JP2004318266A - Display device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の覚醒度に応じて車内の表示手段の表示を変更する車両用表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、運転者の覚醒度を判定し、判定した覚醒度が所定の値以下であった場合は、運転者が居眠りをしていると判定し、運転者の覚醒度を上昇させる、すなわち居眠りを覚ますための刺激信号を出力する車両用表示装置が考案されている。
【0003】
例えば、特許文献1に記載されているように、車両の車速、エンジン水温、油温、エンジン回転数などを検知する車両状態検知手段と、運転者の心拍数、瞬目状態、操作状態から運転者の生理学的な状態を検出する運転者状態検知手段と、運転者が車両の表示装置を視認する行為を検知する視認行為検知手段とを備え、運転者が車両状態検知手段と、運転者状態検知手段と、視認行為検知手段とからの各検知情報に基づいて、運転者に対して光刺激または音刺激を発生する刺激信号発生手段とを備える車両用表示装置であり、上述した各手段が検知した検知情報から、運転者の覚醒度が低い=居眠りをしていると判定された場合は、刺激信号発生手段から光刺激としてフラッシュ信号あるいは、音刺激として「ポーン・ポーン・・・」と言う目覚まし信号が出力されると言うものがある。
【0004】
【特許文献1】
特許2993345号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、人間は、覚醒度が低い状態だけでなく、慎重な判断と俊敏な動作が求められる運転作業中に、覚醒度が高ぶっている(例えば慌てていたり、怒ったりしている時など)状態の場合でも、運転作業上のミスを起こしやすくなる。
【0006】
上述したような車両用表示装置では、運転者の覚醒度が低い、すなわち居眠りをしている可能性が高い時にしか、刺激信号を出力しないので、検知した運転者の覚醒度が運転には不向きなくらい高ぶっている事を示していても、運転者の運転を安全にする為の作用は何らもたらさない。
【0007】
また、人間の居眠り状態は急性的刺激(光刺激または音刺激)によって、一時期は覚醒するが、その刺激が止むとまた覚醒度が低くなり、居眠り状態に入ってしまうと言う傾向があるので、覚醒度が所定の値より低くなった時にだけ、刺激(光または音)とを出力していても、運転者の恒常的な居眠りの防止をする効果は低い可能性がある。
【0008】
また、刺激信号を出力する為の装置、例えばフラッシュ信号(光刺激)を出力する為には新たに専用の光源を架装する必要があるし、同様に目覚まし信号(音刺激)を出力する為にも専用のスピーカを設置する、または既設の音楽用スピーカに外部信号として出力されるように架設する必要があり、架装または架設に手間が掛かると言う問題があった。
【0009】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものである。すなわち車内の既存の表示装置から出力される表示を、運転者の覚醒度に応じて変更させ、望ましい覚醒度で運転作業が行える事により、より安全性の高い運転作業を可能にする車両用表示装置を提供する事を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の車両表示装置は、車両の各部の情報を表示する表示手段と、前記車両の状態を検知する車両状態検知手段と、前記運転者の状態を検知する運転者状態検知手段と、前記車両状態検知手段が検知した前記車両の状態情報と、前記運転者状態検知手段が検知した前記運転者の状態情報とに基づいて、前記運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段とを備えた車両用表示装置であって、前記覚醒度判定手段の判定に基づいて、前記表示手段の表示を変更する表示変更手段とを備える事を特徴とする。
【0011】
この発明により、運転者の覚醒度が低い事(居眠り状態)を検知した場合は、居眠り状態から覚醒させるよう、また、運転者の覚醒度が高い事(運転作業には不向きな程高ぶっている状態)は、落ち着させる為に覚醒度を低くするよう、表示手段をそれぞれの場合に併せて変化させる事が出来るので、運転者は最適な覚醒度で運転作業を行う事が可能になる。
【0012】
請求項2に記載の車両用空調装置は、前記表示変更手段は、前記覚醒度判定手段の判定が、前記運転者は覚醒度が所定よりも高いと判定した場合は、前記表示手段の表示色を暖色系に変更し、前記覚醒度は所定よりも低いと判定した場合は、前記表示色を寒色系に変更する事を特徴とする。
【0013】
この発明により、車両に既設の表示手段の表示色を運転者の覚醒度に最適な表示色にする事が出来る。
