JP2010061596A - Awakening device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車運転中の運転者が睡魔に襲われ事故が生じる可能性が高くなった時、緊急処置をもって運転者を強制覚醒させる装置に関するものである。 The present invention relates to a device for forcibly awakening a driver with an emergency measure when a driver driving a car is attacked by a sleeper and an accident is likely to occur.
現代の車社会において、交通事故、その中でもとりわけ追突事故が多い。睡眠不足あるいは疲労からくる運転者の瞬間的睡魔による事故発生、脇見運転あるいは考え事で運転に集中していない状態で生じる追突事故発生が非常に多い。これらの交通事故を少しでも減少させることは現代の命題である。 In the modern automobile society, there are many traffic accidents, especially rear-end collisions. There are a lot of accidents caused by lack of sleep or fatigue caused by a driver's instantaneous sleep, rear-end collisions or side effects, or rear-end collisions that occur when not concentrating on driving. Reducing these traffic accidents as much as possible is a modern proposition.
走行中の自車と前方車との距離測定や、接近度が予め設定された設定値を超えて危険区域内に入った時や、カメラの映像がセンターラインを越した走行状態になった時に、警報表示(特開2006―192999)、警報音(特開平10−309958)、座席振動(特開平7−108846)、加熱・冷風による警報(特開2004―290499、特開2004―50888、特開平9−173458)などを発するシステムや、覚醒用芳香剤の利用(特開平11−310054)などについて実用化検討が進み、一部では実用化されている。
しかしながら、これらの対策は必ずしも睡魔に襲われた際に瞬間的に覚醒できるとは限らない。このため、体感的に危険状況を知らせることがもっとも確実な方法であり、この実用化が課題であった。 However, these measures are not always able to wake up instantaneously when attacked by a sleeper. For this reason, it is the most reliable method to notify the danger situation sensibly, and this practical application has been a problem.
前記のように運転者に危険度を知らせる方法は上述のごとく数多く考案されているが、十分にその覚醒機能を発揮するには至っていない。本発明は、高圧水を運転者顔面及び頭部に浴びせることで確実且つ瞬時に覚醒させる機能を持った覚醒装置を提供するものである。より詳しくは、運転者の顔面及び頭部に向けてノズルから高圧ガスを利用して水を放出させるための放水タンクと、このノズルに設けられた放水開閉バルブを制御するバルブ駆動回路と、車両の異常走行状態を監視するための走行状態監視回路と、この監視回路からの出力信号を判定して前記バルブ駆動回路を動作させる制御回路とからなる自動車運転者のための覚醒装置を提供するものである。 As described above, many methods for informing the driver of the degree of danger have been devised as described above, but they have not yet fully exhibited their awakening functions. The present invention provides an awakening device having a function of awakening surely and instantaneously by putting high-pressure water on a driver's face and head. More specifically, a water discharge tank for discharging water using high-pressure gas from the nozzle toward the driver's face and head, a valve drive circuit for controlling a water discharge opening / closing valve provided in the nozzle, and a vehicle A wake-up device for a motor vehicle driver comprising a driving state monitoring circuit for monitoring the abnormal driving state of the vehicle and a control circuit for operating the valve driving circuit by determining an output signal from the monitoring circuit It is.
運転時、睡魔に襲われた瞬間の居眠りが大きな交通事故を誘発するケースが多い。危険発生直前に、瞬時に覚醒させ、且つ覚醒後、再び睡魔に襲われることなく正常運転を維持させる方法は運転者の顔面及び頭部に水をかけることが最適な覚醒手法である。加えて水のかかった衣類の着用は着心地が悪く睡魔に襲われることはない。運転者にとって、最も確実に覚醒させ、且つ覚醒状態を長時間維持することができる。 When driving, falling asleep at the moment of sleepiness often induces major traffic accidents. A method for awakening instantaneously immediately before the occurrence of a danger and maintaining normal driving without being attacked by a sleeper again after waking up is the most appropriate awakening method by applying water to the driver's face and head. In addition, wearing clothes with water is not comfortable and will not be attacked by sleepiness. It is possible for the driver to wake up most reliably and maintain the wakeful state for a long time.
