(57)【要約】【課題】運転者の運転姿勢や車両の挙動に変化が現れる以前等のより早期に、運転者の体調異常を検出することで運転者の安全を確保する。【解決手段】運転者体調検知装置１は、運転者の着座重心位置の変動を検出する着座重心位置検出部４１と、該着座重心位置検出部４１で検出した着座重心位置の変動の正常、異常を判定するための基準情報を取得する判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、運転者の着座重心位置の変動の開始時期が、所定の判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定部４２を備えることで、運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作とを関連づけることができ、より早期に乗員の体調異常を検出することができるので、これを報知することによって車両を安全な場所に退避させることが可能になるなど、安全性が向上することになる。【選択図】図１
2018083536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有することを特徴とする運転者体調検知装置。
【請求項２】
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度を検出し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって検出した前記加速度の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検知手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の運転者体調検知装置。
【請求項３】
前記判定基準取得手段が検出する加速度は車両の横加速度であることを特徴とする請求項２に記載の運転者体調検知装置。
【請求項４】
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の前方走行路の曲率を取得し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって取得した前記曲率の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の運転者体調検知装置。
【請求項５】
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度変化に伴う運転者の正常時の着座重心位置の変動情報を予め取得し、
前記体調判定手段は、前記判定基準取得手段によって取得した着座重心位置の変動情報に含まれる運転者の正常時における着座重心位置の変動時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段によって検出した着座重心位置の変動時期の遅れが所定時間以上のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載の運転者体調検知装置。
【請求項６】
車両の加速度を検知する加速度検出手段を備え、
前記体調判定手段は、前記加速度検出手段によって検出した加速度が所定値以下のときは、運転者の体調の正常、異常の判定を行わないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の運転者体調検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両を運転する運転者の体調検知を行う運転者体調検知装置に関し、車両の安全技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全技術の一環として、運転者の運転姿勢や車両の挙動に基づいて運転者の体調異常を検出する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、運転者の運転姿勢から体調異常を検出する技術として、運転席に配備された体圧分布センサにより運転者の臀部および背部の体圧分布を検出し、その検出結果に基づいて運転者の姿勢が適正姿勢範囲にあるか否かを判定し、運転者の体調異常の有無を検出しようとする技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、車両の挙動に基づいて運転者の体調異常を検出する技術として、自車両の走行位置及び走行車線から推定した通常走行域に対して逸脱したか否かを判定し、逸脱した場合、その後の操舵状態に基づいて運転者の覚醒度の低下を判定することで、運転者の体調異常を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１９１２号公報
【特許文献２】特開２０１１−３９７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、運転者の運転姿勢自体に大きな変化が現れるのは、運転者の体調異常がある程度以上進行した後であり、また、特許文献２に記載の技術による車両の挙動に基づいて運転者の体調異常を検出する場合も同様であって、いずれも、運転者に安全な場所へ退避させるなどの対処を可能とするためには、より早期に運転者の体調異常を検出することが重要であり、本発明はこの問題の解決を課題とする。
【０００７】
