JPH11326084A

JPH11326084A - ドライバ状態検出装置

Info

Publication number: JPH11326084A
Application number: JP10129016A
Authority: JP
Inventors: Akinori Horiguchi; 明伯堀口
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電極等を使用せずにドライバの覚醒度や疲労度
を推定するとともに、かかる情報を運行管理装置に送っ
て運行管理装置からドライバに対して指示を出すことが
できるドライバ状態検出装置を実現する。【解決手段】車両のシート座面及びシート背面にマトリ
ックス状に圧力センサ１を配置するとともに車体振動成
分を検出するために加速度センサ３を車体内に設置し、
該圧力センサ１の出力信号から該車体振動成分をキャン
セルした該シード座面及び該シート背面の体圧分布を求
め、該体圧分布の時間変化を検出してドライバの覚醒度
及び疲労度の少なくとも一方を判定し、必要に応じて警
報を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドライバ状態検出装
置に関し、特にドライバ状態としての覚醒度や疲労度を
推定するドライバ状態検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧力が加わると抵抗値などが
変化する圧電素子をマトリックス状に配して車両のシー
ト座面などの圧力分布を計測する体圧分布計がある。こ
のような体圧分布計を用いて、特開平７−２３７４８３
号公報、特開平７−２３７４８８号公報、特開平７−２
３７８４号公報、特開平９−１２７２５８号公報などの
ように、シートに人が着座したか否かを判定する座席検
知システムあるいは人体検出装置なども提案されてい
る。

【０００３】これらは、シートに同乗者などが着座して
いるか否か、或いは荷物か否かを判定するためのシステ
ムであり、ドライバの運転状態を判定するものではな
い。

【０００４】また、脳波や心拍数などを計測することに
よりドライバの運転状態を検知し、その情報を基に居眠
り運転状態等を判断して、ドライバに対して警報を発す
る車載用の安全システムに関する技術が数多く提案され
ている。例えば、特開平５−１８４５５８号公報のよう
に、ステアリングホイールに取付けられた光学式の心拍
センサによりドライバがハンドルを把持したときにドラ
イバの心拍数が計測され、その心拍数の変動に応じたリ
ズムパターンに基づき居眠り運転状態等のドライバの異
常を検出してドライバに警報する技術がある。

【０００５】また、車両の運行を管理するものとして、
車両の速度等が記録するタコグラフなどがあるが、運行
管理装置に位置する運行管理者はこれをリアルタイムに
監視できるものではなく、車両の運行が終了するまでの
記録として運行管理者が管理するものである。近年で
は、電話回線等を使って複数の運行車両を運行管理装置
（基地局）で管理するシステムが提案されつつあり、そ
のような運行管理装置ではＧＰＳ等で計測された複数台
の車両の位置や車両状態量である車速などを監視してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】（１）ドライバの運転
状態を検知するために、従来技術では生理的な指標によ
る判定を行うために、電極を何らかの形でドライバに密
着させる必要があり、ドライバが煩わしさを感じてしま
ったりストレスといった負担を与えてしまう問題点があ
る。

【０００７】そこで、ドライバの姿勢変化や手足の挙動
といった比較的大きな動作あるいは体動から、ドライバ
の覚醒度や疲労度を、電極等を使用せずに推定すること
ができれば、ドライバへの負担を軽減できる。

【０００８】（２）一方、従来の居眠り警報システムな
どは、ドライバの居眠り運転状態を検知し、車両搭載シ
ステムからドライバへ警告するようになっている。しか
し、ドライバへの警告あるいは抑止力はそれほど高くな
い。なぜなら、一つには、誤報かもしれないと判断する
からである。また、商業車に乗るような職業ドライバな
どは、配送スケジュール等に従おうとして、業務上やむ
を得ず商業車を運行させようとする傾向が強くなるから
である。

【０００９】そこで、ドライバの運転状態が異常か否か
の情報を、車両搭載システムではなく業務上の安全を管
理する運行管理装置に送り、運行管理装置側で判断して
強制力のある指示を送出し、ドライバがその指示に従う
ようにすれば、重大事故を未然に防ぐことが可能であ
る。さらに、事故による損益を軽減することにも繋が
る。

