JP2013069184A - 車両運転者状態判定装置及び車両運転者状態判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
車両に加速度が発生した場合においても、車両運転者の覚醒度を判定することができる車両運転者状態判定装置を提供する。
【解決手段】
車両の座面に圧力センサ2を備え、圧力センサ2の圧力データから重心点Rを検出し、カーブ進入・脱出時、または加速・減速時などのように車両に加速度がかかった場合、重心点Rが、ある基準重心点Oの周辺の領域である基準領域Eに収束するまでの収束時間ΔTcを測定し、収束時間ΔTcの長さにより車両運転者の覚醒度を判定する。
【選択図】 図3
車両に加速度が発生した場合においても、車両運転者の覚醒度を判定することができる車両運転者状態判定装置を提供する。
【解決手段】
車両の座面に圧力センサ2を備え、圧力センサ2の圧力データから重心点Rを検出し、カーブ進入・脱出時、または加速・減速時などのように車両に加速度がかかった場合、重心点Rが、ある基準重心点Oの周辺の領域である基準領域Eに収束するまでの収束時間ΔTcを測定し、収束時間ΔTcの長さにより車両運転者の覚醒度を判定する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、車両運転者の覚醒度を判定する車両運転者状態判定装置及び車両運転者状態判定方法に関するものである。
従来、車両運転者の覚醒度などを検出する装置として、特許文献1のようなドライバ状態検出装置が知られている。このようなドライバ状態検出装置は、車両のシート座面に圧力センサを設け、圧力センサで測定した車両運転者の体圧分布の時間変化から車両運転者の覚醒度を推定するものであり、体動が一定時間なければ、車両運転者の覚醒度が低いと判断するものである。
また、特にカーブ進入・脱出時、または加速・減速時などにおいては、体動を検出しても車両運動による外乱が発生するため、上記圧力センサで検出される体動のうち、加速度センサの検出した加速度より計算される車両振動に起因する体動を除去し、車両運転者の生理的な体動のみを検出するドライバ状態検出装置が開示されている。
また、特にカーブ進入・脱出時、または加速・減速時などにおいては、体動を検出しても車両運動による外乱が発生するため、上記圧力センサで検出される体動のうち、加速度センサの検出した加速度より計算される車両振動に起因する体動を除去し、車両運転者の生理的な体動のみを検出するドライバ状態検出装置が開示されている。
しかしながら、やはりカーブ進入・脱出時、または加速・減速時などにおいて、検出した体動から車両振動の外乱のみを、正確に除去することは困難であり、依然、外乱の影響により車両運転者の覚醒度を正確に判定するのが困難であり、上記のようなカーブ進入・脱出時、または加速・減速時などの外乱が生じる場合は、外乱を除去して異常を誤検出しないようにする、または上記のように車両振動が生じる場合は、状態検出をしないなど、車両にかかる加速度で車両運転者の体が振れるおそれのある場合は、消極的な状態判定を行っていた。
本発明は、前述の問題点に着目し、車両に加速度が発生した場合においても、車両運転者の覚醒度を判定することができる車両運転者状態判定装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、車両の座面に圧力センサを備え、前記圧力センサの圧力データから重心点を検出し、車両に加速度がかかった場合、前記重心点がある領域に収束するまでの収束時間を測定し、前記収束時間の長さにより車両運転者の覚醒度を判定する車両運転者状態判定手段を備えること、をその要旨とする。
すなわち、本発明は、車両の座面に圧力センサを備え、前記圧力センサの圧力データから重心点を検出し、車両に加速度がかかった場合、前記重心点がある領域に収束するまでの収束時間を測定し、前記収束時間の長さにより車両運転者の覚醒度を判定する車両運転者状態判定手段を備えること、をその要旨とする。
本発明は、前述した課題を解決するため、第1の発明は、車両の座面に設けられる圧力センサと、前記圧力センサの圧力データから重心点を算出する重心点算出手段と、前記重心点のうち、基準となる基準重心点を設定する基準重心点設定手段と、前記車両の運転中に所定の条件が達成されたか否かを検出するトリガー検出手段と、前記所定の条件が検出されてから、前記重心点が、前記基準重心点近傍に到達するまで、または前記基準重心点近傍で収束するまでの収束時間を測定する収束時間測定手段と、前記収束時間が定められた収束基準時間より長い場合、前記車両運転者の状態を異常と判定する車両運転者状態判定手段と、を備えるものであり、斯かる構成により、重心点の収束時間から車両運転者の覚醒度を判定することができる。
また、第2の発明は、前記所定の条件は、少なくとも前記車両に設けられた加速度センサにより所定の加速度が検出された場合、または前記車両のブレーキペダルが所定の速さで踏み込まれた場合、または前記車両のステアリングが所定の速さで操作された場合、または前記車両のアクセルペダルが所定の速さで踏み込まれた場合、のいずれかを満たしてなるものであり、斯かる構成により、カーブ進入・脱出時、または加速・減速時など、車両に加速度が生じた際においても、重心点の収束時間から車両運転者の覚醒度を判定することができる。
また、第3の発明は、前記座面を傾動させる第1傾動手段と、前記第1傾動手段の傾動後から、前記重心点が収束するまでの時間を測定する収束基準時間測定手段と、をさらに備える車両運転者状態判定装置において、前記基準重心点は、前記第1傾動手段の傾動後に前記重心点が収束する点であり、前記収束基準時間は、前記収束基準時間測定手段により測定された時間であるものであり、このように、第1傾動手段により車両座面を傾動させ、収束基準時間と基準重心点を設定することにより、車両運転者の生理的な体動の特徴(どれ位の時間で体勢を修復できるか、どの位置で重心を取ろうとするか)を検出でき、車両運転者に合わせた、より正確な覚醒度を判定することができる。
