JP2012104068A

JP2012104068A - 運転者監視装置

Info

Publication number: JP2012104068A
Application number: JP2010254355A
Authority: JP
Inventors: Yuki Masuya; 勇希舛屋; Shigeyuki Iwami; 成行石見
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】属人性・運転阻害性が低く、且つ、検出率が高い運転者監視装置を提供する。
【解決手段】座圧検出手段５は、座面に掛かる圧力を検出する。座面調節手段４は、座面を傾ける。状態推定手段３は、座圧検出手段５の検出結果から車両運転者の状態を推定する。警告手段６は、状態推定手段３が推定した結果に基づいて車両運転者に警告を発する。状態推定手段３は、前記座面調節手段４によって前記座面を傾けたときに、車両運転者が無意識的に行う姿勢修正動作を前記座圧検出手段５で検出し、車両運転者の状態を推定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両運転者の状態を監視する運転者監視装置に関するものである。

従来より、運転者監視装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる運転者監視装置は、運転席の重量分布状況に基づいて、車両運転者の覚醒度の低下を検出すると共に、撮像手段を併用して車両運転者の瞬きを検出することで検出精度を上げるものである。

一般に、車両運転者の状態を検出する方法を大きく分類すると、車両運転者の生体信号を用いる方法と、車両運転者の身体的反応を用いる方法とがある。前者は生体信号を直接測定するので、車両運転者人間の状態を精度良く検出することができるが、各種センサを車両運転者に装着したり、車両の特定の部位への接触が必要であったりと車両運転者に対する負荷が大きく、安全のための装置でありながら運転に対しての注意の欠落を招いてしまう虞があった。また、近年では非接触で生体信号を検出する技術もあるが、未だ実用化レベルには至っていない。このような背景から、運転者監視装置としては、身体的反応を検出することで車両運転者の運転を妨げないようなシステムの開発が必要となっている。

特開２００８−５９０５６号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された運転者監視装置では、車両運転者に左右される要素が未だ大きいのが現状である。例えば、撮像素子による車両運転者の撮像に関しては、前記特許文献１に記載されているように、車両運転者がサングラスをかけていたり、透明な眼鏡をかけている場合でも外の景色が眼鏡のレンズに写り込むなどの原因で、撮像素子が運転者の瞬きを撮影することが困難となる状況が発生することがあり、また、運転姿勢そのものも車両運転者固有のものであり、車両運転者の特性の違いによる検出率の低下が問題であった。
本発明は、属人性・運転阻害性が低く、且つ、検出率が高い運転者監視装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、座面に掛かる圧力を検出する座圧検出手段と、前記座面を傾ける座面調節手段と、前記座圧検出手段の検出結果から車両運転者の状態を推定する状態推定手段と、前記状態推定手段が推定した結果に基づいて車両運転者に警告を発する警告手段と、を備えた運転者監視装置であって、前記状態推定手段は、前記座面調節手段によって前記座面を傾けたときに、車両運転者が無意識的に行う姿勢修正動作を前記座圧検出手段で検出し、前記車両運転者の状態を推定するものである。

また、本発明は、車両情報を取得する車両情報収集手段と、座面に掛かる圧力を検出する座圧検出手段と、前記座面を傾ける座面調節手段と、前記座圧検出手段の検出結果から車両運転者の状態を推定する状態推定手段と、前記状態推定手段が推定した結果に基づいて車両運転者に警告を発する警告手段と、を備えた運転者監視装置であって、前記状態推定手段は、前記座面調節手段によって前記座面を傾けたときに、車両運転者が無意識的に行う姿勢修正動作を前記座圧検出手段で検出すると共に、前記車両情報収集手段より得られた前記車両情報と組み合わせることにより、車両運転者の状態を推定するものである。

また、本発明は、前記車両情報収集手段は、加速度，速度，操舵角のうち少なくとも一つ以上を取得するものである。

反射行動によって車両運転者の状態を推定することにより、車両運転者特性による検出率の低下が小さい。

本発明の実施形態を示すブロック図。同上実施形態を示す状態遷移図。同上実施形態を示すフロー図。同上実施形態を示す圧力センサの配置図。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。運転者監視装置１は、操作部２，制御部（状態推定手段）３，傾動部（座面調節手段）４，座圧検出部（座圧検出手段）５，警告部（警告手段）６，車両情報収集部（車両情報収集手段）７から構成されている。

操作部２は、押しボタンスイッチ２ａを有している。制御部３は、マイクロコンピュータから構成され、押しボタンスイッチ２ａが押下されたことを示す信号が操作部２より入力されると電源が入る。傾動部４は、車両運転者のシートの座面に取り付けられたアクチュエータから構成され、電源が投入されると制御部３より動作信号が送られ、この動作信号に応じて座面を緩やかに一定のペースで、軸Ａを中心として左右に傾ける。傾動部４は、座面とアクチュエータとが一体となっていても良いし、座面とアクチュエータとが別体となっていても良い。

座圧検出部５は、圧力センサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから構成され、座面の４箇所に配置される（図４参照）。座圧検出部５の各圧力センサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、シートの座面に加わる圧力を検出し、制御部３に圧力データを出力する。制御部３は、座圧検出部５より得られた圧力データと、傾動部４による座面の傾きとから車両運転者の状態を判断する。

警告部６は、例えば次のような場合に、制御部３からの警告信号に基づいて警告を発する。（１）座面を下げた側の圧力センサの値が基準値より大きい状態が一定時間続いたとき（覚醒度低下）、（２）座面の傾動角に寄らず方側の圧力センサの値が基準値より大きい状態が一定時間続いたとき（機器操作、脇見）、（３）短時間内の急激な圧力変化の回数が多い状態にあるとき（疲れ、眠気）

