JP2019507042A - 自動車の運転者の下肢の位置を検出するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、センサから距離をおいた少なくとも１つの検出領域（７）における運転者の下肢の少なくとも一方の存在および不存在を検出するための少なくとも１つのセンサと、センサによって送られる信号から検出マトリクスを作成するための手段を備え、かつ決定的検出アルゴリズム（１１）を備える中央処理装置（１３）とを備える検出装置に関する。【選択図】図４

Description

本発明は、概して自動車のための少なくとも部分自律運転支援システムに関する。実際、部分自律運転自動車は、運転者に要求する介入をますます少なくしつつ、実際の交通で、および非特異的インフラストラクチャで走行することが可能な車両である。

時に、そのような部分自律運転車両は運転者に制御を部分的または全体的に戻す。運転者はその時、適切な姿勢ではないことがある。特に、運転者の脚が組まれて、両足が車両のペダルアセンブリであって、車両の加速、制動および変速を制御することを可能にするペダルアセンブリからかなり離れていることがある。これらの姿勢を認識および検出することが、運転者に安全に車両の制御を部分的または全体的に戻し、したがって危険な状況を防止する第一段階である。

いくつかの既知の装置は、運転者が車両を操縦しているときに運転者の位置または健康状態を制御または監視することを伴う。

米国特許第８８７２６４０（Ｂ２）号文献には、この点で、運転者の健康状態を監視するか、危機的状況を検出するか、または運転者が人間工学的に位置付けられているかどうかを判定することが可能なシステムが記載されている。このシステムは、警報を発するか、車両の操縦を阻止するか、または運転者に新たな位置を提供することによって、これらの状況に応答する。この装置は、部分自律車両の運転者に操縦手段が返されるのに適している正しい位置を検出することには備えていない。実際、この装置では、運転者の姿勢を求めるために運転位置に配置されるセンサは、運転者の快適性を高め、そして車両運転者にさらに人間工学的な位置を提供する目的で信号を生成するのに適している。

立ち乗りフォークリフトトラックを使用する場面で、足の存在および配列を検出するために提供されている装置が知られている。その装置は、米国特許出願公開第２０１４０００５８５８（Ａ１）号文献に記載されているように、操作者の両足の存在および配列を検出するために使用されることができる。そのような装置は、足の存在の信号を生成する、複数の足の部分の検出領域から成っている。これらの信号は次いで、足の配置を認識し、そして所定の配置と比較する方法によって使用される。

しかしながら、この文献に記載されている装置は、少なくとも２つの既定の検出領域における足の一部の存在または不存在を検出するだけである少なくとも２つのセンサから成っており、使用者の脚の検出は考慮されていない。

さらには、運転教習の場合、運転教習生は、自分の足または踵が床から上がったままブレーキペダルを踏むことによって車両を急激に制動する傾向を有する。ＷＯ２０１４１５２８０２Ａ１文献には、ブレーキペダルの下に、または制動のために使用される足に位置されるセンサと、運転者が制動しており、かつ足が車両の床と接触していないことをセンサが検出するときに作動される警告インジケータとが設けられているシステムが記載されている。使用されるセンサは接触を検出するのに適している。

この先行技術に鑑みて、本発明は、運転者が車両の制御を再開する前に運転者の下肢の位置付けを検出することに備える。

実際、車両がますます自律的になる一方で、運転者は自分の運転から徐々に解放されている。時には、車両は運転者に制御を返さなければならない。これは理想的には、運転者が適切または安全な姿勢であるときに行われるべきである。

本発明の目的は、したがって、運転者が車両の制御を再開するときに正しい運転位置であることを確認することである。

本発明の目的は、自動車のペダルアセンブリに関する車両の運転者の下肢の位置を検出するための装置であって、センサから距離をおいた少なくとも１つの検出領域における運転者の下肢の少なくとも一方の存在および不存在を検出するのに適する少なくとも１つのセンサと、センサから発せられる信号から検出マトリクスを作成するための手段を備え、かつ決定的検出アルゴリズムを備える中央処理装置とを備える。

