JP2005312653A - 運転者状態検出装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ステップ100では、第2の車両情報及び第2の生体情報から、生体情報閾値と時間情報閾値とを決定する。ステップ110では、第1の車両情報(加速度)及び第1の生体情報(心拍数)の指標(標準偏差SD等)を演算する。ステップ120では、解析セグメントのデータと生体情報閾値及車両情報閾値とを比較し、運転者の活性度(領域)を判定する。ステップ130では、各領域に連続している停滞時間を演算する。ステップ140では、領域C、Dの停滞時間が、時間領域閾値を超えているかどうかを判定する。ステップ150では、運転者の活性度が低く運転に好ましくない状態であると考えられるので、警報機11等を駆動して警告を行う。
【選択図】 図8
Description
(3)請求項3の発明は、前記第1の生体情報として、前記運転者の自律神経活動に関する情報を用いて、前記領域を区分することを特徴とする前記請求項1に記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(4)請求項4の発明は、前記第1の生体情報と、前記車両の挙動に関する情報を示す第1の車両情報(例えば速度や加速度やヨーレート)とに基づいて、前記活性度を示す領域を3以上の領域に区分することを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(5)請求項5の発明は、前記領域を区分する閾値を、車両の運転者に係わる第2の生体情報及び/又は車両の運行に係わる第2の車両情報に基づいて設定することを特徴とする前記請求項1〜4のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(6)請求項6の発明は、前記第2の生体情報及び/又は前記第2の車両情報を用いる場合には、それぞれの寄与度を加味することを特徴とする前記請求項5に記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(8)請求項8の発明は、前記第1の生体情報の領域を区分する閾値を、前記第2の生体情報により設定することを特徴とする前記請求項5又は6に記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
例えば過去ΔT分に、何分領域C又は領域Dにいたかや、何分連続して領域C又は領域Dにいたかにより、運転者の活性状態を判断することができる。
本発明では、時間領域を区分する閾値を、例えば図6に示す様に、第2の車両情報により設定することができる。これにより、より一層精度良く運転者の活性状態を検出することができる。
例えば活性度が低い領域に連続して停滞する頻度や時間が所定以上の場合を、例えば前記時間領域で区分することにより検出することによって、適切なタイミングで警報することができる。
(13)請求項13の発明は、前記車両情報の指標として、所定の解析セグメントにおける下記の値(1)〜(8)のいずれかを用いることを特徴とする前記請求項4〜12のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(2)速度の標準偏差SD
(3)速度の変動係数CV(即ち平均速度Aveに対する速度の標準偏差SDの比)
(4)a×加速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(5)a×速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(6)a×速度の変動係数CV+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(7)k×加速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数)
(8)k×速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数)
本発明は、領域を区分する第1の車両情報の指標を例示したものである。
(14)請求項14の発明は、前記生体情報の指標として、所定の解析セグメントにおける下記の値(1)〜(6)のいずれかを用いることを特徴とする前記請求項1〜13のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(2)心拍数の変動係数CV(即ち平均心拍数Aveに対する心拍数の標準偏差SD
の比)
(3)a×心拍数の標準偏差SD+b×平均心拍数Ave(但し、a、bは寄与度)
(4)a×心拍数の標準偏差SD+b×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、a、bは寄与度)
(5)k×心拍数の標準偏差SD×平均心拍数Ave(但し、kは係数)
(6)k×心拍数の標準偏差SD×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、kは係数)
本発明は、領域を区分する第1の生体情報の指標を例示したものである。
(16)請求項16の発明は、前記運転者の心拍数が、以前体調が悪かった時にデータベースに登録した所定の範囲に連続して入った場合に体調が悪いと判断することを特徴とする前記請求項1〜14のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(17)請求項17の発明は、前記所定の範囲は、前記運転者の(平均心拍数±k×標準偏差(kは係数))であることを特徴とする前記請求項15又は16に記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(18)請求項18の発明は、前記所定の運転期間において、前記区分された領域での前記運転の活性度を示すデータの占有率を表示することを特徴とする前記請求項1〜17のいずれかに記載の運転者状態検出装置を要旨とする。
