JP2023008263A - 覚醒維持装置及び覚醒維持方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激を対象者にとってより適切な刺激にすることを可能にする。【解決手段】少なくとも自車の乗員の眠気の度合いを含む、乗員に関連する状態である乗員関連状態を特定する乗員関連状態特定部101と、乗員関連状態特定部101のうちの眠気特定部111で特定する乗員の眠気の度合いが第1の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせる引き込み制御部104とを備え、引き込み制御部104は、乗員関連状態特定部101で特定する乗員関連状態に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる。【選択図】図2
Description
本開示は、覚醒維持装置及び覚醒維持方法に関するものである。
特許文献1には、覚醒を促すためのアクチュエーションを行う手段として、シートベルトを引き込む手段が開示されている。
しかしながら、特許文献1では、シートベルトを引き込むことで覚醒を促すことまでしか考慮されていない。シートベルトを同じように引き込んだとしても、シートベルトの状態,対象者の状態によっては、適切な刺激にならないことが考えられる。よって、特許文献1に開示の技術には、シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激が対象者にとって適切な刺激にならないおそれがあった。
この開示のひとつの目的は、シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激を対象者にとってより適切な刺激にすることを可能にする覚醒維持装置及び覚醒維持方法を提供することにある。
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
上記目的を達成するために、本開示の覚醒維持装置は、車両で用いることが可能な覚醒維持装置であって、少なくとも車両の乗員の眠気の度合いを含む、乗員に関連する状態である乗員関連状態を特定する乗員関連状態特定部(101,101a,101b,101c)と、乗員関連状態特定部で特定する乗員の眠気の度合いが第1の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせる引き込み制御部(104,104a)とを備え、引き込み制御部は、乗員関連状態特定部で特定する乗員関連状態に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる。
上記目的を達成するために、本開示の覚醒維持方法は、車両で用いることが可能な覚醒維持方法であって、少なくとも1つのプロセッサにより実行される、少なくとも車両の乗員の眠気の度合いを含む、乗員に関連する状態である乗員関連状態を特定する乗員関連状態特定工程と、乗員関連状態特定工程で特定した乗員の眠気の度合いが所定の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせる引き込み制御工程とを含み、引き込み制御工程では、乗員関連状態特定工程で特定した乗員関連状態に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる。
これらによれば、乗員の眠気の度合いが所定の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせるので、引き込み刺激によって覚醒維持が可能になる。また、乗員に関連する状態である乗員関連状態に応じて、引き込み刺激の態様を変化させるので、乗員関連状態にかかわらず引き込み刺激の態様を変化させない場合に比べ、対象者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。その結果、シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激を対象者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。
(実施形態1)
<覚醒維持システム1の概略構成>
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1に示す覚醒維持システム1は、自動車(以下、単に車両)で用いられるものであり、HCU(Human Machine Interface Control Unit)10、シートECU20、室内カメラ30、提示装置40、シートベルトアクチュエータ50、及びシートベルトセンサ60を含んでいる。例えばHCU10、シートECU20、及びシートベルトセンサ60は、車内LAN(図1のLAN参照)と接続される構成とすればよい。覚醒維持システム1を用いる車両は、シートベルトを用いる車両であれば、必ずしも自動車に限るものではないが、以下では自動車に用いる場合を例に挙げて説明を行う。覚醒維持システム1を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
<覚醒維持システム1の概略構成>
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1に示す覚醒維持システム1は、自動車(以下、単に車両)で用いられるものであり、HCU(Human Machine Interface Control Unit)10、シートECU20、室内カメラ30、提示装置40、シートベルトアクチュエータ50、及びシートベルトセンサ60を含んでいる。例えばHCU10、シートECU20、及びシートベルトセンサ60は、車内LAN(図1のLAN参照)と接続される構成とすればよい。覚醒維持システム1を用いる車両は、シートベルトを用いる車両であれば、必ずしも自動車に限るものではないが、以下では自動車に用いる場合を例に挙げて説明を行う。覚醒維持システム1を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
シートECU20は、自車の座席のシート位置の調整といったシート環境についての制御を行う電子制御装置である。例えば、シートECU20は、自車のシート位置を調整するためのモータ(以下、シートモータ)を制御することでシート位置を調整する。シートモータとしては、スライド位置を調整するスライドモータ,リクライニング位置を調整するリクライニングモータが挙げられる。スライド位置とは、自車の前後方向に対するシートの調整位置を示す。リクライニング位置とは、シートバックの傾きの調整角度を示す。シートバックは、背もたれ部に相当する。スライド位置及びリクライニング位置の調整は、乗員からの設定入力に応じて行えばよい。乗員からの設定入力は、例えばスイッチ等を介して受け付ければよい。また、シートECU20は、スライド位置及びリクライニング位置を逐次検出する。スライド位置については、例えばスライドモータの回転角から検出すればよい。リクライニング位置については、リクライニングモータの回転角から検出すればよい。
本実施形態では、スライド位置及びリクライニング位置が電動で調整可能な場合を例に挙げて説明するが、必ずしもこれに限らない。例えば、スライド位置及びリクライニング位置の一部若しくは全部が、電動で調整可能でなく、手動で調整が必要な構成であってもよい。スライド位置が電動で調整可能でない場合、スライド位置は、スライド位置を検出するセンサによって検出すればよい。リクライニング位置が電動で調整可能でない場合、リクライニング位置は、リクライニング位置を検出するセンサによって検出すればよい。
室内カメラ30は、自車の車室内の所定範囲を撮像する。室内カメラ30は、少なくとも自車の運転席を含む範囲を撮像するものとする。室内カメラ30は、自車の運転席の他、助手席及び後部座席を含む範囲を撮像してもよい。室内カメラ30としては、複数台のカメラを用い、複数台のカメラで撮像範囲を分担してもよい。室内カメラ30は、例えば近赤外光源及び近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニット等とによって構成される。室内カメラ30は、近赤外光源によって近赤外光を照射された乗員を、近赤外カメラによって撮影する。本実施形態では、室内カメラ30は、少なくとも運転席の乗員である運転者を撮影するものとして説明を行う。近赤外カメラによる撮像画像は、制御ユニットによって画像解析される。制御ユニットは、撮像画像を画像解析して抽出した乗員の特徴量をもとに、乗員の瞼の開閉状態,顔向き,視線方向,覚醒度,姿勢等を検出する。覚醒度の検出は、例えば瞼の開閉の度合いによって検出すればよい。
提示装置40は、自車に設けられて、自車の室内に向けて情報提示を行う。提示装置40は、HCU10の指示に従って情報提示を行う。提示装置40は、少なくとも運転者に向けて情報提示を行えばよい。提示装置40は、運転者以外の同乗者にも情報提示を行っても構わない。提示装置40は、表示器41及び音声出力装置42を含む。