また、第4の発明は、前記所定の条件が達成した場合、前記座面を傾動させる第2傾動手段をさらに備えるものであり、斯かる構成により、車両運転者の体動が変わらないような小さな加速度が生じた場合でも、車両運転者の体動を促し、車両運転者の重心点の収束時間を検出することにより、車両運転者の覚醒度を判定することができる。
また、第5の発明では、前記収束時間を記憶する収束時間記憶手段と、前記収束時間が増加傾向であるか否かを判定する傾向判定手段と、前記傾向判定手段により前記収束時間が増加傾向であると判定された場合、前記車両運転者に警告情報を報知する報知手段と、をさらに備えるものであり、斯かる構成により、収束時間の傾向により、車両運転者の覚醒度の推移を検出し、覚醒度が低下している場合に、車両運転者に警告することができる。
また、第6の発明では、車両の座面に設けられる圧力センサと、前記座面に着座する車両運転者の状態を判定する車両運転者状態判定手段と、を有する車両運転者状態判定装置における車両運転者状態判定方法において、
前記圧力センサから前記車両運転者の重心点を算出する重心点算出ステップと、前記重心点のうち、基準となる基準重心点を設定する基準重心点設定ステップと、前記車両の運転中に所定の条件が達成されたか否かを検出するトリガー検出ステップと、前記所定の条件が検出されてから、前記重心点が、前記基準重心点近傍に到達するまで、または前記基準重心点近傍で収束するまでの収束時間を測定する収束時間測定ステップと、前記収束時間が定められた収束基準時間より長い場合、前記車両運転者の状態を異常と判定する車両運転者状態判定ステップと、を有する方法であり、斯かる構成により、重心点の収束時間から車両運転者の覚醒度を判定することができる。
前記圧力センサから前記車両運転者の重心点を算出する重心点算出ステップと、前記重心点のうち、基準となる基準重心点を設定する基準重心点設定ステップと、前記車両の運転中に所定の条件が達成されたか否かを検出するトリガー検出ステップと、前記所定の条件が検出されてから、前記重心点が、前記基準重心点近傍に到達するまで、または前記基準重心点近傍で収束するまでの収束時間を測定する収束時間測定ステップと、前記収束時間が定められた収束基準時間より長い場合、前記車両運転者の状態を異常と判定する車両運転者状態判定ステップと、を有する方法であり、斯かる構成により、重心点の収束時間から車両運転者の覚醒度を判定することができる。
車両に加速度が発生した場合においても、車両運転者の覚醒度を判定することができる車両運転者状態判定装置を提供する。
以下に、本発明の車両運転者状態判定装置100の実施形態を図を用いて説明する。図1は、本実施形態における車両運転者状態判定装置100の構成図である。本発明の車両運転者状態判定装置100は、制御回路1と、座圧検出部2と、車両加速度情報収集部3と、傾動装置4と、報知手段5と、を備える。
制御回路1は、プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory),ワークメモリとして使用される記憶手段としてのRAM(Random Access Memory),ROMのプログラムにしたがって制御動作を行なうCPU(Central Processing Unit),外部との信号の入出力を行うI/Oポート,およびこれらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成される回路である。なお、制御回路1が本発明の重心点算出手段,基準重心点設定手段,収束時間測定手段,収束基準時間測定手段,車両運転者状態判定手段,収束時間記憶手段,傾向判定手段に相当する。
座圧検出部2は、圧力センサ2a,2b,2c,2dから構成され、座席シート200の座面210にそれぞれ配設され、車両運転者が座席シート200に着座すると、圧力センサ2a,2b,2c,2dは、それぞれにかかる圧力に基づいた座圧データを制御回路1へ出力する。座圧検出部2は、座席シート200の座面210にかかる圧力が検出できればいいので、シート状の圧力センサを用いても良い。
車両加速度情報収集部3は、車両の加速度に関する信号を出力する加速度センサ、ブレーキペダルの踏み込み速度に応じた信号を出力するブレーキセンサ、アクセルペダルの踏み込み速度に応じた信号を出力するアクセルセンサ、ステアリングの回転角速度に応じた信号を出力するステアリングセンサ、から構成され、車両に加速度がかかる契機を検出する。それぞれ出力した信号は、制御回路1に入力される。
加速度センサは車両にかかる前後左右にかかる加速度を検出する。
ブレーキセンサはブレーキペダルの踏み込み速度が速い場合、車両に後方向の加速度がかかるので、後方向の加速度契機を検出することができる。
アクセルセンサはアクセルペダルの踏み込み速度が速い場合、車両に前方向の加速度がかかるので、前方向の加速度契機を検出することができる。
ステアリングセンサはステアリングの回転角速度が速い場合、車両に左右方向の加速度がかかるので、左右方向の加速度契機を検出することができる。
本発明の車両加速度情報収集部3は、車両にかかる加速度契機を検出できればいいので、上記の検出方法に限らない。また、車両加速度情報収集部3が本発明のトリガー検出手段に相当する。
加速度センサは車両にかかる前後左右にかかる加速度を検出する。
ブレーキセンサはブレーキペダルの踏み込み速度が速い場合、車両に後方向の加速度がかかるので、後方向の加速度契機を検出することができる。
アクセルセンサはアクセルペダルの踏み込み速度が速い場合、車両に前方向の加速度がかかるので、前方向の加速度契機を検出することができる。
ステアリングセンサはステアリングの回転角速度が速い場合、車両に左右方向の加速度がかかるので、左右方向の加速度契機を検出することができる。
本発明の車両加速度情報収集部3は、車両にかかる加速度契機を検出できればいいので、上記の検出方法に限らない。また、車両加速度情報収集部3が本発明のトリガー検出手段に相当する。