【００１０】したがって、本発明は、電極等を使用せず
にドライバの覚醒度や疲労度を推定するとともに、かか
る情報を運行管理装置に送って運行管理装置からドライ
バに対して指示を出すことができるドライバ状態検出装
置を実現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るドライバ状態検出装置は、図１に原理
的に示すように、車両のシート座面及びシート背面にマ
トリックス状に配置された圧力センサ１と、該圧力セン
サ１の出力信号に対する前処理を行う信号前処理部２
と、車体振動成分を検出するために車体内に設置された
加速度センサ３と、該圧力センサ１の出力信号及び該加
速度センサ３の出力信号を取り込み該圧力センサ１の出
力信号から該車体振動成分をキャンセルした該シード座
面及び該シート背面の体圧分布を求める計測部４と、該
体圧分布の時間変化を検出しドライバの覚醒度及び疲労
度の少なくとも一方を判定するドライバ状態判定部５
と、を備えたことを特徴としている。

【００１２】すなわち、車両シートに着座したドライバ
の体動からドライバ状態を検出するため、圧力センサ１
を車両のシート座面及びシート背面にマトリックス状に
配置する。そして、各圧力センサ１の出力信号を前処理
部２でそれぞれ信号増幅／フィルタリング等の処理を行
った後、体圧分布計測部４に送る。

【００１３】ただし、シート座面及びシート背面にかか
る体圧は、運転中では車体振動に起因する変化（ノイ
ズ）があり、これと圧力センサによって検出される体動
とを分離し、体動を精度良く検出する必要がある。そこ
で、車体内に加速度センサ３を設置し、この加速度セン
サ３によって検出された車体振動成分も体圧分布計測部
４に送られる。体圧分布計測部４では、圧力センサ１の
出力信号から加速度センサ３からの車体振動成分をキャ
ンセル（除去）した該シード座面及び該シート背面の体
圧分布を求める。

【００１４】そして、ドライバ状態判定部５では、計測
部４で求めた該シード座面及び該シート背面の体圧分布
の時間変化を検出しドライバの覚醒度及び疲労度の少な
くとも一方を判定する。

【００１５】このようにして、本発明では、電極等を使
用せずにドライバの体動をシート上の圧力センサにより
感知し、車両の振動とこれを分離し、精度良くドライバ
の体動を検知し、ドライバの覚醒度や疲労度を推定する
ことができる。

【００１６】ここで、上記の計測部は、予め求めた該加
速度センサと該圧力センサとの伝達関数を該加速度セン
サの出力信号に乗じることにより得られる圧力成分を該
圧力センサの出力信号から引くことにより該体圧分布を
求めることができる。或いは、該圧力センサの出力信号
に含まれる車体振動成分を帯域フィルタにより分離して
もよい。

【００１７】また、上記のドライバ状態判定部は、該体
圧分布の重心点を求め、該重心点の移動量からドライバ
の体動を検知するとともに該体動検知時から第１の所定
時間以上変化がないとき覚醒度が低いと判定し、該体動
検知時が該第１の所定時間より短い第２の所定時間以内
で所定回数発生したとき疲労度が高いと判定することが
できる。

【００１８】すなわち、ドライバのシート上の重心点の
移動に基づく体動が止まってしまった時、居眠り運転等
の覚醒度が低い状態に陥ったと判定する。ただし、この
場合、該体動検知は、閾値以下のステアリング角度検出
時を条件とすることが好ましい。

【００１９】さらに、該ドライバ状態判定部は、該体圧
分布の平均圧力変化を求め、該平均圧力変化からドライ
バの体動を検知するとともに該体動検知時から第１の所
定時間以上変化がないとき覚醒度が低いと判定し、該体
動検知時が該第１の所定時間より短い第２の所定時間以
内で所定回数発生したとき疲労度が高いと判定すること
も可能である。