表示器41は、情報を表示することで情報提示を行う。表示器41としては、例えばメータMID(Multi Information Display),CID(Center Information Display),HUD(Head-Up Display)を用いることができる。メータMIDは、車室内のうちの運転席の正面に設けられる表示装置である。一例として、メータMIDは、メータパネルに設けられる構成とすればよい。CIDは、自車のインスツルメントパネルの中央に配置される表示装置である。HUDは、車室内のうちの例えばインスツルメントパネルに設けられる。HUDは、プロジェクタによって形成される表示像を、投影部材としてのフロントウインドシールドに既定された投影領域に投影する。フロントウインドシールドによって車室内側に反射された画像の光は、運転席に着座するドライバによって知覚される。これにより、ドライバは、フロントウインドシールドの前方にて結像される表示像の虚像を、前景の一部と重ねて視認可能となる。HUDは、フロントウインドシールドの代わりに、運転席の正面に設けられるコンバイナに表示像を投影する構成としてもよい。音声出力装置42は、音声を出力することで情報提示を行う。音声出力装置42としては、スピーカ等が挙げられる。
シートベルトアクチュエータ50は、自車のシートベルトの送り出し及び巻き取りを行う。シートベルトの巻き取りによって、シートベルトの引き込みが生じる。本実施形態では、シートベルトを装着している乗員に対して、このシートベルトの引き込みによる刺激によって覚醒維持を図る。シートベルトアクチュエータ50は、例えばモータとする。シートベルトアクチュエータ50は、HCU10の指示に従って、自車のシートベルトの送り出し及び巻き取りを行う。シートベルトアクチュエータ50は、少なくとも運転席に設けられる。なお、シートベルトアクチュエータ50は、座席ごとに設けられる構成としてもよい。
シートベルトセンサ60は、シートベルトアクチュエータ50によるシートベルトの引き出し量を検出するセンサである。例えば、シートベルトセンサ60は、モータとしてのシートベルトアクチュエータ50の回転角度を検出するエンコーダとすればよい。この場合、この回転角度をシートベルトの引き出し量として扱うことにすればよい。
HCU10は、プロセッサ、メモリ、I/O、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成される。HCU10は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで自車の乗員の覚醒維持に関する処理(以下、覚醒維持関連処理)等の各種の処理を実行する。このHCU10が覚醒維持装置に相当する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体(non- transitory tangible storage medium)である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。なお、HCU10の概略構成については以下で述べる。
<HCU10の概略構成>
続いて、図2を用いて、HCU10の概略構成について説明を行う。HCU10は、図2に示すように、乗員関連状態特定部101、提示制御部102、最適決定部103、及び引き込み制御部104を機能ブロックとして備える。また、コンピュータによってこれらの機能ブロックの処理が実行されることが、覚醒維持方法が実行されることに相当する。なお、HCU10が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、HCU10が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。
続いて、図2を用いて、HCU10の概略構成について説明を行う。HCU10は、図2に示すように、乗員関連状態特定部101、提示制御部102、最適決定部103、及び引き込み制御部104を機能ブロックとして備える。また、コンピュータによってこれらの機能ブロックの処理が実行されることが、覚醒維持方法が実行されることに相当する。なお、HCU10が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、HCU10が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。
乗員関連状態特定部101は、自車の乗員に関連する状態(以下、乗員関連状態)を特定する。この乗員関連状態特定部101での処理が乗員関連状態特定工程に相当する。乗員関連状態特定部101は、眠気特定部111、緩み具合特定部112、及び体格特定部113をサブ機能ブロックとして有している。
眠気特定部111は、自車の乗員の眠気の度合いを特定する。眠気特定部111は、室内カメラ30で検出した覚醒度から眠気の度合いを特定すればよい。なお、室内カメラ30で覚醒度まで検出せずに、室内カメラ30での撮像画像から眠気特定部111で眠気の度合いを特定してもよい。一例として、眠気特定部111は、以下で説明する6段階に区分された眠気レベルを特定する。例えば、眠気レベルの区分は、NEDOの評定方法に従った区分とすればよい。
眠気レベル0は、全く眠くなさそう(Not Sleepy)に該当する度合いである。眠気レベル0は覚醒状態と言い換えることができる。眠気レベル0の特徴としては、以下が挙げられる。1つ目は、視線の移動が速く頻繁である。2つ目は、瞬きの周期が安定していることである。3つ目は、身体の動きを伴うことである。眠気レベル1は、やや眠そう(Slightly Sleepy)に該当する度合いである。眠気レベル1以上は非覚醒状態と言い換えることもできる。眠気レベル1の特徴としては、以下が挙げられる。1つ目は、唇が開いていることである。2つ目は、視線の移動が遅いことである。眠気レベル2は、眠そう(Sleepy)に該当する度合いである。眠気レベル2の特徴としては、以下が挙げられる。1つ目は、瞬きがゆっくりで頻発することである。2つ目は、口の動きがあることである。3つ目は、座席での座り直しが見られることである。4つ目は、顔に手をやる仕草が見られることである。眠気レベル2以上と眠気レベル2未満との区分は、対象者が眠気を自覚するか否かの区分と言い換えることもできる。眠気レベル2以上が、対象者が眠気を自覚する区分である。眠気レベル2未満が、対象者が眠気を自覚しない区分である。
眠気レベル3は、かなり眠そう(Rather Sleepy)に該当する度合いである。眠気レベル3の特徴としては、以下が挙げられる。1つ目は、意識的と推測される瞬きがあることである。2つ目は、頭を振る,肩の上下運動等の無用な身体の動きが見られることである。3つ目は、あくびが頻発し、深呼吸も見られることである。4つ目は、瞬きも視線の動きも遅いことである。眠気レベル3以上と眠気レベル3未満との区分は、対象者に警報が必要になるか否かの区分と言い換えることもできる。眠気レベル3以上が、対象者に警報が必要な区分である。眠気レベル3未満が、対象者に警報が必要でない区分である。
眠気レベル4は、非常に眠そう(Very Sleepy)に該当する度合いである。眠気レベル4の特徴としては、以下が挙げられる。1つ目は、頭が前方に傾くことである。2つ目は、頭が後方に倒れることである。眠気レベル5は、眠っている(Sleeping)に該当する度合いである。眠気レベル5は睡眠状態と言い換えることができる。眠気レベル5の特徴は、瞼を数秒間閉じることである。
本実施形態では、眠気の度合いを以上の6つに区分する場合を例に挙げて説明するが、必ずしもこれに限らない。例えば、対象者の警報が必要であるか否かを少なくとも区分する構成としてもよい。また、対象者が眠気を自覚するか否かと、対象者の警報が必要であるか否かとを、少なくとも区分する構成としてもよい。
本実施形態では、対象者の眠気を室内カメラ30での撮像画像をもとに特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、対象者の生体情報を計測する生体センサで計測した生体情報をもとに、対象者の眠気を眠気特定部111で特定する構成としてもよい。生体センサは、ステアリングホイール,シート等に設けるといったように自車に設ける構成としてもよい。また、生体センサは、対象者が装着するウェアラブルデバイスに設けられる構成としてもよい。ウェアラブルデバイスに生体センサが設けられている場合には、例えば近距離無線通信を介して、生体センサでの計測結果をHCU10が取得する構成とすればよい。生体センサで計測する生体情報の一例としては、呼吸,脈拍,心拍,皮膚の温度等が挙げられる。
緩み具合特定部112は、自車の乗員の装着するシートベルトの緩み具合を特定する。緩み具合特定部112は、室内カメラ30で検出した結果を用いて、シートベルトの緩み具合を特定すればよい。例えば、緩み具合特定部112は、室内カメラ30で検出した姿勢と、シートECU20から取得するシートのスライド位置とから、シートベルトの緩み具合を特定すればよい。具体例としては、対象者の頭部の位置とその対象者の着座するシートのスライド位置との自車の前後方向における乖離が大きくなるのに応じて、シートベルトの緩み具合を大きく特定すればよい。これは、シートのスライド位置に対して乗員が前のめりになっているほどシートベルトが緩んでいる可能性が高いためである。緩み具合特定部112は、シートベルトの緩み具合を、緩んでいると緩んでいないとの2段階に区分して特定しても構わない。他にも、緩み具合特定部112は、シートベルトを手で緩める動きを検出した場合には、シートベルトの緩み具合として、緩んでいると緩んでいないとの2段階のうちの緩んでいると特定すればよい。なお、乗員の姿勢,動きは、室内カメラ30での撮像画像をもとに乗員関連状態特定部101で特定する構成としてもよい。