傾動装置4は、車両シート200に取り付けられたアクチュエータで構成され、制御回路1からの動作信号により、車両シート200を前後左右に傾けることが可能である。傾動装置4が本発明の第1傾動手段,第2傾動手段に相当する。
報知手段5は、制御回路1における車両運転者状態判定手段において、車両運転者の状態が異常と判定された際に、車両運転者及び同乗者に対して警告を行うものであり、視覚的に注意を促す表示部51と、聴覚的に注意を促す発音部52より構成される。
表示部51は、例えばドットマトリクス式の液晶パネルや有機ELパネルなど画像表示可能な表示パネルからなり、図示しない駆動ドライバや配線を介して制御回路1と接続され、制御回路1からの制御信号に基づいて、例えばシフトポジション、オド表示、残燃料量、トリップメータ、時計表示、瞬間燃費、平均燃費、航続可能距離、外部温度等からなる車両表示や車両運転者の状態異常を警告する警告表示を画像表示する。警告表示は、具体的に、例えば、液晶パネルにより表示される「覚醒度低下、運転注意」等の文字表示を点滅表示したり、液晶パネルのバックライトの色を赤色などにすることにより、車両運転者に注意を促す表示である。
発音部52は、音声を出力するスピーカーやブザー等で構成され、出力される音声は、具体的に、例えば、スピーカーから出力される「覚醒度が低下してします。車両を止め、休息を直ちに行って下さい」等の音声や、ブザーから出力される警告音等である。この場合、発音部52は、車速等を表示する車両用計器に内蔵するものであるが、例えば、車載音響機器のスピーカーを用いることも考えられる。
表示部51は、例えばドットマトリクス式の液晶パネルや有機ELパネルなど画像表示可能な表示パネルからなり、図示しない駆動ドライバや配線を介して制御回路1と接続され、制御回路1からの制御信号に基づいて、例えばシフトポジション、オド表示、残燃料量、トリップメータ、時計表示、瞬間燃費、平均燃費、航続可能距離、外部温度等からなる車両表示や車両運転者の状態異常を警告する警告表示を画像表示する。警告表示は、具体的に、例えば、液晶パネルにより表示される「覚醒度低下、運転注意」等の文字表示を点滅表示したり、液晶パネルのバックライトの色を赤色などにすることにより、車両運転者に注意を促す表示である。
発音部52は、音声を出力するスピーカーやブザー等で構成され、出力される音声は、具体的に、例えば、スピーカーから出力される「覚醒度が低下してします。車両を止め、休息を直ちに行って下さい」等の音声や、ブザーから出力される警告音等である。この場合、発音部52は、車速等を表示する車両用計器に内蔵するものであるが、例えば、車載音響機器のスピーカーを用いることも考えられる。
(車両運転者状態判定方法)
以上が、本発明における車両運転者状態判定装置100の構成であるが、これより本発明の車両運転者状態判定装置100における車両運転者状態判定方法の第1実施形態を図3乃至図9を用いて説明する。
以上が、本発明における車両運転者状態判定装置100の構成であるが、これより本発明の車両運転者状態判定装置100における車両運転者状態判定方法の第1実施形態を図3乃至図9を用いて説明する。
図3は、本発明における車両運転者状態判定方法のフロー図であり、図4は、基準重心点設定ステップのフロー図であり、図5は、車両運転者状態判定を開始するための加速度トリガー検出ステップのフロー図であり、図6は、収束時間ΔTiの測定ステップのフロー図であり、図7は、収束時間測定の具体例を示す説明図であり、図8は、車両運転者状態判定ステップのフロー図であり、図9は、警告報知ステップのフロー図である。
まずステップS0において、車両運転者状態判定装置100が起動される。この起動は、例えば、車両のIGN−ONまたは、車両内の操作部(図示しない)における車両運転者状態判定装置100の起動操作にて行われる。
(基準重心点設定ステップ)
次に、図4に示すように、基準重心点設定ステップS10において、制御回路1は、基準重心点Oの設定を開始し、座圧検出部2から座圧データを入力する。
ステップS11において、制御回路1は、座圧データから重心点Rを算出する。重心点をR、座圧検出部2それぞれの位置座標をr、座圧検出部2それぞれにおいて検出された圧力の大きさをp、圧力pの総和をPとすると、複数の座圧データから重心点Rを算出する式は、例えば式1及び式2で表される。
ステップS12において、重心点R(xi,yi)の平均から基準重心点O(X,Y)を設定し、S13において、位置情報カウンタiをインクリメントする。重心点R(xi,yi)の平均から基準重心点O(X,Y)を求める式は式3のような式で計算される。
また、上記のように重心点Rの平均から基準重心点Oを求めるのではなく、最新の重心点Rをそのまま、基準重心点Oとして設定してもよい。
まずステップS0において、車両運転者状態判定装置100が起動される。この起動は、例えば、車両のIGN−ONまたは、車両内の操作部(図示しない)における車両運転者状態判定装置100の起動操作にて行われる。
(基準重心点設定ステップ)
次に、図4に示すように、基準重心点設定ステップS10において、制御回路1は、基準重心点Oの設定を開始し、座圧検出部2から座圧データを入力する。
ステップS11において、制御回路1は、座圧データから重心点Rを算出する。重心点をR、座圧検出部2それぞれの位置座標をr、座圧検出部2それぞれにおいて検出された圧力の大きさをp、圧力pの総和をPとすると、複数の座圧データから重心点Rを算出する式は、例えば式1及び式2で表される。
(加速度トリガー検出ステップ)
次に、図5に示すように、加速度トリガー検出ステップS20において、制御回路1は、加速度トリガー検出を開始する。
ステップS21において、制御回路1は、車両加速度情報収集部3から車両に左右方向の加速度がかかる状態であるかを検出する。例えば、加速度センサにより左右方向の加速度が所定の加速度より大きいか、またはステアリングセンサのにより検出された回転角速度が、制御回路1に予め定められた回転角速度より大きいかを判定する。