ところで、本件出願人は、旋回時や急な加速、減速時等に運転者は車両の挙動変化に対し、予備動作として、足を踏ん張ったりハンドルを握る力を強めるなどの身構え動作を行うこと、この予備動作が体調異常初期段階における若干の意識低下によって遅れることを見出し、この予備動作と前記のような車両の挙動とを関連させることで、運転者の体調に起因する車両の挙動の変化のみ或いは運転姿勢の変化のみから体調異常を推定する場合よりも早期に体調異常を検出できるのではないかと考え、仮説の下、実験を行った。
【０００８】
図１１は、その実験の結果を示すもので、体調正常時の意識清明状態、体調異常時の意識低下状態でのそれぞれにおける車両旋回時の操舵角、車両の横方向の加速度（以下、横Ｇと記す）、運転者の着座重心位置の時間変動を示している。これによれば、意識清明状態では、操舵角の変化に対応する横Ｇの変動に対して、着座重心位置の変動が先に生じており、運転者がカーブへの進入に対して予備動作を実施しているのに対し、意識低下状態では、横Ｇが変動するのに連れて運転者の着座重心位置の変動が生じている。すなわち、本件出願人は、意識低下状態では、操舵自体は正常に行われていても、それに伴う横Ｇに対する予備動作は乏しくなり、換言すれば、車両の挙動変化に先立つ予備動作の開始が遅れるという新たな知見を得た。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、前述の知見に基づき、本発明に係る運転者体調検知装置は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１０】
まず、請求項１に記載の発明に係る運転者体調検知装置は、
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度を検出し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって検出した前記加速度の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検知手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記判定基準取得手段が検出する加速度は車両の横加速度であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の前方走行路の曲率を取得し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって取得した前記曲率の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度変化に伴う運転者の正常時の着座重心位置の変動情報を予め取得し、
前記体調判定手段は、前記判定基準取得手段によって取得した着座重心位置の変動情報に含まれる運転者の正常時における着座重心位置の変動時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段によって検出した着座重心位置の変動時期の遅れが所定時間以上のときに運転者の体調が異常であると判定することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、
車両の加速度を検知する加速度検出手段を備え、
前記体調判定手段は、前記加速度検出手段によって検出した加速度が所定値以下のときは、運転者の体調の正常、異常の判定を行わないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
まず、請求項１に記載の発明によれば、意識低下状態等の体調の異常時には、運転者の着座重心位置の変動の開始時期が、意識清明状態である正常時よりも遅れることに着目して、前記着座重心位置の変動の開始時期が、所定の判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する。このように、運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作とを関連づけることで、より早期に乗員の体調異常を検出することができるので、これを報知することによって車両を安全な場所に退避させることが可能になるなど、安全性が向上することになる。
【００１７】
また、請求項２記載に記載の発明によれば、請求項１における判定基準情報として車両の加速度を用い、その情報に含まれる加速度の変化開始時期を判定基準時期とする。これにより、車両の加速度の変化開始時期と、運転者の着座重心位置の変動の開始時期とを比較して、前記着座重心位置の変動開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに体調の異常を判定することで、請求項１同様に運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作を関連づけることができ、より早期に乗員の体調異常を検出することができる。
【００１８】
またさらに、請求項３に記載の発明によれば、前記判定基準取得手段が検知する加速度は車両の横Ｇとしている。通常、運転者の操作性を確保するため、車両のシートの左右方向には、運転者の姿勢維持のための支持部材が存在せず、横Ｇによる着座重心位置の変化が縦加速度によるものよりも得られやすい。すなわち、車両の横Ｇに対応する運転者の着座重心位置の横方向の変動を検出することで、運転者の体調の正常、異常を精度よく検出することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１における判定基準情報として路面の白線に関する情報を用い、その曲率が変化する時期を判定基準時期とするものである。これにより、曲率の変化開始時期と、着座重心位置の変動の開始時期とを比較して、前記着座重心位置の変動開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することで、請求項１同様に運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作を関連づけることができ、より早期に乗員の体調異常を検出することができる。また、請求項３の判定基準情報である横Ｇは、運転者の操舵によるものであり、請求項４の曲率は運転者の視認によるものであり、いずれも運転者のカーブへの進入を意識している点で共通しているので、請求項４においても請求項３同様の効果が得られる。