体格特定部113は、室内カメラ30での撮像画像を画像認識することで、乗員の体格を特定する。例えば、乗員の胴体の横幅,肩幅等を体格として特定すればよい。体格特定部113では、個々の乗員を顔認証等によって個人認証し、乗員別に薄着時の体格をHCU10の不揮発性メモリに格納する構成とすればよい。薄着時の体格については、同一の乗員について、より小さく特定された体格を上書きして不揮発性メモリに残すことで、乗員別の薄着時の体格を格納すればよい。これは、同一の乗員であれば、体格がより小さく特定されるほど薄着であると推定されるためである。
提示制御部102は、提示装置40から情報を提示させる。一例として、提示制御部102は、眠気特定部111で特定した眠気レベルが3以上である場合に、提示装置40から警報を行わせればよい。例えば、表示器41に警告を表示させればよい。他にも、音声出力装置42から警告音,警告音声を出力させればよい。
最適決定部103は、乗員関連状態特定部101で特定する乗員関連状態に応じて、シートベルトの引き込みによる刺激(以下、引き込み刺激)の態様を決定する。最適決定部103は、眠気特定部111で特定する乗員の眠気の度合いに応じて、引き込み刺激の態様として、引き込み刺激の強度及びパターンの少なくともいずれかを決定することが好ましい。本実施形態では、引き込み刺激は、複数回の刺激が1セットであるものとする。1セット内での1回目の刺激を先発刺激と呼ぶ。1セット内での2回目以降の刺激を後発刺激と呼ぶ。先発刺激は、後発刺激よりも弱い強度の刺激とすることが好ましい。これは、対象者が運転者の場合に、運転者を驚かせて運転に支障が生じる状況を生じにくくさせるためである。以下では、引き込み刺激が2回の刺激が1セットである例を挙げて説明する。また、刺激の強度の高低は、1つの刺激の継続時間の長短で表現してもよいし、シートベルトの引き込みの速度で表現してもよい。他にも、刺激の強度の高低は、シートベルトの引き込み量で表現してもよい。
最適決定部103は、眠気特定部111で特定する乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて、引き込み刺激の1セット内での刺激の間隔を短くさせるように、引き込み刺激のパターンを決定することが好ましい。これは、1セット内での複数の刺激の間隔が短くなるのに応じて、警告感が伝わりやすくなるためである。
ここで、図3を用いて、乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて引き込み刺激の1セット内での刺激の間隔を短くさせる例を示す。図3のグラフの縦軸が刺激の有無を示している。具体的には、0が刺激なし、1が刺激ありを示している。図3の横軸がミリ秒(ms)単位の時間を示している。図3のFが先発刺激を示している。図3のSが後発刺激を示している。図3のF+Sが1セットの刺激を示している。
図3に示すように、例えば、眠気レベル2の場合よりも眠気レベル3の場合の1セット内での刺激の間隔を短くさせればよい。これは、眠気レベル2の場合は、対象者が眠気を感じているが警報が必要なレベルに達していないため、眠気レベル3の場合に比べ、警告を伝える必要性が低いためである。一例としては、眠気レベル2の場合は、1セット内での刺激の間隔を500ms以上とすればよい。眠気レベル3の場合は、1セット内での刺激の間隔を100ms以上500ms未満とすればよい。1セット内での刺激の間隔を100ms以上とするのは、対象者が1セット内の2回の刺激を区別して認識できるようにするためである。以降では、眠気レベル3の場合のこのパターンをパターンA,眠気レベル2の場合のこのパターンをパターンBと呼ぶ。図3の例では、先発刺激の継続時間が、後発刺激の継続時間よりも短い、後発刺激よりも強度の弱い刺激となっている。
最適決定部103は、眠気特定部111で特定する乗員の眠気の度合いが高くなるのに応じて、引き込み刺激の1セットごとの刺激の頻度を高くさせるように、引き込み刺激のパターンを決定することが好ましい。これは、1セットごとの刺激の頻度が高くなるのに応じて、警告感が伝わりやすくなるためである。
ここで、図4を用いて、乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて引き込み刺激の1セットごとの刺激の頻度を高くさせる例を示す。図4のグラフの縦軸が刺激の有無を示している。具体的には、0が刺激なし、1が刺激ありを示している。図4の横軸が秒(s)単位の時間を示している。図4のF+Sが1セットの刺激を示している。
図4に示すように、例えば、眠気レベル2の場合よりも眠気レベル3の場合の1セットごとの刺激の頻度を高くさせればよい。これは、眠気レベル2の場合は、眠気レベル3の場合に比べ、警告を伝える必要性が低く、煩わしさを抑えることを優先することが好ましいためである。一例としては、眠気レベル2の場合は、パターンBとして、1セットごとの刺激の頻度を1000~120sにつき1セットの刺激とすればよい。眠気レベル3の場合は、パターンAとして、1セットごとの刺激の頻度を80~100sについて1セットの刺激とすればよい。
最適決定部103は、緩み具合特定部112で特定するシートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、そのシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定することが好ましい。これは、シートベルトの緩み具合が大きいほど、引き込み刺激が対象者に伝わりにくいためである。一例として、最適決定部103では、引き込み刺激の強度として、シートベルトの目標とする引き込み量(以下、目標引き込み量)を決定すればよい。最適決定部103は、引き込み刺激の強度として、複数段階に区分された指標(以下、強度レベル)を特定してもよい。
最適決定部103は、体格特定部113で特定した乗員の体格が、その乗員についての基準となる薄着時の過去の体格(以下、基準体格)よりも大きいと判断する場合には、その乗員についての基準体格よりも大きいと判断しない場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定することが好ましい。これは、衣服が厚手の場合には、引き込み刺激が対象者に伝わりにくいためである。基準体格については、体格特定部113で不揮発性メモリに過去に格納した乗員別の薄着時の体格を用いればよい。この薄着時の体格が不揮発メモリに格納されていなかった場合には、基準体格よりも大きいと判断したか否かに応じた処理を省略すればよい。
最適決定部103は、体格特定部113で特定した乗員の体格が規定値以上の場合には、その乗員の体格が規定値未満の場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定することが好ましい。これは、体格の大きな乗員は引き込み刺激が伝わりにくい可能性が高いためである。規定値については、一般人の平均的な体格の値を用いればよい。規定値については、性別で異なる値としてもよい。
なお、最適決定部103は、引き込み刺激の強度を高く決定する条件を複数満たす場合には、条件を満たす分だけ目標引き込み量,強度レベルを増やして決定すればよい。また、最適決定部103は、眠気特定部111で特定する乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて、引き込み刺激の強度を高く決定する構成としても構わない。
引き込み制御部104は、シートベルトアクチュエータ50に、自車のシートベルトの送り出し及び巻き取りを行わせる。この引き込み制御部104での処理が引き込み制御工程に相当する。引き込み制御部104は、シートベルトの巻き取りによって、引き込み刺激を行わせる。引き込み刺激は、シートベルトを引き込んだ後、引き込み前の引き込み量まで戻すまでを1つの刺激とすればよい。
引き込み制御部104は、眠気特定部111で特定する乗員の眠気の度合いが第1の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせればよい。第1の閾値は、任意に設定可能な値である。第1の閾値は、対象者に警報が必要か否かを区分する値よりも低い値とすることが好ましい。以下では、第1の閾値は眠気レベル2であるものとして説明する。これによれば、乗員の眠気レベルが、警報が必要ない度合いの場合に、引き込み刺激だけで覚醒維持を行うことで、提示装置40での警報によって覚醒維持が行われる煩わしさを低減することが可能になる。
