JP6053475B2 - 車両内運動システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転者（ドライバ）の健康状態及び運転能力の維持、及び、ドライバによる運転の安全性向上を図るための車両内運動システムに関する。

車両の運転は、ドライバに疲労（肉体的疲労及び精神的疲労）を与えるものである。車両運転時、ドライバは常に車両の走行状態や車外の環境（歩行者、併走車、対向車、信号や標識など）に気を配る必要があり、また、身体を自由に動かすことができない状態を強いられる。特に、長時間の運転はドライバの運転能力が著しく低下させ、ドライバによる安全運転の遂行に支障を来たす可能性がある。なお、ドライバの疲労度を判定する技術としては、例えば下記の特許文献１に開示されているドライバの閉眼度などから疲労度を定量的に算出する技術や、下記の特許文献２に開示されているドライバの運転能力の劣化を判定する技術などが公知である。

ドライバは疲労を覚えると、例えば車両運転を一時中止し、車外に出てストレッチ体操などを行うことで、疲労回復に努めることが一般的である。しかしながら、疲労感が大きいときや、天候や気温が悪条件のとき（例えば、降雨時や真冬の寒い時期など）などは、ドライバは車外に出てストレッチ体操を行う気が起きなかったり、あるいは、車外でのストレッチ体操を行うことが困難であったりする場合も起こり得る。このような場合、ドライバは車外でのストレッチ体操を十分に行うことができず、十分に疲労を回復できないまま、再び車両の運転を開始してしまう可能性がある。

また、車外でのストレッチ体操を行った場合でも、ドライバは、自身の感覚を頼りにしてストレッチ体操を終わらせてしまうことも多い。その結果、十分に疲労を回復するだけのストレッチ体操が行われずに、ドライバは疲労を蓄積したまま運転を開始してしまう可能性がある。上記の観点から、ドライバが車外に出ることなく、疲労を十分に回復できるだけのストレッチ体操を行えるようにすることは有用である。

特開２００９−１６２７２１号公報（図４：疲労検知装置１２） 特開２０１１−２２７８８３号公報（図１：運転能力判定部１２０）

従来、携行可能な軽量なもの（小規模の運動器具）から携行不可能な重量及び大きさのもの（大規模な運動器具）まで、様々なストレッチ体操用の運動器具が存在している。こうした運動器具を車両に積載しておくことで、ドライバは、車外に出ることなく運動器具を用いてストレッチ体操を行うことが可能かもしれない。しかしながら、小規模の運動器具では、ドライバの疲労を十分に回復させることが困難かもしれない。また、大規模な運動器具であれば、ドライバの疲労を十分に回復させることが可能かもしれないが、こうした大規模な運動器具は、狭い車内で使用することが困難であり、また、車両という限られたスペース内に大規模な運動器具を積載しておくことは現実的ではない。

上記の問題点に鑑み、本発明は、ドライバが疲労を回復できる運動を車内で行えるようにする車両内運動システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、車両内で運動を行うための車両内運動システムであって、
前記車両の走行が不可能な状態であることを確認して、前記車両に既設の装置を用いたユーザによる運動を可能とする運動モードを設定するモード制御部と、
前記運動モードにおける前記ユーザによる運動を計測する運動計測部と、
前記運動計測部で計測された前記ユーザによる運動の計測結果を出力する出力部とを、
有し、
前記車両に既設の装置が、前記車両の走行時に前記ユーザが前記車両の運転操作に用いる装置であり、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ハンドルの少なくとも１つである車両内運動システムが提供される。
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、車両内で運動を行うための車両内運動システムであって、
前記車両に既設の装置を用いたユーザによる運動を可能とする運動モードを設定するモード制御部と、
前記運動モードにおける前記ユーザによる運動を計測する運動計測部と、
前記運動計測部で計測された前記ユーザによる運動の計測結果を出力する出力部とを、
有し、
前記車両に既設の装置が、前記車両の走行時に前記ユーザが前記車両の運転操作に用いる装置であり、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ハンドルの少なくとも１つである車両内運動システムが提供される。

さらに、本発明によれば、前記車両に既設の装置として前記アクセルペダル、前記ブレーキペダル、前記クラッチペダルのいずれかのペダルを用いた場合、
前記運動計測部が、前記ペダルが前記ユーザの足で踏み込まれる回数をカウントすることで、前記ユーザによる運動を計測するよう構成されている車両内運動システムが提供される。

さらに、本発明によれば、前記車両に既設の装置として前記ハンドルを用いた場合、
前記運動計測部が、前記ハンドルが前記ユーザによって所定の位置から所定の操舵角まで回される回数をカウントすることで、前記ユーザによる運動を計測するよう構成されている車両内運動システムが提供される。

