JP6270580B2 - 車両情報端末 - Google Patents

Description

本発明は、車両とともに移動可能な車両情報端末等に関する。

車両の運転者の生理データの検出結果に基づいて精神状態を評価し、当該評価結果を適応的に設定される閾値とともにこの運転者に提供する手法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−０２４７０４号公報

しかし、運転者の精神状態が眠気または疲労などの内因に依存するのみならず、車両周辺の交通状況または道路事情などの外因にも依存するため、当該外因の究明が、運転者の精神状態に鑑みた車両の適当な運転のために重要な意味を有する。

そこで、本発明は、車両の運転者の諸状態から得られる情報のさらなる有効活用を図りうる車両情報端末等を提供することを解決課題とする。

本発明は、車両とともに移動可能な車両情報端末であって、前記車両とともに移動可能なセンサ群により時系列的に取得された前記車両の運転者の状態を検出する生体信号、車両周辺画像および車両位置が入力されるように構成されている入力インターフェースと、前記入力インターフェースに対して入力された前記生体信号、前記車両周辺画像および前記車両位置のそれぞれの時系列に基づき、前記生体信号が指定条件を満たした時刻を基準として定まる指定時刻または指定期間における、前記車両周辺画像と、前記車両位置及び文章である注意喚起情報を表示する地図画像と、前記生体信号の変化態様またはこれに基づく前記運転者の状態の判定結果を示す運転者状態画像とを含む指定画像を出力装置に出力させるように構成されている出力インターフェースと、を備えていることを特徴とする。

本発明の車両情報端末によれば、生体信号の変化態様に鑑みて、車両の運転者（運転者および同乗者を含む。）が特異状態になった際の車両周辺状況および車両位置を、出力装置を通じて当該運転者または第三者に認識させることができる。すなわち、運転者の特異状態と、車両周辺状況および車両位置という外因との関係性を当該運転者または第三者に認識させることができる。その結果、車両の運転者の状態（動作状態、生体情報および精神状態などが含まれる。）に応じた指定画像から得られる情報が車両の運転指針の決定に利用される等、当該情報の有効活用が図られる。指定画像またはこれを構成する画像は、静止画であってもよく、動画であってもよい。さらに、車両の運転者が特異状態になった際の車両周辺状況および車両位置と併せて、当該特異状態の内容を当該運転者または第三者に認識させることができる。すなわち、運転者の特異状態と、車両周辺状況および車両位置という外因との関係性を運転者または第三者により具体的に認識させることができる。その結果、車両の運転者の状態に応じた指定画像から得られる情報のさらなる有効活用が図られる。

前記車両情報端末が、前記センサ群を構成する少なくとも１つのセンサと、前記出力装置とのうち一方または両方を構成要素として備えていることが好ましい。

前記車両情報端末において、前記出力インターフェースが、前記出力装置に車両情報管理サーバとの通信を経て前記指定画像を表示させるために必要な指定情報として、前記生体信号、前記車両周辺画像および前記車両位置のそれぞれの時系列のうち少なくとも一部を前記車両情報管理サーバに対して送信するように構成されていることが好ましい。

当該構成の車両情報端末によれば、車両の運転者の状態から得られる情報の車両情報管理サーバへの集中により、当該情報の統計処理結果の信頼性の向上または当該情報の幅広い共有など、当該情報のさらなる有効活用が図られる。

前記車両情報端末において、前記出力インターフェースが、携帯情報端末を通じて前記車両情報管理サーバに対して前記指定情報を送信させるように構成されていることが好ましい。前記車両情報端末において、前記出力インターフェースが、携帯情報端末の構成要素としての前記出力装置に前記指定画像を出力させるように構成されていることが好ましい。

当該構成の車両情報端末によれば、車両の運転者が特異状態になった際の車両周辺状況および車両位置を、当該運転者または第三者に対して携帯情報端末を通じて閲覧させることができる。