引き込み制御部104は、最適決定部103で決定したパターン及び/又は強度に従って、引き込み刺激を行わせる。引き込み制御部104は、最適決定部103でパターン及び強度のいずれかしか決定しなかった場合は、決定されたその一方に従って、引き込み刺激を行わせる。引き込み制御部104は、最適決定部103でパターン及び強度のいずれも決定した場合は、決定されたパターン及び強度に従って、引き込み刺激を行わせる。つまり、引き込み制御部104は、乗員関連状態特定部101で特定する乗員関連状態に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる。最適決定部103で強度として目標引き込み量が決定されている場合には、シートベルトセンサ60で検出したシートベルトの引き出し量と、目標引き込み量とから、実際に必要な引き込み量を特定して引き込み刺激を行わせればよい。最適決定部103で強度として強度レベルが決定されている場合には、この強度レベルが高くなるのに応じて多くなるように目標引き込み量を算出し、上述したのと同様にして引き込み刺激を行わせればよい。
最適決定部103で、眠気特定部111で特定する乗員の眠気の度合いに応じて、引き込み刺激の強度及びパターンの少なくともいずれかを決定した場合は、以下のようにすればよい。引き込み制御部104は、眠気特定部111で特定した乗員の眠気レベルに応じて、引き込み刺激の強度及びパターンの少なくともいずれかを変化させる。引き込み制御部104は、眠気特定部111で特定した乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて、引き込み刺激の1セット内での刺激の間隔を短くさせればよい。引き込み制御部104は、眠気特定部111で特定した乗員の眠気レベルが高くなるのに応じて、引き込み刺激の1セットごとの刺激の頻度を高くさせればよい。引き込み制御部104は、引き込み刺激の1セット内での先発刺激を後発刺激よりも弱い強度にさせればよい。
最適決定部103で、緩み具合特定部112で特定するシートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、そのシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定した場合は、以下のようにすればよい。引き込み制御部104は、緩み具合特定部112で特定するシートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、そのシートベルトについての引き込み刺激の強度を高くさせればよい。
最適決定部103で、体格特定部113で特定した乗員の体格が、その乗員についての基準体格よりも大きいと判断して引き込み刺激の強度を高く決定した場合には、以下のようにすればよい。引き込み制御部104は、体格特定部113で特定した乗員の体格が、その乗員についての基準体格よりも大きいと判断する場合には、その乗員についての基準体格よりも大きいと判断しない場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての引き込み刺激の強度を高くさせればよい。
最適決定部103で、体格特定部113で特定した乗員の体格が規定値以上であって引き込み刺激の強度を高く決定した場合には、以下のようにすればよい。引き込み制御部104は、体格特定部113で特定した乗員の体格が規定値以上の場合には、その乗員の体格が規定値未満の場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての引き込み刺激の強度を高くさせればよい。
引き込み制御部104は、室内カメラ30で検出した乗員の顔向きが左右に傾いている場合には、引き込み刺激を行わせないことが好ましい。これは、運転者の顔向きが左右に傾いている場合は、運転を阻害する可能性が高くなるためである。この引き込み刺激の制限は、乗員が運転者である場合に限ることが好ましい。引き込み制御部104は、室内カメラ30で検出した乗員の顔向きが正面に戻った場合に、一旦中止していた引き込み刺激を行わせればよい。顔向きが左右を向いているか正面を向いているかは、これらを区別するための判定用閾値を用いて判定すればよい。
<HCU10での覚醒維持関連処理>
続いて、図5のフローチャートを用いて、HCU10での覚醒維持関連処理の流れの一例について説明を行う。図5のフローチャートは、例えば、自車の内燃機関又はモータジェネレータを始動させるためのスイッチ(以下、パワースイッチ)がオンになった場合に開始する構成とすればよい。他にも、操作デバイスを介して覚醒維持関連処理を実行する機能のオンオフの設定を切り替えることができる構成の場合には、覚醒維持関連処理を実行する機能がオンとなっていることも条件に加える構成とすればよい。
続いて、図5のフローチャートを用いて、HCU10での覚醒維持関連処理の流れの一例について説明を行う。図5のフローチャートは、例えば、自車の内燃機関又はモータジェネレータを始動させるためのスイッチ(以下、パワースイッチ)がオンになった場合に開始する構成とすればよい。他にも、操作デバイスを介して覚醒維持関連処理を実行する機能のオンオフの設定を切り替えることができる構成の場合には、覚醒維持関連処理を実行する機能がオンとなっていることも条件に加える構成とすればよい。
まず、ステップS1では、眠気特定部111が、運転者の眠気レベルを特定する。ステップS2では、眠気レベルが2以上の場合(S2でYES)には、ステップS3に移る。一方、眠気レベルが2未満の場合には、ステップS12に移る。ステップS3では、眠気レベルが3以上の場合(S3でYES)には、ステップS4に移る。一方、眠気レベルが2の場合には、ステップS5に移る。
ステップS4では、最適決定部103が、S1で特定した眠気レベルに応じて、引き込み刺激のパターンを決定し、ステップS6に移る。眠気レベルが3以上であるS4では、前述したパターンAを決定すればよい。ステップS5では、最適決定部103が、S1で特定した眠気レベルに応じて、引き込み刺激のパターンを決定し、ステップS6に移る。眠気レベルが2であるS5では、前述したパターンBを決定すればよい。
ステップS6では、緩み具合特定部112が、運転者の装着するシートベルトの緩み具合を特定する。そして、シートベルトが緩んでいる場合(S6でYES)には、ステップS9に移る。一方、シートベルトが緩んでいない場合(S6でNO)には、ステップS7に移る。例えば、緩み具合特定部112で特定する緩み具合が、緩んでいると緩んでいないとの2区分だけである場合には、以下のようにすればよい。緩み具合特定部112で緩んでいると特定した場合に緩んでいるとし、緩んでいないと特定した場合に緩んでいないとすればよい。緩み具合特定部112で特定する緩み具合が、3区分以上の場合には、以下のようにすればよい。緩み具合特定部112で特定した緩み具合が一定値以上の場合に緩んでいるとし、緩み具合が一定値未満の場合に緩んでいないとすればよい。ここで言うところの一定値は任意に設定可能とすればよい。
ステップS7では、体格特定部113で運転者の体格を特定する。そして、特定した運転者の体格が、運転者の基準体格よりも大きい、厚着である場合(S7でYES)には、ステップS9に移る。一方、運転者の基準体格以下の、厚着でない場合(S7でNO)には、ステップS8に移る。
ステップS8では、体格特定部113で特定した運転者の体格が規定値以上の場合(S8でYES)には、ステップS9に移る。一方、運転者の体格が規定値未満の場合(S8でNO)には、ステップS10に移る。ステップS9では、最適決定部103が、引き込み刺激の強度をデフォルトの強度よりも高く決定する。
ステップS10では、引き込み制御部104が、引き込み刺激が可能か否かを判定する。一例として、室内カメラ30で検出した運転者の顔向きが左右に傾いている場合には引き込み刺激が不可能と判定すればよい。一方、運転者の顔向きが正面を向いている場合には引き込み刺激が可能と判定すればよい。S10では、引き込み刺激が可能と判定した場合(S10でYES)には、ステップS11に移る。一方、引き込み刺激が不可能と判定した場合(S10でNO)には、ステップS12に移る。
ステップS11では、引き込み制御部104が運転者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせる。S11では、S4若しくはS5で決定したパターンに従った引き込み刺激を行わせる。また、S11では、S9の処理が行われていた場合には、S9で決定した強度で引き込み刺激を行わせる。S11では、S9の処理が行われていなかった場合には、デフォルトの強度で引き込み刺激を行わせればよい。
ステップS12では、覚醒維持関連処理の終了タイミングであった場合(S12でYES)には、覚醒維持関連処理を終了する。一方、覚醒維持関連処理の終了タイミングでなかった場合(S12でNO)には、S1に戻って処理を繰り返す。覚醒維持関連処理の終了タイミングの一例としては、自車のパワースイッチがオフになったこと,覚醒維持関連処理を実行する機能がオフに切り替わったこと等がある。
図5のフローチャートでは、引き込み刺激の強度を高くする条件をいくつ満たすかにかかわらず、引き込み刺激の強度を高くする度合いが一律である例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、引き込み刺激の強度を高くする条件を満たす数が多くなるのに応じて、引き込み刺激の強度を高める度合いを上げる構成としてもよい。
<実施形態1のまとめ>
