JP5028143B2 - 安全管理システム - Google Patents

Description

本発明は、車両、船舶、飛行機、電車等の各種輸送機器の動力制御による運転規制を可能とする安全管理システムに関する。

従来、上記安全管理システムにおいて、当該輸送機器の運転者を認証し、かつ該運転者から検出したアルコール濃度が所定の閾値を上回る場合には、輸送機器のエンジン始動を制限する等による運転規制を可能としたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−２４８２５４号公報

ところで、上記安全管理システムにおいて、輸送機器の運転に影響を与えるものとして、運転者の健康状態を確認し、その内容を輸送機器の運転規制に反映できるような構成が要望されている。
そこで本発明は、輸送機器の動力制御による運転規制を可能とする安全管理システムにおいて、運転者の健康状態を反映した動力制御を可能とすることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、輸送機器の動力制御による運転規制を可能とする安全管理システムにおいて、前記輸送機器の運転者の体に赤外線を照射して得た静脈パターンに基づき、前記運転者を認証する運転者認証手段と、前記運転者認証手段が認証した運転者の血液成分データを、前記運転者の体に赤外線を照射して得た吸収スペクトルに基づき測定すると共に、該血液成分データから前記運転者の健康状態を判定する健康状態判定手段と、前記運転者認証手段の認証結果及び健康状態判定手段の判定結果に基づき、前記輸送機器の動力制御を行う動力制御手段と、を備え、前記運転者認証手段の静脈パターンの検出と前記健康状態判定手段の吸収スペクトルの検出とは、ひとつのセンサ部で行われ、前記センサ部は、前記輸送機器のエンジン始動時に前記運転者の指先が触れるエンジン始動スイッチの側方に配置された赤外線照射部と、前記エンジン始動スイッチが兼ねる受光部とを含むことを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記動力制御手段は、前記運転者認証手段の認証結果及び健康状態判定手段の判定結果に基づき、前記輸送機器のエンジン始動を制限し、かつ前記エンジン始動を制限した場合には、乗員室のドアロック、エアコン及び電子機器の使用は許可することを特徴とする。

この構成によれば、正規の運転者を認証した上で、該運転者の血液成分データに基づき健康状態の良否を判定し、その結果に基づいて輸送機器のエンジン始動を制限する等の運転規制を行うことができる。前記血液成分データの測定は、運転者の肉体的、精神的ストレスを抑える上で、赤外線等を利用した非侵襲式であることが望ましい。

請求項３に記載のように、前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の値がそれぞれ所定範囲内にあるか否かに応じて、前記輸送機器の動力制御を行う。
具体的には、請求項４に記載のように、前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の中の特定項目の値が所定範囲内にあるか否かに応じて、前記輸送機器の動力制御を行なう。
又は、請求項５に記載のように、前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の中の所定範囲内にあるものの数に応じて、前記輸送機器の動力制御を行う。

本発明によれば、正規の運転者を認証し、かつ該運転者の血液成分データに基づき健康状態を判定し、その結果に基づいて輸送機器の運転規制を行うことで、運転者の健康不良による事故の可能性を低減させることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示す安全管理システムＳは、例えばエンジン（内燃機関）を原動機とするバス等の輸送機器に用いられるもので、予め登録された利用者（運転者）であることを認証し、かつその健康状態を確認した上で、該運転者による当該輸送機器の運転を許可する、あるいは規制するべく動力制御を行う。

すなわち、安全管理システムＳは、その利用者が正規の運転者であることを認証する運転者認証部１１と、該利用者の健康状態をその血液成分データから判定する健康状態判定部１２と、前記運転者認証部１１の認証結果及び健康状態判定部１２の判定結果に基づき前記輸送機器の動力制御を行う動力制御部１３とを有してなる。運転者認証部１１、健康状態判定部１２、動力制御部１３は、当該輸送機器のエンジン始動等を制御する電子コントロールユニット内に構成される。

運転者認証部１１は公知の静脈認証装置であり、利用者の、例えば指先の静脈パターンを取得し、該静脈パターンと予め登録された静脈パターンとを照合することで、該利用者が許可された人物すなわち正規の運転者であるか否かを判定する。静脈パターンの取得は、例えば輸送機器の運転席近傍に設置したセンサ部１４に利用者の指Ｙをかざし、該指に赤外線ＬＥＤ１４ａからの近赤外光を照射し、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の画像素子で受光することでなされる。前記画像素子からの信号に所定の画像処理を行う部位を静脈パターン処理部１１ａとする。この静脈パターン処理部１１ａと前記センサ部１４の静脈パターンセンサ１４ｂとで、運転者認証部１１における静脈パターン撮影部１１ｃが構成される。

