JP2019067070A - 乗員覚醒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて簡素な形態で、従来と同等又はそれ以上に確実に乗員を覚醒させる乗員覚醒装置を提供すること。【解決手段】乗員覚醒装置は、乗員の状態を検知する検知部を有し、前記検知部の検知結果に基づいた自動運転制御又は運転支援制御が可能な車両に設けられる乗員覚醒装置において、前記乗員が足を載置可能な載置部と、前記載置部を移動可能な駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部の検知結果に基づいて前記乗員の覚醒度が低下したと判別された場合、前記乗員の足を押圧するように前記載置部を移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、乗員覚醒装置に関し、特に従来に比べて簡素な形態で、従来と同等又はそれ以上に確実に乗員を覚醒させる乗員覚醒装置に関する。

従来においては、例えば特許文献１に記載された発明のように、乗員の眼球の運動方向に基づいて、乗員が漫然と運転しているか否かを判定可能な漫然状態判定装置があった。漫然と運転している、換言すると低い覚醒度で運転している乗員に対して警告を行う発明として、特許文献２に記載されているようにシート移動又はステアリング回転を車両側で行うことで乗員の覚醒を促す居眠り警告装置があった。

特開２０１１−１１５４５０号公報 特開２００８−１９７８２１号公報

しかしながら、従来の乗員に覚醒を促す装置は、シート又はステアリングに大掛かりで複雑な構造体及びシステムなどを設ける必要があった。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来に比べて簡素な形態で、従来と同等又はそれ以上に確実に乗員を覚醒させる乗員覚醒装置を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、乗員覚醒装置は、乗員の状態を検知する検知部を有し、前記検知部の検知結果に基づいた自動運転制御又は運転支援制御が可能な車両に設けられる乗員覚醒装置において、前記乗員が足を載置可能な載置部と、前記載置部を移動可能な駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部の検知結果に基づいて前記乗員の覚醒度が低下したと判別された場合、前記乗員の足を押圧するように前記載置部を移動させる。

乗員覚醒装置において、前記駆動部は、前記乗員の両足を押圧するように前記載置部を移動させることが好ましい。

乗員覚醒装置において、前記駆動部は、前記乗員の足における足首の角度及び膝の角度の少なくとも一方が小さくなる方向に、前記載置部を移動させることが好ましい。

乗員覚醒装置において、前記載置部は、前記乗員の踝より先端側の足におけるつま先側部位に当接可能な第一載置部と、踵側部位に当接可能な第二載置部と、を有し、前記駆動部は、前記第一載置部及び前記第二載置部の移動量及び移動方向が略同一となるように、又は、移動方向は略同一で前記第一載置部の移動量が前記第二載置部の移動量より大きくなるように、前記載置部を移動させることが好ましい。

乗員覚醒装置において、前記乗員に対して発する音及び表示の少なくとも一方を調整する調整部を備え、前記調整部は、前記駆動部による前記載置部の移動時又は移動後に、前記乗員の覚醒が促進されるように、音及び表示の少なくとも一方を調整する。
ことが好ましい。

本発明によると、乗員の覚醒度の低下に起因して乗員の平衡感覚が低下又は麻痺した状態となるが、乗員の足を載置した載置部を移動させるという従来よりも簡素な形態によって平衡感覚を戻し、これにより乗員を確実に覚醒させる乗員覚醒装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る乗員覚醒装置の一実施形態である乗員覚醒装置を模式的に示した概略図である。 図２は、図１に示した乗員覚醒装置を用いて載置部の移動を行う際の制御フローについて示すフローチャート図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した乗員覚醒装置による載置部の移動形態を示す概略図である。

本発明に係る乗員覚醒装置は、自動運転制御又は運転支援制御が可能な適宜の車両に適用することができる。本発明に係る乗員覚醒装置の一実施形態について、図１〜３を参照しつつ以下に説明する。
なお、図１は、本発明に係る乗員覚醒装置の一実施形態である乗員覚醒装置１を模式的に示した概略図である。図２は、図１に示した乗員覚醒装置１を用いて載置部１１の移動を行う際の制御フローについて示すフローチャート図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した乗員覚醒装置１による載置部１１の移動形態を示す概略図である。