実施形態1の構成によれば、運転者の眠気レベルが所定の閾値以上であることをもとに、運転者の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせるので、引き込み刺激によって覚醒維持が可能になる。また、運転者の眠気レベル,運転者が装着するシートベルトの緩み具合,運転者の体格に応じて、引き込み刺激のパターン,強度を変化させるので、これらの状態にかかわらず引き込み刺激のパターン,強度を変化させない場合に比べ、運転者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。その結果、シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激を対象者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。
実施形態1の構成によれば、運転者の眠気レベルが所定の閾値以上であることをもとに、運転者の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせるので、引き込み刺激によって覚醒維持が可能になる。また、運転者の眠気レベル,運転者が装着するシートベルトの緩み具合,運転者の体格に応じて、引き込み刺激のパターン,強度を変化させるので、これらの状態にかかわらず引き込み刺激のパターン,強度を変化させない場合に比べ、運転者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。その結果、シートベルトの引き込みによる覚醒維持の刺激を対象者にとってより適切な刺激にすることが可能になる。
(実施形態2)
実施形態1では、引き込み刺激の対象者を運転者のみとする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、引き込み刺激の対象者を運転者及び同乗者とする構成(以下、実施形態2)としてもよい。以下では、実施形態2の一例について図を用いて説明する。実施形態2の覚醒維持システム1は、HCU10の代わりにHCU10aを含む点を除けば、実施形態1の覚醒維持システム1と同様である。
実施形態1では、引き込み刺激の対象者を運転者のみとする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、引き込み刺激の対象者を運転者及び同乗者とする構成(以下、実施形態2)としてもよい。以下では、実施形態2の一例について図を用いて説明する。実施形態2の覚醒維持システム1は、HCU10の代わりにHCU10aを含む点を除けば、実施形態1の覚醒維持システム1と同様である。
まず、図6を用いてHCU10aの概略構成についての説明を行う。HCU10aは、図6に示すように、乗員関連状態特定部101a、提示制御部102a、最適決定部103a、及び引き込み制御部104aを機能ブロックとして備える。このHCU10aも覚醒維持装置に相当する。また、コンピュータによってHCU10aの各機能ブロックの処理が実行されることが、覚醒維持方法が実行されることに相当する。
乗員関連状態特定部101aは、乗員関連状態として、運転者以外にも自車の同乗者に関連する状態も特定する点を除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。この乗員関連状態特定部101aでの処理も乗員関連状態特定工程に相当する。乗員関連状態特定部101aは、眠気特定部111a、緩み具合特定部112、及び体格特定部113をサブ機能ブロックとして有している。乗員関連状態特定部101aは、眠気特定部111の代わりに眠気特定部111aを有している点を除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。
乗員関連状態特定部101aは、同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態も特定することが好ましい。同乗者の姿勢は、自車の前後方向に対する同乗者の上体の傾きとすればよい。同乗者の姿勢については、室内カメラ30での撮像画像を画像認識することで特定すればよい。同乗者のシートのリクライニングの状態については、シートECU20から取得するリクライニング位置から特定すればよい。
眠気特定部111aは、自車の同乗者の眠気の度合いである眠気レベルも特定する点を除けば、実施形態1の眠気特定部111と同様である。同乗者の眠気レベルについても、運転者の眠気レベルと同様にして特定すればよい。実施形態2では、室内カメラ30が運転席だけでなく、助手席,後部座席といった同乗者の座席も含む範囲を撮像するものとする。
提示制御部102aは、運転者の眠気レベルが高いことを通知する同乗者向けの情報(以下、同乗者向け情報)を提示させる点を除けば、実施形態1の提示制御部102と同様である。例えば、提示制御部102aは、眠気特定部111aで特定した運転者の眠気レベルが3以上である場合に、提示装置40から同乗者向け情報を提示させればよい。同乗者向け情報を提示させる提示装置40としては、表示器41としてのCID,音声出力装置42としてのスピーカが挙げられる。
最適決定部103aは、自車の同乗者について乗員関連状態特定部101aで特定する乗員関連状態にも応じて、引き込み刺激の態様を決定する点を除けば、実施形態1の最適決定部103と同様である。以下では、最適決定部103aでの、同乗者についての引き込み刺激の態様の決定について説明する。
最適決定部103aは、眠気特定部111aで特定した同乗者の眠気レベルが1以上の非覚醒状態である場合には、引き込み刺激のパターンを、複数回の刺激が1セットのパターンと決定すればよい。また、先発刺激は、後発刺激よりも弱い強度の刺激と決定すればよい。一例としては、実施形態1で述べたパターンBと決定すればよい。一方、眠気特定部111aで特定した同乗者の眠気レベルが0の覚醒状態である場合には、引き込み刺激のパターンを、1回の刺激が1セットのパターンと決定すればよい。このパターンを以降ではパターンCとする。引き込み刺激の強度については、複数回の刺激を1セットのパターンとする場合の先発刺激と同じ弱い刺激とすればよい。これによれば、同乗者が覚醒状態の場合には1セットの刺激数を減らすとともに刺激も弱め、刺激に対す煩わしさを感じにくくさせることが可能になる。一方、同乗者が非覚醒状態の場合には、1セットの刺激数を増やすとともに刺激も強めることで、覚醒状態に誘うことを可能にする。
引き込み制御部104aは、シートベルトアクチュエータ50に、同乗者のシートベルトの送り出し及び巻き取りも行わせる点を除けば、実施形態1の引き込み制御部104と同様である。この引き込み制御部104aでの処理も引き込み制御工程に相当する。以下では、引き込み制御部104aでの、同乗者についての引き込み刺激について説明する。
引き込み制御部104aは、眠気特定部111aで特定する運転者の眠気が第2の閾値未満の場合は、同乗者の装着するシートベルトについての引き込み刺激を行わせないことが好ましい。引き込み制御部104aは、眠気特定部111aで特定する運転者の眠気が第2の閾値以上であることをもとに、同乗者の装着するシートベルトについての引き込み刺激を行わせることが好ましい。第2の閾値は、任意に設定可能な値である。第2の閾値は、運転者に警報が必要か否かを区分する値とすることが好ましい。以下では、第2の閾値は眠気レベル3であるものとして説明する。これによれば、運転者の眠気レベルが、警報が必要な度合いの場合に、運転者への引き込み刺激だけで運転者の覚醒維持を行うことができなかった場合に、同乗者へも引き込み刺激を行うことで、同乗者の協力も得て運転者の覚醒維持を行うことが可能になる。
引き込み制御部104aは、同乗者について引き込み刺激を行わせる場合に、最適決定部103aで決定した刺激の態様に従って、引き込み刺激を行わせる。引き込み制御部104aは、眠気特定部111aで特定した同乗者の眠気レベルが非覚醒状態に該当する場合には、以下のようにすればよい。引き込み制御部104aは、複数回の刺激を1セットとする引き込み刺激を行わせるとともに、1セット内での最初の刺激をその後の刺激よりも弱い強度にさせればよい。一方、引き込み制御部104aは、眠気特定部111aで特定した同乗者の眠気レベルが覚醒状態に該当する場合には、以下のようにすればよい。引き込み制御部104aは、1回の刺激を1セットとする引き込み刺激を行わせるとともに、刺激の強度を、同乗者の眠気レベルが非覚醒状態に該当する場合の1セット内での最初の刺激の強度とすればよい。
引き込み制御部104aは、眠気特定部111aで特定する運転者の眠気が第2の閾値以上の場合であっても、乗員関連状態特定部101aで特定する同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態が、引き込み刺激の効果が低いと推定される状態である場合には、同乗者の装着するシートベルトについての引き込み刺激を行わせないことが好ましい。これは、同乗者の着座するシートのシートバックが床側に一定以上寝ている状態では、シートベルトを引き込んでも、引き込み刺激が対象者に伝わらない可能性が高いためである。引き込み刺激の効果が低いと推定される状態は、予め実験,シミュレーション等で求めておいたものを用いる構成とすればよい。
