(57)【要約】  【課題】  振動検出センサが生体データ以外の振動を可及的に検出しないようにして、生体データの検出精度の向上を図ることのできる乗員状態検出装置を提供する。  【解決手段】  振動検出センサ１ａ，１ｂによって運転者の生体データを検出するセンサユニット３と、車両走行中に運転者の走行操作を支援する走行支援装置８と、この走行支援装置８の作動時にのみセンサユニット３による生体データの検出を許可する検出許可手段を７設ける。  【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動検出センサによって運転者の生体データを検出する生体データ検出手段と、
車両走行中に運転者の走行操作を支援する走行支援装置と、
この走行支援装置の作動時にのみ前記生体データ検出手段による生体データの検出を許可する検出許可手段と、
を備えたことを特徴とする乗員状態検出装置。
【請求項２】
前記検出許可手段が、前記走行支援装置の作動の開始から所定時間の経過後に、生体データの検出を許可するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の乗員状態検出装置。
【請求項３】
前記生体データ検出手段が所定間隔で生体データの検出を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の乗員状態検出装置。
【請求項４】
車室内外のノイズと逆位相の空間振動、若しくは、その逆位相の空間振動に相当する信号を発生して、ノイズ、若しくは、ノイズ信号を打ち消すノイズ除去手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の乗員状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両走行中の運転者の身体の状態を検出する乗員状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の乗員状態検出装置として、乗員の着座するシートに微小振動を検出する振動検出センサを設置し、この振動検出センサを通して乗員の脈拍や血圧等を検出するものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。具体的は、脈拍は、シートに着座した乗員の血流による微小振動変化をカウントし、血圧は、乗員の血流による微小振動の振幅から推定するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−９９８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この従来の乗員状態検出装置は、振動検出センサによって血流等の微小振動を検出して、その振動データを基に脈拍や血圧を求めるものであるため、用いる振動検出センサには高い感度が要求される。しかし、振動検出センサの感度を向上させると、血流等の身体からの振動データだけでなく、乗員の運転操作に伴うシートの変動等も拾ってしまうため、従来の装置においては、正確な生体データの抽出が難しい場合がある。
【０００４】
そこでこの発明は、振動検出センサが生体データ以外の振動を可及的に検出しないようにして、生体データの検出精度の向上を図ることのできる乗員状態検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、振動検出センサ（例えば、後述の実施形態における振動検出センサ１ａ，１ｂ）によって運転者の生体データを検出する生体データ検出手段（例えば、後述の実施形態におけるセンサユニット３）と、車両走行中に運転者の走行操作を支援する走行支援装置（例えば、後述の実施形態における走行支援装置８）と、この走行支援装置の作動時にのみ前記生体データ検出手段による生体データの検出を許可する検出許可手段（例えば、後述の実施形態における検出許可手段７）と、を備えた構成とした。
【０００６】
この発明の場合、走行支援装置が作動して運転者の頻繁な操作が軽減される状況になると、検出許可手段が生体データ検出手段による生体データの検出を許可し、その後に生体データの検出が行われるようになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出許可手段が、前記走行支援装置の作動の開始から所定時間の経過後に、前記検出許可手段が生体データの検出を許可するようにした。
この場合、走行支援装置の作動開始直後ではなく、運転者による操作が落ち着いた所定時間の経過後に生体データの検出が許可されるようになる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記生体データ検出手段が所定間隔で生体データの検出を行うようにした。