さらに、ステップS22において、制御回路1は、車両加速度情報収集部3から車両に前後方向の加速度がかかる状態であるかを検出する。例えば、加速度センサにより検出された前後方向の加速度が所定の加速度より大きいか、またはブレーキセンサにより検出されたブレーキペダルの踏み込み速度が、制御回路1に予め定められたブレーキペダルの踏み込み速度より大きいか、またはアクセルセンサにより検出されたアクセルペダルの踏み込み速度が、制御回路1に予め定められたアクセルペダルの踏み込み速度より大きいか、を判定する。
ステップS21,S22において、車両に加速度がかかる契機を検出した場合、契機FlagをTrueとし(ステップS23)、検出されなかった場合は、Falseとする(ステップS24)。
ステップS30は、ステップS20において車両に加速度がかかる契機を検出しなかった場合、基準重心点Oを再び更新する(S10)。
次に、図5に示すように、加速度トリガー検出ステップS20において、制御回路1は、加速度トリガー検出を開始する。
ステップS21において、制御回路1は、車両加速度情報収集部3から車両に左右方向の加速度がかかる状態であるかを検出する。例えば、加速度センサにより左右方向の加速度が所定の加速度より大きいか、またはステアリングセンサのにより検出された回転角速度が、制御回路1に予め定められた回転角速度より大きいかを判定する。
さらに、ステップS22において、制御回路1は、車両加速度情報収集部3から車両に前後方向の加速度がかかる状態であるかを検出する。例えば、加速度センサにより検出された前後方向の加速度が所定の加速度より大きいか、またはブレーキセンサにより検出されたブレーキペダルの踏み込み速度が、制御回路1に予め定められたブレーキペダルの踏み込み速度より大きいか、またはアクセルセンサにより検出されたアクセルペダルの踏み込み速度が、制御回路1に予め定められたアクセルペダルの踏み込み速度より大きいか、を判定する。
ステップS21,S22において、車両に加速度がかかる契機を検出した場合、契機FlagをTrueとし(ステップS23)、検出されなかった場合は、Falseとする(ステップS24)。
ステップS30は、ステップS20において車両に加速度がかかる契機を検出しなかった場合、基準重心点Oを再び更新する(S10)。
(収束時間測定ステップ)
次に、図6に示すように、収束時間測定ステップS40において、制御回路1は、収束時間ΔTiの測定を開始する。
ステップS41において、重心点Rの測定を行う。
ステップS42において、ステップS41における重心点Rが、基準重心点Oの近傍の基準領域Eに収束したかを判定する。基準領域Eとは、例えば、基準重心点Oを中心とした半径10cmの円領域であるが、基準重心点Oを中心とした楕円領域などでもよい。
重心点Rが基準重心点Oの近傍の基準領域Eに収束したと判定するまでの具体例を図7を用いて説明する。
図7(a)は、座面210を上側から見た際の重心点Rの推移を表す図であり、重心点R1〜Riは、時間毎の重心点の位置を表し、基準重心点Oは基準重心点設定ステップS10で設定された点であり、基準領域Eは基準重心点Oの近傍の領域である。図7(b)は、各時間における重心点Rと、重心点Rと基準重心点Oとの間の距離Lを表すグラフであり、距離Leは、基準重心点Oから基準領域E外周までの距離であり、本実施例においては10cmである。
(収束時間測定停止)
ステップS42にて重心点Rが収束したと判定された場合、ステップS43において、制御回路1は、ΔTiの測定を停止させるが、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に連続5回あった場合であり、図7(b)においてはR15までの時間ΔTiaとなる。また、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に合計5回あった場合でもよい。この場合、図7(b)においてはR14までの時間ΔTibとなる。また、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に初めて入った場合でもよい。この場合、図7(b)においてはR9までの時間ΔTicとなる。
ステップS42にて重心点Rが収束していないと判定された場合、ステップS44において、制御回路1は、測定中の収束時間ΔTiが、予め制御回路1のROMに記録された閾値ΔTmax以上か判定する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax以上ならば、ステップS45にて、車両運転者の状態が異常であると判定して、報知手段5を介して警告Z0を実行する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax未満ならば、ステップS41に戻る。
次に、図6に示すように、収束時間測定ステップS40において、制御回路1は、収束時間ΔTiの測定を開始する。
ステップS41において、重心点Rの測定を行う。
ステップS42において、ステップS41における重心点Rが、基準重心点Oの近傍の基準領域Eに収束したかを判定する。基準領域Eとは、例えば、基準重心点Oを中心とした半径10cmの円領域であるが、基準重心点Oを中心とした楕円領域などでもよい。
重心点Rが基準重心点Oの近傍の基準領域Eに収束したと判定するまでの具体例を図7を用いて説明する。
図7(a)は、座面210を上側から見た際の重心点Rの推移を表す図であり、重心点R1〜Riは、時間毎の重心点の位置を表し、基準重心点Oは基準重心点設定ステップS10で設定された点であり、基準領域Eは基準重心点Oの近傍の領域である。図7(b)は、各時間における重心点Rと、重心点Rと基準重心点Oとの間の距離Lを表すグラフであり、距離Leは、基準重心点Oから基準領域E外周までの距離であり、本実施例においては10cmである。
(収束時間測定停止)