また、上述のようにして、引き込み制御部104aが、同乗者の装着するシートベルトについての引き込み刺激を行わせないようにした場合であっても、緊急度が高い場合には、同乗者の着座するシートを強制的に起こした上で、引き込み刺激を行わせる構成としてもよい。この構成は、リクライニング位置を電動で切り替えることのできる電動シートを採用する場合に限ればよい。以上の構成によれば、同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態が、引き込み刺激の効果が低いと推定される状態であった場合でも、緊急度の高い場合には、引き込み刺激の効果を上げることが可能になる。緊急度の高い場合とは、運転者の眠気レベルが一定時間以上改善されない場合,運転者の眠気が悪化していっている場合等が挙げられる。
提示制御部102aは、同乗者向け情報を提示させる場合に、引き込み制御部104aで上述した同乗者についての引き込み刺激が行われた後に、同乗者向け情報を提示させることが好ましい。これは、車両の提示装置40からの情報提示は運転者に向けたものが主であるため、提示装置40からの同乗者向け情報を単体で行うだけでは、同乗者に同乗者向け情報が伝わらない可能性が高いためである。同乗者についての引き込み刺激が行われた後に、同乗者向け情報を提示させることで、同乗者向け情報が同乗者に伝わりやすくなる。
<HCU10aでの覚醒維持関連処理>
ここで、図7のフローチャートを用いて、HCU10aでの同乗者についての覚醒維持関連処理の流れの一例について説明を行う。HCU10aでの運転者についての覚醒維持関連処理の流れは、実施形態1の図5のフローチャートで示したのと同様とすればよい。図7のフローチャートは、自車において同乗者の存在が確認された場合に開始する構成とすればよい。HCU10aでは、乗員関連状態特定部101aで運転者以外の乗員の状態が特定できた場合に、同乗者の存在が確認されたものとすればよい。なお、操作デバイスを介して覚醒維持関連処理を実行する機能のオンオフの設定を切り替えることができる構成の場合には、覚醒維持関連処理を実行する機能がオンとなっていることも、図7のフローチャートの開始条件に加える構成とすればよい。
ここで、図7のフローチャートを用いて、HCU10aでの同乗者についての覚醒維持関連処理の流れの一例について説明を行う。HCU10aでの運転者についての覚醒維持関連処理の流れは、実施形態1の図5のフローチャートで示したのと同様とすればよい。図7のフローチャートは、自車において同乗者の存在が確認された場合に開始する構成とすればよい。HCU10aでは、乗員関連状態特定部101aで運転者以外の乗員の状態が特定できた場合に、同乗者の存在が確認されたものとすればよい。なお、操作デバイスを介して覚醒維持関連処理を実行する機能のオンオフの設定を切り替えることができる構成の場合には、覚醒維持関連処理を実行する機能がオンとなっていることも、図7のフローチャートの開始条件に加える構成とすればよい。
まず、ステップS21では、眠気特定部111aが、運転者の眠気レベルを特定する。ステップS22では、運転者の眠気レベルが第2の閾値以上の場合(S22でYES)には、ステップS23に移る。一方、運転者の眠気レベルが第2の閾値未満の場合には、ステップS32に移る。例えば、第2の閾値は眠気レベル3とする。
ステップS23では、乗員関連状態特定部101aで特定する同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態が、引き込み刺激の効果が低いと推定される状態(つまり、刺激対象外)である場合(S23でYES)には、ステップS24に移る。一方、引き込み刺激の効果が低いと推定される状態でない場合(S23でNO)には、ステップS26に移る。乗員関連状態特定部101aで特定する同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態が、引き込み刺激の効果が低いと推定される状態か否かについては、引き込み制御部104aで判断すればよい。
ステップS24では、緊急度が高い場合(S24でYES)には、ステップS25に移る。一方、緊急度が高くない場合(S24でNO)には、ステップS32に移る。緊急度が高いか否かは、引き込み制御部104aで判断すればよい。ステップS25では、HCU10aがシートECU20に指示を行い、同乗者の着座する電動シートのシートバックを起こさせ、ステップS26に移る。シートバックを起こさせる際のリクライニング位置は、引き込み刺激の効果が高いと推定される状態にあたる位置とすればよい。
ステップS26では、眠気特定部111aが、同乗者の眠気レベルを特定する。ステップS27では、同乗者の眠気レベルが0の覚醒状態の場合(S27でYES)には、ステップS28に移る。一方、同乗者の眠気レベルが1以上の非覚醒状態の場合には、ステップS29に移る。
ステップS28では、最適決定部103aが、引き込み刺激のパターンとして、1回の刺激が1セットのパターンを決定し、ステップS30に移る。一例として、前述したパターンCを決定すればよい。ステップS29では、最適決定部103aが、引き込み刺激のパターンとして、複数回の刺激が1セットのパターンを決定し、ステップS30に移る。一例として、前述したパターンBを決定すればよい。
ステップS30では、引き込み制御部104aが、同乗者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせる。S30では、S28若しくはS29で決定したパターンに従った引き込み刺激を行わせる。ステップS31では、提示制御部102aが、提示装置40から同乗者向け情報を提示させる。
ステップS32では、覚醒維持関連処理の終了タイミングであった場合(S32でYES)には、覚醒維持関連処理を終了する。一方、覚醒維持関連処理の終了タイミングでなかった場合(S32でNO)には、S21に戻って処理を繰り返す。覚醒維持関連処理の終了タイミングの一例としては、自車のパワースイッチがオフになったこと,覚醒維持関連処理を実行する機能がオフに切り替わったこと等がある。
図7のフローチャートでは、S23~S25の処理を、S28及びS29とS30との処理の間に行う構成としてもよい。また、図7のフローチャートでは、同乗者の着座するシートが電動シートでない場合には、S24~S25の処理を省略し、S23でYESの場合にS32に移る構成としてもよい。この場合に、同乗者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせずに、提示制御部102aが同乗者向け情報を提示させる構成としてもよい。また、S24でNOの場合についても、同乗者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせずに、提示制御部102aが同乗者向け情報を提示させる構成としてもよい。
なお、図7のフローチャートにおいて、同乗者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせてから同乗者向け情報を提示させる処理を一旦行った後は、以下のようにしてもよい。例えば、運転者の眠気レベルが第2の閾値未満となるまで、同乗者向け情報は提示させるが、同乗者の装着するシートベルトの引き込み刺激を行わせない構成としてもよい。これによれば、引き込み刺激によって同乗者向け情報に気づいた同乗者に対して、同乗者向け情報に気づいた後も引き込み刺激が行われる煩わしさを低減することが可能になる。
また、引き込み制御部104aは、運転者に引き込み刺激を行わせたにもかかわらず、その刺激後の一定期間内に運転者の眠気レベルが第2の閾値未満とならないことを、同乗者に引き込み刺激を行わせる条件としてもよい。ここで言う一定期間は任意に設定可能とすればよい。これによれば、運転者が引き込み刺激で眠気レベルが第2の閾値未満に改善する場合にも同乗者に引き込み刺激を行わせる煩わしさ及び無駄を低減することが可能になる。
実施形態2の構成によれば、運転者が引き込み刺激に慣れが生じて引き込み刺激で眠気レベルの改善が困難になった場合であって、その眠気レベルが同乗者の協力を得ても覚醒させるべき度合いの場合に、同乗者に引き込み刺激を行って、運転者の眠気改善についての同乗者の協力を得ることが可能になる。
なお、実施形態2では、緩み具合特定部112及び体格特定部113で同乗者についてのシートベルトの緩み具合,体格を特定しない構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、緩み具合特定部112及び体格特定部113で同乗者についてのシートベルトの緩み具合,体格も特定する構成としてもよい。この場合、最適決定部103aが、実施形態1の最適決定部103と同様に、同乗者についての引き込み刺激の強度を、同乗者についてのシートベルトの緩み具合,体格に応じて決定してもよい。そして、引き込み制御部104aが、同乗者についての引き込み刺激の強度を、同乗者についてのシートベルトの緩み具合,体格に応じて変化させてもよい。
(実施形態3)
前述の実施形態では、室内カメラ30で検出した結果を用いて、シートベルトの緩み具合を特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、以下の実施形態3の構成としてもよい。以下では、実施形態3の一例について図を用いて説明する。
前述の実施形態では、室内カメラ30で検出した結果を用いて、シートベルトの緩み具合を特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、以下の実施形態3の構成としてもよい。以下では、実施形態3の一例について図を用いて説明する。
