JP6972877B2 - 警告情報通知装置 - Google Patents

Description

本発明は、警告情報通知装置に関する。

車両を運転中の運転者の状態を検出するための技術は種々提案されている。例えば、特許文献１には、運転者が居眠りしているときは運転操作が行われないためにウエブが動かないということに着目して、運転者の居眠りを簡便に検出でき、居眠りをしていると判定されたときは、スピーカーから警報音発生等を行う技術が開示されている。

登録実用新案第３２０７５１５号公報

居眠りだけでなく、他の要因によりドライバが運転困難な状態であることを通知できれば、安全性が向上できる。特許文献１に開示された技術では、ウエブ（以下、シートベルトという）が動かないということにより居眠りを検出することはできるが、ドライバがてんかんや心疾患によって倒れて痙攣しているときは、運転者が運転を継続することが困難にもかかわらず、運転困難な状態であることを検出できない可能性がある。したがって、運転者の運転状態の検出には改良の余地があると考えられる。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、運転者の運転状態の検出精度を向上する技術を提供することを目的とする。

本発明のある態様の警告情報通知装置においては、シートベルトの動きを示す物理量を取得する取得部と、前記取得部が所定の閾値以上の前記物理量を取得した後の、前記物理量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する判定部と、前記判定部が、前記所定の閾値以上の前記物理量を取得した後の、前記物理量の変化の周波数成分が、前記所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する通知部と、を備える。

例えば、前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸び量を取得し、前記判定部は、前記取得部が所定の伸び閾値以上の前記伸び量を取得した後の、前記伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、前記通知部は、前記判定部が所定の伸び閾値以上の前記伸び量を取得した後の、前記伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。

例えば、前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸びの速度を取得し、前記判定部は、前記取得部が所定の速度閾値以上の前記速度を取得した後の、前記速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、前記通知部は、前記判定部が所定の速度閾値以上の前記速度を取得した後の、前記速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。

例えば、前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸びの加速度を取得し、前記判定部は、前記取得部が所定の加速閾値以上の前記加速度を取得した後の、前記加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、前記通知部は、前記判定部が所定の加速閾値以上の前記加速度を取得した後の、前記加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。

前記判定部は、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満の周波数成分の強度より大きいか否かを判定し、前記通知部は、前記判定部が、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満の周波数成分の強度より大きいと判定した場合に警告情報を通知してもよい。

前記判定部は、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満である複数の周波数成分の強度の最大値より大きいか否かを判定し、前記通知部は、前記判定部が、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満である複数の周波数成分の強度の最大値より大きいと判定した場合に警告情報を通知してもよい。

本発明によれば、運転者の運転状態の検出精度を向上する効果を奏する。

実施の形態の概要を説明するための図である。 実施の形態に係る警告情報通知装置の機能構成を示す図である。 シートベルトの伸び量の時間変化を模式的に示す図である。 周波数成分の判定について説明するための図である。 シートベルトの伸び速度の時間変化を模式的に示す図である。 シートベルトの伸びの加速度の時間変化を模式的に示す図である。 実施の形態に係る警告情報通知装置の動作フローチャートである。

＜実施の形態の概要＞
図１は、実施の形態の概要を説明するための図である。図１を参照しながら、実施の形態の概要を説明する。図１においては、警告情報通知装置を搭載した車両をドライバＵが運転していることを想定している。図１（ａ）は、ドライバが正常な状態で運転をしていることを想定した模式図である。図１（ａ）において、ドライバはステアリングホイールを握り正面を向いて車両を運転している。このとき、シートベルトｂは、ドライバＵの体に沿って伸びている。

図１（ｂ）は、ドライバＵが車両を運転することが困難な状態であることを想定した模式図である。図１（ｂ）において、ドライバＵは、ドライバはステアリングホイールから手を離し、ステアリングホイールに覆いかぶさるように倒れて痙攣し、運転が困難な状態である。このとき、シートベルトｂは、ドライバＵが正常な状態のときより長く伸びている。また、シートベルトｂは、ドライバＵが痙攣していることにより振動する。警告情報通知装置は、シートベルトｂの振動を検出したときに警告情報を通知する。以下、警告情報通知装置の機能構成について詳細に説明する。

＜実施の形態に係る警告情報通知装置１の機能構成＞
図２は、実施の形態に係る警告情報通知装置１の機能構成を示す図である。警告情報通知装置１は、センサ１１と、通信部１２と、音声出力部１３と、表示部１４と、記憶部１５と、制御部１６とを備える。