【００２０】
そして、請求項５に記載の発明によれば、請求項１における判定基準情報として予め実験等で取得した運転者の正常時における着座重心位置の変動情報を用い、その運転者の正常時における着座重心位置の変動時期に対する、前記重心位置変動検知手段によって検知した着座重心位置の変動時期の遅れが所定時間以上のときに運転者の体調が異常であると判定する。これにより、請求項同様に運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作を関連づけることができることに加え、実際の着座重心位置の変動データと、予め実験等により取得した正常時の着座重心位置の変動とを比較するだけなので、コントロールユニットによる計算が瞬時に完了し、より早期に判定できる。
【００２１】
そして、請求項６に記載の発明によれば、前記体調判定手段を、加速度検知手段によって検知した加速度が所定値以下のときは運転者の体調の正常、異常の判定を行わないようにすることで、予備動作が発生しない所定値以下の加速度における誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る運転者体調検知装置の制御システム図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図３】重心位置検出手段の検出結果のイメージ図である。
【図４】第１実施形態に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図５】体調正常時における横Ｇの変化と着座重心位置の変動とを正規化した線図である。
【図６】体調異常時における横Ｇの変化と着座重心位置の変動とを正規化した線図である。
【図７】横Ｇに対する閾値としての所定時間を示すマップである。
【図８】第２実施形態に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る曲率の変化に対す着座重心位置の正常時の変動モデルと実際の着座重心位置の変動データの比較例を示す図である。
【図１１】運転者の意識清明時および意識低下時における操舵角度変化と横Ｇの変化と運転者の重心変動とを時間で対比させた実験値の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の運転者体調検知装置の実施形態について説明する。
【００２４】
まず、図１により本実施形態に係る運転者体調検知装置１の構成を説明する。この運転者体調検知装置１は、シートウェイトセンサ２と、横Ｇセンサ３と、コントロールユニット４と、報知装置５とを備えており、このコントロールユニット４はシートウェイトセンサ２から入力された座面圧力分布に基づき、着座重心位置の変動を検出する着座重心位置検出部４１と、運転者の体調の正常、異常を判定する体調判定部４２とを備えている。
【００２５】
また、図２に示すように、シートウェイトセンサ２は、運転席のシートクッション内に設けられており、運転者の臀部が接する座面に設けられた複数の圧電素子から構成されている。シートウェイトセンサ２を構成する各圧電素子は、運転者の運転姿勢に応じた圧力を電圧信号に変換することで、運転者の座面圧力分布を検出する。なお、シートウェイトセンサ２により検出された運転者の座面圧力分布は、コントロールユニット４に出力される。
【００２６】
コントロールユニット４の着座重心位置検出部４１は、シートウェイトセンサ２により検出された座面圧力分布に基づいて、運転者の着座重心位置の変動を検出する。図３は、シートウェイトセンサ２から得られる運転者の座面圧力分布の一例を示している。そして、コントロールユニット４の体調判定部４２は、後述のように、着座重心位置検出部４１で検出した運転者の着座重心位置の変動と、横Ｇセンサ３から得られる車両の挙動の変化を比較することで、運転者の体調の正常、異常を判定する。なお、この実施形態では、横Ｇセンサ３が請求項１における判定基準取得手段に相当する。
【００２７】
次に、前記コントロールユニット４による運転者の体調検知を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
まず、図４のフローチャートのステップＳ１０１で、前記シートウェイトセンサ２からの信号が示す運転者の座面圧分布から着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ１０２で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。次に、ステップＳ１０３で横Ｇが０．１以上か否かを判定し、横Ｇが０．１より小さい場合はステップＳ１０１へ戻ってステップＳ１０３で横Ｇが０．１以上であることを判定するまでステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ１０３で横Ｇが０．１以上の場合は、ステップＳ１０４に進み、前記シートウェイトセンサ２からの信号が示す運転者の座面圧分布から着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ１０５で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。ステップＳ１０６では、体調の判定に用いる正規化用データの取得が完了したか否かを判定し、正規化用データの取得が完了していない場合は、ステップＳ１０４へ戻り、正規化用データの取得が完了するまでステップＳ１０４〜ステップＳ１０６を繰り返す。なお、このときの正規化用データの取得が完了しているとは、例えば、横Ｇ及び運転者の着座重心位置のそれぞれの変動の開始からピーク値までのデータを取得したことを示している。