図１に示すように、乗員覚醒装置１は、載置部１１と駆動部１２とを備える。また、乗員覚醒装置１が設けられる車両には、検知部２及び運転制御部３が設けられている。

載置部１１は、図１に示すように、乗員Ｐが足を載置することができる。
載置部１１としては、乗員の足元に設けられる種々の部材であれば良く、例えばアクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、フットレスト及び乗員Ｐの足における特に足裏まで支持可能なオットマンなどを採用することができる。
なお、車両の駆動に関わる部材であるアクセルペダル、ブレーキペダル、及びクラッチペダルを本実施形態の載置部１１とする場合は、安全性を担保する制御形態又は構造を採るのが好ましい。具体的には、車両の自動運転制御又は運転支援制御が行われているときに、車両の駆動操作の一つである上記ペダルの踏込み又は踏込みの解除を行っても無効化する制御形態、又は、上記ペダルの踏込みが不能となるように駆動部１２による載置部１１の移動以外は載置部１１を固定する形態などが好ましい。

駆動部１２は、所定の条件下で載置部１１を移動させることができる。駆動部１２は、乗員Ｐの両足を押圧するように載置部１１を移動可能となっている。
駆動部１２としては、載置部１１に移動力を付加することができれば良く、例えば電動式アクチュエータ、油圧又はガス圧シリンダなどを採用することができる。
載置部１１を移動させる所定の条件については、図２を参照しつつ後述する。

検知部２は、少なくとも乗員の状態を検知する。乗員の状態に係る検知対象としては、覚醒度、乗員の体格、乗員の視線の方向及び高さなどを挙げることができる。検知部２としては、具体的には各種センサ、カメラなどを用いることができる。

運転制御部３は、車両の加減速及び操舵の主導権の全部又は大部分を車両側で保持することで、車両の自動運転制御及び高度運転支援制御を行う。基本的には、運転制御部３による自動運転制御及び高度運転支援制御は上記主導権の保持度合いに応じて複数の運転制御レベルに分けられ、周辺環境などに応じて運転制御部３が運転制御レベルを変更することになる。本実施形態では運転制御部３は経時的に変化し続ける周辺環境に応じた走行シナリオを構築及び更新するようになっており、走行シナリオの構築のための周辺環境に係る情報は、上記検知部２が検知するようにしても良い。
運転制御部３としては、通常の自動運転車両又は運転支援車両で用いられる制御用演算処理装置などを用いることができる。

ここで、図１に示した部材を用いて載置部１１の移動を行う際の制御フローについて、フローチャート図として示した図２を参照しつつ説明する。

先ず、検知部２の検知結果に基づいて運転制御部３から出力される車両の制御状態に係る信号に基づいて、自動運転制御又は運転支援制御の有無を駆動部１２が判別する（ステップＳ１）。本工程では、運転制御部３から車両の自動運転制御状態又は運転支援制御状態に係る信号が適宜の車両の駆動用部材に入力された場合に、次工程に移る（ステップＳ１のＹＥＳ）。この信号が入力されない場合、又は、非自動運転制御状態若しくは非運転支援制御状態に係る信号が入力された場合は、本制御フローは完了する（ステップＳ１のＮＯ）。
なお、本制御フローでは駆動部１２が複数の判別工程を行うこととしているが、本発明の駆動部としては適宜の自動運転車両又は運転支援車両に設けられる演算処理部材を用いることができ、検知結果又は演算結果などを含む適宜のパラメータを比較検討して判別可能であれば良い。また、駆動部１２として、例えば載置部１１に移動に係る信号を出力可能である駆動制御部材と、主に判別を行う判別部材とを別体で設けても良い。

次いで、運転制御部３による車両の自動運転制御又は運転支援制御が行われ、かつ乗員Ｐの覚醒度が低下しているか否かを駆動部１２が判別する（ステップＳ２）。本工程では、検知部２の検知結果に基づいて、乗員Ｐの覚醒度が低下していると判別された場合に、次工程に移る（ステップＳ２のＹＥＳ）。乗員Ｐの覚醒度が低下していないと判別された場合、本制御フローは完了する（ステップＳ２のＮＯ）。