【0014】
請求項3に記載の車両用空調装置は、前記表示変更手段は、前記覚醒度判定手段の判定が、前記運転者は覚醒度が所定よりも高いと判定した場合は、前記表示手段の輝度を低く変更し、前記覚醒度は所定よりも低いと判定した場合は、前記輝度を高く変更する事を特徴とする。
【0015】
この発明により、車両に既設の表示手段の輝度を運転者の覚醒度に最適な輝度にする事が出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態にかかる車両用表示装置100を図を用いて説明する。図1は本発明の車両用表示装置100の構成の概略を示したブロック図である。本発明の車両用表示装置100は、車両状態検知部1と、運転者状態検知部2と、覚醒度判断部3と、表示変更部4と、表示部5とからなる。
【0017】
車両状態検知部1は、後述する複数の図示しないセンサ類が集合してなるものであり、これらのセンサ類の検知した情報を後述する覚醒度判断部3へ伝達している。
【0018】
このセンサ類には例えばアクセル開度センサ、操舵角センサ、ブレーキ踏力センサなどがあり、アクセル開度センサは、単位時間あたりのアクセル開度(ACS変化量)の平均値または分散値を検出し、覚醒度判断部3へ伝達している。
【0019】
同様に操舵角センサは、単位時間あたりの操舵角の変化量の平均値または分散値を、ブレーキ踏力センサは、図示しない車両の制動装置の液圧等から踏力相当値を、それぞれ検知し、覚醒度判断部3へ伝達している。この車両状態検知部1は請求項で示す車両状態検知手段に相当する。
【0020】
運転者状態検知部2も、後述する複数の図示しないセンサ類が集合してなるものであり、これらのセンサ類の検知した情報を後述する覚醒度判断部3へ伝達している。
【0021】
このセンサ類には、例えば瞬目センサ、体温センサ、拍動センサなどがあり、瞬目センサは運転者の単位時間あたりの瞬目頻度(開眼、閉眼時間)を検出し、覚醒度判断部3へ伝達している。
【0022】
同様に、体温センサ、拍動センサは、単位時間あたりの体温や心拍、脈拍情報をそれぞれ検知し、覚醒度判断部3へ伝達している。
【0023】
瞬目センサに関しては、「自動車工学・1996年6月号」(鉄道日本社発行)の第41、42頁に運転者の瞼の開閉を検知し、それを伝達するまでの作動が詳細に開示されており、公知である。
【0024】
この運転者状態検知部2は、請求項で示す運転者状態検知手段に相当する。
【0025】
覚醒判断部3は、上述した車両状態検知部1と、運転者状態検知部2とに接続したECUの一部であり、上記2つの検知部から伝達されたそれぞれの情報に基づいて、運転者の覚醒度を判定している。
【0026】
判定する段階は例えば1〜10までの10段階などであり、覚醒度1〜3段階は低覚醒度段階で、居眠り状態を含む、運転作業には不向きな状態であり、覚醒度4〜7段階は中覚醒度段階で、運転作業には適切な覚醒度であり、覚醒度8〜10段階は、高覚醒度段階であり、何かの理由で慌てていたり、怒っていたり、または車内のオーディオの音楽に乗っている状態を含み、運転作業には低覚醒度段階同様不向きな状態である。この覚醒度判断部3は、覚醒度判断手段に相当する。
【0027】
表示変更部4は、覚醒度判断部3と同じECUの一部を占める演算部であり、前述の覚醒度判断部3が判定した運転者の覚醒度情報に基づいて、後述する、接続されている車両に既設の表示部6、例えば車両の各計器類や図示しないナビゲーション装置の表示装置や、HUDなどの表示を変更する制御を行っている。
【0028】
表示変更部4が変更制御する表示内容は主として表示色と輝度であり、例えば覚醒度判断部3が運転者は、高覚醒度段階(覚醒度8〜10)であると判定したならば、上述した表示部6を構成する各表示装置の表示を、覚醒度を低める効果がある暖色系に変更するとともに、輝度を所定の割合、例えば数%〜数十%ダウンして出力するように、各表示装置を制御する。
【0029】
また、低覚醒度段階(覚醒度1〜3)であると判定したならば、覚醒度を高める効果がある寒色系に変更するとともに、輝度を所定の割合、例えば数%〜数十%アップして出力するように各表示装置を制御する。
【0030】
また、中覚醒度段階(覚醒度4〜7)であると判定したならば、表示色を変更させず現状維持させるか、もしくは低覚醒度および高覚醒度の両表示色の中間色に変更するように各表示装置を制御する。
【0031】
この場合、車両に既設の各計器類(スピードメーターやタコメーターなど)は、直接表示色と輝度とを制御しているが、表示制御部を別途備えるナビゲーション装置やHUD(ヘッドアップディスプレイ)の場合は、それらの表示制御部に、表示色と輝度とを変更するように制御信号を伝達する。この表示変更部4は請求項で示す表示変更手段に相当する。