【００３０】
そして、ステップＳ１０６で正規化用データの取得が完了した場合は、ステップＳ１０７へ進み、横Ｇと運転者の着座重心位置のデータの正規化処理を行う。正規化処理とは、例えば、横Ｇや着座重心位置等の単位が違いそのままでは比較できない数量を無次元量化し、互いに比較できるようにする処理である。
【００３１】
ここで、図５及び図６を用いて正規化処理について説明する。まず、図５のような、体調の正常時における横Ｇの初期値Ｐを０とし、ピークＰ’が１となるように正規化する。この例では、横ＧのピークＰ’は−３Ｇなので、横Ｇの値を−３で除することによって、横Ｇの変動が正規化されることとなる。また、着座重心位置の変動も同様に、初期値Ｑを０とし、ピークＱ’が１となるように正規化する。そして、横Ｇ及び着座重心位置の正規化データ同士を比較することで、それぞれの値の変動がより明確になり変動開始時期の差も鮮明になる。なお、正規化データの正規化値が０．５のときの時間差Δｔを、重心位置の変動開始時期が先立つ時間と見なしており、図５における着座重心位置の変動開始時期は、横Ｇの変化開始時期よりも４５０ｍｓ先立っている。この先立つ時間と、後述する所定値とを比較することで、体調の正常、異常を判定することとなる。
【００３２】
また、図６のような体調の異常時においても同様に、異常時の横Ｇの初期値Ｒを０とし、ピークＲ’が１となるように、着座重心位置の変動についても、初期値Ｓを０とし、ピークＳ’が１となるようにそれぞれ正規化し、正規化データから横Ｇと着座重心位置の変動の時期を算出すると、体調の異常時における着座重心位置の変動開始時期と、横Ｇの変化開始時期との差はΔｔ≒０となり、横Ｇの変化につられて着座重心位置の変動が生じていることが分かる。
【００３３】
次に、ステップＳ１０８では、閾値となる横Ｇのピーク値に対する所定時間を図７に示すマップから読込み、所定値を算出する。
【００３４】
ここで、図７の横Ｇに対する閾値としての所定時間を示すマップについて説明する。まず、該閾値マップは、横Ｇの変化開始時期と、それに先立つ着座重心位置の変動開始時期との差の閾値としての所定時間を横Ｇのピーク値に対応させた所定時間として示すものである。具体的には、閾値としての所定時間マップのラインＸよりも下側については、意識低下（体調異常）を示し、閾値のラインＸよりも上側については、意識清明（体調正常）を示す。例えば、０．１Ｇのときには、着座重心位置の変動開始時期と、横Ｇ変化開始時期との差が０．０５ｓ以上の場合は体調正常であり、０．０５ｓよりも小さい場合は体調異常と判定される。なお、予備動作としての重心位置の移動は、横Ｇが小さい場合には明確には現れず、体調の異常判定において誤判定となる可能性があるため、横Ｇが０．１Ｇよりも小さい場合に体調の判定は実施しないものとする。
【００３５】
また、横Ｇが大きい場合には、予備動作の時間が早まるように、横Ｇに応じた着座重心位置の変動開始時期と横Ｇの変化開始時期との差の閾値を設定しているので、閾値を横Ｇに対して一定値で設ける場合に比べ、体調の正常、異常判定を精度良く判定することができる。例えば、図７の破線で示すように、横Ｇにかかわらず、閾値を０．０７ｓで固定し、０．０７ｓ以上の領域を体調正常、０．０７ｓ未満の領域を体調異常と設定した場合、図７の点ｘは、横Ｇが０．２Ｇのときに、着座重心位置の変動開始時期と横Ｇの変化開始時期との差が０．０９ｓであるので、体調正常と判定される。この点ｘは、横Ｇに対応した閾値Ｘを用いた場合、体調異常と判定されるため、前述のように閾値を一定とする場合、誤判定が生じることになる。
【００３６】
図４のフローチャートに戻って、ステップＳ１０９で運転者の着座重心位置の変動開始時期の横Ｇの変化開始時期に対する先行時間が、ステップＳ１０８の閾値の所定時間と比較して大きいかを判定し、大きい場合はステップＳ１１０へ進み体調正常と判定し、フローを終了する。一方、ステップＳ１０８の閾値の所定時間よりも小さい場合は、予備動作が遅れていることを示すので、ステップＳ１１１へ進み体調異常と判定し、ステップＳ１１２で運転者へ体調異常を報知し、フローを終了する。
【００３７】
次に、前記コントロールユニット４による運転者の体調検知の第２実施形態を図８のフローチャートを用いて説明する。第２実施形態では、第１実施形態の構成に加え、図１及び図２に仮想線で示したフロントカメラ６を備えている。フロントカメラ６は、車両前方の画像を取得する機能を有し、取得した画像をコントロールユニット４へ出力する。
【００３８】