自動車のエンジン回転を利用して小型コンプレッサで高圧空気を高圧空気タンクに蓄え、電磁弁を介して水タンクに直結する。水タンクの一方は運転者前面上部に固定された水噴射ノズルに配管接続され、追突の危険がある場合、あるいは自車がセンターラインを越えた状態などで危険信号発生回路から警報信号が発せられたとき前述の電磁弁が作動し、高圧空気タンクの空気圧力により水タンク内の水を水噴射ノズルより運転者の顔面及び頭部に吹き付けることで瞬間的に運転者を覚醒させるものである。 High-pressure air is stored in a high-pressure air tank with a small compressor using the engine rotation of the automobile, and directly connected to the water tank via a solenoid valve. One of the water tanks is connected to a water injection nozzle fixed at the upper front of the driver, and a warning signal is issued from the danger signal generation circuit when there is a risk of rear-end collision or when the vehicle crosses the center line. In this case, the above-described solenoid valve is operated, and the water in the water tank is sprayed from the water jet nozzle onto the face and head of the driver by the air pressure of the high-pressure air tank, so that the driver is awakened instantaneously.
以下、本発明が特徴とする覚醒装置の第1の実施例を図1にしたがって説明する。 Hereinafter, a first embodiment of a wake-up device, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG.
図1は本発明の構成を示すブロック線図であり、図中、1は前方距離センサー、2は前方計測回路、3は危険度解析回路である。4は監視用カメラで前方のセンターライン等を監視するものであり、5は識別回路で正常運転状態にあるか否かの識別を行うものである。8はタイマー回路、9はバルブ駆動回路である。危険度解析回路3からの指令信号によりタイマー回路8により予め設定された時間、バルブ駆動回路9を作動させる。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, in which 1 is a front distance sensor, 2 is a front measurement circuit, and 3 is a risk analysis circuit. Reference numeral 4 is a monitor camera for monitoring the front center line and the like, and 5 is an identification circuit for identifying whether or not the vehicle is in a normal operation state. 8 is a timer circuit, and 9 is a valve drive circuit. In response to a command signal from the risk analysis circuit 3, the valve drive circuit 9 is operated for a time preset by the timer circuit 8.
10は電磁バルブであり、バルブ駆動回路9が作動している時間のみ作動し、接続されている配管ラインをON状態、即ち導通状態にする。11はコンプレッサで高圧空気を蓄えており、12は水タンクである。21は運転者で、18は水噴射ノズル、20は圧力調整器であり、電磁バルブ10が作動している間、コンプレッサ11の高圧空気によって押し出された水タンク12内の水が圧力調整器20で圧力調整された圧力で水噴射ノズル18から勢いよく運転者21の顔面及び頭部に向けて噴射注水される。13は給水ポートであり、14は水タンク12のキャップである。15,16,17および22は構成機器を結ぶ配管である。以上が本発明の重要な構成要素である。
図2は右ハンドルの運転者側からみた本発明の覚醒装置を設置した状態を示したものである。図中、19はコンプレッサ駆動用ベルトであり、エンジン回転から高圧空気源となるコンプレッサ11を回転駆動させるものである。図3は図2の水タンク12の部分を拡大詳細化した図であり、水タンク12には給水ポート13とキャップ14が備えられている。図4は本発明の覚醒装置を取付けた車の正面図であり、前方距離センサー1とカメラ4が最前部に取付けられた状態を示している。図中、21は運転者であり、31は車体である。図2及び図4はともに運転異常時において水噴射ノズル18から運転者の顔面及び頭部に向けて噴射注水された状態を示したものである。
FIG. 2 shows a state in which the awakening device of the present invention is installed as seen from the driver side of the right steering wheel. In the figure,
交通事故の中に占める追突、あるいは車線逸脱による事故の割合は高い。その事故の要因は、居眠り運転、わき見運転など運転者が運転に集中していないことによる。運転者の居眠りに対する覚醒機能に関して多くの提案が出されているが、一部実用化されているにすぎない。本発明は、簡単な機構で運転者を確実に運転に集中できる精神状態にし、且つ、眠気の繰り返しを起こさせない覚醒装置を提供するものである。追突に関しては、眠気などにより前方の車に追突したり、また車線を逸脱する場合がある。正面衝突は、一般にセンターラインを超えて対向車線の入った場合に多く生ずる。 The ratio of rear-end collisions or lane departures in traffic accidents is high. The cause of the accident is that the driver is not concentrating on driving such as snoozing driving and side-by-side driving. Many proposals have been made regarding the awakening function for a driver's sleep, but only a part has been put into practical use. The present invention provides a wake-up device that brings a driver to a mental state that can concentrate on driving with a simple mechanism and does not cause repeated drowsiness. With respect to rear-end collision, there may be a rear-end collision with a car ahead or due to sleepiness. A frontal collision generally occurs when an oncoming lane is entered beyond the center line.