センサ１１は、シートベルトｂの動きを示す物理量を検出するセンサである。センサ１１は、例えばシートベルトｂの伸び量を検出する変位センサ、シートベルトｂの伸びの速度を検出する速度センサ、又はシートベルトｂの伸びの加速度を検出する加速度センサである。なお、センサ１１は、変位センサ、速度センサ、又は加速度センサの少なくともいずれかであればよい。通信部１２は、ネットワークを介して外部装置と情報を送受信するための通信モジュールである。ネットワークは、例えばインターネットである。

音声出力部１３は、音声を出力するためのスピーカーである。表示部１４は、各種情報を表示するために、警告情報通知装置１が搭載された車両のメーターパネルに設置されるディスプレイである。

記憶部１５は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）である。記憶部１５は、制御部１６を機能させるための各種のプログラムを格納する。制御部１６は、記憶部１５に格納されているプログラムを実行することによって、取得部１６１、判定部１６２、及び通知部１６３の機能を実現する。

取得部１６１は、シートベルトｂの動きを示す物理量を取得する。具体的には、取得部１６１は、センサ１１が検出した物理量の時系列データを取得する。例えば、センサ１１が変位センサである場合、取得部１６１は、物理量としてシートベルトｂの伸び量を取得する。例えば、センサ１１が速度センサである場合、取得部１６１は、物理量としてシートベルトｂの伸びの速度を取得する。例えば、センサ１１が加速度センサである場合、取得部１６１は、物理量としてシートベルトｂの伸びの加速度を取得する。取得部１６１は、取得した物理量を判定部１６２に通知する。

判定部１６２は、取得部１６１が所定の閾値以上の物理量を取得した後の、物理量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。具体的には、判定部１６２は、所定の期間において取得した物理量を解析して、物理量の周波数成分を特定する。判定部１６２は、例えばフーリエ解析することにより周波数成分を特定するが、これに限らず既知の周波数解析方法で周波数成分を特定してもよい。判定部１６２は、特定した周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。

所定の閾値は、判定部１６２が、ドライバＵが前のめりに倒れたと推定するために必要な倒れ推定閾値である。ドライバＵが前のめりに倒れたと推定するために必要な推定閾値は、ドライバＵが前のめりに倒れたことを誤推定しないために必要な余地を考慮して警告情報通知装置１の製造者が実験などにより定めればよい。なお、所定の閾値の具体的な値は、使用するセンサ１１に応じて適宜定めてもよい。

所定の期間は、判定部１６２が、物理量を解析することによりシートベルトｂが振動していると判定するために必要な判定時間である。判定時間は、シートベルトｂが振動していると誤判定しないために必要な余地を考慮して警告情報通知装置１の製造者が実験などにより定めればよい。判定部１６２は、車両の走行速度又は車両の種類などの車両情報により単位時間を決定してもよい。判定部１６２は、車両が走行している道路の道路情報、車両の周囲に他の車両が存在しているか否かなどの環境情報により単位時間を決定してもよい。なお、判定部１６２は、単位時間を取得部１６１が取得した物理量の種別に応じて適宜定めてもよい。

所定の周波数は、判定部１６２が、シートベルトｂが振動していると判定するために必要な振動判定閾値である。振動判定閾値は、シートベルトｂが振動していることを誤判定しないために必要な余地を考慮して警告情報通知装置１の製造者が定めればよい。なお、所定の周波数の具体的な値は、痙攣によって生じる物理量の振動は、物理量の種別に依らず同等となることを考慮して、使用するセンサ１１に依らず同一の値を使用するのが好ましい。

例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸び量を取得した場合、判定部１６２は、取得部１６１が所定の伸び閾値以上の伸び量を取得した後の、伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。所定の伸び閾値は、ドライバＵが前のめりに倒れたと推定するために必要な倒れ推定閾値である。

図３は、シートベルトｂの伸び量の時間変化を模式的に示す図である。図３において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はシートベルトｂの伸び量Ｅを示し、破線Ｌ０は伸び閾値を示す。図３においては、取得したシートベルトｂの伸び量の時間変化のプロットが示されている。図３に示すように、時刻Ｔにおいて伸び閾値以上の伸び量が取得された。判定部１６２は、伸び閾値以上の伸び量が取得された後に取得した伸び量を周波数解析することにより、伸び量の変化の周波数成分を特定する。

判定部１６２は、所定の周波数以上の周波数成分の強度が、所定の周波数成分未満の周波数成分の強度より大きいか否かを判定してもよい。例えば、判定部１６２は、所定の周波数以上の周波数成分の強度が、所定の周波数成分未満である複数の周波数成分の強度の最大値より大きいか否かを判定する。

