(57)【要約】【課題】運転者のステアリングホイールの把持を確実に検出可能な運転者把持検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】ステアリングホイール１４に設けられた電極１６Ａ、１６Ｂにより運転者の心拍を検出する心電計１６と、ステアリングホイール以外に設けられて運転者の心拍を検出する心拍センサ２０と、心電計１６及び心拍センサ２０の各々の検出結果に基づいて、運転者によるステアリングホイールの把持を検知する把持判定部２４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに設けられた電極により運転者の心拍を検出する第１検出部と、
ステアリングホイール以外に設けられて運転者の心拍を検出する第２検出部と、
前記第１検出部及び前記第２検出部の各々の検出結果に基づいて、運転者によるステアリングホイールの把持を検知する検知部と、
を備えた運転者把持検出装置。
【請求項２】
前記検知部は、前記第１検出部及び前記第２検出部の双方により検出された心拍が一致、または予め定めた範囲内の場合に、運転者がステアリングホイールを把持していると判断し、前記双方により検出された心拍が異なる、または予め定めた範囲外の場合に、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していると判断する請求項１に記載の運転者把持検出装置。
【請求項３】
車両の自動運転を制御する自動運転制御部が、自動運転から手動運転へ切り替える際に手動運転への切り替えを乗員に通知すると共に、前記検知部が、運転者のステアリングホイールの把持を検知して、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していることが判断された場合に、手動運転への切り替えの通知の継続、または運転者がステアリングホイールを把持する警告を行う請求項２に記載の運転者把持検出装置。
【請求項４】
前記検知部が、予め定めた時間以上継続して、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していると判断した場合に、車両を停止するように前記自動運転制御部を制御する請求項３に記載の運転者把持検出装置。
【請求項５】
前記検知部は、前記第１検出部及び前記第２検出部の双方によって検出された心拍から心拍数を算出し、算出した心拍数が一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定することにより、運転者のステアリングホイールの把持を検知する請求項１〜４の何れか１項に記載の運転者把持検出装置。
【請求項６】
前記検知部は、前記第１検出部及び前記第２検出部の双方によって検出された心拍のタイミングが一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定することにより、運転者のステアリングホイールの把持を検知する請求項１〜５の何れか１項に記載の運転者把持検出装置。
【請求項７】
前記検知部は、前記心拍数が予め定めた正常範囲外の場合はノイズとして判断する請求項５に記載の運転者把持検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者がステアリングホイールを把持したことを検出する運転者把持検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者によるステアリングホイールの把持を検出し、検出結果に基づいて、車両の各種制御を行うことが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、接触検出部が、車両のステアリングホイールに対する運転者の手の接触の有無を検出し、オーバーライド検出部が、接触検出部の検出結果に基づいて、運転者によるステアリングホイールに対するオーバーライドの有無を検出する。そして、自動運転制御部が、オーバーライド検出部による検出結果に基づいて車両の自動運転と手動運転とを少なくとも含む運転モードを切り換えることにより、オーバーライドの有無を即座に判定して、運転モードの切り替えを迅速に行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３８８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、運転者の手のステアリングホイールへの接触を検出して自動運転から手動運転への切り替えを制御しているが、助手席からステアリングホイールに接触しても運転者の手の接触として誤検出してしまうため、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、運転者のステアリングホイールの把持を確実に検出可能な運転者把持検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１の態様は、ステアリングホイールに設けられた電極により運転者の心拍を検出する第１検出部と、ステアリングホイール以外に設けられて運転者の心拍を検出する第２検出部と、前記第１検出部及び前記第２検出部の各々の検出結果に基づいて、運転者によるステアリングホイールの把持を検知する検知部と、を備える。
【０００８】
第１の態様によれば、第１検出部では、ステアリングホイールに設けられた電極により運転者の心拍を検出し、第２検出部では、ステアリングホイール以外に設けられて運転者の心拍を検出する。
【０００９】
そして、検知部では、第１検出部及び第２検出部の各々の検出結果に基づいて、運転者によるステアリングホイールの把持が検知される。これにより、運転者のステアリングホイールの把持を確実に検出することが可能となる。
【００１０】
なお、検知部は、第１検出部及び第２検出部の双方により検出された心拍が一致、または予め定めた範囲内の場合に、運転者がステアリングホイールを把持していると判断し、双方により検出された心拍が異なる、または予め定めた範囲外の場合に、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していると判断する。