【００２０】すなわち、ドライバのシート上の平均圧力
変化に基づく体動が頻繁に行われている時、疲労が蓄積
されていると判定する。ただし、この場合も、該体動検
知は、閾値以下の前後加速度検出時を条件とすることが
好ましい。

【００２１】さらに、上記のドライバ状態判定部の判定
結果により警報を発する警報部を設けてもよい。一方、
上述の如く、ドライバの運転状態が異常か否かの情報
を、車両搭載システムではなく業務上の安全を管理する
運行管理装置に送り、運行管理装置自身がドライバの状
態を監視できるシステムが必要となる。

【００２２】そこで本発明では、上記のドライバ状態判
定部の判定結果を運行管理装置に通信する通信部をさら
に備え、該運行管理装置が複数の該通信部を管理する。
そして、ドライバの体動によるドライバ状態検知結果に
より、異常が検出された場合、その情報が運行管理装置
へ送られ、運行管理装置から強制力のある指示を該通信
部のドライバへ伝達することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図２（１）及び（２）は、図１に
示した圧力センサ１の実施例を示したもので、圧力セン
サ１は、シート１１の背面１１ｂ及び座面１１ｈにそれ
ぞれマトリックス状に配置されている。この圧力センサ
１は、シート１１にドライバが座ってシート１１の背面
１１ｂ及び座面１１ｈに圧力が加わることにより電気抵
抗あるいは静電容量が変化して電気的な出力が得られる
ものであればどのようなものでもよい。特にシート１１
に埋め込めるフィルム状の圧力センサを用いても良い。

【００２４】このようにマトリックス状に圧力センサ１
を配置することにより、ドライバのシート１１にかかる
体圧分布を計測することが出来る。図３には、通常のシ
ートポジションでの体圧分布の例が示されており、シー
ト背面１１ｂ及び座面１１ｈの中心に行くに従って体圧
はＰ３→Ｐ２→Ｐ１の順に大きく分布する状態が示され
ている。ドライバによって、この体圧分布には個人差が
あるため、着座時直後のドライバの体圧分布を基準とす
る。体圧分布は離散的な圧力センサからの出力を既存の
補間処理によって図示のように求めることができる。

【００２５】図３に示す体圧分布は、手足の動き、姿勢
の変化、車両振動、加減速による車両挙動、旋回時など
による車両挙動などにより時々刻々変化する。例えば、
図４（１）〜（４）に示すように、それぞれ「通常の体
圧分布」、「前屈した場合または減速中の体圧分布」、
「旋回中の体圧分布」、及び「一般的な姿勢変化時の体
圧分布」というように体圧が変化する。なお、図示の分
布状態は、ある程度データが平滑化された結果を示して
いる。

【００２６】局所的に、各圧力センサ１から得られる信
号は、例えば図５に示す出力波形を有する。すなわち、
同図（１）に示すシート背面１１ｂにおけるマトリック
ス点Ａ及びＢとシート座面１１ｈにおけるマトリックス
点Ｃにおけるそれぞれの圧力センサ１の出力波形Ａ〜Ｃ
が同図（２）に示されている。

【００２７】すなわち、着座（）したときは点Ａ〜Ｃ
における各圧力センサ１には短時間に大きな荷重がかか
り、手足を使った動作（）に対してもそれぞれの圧力
センサ１に対して荷重変化がある。また、姿勢を前屈さ
せた場合（）も図示のような変化が圧力センサ１から
得られる。

【００２８】一方、車体（キャビン）の振動による波形
Ｄが同図に示されており、ドライバのシート１１に対す
る体圧分布を求める場合はこの車体振動（フロア振動）
Ｄによる外力を考慮しなければならない。すなわち、既
述の如く、この体圧分布の計測値には車両キャビンの振
動や操舵による横加速度や発進停止時の前後加速度が内
在しているので、かかる車両振動波形Ｄを加速度成分と
して計測し、圧力センサ１の出力信号から取り除く必要
がある。

【００２９】そこで、図６に示すように、車両キャビン
２０のフロア位置に加速度センサ３を設置する。そし
て、キャビン２０内の加速度センサ３から出力される信
号と各圧力センサ１から出力される信号により、フロア
振動に対するシートの伝達関数を求めておく必要があ
る。