また、運転者認証部１１の静脈パターン照合部１１ｂにおいては、キーボードやカードリーダ等の利用者情報入力部１５からの情報に基づき、予め登録された運転者の静脈パターンが読み出される。
そして、静脈パターン照合部１１ｂにおいて、読み出した静脈パターンとセンサ部１４で取得した静脈パターンとを照合し、両静脈パターンが同一であると判定されれば、当該利用者が正規の運転者であると認証され（この認証結果をＯＫとする）、両静脈パターンが同一でないと判定されれば、当該利用者が正規の運転者であるとは認証されない（この認証結果をＮＧとする）。これらの認証結果は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の所定の表示部１６で利用者に表示される。なお、利用者情報入力部１５を無くし、センサ部１４で取得した静脈パターンと登録済みの静脈パターンとを自動で照合して運転者を認証する構成であってもよい。

一方、健康状態判定部１２は、公知の非侵襲式の血液成分測定装置を利用したもので、前記センサ部１４において利用者の指に近赤外線を照射した際の透過光あるいは反射光から得られる吸収スペクトルを解析し、当該利用者の血液成分に関するデータ（血液成分データ）を取得する。ここで、前記吸収スペクトルの解析を行う部位を吸収スペクトル解析部１２ａとする。この吸収スペクトル解析部１２ａと前記センサ部１４の血液成分センサ１４ｃとで、健康状態判定部１２における血液成分測定部１２ｃが構成される。血液成分測定部１２ｃは、赤外分光光度計を応用したものであるといえる。

健康状態判定部１２が測定する血液成分の項目は、血糖値をはじめ、ＧＰＴ（Ｇｌｕｔａｍｉｃ Ｐｙｒｕｖｉｃ Ｔｒａｎｓａｍｉｎａｓｅ；グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ）等の酵素値、アルブミン等の血漿タンパク値、さらにはコレステロール値や乳酸値等である。

また、健康状態判定部１２の血液成分比較部１２ｂにおいては、各項目に予め登録された運転に適した健康状態を示す血液成分データの値（後述する「所定の範囲」）が読み出される。
そして、血液成分比較部１２ｂにおいて、読み出した血液成分データの値と吸収スペクトルの解析により取得した血液成分データとを比較し、その結果から当該利用者が輸送機器の運転に適した健康状態にあるか否かの判定がなされる。

具体的には、血液成分比較部１２ｂは、血液成分データの各項目の内、利用者の疲れの度合いを示すものとして血漿タンパク値及び乳酸値を特定項目として予め定め、測定した血液成分データにおける前記特定項目の値が、読み出した血液成分データの値、すなわち前記各項目に予め定めた所定範囲内にあるか否かの判定を行う。前記所定範囲とは、利用者の健康状態が輸送機器の運転に適した状態にあると判定できる範囲である。この所定範囲は利用者の年齢や性別さらには個人差に基づき適宜設定される。なお、前記所定範囲が過去に取得した血液成分データに基づいて適宜補正又は更新される構成であっても良い。

そして、血液成分比較部１２ｂにおいて、前記特定項目が全て前記所定範囲内にある（全て基準を満たす）と判定されれば、当該利用者の健康状態が輸送機器の運転に適した状態にある（良好である）と判定される（この判定結果をＯＫとする）。一方、前記特定項目の一つでも前記所定範囲外にある（一つでも基準を満たさない）と判定されれば、当該利用者の健康状態が輸送機器の運転に適した状態にない（良好ではない）と判定される（この判定結果をＮＧとする）。これらの判定結果は、前記表示部１６で利用者に表示される。

動力制御部１３は、例えば当該輸送機器の原動機であるエンジンの始動の可否を制御する等により、輸送機器の運転の可否を制御する。具体的には、前記運転者認証部１１の認証結果及び健康状態判定部１２の判定結果が共にＯＫの場合には、例えばスタータモータ等のエンジン始動手段の作動を許可する等によりエンジン始動を許可し、前記運転者認証部１１の認証結果及び健康状態判定部１２の判定結果の一方でもＮＧの場合には、前記エンジン始動手段を作動させない等によりエンジン始動を制限する。なお、エンジン始動を制限した場合でも、乗員室のドアロックやその解除、及びエアコンやナビゲーション等の電子機器の使用等は許可することが望ましい。

このように、運転者の認証と共にその健康状態を判定し、その結果に応じて輸送機器の運転の可否を制御することで、予め許可された運転者以外の利用者による輸送機器の運転を防止すると共に、運転者の健康不良に基づく事故の発生を未然に防止することができる。なお、輸送機器の運転を規制する方法として、エンジン始動を制限することの他、例えばアクセルやトランスミッション等の操作や作動を制限したり、原動機への燃料や電力の供給を制限するようにしてもよい。