【0032】
なお、表示部6の表示変更内容として、上記した表示色と輝度以外にも表示パターンを変更しても良い。
【0033】
表示部6は、車両に既設の計器類と、車両に別途配設されたナビゲーション装置やHUD(ヘッドアップディスプレイ)などに分かれる。
【0034】
既設の計器類としては、例えばスピードメーター、タコメーター、フューエルゲージ、サーモゲージ、オドメーター、トリップメーター、A/Tシフトインジケーター、ドア開ランプなど、運転者の視界に入っているであろう計器類の全てが該当する。
【0035】
特にスピードメーターやタコメーターなどに用いられている、自発光型アナログメーター(オプディトロンメーター)、または、デジタル型メーターの計器類は、総発光量が他の計器類と比較しても大きいので、その分、運転者の視界には入りやすく、または運転者の注視時間は長いので、本願発明である表示内容(表示色や輝度)を変更する事による乗員の覚醒度の安定化への寄与は大きい可能性がある。
【0036】
本実施形態では、上述した覚醒度判断部3と表示変更部4とを制御部5として一体のECUである事として説明しているが、別体のものでも良い。また、表示部6は請求項で示す表示手段に相当する。
【0037】
上述した構成の車両用表示装置100の、覚醒度に応じて表示内容を変更する作用を、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0038】
図2のステップS1にて、車両の状態、例えば単位時間あたりのアクセル開度、操舵角の変化量、踏力相当値などの情報を取得する。
【0039】
ステップS2にて、運転者の状態、例えば、単位時間あたりの瞬目頻度、体温、心拍、脈拍の情報を取得する。
【0040】
ステップS3にて、ステップS1とステップS2とで取得した車両の状態情報と、運転者の状態情報とから、運転者の覚醒度を判定する。
【0041】
例えば、体温、心拍などが高め、かつ瞬目頻度が低い状態で、単位時間あたりのアクセル開度とブレーキの踏力相当値とが所定よりも大きい場合などは、運転者の覚醒度は高い段階であると判断される。
【0042】
また、体温、心拍などが低め、かつ瞬目頻度が高い状態で、単位時間あたりのアクセル開度とブレーキの踏力相当値とが所定よりも小さい場合は、運転者の覚醒度は低い段階であると判定される。
【0043】
ステップS4で、ステップS3で判定された覚醒度が低覚醒度(覚醒度1〜3段階)であった場合、ステップS5に進み、表示部6が出力している表示の表示色を寒色系表示色に、輝度を所定の値よりもUPして表示するように変更する。
【0044】
また、ステップS4にて、ステップS3で判定された覚醒度が低覚醒度(覚醒度1〜3段階)ではなかった場合は、ステップS6に進み、ステップS3で判定された覚醒度が高覚醒度(覚醒度7〜9段階)なのか否かを判定する。
【0045】
ステップS6で、ステップS3で判定された覚醒度は、高覚醒度であった場合は、ステップS7に進み、表示部6が出力している表示の表示色を暖色系表示色に、輝度を所定の値よりもDOWNして表示するように変更する。
【0046】
ステップS6で、ステップS3で判定された覚醒度は、高覚醒度ではなかった場合は、ステップS8に進み、表示部6が出力している表示の表示色を、寒色系表示色と暖色系表示色との中間の表示色に、そして輝度をステップS5で設定した輝度と、ステップS7で設定した輝度との中間の輝度にそれぞれ設定する。
【0047】
上述した構成と作動とにより、車内の既存の表示装置から出力される表示を、運転者の覚醒度に併せて最適な出力にして、より安全性の高い運転作業を可能にする車両用表示装置を提供する事が出来る。
【0048】
(変形例)
上述した実施形態では、取得した車両状態情報と運転者状態情報とから覚醒度を判定し、この判定した覚醒度に応じて車両に既設の各表示装置の表示内容を適宜変更したが、車両の運転作業には不向きな高覚醒度または低覚醒度段階の時間が所定の時間より長い時間継続した場合は、その旨を音声にて報知する報知手段を備えても良い。
【0049】
車両の運転には不向きな高覚醒度または低覚醒度段階の時間が所定の時間よりも長い時間継続した状態とは、例えば飲酒によるふらつき運転や、運転中の突然の心疾患系発作などが考えられる。
【0050】
上述したこれらの状態が図示しないタイマーにて所定の時間、例えば1分以上継続して続いた場合は、既設の各表示装置の表示色や輝度を変更する事では、運転者の覚醒度段階を運転作業に望ましい状態に遷移させ得ないので、既設または新設した図示しないスピーカから、運転には不向きな状態になっているので、車両を路肩に停止し、運転作業が出来うる覚醒度段階になるまで運転作業を控える旨を勧告する音声が車室内に出力される。