実施形態3の覚醒維持システム1bは、車両で用いられるものである。覚醒維持システム1bは、図8に示すように、HCU10b、シートECU20、室内カメラ30、提示装置40、シートベルトアクチュエータ50、シートベルトセンサ60、及び感圧センサ70を含んでいる。覚醒維持システム1bは、HCU10の代わりにHCU10bを含む点と、感圧センサ70を含む点とを除けば、実施形態1の覚醒維持システム1と同様である。
感圧センサ70は、シートベルトの、シートベルトを装着した場合に乗員に接触する側に設けられる。これにより、感圧センサ70は、乗員がシートベルトを装着した場合に、そのシートベルトの緩み具合に応じた圧力値を出力する。感圧センサ70は、引き込み刺激の対象とする乗員の着座するシートのシートベルトに設ける。感圧センサ70で検出する圧力値は、HCU10bに出力すればよい。
HCU10bは、図9に示すように、乗員関連状態特定部101b、提示制御部102、最適決定部103b、及び引き込み制御部104を機能ブロックとして備える。HCU10bは、乗員関連状態特定部101及び最適決定部103の代わりに、乗員関連状態特定部101b及び最適決定部103bを備える点を除けば、実施形態1のHCU10と同様である。このHCU10bも覚醒維持装置に相当する。また、コンピュータによってHCU10bの各機能ブロックの処理が実行されることが、覚醒維持方法が実行されることに相当する。
乗員関連状態特定部101bは、一部の処理が異なる点を除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。この乗員関連状態特定部101bでの処理も乗員関連状態特定工程に相当する。乗員関連状態特定部101bは、眠気特定部111及び緩み具合特定部112bをサブ機能ブロックとして有している。乗員関連状態特定部101bは、緩み具合特定部112の代わりに緩み具合特定部112aを有している点と、体格特定部113を有していない点とを除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。
緩み具合特定部112bは、感圧センサ70で検出した結果を用いて、シートベルトの緩み具合を特定する。緩み具合特定部112bは、シートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、感圧センサ70で検出される圧力値が小さくなる関係を利用して、感圧センサ70で検出される圧力値から、シートベルトの緩み具合を特定すればよい。シートベルトの緩み具合は、3段階以上に区分して特定してもよいし、緩んでいると緩んでいないとの2段階に区分して特定してもよい。緩んでいると緩んでいないとの2段階に区分して特定する場合は、圧力値がこの区分のための閾値以下か否かで区分して特定すればよい。
最適決定部103bは、緩み具合特定部112で特定した緩み具合の代わりに緩み具合特定部112bで特定した緩み具合を用いる点と、体格特定部113で特定した乗員の体格を用いない点とを除けば、実施形態1の最適決定部103と同様である。最適決定部103bは、緩み具合特定部112bで特定するシートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、そのシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定する。
なお、実施形態3の構成と実施形態2の構成とを組み合わせても構わない。実施形態3の構成であっても、乗員が装着するシートベルトの緩み具合に応じて、引き込み刺激の強度を変化させるので、シートベルトの緩み具合にかかわらず引き込み刺激の強度を変化させない場合に比べ、乗員にとってより適切な刺激にすることが可能になる。
(実施形態4)
また、シートベルトの緩み具合を特定する構成として、例えば、以下の実施形態4の構成としてもよい。以下では、実施形態4の一例について図を用いて説明する。実施形態4の覚醒維持システム1は、HCU10の代わりにHCU10cを含む点を除けば、実施形態1の覚醒維持システム1と同様である。
また、シートベルトの緩み具合を特定する構成として、例えば、以下の実施形態4の構成としてもよい。以下では、実施形態4の一例について図を用いて説明する。実施形態4の覚醒維持システム1は、HCU10の代わりにHCU10cを含む点を除けば、実施形態1の覚醒維持システム1と同様である。
ここで、図10を用いてHCU10cの概略構成についての説明を行う。HCU10cは、図10に示すように、乗員関連状態特定部101c、提示制御部102、最適決定部103c、引き込み制御部104、及び電流モニタ部105を機能ブロックとして備える。HCU10cは、乗員関連状態特定部101及び最適決定部103の代わりに、乗員関連状態特定部101c及び最適決定部103cを備える点と、電流モニタ部105を備える点とを除けば、実施形態1のHCU10と同様である。このHCU10cも覚醒維持装置に相当する。また、コンピュータによってHCU10cの各機能ブロックの処理が実行されることが、覚醒維持方法が実行されることに相当する。
電流モニタ部105は、シートベルトアクチュエータ50のモータ電流値を取得する。乗員関連状態特定部101cは、一部の処理が異なる点を除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。この乗員関連状態特定部101cでの処理も乗員関連状態特定工程に相当する。乗員関連状態特定部101cは、眠気特定部111及び緩み具合特定部112cをサブ機能ブロックとして有している。乗員関連状態特定部101cは、緩み具合特定部112の代わりに緩み具合特定部112cを有している点と、体格特定部113を有していない点とを除けば、実施形態1の乗員関連状態特定部101と同様である。
緩み具合特定部112cは、電流モニタ部105で取得したモータ電流値を用いて、シートベルトの緩み具合を特定する。緩み具合特定部112cは、シートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、電流モニタ部105で取得されるモータ電流値が小さくなる関係を利用して、電流モニタ部105で取得されるモータ電流値から、シートベルトの緩み具合を特定すればよい。緩み具合特定部112cは、運転者の眠気が例えば第1の閾値以上である場合に、定期的にシートベルトアクチュエータ50に通電させてシートベルトを巻き取らせ、シートベルトアクチュエータ50のモータ電流値を取得すればよい。シートベルトアクチュエータ50は、モータ電流値が取得された後は、モータ電流値の取得前のシートベルトの引き込み量に戻せばよい。
ここで、図11を用いて、シートベルトの緩み具合に応じたモータ電流値の一例を示す。図11のLLが、シートベルトの緩み具合が大きい場合の例を示す。図11のSLが、シートベルトの緩み具合が小さい場合の例を示す。図11のt(s)は、緩み具合の特定に必要なマスキング時間とする。図11のM(A)は、モータ電流の閾値とする。シートベルトアクチュエータ50への通電は、マスキング時間t(s)の経過後、モータ電流が閾値M(A)を超えるまで継続すればよい。これにより、シートベルトを巻き取り過ぎないようにすればよい。図11に示すように、シートベルトアクチュエータ50のモータ電流値は、シートベルトアクチュエータ50に通電した場合に、シートベルトの緩み具合が大きくなると、より低い値が出力される。
なお、緩み具合特定部112cで特定するシートベルトの緩み具合は、3段階以上に区分して特定してもよいし、緩んでいると緩んでいないとの2段階に区分して特定してもよい。緩んでいると緩んでいないとの2段階に区分して特定する場合は、圧力値がこの区分のための閾値以下か否かで区分して特定すればよい。
最適決定部103bは、緩み具合特定部112で特定した緩み具合の代わりに緩み具合特定部112cで特定した緩み具合を用いる点と、体格特定部113で特定した乗員の体格を用いない点とを除けば、実施形態1の最適決定部103と同様である。最適決定部103cは、緩み具合特定部112cで特定するシートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、そのシートベルトについての引き込み刺激の強度を高く決定する。
なお、実施形態4の構成と実施形態2の構成とを組み合わせても構わない。実施形態4の構成であっても、乗員が装着するシートベルトの緩み具合に応じて、引き込み刺激の強度を変化させるので、シートベルトの緩み具合にかかわらず引き込み刺激の強度を変化させない場合に比べ、乗員にとってより適切な刺激にすることが可能になる。
(実施形態5)
前述の実施形態では、緩み具合特定部112,112a,112b,112cで特定した緩み具合,体格特定部113で特定した体格に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、緩み具合特定部112,112a,112b,112cで特定した緩み具合,体格特定部113で特定した体格に応じた引き込み刺激の態様の変化を行わせえない構成としてもよい。