まず、図８のフローチャートのステップＳ２０１で、前記シートウェイトセンサ２からの信号が示す運転者の座面圧分布から着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ２０２で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。次に、ステップＳ２０３で横Ｇが０．１以上か否かを判定し、横Ｇが０．１より小さい場合はステップＳ２０１へ戻ってステップＳ２０３の横Ｇが０．１であることを判定するまでステップＳ２０１〜ステップＳ２０３を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ２０３で横Ｇが０．１以上の場合は、ステップＳ２０４に進み、前記シートウェイトセンサ２からの信号が示す運転者の座面圧分布から着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ２０５で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。ステップＳ２０６では、フロントカメラ６を用いて車両の前方走行路の白線を検出し、ステップＳ２０７で正規化用データの取得が完了したか否かを判定し、正規化用データの取得が完了していない場合は、ステップＳ２０４へ戻り、正規化用データの取得が完了するまでステップＳ２０４〜ステップＳ２０７を繰り返す。
【００４０】
そして、ステップＳ２０７で正規化用データの取得が完了した場合は、ステップＳ２０８へ進み、第１実施形態同様に、横Ｇと運転者の着座重心位置の変動を正規化処理し、ステップＳ２０９ではステップＳ２０６で検出した車両の前方走行路の白線から該走行路の曲率を算出しステップＳ２１０に進む。
【００４１】
ステップ２１０では、ステップＳ１９で算出した曲率に基づいて、閾値として走行路の曲率に応じた所定時間をマップから読込み、所定値を算出する。ここでは、図７の閾値マップの横軸を曲率とし、縦軸には曲率に応じた所定値を取ることで第１実施形態と同様な関係が得られる。具体的には、曲率（１／曲率半径）が大きくなるほど急なカーブであることを示すため、これは急カーブで横Ｇが大きな値になることに対応した関係が得られ、曲率に応じた閾値マップを用いて体調の正常、異常判定を精度よくすることができる。
【００４２】
ステップＳ２１１で運転者の着座重心位置の変動開始時期の横Ｇの変化開始時期に対する先行時間が、ステップＳ２１０の閾値の所定時間と比較して大きいか否かを判定し、大きい場合はステップＳ２１２で体調正常と判定しフローを終了する。一方、ステップＳ２１０の閾値の所定時間よりも小さい場合は、予備動作が遅れていることを示すので、ステップＳ２１３へ進み体調異常と判定し、ステップＳ２１４で運転者へ体調異常を報知し、フローを終了する。
【００４３】
次に、前記コントロールユニット４による運転者の体調検知の第３実施形態を図９のフローチャートを用いて説明する。なお、第３実施形態では、第１実施形態の構成に加え、図１及び図２に仮想線で示したフロントカメラ６を備え、さらにコントロールユニット４は、体調の正常時における曲率毎の着座重心位置の変動データとして、着座重心位置変動モデル４３を備えている。
【００４４】
まず、図９のフローチャートのステップＳ３０１で、前記シートウェイトセンサ２からの信号が示す運転者の座面圧分布から着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ３０２で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。次に、ステップＳ３０３で横Ｇが０．１以上か否かを判定する。横Ｇが０．１より小さい場合はステップＳ３０１へ戻ってステップＳ３０３の横Ｇが０．１以上であることを判定するまでステップＳ３０１〜ステップＳ３０３を繰り返す。
【００４５】
ステップＳ３０３で横Ｇが０．１以上の場合は、ステップＳ３０４に進み、前記シートウェイトセンサ２により運転者の座面圧分布に基づいて着座重心位置を検出し、データを記憶する。そして、ステップＳ３０５で横Ｇセンサ３からの信号により車両の横Ｇを検出し、データを記憶する。ステップＳ３０６で、フロントカメラ６を用いて車両の前方走行路の白線情報を検出し、データを記憶する。ステップＳ３０７で体調判定用データの取得が完了したか否かを判定し、体調判定用データの取得が完了していない場合は、ステップＳ３０４へ戻り、体調判定用データの取得が完了するまでステップＳ３０４〜ステップＳ３０６を繰り返す。なお、このときの体調判定用データの取得が完了するとは、例えば、運転者の着座重心位置の変動のピーク値のデータを取得したことを示している。
【００４６】
そして、ステップＳ３０７で体調判定用データの取得が完了した場合は、ステップＳ３０８へ進み、ステップＳ３０５で検知した車両の前方走行路の白線から該走行路の曲率を算出しステップＳ３０９に進む。
【００４７】
ステップＳ３０９では、コントロールユニット４に備えられた着座重心位置変動モデル４３から、図１０に示すような曲率に応じた正常時の着座重心位置の変動モデルａを読込む。なお、このモデルａは基準点として横Ｇの変化時点ｔ０を含んでおり、また実測された着座重心位置のデータｂも横Ｇの変化と対応づけられている。そして、ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９で取得した前記着座重心位置の変動モデルａの横Ｇ変化時点ｔ０と、ステップＳ３０４で検出した実測された着座重心位置のデータｂの横Ｇ変化時点ｔ０とを一致させて両者を対比させて、体調の正常、異常を判定する。この対比方法は、正常時の着座重心位置変動モデルａ或いは、実測された着座重心位置のデータｂのピーク値の１／２の移動量ｐ’における両者の時間差Δｔを算出し、該時間差Δｔが所定値以上のときに異常と判定する。なお、この所定値はモデル毎に異なる値を備えている。
【００４８】
上述の判定方法にしたがって、ステップＳ３１０で時間差Δｔが所定値より小さい場合は、ステップＳ３１１で体調正常と判定されフローを終了する。一方、前記時間差Δｔが所定値以上の場合は、予備動作が遅れていることを示すので、ステップＳ３１２で体調異常と判定し、ステップＳ３１３で運転者へ体調異常を報知し、フローを終了する。
