施方式是使放置部11以按压乘员P的脚的形式移动。当采用车辆的驱动用部件的一种即加速踏板、制动踏板或离合器踏板作为放置部11时，优选采用即使移动放置部11也能稳定保持驾驶控制部3所进行的车辆的驾驶控制的控制方式等。作为这种控制方式，具体列举有：例如，事先将放置部11的移动和使用放置部11的加速减速的操作两者分离的控制方式，以及，将通过放置部11的移动而输入的加速减速的操作设为无效的控制方式等。
下面结合图3(a)～图3(c)，对上述放置部11的移动方式进行说明。
图3(a)表示移动前的放置部11，图3(b)和图3(c)分别表示其他移动方式的放置部11。
首先，如图3(a)所示，放置部11具有：第一放置部111，其可与乘员P的比脚踝更靠前端侧的脚的脚尖侧部位抵接；以及第二放置部112，其可与脚后跟侧部位抵接。
作为放置部11的一个实施方式，列举有：如图3(b)所示，第一放置部111的移动量和第二放置部112的移动量以及移动方向，如黑色箭头所示，为大致相同量和大致相同方向的方式，即放置部11平行移动的方式。
另外，作为放置部11的其他移动方式，列举有：如图3(c)所示，第一放置部111和第二放置部112的移动方向大致相同，且第一放置部111的移动量大于第二放置部112的移动量的方式，即以放置部11的第二放置部112为中心，第一放置部111侧立起的形式旋转移动的方式。
图3(b)和图3(c)所示的任何一种放置部11的移动方式都可以将乘员P的脚掌向乘员侧按压。进一步而言，任何一种放置部11的移动方式都为使乘员P的小腿和脚背所成的角度即脚腕的角度以及乘员P的大腿和小腿所成的角度即膝盖的角度中的至少一个角度变小那样的移动方式。通过使放置部11向车辆后方且向上方移动，来形成尤其是脚腕的角度、膝盖的角度容易变小的移动方式。通过这种移动方式，可以实现当乘员P的脚受到按压时能够切实感觉到的按压方式，结果，可以通过刺激乘员P的脚掌来恢复平衡感并促进清醒。
作为上述实施方式的变形例，也可以采用促进乘员清醒的方式。
详细而言，可以列举：乘员清醒装置具有对乘员发出的声音和显示中的至少一项进行调整的调整部的方式。
该调整部为控制车载音响、导航系统以及其他发出告知音的部件的音量和音质等的控制部件，以及，控制用于对乘员告知各种信息的灯以及显示面板的显示的控制部件等，并且适宜设于现有车辆。
优选地，调整部调整声音和显示中的至少一项，以在驱动部使放置部移动时或移动后，促进乘员的清醒。在进行该调整时，可以通过检测部等检测乘员清醒度的变化，并且调整声音和显示等。
作为促进乘员清醒的声音的调整方式，例如列举有：将音量调得比平时高的方式、缓缓提高音量的方式、从高于平常的音量起缓缓下调的方式等。
作为促进乘员清醒的显示的调整方式，例如列举有：变更显示配置的方式、变更显示亮度或色彩的方式、缓缓改变显示亮度或色彩的方式等。
在通过按压乘员的脚来促进乘员清醒的同时，通过利用调整部调整声音和显示等来使车内整体环境促进清醒，因此可以使乘员更加切实地清醒，故优选。
以上对应用本发明人完成的发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于该实施方式的构成本发明公开一部分的论述和附图。即，本领域技术人员等基于该实施方式所做出的其他实施方式、实施例以及应用技术等也应全部包含在本发明的范畴之内。

Claims (5)

1.一种乘员清醒装置，设置于车辆，该车辆具有检测乘员的状态的检测部且能够根据所述检测部的检测结果来进行自动驾驶控制或驾驶支援控制，其中，所述乘员清醒装置包括：
放置部，其能够供所述乘员放置脚；以及
驱动部，其能够使所述放置部移动，
在所述车辆的所述自动驾驶控制或所述驾驶支援控制正在进行的状态下，当根据所述检测部的检测结果判别出所述乘员的清醒度下降时，所述驱动部使所述放置部移动，以按压所述乘员的脚。
2.根据权利要求1所述的乘员清醒装置，其中，所述驱动部使所述放置部移动，以按压所述乘员的双脚。
3.根据权利要求1或2所述的乘员清醒装置，其中，所述驱动部使所述放置部朝向使所述乘员的脚的脚腕的角度和膝盖的角度中的至少一个角度变小的方向移动。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的乘员清醒装置，其中，
所述放置部具有：第一放置部，其能够与所述乘员的比脚踝更靠前端侧的脚的脚尖侧部位抵接；以及第二放置部，其能够与脚后跟侧部位抵接，
所述驱动部使所述放置部移动，以使所述第一放置部和所述第二放置部的移动量和移动方向大致相同，或者，以使移动方向大致相同且所述第一放置部的移动量大于所述第二放置部的移动量。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的乘员清醒装置，具有：
调整部，其调整对所述乘员发出的声音和显示中的至少一项，
其中，所述调整部调整声音和显示中的至少一项，以在所述驱动部使所述放置部移动时或移动后，促进所述乘员的清醒。
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