車両情報収集部７は、加速度センサ，ＣＡＮ等の車内ネットワークからなり、３軸の加速度情報および車速を取得する。制御部３は、加速度情報を取得圧力データの補正に、車速情報は動作モードの判定に夫々用いる。

図２は、運転者監視装置１の動作モードの移行を示す状態遷移図である。基準姿勢取得モードＭ１から時間Ｔが経過すると状態検出モードＭ２に移行する。状態検出Ｍ２において、車速が「０」ときに停車時測定モードＭ３に移行する。停車時測定モードＭ３において、停止時測定車速が「０」でないときは状態検出Ｍ２に移行する。

図３は、運転者監視装置１の動作を示すフロー図である。押しボタンスイッチ２ａを押下すると、傾動部４が起動する（ステップＳ１１）。制御部３は、傾動部４の起動から時間Ｔの間は車両運転者の基準姿勢を読み取るため、傾動部４を作動させ、圧力データの時間変化と時間に対する傾動角の基準データを取得する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。制御部３は、座圧検出部５の圧力センサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ５から、各圧力値を取得すると共に、車両情報収集部７から入力した加速度情報に応じて、圧力値を補正する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。制御部３は、現在の座面の角度での圧力値を更新する（ステップＳ１６）。

制御部３は、圧力値が基準値以上か否か判断し、圧力値が基準以上のときは、超過カウンタを「＋」にして、圧力値が基準値未満のときは、ステップＳ１９に進む（ステップＳ１７，Ｓ１８）。制御部３は、圧力値が基準値から所定割合（以下、Ｘ％と記す）以上であったときは、覚醒努力カウンタを「＋」にして、圧力値がＸ％以上でなかったときは、ステップＳ２１に進む（ステップＳ１９，Ｓ２０）。

所定時間Ｔｃが経過していないときは、ステップＳ１４に戻り、所定時間Ｔｃが経過したときは、ステップＳ２２に進む（ステップＳ２１）。座面を下げた側の超過カウンタが一定値以上のとき、片側の超過カウンタが一定値以上とき、または、覚醒努力カウンタが一定値以上ときは、警告部６にて警告を発する（ステップＳ２２〜Ｓ２５）。座面を下げた側の超過カウンタが一定値以上、片側の超過カウンタが一定値以上、覚醒努力カウンタが一定値以上の何れにも該当しないときは、ステップＳ１４に戻る。

一般的に、信号待ち等の短時間停車においては運転姿勢を維持する傾向にあり、このような短時間停車における重心の偏りや姿勢変更が頻繁に生じた場合は長時間の着座、運転により疲れが蓄積されるなど体調が優れない状態と推定される。本実施形態では、制御部３が上記の状態を検出したとき、警告部６より警告を発する。

運転者監視装置１は、シートの座面に加わる圧力分布そのものを検出するのではなく、刺激に対しての圧力変化を見ることで車両運転者が反射的に行う行動に付随して起こる現象を検出する。ここで利用する反射的行動は姿勢反射として知られており主に医療・介護分野での認知度が高く、この現象を車載製品に利用することで新しい検出システムの開発に成功したものである。更に上記の刺激を最小限に抑えることで車両運転者の意識に上らないようなシステムとなっており、運転に対しての注意力を阻害しない。加えて反射行動は誰もが行うものなので運転者の違いによる検出率の低下が最小限であり、信頼性が高い。また、カメラを用いない構成のため、安価でかつ簡易なシステムとなっている。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、本実施形態では音声による警告を行ったが、表示器からの発光等でも良い。また、車両情報収集部７は、加速度，速度，操舵角のうち少なくとも一つ以上を取得するものであれば良い。また、圧力センサの設置位置、個数等は、本実施形態に限定されない。

１運転者監視装置
３制御部（状態推定手段）
４傾動部（座面調節手段）
５座圧検出部（座圧検出手段）
６警告部（警告手段）
７車両情報収集部（車両情報収集手段）

Claims

座面に掛かる圧力を検出する座圧検出手段と、前記座面を傾ける座面調節手段と、前記座圧検出手段の検出結果から車両運転者の状態を推定する状態推定手段と、前記状態推定手段が推定した結果に基づいて車両運転者に警告を発する警告手段と、を備えた運転者監視装置であって、
前記状態推定手段は、前記座面調節手段によって前記座面を傾けたときに、車両運転者が無意識的に行う姿勢修正動作を前記座圧検出手段で検出し、前記車両運転者の状態を推定することを特徴とする運転者監視装置。
車両情報を取得する車両情報収集手段と、
座面に掛かる圧力を検出する座圧検出手段と、前記座面を傾ける座面調節手段と、前記座圧検出手段の検出結果から車両運転者の状態を推定する状態推定手段と、前記状態推定手段が推定した結果に基づいて車両運転者に警告を発する警告手段と、を備えた運転者監視装置であって、
前記状態推定手段は、前記座面調節手段によって前記座面を傾けたときに、車両運転者が無意識的に行う姿勢修正動作を前記座圧検出手段で検出すると共に、前記車両情報収集手段より得られた前記車両情報と組み合わせることにより、車両運転者の状態を推定することを特徴とする運転者監視装置。
前記車両情報収集手段は、加速度，速度，操舵角のうち少なくとも一つ以上を取得することを特徴とする請求項1または請求項２に記載の運転者監視装置。