【００４９】
本実施形態では、着座重心位置変動モデル４３を体調の正常時における曲率毎の着座重心位置の変動データとしたが、体調の正常時における加速度毎の着座重心位置の変動データを用いてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、車両の前方走行路の曲率は、フロントカメラによって撮像された白線によって検出したが、車両に搭載されるナビゲーションシステムの地図情報を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明によれば、運転者の体調異常を早期に検出することになり、したがって、本発明は、車両の安全技術の分野に好適に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００５２】
１    運転者体調検知装置
２    シートウェイトセンサ
３    横Ｇセンサ（判定基準取得手段）
４    コントロールユニット
５    報知装置
６    フロントカメラ
４１  着座重心位置検出部
４２  体調判定部
４３  着座重心位置変動モデル
【図１】
2018083536.tif 000003
【図２】
2018083536.tif 000004
【図３】
2018083536.tif 000005
【図４】
2018083536.tif 000006
【図５】
2018083536.tif 000007
【図６】
2018083536.tif 000008
【図７】
2018083536.tif 000009
【図８】
2018083536.tif 000010
【図９】
2018083536.tif 000011
【図１０】
2018083536.tif 000012
【図１１】
2018083536.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月3日(2018.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有し、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度を検出し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって検出した前記加速度の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検知手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定し、
前記先立つ時間は、加速度の変化開始時期からピークまでの間における所定の変動割合に到達する時間と、重心位置の変動の開始時期からピークまでの間における前記所定の変動割合に到達する時間との間の時間差とされることを特徴とする運転者体調検知装置。
【請求項２】
前記判定基準取得手段が検出する加速度は車両の横加速度であることを特徴とする請求項１に記載の運転者体調検知装置。
【請求項３】
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有し、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の前方走行路の曲率を取得し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって取得した前記曲率の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定し、
前記先立つ時間は、曲率の変化開始時期からピークまでの間における所定の変動割合に到達する時間と、重心位置の変動の開始時期からピークまでの間における前記所定の変動割合に到達する時間との間の時間差とされることを特徴とする請求項１に記載の運転者体調検知装置。
【請求項４】
前記所定時間は、前記加速度の変化量、または、前記曲率が大きいほど、大きい値とされることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の運転者体調検知装置。
【請求項５】
車両の加速度を検知する加速度検出手段を備え、
前記体調判定手段は、前記加速度検出手段によって検出した加速度が所定値以下のときは、運転者の体調の正常、異常の判定を行わないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の運転者体調検知装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
まず、請求項１に記載の発明に係る運転者体調検知装置は、
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有し、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の加速度を検出し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって検出した前記加速度の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検知手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定し、
前記先立つ時間は、加速度の変化開始時期からピークまでの間における所定の変動割合に到達する時間と、重心位置の変動の開始時期からピークまでの間における前記所定の変動割合に到達する時間との間の時間差とされることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記判定基準取得手段が検出する加速度は車両の横加速度であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３に記載の発明は、
