JP3095362B2 - 危険予知運転制御装置 - Google Patents

危険予知運転制御装置

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JP3095362B2 JP09069893A JP6989397A JP3095362B2 JP 3095362 B2 JP3095362 B2 JP 3095362B2 JP 09069893 A JP09069893 A JP 09069893A JP 6989397 A JP6989397 A JP 6989397A JP 3095362 B2 JP3095362 B2 JP 3095362B2
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    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/18Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、危険予知運転制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、乗物の運転中に運転者が居眠りや
突然の発作等を起こして、安全に運転することができな
くなった場合を想定して、運転者に注意を喚起したり、
乗物を安全な状態に誘導する装置が提起されている。そ
のような装置は、例えば運転者の状態をカメラや赤外線
サーモ装置で監視して、その外的変化を電子計算機で解
析して、危険な状態を予見するものであった。一方、運
転者の生理的な状態を測定して危険予知を行う装置とし
て、運転者の心拍、血圧、血流等を測定して、その変化
を危険予知パラメータとして使用する試みもあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な装置は、一般に大がかりで経費も嵩むことが多い。ま
た、運転者の心拍、血圧、血流等のパラメータは、居眠
りや突然の発作に対して鋭敏に反応しない場合もあっ
た。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その
課題は、安価かつ確実な危険予知運転制御装置を提供す
るところにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項1の発明は、運転者の意識状態を測定する意
識測定手段と、その測定値が所定の値よりも低下したと
きに運転者に注意を促す注意喚起手段が備えられた危険
予知運転制御装置であって、前記意識測定手段は、前記
運転者の局所からの発汗量を測定する発汗量測定装置か
らなることを特徴とする。請求項2の発明は、運転者の
意識状態を測定する意識測定手段と、その測定値が所定
の値よりも低下したときにその運転者が運転する乗物を
制御して危険を回避する状態に導く運転制御装置が備え
られた危険予知運転制御装置であって、前記意識測定手
段は、前記運転者の局所からの発汗量を測定する発汗量
測定装置であることを特徴とする。
【0005】請求項3の発明は、請求項1または2に記
載の危険予知運転制御装置であって、前記発汗量測定装
置は、乗物のハンドルに組み込まれていることを特徴と
する。請求項4の危険予知運転制御装置は、請求項1〜
3に記載のものであって、前記発汗量測定装置は前記乗
物の作動とともに測定が開始されることを特徴とする。
【0006】
【発明の作用および効果】請求項1の発明によれば、乗
物の運転中には自律神経の働きにより、運転者の局所か
ら一定値以上の量の発汗が見られる。一方、居眠り時や
心臓発作等の突発的なマヒ状態等のように自律神経が抑
制された状態では、局所からの発汗量が鋭敏に減少す
る。本発明では、運転者の局所からの発汗量を発汗量測
定装置により測定することにより、その測定値が所定の
値よりも低下すると注意喚起装置が作働して運転者に注
意を促す。このため、例えば運転者に眠気等が起こって
自律神経の働きが弱まったときには運転者がそれと気付
くので、安全運転に寄与する。
【0007】請求項2の発明によれば、運転者の局所か
らの発汗量が所定値よりも低下すると、その乗物は危険
を回避する状態(例えば自動車の場合には車幅灯を点滅
させながら速度を漸減し、左側にハンドルを切る等)に
導かれる。このため、例えば運転者が睡眠状態や発作等
の突発的異常により運転を持続できない状態に至って
も、事故を未然に防止できる可能性が高い。
【0008】請求項3の発明によれば、発汗量測定装置
がハンドルに組み込まれているため、運転者が運転を開
始すると発汗量の測定がなされる。このため、運転者が