(19)前記請求項1〜18のいずれかに記載の運転者状態検出装置の機能を、コンピュータにより実現するためのプログラムを要旨とする。
このようなプログラムの場合、例えば、FD、MO、DVD−ROM、CD−ROM、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして起動することにより用いることができる。この他、ROMやバックアップRAMをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として本プログラムを記録しておき、そのROMあるいはバックアップRAMをコンピュータに組み込んで用いても良い。
図1に示す様に、車両(自動車)には、周知のマイクロコンピュータを主要部とする電子制御装置(ECU)である運転者状態検出装置1が搭載されている。
尚、この第2の車両情報としては、図6に示す様に、温度センサによる外気温や内気温の情報、GPSによる位置情報、VICSによる渋滞情報等、連続運行距離や連続運行時間の情報、レインセンサによる雨の有無の情報、乗員検知センサによる乗員の有無の情報、オーディオやラジオのオン・オフの情報、カレンダー情報、時間情報などが挙げられる。
b)次に、運転者の活性度を示すために用いられる区分領域の原理等について説明する。
・また、運転者の活性度を示すために用いられる区分領域については、図3に示すものを採用できる。
(2)心拍数の変動係数CV(=(心拍数の標準偏差SD/平均心拍数Ave)×100)
(3)a×心拍数の標準偏差SD+b×平均心拍数Ave(但し、a、bは寄与度)
(4)a×心拍数の標準偏差SD+b×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、a、bは寄与度)
(5)k×心拍数の標準偏差SD×平均心拍数Ave(但し、kは係数)
(6)k×心拍数の標準偏差SD×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、kは係数)
尚、前記所定期間の平均心拍数Ave’としては、運転者の日中の平均心拍数や、運転開始直後の数分間のまだ明らかに覚醒している状態の平均心拍数を採用できる。また、継続的に計測を実施することにより、前記所定期間の平均心拍数Ave’としては、運転者の日内(週内、年内)の変動を考慮したものとすることができる。例えば帰宅時間の運転の場合には、過去の帰宅時間の平均心拍数を採用でき、例えば水曜日の運転だとすると、過去の水曜日の日中の平均心拍数を採用できる。
(2)速度の標準偏差SD
(3)速度の変動係数CV(=(速度の標準偏差SD/平均速度Ave)×100)
(4)a×加速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(5)a×速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(6)a×速度の変動係数CV+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(7)k×加速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数)
(8)k×速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数)
・また、本実施例では、前記図2及び図3に示す様な二次元的なデータの分布による解析だけでなく、図5に示す様に、3次元的なデータの分布により解析を行う。
・その上、本実施例では、前記図2〜図5の様に領域を区分する閾値、即ち第1の生体情報の閾値(生体情報閾値)及び時間軸の区分の閾値(時間領域閾値)を、図6に示す様な第2の生体情報及び第2の車両情報に基づいて変更する。
具体的には、図6に示す様に、センサ等の各種の情報源から得られる情報を、安全な状態を示す情報と注意すべき状態とを示す情報とに分け、閾値を変更する際の寄与度(閾値を算出する際の重み付けの値)を設定する。
閾値=A×外気温+B×位置情報+C×VICS情報+・・・(1)
・また、本実施例では、測定された心拍数に基づいて、前記図6に記載された体調予測を行う。
c)次に、運転者状態検出装置1にて行われる処理等を説明する。
つまり、第1の車両情報(例えば加速度の標準偏差SD)及び第1の生体情報(例えば心拍数の標準偏差SD)のデータが、前記領域A〜Dのどこの領域に入るかどうかを、生体情報閾値や車両情報閾値により判定する。
続くステップ140では、複数の解析セグメントのデータから、前記領域C及び領域Dにおける停滞時間(又は頻度)が、時間領域閾値を超えているかどうかを判定する。ここで肯定判断されるとステップ150に進み、一方否定判断されるとステップ160に進む。
d)次に、本実施例による効果を説明する。
従って、運転者の活性度を極めて精度良く検出できるという顕著な効果を奏する。
e)次に、本実施例の応用例を説明する。
(1)例えば前記図8の処理に代えて図10のフローチャートに示す処理を行ってもよい。このステップ200〜250の処理は、前記図8のステップ100〜150の処理と同様であり、ここでは、ステップ260にて、前記ステップ170と同様な各領域の占有率の演算、表示の処理を行った後に、ステップ270にて、前記ステップ160と同様な計測終了の判定を行う。
(2)第1の生体情報(例えば心拍数)のみを用いて、図11(a)に示す様に、領域を2つに区分してもよい。また、第1の生体情報及び第1の車両情報を用いて、図11(b)に示す様に、領域を3つに区分してもよい。
(4)生体情報閾値や時間領域閾値を、第2の生体情報により変更する場合には、前夜の睡眠の質により各閾値を決定してもよい。