前記車両情報端末において、前記センサ群のうち１つが、前記車両の構成部品と前記運転者との相互作用態様を表わす信号を前記生体信号として検出するように構成されていることが好ましい。

当該構成の車両情報端末によれば、車両構成部品と運転者との相互作用態様から把握される運転者の特異状態と、その際の車両周辺状況および車両位置との関係性を、出力装置を通じて当該運転者または第三者に認識させることができる。

本発明の一実施形態としての車両情報管理システムの構成説明図。 生体センサの構成説明図。 生体センサの部分的構成説明図。 車両情報管理システムの機能説明図。 生体信号に基づく生体状態の特異状態検知方法に関する説明図。 生体信号の変化態様に関する説明図。 指定画像に関する説明図。

（車両情報管理システムの構成）
図１に示されている車両情報管理システムは、相互通信機能を有する車両情報端末１および車両情報管理サーバ２により構成されている。

車両情報端末１は、スマホおよびタブレット端末のように車両への持ち込みおよび車両からの持ち出しが可能な携帯情報端末により構成されている。車両情報端末１は、車両とともに移動可能な車両情報端末であればよいので、車載機器により構成されていてもよい。車両には、運転者の状態を検出する生体信号を検出する生体センサＳ１と、車両の前方など周辺の様子を撮像する画像センサＳ２（撮像装置）と、ＧＰＳ受信機および必要に応じてジャイロセンサなどにより構成され、車両位置を測定する位置センサＳ３（測位装置）とが搭載されている。複数の画像センサＳ２により、車両の前方、左方および右方など、車両の周辺における複数の異なる方位の状況が撮像されてもよい。

車両情報端末１は、出力装置１０と、入力インターフェース１１と、出力インターフェース１２と、演算処理装置（ＣＰＵおよびメモリにより構成されている。図示略）と、を備えている。出力装置１０は、車両に搭載されているディスプレイにより構成されていてもよく、車両情報端末１とは別個の携帯情報端末又はその他の情報端末のディスプレイにより構成されていてもよい。

入力インターフェース１１は、センサ群Ｓ１〜Ｓ３により時系列的に取得された、生体信号、車両周辺画像および車両位置のそれぞれが入力されるように構成されている。

出力インターフェース１２は、入力インターフェース１１に対して入力された生体信号、車両周辺画像および車両位置のそれぞれの時系列に基づき、指定画像（後述する。）を出力装置１０に出力させるように構成されている。

センサ群Ｓ１〜Ｓ３のうち一部または全部が車両情報端末１の構成要素であってもよい。車両情報端末１が携帯情報端末および車載機器により構成されていてもよい。すなわち、携帯情報端末が車両情報端末１の一部の構成要素を備え、車載機器が車両情報端末１の残りの構成要素を備えていてもよい。

車両情報管理サーバ２は、第１インターフェース２１と、第２インターフェース２２と、演算処理装置（図示略）と、を備えている。第１インターフェース２１は、指定情報が車両情報端末１との通信を経て入力されるように構成されている。「指定情報」には、センサ群Ｓ１〜Ｓ３により取得された生体信号、車両周辺画像および車両位置のそれぞれの時系列のうち少なくとも一部が含まれている。第２インターフェース２２は、指定情報に基づいて指定画像を出力装置１０に出力させるように構成されている。

前記インターフェースのそれぞれは、必要な情報または信号を送受信するための通信規格に応じた様式の通信機器または通信用接続端子を備えている。前記インターフェースのそれぞれは、送受信信号の記憶装置への保存などの演算処理を実行するための演算処理要素を備えていてもよい。当該演算処理要素がある演算処理を実行するように構成されているとは、当該演算処理要素がメモリからプログラム（ソフトウェア）を読み取り、当該プログラムにしたがって当該演算処理を実行するようにデザインまたはプログラムされていることを意味する。

（生体センサの構成）
図２に示されている一実施形態としての生体センサＳ１は、運転者と、車両の構成部品であるステアリングホイール５との相互作用態様を測定するように構成されている。このほか、心拍計、血圧計および体温計など、車両の運転者の状態に応じた信号を検出しうるあらゆるセンサが生体センサＳ１として採用されうる。