ステップS42にて重心点Rが収束したと判定された場合、ステップS43において、制御回路1は、ΔTiの測定を停止させるが、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に連続5回あった場合であり、図7(b)においてはR15までの時間ΔTiaとなる。また、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に合計5回あった場合でもよい。この場合、図7(b)においてはR14までの時間ΔTibとなる。また、ΔTiの測定を停止させるのは、重心点Rが基準領域E内に初めて入った場合でもよい。この場合、図7(b)においてはR9までの時間ΔTicとなる。
ステップS42にて重心点Rが収束していないと判定された場合、ステップS44において、制御回路1は、測定中の収束時間ΔTiが、予め制御回路1のROMに記録された閾値ΔTmax以上か判定する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax以上ならば、ステップS45にて、車両運転者の状態が異常であると判定して、報知手段5を介して警告Z0を実行する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax未満ならば、ステップS41に戻る。
(車両運転者状態判定ステップ)
次に、図8に示すように、車両運転者状態判定ステップS50において、制御回路1は、車両運転者状態判定を開始する。
ステップS51において、制御回路1は、基準重心点設定ステップS40により測定されたΔTiと、制御回路1のROMに予め設定された収束基準時間ΔTcとを比較する。
(車両運転者の異常判定)
ΔTiが、ΔTc>ΔTiのとき、ステップS52において、ΔTc>ΔTiの判定が連続であるかを判定する。連続であれば、ステップS53にて、車両運転者の状態を異常なしと判定し、異常カウンタNをクリアする。連続でなければ、異常カウンタNをそのまま返す。
ΔTiが、ΔTc≦ΔTiのとき、制御回路1は、車両運転者の状態を異常と判定する。ステップS54において、異常判定が連続であるか判定する。連続であれば、ステップS55にて異常カウンタNをインクリメントする。連続でなければ、異常カウンタNをそのまま返す。
次に、図8に示すように、車両運転者状態判定ステップS50において、制御回路1は、車両運転者状態判定を開始する。
ステップS51において、制御回路1は、基準重心点設定ステップS40により測定されたΔTiと、制御回路1のROMに予め設定された収束基準時間ΔTcとを比較する。
(車両運転者の異常判定)
ΔTiが、ΔTc>ΔTiのとき、ステップS52において、ΔTc>ΔTiの判定が連続であるかを判定する。連続であれば、ステップS53にて、車両運転者の状態を異常なしと判定し、異常カウンタNをクリアする。連続でなければ、異常カウンタNをそのまま返す。
ΔTiが、ΔTc≦ΔTiのとき、制御回路1は、車両運転者の状態を異常と判定する。ステップS54において、異常判定が連続であるか判定する。連続であれば、ステップS55にて異常カウンタNをインクリメントする。連続でなければ、異常カウンタNをそのまま返す。
(警告報知ステップ)
次に、図9に示すように、警告報知ステップS50において、制御回路1は、警告報知フローを開始する。車両運転者状態判定ステップS40におけるカウンタNが、10回以上なら警告Z1を行い、3回以上なら警告Z2を行う。カウンタNが3回未満の場合は、報知は行わない。
収束時間測定ステップS40における警告Z0は、車両運転者の重心点Rの収束が検出されず、車両運転者の覚醒度が極めて低いと考えられるので、最も強い警告報知を行う。
警告Z1は、車両運転者の覚醒度の低下が重度であるので、警告Z0の次に強い警告報知を行う。
警告Z2は、車両運転者の覚醒度の低下が軽度であるので、警告Z1の次に強い警告報知を行う。警告の強さはこれに限らず、適宜設定されるものである。
次に、図9に示すように、警告報知ステップS50において、制御回路1は、警告報知フローを開始する。車両運転者状態判定ステップS40におけるカウンタNが、10回以上なら警告Z1を行い、3回以上なら警告Z2を行う。カウンタNが3回未満の場合は、報知は行わない。
収束時間測定ステップS40における警告Z0は、車両運転者の重心点Rの収束が検出されず、車両運転者の覚醒度が極めて低いと考えられるので、最も強い警告報知を行う。
警告Z1は、車両運転者の覚醒度の低下が重度であるので、警告Z0の次に強い警告報知を行う。
警告Z2は、車両運転者の覚醒度の低下が軽度であるので、警告Z1の次に強い警告報知を行う。警告の強さはこれに限らず、適宜設定されるものである。
上記の処理を簡潔に述べると、
(基準重心点設定ステップS10)基準重心点Oを設定し、
(加速度トリガー検出ステップS20)車両に加速度が生じる契機を検出し、
(収束時間測定ステップS40)車両に加速度が生じる契機を検出した場合、重心点Rが基準領域Eに収束するまでの収束時間ΔTiを測定し、
(車両運転者状態判定ステップS50)測定された収束時間ΔTiを、予め制御回路1のROMに記憶された収束基準時間ΔTcと比較し、ΔTiがΔTc以上なら車両運転者の状態を異常と判定し、
(警告報知ステップS60)予め制御回路1のROMに記憶された回数に応じて、警告報知を行う。
このように車両の加速度が生じた際の車両運転者の重心の収束時間から、車両運転者の覚醒度を判定することにより、車両に加速度が発生した場合でも、車両運転者の覚醒度を的確に判定することができる。
(基準重心点設定ステップS10)基準重心点Oを設定し、
(加速度トリガー検出ステップS20)車両に加速度が生じる契機を検出し、
(収束時間測定ステップS40)車両に加速度が生じる契機を検出した場合、重心点Rが基準領域Eに収束するまでの収束時間ΔTiを測定し、
(車両運転者状態判定ステップS50)測定された収束時間ΔTiを、予め制御回路1のROMに記憶された収束基準時間ΔTcと比較し、ΔTiがΔTc以上なら車両運転者の状態を異常と判定し、
(警告報知ステップS60)予め制御回路1のROMに記憶された回数に応じて、警告報知を行う。