次に、上記安全管理システムＳを前記バス等のエンジン車両に適用した際の主な処理を図２を参照して説明する。なお、当該安全管理システムＳの適用はエンジン車両に限らず、船舶、航空機、電車等の各種輸送機器にも適用可能である。
まず、乗車した利用者（運転者）により車内のエンジン始動スイッチが操作されて処理がスタートする（ステップ１）。エンジン始動スイッチは、例えば押下型スイッチであり、その上面に利用者の指先を触れさせる。エンジン始動スイッチの両側には一対の赤外線ＬＥＤ１４ａが対向配置され、これらエンジン始動スイッチ及び各ＬＥＤにより前記センサ部１４が構成される。エンジン始動スイッチは受光部を兼ね、各ＬＥＤからの光を利用者の指Ｙを経た後に受光することで、利用者の指先の静脈パターン及び該利用者の血液成分データに係る光情報を取得する（ステップＳ２）。このエンジン始動スイッチには、前記センサ部１４の静脈パターンセンサ１４ｂ及び血液成分センサ１４ｃが組み込まれている。

静脈パターンセンサ１４ｂが得た光情報は、静脈パターン処理部１１ａで所定の画像処理がなされた後、静脈パターン照合部１１ｂにおいて予め登録された静脈パターンとの照合がなされる。具体的には、運転者認証部１１において、センサ部１４で得た静脈パターンと読み出した静脈パターンとを照合することで、当該利用者が許可された人物（正規の運転者）であるか否かの判定がなされる（ステップＳ３）。

この判定結果がＹＥＳの場合（当該利用者が許可された人物であると判定された場合すなわち前記認証結果がＯＫの場合）には、当該処理がステップＳ４に進み、判定結果がＮＯの場合（当該利用者が許可された人物でないと判定された場合、すなわち前記認証結果がＮＧの場合）には、当該処理がステップＳ６に進む。ステップＳ６においては、当該利用者を確認できない旨を前記表示部１６に表示すると共に、前記動力制御部１３が前記エンジン始動手段を作動させない等のエンジン始動を規制する制御（車両の運転を規制する動力制御）を行う。

一方、ステップＳ４においては、血液成分センサ１４ｃが得た光情報が、前記吸収スペクトル解析部１２ａにおいて所定の解析がなされた後、血液成分比較部１２ｂにおいて予め登録された血液成分データと比較される。具体的には、健康状態判定部１２において、センサ部１４で得た血液成分データと読み出した血液成分データの値とを比較することで、当該利用者が車両の運転に適した健康状態にあるか否かの判定を行う。

この判定結果がＹＥＳの場合（当該利用者の健康状態が良好であると判定された場合、すなわち前記判定結果がＯＫの場合）には、当該処理がステップＳ５に進み、判定結果がＮＯの場合（当該利用者の健康状態が良好でないと判定された場合、すなわち前記判定結果がＮＧの場合）には、当該処理がステップＳ７に進む。ステップＳ７においては、当該利用者の健康状態が良好ではない旨を前記表示部１６に表示すると共に、動力制御部１３が前述の如くエンジン始動を規制する制御を行う。
そして、ステップＳ５においては、動力制御部１３がエンジン始動を許可する制御（車両の運転を許可する動力制御）を行い、当該利用者による車両の運転を可能とする。

なお、図１では二つの赤外線ＬＥＤを用いているが、単一の赤外線ＬＥＤを用いた構成としてもよい。また、エンジン始動スイッチが押下スイッチではなくレバー式やダイヤル式のものであってもよい。さらに、利用者の認証及び健康状態判定を行った後にエンジン始動スイッチを操作する構成とし、運転者認証部１１の認証結果及び健康状態判定部１２の判定結果の両者がＯＫの場合にのみエンジン始動スイッチを操作可能とする（前記認証結果及び判定結果の一方でもＮＧの場合にはエンジン始動スイッチを操作不能とする）構成としてもよい。

また、センサ部１４をエンジン始動スイッチと別に設けてもよく、例えばセンサ部１４を操舵ハンドル等に一体に設けてもよい。さらに、センサ部１４が利用者の指先を所定のケース内に臨ませて静脈パターンの撮影及び血液成分データの取得を行う構成としてもよい。さらにまた、センサ部１４は、利用者の指ではなく手のひら等の他の体の一部（人体における血流が観測し易い部位）を用いて、該利用者の静脈パターンの撮影及び血液成分データの取得を行うものであってもよい。

以上説明したように、上記実施例における安全管理システムＳは、輸送機器の動力制御による運転規制を可能とするものにおいて、前記輸送機器の運転者を認証する運転者認証部１１と、前記運転者認証部１１が認証した運転者の血液成分データを測定すると共に該血液成分データから前記運転者の健康状態を判定する健康状態判定部１２と、前記運転者認証部１１の認証結果及び健康状態判定部１２の判定結果に基づき前記輸送機器の動力制御を行う動力制御部１３と、を備えるものである。