図1、図2および図4に示す機能は、ふとした一瞬の眠気により前方の車に追突の可能性が高い場合、及び車線を逸脱してセンターラインを越えて対向車線に入り込んだり、歩道に乗り入れる直前に運転手を覚醒させるための機能およびその機能を働かしめる構成機器の配置を示したものである。詳細説明のため一例を次ぎに記す。前方を走る車との距離は、前方距離センサー1で検出され、前方計測回路2に伝達されて車間距離を常時計測している。前方計測回路2の前方車との距離信号は、絶えず危険度解析回路3に伝達される。危険度解析回路3は前方車との距離が、予め設定した前方車との距離S内に入り、且つ単位時間Δt当たりの前方車との距離接近度yが接近許容値zを越えた時、運転者に覚醒を促すためタイマー回路8に信号を出し、タイマー回路8で設定された時間バルブ駆動回路9により電磁バルブ10を作動させる。即ち、タイマー回路8で設定された時間だけバルブを「開」状態にしてコンプレッサ11の高圧空気により水タンク12内に蓄えられた水が圧力調整器20で設定された水圧で水噴射ノズル18から勢いよく運転者の顔面及び頭部に向けて噴射注水される。これにより運転者は確実に覚醒するのみならず、上半身衣服の上部が保水状態になるため、短時間内に再度眠気が生ずる可能性は極めて低くなる。運転者は水噴射ノズル18から噴射注水された水の車内清掃や衣服の着替えなどのためパーキングエリアに立ち寄らざるをえない状態となるため、安全な場所で駐車して睡眠を取ることができる。
The functions shown in FIGS. 1, 2, and 4 are used when there is a high possibility of a rear-end collision with the car ahead due to sudden sleepiness, and when the vehicle deviates from the lane and crosses the center line into the opposite lane or enters the sidewalk It shows a function for awakening the driver immediately before and an arrangement of components that make the function work. An example is given below for detailed explanation. The distance from the vehicle running ahead is detected by the
前方を監視するカメラ4は進行方向のセンターラインおよび歩道ラインを監視し、カメラ映像を識別回路5に伝達する。識別回路5では走行中の自車がセンターラインや歩道用ガードを含む歩行者ライン内に入っているか否かを絶えずチェックし、これらのラインから逸脱するや直ちに危険度解析回路3に逸脱状態を伝える信号を伝達する。危険度解析回路3では、走行速度が予め定められた設定値A(km/h)を越えている状態か否かを判定し、A(km/h)を越えた速度でセンターラインあるいは歩行者ラインを越えた場合、タイマー回路8に出力信号を伝達し、上記追突回避と同様水噴射ノズル18から勢いよく運転者の顔面及び頭部に向けて噴射注水し運転者を覚醒させる。
The camera 4 monitoring the front monitors the center line and the sidewalk line in the traveling direction, and transmits the camera image to the
図8は危険時運転者の顔面及び頭部に向けて噴射注水される状態の拡大図である。図2、図4及び図8は水噴射ノズルが1個の状態を示しているが、図9に示す23は水噴射ノズルであり、複数の水噴射ノズルを備えることにより、確実に運転者を覚醒させることが可能となる。なお、上記説明では運転者21に向けて水噴射ノズル18、23から噴射注水している状態を示しているが、正常時には噴射ノズルが直接見えないようカバーを付けるとか、あるいはサンバイザーの後部にセットし、運転異常時にこれらのカバーあるいはサンバイザーを移動させ水噴射する機能も容易に考えることができるが、これは本発明の主要目的から逸脱する範囲でるため、ここではその説明を行わない。
FIG. 8 is an enlarged view of a state in which water is sprayed toward the face and head of the driver in danger. 2, 4, and 8 show a state where there is one water injection nozzle,
以上述べたように本発明による覚醒装置は、運転者を確実に、且つ瞬時に覚醒させることができ、本覚醒装置作動後は睡魔に襲われることなく正常運転ができることを可能とする装置を提供する。 As described above, the wake-up device according to the present invention provides a device that can wake up the driver surely and instantaneously, and can operate normally without being attacked by a sleeper after the wake-up device is activated. To do.