【００３０】図７は、体圧分布計測部４において、この
ようなフロア振動に対するシート背面及び座面での伝達
関数Ｈn(s)の算出フローを示しており、概略的に言え
ば、車両走行開始直後の所定時間内に、各圧力センサ出
力の時系列データを順次収集し、それより各圧力センサ
の位置でのシート伝達関数Ｈｎ(s)を算出するものであ
る。

【００３１】順を追って説明すると、まず、ｎ個の圧力
センサ１の内の最初の圧力センサを“１”と初期設定し
（ステップＳ１）、全圧力センサの個数（この場合はｎ
であるが、ｎを越える値としてｍを設定しておく）がｍ
を越えるまで（ステップＳ２）、以下の処理を実行し続
ける。

【００３２】ｎ＜ｍの間においては、体圧分布計測部４
に内蔵するタイマー（図示せず）を始動して（ステップ
Ｓ３）、経過時間ｔ＝１とし（ステップＳ４）、この時
間ｔが所定時間Ｔを越えるまで（ステップＳ５）、圧力
センサｎ＝１の出力信号を前処理部２から入力して（ス
テップＳ６）、時系列データＴＤ１としてメモリ（図示
せず）に格納し（ステップＳ７）、また、加速度センサ
３からの出力信号を前処理部２から入力して（ステップ
Ｓ８）、時系列データＴＤ２としてメモリに格納し（ス
テップＳ９）、時間ｔを“１”だけインクリメントして
（ステップＳ１０）、ステップＳ５に戻る。

【００３３】これを繰り返してｔ≧Ｔとなったときに
は、上記の時系列データＴＤ１，ＴＤ２から伝達関数Ｈ
n(s)を求め（ステップＳ１１）、ｎを“１”だけインク
リメントして（ステップＳ１２）、ステップＳ２に戻
る。このような動作を繰り返してステップＳ２において
ｎ≧ｍとなったときにこのルーチンを終了する。

【００３４】ここで、上記の伝達関数Ｈn(s)を求め方に
ついては、種々の一般的な方法を採用することができる
が、例えばＡＲＸモデル（線形予測モデル）によりシス
テム同定を行う際の次式の線形差分方程式を用いる。 y(t)+a₁y(t-1)+……+a_nay(t-na) =b₁u(t-uk))+……+b_nbu(t-nk-nb+1) ・・・・・式(1)

【００３５】そして、この線形差分方程式における係数
ａ_nとｂ_nを最小二乗推定法に基づいて求めるとともに両
者の関係比を、入出力比として求めると伝達関数が求め
られる。ただし、圧力センサと加速度センサの各出力信
号は次元が異なるので、このままでは比較できないが、
次の方法で図７における伝達関数Ｈn(s)を予め求めてお
くことができる。

【００３６】すなわち、例えばシート１１にドライバが
着座し極力体動を無くした状態で、走行時と同様に車体
に振動を与えることにより、この時に圧力センサ１から
出力される信号は実質的に加速度成分が大部分を占める
こととなるので、時系列データＴＤ１とＴＤ２の次元は
実質的に等しくなり、上記の式(1)の演算により伝達関
数Ｈn(s)を求めることができる。

【００３７】圧力センサの出力信号からフロア振動の成
分を除去するためには、図８に示すように、計測部４に
おいて、この伝達関数Ｈn(s)をｎ個の圧力センサ１−１
〜１−ｎの各出力信号から減算すればよい。

【００３８】またフロア振動を分離する他の方法として
は、帯域フィルタによる分離がある。ここで検知対象と
しているドライバの体動は、ある程度大きな動作であ
り、車体振動に起因するフロア振動とはかなり周波数帯
域が異なる。したがって、ドライバの体動を抽出するた
めの帯域フィルタを各圧力センサの出力に対して作用さ
せることにより、フロア振動を取り除くことができる。