さらに、本発明によれば、前記ユーザによる運動の目標値が設定されており、前記ユーザによる運動の計測結果として前記運動計測部によってカウントされたカウント値が前記目標値を達成したか否かを判定する目標値比較部を有する車両内運動システムが提供される。

さらに、本発明によれば、前記ユーザの疲労度、前記ユーザの運転能力の判定結果、前記車両走行の履歴のいずれか１つ又は複数の組み合わせに基づいて前記目標値を設定する目標値設定部を有する車両内運動システムが提供される。

本発明は上記の構成を有しており、ドライバが疲労を回復できる運動を車内で行えるようにし、ドライバの健康状態及び運転能力の維持、及び、ドライバによる運転の安全性向上を実現できるようにするという効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態における車両内運動システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における車両内運動システムによるモニタ表示の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における車両内運動システムの構成の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における車両内運動システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に図示されている車両内運動システムは、アクセルペダル位置センサ１１、ブレーキペダル位置センサ１２、ハンドル操舵角センサ１３、運動計測部１４、出力部１５、モニタ１６、目標値比較部１７、モード切り替え部１８、モード制御部１９を有している。なお、車両内運動システムは、車両に設置されているコンピュータや、車両のコンピュータに接続された外部コンピュータなどに、本発明に係るプログラムを実行させることによって実現可能である。

アクセルペダル位置センサ１１は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込みによって変動するアクセルペダルの位置を検出する機能を有する。また、ブレーキペダル位置センサ１２は、ドライバによるブレーキペダルの踏み込みによって変動するブレーキペダルの位置を検出する機能を有する。また、ハンドル操舵角センサ１３は、ドライバによるハンドルの操作によって変動するハンドルの操舵角を検出する機能を有する。なお、これらのセンサは、車両に設置されている従来のセンサを用いることが可能である。また、本発明の実施の形態では、アクセルペダル（アクセルペダル位置センサ１１）、ブレーキペダル（ブレーキペダル位置センサ１２）、ハンドル（ハンドル操舵角センサ１３）の変動を検出することによって、ドライバの運動を計測する場合を一例として説明しているが、本発明は、これらの装置に限定されるものではない。本発明では、車両に既設の装置を用いたドライバによる運動を計測することが可能であり、例えば、クラッチペダルの位置の変動（クラッチペダルの位置を検出するクラッチペダル位置センサ）や、シートの位置や傾きの変動（シート位置センサ）をドライバの運動として計測してもよい。

また、運動計測部１４は、アクセルペダル位置センサ１１、ブレーキペダル位置センサ１２、ハンドル操舵角センサ１３のそれぞれから出力されるアクセルペダル、ブレーキペダルの位置、及び、ハンドルの操舵角を取得し、これらの情報からドライバによる運動を計測する機能を有している。例えば、車両のアクセルペダルやブレーキペダルは、基準位置（ペダルに負荷がかかっていない状態の位置）が設定されており、当該基準位置に戻ろうとする弾性力が働く構造を有している。運動計測部１４は、例えば、ドライバがペダルを足で踏み込むことによってペダルが所定の位置まで変動し、ドライバがペダルにかけている負荷を緩めて再び基準位置に戻る一往復を一連の運動（一回の運動）として計測する。すなわち、運動計測部１４は、ペダルが足で踏み込まれ、再び元の位置に戻る回数をカウント（積算）することが可能である。また同様に、運動計測部１４は、ハンドルに関しても、ドライバがハンドルを所定の操舵角まで回し、再びハンドルを所定の位置まで戻す一連の運動（一回の運動）を計測することが可能である。なお、ハンドルの場合には右に回す操作と左に回す操作があり、左右に回す操作の回数をそれぞれ別にカウントしてもよい。

より具体的には、例えば、運動計測部１４は、ドライバがハンドルに両手を添えて操作した際の左右振り子運動、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルを使った足踏み運動、シートの前後運動を使ったボート漕ぎ運動（屈伸運動、腹筋運動、腕立て伏せ運動など）を計測してもよい。また、各ペダル、ハンドル、シートなどのバネに係る負荷調整を可能にしてもよく、例えば運動モードの際に、ハンドルの左右振り子運動、ハンドルチルト、ペダル、座席の前後の稼働に対して、筋力運動用にバネの負荷を高めるようにしてもよい。また、ハンドルがフォースフィードバック機能を有している場合には、ドライバによる運動（ドライバの筋力）に応じて負荷が徐々にかかるハンドルを、フォースフィードバック機能によって静止状態にすることも可能である。この場合には、ハンドルにかかる負荷の値に基づいて、ドライバの運動を計測してもよい。