このように車両の加速度が生じた際の車両運転者の重心の収束時間から、車両運転者の覚醒度を判定することにより、車両に加速度が発生した場合でも、車両運転者の覚醒度を的確に判定することができる。
以下に、本発明における車両運転者状態判定方法の変形例について、図を用いて説明する。
(第2実施形態)
図10は、第2実施形態における車両運転者状態判定方法のフロー図である。
(基準重心点・収束基準時間設定ステップ)
図11に示すように、基準重心点・収束基準時間設定ステップS10aにおいて、制御回路1は、基準重心点Oと収束基準時間ΔTcの設定を開始する。
ステップS11aにおいて、制御回路1は、傾動装置4を左に傾動させる。
ステップS12aにおいて、制御回路1は、重心点Rが収束する左方向基準重心点O1と収束するまでの左方向収束基準時間ΔTc1を測定し、制御回路1のRAMに記憶する。
ステップS13aにおいて、制御回路1は、傾動装置4の傾動状態を初期化し、傾動方向を右側に変更する。
ステップS14aにおいて、制御回路1は、ステップS11a乃至S13aを繰り返し、前後左右全ての方向基準重心点Ojと収束するまでの方向収束基準時間ΔTcjを制御回路1のRAMに記憶する。
ステップS15aにおいて、制御回路1は、RAMに格納された前後左右の方向基準重心点Ojと収束するまでの方向収束基準時間ΔTcjの平均化した値を、基準重心点Oと収束基準時間ΔTcとする。
第1実施形態では基準重心点Oと収束基準時間ΔTcは、予めROMに記憶されたものであったが、第2実施形態においては、図11に示すように、基準重心点・収束基準時間設定ステップS10aで求められた方向基準重心点Ojと方向測定収束基準時間ΔTcjをRAMに記憶し、これらの値を用いて、車両運転者の状態判定を行う。
斯かる構成により、車両運転者の生理的な体動の特徴(どれ位の時間で体勢を修復できるか、どの位置で重心を取ろうとするか)を検出でき、これらを基準とすることで、より正確に車両運転者の覚醒度を判定することができる。
図10は、第2実施形態における車両運転者状態判定方法のフロー図である。
(基準重心点・収束基準時間設定ステップ)
図11に示すように、基準重心点・収束基準時間設定ステップS10aにおいて、制御回路1は、基準重心点Oと収束基準時間ΔTcの設定を開始する。
ステップS11aにおいて、制御回路1は、傾動装置4を左に傾動させる。
ステップS12aにおいて、制御回路1は、重心点Rが収束する左方向基準重心点O1と収束するまでの左方向収束基準時間ΔTc1を測定し、制御回路1のRAMに記憶する。
ステップS13aにおいて、制御回路1は、傾動装置4の傾動状態を初期化し、傾動方向を右側に変更する。
ステップS14aにおいて、制御回路1は、ステップS11a乃至S13aを繰り返し、前後左右全ての方向基準重心点Ojと収束するまでの方向収束基準時間ΔTcjを制御回路1のRAMに記憶する。
ステップS15aにおいて、制御回路1は、RAMに格納された前後左右の方向基準重心点Ojと収束するまでの方向収束基準時間ΔTcjの平均化した値を、基準重心点Oと収束基準時間ΔTcとする。
第1実施形態では基準重心点Oと収束基準時間ΔTcは、予めROMに記憶されたものであったが、第2実施形態においては、図11に示すように、基準重心点・収束基準時間設定ステップS10aで求められた方向基準重心点Ojと方向測定収束基準時間ΔTcjをRAMに記憶し、これらの値を用いて、車両運転者の状態判定を行う。
斯かる構成により、車両運転者の生理的な体動の特徴(どれ位の時間で体勢を修復できるか、どの位置で重心を取ろうとするか)を検出でき、これらを基準とすることで、より正確に車両運転者の覚醒度を判定することができる。
(第3実施形態)
また、図12に示すように、座面210を傾動させ、車両運転者の体動を促し、その体動による車両運転者の姿勢復帰を検出し、車両運転者の状態を判定してもよい。
具体的に例えば、図12に示すように、制御回路1は、収束時間測定ステップS40bを開始する。
ステップS41bにおいて、制御回路1は、傾動装置4を、加速度トリガー検出ステップS20において検出された加速度方向に傾動させ、車両運転者の体動を促し、ステップS42b乃至S47において、車両運転者の重心点Rの収束時間ΔTiを測定し、ステップS48において、座面傾動を初期化する。
斯かる構成により、車両運転者の体動が変わらないような加速度が生じた場合でも、車両運転者の体動を促し、車両運転者の重心点の収束を検出により、車両運転者の覚醒度を判定することができる。
また、図12に示すように、座面210を傾動させ、車両運転者の体動を促し、その体動による車両運転者の姿勢復帰を検出し、車両運転者の状態を判定してもよい。
具体的に例えば、図12に示すように、制御回路1は、収束時間測定ステップS40bを開始する。
ステップS41bにおいて、制御回路1は、傾動装置4を、加速度トリガー検出ステップS20において検出された加速度方向に傾動させ、車両運転者の体動を促し、ステップS42b乃至S47において、車両運転者の重心点Rの収束時間ΔTiを測定し、ステップS48において、座面傾動を初期化する。
斯かる構成により、車両運転者の体動が変わらないような加速度が生じた場合でも、車両運転者の体動を促し、車両運転者の重心点の収束を検出により、車両運転者の覚醒度を判定することができる。
(第4実施形態)
また、第3実施形態のように、座面を故意に傾動させて車両運転者の状態検出をすればいいので、図13に示すように、加速度の影響有無に関わらず、所定時間毎に座面を傾かせて、車両運転者の状態検出を行ってもよい。この場合、収束時間測定ステップS40bにおける傾動方向は加速度によらず、任意に設定される。
このように、加速度によらず、一定時間毎に故意に座面を傾動させ、車両運転者の重心点の収束時間を測定することで、一定間隔で車両運転者の覚醒度を判定することができる。