この場合、走行支援装置が作動して一度生体データの検出が行われた後には、走行支援装置が作動している間、定期的に生体データの検出が行われるようになる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、車室内外のノイズと逆位相の空間振動、若しくは、その逆位相の空間振動に相当する信号を発生して、ノイズ、若しくは、ノイズ信号を打ち消すノイズ除去手段（例えば、後述の実施形態における）を設けるようにした。
ノイズ除去手段がノイズと逆位相の空間振動を発生する場合には、ノイズとなる振動自体が打ち消されて振動検出センサから検出されなくなり、また、ノイズ除去手段が逆位相の空間振動に相当する信号を発生する場合には、振動検出センサから一旦検出された生体データとノイズの信号のうちの、ノイズ成分が打ち消されるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、走行支援装置が作動して運転者の頻繁な操作が軽減される状況下になったときに生体データの検出が行われるため、運転者の運転操作に伴うシートの変動等を振動検出センサが誤検出する可能性が少なくなり、その結果、生体データの検出精度が確実に高まる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、走行支援装置の作動開始から所定時間が経過してから生体データの検出が行われるため、運転者による操作が落ち着いてシートの変動等が生じにくい状況下で、精度の高い検出を行うことが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、走行支援装置の作動下で定期的に生体データの検出を行うことになるため、走行時における疲労や居眠りの前兆等を定期チェックすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、車室内外のノイズをノイズ除去手段で積極的に打ち消すことができるため、生体データの検出精度をより高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、この発明の一実施形態を図１，図２に基づいて説明する。
図１は、乗員状態検出装置の全体構成を示すものであり、この乗員状態検出装置は、微小振動を検出可能な振動検出センサ１ａ，１ｂと、センサコントローラ２とを主要素とするセンサユニット３（生体データ検出手段）を備えている。振動検出センサ１ａ，１ｂは、乗員の着座するシート４のシートクッション４ａとシートバック４ｂに夫々埋設され、乗員の脈拍（心臓の鼓動）、血圧、呼吸数等の生体データを検出するようになっている。振動検出センサ１ａ，１ｂは、例えば、ピエゾ素子や圧電素子等の感圧素子によって構成されている。
【００１５】
ここで、上記の生体データの検出手法について簡単に説明すると、例えば、脈拍は、シート４に着座した乗員の血流による微小振動変化のピーク値等をカウントして求め、血圧は、同様の血流の微小振動の振幅から推定する。また、呼吸はシートバック４ｂに密着した乗員の肺が拡張収縮を繰り返す際の周期を計測して求める。血流や呼吸の変動は、乗員の密着部を通してシート４を微小に変動させ、このとき圧力変動として振動検出センサ１ａ，１ｂによって検出される。
【００１６】
なお、この実施形態では、シートクッション４ａとシートバック４ｂの両者に振動検出センサ１ａ，１ｂが設けられているが、振動検出センサ１ａ，１ｂを設けるのはいずれか一方のみであっても良い。ただし、この実施形態のようにシートクッション４ａとシートバック４ｂの両者に設けるようにした場合には、誤検出を少なくして検出精度を高めることが可能になる。
【００１７】
センサコントローラ２は、振動検出センサ１ａ，１ｂから入力された信号をバンドパスフィルタ等を通して処理する信号処理手段５と、この信号処理手段５で処理された信号を外部に出力するための出力手段６と、外部からオン信号が入力されたときにのみセンサユニット３による生体データの検出を許可する検出許可手段７とを備えている。
【００１８】
検出許可手段７は、車両に装備された走行支援装置８の作動スイッチに接続され、走行支援装置８の作動によって同装置からオン信号が入力されるようになっている。ここで、走行支援装置８とは、例えば、オートクルーズコントロールや車間制御装置、車線維持装置等の走行時に運転者の操作を軽減する装置のことを言うものとする。
この乗員状態検出装置においては、走行支援装置８が作動を開始して、運転者の頻繁な運転操作（ペダル操作やハンドル操作、シフト操作等）が少なくなったことを生体データの検出許可条件としている。
【００１９】
また、車両にはエンジンの振動を検出するエンジン振動センサ９と、車両走行中の振動を検出する走行振動センサ１０が設けられ、これらのセンサ９，１０がセンサコントローラ２の信号処理手段５に接続されている。両センサ９，１０の検出信号は、信号処理手段５のフィルタ生成部１１に入力され、フィルタ生成部１１では、各センサで検出したノイズの周波数に応じたバンドパスフィルタを生成する。したがって、信号処理手段５では、エンジン振動と走行振動に対応するノイズ成分が、ここで生成されたバンドパスフィルタによってカットされる。因みに、運転者の心拍や呼吸の周波数は０〜１０Hz程度の周波数帯である。