【００３９】次に、上記の如く車体振動に起因するフロ
ア振動を分離した後、各圧力センサの出力より図９に示
すような圧力分布の重心点を算出する。このため、ま
ず、シート座面１１ｈ及び背面１１ｂの２次元の重心点
をそれぞれ算出する。シート背面１１ｂ上での座標系を
（Ｘｂ，Ｙｂ）とし、シート座面１１ｈの座標系を（Ｘ
ｈ，Ｙｈ）とすれば、各圧力センサの位置座標とその出
力の積の総和を、各圧力センサの出力の総和で除算する
ことにより、座面重心点の座標（Ｘｂｇ，Ｙｂｇ）と、
背面重心点の座標（Ｘｈｇ，Ｙｈｇ）とが求まる。

【００４０】そして、現時点の重心点座標は（Ｘｂｇ
(i), Ｙｂｇ(i)）（Ｘｈｇ(i), Ｙｈｇ(i)）であり、直
前の重心点座標は（Ｘｂｇ(i-1), Ｙｂｇ(i-1)）（Ｘｈ
ｇ(i-1), Ｙｈｇ(i-1)）となる。

【００４１】したがって、シート背面１１ｂの重心点の
Ｘ及びＹ座標上の動きΔｂｘｇ及びΔｂｙｇと、シート
座面１１ｈの重心点のＸ及びＹ座標上の動きΔｈｘｇ及
びΔｈｙｇが求められる（図１０のステップＳ２１〜２
４）。

【００４２】図１１（１）及び（２）には、それぞれ、
シート背面重心点及び座面重心点の移動軌跡が示されて
いる。そこで、このようなシート背面上の重心点の動き
成分の二乗和とシート座面上の重心点の動き成分の二乗
和との積を求め、これを閾値Ａと比較し（ステップＳ２
５）、体圧分布のシート座面及び背面の重心点の移動量
の積が閾値Ａ以上になったか否かを判定し、閾値Ａを越
えた場合に体動があったと判定する。

【００４３】ただし、加減速時やコーナリングあるいは
旋回中には前後Ｇや横Ｇが発生する。これにより、ドラ
イバの体荷重が移動し、体圧分布が変化する。したがっ
て、体圧が変化したとき、この変化が車両挙動によるも
のかどうかを判定して、必要に応じて除外しなければな
らない。

【００４４】このため、体圧分布のシート座面及び背面
の重心点の移動量の積が閾値Ａを越えたとき、ステアリ
ングホイールに設けた操舵角センサ（図示せず）で検出
されたステアリング角δが閾値δ０を越えているか否か
を判定し（ステップＳ２６）、越えていた場合は、横Ｇ
が発生しているものと判断し、体動とは判定せずステッ
プＳ２１に戻る。

【００４５】ステアリング角δが閾値δ０を越えていな
かった場合に初めて体動があったものと判定して、その
時刻Ｔとその体動の量（重心点の移動量）を記録する
（ステップＳ２７）。

【００４６】上記のステップＳ２５において、体圧分布
のシート座面及び背面の重心点の移動量の積が閾値Ａ以
下であることが分かったときには、今度は、シート座面
及び背面にかかる体圧の総和の変化量ΔＰｂ＝Ｐｂ(i)
−Ｐｂ(i-1)及びΔＰｈ＝Ｐｈ(i)−Ｐｈ(i-1)を求め
（ステップＳ２８，Ｓ２９）、両者の各二乗値の和が閾
値Ｂを越えたとき、例えば前後加速度センサ（図示せ
ず）によって検出された車両の前後加速度の絶対値｜α
｜が閾値α０を越えていた場合は車両に前後Ｇが発生し
たものと判断して体動とは見做さずステップＳ２１に戻
るが、前後加速度の絶対値｜α｜が閾値α０以下であっ
た場合のみ、上記の場合と同様にして体動と見做し、体
動があった時刻Ｔとその体動の量（平均圧力変化量）を
記録する（ステップＳ３２）。

【００４７】このようにして体動があったことを検知し
た場合でも、さらに一定の条件を満たす場合のみ警報を
発する。すなわち、人は一定の姿勢を保って長時間過ご
すことは出来ず、何らかの疲労が蓄積した状態となる。
すなわち、血流が滞り局所的な血行不良が発生する場合
もある。体を動かすことで、血管自身のポンプ効果によ
り、血行が良くなる。