なお、ここで用いるパラメータである乗員Ｐの覚醒度は、検知部２の検知結果に基づいて導出される、乗員Ｐの周辺監視に対する集中力の低下に関連し得る情報、パラメータの高さなどである。更に具体的には、車内カメラなどの検知部２で検知される乗員Ｐの眠気情報、及び、乗員Ｐによる周辺監視の頻度又は継続時間に関する情報などを、数値化し、適宜にレベルとして導出することで得られるものを挙げることができる。
乗員Ｐの覚醒度の低下の兆候としては、例えば体の動きが緩慢になる、まばたきが多くなる、まぶたを閉じた時間が増える、あくびが増える、体温が上昇する、体が前後左右に振れ易くなるなどを挙げることができる。これらの兆候は、車内カメラ、ステアリング又はシートに配置される温度センサ、シートの着座面に配置される圧力分布を検知可能な感圧センサなどの検知部２によって検知することができる。

本工程（ステップＳ２）において検知部２又は駆動部１２が数値化することで導出した乗員Ｐの覚醒度が低下しているか否かは、覚醒度に係る所定のしきい値と導出した現状の乗員Ｐの覚醒度とを比較することで判別可能である。覚醒度に係るしきい値は、自動運転状態又は高度運転支援状態である車両が運転の主導権を乗員Ｐに譲渡したときに、乗員Ｐが手動運転で安全に走行を維持するに必要な覚醒度をデータとして予め測定、蓄積、分析しておくことで、適宜に設定することができる。

検知及び導出された乗員Ｐの覚醒度が覚醒度に係るしきい値より低い場合は（ステップＳ２のＹＥＳ）、駆動部１２が載置部１１に対して駆動信号を出力して移動させる（ステップＳ３）。本工程によって、載置部１１を移動させることで乗員Ｐの両足を乗員側に押圧する。

上記運転制御部３によって車両の自動運転制御又は運転支援制御が行われている場合、乗員Ｐは運転の主導権が車両から乗員Ｐに戻されるのに備えて、車両の運転は行っていないが周辺監視を行うことを要求される。しかしながら、車両の運転を行っていないと、乗員Ｐによる周辺監視の必要性が低下することに伴って、周辺監視に対する集中力が低下し易くなり、結果として覚醒度の低下を招き得る。

通常、覚醒度が低下した乗員Ｐは、平衡感覚が低下することで体幹がフラつくようになる。体幹のフラつきを抑制又は解消することで乗員Ｐに平衡感覚を戻させるためには、乗員Ｐの体を支持するのが好ましい。乗員Ｐの頭部又は上体を支持することができれば平衡感覚を戻すことも可能ではあるが、車両から運転の主導権が譲渡される可能性がある状況下で乗員Ｐの頭部又は上体を支持するのは困難である。

これに対して、本実施形態のように載置部１１の移動により乗員Ｐの足を押圧すると、神経が比較的多く集まっている足裏全体を刺激することで効果的に平衡感覚を戻すことができる。また、乗員Ｐの両足を押圧するので、体幹のフラつきを確実に抑制又は解消することができる。結果として、乗員Ｐの平衡感覚が戻ることで乗員Ｐに覚醒を促すことができる。更に、乗員覚醒装置１によれば、従来に比べて簡素な形態で、従来と同等又はそれ以上に確実に乗員を覚醒させることができるので好ましい。

車両の自動運転制御及び運転支援制御には、先行車及び障害物などの様々な対象物に起因する危険因子を回避するための対応制御と、回避が必要となる危険因子が無い又は少ないことで対応制御が不要な場合に通常に走行するための運転制御である通常走行制御とが含まれる。なお、この危険因子としては、検知部２が車外の周辺環境も検知対象としたときに、自車両を回避させなければ安全な走行を維持することができないと判断されるものである。

本実施形態に係る乗員覚醒装置１は、車両の自動運転制御及び運転支援制御が行われている状態で用いられるが、特に周辺環境の変化が少ないことで乗員Ｐの覚醒度も低下し易い通常走行制御が行われている状態で好適に用いられる。