図４は、周波数成分の判定について説明するための図である。図４において、横軸は周波数成分を示し、縦軸は周波数成分の強度を示す。図４は、シートベルトｂの伸び量の時間変化をフーリエ解析し、伸び量の周波数成分と強度との関係をプロットした模式図である。図４においては、周波数成分として、一点鎖線で示す所定の周波数Ｋ未満の周波数成分（ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３）と、周波数Ｋ以上の周波数成分（ｆ４）とのプロットが示されている。判定部１６２は、周波数成分ｆ０は伸び量の変化の直流成分である周波数成分ｆ０を除く複数の周波数成分（ｆ１、ｆ２、及びｆ３）の強度の最大値Ｉを特定する。図４において、所定の周波数成分未満である複数の周波数成分（ｆ１、ｆ２、及びｆ３）の強度の最大値Ｉを破線で示した。

判定部１６２は、特定した伸び量の変化の周波数成分に周波数Ｋ以上の周波数成分が含まれていると判定した後、周波数Ｋ以上の周波数成分（ｆ４）の強度が、最大値Ｉより大きいか否かを判定する。このようにすることで、判定部１６２は、シートベルトｂの振動を検出する精度を向上することができる。

例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸びの速度を取得した場合、判定部１６２は、取得部１６１が所定の速度閾値以上の速度を取得した後の、速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。所定の速度閾値は、判定部１６２が、ドライバＵが前のめりに倒れたと推定するために必要な倒れ推定閾値である。

図５は、シートベルトｂの伸びの速度の時間変化を模式的に示す図である。図５において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はシートベルトｂの伸びの速度ｖを示し、破線Ｌ１は速度閾値を示す。図５においては、取得したシートベルトｂの伸び速度の時間変化のプロットが示されている。図５に示すように、時刻Ｔに速度閾値以上の速度が取得された。判定部１６２は、速度閾値以上の速度が取得された後に取得した速度を、例えばフーリエ解析することにより、速度の変化の周波数成分を特定する。判定部１６２は、特定した周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。

例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸びの加速度を取得した場合、判定部１６２は、取得部１６１が所定の加速閾値以上の加速度を取得した後の、加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。所定の加速閾値は、判定部１６２が、ドライバＵが前のめりに倒れたと推定するために必要な倒れ推定閾値である。

図６は、シートベルトｂの伸びの加速度の時間変化を模式的に示す図である。図６において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はシートベルトｂの伸びの加速度ａを示し、破線Ｌ２は加速閾値を示す。図６においては、取得したシートベルトｂの伸び加速度の時間変化のプロットが示されている。図６に示すように、時刻Ｔに加速閾値以上の速度が取得された。判定部１６２は、加速閾値以上の速度が取得された後に取得した加速度を、例えばフーリエ解析することにより、加速度の変化の周波数成分を特定する。判定部１６２は、特定した周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。

通知部１６３は、判定部１６２が、所定の閾値以上の物理量を取得した後の、物理量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。警告情報は、ドライバＵの状態を推定した状態情報、ドライバＵが運転困難であることを確認するための確認情報、又はドライバＵが運転困難であること示す異常情報である。状態情報は、例えば音声出力部１３にシートベルトｂの振動を検出したことを示す音声を出力させるための音声データである。状態情報は、例えば表示部１４にシートベルトｂの振動を検出したことを示すテキスト又は画像を表示させるための画像データである。

確認情報は、例えば音声出力部１３に、ドライバＵに対して正常であることを示す動作を促すために出力する音声データである。正常であることを示す動作は、例えばドライバＵが倒れた体を起こしてシートベルトｂの伸び量を所定の伸び閾値以下にする動作である。確認情報は、例えば表示部１４に、ドライバＵに対して正常であることを示す動作を促すために表示させるテキスト又は画像データである。

通知部１６３は、正常であることを示す動作が行われないと判定すると、通信部１２を介して予め定められた外部装置に異常情報を通知する。予め定められた外部装置は、例えば警察及びその関係機関、病院などの医療機関、車両が走行している道路を管理運営する団体、又はドライバが設定した通信端末である。

通知部１６３は、車両に搭載された車両制御装置に警告情報を通知してもよい。車両制御装置は、車両の操舵角、速度、又はハザードランプなど、車両に搭載された各種装置を制御する制御装置である。例えば、車両制御装置は、通知部１６３から警告情報としてドライバＵが運転困難であること示す異常情報を取得すると、車両を停止するように制御する。例えば、車両制御装置は、ハザードランプを点滅させ、車両を減速しながら車両が走行する道路の路側帯又は路肩に向かうように操舵角を制御する。車両制御装置は、道路の路側帯又は路肩で車両を停車させる。このように、車両制御装置が車両を停車させることができるので、通知部１６３は車両の事故の発生を低減することができる。