【００４８】したがって、ある程度大きな動作や運動は
人間にとって必要な行動と言えるのであり、このような
動作が一定時間以上ない場合は、ある程度疲労が蓄積し
ていると考えられる。さらに、疲労等が溜まると、人は
頻繁に体を動かすようになる。このように自発的な体動
が頻発するようになれば、かなり疲労が蓄積していると
考えられる。

【００４９】一方、長時間単調運転が続くような場合に
は逆に体動が無くなる場合があり、これは覚醒度が低下
した状態、すなわち居眠り運転状態であると考えられ
る。このような体動がなくなった状況では、これを検知
すれば居眠り運転を早期に検知することができる。

【００５０】図１２には、ドライバ状態判定部５による
上記のドライバ状態判定アルゴリズムを示したフローチ
ャートが示されている。

【００５１】まず、カウント値ｎ＝０とした後、走行開
始時刻Ｔｉを記録し、体動を検知する（ステップＳ４１
〜Ｓ４３）。走行開始時刻Ｔｉから体動が検知された時
刻ｔ(i)（図１０のステップＳ２７，Ｓ３２の時刻Ｔに
相当）までの時間が閾値Ｔ０以下の場合は、覚醒度及び
疲労度はＯＫと診断する（ステップＳ４４，Ｓ５２，Ｓ
５３）。

【００５２】そうでない場合は、体動が検知された一つ
前の時刻ｔ(i-1)から現在の体動検知時刻ｔ(i)までの時
間Δｔ（ステップＳ４５）が所定の時間Ｔａを越えてい
た場合（ステップＳ４６）は、体動が一定時間Ｔａ無い
ものと見做し、覚醒度としてＮＧを出力するとともにド
ライバ状態判定部５は警報部６から覚醒警報を発する
（ステップＳ５４，Ｓ５５）。

【００５３】覚醒度低下による警報は、音声による警報
手段でも良いが、より覚醒効果が期待できる、ハンドル
振動の付加及び断続的なブザー、冷気（リフレッシュエ
アコン）などでも良い。

【００５４】ステップＳ４６において、一定時間内に体
動が検知された場合（Δｔ≧Ｔａ）、覚醒度は良好であ
る（ステップＳ４７）が、今度は、体動が頻発していな
いか否かを判定する必要がある（ステップＳ４８）。

【００５５】この結果、Δｔ＜Ｔｂ（ただし、Ｔｂ＜Ｔ
ａ）であれば、ｎ＝０とし（ステップＳ５６）、疲労度
は蓄積されていないと判定する（ステップＳ５７）が、
Δｔ≧Ｔｂであるときには、カウント値ｎを“１”だけ
インクリメントし（ステップＳ４９）、さらにこのカウ
ント値ｎが所定値Ｎを越えているか否かを判定する（ス
テップＳ５０）。

【００５６】この結果、ｎ＜Ｎのときには、疲労度は蓄
積されていないと判断する（ステップＳ５１）が、ｎ≧
Ｎのときには、直前の体動との時間が所定の時間Ｔｂよ
り短い回数がＮ回より多く、頻繁に体を動かしていると
判断し、疲労が蓄積していると判断し、疲労度としてＮ
Ｇを出力する（ステップＳ５８）とともにドライバ状態
判定部５は警報部６から警報を発する（ステップＳ５
９）。

【００５７】このような疲労蓄積の場合は、かなり自覚
症状がある場合が多いため、休息を促すような音声警報
が良いと考えられる。

【００５８】上記のように、ドライバの覚醒度低下及び
疲労蓄積を検知した場合、各車両内に設けた警報部６か
ら警報をドライバに与えているが、図１３に示すよう
に、車両ＩＤ＝１〜ｎの各車両に通信部を設け、この通
信部を移動局として該警報信号を基地局としての運行管
理装置３０に送り、運行管理装置３０にドライバの状態
を警報し、運行管理装置３０から指示命令を下すことに
より運行の安全を確保するようにしてもよい。