運転者の着座重心位置の変動を検出する重心位置変動検出手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動に基づき、運転者の体調の正常、異常を判定するための判定基準情報を取得する判定基準取得手段と、
前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動と前記判定基準取得手段で取得した判定基準情報とを対比し、前記変動の開始時期が、前記判定基準情報に含まれる判定基準時期に照らして遅れているときに運転者の体調が異常であると判定する体調判定手段とを有し、
前記判定基準取得手段は、判定基準情報として車両の前方走行路の曲率を取得し、
前記体調判定手段は、判定基準取得手段によって取得した前記曲率の変化開始時期を判定基準時期とし、この判定基準時期に対し、前記重心位置変動検出手段で検出した着座重心位置の変動の開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定し、
前記先立つ時間は、曲率の変化開始時期からピークまでの間における所定の変動割合に到達する時間と、重心位置の変動の開始時期からピークまでの間における前記所定の変動割合に到達する時間との間の時間差とされることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
車両の加速度を検知する加速度検出手段を備え、
前記体調判定手段は、前記加速度検出手段によって検出した加速度が所定値以下のときは、運転者の体調の正常、異常の判定を行わないことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、上述の判定基準情報として車両の加速度を用い、その情報に含まれる加速度の変化開始時期を判定基準時期とする。これにより、車両の加速度の変化開始時期と、運転者の着座重心位置の変動の開始時期とを比較して、前記着座重心位置の変動開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに体調の異常を判定することで、請求項１同様に運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作を関連づけることができ、より早期に乗員の体調異常を検出することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、請求項３に記載の発明によれば、判定基準情報として路面の白線に関する情報を用い、その曲率が変化する時期を判定基準時期とするものである。これにより、曲率の変化開始時期と、着座重心位置の変動の開始時期とを比較して、前記着座重心位置の変動開始時期が先立つ時間が所定時間以下のときに運転者の体調が異常であると判定することで、請求項１同様に運転者の体調不良による車両の挙動と、運転者の予備動作を関連づけることができ、より早期に乗員の体調異常を検出することができる。また、請求項３の判定基準情報である横Ｇは、運転者の操舵によるものであり、請求項４の曲率は運転者の視認によるものであり、いずれも運転者のカーブへの進入を意識している点で共通しているので、請求項３においても請求項２同様の効果が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
そして、請求項４に記載の発明によれば、前記体調判定手段を、加速度検知手段によって検知した加速度が所定値以下のときは運転者の体調の正常、異常の判定を行わないようにすることで、予備動作が発生しない所定値以下の加速度における誤判定を防止することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る運転者体調検知装置の制御システム図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図３】重心位置検出手段の検出結果のイメージ図である。
【図４】第１実施形態に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図５】体調正常時における横Ｇの変化と着座重心位置の変動とを正規化した線図である。
【図６】体調異常時における横Ｇの変化と着座重心位置の変動とを正規化した線図である。
【図７】横Ｇに対する閾値としての所定時間を示すマップである。
【図８】第２実施形態に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図９】参考例に係る運転者体調検知動作を示すフローチャートである。
【図１０】参考例に係る曲率の変化に対す着座重心位置の正常時の変動モデルと実際の着座重心位置の変動データの比較例を示す図である。
【図１１】運転者の意識清明時および意識低下時における操舵角度変化と横Ｇの変化と運転者の重心変動とを時間で対比させた実験値の一例である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
次に、前記コントロールユニット４による運転者の体調検知の参考例を図９のフローチャートを用いて説明する。なお、参考例では、第１実施形態の構成に加え、図１及び図２に仮想線で示したフロントカメラ６を備え、さらにコントロールユニット４は、体調の正常時における曲率毎の着座重心位置の変動データとして、着座重心位置変動モデル４３を備えている。