また、出力部１５は、運動計測部１４でカウントされた回数を取得し、所定の形式で出力する機能を有している。例えば、出力部１５は、運動計測部１４でカウントされた回数をモニタ１６（例えば、車両に搭載されたナビゲーション装置に付属するモニタやその他の映像表示装置）などに表示するため、画像データを加工して出力してもよい。また、出力部１５は、運動計測部１４でカウント又は積算された回数を所定の記憶媒体に出力して記憶させてもよく、あるいは、通信手段を通じて遠隔の通信装置へ送信してもよい。

また、目標値比較部１７は、事前に設定されている目標値を参照することが可能であり、運動計測部１４でカウントされた回数と当該目標値とを比較する機能を有している。例えば、運動計測部１４でカウントされた回数が目標値を超えたと判定された場合、目標値比較部１７は、目標値を超えた旨を示す情報を出力部１７へ供給する。出力部１５は、運動計測部１４でカウントされた回数が目標値を超えた旨を示す情報を目標値比較部１７から受け取ると、「目標達成」などの表示を含む画像データを作成し、モニタ１６に表示してもよい。また、目標値比較部１７は、事前に設定されている目標値自体を出力部１５に提供し、出力部１５は、運動計測部１４でカウントされた回数と共に目標値をモニタ１６に表示してもよい。

また、モード切り替え部１８は、ドライバが、本発明に係る車両内運動システムが動作する動作モード（以下、運動モード）への切り替えを指示するための入力部であり、モード制御部１９は、運動モードが指示された場合に、運動計測部１４が動作するよう制御する機能を有している。モード切り替え部１８は、例えば、タッチパネルのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）や操作スイッチなど、任意の場所に設けることが可能である。また、例えば、イグニッションキーがメインスイッチに入った場合に、本発明に係る車両内運動システムが動作する動作モードが作動するようにしてもよい。

モード制御部１９は、例えば、車両のエンジンが動作して走行可能な状態となっている場合には、運動モードが動作しないよう制御することが必須である。本発明の実施の形態では、本来は車両の運転操作に用いられるペダルやハンドルを使用してドライバが運動を行うため、モード制御部１９は、車両の走行が確実に不可能な状態においてのみ運動モードを起動する。

次に、図１に図示されている車両内運動システムの動作の一例について説明する。例えば、ドライバによるモード切り替え部１８の操作によって、モード制御部１９は、運動モードを起動するよう各処理部を制御する。この際、モード制御部１９は、エンジンが動作していないことを確認し、もしエンジンが動作している場合には、運動モードを起動しないよう制御する。このとき、モード制御部１９は、音声出力やモニタ１６上における画像表示などによって、運動モードが起動不可能であることをドライバに報知することが望ましい。運動モードに移行する場合には、運動計測部１４が動作可能状態となるとともに、アクセルペダル位置センサ１１、ブレーキペダル位置センサ１２、ハンドル操舵角センサ１３も動作可能となるよう制御される。

運動モードになると、例えば、モニタ１６に「運動モード」と表示され、運動計測部１４は、ドライバによるペダルやハンドルの操作に係る運動の計測を開始する。上述のように、運動計測部１４は、例えばペダルが足で踏み込まれ、再び元の位置に戻る回数をカウント（積算）して、出力部１５を介してモニタ１６にカウント値を表示する。なお、運動モードでは、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルのいずれか１つの操作のみ用いられてもよく、あるいは、これら複数が同時に用いられてもよい。また、モニタ１６に表示されるカウント値も、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルのいずれか１つの操作に係る計測結果であってもよく、あるいは、これら複数の計測結果であってもよい。

図２は、本発明の第１の実施の形態における車両内運動システムによるモニタ表示の一例を示す図である。図２には、現在のペダル（例えば、アクセルペダル）の踏み込み回数／目標回数が表示されている。現在のペダルの踏み込み回数は、ドライバがペダルを踏み込むたびに１つインクリメントされる。また、図２には不図示であるが、現在のペダルの踏み込み回数が目標回数に到達すると「目標達成」などの表示が出るようにしてもよい。

また、図２には、現在のペダル運動量／目標運動量も表示されている。ペダル運動量は、例えば、ペダルが踏み込まれた際に変動するペダルの基準位置（ペダルに負荷がかかっていない状態の位置）からの角度と、ペダルロッド長との積であり、ペダルの踏み込み位置が描く円弧の長さ（扇周長）に対応する数値である。すなわち、ペダル運動量は、ドライバがペダルを踏み込んだ実際の距離を表しており、積算されたペダル運動量は、運動モードの際の一連の運動において、実際にドライバが足を動かした距離に相当する。ペダルの踏み込み回数だけではなく、ペダル運動量をモニタ１６に表示することによって、ドライバは、どのくらいの距離だけ足を動かしたかを直感的にかつ迅速に認識することが可能となる。なお、ペダルを戻り方向へ移動させる場合には、ドライバはペダルに負荷をかける動作を行うことなく、足の踏む力を弱くするだけでよいことから、ペダル運動量は、ペダルの踏み込み方向のみを考慮し、戻り方向の移動に関しては無視することが望ましい。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態は、上述の本発明の第１の実施の形態において、ドライバの現在の状態に応じた目標値の設定を可能にするものである。