生体センサＳ１は、複数対の導電体３１と、抵抗計３２と、増幅器３３と、Ａ／Ｄコンバータ３４と、を備えている。抵抗計３２は、一対の導電体３１に接触している物体の電気抵抗値または一対の導電体３１の間の導通状態を計測する。増幅器３３は、抵抗計３２の出力信号を増幅した上でＡ／Ｄコンバータ３４に出力する。

各対の導電体３１は、車両のステアリングホイール５をその周方向に区画する複数の区画領域のそれぞれに配置されている。一実施形態のステアリングホイール５は１２の区画領域Ｒ１〜Ｒ１２に１２等分に区画されている。区画領域Ｒ１〜Ｒｎの数ｎは８、１０、１６または２７など任意の複数であればよく、区画領域Ｒ１〜Ｒｎの周方向の長さは均等ではなく相違していてもよい（Ｒ２ｍ＋１＞Ｒ２ｍなど）。図２では簡素化のために区画領域Ｒ３およびＲ５のそれぞれにのみ一対の導電体３１が配線されている様子が模式的に示されている。

図３（ａ）に一部が示されているステアリングホイール５は、その周方向に延在する中空部５０を有する基材５２を備えている。基材５２は被覆材（図示略）により被覆されている。基材５２は、複数の区画領域Ｒ１〜Ｒ１２のそれぞれに対応する１２の筒状体５１がステアリングホイール５の周方向に連接されることにより構成されている。各筒状体５１に一対の導電体３１を構成する導電線材または導電糸が、基材５２の周方向に沿って、筒状体５１の表面に断続的に露出するように縫いこまれている。

図３（ｂ）に示されているように、導電線材３１の縫い目部分が筒状体５１の表面よりも距離δだけ深く位置するように筒状体５１に縫いこまれていてもよい。導電線材３１の縫い目の長さおよび間隔、ならびに縫い込み方向はステアリングホイール５の周方向に対して１５°〜３０°の範囲で傾斜しているなど、任意に変更されてもよい。筒状体５１の中央部における縫い目の密度が、当該中央部を挟む両端部における縫い目の密度よりも高くされるなど、縫い目に疎密差があってもよい。

基材５２の内側および外側のそれぞれが硬質部材（高剛性の合成樹脂など）および軟質部材のそれぞれにより構成され、導電線材３１が当該軟質部材に縫い込まれていてもよい。導電線材３１と抵抗計３２とを接続する導線３１０が基材５２の中空部５０を通るように配線されている。

（作用）
前記構成の車両情報管理システムの作用について説明する。生体センサＳ１により生体信号が検出され、画像センサＳ２により車両の前方などの周辺状況が撮像され、かつ、位置センサＳ３により車両位置が測定される。

運転者がステアリングホイール５を握ると、当該握り箇所に対応する区画領域Ｒｋ（１≦ｋ≦ｎ）の抵抗計３２による測定値がそれ以前までの値から変化する。運転者によるステアリングホイール５の握り方または握る力の変化に応じて電気抵抗値が変化する。これにより、たとえば図５（ａ）に実線で示されているように、生体センサＳ１により検出される生体信号が時系列的に変化する。

センサ群Ｓ１〜Ｓ３の出力信号（生体信号、車両周辺画像および車両位置）は、適当な通信規格（無線通信規格もしくは有線通信規格またはこれらの組み合わせ）にしたがって車両情報端末１の入力インターフェース１１に時系列的に入力される。各センサＳ１〜Ｓ３の出力信号には、各センサＳ１〜Ｓ３、車両に搭載されているＥＣＵ（電子制御ユニット）または車両情報端末１の演算装置によってタイムスタンプが付される。当該タイムスタンプにより、各センサＳ１〜Ｓ３の出力信号が時系列的に関連付けられる。