【００５９】本運行管理装置３０では、ＩＤ番号順に各
車両に対してドライバの状態を送るように指示する信号
を送り、指示された車両から、ドライバの状態を簡略化
されたデータ、例えば、覚醒度低下と疲労蓄積の２項目
について、「ＯＫ」か「ＮＧ」の二つのステイタスを運
行管理装置３０へ送信する。このとき、どちらかの項目
で、「ＮＧ」が送信されて来た場合、運行管理装置３０
でこれを検知し、その「ＮＧ」を送信して来た車両に対
して、より詳細なデータ、例えばドライバの顔画像など
を送受信出来るように専用回線を開く。

【００６０】例えば、運行管理装置３０は、図１４のよ
うな構成を有することができる。すなわち、一般回線と
専用回線を有し、通常は一般回線を使用し、一般回線送
信部３１と一般回線受信部３２とを制御部３６で切換制
御する。一般回線受信部３２は運行管理モニタ表示部３
７に受信情報を表示する。

【００６１】上記のように「ＮＧ」を一般回線受信部３
２で受信した場合は情報の緊急度判断部３８がこれを判
断して回線切換制御部３３を介して専用回線受信部３４
に切り替えるので専用回線が開かれ、運行管理モニタ表
示部３７に詳細データを受信表示出来るようにする。さ
らに、運行管理者が、その詳細データを見て問題がある
と判断した場合は、直接的にドライバに対して指示命令
を下す。

【００６２】なお、常に、詳細なデータが各車両から送
信されて来ても、運行管理装置３０の管理者がその全て
の詳細データに目を通すことは不可能であるから、ドラ
イバの状態を判定し、車両走行上問題ない場合は、簡略
化されたデータを車両側から送信し、車両走行上問題が
あると判定された場合には、ドライバの状態に関する詳
細データ、例えば顔画像などを運行管理装置３０に送信
し、運行管理装置３０における運行管理者の判断を仰ぐ
ことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るドラ
イバ状態検出装置によれば、車両のシート座面及びシー
ト背面にマトリックス状に圧力センサを配置するととも
に車体振動成分を検出するために加速度センサを車体内
に設置し、該圧力センサの出力信号から該車体振動成分
をキャンセルした該シード座面及び該シート背面の体圧
分布を求め、該体圧分布の時間変化を検出してドライバ
の覚醒度及び疲労度の少なくとも一方を判定し、必要に
応じて警報を発するように構成したので、精度良くドラ
イバの体動を検知し、ドライバの覚醒度や疲労度を推定
し警報することが可能となる。

【００６４】また、覚醒低下は、ドライバに自覚されな
い場合があるので、迅速な警報ができる。疲労に関して
は、ドライバの自覚症状があるが、自己の限界を知るド
ライバは少ないので、疲労の限界を越える前に、ドライ
バの疲労度に応じて警報することが可能となる。

【００６５】さらには、ドライバ状態の判定結果を運行
管理装置に通信し該運行管理装置が複数の該通信部を管
理するとともに該判定結果に応じて該通信部に対して強
制力のある指示を送るように構成すれば、運行管理装置
は、複数台の車両を効率よく管理することができ、ドラ
イバの覚醒度低下や疲労蓄積による事故を未然に防ぐこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドライバ状態検出装置の原理構成
を示したブロック図である。