例えば、上述した運転者状態検出装置の機能を、コンピュータのプログラムにより実行される処理により実現したもの、即ち前記機能を実現するためのプログラムも本発明の範囲である。
3…脈波センサ
5…メモリ
7…車速センサ
9…他のセンサ類
11…警報機
Claims (19)
- 車両の運転者の生体状態を示す第1の生体情報によって、前記運転者の活性状態を示す活性度を、少なくとも高低2つの領域に区分する領域区分手段と、
該領域区分手段によって区分された領域に存在する前記運転者の活性度を示すデータに基づいて、前記運転者の活性状態を検出する状態検出手段と、
を備えたことを特徴とする運転者状態検出装置。 - 前記第1の生体情報として、前記運転者の心拍に関する情報を用いて、前記領域を区分することを特徴とする前記請求項1に記載の運転者状態検出装置。
- 前記第1の生体情報として、前記運転者の自律神経活動に関する情報を用いて、前記領域を区分することを特徴とする前記請求項1に記載の運転者状態検出装置。
- 前記第1の生体情報と、前記車両の挙動に関する第1の車両情報とに基づいて、前記活性度を示す領域を3以上の領域に区分することを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記領域を区分する閾値を、車両の運転者に係わる第2の生体情報及び/又は車両の運行に係わる第2の車両情報に基づいて設定することを特徴とする前記請求項1〜4のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記第2の生体情報及び/又は前記第2の車両情報を用いる場合には、それぞれの寄与度を加味することを特徴とする前記請求項5に記載の運転者状態検出装置。
- 前記第1の生体情報の領域を区分する閾値を、前記第2の車両情報により設定することを特徴とする前記請求項5又は6に記載の運転者状態検出装置。
- 前記第1の生体情報の領域を区分する閾値を、前記第2の生体情報により設定することを特徴とする前記請求項5又は6に記載の運転者状態検出装置。
- 前記区分された領域に、前記運転者の活性度を示すデータがどの程度の頻度又は時間停滞していたかを示す時間軸を加味して、時間領域の区分を行うことを特徴とする前記請求項1〜8のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記時間領域を区分する閾値を、前記第2の車両情報により設定することを特徴とする前記請求項9に記載の運転者状態検出装置。
- 前記時間領域を区分する閾値を、前記第2の生体情報により設定することを特徴とする前記請求項9又は10に記載の運転者状態検出装置。
- 前記区分された領域に存在する前記運転者の活性度のデータの状態に応じて、警報を発することを特徴とする前記請求項1〜11のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記車両情報の指標として、所定の解析セグメントにおける下記の値(1)〜(8)のいずれかを用いることを特徴とする前記請求項4〜12のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
(1)加速度の標準偏差SD
(2)速度の標準偏差SD
(3)速度の変動係数CV(即ち平均速度Aveに対する速度の標準偏差SDの比)
(4)a×加速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(5)a×速度の標準偏差SD+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(6)a×速度の変動係数CV+b×平均速度Ave(但し、a、bは寄与度)
(7)k×加速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数)
(8)k×速度の標準偏差SD×平均速度Ave(但し、kは係数) - 前記生体情報の指標として、所定の解析セグメントにおける下記の値(1)〜(6)のいずれかを用いることを特徴とする前記請求項1〜13のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
(1)心拍数の標準偏差SD
(2)心拍数の変動係数CV(即ち平均心拍数Aveに対する心拍数の標準偏差SD
の比)
(3)a×心拍数の標準偏差SD+b×平均心拍数Ave(但し、a、bは寄与度)
(4)a×心拍数の標準偏差SD+b×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、a、bは寄与度)
(5)k×心拍数の標準偏差SD×平均心拍数Ave(但し、kは係数)
(6)k×心拍数の標準偏差SD×(全平均心拍数Ave
−所定期間の平均心拍数Ave’)(但し、kは係数) - 前記運転者の心拍数が、所定の範囲外であった場合には、体調が悪いと判断することを特徴とする前記請求項1〜14のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記運転者の心拍数が、以前体調が悪かった時にデータベースに登録した所定の範囲に連続して入った場合に体調が悪いと判断することを特徴とする前記請求項1〜14のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記所定の範囲は、前記運転者の(平均心拍数±k×標準偏差(kは係数))であることを特徴とする前記請求項15又は16に記載の運転者状態検出装置。
- 前記所定の運転期間において、前記区分された領域での前記運転の活性度を示すデータの占有率を表示することを特徴とする前記請求項1〜17のいずれかに記載の運転者状態検出装置。
- 前記請求項1〜18のいずれかに記載の運転者状態検出装置の機能を、コンピュータにより実現するためのプログラム。
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