センサ群Ｓ１〜Ｓ３の出力信号の時系列のうち少なくとも一部が指定情報として出力インターフェース１２から出力（送信）され、適当な通信規格にしたがって車両情報管理サーバ２の第１インターフェース２１に入力（受信）される。本実施形態では、センサ群Ｓ１〜Ｓ３の出力信号の時系列のうち全部が指定情報として第１インターフェース２１に入力される。

第２インターフェース２２（または車両情報管理サーバ２の演算処理装置）により、生体信号が指定条件を満たしているか否かが判定される（図４／ＳＴＥＰ０２）。指定条件としては、生体信号のレベルが閾値以上になることまたは一定時間以上にわたり閾値以上であること、または生体信号曲線の時間変化率が閾値以上であることなどが採用される。本実施形態では、生体信号の時系列を表わす曲線のうち、指定変化態様との合致度が基準値以上になる箇所が存在することが指定条件として採用される。

たとえば、生体信号の変化態様を表わす曲線のうち、図５（ｂ）に破線で示されている、指定変化態様を表わす時間幅Ｔの曲線分Ｐとの合致度が基準値以上になる程度に当該曲線分Ｐに類似する部分（時間幅Ｔ）が検索される。曲線分Ｐの形状は、たとえばステアリングホイール５への作用力の瞬間的な増大（運転者がステアリングホイール５を瞬間的に強く握りしめる動作）に相当する。その結果、当該類似部分が存在する場合、生体信号が指定条件を満たしていると判定される（図４／ＳＴＥＰ０２‥ＹＥＳ）。当該判定結果は、運転者がステアリングホイール５を瞬間的に強く握りしめる動作をした蓋然性が高く、ひいてはこの運転者が高い緊張状態にあったという判定結果に相当する。

ステアリングホイール５への作用力の瞬間的な減少（運転者がステアリングホイール５から瞬間的に手を離すような動作）など、複数種類の運転者の状態（動作状態など）に応じた複数の曲線分Ｐのそれぞれに対する類似部分が検索されてもよい。

ステアリングホイール５の複数の区画領域Ｒ１〜Ｒ１２のそれぞれから得られる生体信号のそれぞれに対して、区画領域Ｒ１〜Ｒ１２ごとに異なる曲線分Ｐとの類似部分が検索されてもよい。生体信号の変化態様には、複数の区画領域Ｒ１〜Ｒ１２のそれぞれにおける運転者とステアリングホイール５との相互作用態様の変化態様も含まれる。たとえば、図６に示されている、運転者とステアリングホイール５との相互作用の存在が検知された区画領域の５０［ｍｓ］ごとの変化態様が、生体信号の変化態様として指定条件の充足性が判定されてもよい。当該区画領域の変化態様が急激であるほど、運転者が慌てて車両を操作しようとした蓋然性が高いことから、この運転者が高い緊張状態であったという状態判定結果が得られてもよい。

曲線分Ｐとの類似部分における開始時刻ｔ０（前記タイムスタンプにより特定される。）が「生体信号の変化態様が指定条件を満たした時刻」に該当する。第２インターフェース２２により指定時刻または指定期間が決定される（図２／ＳＴＥＰ０４）。

たとえば、当該時刻ｔ０、時刻ｔ０より第１指定時間だけ前の時刻、または、時刻ｔ０より第２指定時間だけ後の時刻が指定時刻として決定される。第１指定時間および第２指定時間のそれぞれは、車両周辺で生じる事象と、当該事象が車両運転者の生体状態の変化とのタイムラグなどが勘案されて定められる。

指定時刻を開始時刻、中間時刻または終了時刻とする期間が指定期間として定められる。指定期間の長さは、第１指定時間または第２指定時間と同様の観点から定められる。生体信号が指定条件を満たしている状態が継続した場合、当該継続期間、当該継続期間が第１指定時間だけ時系列的に前にずらされた期間、または、当該継続期間が第２指定期間だけ時系列的に後にずらされた期間が指定期間として定められる。