本発明が提供する覚醒装置の第2の実施例を図5、図6および図7にしたがって説明する。上記実施例1では本発明の覚醒装置が予め自動車本体に備え付けられた状態を示してその詳細を説明したが、実施例2においては本発明の覚醒装置をキット化して、既存自動車に取付けられることを目的としたものである。このため、基本機能においては実施例1と比較し差異はない。図5はキット化した本発明装置の機能をブロック線図で示したものである。図中、50は覚醒器キット、51は前方距離センサー、52はカメラ、54,55はコネクタでこれらセンサー類と覚醒器セット50とを接続するものである。57は前方計測回路、58は識別回路であり、これらは実施例1で述べた前方計測回路2、識別回路5と同じ機能を有している。同様に60は危険度解析回路、61はタイマー回路、62はバルブ駆動回路、63は電磁バルブ、64は水タンク、65は小型高圧ボンベ、66は給水口キャップ、67は高圧空気供給用ポート、68は噴射接続ポートである。70は電源プラグ、71は電源コネクタで覚醒器50を駆動させるための電気を供給する。73は圧力調整器、69は水噴射ノズルであり、82〜87は配管で小型高圧ボンベ65から水噴射ノズル69の間の構成機器を結ぶものである。小型高圧ボンベの蓄圧されるガスは空気あるいは無毒、不燃性のものである。
A second embodiment of the awakening device provided by the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the awakening device of the present invention is shown in detail in a state where the waking device of the present invention is provided in advance in the vehicle body. However, in the second embodiment, the waking device of the present invention is made into a kit and attached to an existing vehicle. It is aimed at. For this reason, there is no difference in basic functions compared to the first embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing the function of the kit of the present invention. In the figure, 50 is an awakening device kit, 51 is a front distance sensor, 52 is a camera, and 54 and 55 are connectors for connecting these sensors and the awakening device set 50. 57 is a front measurement circuit, and 58 is an identification circuit, which have the same functions as the front measurement circuit 2 and the
これらの機能は実施例1で述べた危険度解析回路3、タイマー回路8,バルブ駆動回路9、電磁バルブ10、水タンク12と同じ機能を有している。図6はキット化した本装置を車体に取付けた状態を示したものであり、機能的には図2に示す機能に相当する。図7はキット化した部分の拡大詳細図であり、図中72は保持金具で小型高圧ボンベ65を固定するためのものである。図6及び図7では電源プラグ70が宙ぶらりんな状態に描かれているが、これは車体の電源部に接続され覚醒器キット50の駆動用電源となる。
These functions have the same functions as the risk analysis circuit 3, the timer circuit 8, the valve drive circuit 9, the
実施例2に示す本発明覚醒装置のキット化は、既存自動車に取付けられることを目的で考案されたものであり、夜間走行が多い既存の貨物運送車などに簡単に取付けることができる。小型車においてもセッティングは可能であり、居眠り、わき見運転での非常事態に素早く反応して運転者に水噴射することで覚醒させることができる。 The kit of the awakening device of the present invention shown in the second embodiment is devised for the purpose of being attached to an existing automobile, and can be easily attached to an existing freight vehicle that frequently travels at night. Setting is possible even in a small car, and it can be awakened by responding quickly to an emergency in a side-by-side driving and jetting water to the driver.