【００２０】
また、センサコントローラ２の出力手段６には、運転者の疲れや眠気等の異常を示す信号が検出されたときに音や振動等で警告を発する警報装置１２，１３と、検出結果を表示するモニター１４等が接続されている。
【００２１】
以下、この乗員状態検出装置の制御の流れを図２のフローチャートに沿って説明する。
まず、Ｓ１０１においては、走行支援装置８が作動しているかどうかを判断し、このとき、走行支援装置８が作動していなければ生体データの検出を行わずに処理を抜け、走行支援装置８が作動しているときには、Ｓ１０２に進んで生体データの検出を許可する。つづく、Ｓ１０３においては、エンジンノイズと走行ノイズを測定し、Ｓ１０４においてエンジンノイズと走行ノイズをカットするためのバンドパスフィルタを生成する。次に、そのバンドパスフィルタを設定した信号処理手段５によって生体データの測定を行う。
【００２２】
以上のように、この乗員状態検出装置においては、運転者の頻繁な操作が軽減される走行支援装置８の作動時にのみ生体データの検出が許可されるため、運転操作に伴うシート４の変動等を装置が誤検出する可能性が少なくなる。
また、この実施形態の乗員状態検出装置の場合、エンジン振動と走行振動を検出してこれらのノイズ成分をカットするように信号処理手段５にバンドパスフィルタを設定するため、エンジン振動や走行振動に起因した誤検出を防止することができる。
【００２３】
また、この乗員状態検出装置は、走行支援装置８が作動している間は定期的に生体データを検出するようになっている。したがって、走行支援装置８の作動下での運転中に運転者の状態を監視し、運転者に疲れや眠気が生じたときにこれを確実に検出し、警報装置１２，１３等によってそのことを運転者自身に早期に知らせることができる。
【００２４】
次に、図３，図４に示すこの発明の別の実施形態について説明する。ただし、この実施形態は、センサユニット３のセンサコントローラ１０２の構成のみが前記の実施形態と異なり、他の構成は前記の実施と同様となっている。
即ち、この実施形態の装置においては、センサコントローラ１０２が、エンジンノイズと逆位相の振動に相当する信号と、走行ノイズと逆位相の振動に相当する信号を生成する逆位相信号生成手段２０（ノイズ除去手段）を備え、ここで生成した信号を振動検出センサ１ａ，１ｂによる検出信号に重ね合わせることによって、エンジンノイズと走行ノイズによる誤検出を防止するようにしている。        
図４に示すフローチャートにおいては、Ｓ２０４以降の処理のみが前記の実施形態と異なり、Ｓ２０４では逆位相に相当の信号を生成し、Ｓ２０５では検出信号と生成した逆位相に相当の信号を足し合わせている。
【００２５】
また、図５は、まいく３２で検出したエンジンノイズや走行ノイズと逆の位相の振動を車室内のスピーカ３０から流し、それによってノイズを低減するアクティブノイズコントロールシステム３１（以下。「ＡＣＣ３１」と呼ぶ）を備えた実施形態である。この実施形態では、生体データの検出時にＡＣＣ３１を連動作動させて室内空間自体のノイズをカットする。走行支援装置８が作動しているときにみ生体データの検出を許可する点は他の実施形態と同様である。この実施形態の場合、ＡＣＣ３１がノイズ除去手段を構成している。
【００２６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態の装置は、走行支援装置の作動直後に生体データの検出を許可するようにしているが、タイマ等の設定によって走行支援装置の作動から所定時間の経過後に生体データの検出を許可するようにしても良い。この場合には、走行支援装置のスイッチ操作等によるシートの変動を誤検出する不具合を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態を示す装置の全体構成図。
【図２】同実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図３】この発明の別の実施形態を示す装置の全体構成図。
【図４】同実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図５】この発明のさらに別の実施形態を示す全体構成図。
【符号の説明】
【００２８】
１ａ，１ｂ…振動検出センサ
３…センサユニット（生体データ検出手段）
７…検出許可手段
８…走行支援装置
２０…逆位相信号生成手段（ノイズ除去手段）
３１…ＡＣＣ（ノイズ除去手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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