また、第3実施形態のように、座面を故意に傾動させて車両運転者の状態検出をすればいいので、図13に示すように、加速度の影響有無に関わらず、所定時間毎に座面を傾かせて、車両運転者の状態検出を行ってもよい。この場合、収束時間測定ステップS40bにおける傾動方向は加速度によらず、任意に設定される。
このように、加速度によらず、一定時間毎に故意に座面を傾動させ、車両運転者の重心点の収束時間を測定することで、一定間隔で車両運転者の覚醒度を判定することができる。
(第5実施形態)
図14は、本発明の第5実施形態における車両運転者状態判定方法のフロー図であり、収束時間・基準重心点測定ステップS40cを有する。
収束時間・基準重心点測定ステップS40cは、図15に示すように、ステップS41cにおいて、制御回路1は、重心点Rを算出する。
ステップS42cにおいて、制御回路1は、ステップS41cにおいて算出した重心点Rを基準重心点Oに設定する。
ステップS43cにおいて、制御回路1は、さらに重心点Rを測定する。
ステップS44cにおいて、制御回路1は、ステップS43cにおいて測定した重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内であるかを判定する。
重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内である場合、ステップS46cにおいて、領域内カウンタMをインクリメントする。
ステップS47cにおいて、領域内カウンタMが5回に達したかを判定し、達成した場合は重心点Rが収束したものと判定し、収束時間ΔTiの測定を終了する。領域内カウンタMが5回に達していない場合は、再び重心点Rを測定するステップS43cに戻る。
ステップS44cで重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内でないと判定された場合、ステップS47cにおいて、制御回路1は、測定中の収束時間ΔTiが、予め制御回路1のROMに記録された閾値ΔTmax以上か判定する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax以上ならば、ステップS48cにて、報知手段5を介して警告Z0を実行する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax未満ならば、ステップS49にて、領域内カウンタMをリセットする。そして、ステップS42cに戻り、ステップS43cで測定した重心点Rを新たな基準重心点Oとして設定する。
例えば、図16に示すように、始めに測定された重心点R0が基準重心点Oに設定され、重心点R1及びR2は、重心点R0を基準とした基準領域E1内であるので、領域内カウンタMは2となる。重心点R3は、基準領域E1外であるので、新たに重心点R3が基準重心点Oに設定される。その後、重心点Rは、重心点R8まで、基準領域E2内であったので、制御回路1は、重心点Rが収束したと判断し、収束時間ΔTcを値ΔTcdとして測定を終了する。
図14は、本発明の第5実施形態における車両運転者状態判定方法のフロー図であり、収束時間・基準重心点測定ステップS40cを有する。
収束時間・基準重心点測定ステップS40cは、図15に示すように、ステップS41cにおいて、制御回路1は、重心点Rを算出する。
ステップS42cにおいて、制御回路1は、ステップS41cにおいて算出した重心点Rを基準重心点Oに設定する。
ステップS43cにおいて、制御回路1は、さらに重心点Rを測定する。
ステップS44cにおいて、制御回路1は、ステップS43cにおいて測定した重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内であるかを判定する。
重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内である場合、ステップS46cにおいて、領域内カウンタMをインクリメントする。
ステップS47cにおいて、領域内カウンタMが5回に達したかを判定し、達成した場合は重心点Rが収束したものと判定し、収束時間ΔTiの測定を終了する。領域内カウンタMが5回に達していない場合は、再び重心点Rを測定するステップS43cに戻る。
ステップS44cで重心点Rが基準重心点O近傍の基準領域E内でないと判定された場合、ステップS47cにおいて、制御回路1は、測定中の収束時間ΔTiが、予め制御回路1のROMに記録された閾値ΔTmax以上か判定する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax以上ならば、ステップS48cにて、報知手段5を介して警告Z0を実行する。
測定中の収束時間ΔTiが閾値ΔTmax未満ならば、ステップS49にて、領域内カウンタMをリセットする。そして、ステップS42cに戻り、ステップS43cで測定した重心点Rを新たな基準重心点Oとして設定する。
例えば、図16に示すように、始めに測定された重心点R0が基準重心点Oに設定され、重心点R1及びR2は、重心点R0を基準とした基準領域E1内であるので、領域内カウンタMは2となる。重心点R3は、基準領域E1外であるので、新たに重心点R3が基準重心点Oに設定される。その後、重心点Rは、重心点R8まで、基準領域E2内であったので、制御回路1は、重心点Rが収束したと判断し、収束時間ΔTcを値ΔTcdとして測定を終了する。
(第6実施形態)
また、制御回路1は、収束時間ΔTiをRAMに記憶し、収束時間ΔTiが増加傾向であるか否かを判定し、収束時間ΔTiが増加傾向であると判断した場合、車両運転者に警告情報を報知する。
または、収束時間ΔTiが増加傾向であると判断した場合、収束基準時間ΔTcを短くし、車両運転者の異常状態を判定しやすくする。
斯かる構成により、収束時間の傾向により、車両運転者の覚醒度の推移を検出し、覚醒度が低下している場合に、車両運転者に警告することができる。
また、制御回路1は、収束時間ΔTiをRAMに記憶し、収束時間ΔTiが増加傾向であるか否かを判定し、収束時間ΔTiが増加傾向であると判断した場合、車両運転者に警告情報を報知する。