検出装置の別の特徴によれば、センサと関連付けられた全ての検出領域が、車室の運転位置において検出される空間の２次元水平格子を構成する。

検出装置の一実施形態において、センサは車両のステアリングコラム内に設置される。

検出装置の別の特徴によれば、センサはステアリングホイールコラムの下に設置される。

本発明は、自動車のペダルアセンブリに関する車両の運転者の下肢の位置を検出するための方法にも関し、以下の、
− 少なくとも１つのセンサを用いて各下肢の存在および不存在を検出することと、
− センサから発せられる検出信号から検出マトリクスを形成することと、
− 検出マトリクスを処理することから車両運転者の下肢の存在を検出することとを含む。

一実施形態によれば、検出マトリクスから車両運転者の下肢の正しい位置を車両運転者の下肢の正しくない位置に対して区別するために、決定的検出アルゴリズムが使用される。

検出方法の別の特徴によれば、検出マトリクスは、センサの各検出信号に基づく値を各々割り当てられたノードを画定する行および列の集合から成る。

検出方法の別の特徴によれば、検出マトリクスの各変数は、関連付けられたセンサが肢を検出すれば「１」、そうでなければ「０」に等しい２進値を割り当てられる。

一実施形態によれば、車両運転者の下肢の４つの正しい位置であって、車両運転者の両足がアクセル、ブレーキまたはクラッチペダルに近いことの検出に対応する第１の位置、車両運転者の一方の足がフットレスト上であり、もう一方の足がアクセルまたはブレーキペダル上であることの検出に対応する第２の位置、車両運転者の両足がペダルから下ろされており、かつ運転者の脚が組まれていないことの検出に対応する第３の位置、および車両運転者の両足がペダルから下ろされており、かつ脚が組まれていることの検出に対応する第４の位置が検出される。

本発明の他の目的、特徴および利点は、もっぱら非限定的な例として与えられ、また添付の図面を参照する以下の説明を読むことで明らかになるであろう。

本発明に従った検出装置の全体構造の表現である。 自動車の車室の運転位置の図である。 車両運転者が操縦しているときの運転者の両足の位置付けを例示する。 検出領域または桝によって形成される行および列から成る検出フレーム１９を例示する。 検出マトリクスを例示する。 図６Ａおよび６Ｂは、それぞれ、クラッチおよびアクセルペダルに近い車両運転者の両足の図、および関連付けられた検出マトリクスの表現である。 図７Ａおよび７Ｂ、それぞれ、フットレストに近い車両運転者の一方の足、アクセルペダルに近い他方の足、および関連付けられた検出マトリクスを例示する。 図８Ａおよび８Ｂ車両運転者の両足が車両のアクセル、ブレーキまたはクラッチペダルに近くなく、脚が組まれていない場合、および関連付けられた検出マトリクスを例示する。 図９Ａおよび９Ｂは、運転者の脚が組まれており、両足がペダルに近くない場合、および関連付けられた検出マトリクスを例示する。 処理装置の処理ステップを例示する。

自動車運転者の下肢の、すなわち両足および脚の位置を検出するための装置の全体構造を例示する図１をまず参照することにする。

見て取ることができるように、全体的な参照番号１によって定められる装置は、中央処理装置１３、例えば、運転者が自分の車両の制御を再開するのを可能にするための両足および脚の近接および正しい位置付けを検出した信号Ｓを出力で送り出すための車両の中央コンピュータに接続されるセンサｃ１〜ｃｎのネットワークを備える。

センサｃ１〜ｃｎは、車両のペダルアセンブリの方へ向けられるように、かつ水平格子を形成するように水平面に配置される１つまたは複数の検出領域６における下肢の存在または不存在を検出するように、車室に位置付けられる（図１〜３）。

見て取ることができるように、車両のペダルアセンブリは、クラッチペダル１、ブレーキペダル２、アクセルペダル３およびフットレスト４を備える。

センサは、関連付けられた検出領域６における運転者の下肢を検出したことを表す検出信号を生成するのに適する。

センサのシグネチャ７は、処理装置１３に検出信号によって送信される。これらの信号から、処理装置１３は、検出される空間における運転者の下肢の存在または不存在を表す検出マトリクスを生成する。処理装置１３は、検出マトリクスから車両運転者の下肢の正しい位置を正しくない位置に対して区別するのに適する決定的検出アルゴリズムを備える。

本発明の一実施形態によれば、検出器は、ステアリングホイールコラムの下に、またはステアリングホイールコラム内に位置付けられる超音波もしくは赤外線センサ、またはカメラ、またはレーザーなどの集合から成る。