【0051】
これにより、より安全性の高い運転作業を可能にする事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の車両表示装置100の構成の概略を示すブロック図である。
【図2】車両表示装置100において、判定した覚醒度に対応した表示内容に変更する作動のフローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
1 車両状態検知部(車両状態検知手段)
2 運転者状態検知部(運転者状態検知手段)
3 覚醒度判断部(覚醒度判断手段)
4 表示変更部(表示変更手段)
5 制御部
6 表示部(表示手段)
100 車両用表示装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular display device that changes a display on a display means in a vehicle according to a degree of awakening of a driver.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the arousal level of a driver is determined, and if the determined arousal level is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the driver is dozing, and the arousal level of the driver is increased, that is, A display device for a vehicle that outputs a stimulus signal for waking up has been devised.
[0003]
For example, as described in
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2993455
[Problems to be solved by the invention]
However, humans are not only in a state of low alertness, but also in a state of high alertness (for example, when they are panicking or angry) during driving work that requires careful judgment and agile action Even in the case of the above, a mistake in driving operation is likely to occur.
[0006]
In the vehicle display device as described above, since the stimulus signal is output only when the driver's arousal level is low, that is, when there is a high possibility that the driver is dozing, the detected arousal level of the driver is not suitable for driving. Even if it shows that it is high, it has no effect to make the driver's driving safe.
[0007]
Also, the dozing state of humans is awakened by an acute stimulus (light stimulus or sound stimulus) for a period of time, but when the stimulus stops, the arousal level decreases again, and there is a tendency to enter a dozing state, Even when the stimulus (light or sound) is output only when the arousal level is lower than the predetermined value, the effect of preventing the driver from constantly falling asleep may be low.
