(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定条件の除外期間を除いた期間において、反復的に触覚の刺激信号を送信する手段と、
前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段と、
前記触覚の刺激信号によって起こされた振動に対する運転者からの応答を検出する手段と、
前記刺激信号の送信後の実経過時間を知る手段と、前記運転者からの応答がない実時間長に基づいて運転者の覚醒度の確認を判断する手段とで構成され、
前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段は、ステアリングホイールに配備された振動モータ、あるいは圧電アクチュエータ素子を複数個ステアリングホイールまたはホイールを支持するスポークの複数個所へ分散して配置し、
前記運転者からの応答を検出する手段は、ステアリングホイールに配置されたシート状の圧力センサ
をステアリングホイール上に装着して配置することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項２】
前記触覚の刺激信号に対応した振動は、運転中の運転者がステアリングホイールへの握り方のくせによらず、ステアリングホイールの広範囲に発生させており、
前記振動を感知した運転中の運転手が応答する場合に、ステアリングホイール上のそのとき握っているその位置で握り返せば応答を達成できるように、ステアリングホイールの広い範囲上に圧力センサを配置されていることを特徴とする請求項１記載の自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項３】
前記反復的に触覚の刺激信号を送信する手段は、
一定の時間幅の範囲内で、擬似的にランダムな間隔で反復的に自動的に触覚の刺激信号
を送信する手段であることを特徴とする請求項１記載の自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項４】
前記触覚の刺激信号は、運転者が選択する中央値Ｍ秒を中心地としてα秒のランダムな揺らぎを持つように発生することを特徴とする請求項３記載の自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項５】
前記運転者からの応答を検出する手段から送られたデータにおいて、
運転者から一定値A秒以上応答がない場合は、運転者が居眠り予兆であると判断することを特徴とする請求項１記載の自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項６】
前記一定条件の除外期間は、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の自動車運転中の居眠り予兆検知システム。
【請求項７】
一定条件の除外期間を除いた期間において、
反復的に触覚の刺激信号を送信する手段と、
前記触覚の刺激信号に対応した振動をステアリングホイール上に発生する手段と、
前記触覚の刺激信号に対する運転者からの応答をステアリングホイール上のシート状の圧力センサで検出する手段と、
前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段は、ステアリングホイールに配備された振動モータ、あるいは圧電アクチュエータ素子を複数個ステアリングホイールまたはホイールを支持するスポークの複数個所へ分散して配置し、
前記運転者からの応答を検出する手段は、ステアリングホイールに配置されたシート状の圧力センサ
をステアリングホイール上に装着して配置し、 
前記運転者からの応答がない実時間長に基づいて、
運転者の居眠り予兆を判断することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【請求項８】
前記触覚の刺激信号に対応した振動は、運転中の運転者がステアリングホイールへの握り方のくせによらず、ステアリングホイールの広範囲に発生させており、
前記振動を感知した運転中の運転手が応答する場合に、ステアリングホイール上のそのとき握っているその位置で握り返せば応答を達成できるように、ステアリングホイールの広い範囲上に圧力センサを配置されていることを特徴とする請求項７記載の自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【請求項９】
前記反復的に触覚の刺激信号を送信する手段を、
一定の時間幅の範囲内で、擬似的にランダムな間隔で反復的に自動的に触覚の刺激信号を送信する手段とすることを特徴とする請求項７記載の自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【請求項１０】
前記触覚の刺激信号を、運転者が選択する中央値Ｍ秒を中心地としてα秒のランダムな揺らぎを持つように発生することを特徴とする請求項９記載の自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【請求項１１】
前記運転者からの応答を検出する手段から送られたデータにおいて、
運転者から一定値A秒以上応答がない場合は、運転者が居眠り予兆であると判断することを特徴とする請求項７記載の自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【請求項１２】
前記一定条件の除外期間を、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかとすることを特徴とする請求項７記載の自動車運転中の居眠り予兆検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にステアリングホイールに、シート状の圧力センサを配置して、運転者からの反応を感知して居眠り予兆検知を行う、自動車運転中の居眠り予兆検知システム、および自動車運転中の居眠り予兆検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来提案されている自動車運転中の居眠り予兆検知システムには、居眠り予兆を、身体の動きの変化（まばたき、呼吸、顎位置、ハンドル握力、など）で検知しようとするもの、運転異常性（ハンドルを一定時間切らなくなる、速度変化がない、ガードレールに異常接近する、など）から検知しようとするもの、および刺激にたいする反応時間を測定して検知しようとするものに大別できる。