適宜のセンサ又はカメラなどで先行車又は障害物などの対象物を前方に検知した場合、加減速及び操舵などによって、その対象物を回避するなどの対応制御が必要となる。緊急時に車両側から乗員側に運転の主導権を渡す可能性に鑑みれば、対象物が自車両に接近して対応制御が行われている状態になって初めて乗員に覚醒を促したのでは、乗員による手動運転に切り替わったときに対象物への対応が遅れる可能性がある。よって、本発明に係る乗員覚醒装置は、通常走行制御状態で載置部の移動を行って乗員に覚醒を促すことで、対応制御が行われる状況に対して乗員を備えさせることができる。

なお、本発明においては対応制御で回避などを行うべき所定の対象物が検知されたとき、又は対応制御が行われているときに載置部を移動させるようにしても良い。これにより、通常走行状態よりも周辺環境に意識を向けさせるべき状況下で乗員を覚醒させ、更に乗員に周辺監視を促すことができるので好ましい。

緊急回避を含む対応制御が運転シナリオに組み込まれたとき、又は緊急回避を含む対応制御が開始されたときには、本発明に係る乗員覚醒装置による制御に対して、載置部の移動解除を強制させる制御を上書きして行うのが好ましい。具体的には、対応制御の必要性が生じたとき又は行われたときに、載置部が移動中、移動後であれば載置部を初期位置に戻し、移動が開始されていなければそれを維持することで載置部を強制的に初期位置に戻すようにするのが好ましい。これにより、載置部の位置、つまり乗員の足の前後位置が、乗員が載置部に足を載置したときと同位置に戻るので、仮に乗員に運転の主導権が移ったとしても、乗員は足を用いた加減速などの車両の駆動用操作に違和感無く移行することができ、踏み間違いなどが生じにくい。
上述した回避すべき所定の対象物が検知されたとき又は対応制御が行われているときに、本形態のように緊急回避を含む対応制御が必要となった場合は、本形態の方が緊急性が高いので、安全性に鑑みて、載置部の移動解除を強制させる制御の上書きを優先するのが好ましい。

図２に示した制御フローでは、乗員Ｐの覚醒度の低下の判別は、覚醒度に係るしきい値と現状の乗員Ｐの覚醒度との比較によって行っていたが、本発明においては直接検知及び導出された乗員の覚醒度を用いなくとも良く、推定された覚醒度に基づいて駆動部による制御が行われても良い。具体的には、例えば車両のエンジン又はモータ始動中でかつ自動運転状態又は運転支援状態であるときに、一定時間の間に加減速及び操舵などの運転操作が入力されなかった場合、又は、運転操作の入力が所定頻度より少なくなった場合に、乗員の覚醒度が低下しているとみなすこともできる。

図１及び２に示した実施形態では、載置部１１を乗員Ｐの足を押圧するように移動させることとしている。載置部１１として車両の駆動用部材の一種であるアクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルを採用した場合、載置部１１を移動しても運転制御部３による車両の運転制御が安定して維持可能となる制御形態などを採ることが好ましい。このような制御形態として、具体的には、例えば載置部１１が移動と載置部１１を用いた加減速の操作とを切り離しておく制御形態、及び、載置部１１の移動によって入力される加減速の操作を無効とする制御形態などが挙げられる。

続いて、上記載置部１１の移動形態について、図３を参照しつつ説明する。
図３（ａ）は移動前の載置部１１を示し、図３（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ別の移動形態の載置部１１を示している。

先ず、図３（ａ）に示すように、載置部１１は、乗員Ｐの踝より先端側の足におけるつま先側部位に当接可能な第一載置部１１１と、踵側部位に当接可能な第二載置部１１２とを有する。

載置部１１の一移動形態としては、図３（ｂ）に示すように、第一載置部１１１の移動量と第二載置部１１２の移動量及び移動方向とが、黒色の矢印で示すように略同一量及び略同一方向となる形態、すなわち載置部１１が平行移動する形態が挙げられる。

また、載置部１１の別の移動形態としては、図３（ｃ）に示すように、第一載置部１１１と第二載置部１１２との移動方向は略同一であり、かつ、第一載置部１１１の移動量が第二載置部１１２の移動量より大きくなる形態、すなわち載置部１１の第二載置部１１２を中心として第一載置部１１１側が起き上がるように回転移動する形態が挙げられる。