この構成によれば、正規の運転者を認証した上で、該運転者の血液成分データに基づき健康状態の良否を判定し、その結果に基づいて輸送機器のエンジン始動を制限する等の運転規制を行うことができる。これにより、運転者の健康不良による事故の可能性を低減させることができる。

また、上記安全管理システムＳにおいては、前記運転者認証部１１が、前記運転者の体に赤外線を照射して得た静脈パターンに基づき前記運転者を認証することで、指紋や虹彩を用いた認証と同等の認証精度が得られる。また、前記健康状態判定部１２が、前記運転者の体に赤外線を照射して得た吸収スペクトルに基づき前記血液成分データを測定することで、非侵襲的に血液成分データを測定することとなり、運転者の肉体的、精神的ストレスが抑えられる。

さらに、上記安全管理システムＳにおいては、前記運転者認証部１１の静脈パターンの検出と、前記健康状態判定部１２の吸収スペクトルの検出とが、ひとつのセンサ部１４で行われることで、運転者の認証と健康状態の判定とを同一動作で行うと共に、システム全体の構成を簡素化できる。

なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、健康状態判定部１２は、読み出した血液成分データにおける前記特定項目以外の各項目においても、それぞれの正常範囲としての所定範囲を定め、測定した血液成分データにおける特定項目を含む全項目の値が、読み出した血液成分データの各項目に定めた所定範囲内にあるか否かを判定し、その結果、全項目が所定範囲内にある又は所定範囲内にあるものの数が所定数以上であれば、当該利用者の健康状態が輸送機器の運転に適した状態にあると判定すると共に、この判定結果に基づき、動力制御部１３が輸送機器の運転を許可する動力制御を行う構成としてもよい。このとき、前記特定項目が全て所定範囲内にあることを必須条件とすることも可能である。

また、運転者の識別情報、健康状態、日付、時間等に関するログを作成するログ作成手段を有する構成としてもよい。このとき、ログ作成手段を例えば一般車両に設置されるナビゲーション装置と接続し、前記ログ情報の一部又は全部を画面表示する構成としてもよい。これは数値で表示しても良く、グラフ等により表示してもよい。これにより、運転者が日ごとの健康状態を確認することが可能となる。

さらに、前記センサ部１４では検出不能なデータ（例えば運転者の呼気中のアルコール濃度）についても動力制御の条件とする場合には、当該データ用の検出装置を組み合わせると共に当該データを加味して動力制御を行う構成としてもよい。
そして、上記実施例における構成は本発明の一例であり、採血による血液成分データの取得を含め、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における安全管理システムの構成図である。 上記安全管理システムの処理を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｓ 安全管理システム
１１ 運転者認証部（運転者認証手段）
１２ 健康状態判定部（健康状態判定手段）
１３ 動力制御部（動力制御手段）
１４ センサ部

Claims (5)

1. 輸送機器の動力制御による運転規制を可能とする安全管理システムにおいて、
   前記輸送機器の運転者の体に赤外線を照射して得た静脈パターンに基づき、前記運転者を認証する運転者認証手段と、
   前記運転者認証手段が認証した運転者の血液成分データを、前記運転者の体に赤外線を照射して得た吸収スペクトルに基づき測定すると共に、該血液成分データから前記運転者の健康状態を判定する健康状態判定手段と、
   前記運転者認証手段の認証結果及び健康状態判定手段の判定結果に基づき、前記輸送機器の動力制御を行う動力制御手段と、
   を備え、
   前記運転者認証手段の静脈パターンの検出と前記健康状態判定手段の吸収スペクトルの検出とは、ひとつのセンサ部で行われ、
   前記センサ部は、前記輸送機器のエンジン始動時に前記運転者の指先が触れるエンジン始動スイッチの側方に配置された赤外線照射部と、前記エンジン始動スイッチが兼ねる受光部とを含むことを特徴とする安全管理システム。
2. 前記動力制御手段は、前記運転者認証手段の認証結果及び健康状態判定手段の判定結果に基づき、前記輸送機器のエンジン始動を制限し、かつ前記エンジン始動を制限した場合には、乗員室のドアロック、エアコン及び電子機器の使用は許可することを特徴とする請求項１に記載の安全管理システム。
3. 前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の値がそれぞれ所定範囲内にあるか否かに応じて、前記輸送機器の動力制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の安全管理システム。
4. 前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の中の特定項目の値が所定範囲内にあるか否かに応じて、前記輸送機器の動力制御を行なうことを特徴とする請求項３に記載の安全管理システム。
5. 前記動力制御手段は、前記血液成分データの各項目の中の所定範囲内にあるものの数に応じて、前記輸送機器の動力制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の安全管理システム。

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