発汗採取のための装置を取り付ける操作が不要となる。
請求項4の発明によれば、乗物を作働させると発汗量測
定が開始される。このため、危険予知運転制御装置のス
イッチを入れ忘れることがない。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図1〜図3を参照しつつ説明する。まず、実施形態
の構成を説明するに先立ち、本発明の原理について簡単
に説明する。一般的に、成人者が活発に活動していると
きの精神性発汗泊出度は0.3〜0.8ミリグラム毎立
方センチメートル,又はこれ以上の値を示す部分があ
り、これは自律神経が抑制されていないときの状態を示
している。一方、睡眠時や全身麻酔、心臓発作等のよう
に、自律神経が抑制された状態では局所からの精神性発
汗泊出度は減少して、0.03〜0.005ミリグラム
毎立方センチメートルとなる。このような精神性発汗泊
出度の減少は、多くの場合に自律神経の抑制が起こり始
める自覚症状に先だって見られる現象であるため、例え
ば自動車の運転者が居眠り運転を起こす前にも認められ
る。そこで、この精神性発汗泊出度の減少を関知して安
全な運転に役立てようとするものである。
【0010】図1には、危険予知運転制御装置1の構成
の概要を示した。この危険予知運転制御装置1は、運転
者の手掌部の発汗量を測定するための発汗量測定装置2
と、その装置による測定値が一定値よりも低下したとき
に運転者に警報音を発する注意喚起装置3、及び自動車
の運転を制御するための運転制御装置24とからなる。
また、図示はしないが、この危険予知運転制御装置1全
体は、自動車エンジンの作動に伴って電源スイッチの入
切が連動されている。このため、自動車エンジンのキー
操作によって、危険予知運転制御装置1全体の電源スイ
ッチが入るようになっている。発汗量測定装置2のう
ち、図示4はポンプ4でありハンドル20に設けられた
測定カプセル5(後に詳述する。)に供給するための空
気を圧搾する。ポンプ4から送られる空気は給気ライン
6及び、排気ライン7を通過する。給気ライン6の途中
には第1湿度検出装置8が設けられており、測定カプセ
ル5の送風孔10に開口している。一方、排気ライン7
は測定カプセル5の排気孔11から発し、途中に設けら
れた第2湿度検出装置9と気体流量測定装置12を通過
して大気中に開放している。
【0011】第1湿度検出装置8、第2湿度検出装置9
及び気体流量測定装置12の各々には、測定された値を
増幅させるための検出値増幅部(AMP)13,14,
15が備えられており、これらのAMP13,14,1
5から出力されたデータはマルチプレクサ(MPX)1
6とADコンバータ(A/D)17を介してマイコン部
18で計算処理される。マイコン部18の詳細について
は図示しないが、データの計算を行う中央処理装置とメ
モリ等とから構成される。また、気体流量測定装置12
によって検出された気体流量と、マイコン部18により
計算された局所発汗量は表示装置19に表示される。
【0012】マイコン部18には、さらにデータ入力装
置(KEY)23、注意喚起装置3及び運転制御装置2
4が連結されている。KEY23は、発汗量が減少した
際に運転者に注意を喚起したり、運転制御するための値
をマイコン部18に入力しておくためのものである。運
転を開始するのに先だって、KEY23から予め局所発
汗量の下限値をマイコン部18のメモリに入力してお
く。なお、このとき通常の活動時における局所(手掌
部)からの発汗量に関しては個人差が認められる。この
ため、運転者の発汗量を予め発汗量測定装置2により測
定しておいて、その測定値をKEY23から入力すると
よい。また、予測演算処理を行って設定値を決定しても
良い。この設定された値と、運転者の局所からの発汗量
の測定値とを比較して、後者が前者よりも小さくなる
と、マイコン部18は先ず注意喚起装置3に信号を出力
する。そして、それから一定時間後、例えば5秒後、に
も発汗量の測定値が設定値以上に上昇しない場合には、
運転制御装置24に信号を出力するようになっている。
注意喚起装置3は、運転者の局所発汗量が設定値よりも
低下すると、マイコン部18からの信号により、例えば
運転者に注意を喚起させる警戒音、あるいは振動を発す
る等のように注意喚起を行うようになっている。
【0013】運転制御装置24については詳しくは示さ
ないが、ハンドル20(あるいはタイヤの傾きを直接制
御する方向制御部分)と、図示しない車幅灯、及びブレ
ーキに連結している。マイコン部18からの信号が入力
されると、車幅灯に対して点滅させる信号を出力する。
一方、マイコン部18は、そのときのスピードの大小に