図３（ｂ）及び（ｃ）に示したいずれの載置部１１の移動形態も、乗員Ｐの足裏を乗員側に押圧することができる。更に言うと、いずれの載置部１１の移動形態も、乗員Ｐの脛と足の甲とが成す角度である足首の角度、及び、乗員Ｐの腿と脛とが成す角度である膝の角度の少なくとも一方を小さくするような移動形態である。載置部１１を車両後方かつ上方に移動させることで、特に足首の角度、膝の角度が小さくなり易い移動形態となる。このような移動形態であれば、乗員Ｐが足を押圧されたと確実に感じ得る押圧形態を実現することができ、結果として乗員Ｐの足裏を刺激することで平衡感覚を戻させて覚醒を促すことができる。

上述した実施形態の変形例として、乗員の覚醒を促進する形態を採ることもできる。
詳述すると、乗員覚醒装置が、乗員に対して発する音及び表示の少なくとも一方を調整する調整部を備えている形態を挙げることができる。
この調整部は、車載オーディオ、ナビゲーションシステム、及びその他の報知音が発生する部材の音量及び音質などを制御する制御部材、並びに、乗員に対して種々の情報を報知するためのランプ及び表示パネルの表示を制御する制御部材などであり、既存の車両に適宜に設けられるものである。

調整部は、駆動部による載置部の移動時又は移動後に、乗員の覚醒が促進されるように、音及び表示の少なくとも一方を調整するのが好ましい。この調整を行う際は、乗員の覚醒度の変化を、検知部などで検知しつつ音及び表示などを調整するのが良い。
乗員の覚醒が促進される音の調整形態としては、例えば通常より音量を上げる形態、徐々に音量を上げていく形態、通常より大きい音量から徐々に下げていく形態などが挙げられる。
乗員の覚醒が促進される表示の調整形態としては、例えば表示の配置を変更する形態、表示の輝度又は色彩を変更する形態、表示の輝度又は色彩を徐々に変化させる形態などが挙げられる。

乗員の足を押圧することで乗員に覚醒を促すと共に、音及び表示などを調整部により調整することで車内環境全体が覚醒を促すものとなるので、乗員はより一層確実に覚醒することとなって好ましい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：乗員覚醒装置、１１：載置部、１１１：第一載置部、１１２：第二載置部、１２：駆動部、２：検知部、３：運転制御部、Ｐ：乗員

Claims (5)

1. 乗員の状態を検知する検知部を有し、前記検知部の検知結果に基づいた自動運転制御又は運転支援制御が可能な車両に設けられる乗員覚醒装置において、
   前記乗員が足を載置可能な載置部と、
   前記載置部を移動可能な駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、前記車両の前記自動運転制御又は前記運転支援制御が行われている状態で、前記検知部の検知結果に基づいて前記乗員の覚醒度が低下したと判別された場合、前記乗員の足を押圧するように前記載置部を移動させる、
   乗員覚醒装置。
2. 前記駆動部は、前記乗員の両足を押圧するように前記載置部を移動させる、
   請求項１に記載の乗員覚醒装置。
3. 前記駆動部は、前記乗員の足における足首の角度及び膝の角度の少なくとも一方が小さくなる方向に、前記載置部を移動させる、
   請求項１又は２に記載の乗員覚醒装置。
4. 前記載置部は、前記乗員の踝より先端側の足におけるつま先側部位に当接可能な第一載置部と、踵側部位に当接可能な第二載置部と、を有し、
   前記駆動部は、前記第一載置部及び前記第二載置部の移動量及び移動方向が略同一となるように、又は、移動方向は略同一で前記第一載置部の移動量が前記第二載置部の移動量より大きくなるように、前記載置部を移動させる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員覚醒装置。
5. 前記乗員に対して発する音及び表示の少なくとも一方を調整する調整部を備え、
   前記調整部は、前記駆動部による前記載置部の移動時又は移動後に、前記乗員の覚醒が促進されるように、音及び表示の少なくとも一方を調整する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の乗員覚醒装置。