【図２】本発明に係るドライバ状態検出装置に用いられ
る圧力センサを実際の車両に搭載した時の実施例を示し
た図である。

【図３】本発明に係るドライバ状態検出装置に用いられ
る圧力センサによる通常のシートポジションでの体圧分
布を示した図である。

【図４】本発明に係るドライバ状態検出装置に用いられ
る圧力センサによる姿勢変化及び車両挙動による体圧分
布の変化を示した図である。

【図５】本発明に係るドライバ状態検出装置に用いられ
る圧力センサの各点の出力波形と車体振動波形との関係
を示した図である。

【図６】本発明に係るドライバ状態検出装置に用いられ
る加速度センサの設置位置を示した概略側面図である。

【図７】本発明に係るドライバ状態検出装置におけるフ
ロア振動に対するシート座面及び背面での伝達関数の算
出過程を示したフローチャート図である。

【図８】本発明に係るドライバ状態検出装置における体
圧分布計測部のフロア振動分離回路例を示した図であ
る。

【図９】本発明に係るドライバ状態検出装置におけるシ
ートの体圧分布の重心点を示した図である。

【図１０】本発明に係るドライバ状態検出装置における
ドライバ状態判定部での体動検知動作を示したフローチ
ャート図である。

【図１１】本発明に係るドライバ状態検出装置における
ドライバ状態判定部で求めた体圧分布の重心点の移動を
示した図である。

【図１２】本発明に係るドライバ状態検出装置における
ドライバ状態判定部で実行される警報動作を示したフロ
ーチャート図である。

【図１３】本発明に係るドライバ状態検出装置を備えた
運行管理システムの全体構成例を示した図である。

【図１４】本発明に係るドライバ状態検出装置を備えた
運行管理システムにおける運行管理装置の構成例を示し
たブロック図である。

【符号の説明】

１圧力センサ２前処理部３加速度センサ４体圧分布計測部５ドライバ状態判定部６警報部１１シート１１ｂシート背面１１ｈシート座面２０車両キャビン２１ドライバ３０運行管理装置図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のシート座面及びシート背面にマトリ
ックス状に配置された圧力センサと、該圧力センサの出
力信号に対する前処理を行う信号前処理部と、車体振動
成分を検出するために車体内に設置された加速度センサ
と、該圧力センサの出力信号及び該加速度センサの出力
信号を取り込み該圧力センサの出力信号から該車体振動
成分をキャンセルした該シード座面及び該シート背面の
体圧分布を求める計測部と、該体圧分布の時間変化を検
出しドライバの覚醒度及び疲労度の少なくとも一方を判
定するドライバ状態判定部と、を備えたことを特徴とす
るドライバ状態検出装置。
【請求項２】請求項１において、該計測部が、予め求めた該加速度センサと該圧力センサ
との伝達関数を該加速度センサの出力信号に乗じること
により得られる圧力成分を該圧力センサの出力信号から
引くことにより該体圧分布を求めることを特徴としたド
ライバ状態検出装置。
【請求項３】請求項１において、該計測部が、該圧力センサの出力信号に含まれる車体振
動成分を帯域フィルタにより分離することを特徴とした
ドライバ状態検出装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、該ドライバ状態判定部が、該体圧分布の重心点を求め、
該重心点の移動量からドライバの体動を検知するととも
に該体動検知時から第１の所定時間以上変化がないとき
覚醒度が低いと判定し、該体動検知時が該第１の所定時
間より短い第２の所定時間以内で所定回数発生したとき
疲労度が高いと判定することを特徴としたドライバ状態
検出装置。
【請求項５】請求項４において、該体動検知が、閾値以下のステアリング角度検出時を条
件とすることを特徴としたドライバ状態検出装置。
【請求項６】請求項１乃至３のいずれかにおいて、該ドライバ状態判定部が、該体圧分布の平均圧力変化を
求め、該平均圧力変化からドライバの体動を検知すると
ともに該体動検知時から第１の所定時間以上変化がない
とき覚醒度が低いと判定し、該体動検知時が該第１の所
定時間より短い第２の所定時間以内で所定回数発生した
とき疲労度が高いと判定することを特徴としたドライバ
状態検出装置。
【請求項７】請求項６において、該体動検知が、閾値以下の前後加速度検出時を条件とす
ることを特徴としたドライバ状態検出装置。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、該ドライバ状態判定部の判定結果により警報を発する警
報部をさらに備えたことを特徴とするドライバ状態検出
装置。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかにおいて、該ドライバ状態判定部の判定結果を運行管理装置に通信
する通信部をさらに備え、該運行管理装置が複数の該通
信部を管理するとともに該判定結果に応じて該通信部に
対して強制力のある指示を送ることを特徴としたドライ
バ状態検出装置。