従来の覚醒装置は、運転者の居眠りを一時的に覚醒させることは可能である。しかしながら長時間運転時には、光、音、振動、臭気、ガム、飲物などによる一時的覚醒では順次体の反応が鈍くなり、覚醒機能の効果が順次低下する。これら従来の覚醒機能を複合的に持たせることにより運転者を眠気から脱せさせることは可能であるが、機構が複雑化し、且つ設置費用対効果が大きく悪化する。本発明による装置は、噴射した水が顔面や頭部のみならず上着並びに下着を濡らすことに大きな特徴を有している。濡れた下着の着衣は運転者にとって長期間眠気を感じさせない状態となり、パーキングエリアに入り、停車した状態で下着を着替えなければならない。このため、パーキングエリアまで確実に覚醒状態を保つことが可能となる。 Conventional awakening devices can temporarily awaken a driver's sleep. However, when driving for a long time, the body's reaction gradually becomes dull in the temporary awakening due to light, sound, vibration, odor, gum, drinks, etc., and the effect of the awakening function gradually decreases. Although it is possible to take the driver out of drowsiness by providing these conventional awakening functions in combination, the mechanism becomes complicated and the installation cost effectiveness is greatly deteriorated. The device according to the invention has the great feature that the sprayed water wets not only the face and head but also the outerwear and underwear. The wet underwear will not let the driver feel sleepy for a long period of time, enters the parking area, and must change the underwear while the vehicle is stopped. For this reason, it is possible to reliably keep the awake state up to the parking area.
本装置の機能について、これまでは運転者の居眠りあるいは不注意運転についてそれに繋がる事故防止の面で本発明の特徴を述べてきたが、本発明は高齢者の事故防止運転にもその機能を発揮する。人間は高齢になるほど注意力、反射機能、瞬発力が低下するため、事故発生に繋がるケースが増加する。また、光、音、臭気などに対する感応力も年齢とともに低下するため、これらを覚醒機能として備えた車では瞬時に覚醒させることが難しくなる。また、光や音に関して身体障害をもつ運転者にたいしても、本発明の装置は眠気、わき見、追突危険などに関して瞬時に覚醒並びに危険感知を確実に行える特徴を備えている。 Regarding the functions of this device, the features of the present invention have been described so far in terms of preventing accidents leading to driver's sleep or careless driving, but the present invention also demonstrates its functions for accident prevention driving of elderly people. To do. As humans become older, their attention, reflex function, and instantaneous power decrease, and the number of cases leading to the occurrence of accidents increases. In addition, since the sensitivity to light, sound, odor and the like also decreases with age, it is difficult to wake up instantaneously in a vehicle equipped with these as wake-up functions. In addition, even for a driver who has a physical disability with respect to light and sound, the device of the present invention has a feature that can instantly awaken and reliably detect danger regarding drowsiness, side effects, rear-end collision danger, and the like.
以上述べたように、本発明による装置は運転者が以上状態に陥ったことを感知するや否や高圧水を運転者の顔面並びに頭部に噴射注水することにより、運転者を確実に覚醒させ、且つ覚醒状態を長時間保つことができるため、運転者の睡眠あるいは脇見運転から発生する交通事故を確実に減少させることが可能となる。 As described above, as soon as the device according to the present invention senses that the driver has fallen into the above state, the driver is surely awakened by spraying high-pressure water onto the driver's face and head. In addition, since the awake state can be maintained for a long time, it is possible to surely reduce traffic accidents caused by the driver's sleep or driving aside.
1 前方距離センサー
2 前方計測回路
3 危険度解析回路
4 監視用カメラ
5 識別回路
8 タイマー回路
9 バルブ駆動回路
10 電磁バルブ
11 コンプレッサ
12 水タンク
13 給水ポート
14 キャップ
15〜17、22 構成機器を結ぶ配管
18 水噴射ノズル
19 コンプレッサ駆動用ベルト
20 圧力調整器
21 運転者
31 車体
50 覚醒器キット
51 前方距離センサー
52 カメラ
57 前方計測回路
58 識別回路
60 危険度解析回路
61 タイマー回路
62 バルブ駆動回路
63 電磁バルブ
64 水タンク
65 小型高圧ボンベ
66 給水ポートキャップ
69 水噴射ノズル
70 電源プラグ
72 保持金具
73 圧力調整器
82〜87 構成機器を結ぶ配管
DESCRIPTION OF
Claims (4)
A water discharge tank for discharging water from the nozzle toward the driver's face and head using a high pressure gas tank, a valve drive circuit for controlling a water discharge opening / closing valve provided in the nozzle, and an abnormal running state of the vehicle 2. A wake-up device for a motor vehicle driver according to claim 1, wherein a running state monitoring circuit for monitoring the vehicle and a control circuit for operating the valve drive circuit by determining an output signal from the circuit are made into a kit.
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