図４に見て取ることができるように、検出フレーム１９は水平面に位置される検出領域または桝から成る。この検出フレーム１９は関係する空間の格子である。

このフレームでは、各検出器のシグネチャは、下肢の存在を検出した場合には値１、そうでなければ０をとる。図５に見えるシグネチャの集合は検出マトリクスと呼ばれる。シグネチャが１に等しいとき、対応する桝はグレーアウトされる。シグネチャが０であるとき、対応する桝は空白である。

図１０を参照すると、運転位置を確認するためには、センサの各々が、検出１８または検出の不存在１７を表す２つの信号の一方を随意に発することによって初期化中の要求に正しく応答することを保証するために、テストステップ１４がまず行われる。信号を発しない（ステップ１５）センサはセンサの故障を示す。エラー信号１６が次いで発せられる。

センサおよび決定的検出アルゴリズムが次いで実装される（ステップ１１）。Ｘ行およびＹ列から成る検出フレームが準備される。決定的検出アルゴリズム１１を実装する際に、検出マトリクスは、マトリクスの各ノードに検出の場合には値１、非検出の場合には０を割り当てることによって埋められる。運転位置は処理装置１３を用いて肯定または否定される。

次のステップ９の間に、処理装置１３に実装された決定的検出アルゴリズム１１は、検出器マトリクスからの運転者の両足および脚に対応する次の４つの位置９を検出する。
− 図６Ａに見て取ることができるように、車両運転者の足の両方がアクセル、ブレーキまたはクラッチペダルに近い。
− 図７Ａに見て取ることができるように、車両運転者の一方の足がフットレスト４に、他方の足がアクセル３またはブレーキ２ペダルに位置される。
− 図８Ａに見て取ることができるように、車両運転者の両足５がペダルから下ろされており、かつ運転者の脚８が組まれていない。
− 図９Ａに見て取ることができるように、車両運転者の両足５がペダルから下ろされており、かつ脚８が組まれている。

アルゴリズムは、車両運転者の下肢の不存在を検出する（ステップ１０）のにさらに適する。

Claims (9)

1. 自動車のペダルアセンブリに関する前記自動車の運転者の下肢の位置を検出するための装置であって、センサから距離をおいた少なくとも１つの検出領域（７）における前記運転者の前記下肢の少なくとも１つの存在および不存在を検出するのに適する少なくとも１つのセンサと、前記センサから送られる信号から検出マトリクスを作成するための手段を備え、かつ決定的検出アルゴリズム（１１）を備える中央処理装置（１３）とを備えることを特徴とする、装置。
2. 前記センサと関連付けられた前記検出領域の全てが、車室の運転位置において検出される空間の２次元水平格子を構成することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記センサが前記車両のステアリングコラム内に設置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記センサがステアリングホイールコラムの下に設置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
5. 自動車のペダルアセンブリに関する前記自動車の運転者の下肢の位置を検出するための方法であって、
   − 少なくとも１つのセンサを用いて各下肢の存在および不存在を検出することと、
   − 前記センサから送られる検出信号から検出マトリクスを形成することと、
   − 前記検出マトリクスを処理することから前記自動車運転者の下肢の存在を検出することとを含むことを特徴とする、方法。
6. 決定的検出アルゴリズム（１１）が、前記検出マトリクスから前記自動車運転者の前記下肢の正しい位置を前記自動車運転者の前記下肢の正しくない位置に対して区別するために使用されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記検出マトリクスが、前記センサの各検出信号に基づく値を各々割り当てられたノードを画定する行および列の集合から成ることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記検出マトリクスの各変数が、前記関連付けられたセンサが肢を検出すれば「１」、そうでなければ「０」に等しい２進値を割り当てられる、請求項７に記載の方法。
9. 前記車両運転者の前記下肢の４つの正しい位置であって、前記車両運転者の両足がアクセル、ブレーキまたはクラッチペダルに近いことの検出に対応する第１の位置、前記車両運転者の一方の足がフットレスト（４）に、もう一方の足が前記アクセル（３）またはブレーキ（２）ペダルに位置されることの検出に対応する第２の位置、前記車両運転者の前記両足（５）が前記ペダルから下ろされており、かつ前記運転者の脚（８）が組まれていないことの検出に対応する第３の位置、および前記車両運転者の前記両足（５）が前記ペダルから下ろされており、かつ前記脚（８）が組まれていることの検出に対応する第４の位置が検出されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。