【０００３】
特許文献１には、一定時間長の期間に、速度が変化しない場合、居眠り運転の可能性ありとして、運転者へ確認信号を送り、運転者は、これを解除し、解除が一定時間内に行われれば覚醒していると判断する内容が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、車間距離警報装置が警報を出した時、運転者が減速操作を行うまでの反応時間を継続的に測定し、この反応時間が増加傾向にあるとき、覚醒警報を出す内容が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、運転者に対して、スピーカーから定期的に音声で質問を発し、運転者は、その質問に対して音声で応答し、応答は、マイクロフォンで拾われ、一定時間以上応答がないと居眠りと判定する内容が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０４８２９号公報
【特許文献２】特開平９−３２３５６４号公報
【特許文献３】特開２００８−２２５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、以下の問題点がある。即ち、速度が変化しない場合、居眠りとする基準があいまいである。速度が変化しない場合でも、運転者が覚醒している場合があり、速度が変化しても居眠りしている場合がある。特に居眠り中にアクセルペダルを一定の圧力で踏み続けるほうがむしろ困難であり、結果として、居眠り中に速度は変化し得る。
【０００８】
特許文献２では、以下の問題点がある。即ち、先行車が離れていて、車間距離が十分に有る場合は、車間距離警報が出ないので、居眠り運転に対する検知手段が働かない。車間距離が十分ある高速道路などでは、むしろ運転の緊張感がうすれて居眠り運転になる危険が高い。
【０００９】
特許文献３では、以下の問題点がある。音声による応答が、車内の音楽やラジオ音声や雑音に紛れて誤認される恐れがある。この誤認を避けるために音楽やラジオを消す必要が有り、車の快適性の一つの要因が失われると共に、音声問答という煩わしい要因が増大する。
【００１０】
本発明の課題は、運転者に対して煩わしくない刺激信号と、煩わしくない応答方法を用いて、確実に居眠り予兆を検知できる自動車運転中の居眠り予兆検知システム、および自動車運転中の居眠り予兆検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、一定条件の除外期間を除いた期間において、反復的に触覚の刺激信号を送信する手段と、前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段と、前記触覚の刺激信号によって起こされる振動に対する運転者からの応答を検出する手段と、前記刺激信号の送信後の実経過時間を計測する手段と、前記運転者からの応答がない実時間長に基づいてから運転者の覚醒度の確認を判断する手段とで構成され、前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段は、ステアリングホイールに配備された振動モータ、あるいは圧電アクチュエータ素子を複数個ステアリングホイールまたはホイールを支持するスポークの複数個所へ分散して配置し、
前記運転者からの応答を検出する手段は、ステアリングホイールに配置されたシート状の圧力センサ
をステアリングホイール上に装着して配置することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
【００１２】
本発明の請求項２の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、前記触覚の刺激信号に対応した振動は、運転中の運転者がステアリングホイールへの握り方のくせによらず、ステアリングホイールの広範囲に発生させており、前記振動を感知した運転中の運転手が応答する場合に、ステアリングホイール上のそのとき握っているその位置で握り返せば応答を達成できるように、ステアリングホイールの広い範囲上に圧力センサを配置されていることを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
【００１３】
本発明の請求項３の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、前記反復的に触覚の刺激信号を送信する手段が、一定の時間幅の範囲内で、擬似的にランダムな間隔で反復的に自動的に触覚の刺激信号を送信する手段であることを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
本発明の請求項４の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、前記触覚の刺激信号が、運転者が選択する中央値Ｍ秒を中心地としてα秒のランダムな揺らぎを持つように発生することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
【００１４】
本発明の請求項５の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、前記運転者からの応答を検出する手段から送られたデータにおいて、運転者から一定値A秒以上応答がない場合は、運転者が居眠り予兆であると判断することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
【００１５】