応じて、ブレーキへの作動力を小大に変化させるブレー
キ制御部に信号を伝達する。これにより、急激な速度変
化を防止し、運転者等に対する安全を図りつつ後続車等
への事故防止を図る。さらに、マイコン部18はハンド
ル制御部に対してハンドル20を左方向に操作する信号
を発する。このとき、自動車のスピードが速いときには
ハンドル20の操作変化を相対的に小さく且つ緩やか
に、またスピードが遅くなるとハンドル20の操作変化
を相対的に大きく且つ速やかに行うようにする。上記の
ように構成された運転制御装置24が作動すると、自動
車の車幅灯を点滅させつつ、速度を低下させ、道路の左
前方に停車させる。二つの湿度検出手段8,9及び気体
流量測定装置12によって測定される発汗量と、KEY
23によって入力された設定値がマイコン部18によっ
て比較され、前者の値が後者よりも低下すると、まず、
マイコン部18が注意喚起装置3に信号を出力する。注
意喚起装置3が作動すると、例えば警戒音が発せられ
る。次に、例えば5秒以上を経過しても局所からの発汗
量が入力値よりも上昇しない場合には、マイコン部18
から運転制御装置24に対して信号が出力される。する
と、上記のようにして運転制御装置24は自動車を道路
の左前方に停車するように誘導する。
【0014】次に、図2、3を参照しつつ、測定カプセ
ル5について説明する。測定カプセル5は、ハンドル2
0の手前側(運転者が座る側)に均等な間隔を隔てて円
形状の開口縁5Aをもって凹設されている。測定カプセ
ル5の内部空間には給気ライン6と排気ライン7の一端
側が開放されて、各々送風孔10及び排気孔11とされ
ており、測定カプセル5内に発散された水分を空気と混
合させて排気できる。開口縁5Aの一部分はスプリング
22によって付勢された押圧スイッチ21とされてい
る。押圧スイッチ21は通常時には手前側に向かってや
や突設した状態になっている。測定カプセル5中におい
て押圧スイッチ21に対向する側には、図示しない閉止
弁が取り付けられており、通常時には送風孔10と排気
孔11とが閉止されて発汗量測定装置2も停止状態にあ
る。しかし、運転者の手指によって押圧スイッチ21が
押圧されると、スプリング22内に備えられた棒状体
(図示せず)が閉止弁を開放するため、送風孔10と排
気孔11の通気が可能とされる。こうして送風孔10側
から測定カプセル5内に空気が供給され、手掌部からの
水分と混合された後、排気孔11から排気される。ま
た、このとき同時に発汗量測定装置2が測定状態とされ
る。なお、手指が測定カプセル5を覆うと、押圧スイッ
チ21が奥側に押圧されるため開口縁5Aとほぼ面一と
なり、略密閉状態とされる。
【0015】次に、上記のように構成された本実施形態
の作用効果について説明する。まず、運転に先立ち、K
EY23により発汗量の注意喚起用の値を入力してお
く。運転者が自動車をスタートさせるためにエンジンを
作働させると、それに伴って危険予知運転制御装置1が
測定可能状態となる。すなわち、ポンプ4が作働して測
定カプセル5に送通する空気を圧搾し、二つの湿度検出
装置8,9、気体流量測定装置12、AMP13,1
4,15及びマイコン部18等が作動する。そして、運
転者がハンドル20を握ると、運転者の手指がいずれか
の測定カプセル5の開口縁5Aを塞ぎ、略気密状態とな
る。このとき、手指は同時にその測定カプセル5の押圧
スイッチ21を押圧操作する。このため、開閉弁が開放
されて送風孔10側から測定カプセル5に空気が流れ、
手指から発汗された水分と空気とが混合して排気孔11
から排気される。そして、空気は第2湿度検出装置9及
び、気体流量測定装置12を経て大気中に開放される。
【0016】二つの湿度検出装置8,9及び、気体流量
測定装置12によって測定された値は、マイコン部18
によって解析処理されて、発汗量と気体流量が表示装置
19に表示される。発汗量がKEY23によって設定し
た値以上であれば危険予知運転制御装置1はそのまま局
所からの発汗量測定を行うだけであるが、測定値が設定
値よりも小さくなったときには、まず注意喚起装置3が
作働して警戒音、あるいは振動が発せられる。そして、
そのように注意喚起装置3が作働する状態が一定時間経
過しても、なお測定値が設定値よりも小さいときには、
マイコン部18は運転制御装置24に信号を出力する。
すると、自動車は次第に速度を緩めつつ道路の左側に停
止する。最後に、自動車の運転を終了してエンジンを切
ると、危険予知運転制御装置1の作働も終了する。
【0017】このように本実施形態によれば、運転者の
局所からの発汗量を発汗量測定装置2により測定するこ
とにより、その測定値が設定値よりも低下すると、注意