第２インターフェース２２により、車両周辺画像および車両位置のそれぞれの時系列のうち、指定時刻に相当するタイムスタンプが付されている車両周辺画像および車両位置が特定される（図４／ＳＳＴＥＰ０６）。

第２インターフェース２２により、指定画像が生成される（図４／ＳＴＥＰ０８）。指定画像には、指定時刻における車両周辺画像と、指定時刻における車両位置を示す地図画像とが含まれる。指定画像には、生体信号の変化態様などを表わす画像が含まれていてもよい。

第２インターフェース２２により、指定画像が車両情報端末１の出力インターフェース１２に送信された上で、出力インターフェース１２により指定画像信号が適当な通信規格で出力装置１０に送信され、当該指定画像が出力装置１０に表示される（図４／ＳＴＥＰ１０）。出力装置１０を構成要素とする車両情報端末１（またはその他の車両情報端末）から入力インターフェース１１に対してリクエストが入力されたことを要件として、出力インターフェース１２が指定画像を当該出力装置１０に出力させるための処理を実行してもよい。

これにより、たとえば図７に示されているような指定画像Ｍ０が出力装置１０に表示される。指定画像Ｍ０には、指定時刻を表わすマークＭ１ｔを示す生体信号画像Ｍ１、指定時刻における車両周辺画像Ｍ２および指定時刻における車両位置がアイコンＭ３ｔにより示されている地図画像Ｍ３が含まれている。アイコンＭ３ｔの形状または色彩などの外観は、運転者の状態の判定結果の別に応じてあらかじめ定められている態様により差別化されてもよい。指定画像には、前記のように運転者の状態の判定結果（指定時刻において高い緊張状態にあった）が表示されてもよい。

（効果）
前記構成の車両情報管理システムによれば、生体信号の変化態様に鑑みて、車両の運転者が特異状態になった際の車両周辺状況および車両位置を、出力装置１０を通じて当該運転者または第三者に認識させることができる（図７参照）。すなわち、運転者の特異状態と、車両周辺状況および車両位置という外因との関係性を当該運転者または第三者に認識させることができる。

その結果、車両の運転者の状態に応じた指定画像Ｍ０から得られる情報が車両の運転指針の決定に利用される等、当該情報の有効活用が図られる。たとえば、アイコンＭ１ｔが集中して表示される箇所または道路について、車両周辺画像Ｍ２から、交通標識が見えにくいこと、車両、自転車もしくは歩行者の交通量が多いこと、または鹿および熊などの大型動物の出現頻度が高いことなど、当該箇所または道路の特性が認識される。

これに応じて、出力装置１０または車載ディスプレイに表示される、車両のナビゲーションのための推奨ルートに当該箇所または道路が含まれている場合、当該箇所または道路の特性を表わす画像および文章などの注意喚起情報をあわせて表示させることにより、運転者の注意を喚起することができる。

（本発明の他の実施形態）
前記実施形態では（Ｓ１）生体信号、（Ｓ２）車両周辺画像および（Ｓ３）車両位置の時系列のすべてが指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に対して提供された。その上で（Ｐ１）生体信号の指定条件の充足性判定処理（図４／ＳＴＥＰ０２）、（Ｐ２）指定時刻または指定時刻の決定処理（図４／ＳＴＥＰ０４）、（Ｐ３）指定時刻における車両周辺画像の特定処理および（Ｐ４）指定時刻における車両位置の特定処理（図４／ＳＴＥＰ０６）ならびに（Ｐ５）指定画像の生成処理（図４／ＳＴＥＰ０８）のすべてが車両情報管理サーバ２において実行された。

他の実施形態として、信号（Ｓ１）〜（Ｓ３）のうち一部が指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に提供され、演算処理（Ｐ１）〜（Ｐ５）のうち一部が車両情報端末１において実行されてもよい。