図３は、本発明の第２の実施の形態における車両内運動システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に図示されている車両内運動システムにおいて、目標比較部１７が参照可能な目標値を設定するための目標値設定部２０を有している。なお、目標値設定部２０も、他の処理部と同様に、車両に設置されているコンピュータや、車両のコンピュータに接続された外部コンピュータなどに、本発明に係るプログラムを実行させることによって実現可能である。

目標値設定部２０は、ドライバの現在の状態に関する情報を取得し、ドライバの現在の状態に適した運動の目標値を設定する機能を有している。目標値設定部２０は、任意の装置又はメモリから、ドライバの現在の状態に関する情報を取得することが可能である。例えば、目標値設定部２０は、特許文献１に開示されている疲労検出装置２１から取得したドライバの疲労度を示す情報、特許文献２に開示されている運転能力判定装置２２から取得した運転能力の劣化の程度を示す情報などをドライバの現在の状態に関する情報として取得することが可能である。また、目標値設定部２０が、走行履歴データバッファ２３に蓄積されている車両の走行距離や走行時間（あるいは、連続走行距離や連続走行時間）に基づいて、ドライバの疲労度や運転能力の劣化度を判定する機能（上記の疲労検出装置２１や運転能力判定装置２２などに搭載されている機能）を有していてもよい。

目標値設定部２０は、ドライバの疲労度や運転能力の劣化度を回復させるだけの目標値を設定することが可能である。具体的には、疲労度や運転能力の劣化度が大きい場合には、より多くの運動（ストレッチ）が必要であると判断することが望ましく、目標値設定部２０は、ドライバの疲労度や運転能力の劣化度に対して必要な運動量（目標値）が記載されたテーブルなどを保持することが望ましい。

本発明は、ドライバが疲労を回復できる運動を車内で行えるようにするという効果を有し、車両ドライバの健康状態及び運転能力の維持、及び、ドライバによる運転の安全性向上を図る技術に適用可能である。

Claims (6)

1. 車両内で運動を行うための車両内運動システムであって、
   前記車両の走行が不可能な状態であることを確認して、前記車両に既設の装置を用いたユーザによる運動を可能とする運動モードを設定するモード制御部と、
   前記運動モードにおける前記ユーザによる運動を計測する運動計測部と、
   前記運動計測部で計測された前記ユーザによる運動の計測結果を出力する出力部とを、
   有し、
   前記車両に既設の装置が、前記車両の走行時に前記ユーザが前記車両の運転操作に用いる装置であり、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ハンドルの少なくとも１つである車両内運動システム。
2. 前記車両に既設の装置として前記アクセルペダル、前記ブレーキペダル、前記クラッチペダルのいずれかのペダルを用いた場合、
   前記運動計測部が、前記ペダルが前記ユーザの足で踏み込まれる回数をカウントすることで、前記ユーザによる運動を計測するよう構成されている請求項１に記載の車両内運動システム。
3. 前記車両に既設の装置として前記ハンドルを用いた場合、
   前記運動計測部が、前記ハンドルが前記ユーザによって所定の位置から所定の操舵角まで回される回数をカウントすることで、前記ユーザによる運動を計測するよう構成されている請求項１に記載の車両内運動システム。
4. 前記ユーザによる運動の目標値が設定されており、前記ユーザによる運動の計測結果として前記運動計測部によってカウントされたカウント値が前記目標値を達成したか否かを判定する目標値比較部を有する請求項２又は３に記載の車両内運動システム。
5. 前記ユーザの疲労度、前記ユーザの運転能力の判定結果、前記車両走行の履歴のいずれか１つ又は複数の組み合わせに基づいて前記目標値を設定する目標値設定部を有する請求項４に記載の車両内運動システム。
6. 車両内で運動を行うための車両内運動システムであって、
   前記車両に既設の装置を用いたユーザによる運動を可能とする運動モードを設定するモード制御部と、
   前記運動モードにおける前記ユーザによる運動を計測する運動計測部と、
   前記運動計測部で計測された前記ユーザによる運動の計測結果を出力する出力部とを、
   有し、
   前記車両に既設の装置が、前記車両の走行時に前記ユーザが前記車両の運転操作に用いる装置であり、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ハンドルの少なくとも１つである車両内運動システム。

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