例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸びの速度を取得した場合、通知部１６３は、判定部１６２が所定の伸び閾値以上の伸び量を取得した後の、伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸びの速度を取得した場合、通知部１６３は、判定部１６２が所定の速度閾値以上の速度を取得した後の、速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。例えば取得部１６１がシートベルトｂの伸びの加速度を取得した場合、通知部１６３は、判定部１６２が所定の加速閾値以上の加速度を取得した後の、加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する。

図７は、実施の形態に係る警告情報通知装置１の動作フローチャートである。図７を参照しながら実施の形態に係る警告情報通知装置１の動作の流れについて説明する。まず、取得部１６１はセンサ１１が検出した物理量を取得する（ステップＳ１）。次に、判定部１６２は、所定の閾値以上の物理量を取得したか否かを判定する（ステップＳ２）。判定部１６２は、所定の閾値以上の物理量を取得していないと判定すると（ステップＳ２でＮｏ）、取得部１６１が所定の閾値以上の物理量を取得するまで待機する。判定部１６２は、所定の閾値以上の物理量を取得したと判定すると（ステップＳ２でＹｅｓ）、所定の閾値以上の物理量を取得した後に取得した物理量の変化の周波数成分を特定する（ステップＳ３）。

判定部１６２は、特定した周波数成分が所定値以上の周波数成分を含むか否かを判定する（ステップＳ４）。判定部１６２は、特定した周波数成分が所定値以上の周波数成分を含まないと判定すると（ステップＳ４でＮｏ）、処理を終了する。判定部１６２は、特定した周波数成分が所定値以上の周波数成分を含むと判定すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、通知部１６３は警告情報を通知する（ステップＳ５）。以上の動作を繰り返すことにより、警告情報通知装置１は、警告情報を通知することができる。

［実施の形態に係る警告情報通知装置１の効果］
以上説明したように、警告情報通知装置１は、ドライバＵの運転状態の検出精度を向上することができる。特に警告情報通知装置１の判定部１６２は所定の閾値以上の物理量を取得した後の物理量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する。このようにすることで、警告情報通知装置１は、ドライバＵの体が痙攣していることを検出することができる。一般に、ドライバＵがてんかんや心疾患が発症したときはドライバＵの体が痙攣するので、警告情報通知装置１は、ドライバＵの体が痙攣していることを検出することにより、ドライバＵが運転困難な状態であることを検出することができる。また、通知部１６３は、判定部１６２がシートベルトｂが振動していると判定した場合に警告情報を通知する。このようにすることで、警告情報通知装置１は、ドライバＵが運転困難な状態であることを検出したときに警告情報を通知することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

１ 警告情報通知装置
１１ センサ
１２ 通信部
１３ 音声出力部
１４ 表示部
１５ 記憶部
１６ 制御部
１６１ 取得部
１６２ 判定部
１６３ 通知部

Claims (6)

1. シートベルトの動きを示す物理量を取得する取得部と、
   前記取得部が所定の閾値以上の前記物理量を取得した後の、前記物理量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が、前記所定の閾値以上の前記物理量を取得した後の、前記物理量の変化の周波数成分が、前記所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する通知部と、
   を備える警告情報通知装置。
2. 前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸び量を取得し、
   前記判定部は、前記取得部が所定の伸び閾値以上の前記伸び量を取得した後の、前記伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、
   前記通知部は、前記判定部が所定の伸び閾値以上の前記伸び量を取得した後の、前記伸び量の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する、
   請求項１に記載の警告情報通知装置。
3. 前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸びの速度を取得し、
   前記判定部は、前記取得部が所定の速度閾値以上の前記速度を取得した後の、前記速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、
   前記通知部は、前記判定部が所定の速度閾値以上の前記速度を取得した後の、前記速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する、
   請求項１又は２に記載の警告情報通知装置。
4. 前記取得部は、前記物理量としてシートベルトの伸びの加速度を取得し、
   前記判定部は、前記取得部が所定の加速閾値以上の前記加速度を取得した後の、前記加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むか否かを判定し、
   前記通知部は、前記判定部が所定の加速閾値以上の前記加速度を取得した後の、前記加速度の変化の周波数成分が、所定の周波数以上の周波数成分を含むと判定した場合に警告情報を通知する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の警告情報通知装置。
5. 前記判定部は、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満の周波数成分の強度より大きいか否かを判定し、
   前記通知部は、前記判定部が、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満の周波数成分の強度より大きいと判定した場合に警告情報を通知する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の警告情報通知装置。
6. 前記判定部は、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満である複数の周波数成分の強度の最大値より大きいか否かを判定し、
   前記通知部は、前記判定部が、前記所定の周波数以上の周波数成分の強度が、前記所定の周波数成分未満である複数の周波数成分の強度の最大値より大きいと判定した場合に警告情報を通知する、
   請求項５に記載の警告情報通知装置。

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