本発明の請求項６の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、前記一定の除外期間が、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかであることを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
【００１６】
本発明の請求項７の自動車運転中の居眠り予兆検知方法は、一定条件の除外期間を除いた期間において、反復的に触覚の刺激信号を送信する手段と、前記触覚の刺激信号に対応した振動をステアリングホイール上に発生する手段と、前記触覚の刺激信号に対する運転者からの応答をステアリングホイール上のシート状の圧力センサで検出する手段と、前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段は、ステアリングホイールに配備された振動モータ、あるいは圧電アクチュエータ素子を複数個ステアリングホイールまたはホイールを支持するスポークの複数個所へ分散して配置し、前記運転者からの応答を検出する手段は、ステアリングホイールに配置されたシート状の圧力センサをステアリングホイール上に装着して配置し、前記運転者からの応答がない実時間長に基づいて、運転者の居眠り予兆を判断することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法である。
【００１７】
本発明の請求項８の自動車運転中の居眠り予兆検知方法は、前記触覚の刺激信号に対応した振動は、運転中の運転者がステアリングホイールへの握り方のくせによらず、ステアリングホイールの広範囲に発生させており、前記振動を感知した運転中の運転手が応答する場合に、ステアリングホイール上のそのとき握っているその位置で握り返せば応答を達成できるように、ステアリングホイールの広い範囲上に圧力センサを配置されていることを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法である。
【００１８】
本発明の請求項１１の自動車運転中の居眠り予兆検知方法は、前記運転者からの応答を検出する手段から送られたデータにおいて、運転者から一定値A秒以上応答がない場合は、運転者が居眠り予兆であると判断することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法である。
【００１９】
本発明の請求項１２の自動車運転中の居眠り予兆検知方法は、前記一定の除外期間を、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかとすることを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１、２、３、４、５、６の居眠り予兆検知システムによれば、脳の覚醒度が低下してきたことを、脳が刺激に反応する時間を測ることで、直接的に検知し、居眠り運転の直前防止を行い、運転者個人ごとに異なる顔の形状や動作の癖とは、無関係に覚醒度を検知するので、測定の精度が高いという効果がある。
【００２１】
請求項７、８、９、１０、１１、１２の居眠り予兆検知方法によれば、居眠りの心配がなく、運転者が運転操作に集中していると判断される期間は、刺激信号を停止して、運転の邪魔をしないことで、運転者に余計な負荷を与えない。また、運転者の応答操作は、負担を最小限に抑える操作である。よって、本居眠り予兆検知システムは、運転者に受け入れ易い。
【００２２】
本発明によれば、運転者に対して煩わしくない刺激信号と、煩わしくない応答方法を用いて、確実に居眠り予兆を検知できる自動車運転中の居眠り予兆検知システム、および自動車運転中の居眠り予兆検知方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムの図である。
【図２】本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムでのステアリングホイールの図である。図２（a）は、ステアリングホイールに振動発生装置が配置された図、図２（ｂ）は、ステアリングホイールに振動発生装置、およびシート状の圧力センサが４個所に配置された図である。
【図３】本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムのフローチャート図である。
【図４】本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の自動車運転中の居眠り予兆検知システムは、一定条件の除外期間を除いた期間において、反復的に触覚の刺激信号を送信する手段と、前記触覚の刺激信号に対応した振動を発生する手段と、前記触覚の刺激信号によって起こされた振動に対する運転者からの応答を検出する手段と、前記刺激信号の送信後の実経過時間を知る手段と、前記運転者からの応答がない実時間長に基づいて運転者の覚醒度の確認を判断する手段とで構成されたことを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知システムである。
ここで、前記一定条件の除外期間は、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかである。
【００２５】
本発明の自動車運転中の居眠り予兆検知方法は、一定条件の除外期間を除いた期間において、反復的に触覚の刺激信号を送信し、前記触覚の刺激信号に対応した振動をステアリングホイール上に発生させ、前記触覚の刺激信号に対する運転者からの応答をステアリングホイール上のシート状の圧力センサで検出し、前記運転者からの応答がない実時間長に基づいて、運転者の居眠り予兆を判断することを特徴とする自動車運転中の居眠り予兆検知方法である。
ここで、前記一定条件の除外期間は、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかである。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムの図である。