前述の実施形態では、緩み具合特定部112,112a,112b,112cで特定した緩み具合,体格特定部113で特定した体格に応じて、引き込み刺激の態様を変化させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、緩み具合特定部112,112a,112b,112cで特定した緩み具合,体格特定部113で特定した体格に応じた引き込み刺激の態様の変化を行わせえない構成としてもよい。
(実施形態6)
前述の実施形態では、覚醒維持関連処理をHCU10,10a,10b,10cが担う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、覚醒維持関連処理をHCU10,10a,10b,10cと他のECUとで担う構成としてもよいし、覚醒維持関連処理を他のECUが担う構成としてもよい。
前述の実施形態では、覚醒維持関連処理をHCU10,10a,10b,10cが担う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、覚醒維持関連処理をHCU10,10a,10b,10cと他のECUとで担う構成としてもよいし、覚醒維持関連処理を他のECUが担う構成としてもよい。
(実施形態7)
前述の実施形態では、覚醒維持システム1,1bが自動車で用いられる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。覚醒維持システム1,1bはシートベルトを用いる移動体であれば、種々の移動体で用いることが可能である。
前述の実施形態では、覚醒維持システム1,1bが自動車で用いられる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。覚醒維持システム1,1bはシートベルトを用いる移動体であれば、種々の移動体で用いることが可能である。
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。また、本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
1,1b 覚醒維持システム、10,10a,10b,10c HCU(覚醒維持装置)、30 室内カメラ、101,101a,101b,101c 乗員関連状態特定部、111 眠気特定部、112,112a,112b,112c 緩み具合特定部、113 体格特定部、104,104a 引き込み制御部
Claims (12)
- 車両で用いることが可能な覚醒維持装置であって、
少なくとも前記車両の乗員の眠気の度合いを含む、前記乗員に関連する状態である乗員関連状態を特定する乗員関連状態特定部(101,101a,101b,101c)と、
前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の眠気の度合いが第1の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせる引き込み制御部(104,104a)とを備え、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員関連状態に応じて、前記引き込み刺激の態様を変化させる覚醒維持装置。 - 請求項1に記載の覚醒維持装置であって、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の眠気の度合いに応じて、前記引き込み刺激の態様として、前記引き込み刺激の強度及びパターンの少なくともいずれかを変化させる覚醒維持装置。 - 請求項2に記載の覚醒維持装置であって、
前記引き込み制御部は、前記引き込み刺激を複数回の刺激を1セットとして行わせるものであり、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の眠気の度合いが高くなるのに応じて、前記引き込み刺激の態様として、複数回の刺激を1セットとする前記引き込み刺激の1セット内での刺激の間隔を短くさせる覚醒維持装置。 - 請求項2又は3に記載の覚醒維持装置であって、
前記引き込み制御部は、前記引き込み刺激を複数回の刺激を1セットとして行わせるものであり、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の眠気の度合いが高くなるのに応じて、前記引き込み刺激の態様として、複数回の刺激を1セットとする前記引き込み刺激の1セットごとの刺激の頻度を高くさせる覚醒維持装置。 - 請求項2~4のいずれか1項に記載の覚醒維持装置であって、
前記引き込み制御部は、前記引き込み刺激を複数回の刺激を1セットとして行わせるものであり、複数回の刺激を1セットとする前記引き込み刺激の1セット内での最初の刺激をその後の刺激よりも弱い強度にさせる覚醒維持装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の覚醒維持装置であって、
前記乗員関連状態特定部は、前記車両の乗員の眠気の度合いの他、少なくとも前記乗員の装着するシートベルトの緩み具合を含む前記乗員関連状態を特定するものであり、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記シートベルトの緩み具合が大きくなるのに応じて、前記引き込み刺激の態様として、そのシートベルトについての前記引き込み刺激の強度を高くさせる覚醒維持装置。 - 請求項6に記載の覚醒維持装置であって、
前記乗員関連状態特定部(101,101a)は、前記車両の室内を撮像する室内カメラ(30)で撮像する前記乗員の撮像画像を画像認識することで前記乗員の体格も前記乗員関連状態として特定するものであり、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の体格が、その乗員についての基準となる薄着時の過去の体格よりも大きいと判断する場合には、その乗員についての基準となる体格よりも大きいと判断しない場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激の強度を高くさせる覚醒維持装置。 - 請求項6又は7に記載の覚醒維持装置であって、
前記乗員関連状態特定部(101,101a)は、前記車両の室内を撮像する室内カメラ(30)で撮像する前記乗員の撮像画像を画像認識することで前記乗員の体格も前記乗員関連状態として特定するものであり、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記乗員の体格が規定値以上の場合には、その乗員の体格が前記規定値未満の場合に比べ、その乗員の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激の強度を高くさせる覚醒維持装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の覚醒維持装置であって、
前記乗員関連状態特定部(101,101b,101c)は、前記乗員関連状態として前記車両の運転者に関連する状態を特定するものであり、
前記引き込み制御部は、前記運転者の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激を行わせる覚醒維持装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の覚醒維持装置であって、
前記乗員関連状態特定部(101a)は、前記乗員関連状態として前記車両の運転者及び同乗者に関連する状態を特定するものであり、
前記引き込み制御部(104a)は、前記運転者及び前記同乗者の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激を行わせることが可能であり、前記乗員関連状態特定部で特定する前記運転者の眠気が第2の閾値未満の場合は前記同乗者の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激を行わせない一方、前記乗員関連状態特定部で特定する前記運転者の眠気が前記第2の閾値以上であることをもとに、前記同乗者の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激を行わせる覚醒維持装置。 - 請求項10に記載の覚醒維持装置であって、
前記引き込み制御部は、前記乗員関連状態特定部で特定する前記運転者の眠気が前記第2の閾値以上の場合であっても、前記乗員関連状態特定部で特定する前記同乗者の姿勢若しくはシートのリクライニングの状態が、前記引き込み刺激の効果が低いと推定される状態である場合には、前記同乗者の装着するシートベルトについての前記引き込み刺激を行わせない覚醒維持装置。 - 車両で用いることが可能な覚醒維持方法であって、
少なくとも1つのプロセッサにより実行される、
少なくとも前記車両の乗員の眠気の度合いを含む、前記乗員に関連する状態である乗員関連状態を特定する乗員関連状態特定工程と、
前記乗員関連状態特定工程で特定した前記乗員の眠気の度合いが所定の閾値以上であることをもとに、その乗員の装着するシートベルトの引き込みによる刺激である引き込み刺激を行わせる引き込み制御工程とを含み、
前記引き込み制御工程では、前記乗員関連状態特定工程で特定した前記乗員関連状態に応じて、前記引き込み刺激の態様を変化させる覚醒維持方法。
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