または、収束時間ΔTiが増加傾向であると判断した場合、収束基準時間ΔTcを短くし、車両運転者の異常状態を判定しやすくする。
斯かる構成により、収束時間の傾向により、車両運転者の覚醒度の推移を検出し、覚醒度が低下している場合に、車両運転者に警告することができる。
100 車両運転者状態判定装置
200 座席シート
210 座面
1 制御回路(重心点算出手段,基準重心点設定手段,収束時間測定手段,収束基準時間測定手段,車両運転者状態判定手段,収束時間記憶手段,傾向判定手段)
2 座圧検出部(圧力センサ)
3 車両加速度情報収集部(トリガー検出手段)
4 傾動装置(第1傾動手段,第2傾動手段)
5 報知手段
51 表示部
52 発音部
S10 基準重心点設定ステップ
S20 トリガー検出ステップ
S40 収束時間測定ステップ
S50 車両運転者状態判定ステップ
S60 警告報知ステップ
E 基準領域
M 領域内カウンタ
N 異常カウンタ
O 基準重心点
R 重心点
ΔTc 収束基準時間
ΔTi 収束時間
ΔTmax 閾値
200 座席シート
210 座面
1 制御回路(重心点算出手段,基準重心点設定手段,収束時間測定手段,収束基準時間測定手段,車両運転者状態判定手段,収束時間記憶手段,傾向判定手段)
2 座圧検出部(圧力センサ)
3 車両加速度情報収集部(トリガー検出手段)
4 傾動装置(第1傾動手段,第2傾動手段)
5 報知手段
51 表示部
52 発音部
S10 基準重心点設定ステップ
S20 トリガー検出ステップ
S40 収束時間測定ステップ
S50 車両運転者状態判定ステップ
S60 警告報知ステップ
E 基準領域
M 領域内カウンタ
N 異常カウンタ
O 基準重心点
R 重心点
ΔTc 収束基準時間
ΔTi 収束時間
ΔTmax 閾値
Claims (6)
- 車両の座面に設けられる圧力センサと、
前記圧力センサの圧力データから重心点を算出する重心点算出手段と、
前記重心点のうち、基準となる基準重心点を設定する基準重心点設定手段と、
前記車両の運転中に所定の条件が達成されたか否かを検出するトリガー検出手段と、
前記所定の条件が検出されてから、前記重心点が、前記基準重心点近傍に到達するまで、または前記基準重心点近傍で収束するまでの収束時間を測定する収束時間測定手段と、
前記収束時間が定められた収束基準時間より長い場合、前記車両運転者の状態を異常と判定する車両運転者状態判定手段と、を備えること、を特徴とする車両運転者状態判定装置。 - 前記所定の条件は、少なくとも前記車両に設けられた加速度センサにより所定の加速度が検出された場合、
または前記車両のブレーキペダルが所定の速さで踏み込まれた場合、
または前記車両のステアリングが所定の速さで操作された場合、
または前記車両のアクセルペダルが所定の速さで踏み込まれた場合、のいずれかを満たしてなること、を特徴とする請求項1に記載の車両運転者状態判定装置。 - 前記座面を傾動させる第1傾動手段と、
前記第1傾動手段の傾動後から、前記重心点が収束するまでの時間を測定する収束基準時間測定手段と、をさらに備える車両運転者状態判定装置において、
前記基準重心点は、前記第1傾動手段の傾動後に前記重心点が収束する点であり、
前記収束基準時間は、前記収束基準時間測定手段により測定された時間であること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両運転者状態判定装置。 - 前記所定の条件が達成した場合、前記座面を傾動させる第2傾動手段をさらに備えること、を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車両運転者状態判定装置。
- 前記収束時間を記憶する収束時間記憶手段と、
前記収束時間が増加傾向であるか否かを判定する傾向判定手段と、
前記傾向判定手段により前記収束時間が増加傾向であると判定された場合、前記車両運転者に警告情報を報知する報知手段と、をさらに備えること、を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車両運転者状態判定装置。 - 車両の座面に設けられる圧力センサと、
前記座面に着座する車両運転者の状態を判定する車両運転者状態判定手段と、を有する車両運転者状態判定装置における車両運転者状態判定方法において、
前記圧力センサから前記車両運転者の重心点を算出する重心点検出ステップと、
前記重心点のうち、基準となる基準重心点を設定する基準重心点設定ステップと、
前記車両の運転中に所定の条件が達成されたか否かを検出するトリガー検出ステップと、
前記所定の条件が検出されてから、前記重心点が、前記基準重心点近傍に到達するまで、または前記基準重心点近傍で収束するまでの収束時間を測定する収束時間測定ステップと、
前記収束時間が定められた収束基準時間より長い場合、前記車両運転者の状態を異常と判定する車両運転者状態判定ステップと、を有すること、を特徴とする車両運転者状態判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011208443A JP2013069184A (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 車両運転者状態判定装置及び車両運転者状態判定方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011208443A JP2013069184A (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 車両運転者状態判定装置及び車両運転者状態判定方法 |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011208443A patent/JP2013069184A/ja not_active Withdrawn
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