図１にて、ステアリングホイール１には、振動発生装置２１，２２が配置され、また、シート状の圧力センサ３１，３２、および図示はしていないが、更に２個のシート状の圧力センサが配置されている。
図２は、本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムでのステアリングホイール１の図である。図２（a）は、ステアリングホイール１に振動発生装置２１，２２が配置された図、図２（b）は、ステアリングホイール１に振動発生装置２１，２２、および４個所にシート状の圧力センサ３１，３２，３３，３４が配置された図である。
なお、シート状の圧力センサ３１，３２，３３，３４は、最初は、平面状であった圧力センサを所定の形状に切断して、ステアリングホイール１の円周上に巻きつけて形成している。
【００２７】
ここで、振動発生装置２１，２２は、振動モータとしているが、これに限られず、圧電アクチュエータ素子を用いても良い。
特に、図２（b）の場合は、シート状の圧力センサ３１，３２および３３，３４が、屈曲性に富んでおり、ステアリングホイール１の周辺部の４個所に配置されている。運転者は、このステアリングホイール１のステアリングホイール１のシート状の圧力センサ３１，３２および３３，３４を握り、応答信号を発生させる。この図２（ｂ）の場合は、運転者のステアリングホイール１への握り方のくせによらず、すべての場合において、シート状の圧力センサ３１，３２、３３，３４のいずれかが、運転者の応答信号を確実に発生させることが可能となる。
【００２８】
図３は、本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムのフローチャート図である。また、図４は、本発明の実施例による自動車運転中の居眠り予兆検知システムのブロック図である。
図３に示すように、エンジン停止中の一定時間帯、エンジン始動時の一定時間帯、右折および左折にて、方向指示器を点滅している時間帯、ハンドル舵角を一定置以上切っている時間帯、アクセルべダル、ブレーキペダルを踏んで加速度が一定値以上変化中の時間帯、ミッションギアが、後退、ニュートラル、あるいはパーキングの時間帯のいずれかの除外期間を除いた期間にて、振動の発生信号が、振動発生装置２１，２２に送られる。
【００２９】
ここで、反復的に振動の発生信号（触覚の刺激信号）を送信する手段は、一定の時間幅の範囲内で、擬似的にランダムな間隔で反復的に自動的に振動の発生信号（触覚の刺激信号）を送信する。
例えば、前記振動の発生信号（触覚の刺激信号）は、運転者が選択する中央値Ｍ秒を中心地としてα秒のランダムな揺らぎを持つように発生する。ここで、例えばαは、０秒から２秒の間の整数が選択される。
【００３０】
運転者は、ステアリングホイール１の振動発生装置２１，２２からの振動を感知した場合は、このステアリングホイール１のシート状の圧力センサ３１，３２,３３，３４,のいづれかを握り、応答信号を発生させる。
ここで、前記運転者からの応答を検出する手段から送られたデータにおいて、運転者から一定値A秒以上応答がない場合は、運転者が居眠り予兆であると判断する。
ここで、前記の一定値A秒は、具体的に3秒程度が妥当であるが、必ずしも3秒に限られるわけではなく、3秒以外の数値、例えば2秒や4秒が選択されても良い。
【００３１】
振動信号を何時まで持続し、何時切断するか、については、運転者からの応答信号とともに切断すること、ならびに運転者からの応答がなくても１秒程度の持続の後に自動的に切断すること、の両方を備える。
【００３２】
運転者が居眠り予兆であると判断すると、自動車を安全停止へ導く２段階の処置をとる。第１段階は、強い警告音、およびハザードランプの点滅を主体とする。第２段階は、警告音とハザードランプの点滅の上に緩やかな強制減速を加えることとする。
運転者が覚醒した場合は、運転者が安全停止移行処置を途中解除する操作を行うことができる。具体的な方法は、例えば、ステアリングホイール１のシート状の圧力センサ３１，３２,３３，３４のいづれかを強く２回握ることなどが選択される。
【００３３】
本発明の居眠り予兆検知システムによれば、以下の効果がある。
本発明の居眠り予兆検知システムは、測定の信頼性が高い。即ち脳の覚醒度が低下してきたことを、脳が刺激に反応する時間を測ることで、直接的に検知し、居眠り運転の直前防止を行う。運転者個人ごとに異なる顔の形状や動作の癖とは、無関係に覚醒度を検知するので、測定の精度が高いという効果がある。
【００３４】
本発明の居眠り予兆検知システムは、受容性に優れている。即ち、居眠りの心配がなく、運転者が運転操作に集中していると判断される期間は、刺激信号を停止して、運転の邪魔をしないことで、運転者に余計な負荷を与えない。また、運転者の応答操作は、負担を最小限に抑える操作である。よって、本居眠り予兆検知システムは、運転者に受け入れ易い。
特許文献３では、このような刺激信号の発生条件規定がないので、運転者に常に問いかけてくる。
【００３５】
本発明の居眠り予兆検知システムは、妥当性に優れている。即ち、特許文献１、２に比べて、刺激信号を発生する条件が広く、特定の除外期間を除く常時となっている。その反面で、右折待ちのときなど、運転操作や、待機操作に集中している時間帯は除外している。
逆に、特許文献１では、このような除外すべき時間帯を監視対象に含むので、運転の邪魔になる。また、居眠りに入って、ペダル操作から足が離れ、速度が低下したり、ブレーキ停止中の車がクリープを起こしたりする時間帯は、特許文献１では、対象から除外されるので、監視から漏れる恐れかある。
【００３６】
以上の総合効果として、本発明の居眠り予兆検知システムは、自動車運転の安全性を高める効果がある。
【符号の説明】
【００３７】
１  ステアリングホイール
２１，２２    振動発生装置
３１，３２、３３，３４    シート状の圧力センサ
４  ダシュボード
５  アクセルベダル
６  フロントウインドウ
７  運転者
【図１】
0005569843.tif 000002
【図２】
0005569843.tif 000003
【図３】
0005569843.tif 000004
【図４】
0005569843.tif 000005