[0008]
In addition, in order to output a stimulus signal, for example, to output a flash signal (light stimulus), it is necessary to newly install a dedicated light source, and similarly, to output an alarm signal (sound stimulus). However, it is necessary to provide a dedicated speaker or to install the speaker so as to be output to an existing music speaker as an external signal, and there is a problem that the mounting or the installation takes time.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points. That is, the display output from the existing display device in the vehicle is changed according to the driver's arousal level, and the driving operation can be performed with the desired arousal level, so that a display for a vehicle that enables a safer driving operation. The purpose is to provide the device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle display device according to
[0011]
According to the present invention, when it is detected that the driver's arousal level is low (drowsy state), the driver is awakened from the dozing state, and the driver's awakening level is high (the driver is unsuitable for driving work. In the (state), the display means can be changed in each case so as to lower the arousal level in order to calm down, so that the driver can perform the driving work with the optimal arousal level.
[0012]
3. The vehicle air conditioner according to
[0013]
According to the present invention, the display color of the existing display means in the vehicle can be set to a display color that is optimal for the arousal level of the driver.
[0014]
4. The air conditioner for a vehicle according to
[0015]
According to the present invention, it is possible to make the luminance of the display means already installed in the vehicle optimal for the arousal level of the driver.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A
[0017]
The vehicle
[0018]
These sensors include, for example, an accelerator opening sensor, a steering angle sensor, a brake depression force sensor, and the like. The accelerator opening sensor detects an average value or a variance value of the accelerator opening (ACS change amount) per unit time, It is transmitted to the arousal
[0019]
Similarly, the steering angle sensor detects the average value or the variance of the amount of change in the steering angle per unit time, and the brake pedal force sensor detects the value equivalent to the pedal force from the hydraulic pressure of a braking device (not shown) of the vehicle. It is transmitted to the
[0020]
The driver
[0021]
These sensors include, for example, a blink sensor, a body temperature sensor, a pulsation sensor, and the like. The blink sensor detects the blink frequency (opening and closing time) per unit time of the driver, and the awakening
[0022]
Similarly, the body temperature sensor and the pulsation sensor detect body temperature, heart rate, and pulse information per unit time, respectively, and transmit the information to the arousal
[0023]
The blink sensor is disclosed in detail in pages 41 and 42 of "Automotive Engineering, June 1996" (published by Railroad Nippon), in which the opening and closing of a driver's eyelids is detected and transmitted. And are known.
[0024]
The driver
[0025]
The
[0026]
The judging steps are, for example, 10 steps from 1 to 10, the
[0027]
The
[0028]
The display contents changed and controlled by the
[0029]
If it is determined that the wakefulness level is low (a
[0030]
Further, if it is determined that it is the middle arousal level stage (
[0031]
In this case, the existing instruments (speedometer, tachometer, etc.) in the vehicle directly control the display color and brightness, but in the case of a navigation device or a HUD (head-up display) separately equipped with a display control unit. Transmits a control signal to these display control units to change the display color and luminance. The
[0032]
The display pattern of the
[0033]
The
[0034]
Existing instruments include speedometers, tachometers, fuel gauges, thermometers, odometers, trip meters, A / T shift indicators, door opening lamps, and other instruments that may be in the driver's view. All apply.
[0035]
In particular, the meters of self-luminous analog meters (optitron meters) or digital meters used in speedometers and tachometers, etc., have a large total light emission compared to other meters. Therefore, the driver can easily enter the driver's field of view or the driver's gaze time is long, so that the display content (display color and brightness) of the present invention is changed to contribute to stabilization of the occupant's awakening degree. Could be great.
[0036]
In the present embodiment, the arousal
[0037]
The operation of changing the display content according to the arousal level of the
[0038]
In step S1 in FIG. 2, information such as the state of the vehicle, for example, the accelerator opening per unit time, the amount of change in the steering angle, the value equivalent to the pedaling force, and the like is acquired.