喚起装置3が作働して運転者に注意を促す。このため、
例えば運転者に眠気等が起こって自律神経の働きが弱ま
ったときには運転者がそれと気付くので、安全運転に寄
与する。また、発汗量測定装置2がハンドル20に組み
込まれているため、運転者が運転を開始すると自動的に
発汗量の測定がなされる。このため、運転者に対し発汗
採取の作業を強制しない。
【0018】さらに、測定カプセル5は、ハンドル20
に対して運転者の対向側に設けられている。このため、
運転者がハンドル20を握ると、手掌部が測定カプセル
5を密封し易くなる。加えて、測定カプセル5は、ハン
ドル20に対して均等幅に複数個設けられている。この
ため、運転者が個性的な握り方を行っていたとしても、
いずれかの測定カプセル5によって局所の発汗量が測定
される。
【0019】次いで、乗物の作働動作に伴って危険予知
運転制御装置1のスイッチも入切するようになってい
る。このため、危険予知運転制御装置1のスイッチを別
に操作する必要がない。さらに、運転者の局所からの発
汗量が設定値よりも低下して、一定時間が経過すると、
運転制御装置24によって自動車は道路の左前方に停止
し、危険を回避する状態に導かれる。このため、例えば
運転者が睡眠状態や発作等の突発的異常により運転を持
続できない状態に至っても、事故を未然に防止できる可
能性が高い。
【0020】本発明は前記実施形態に限定されるもので
はなく、例えば次に記載するようなものも本発明の技術
的範囲に含まれる。 測定カプセルはハンドルに付けなくてもよい。例え
ば、手袋内に薄型のカプセルを埋め込んだものを常設し
てもよい。 本発明は自動車に限られるものではなく、例えば船
舶、航空機、電車等にも利用できる。 測定カプセルは、ハンドルに固定して設けなくてもよ
い。例えば、ハンドルの周方向及び握り部に対して回転
可能とされ、任意の位置で固定できる構成しておいても
よい。このようにすれば、運転者がハンドルを握る際に
最も良い位置に測定カプセルを固定できるため便利であ
る。さらに、このようにすれば、多数個の測定カプセル
を設けておく必要がない。 設定値は運転毎にKEY23から入力しなくても、前
回マイコン部18に入力しておいた値を用いられるよう
に、記憶装置に記憶しておいてもよい。 本実施形態では、注意喚起装置と運転制御装置とを設
置したが、勿論いずれか一方のみを設置してもよい。そ
のようにすれば、安価に設置できるため、装置の普及が
容易である。このため、安全運転に寄与できる可能性が
高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】危険予知運転制御装置の概要図
【図2】ハンドルを示す図
【図3】測定カプセル部分の拡大図
【符号の説明】
1…危険予知運転制御装置 2…発汗量測定装置(意識測定手段) 3…注意喚起装置(注意喚起手段) 24…運転制御装置 20…ハンドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/16 - 5/18 B60K 28/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転者の意識状態を測定する意識測定手
    段と、その測定値が所定の値よりも低下したときに運転
    者に注意を促す注意喚起手段が備えられた危険予知運転
    制御装置であって、 前記意識測定手段は、前記運転者の局所からの発汗量を
    測定する発汗量測定装置からなることを特徴とする危険
    予知運転制御装置。
  2. 【請求項2】 運転者の意識状態を測定する意識測定手
    段と、その測定値が所定の値よりも低下したときにその
    運転者が運転する乗物を制御して危険を回避する状態に
    導く運転制御装置が備えられた危険予知運転制御装置で
    あって、 前記意識測定手段は、前記運転者の局所からの発汗量を
    測定する発汗量測定装置であることを特徴とする危険予
    知運転制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のものであっ
    て、前記発汗量測定装置は、乗物のハンドルに組み込ま
    れていることを特徴とする危険予知運転制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のもので
    あって、前記発汗量測定装置は前記乗物の作動とともに
    測定が開始されることを特徴とする危険予知運転制御装
    置。
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