（第１の変形実施形態）
信号（Ｓ２）および（Ｓ３）が指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に提供され、演算処理（Ｐ１）および（Ｐ２）が車両情報端末１において実行される。指定時刻または指定期間を表わす情報が付加的な指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に提供され、その上で演算処理（Ｐ３）および（Ｐ４）が車両情報管理サーバ２において実行される。指定時刻における車両周辺画像および車両位置が車両情報管理サーバ２から車両情報端末１に提供され、その上で演算処理（Ｐ５）が車両情報端末１において実行される。

（第２の変形実施形態）
信号（Ｓ１）および（Ｓ２）が指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に提供され、その上で演算処理（Ｐ１）〜（Ｐ３）が車両情報管理サーバ２において実行される。指定時刻または指定期間を表わす情報が車両情報管理サーバ２から車両情報端末１に提供され、その上で演算処理（Ｐ４）が車両情報管理サーバ２において実行される。指定時刻における車両周辺画像が車両情報管理サーバ２から車両情報端末１に提供され、その上で演算処理（Ｐ５）が車両情報端末１において実行される。

（第３の変形実施形態）
信号（Ｓ１）が指定情報として車両情報端末１から車両情報管理サーバ２に提供され、その上で演算処理（Ｐ１）および（Ｐ２）が車両情報管理サーバ２において実行される。指定時刻または指定期間を表わす情報が車両情報管理サーバ２から車両情報端末１に提供され、その上で演算処理（Ｐ３）〜（Ｐ５）が車両情報端末１において実行される。

１‥車両情報端末、１０‥出力装置、１１‥入力インターフェース、１２‥出力インターフェース、２‥車両情報管理サーバ、２０‥画像生成要素、２１‥第１インターフェース、２２‥第２インターフェース、Ｍ０‥指定画像、Ｍ１‥生体信号画像、Ｍ２‥車両周辺画像、Ｍ３‥車両位置を示す地図画像、Ｓ１〜Ｓ３‥センサ群。

Claims (6)

1. 車両とともに移動可能な車両情報端末であって、
   前記車両とともに移動可能なセンサ群により時系列的に取得された前記車両の運転者の状態を検出する生体信号、車両周辺画像および車両位置が入力されるように構成されている入力インターフェースと、
   前記入力インターフェースに対して入力された前記生体信号、前記車両周辺画像および前記車両位置のそれぞれの時系列に基づき、前記生体信号が指定条件を満たした時刻を基準として定まる指定時刻または指定期間における、前記車両周辺画像と、前記車両位置及び文章である注意喚起情報を表示する地図画像と、前記生体信号の変化態様またはこれに基づく前記運転者の状態の判定結果を示す運転者状態画像とを含む指定画像を出力装置に出力させるように構成されている出力インターフェースと、を備えていることを特徴とする車両情報端末。
2. 請求項１記載の車両情報端末において、
   前記センサ群を構成する少なくとも１つのセンサと、前記出力装置とのうち一方または両方を構成要素として備えていることを特徴とする車両情報端末。
3. 請求項１または２記載の車両情報端末において、
   前記出力インターフェースが、前記出力装置に車両情報管理サーバとの通信を経て前記指定画像を表示させるために必要な指定情報として、前記生体信号、前記車両周辺画像および前記車両位置のそれぞれの時系列のうち少なくとも一部を前記車両情報管理サーバに対して送信するように構成されていることを特徴とする車両情報端末。
4. 請求項３記載の車両情報端末において、
   前記出力インターフェースが、携帯情報端末を通じて前記車両情報管理サーバに対して前記指定情報を送信させるように構成されていることを特徴とする車両情報端末。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の車両情報端末において、
   前記出力インターフェースが、携帯情報端末の構成要素としての前記出力装置に前記指定画像を出力させるように構成されていることを特徴とする車両情報端末。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の車両情報端末において、
   前記センサ群のうち１つが、前記車両の構成部品と前記運転者との相互作用態様を表わす信号を前記生体信号として検出するように構成されていることを特徴とする車両情報端末。