[0039]
In step S2, information about the driver's state, for example, blink frequency per unit time, body temperature, heartbeat, and pulse is acquired.
[0040]
In step S3, the degree of awakening of the driver is determined from the state information of the vehicle acquired in steps S1 and S2 and the state information of the driver.
[0041]
For example, when the body temperature, the heart rate, etc. are high and the blink frequency is low, and the accelerator opening per unit time and the value equivalent to the brake pedaling force are larger than predetermined values, the driver's awakening level is high. It is determined that there is.
[0042]
In a state where the body temperature, the heart rate, etc. are low and the blink frequency is high, if the accelerator opening per unit time and the value equivalent to the brake pedaling force are smaller than predetermined values, the awakening degree of the driver is at a low stage. Is determined.
[0043]
In step S4, if the arousal level determined in step S3 is a low arousal level (1 to 3 levels of arousal level), the process proceeds to step S5, and the display color of the display output by the
[0044]
Also, in step S4, if the arousal level determined in step S3 is not low arousal level (1 to 3 levels of arousal level), the process proceeds to step S6, and the arousal level determined in step S3 is high arousal level. (Waking
[0045]
In step S6, if the arousal level determined in step S3 is a high arousal level, the process proceeds to step S7, where the display color output from the
[0046]
In step S6, if the arousal level determined in step S3 is not the high arousal level, the process proceeds to step S8, and the display colors of the display output by the
[0047]
With the above-described configuration and operation, the display output from the existing display device in the vehicle is set to an optimum output in accordance with the degree of awakening of the driver, and a display device for a vehicle that enables more safe driving work Can be provided.
[0048]
(Modification)
In the above-described embodiment, the awakening degree is determined from the acquired vehicle state information and the driver state information, and the display contents of the existing display devices of the vehicle are appropriately changed according to the determined awakening degree. If the time of the high arousal level or the low arousal level, which is unsuitable for the driving operation, has continued for a longer time than a predetermined time, a notification means for notifying the user by voice may be provided.
[0049]
The state in which the high arousal level or the low arousal level stage, which is unsuitable for driving a vehicle, has continued for a longer time than a predetermined time is considered to be, for example, drunk driving due to drinking or sudden heart attack attacks during driving. Can be
[0050]
If these states continue for a predetermined time, for example, 1 minute or more, by a timer (not shown), changing the display color and brightness of each existing display device changes the driver's awakening stage. Since it is not possible to make a transition to a state desirable for driving work, an existing or newly installed speaker (not shown) is in a state unsuitable for driving. A voice recommending that the driver does not perform the driving operation is output to the vehicle interior.
[0051]
This makes it possible to perform safer driving work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of an operation performed by the
[Explanation of symbols]
1 vehicle state detection unit (vehicle state detection means)
2 Driver status detection unit (driver status detection means)
3 Arousal level determination unit (Arousal level determination means)
4 Display change part (display change means)
5
100 Vehicle display device
Claims (3)
前記車両の状態を検知する車両状態検知手段と、
前記運転者の状態を検知する運転者状態検知手段と、
前記車両状態検知手段が検知した前記車両の状態情報と、前記運転者状態検知手段が検知した前記運転者の状態情報とに基づいて、前記運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段とを備えた車両用表示装置であって、
前記覚醒度判定手段の判定に基づいて、前記表示手段の表示を変更する表示変更手段とを備える事を特徴とする車両用表示装置。Display means for displaying information of each part of the vehicle;
Vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle,
Driver state detection means for detecting the state of the driver,
Based on the vehicle state information detected by the vehicle state detection unit and the driver's state information detected by the driver state detection unit, a wakefulness determination unit that determines the wakefulness of the driver. A display device for a vehicle comprising:
A display device for a vehicle, comprising: display change means for changing a display of the display means based on the determination by the arousal degree determination means.
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