【００１１】
また、車両の自動運転を制御する自動運転制御部が、自動運転から手動運転へ切り替える際に手動運転への切り替えを乗員に通知すると共に、前記検知部が、運転者のステアリングホイールの把持を検知して、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していることが判断された場合に、手動運転への切り替えの通知の継続、または運転者がステアリングホイールを把持する警告を行ってもよい。
【００１２】
また、検知部が、予め定めた時間以上継続して、運転者以外の乗員がステアリングホイールを把持していると判断した場合に、車両を停止するように前記自動運転制御部を制御してもよい。
【００１３】
また、検知部は、第１検出部及び第２検出部の双方によって検出された心拍から心拍数を算出し、算出した心拍数が一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定することにより、運転者のステアリングホイールの把持を検知してもよい。
【００１４】
また、検知部は、第１検出部及び第２検出部の双方によって検出された心拍のタイミングが一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定することにより、運転者のステアリングホイールの把持を検知してもよい。
【００１５】
さらに、検知部は、前記心拍数が予め定めた正常範囲外の場合はノイズとして判断してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、運転者のステアリングホイールの把持を確実に検出可能な運転者把持検出装置を提供できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る運転者把持検出装置を含む車両用制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】自動運転制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】運転者把持検出装置で行われる具体的な把持検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る運転者把持検出装置を含む車両用制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、車両用制御装置１０は、運転者把持検出装置１２、自動運転制御部２６、及び周辺状況検出部２８を含んで構成されている。
【００２０】
運転者把持検出装置１２は、第１検出部としての心電計１６、心拍数Ａ算出部１８、第２検出部としての心拍センサ２０、心拍数Ｂ算出部２２、及び検知部としての把持判定部２４を備えている。
【００２１】
心電計１６には、ステアリングホイール１４に設けられた２つの電極１６Ａ、１６Ｂが接続されている。心電計１６は、運転者がステアリングホイール１４を把持した際に発生する微弱電流を２つの電極１６Ａ、１６Ｂを介して検出する。２つの電極１６Ａ、１６Ｂは、例えば、ステアリングホイール１４の左半分に電極１６Ａが配置され、右半分に電極１６Ｂが配置されている。ステアリングホイール１４を把持することにより発生する微弱電流を、電極１６Ａ、１６Ｂを介して心電計１６が検出する。
【００２２】
心拍数Ａ算出部１８は、心電計１６によって検出した微弱電流から心拍数を算出し、算出結果を把持判定部２４に出力する。
【００２３】
心拍センサ２０は、心電計１６に接続された電極１６Ａ、１６Ｂとは異なる部位から、運転者の心拍を検出し、心拍数Ｂ算出部２２によって心拍数を算出する。心拍センサ２０は、ステアリングホイール１４とは異なる部位で、かつ運転者の心拍を検出可能な部位に設けられている。心拍センサ２０は、例えば、運転席側のシートバックに設けて、シートバックに加わる圧力を検出することにより、運転者の心拍を検出してもよい。或いは、運転席のシートバック及びシートクッションのそれぞれに電極を設けて、運転者が着座することにより発生する微弱電流を検出して、運転者の心拍を検出してもよい。或いは、非接触で心拍を検出するセンサを車室内の運転者の周辺に配置して、運転者の心拍を検出してもよい。
【００２４】
把持判定部２４は、心拍数Ａ算出部１８及び心拍数Ｂ算出部２２の各々によって算出された運転者の心拍数を比較して、運転者がステアリングホイール１４を把持しているか否かを判定する。例えば、心拍数Ａ算出部１８によって算出された心拍数Ａと、心拍数Ｂ算出部２２によって算出された心拍数Ｂとが一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定する。そして、心拍数Ａと心拍数Ｂとが一致または予め定めた範囲内である場合は、運転者がステアリングホイール１４を把持していると判定し、一致または予め定めた範囲外の場合は、運転者以外の乗員がステアリングホイール１４を把持していると判定する。また、心拍数Ａと心拍数Ｂとを比較する際には、それぞれの心拍数が予め定めた正常な心拍数の範囲内であるか否かを判定し、正常な範囲外の心拍数の場合はノイズとして、心拍数として採用しないように制御する。なお、把持判定部２４は、心拍数が一致または予め定めた範囲内か否かの判定、及び心拍のタイミングが一致または予め定めた範囲内か否かの判定の少なくとも一方の判定を行うことにより、運転者のステアリングホイール１４の把持を判定してもよい。例えば、双方の判定を行う場合は、心拍数及び心拍のタイミングが共に一致または共に予め定めた範囲内の場合に運転者がステアリングホイール１４を把持していると判定する。なお、心拍のタイミングのみで運転者のステアリングホイール１４の把持を判定する場合は、心拍数Ａ算出部１８及び心拍数Ｂ算出部２２を省略し、把持判定部２２４が心電計１６及び心拍センサ２０の各々の検出結果に基づいて心拍のタイミングを判定する。
【００２５】
一方、自動運転制御部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。また、自動運転制御部２６には、制動灯３０、補助機器（例えば、方向指示灯や、前照灯、ワイパ装置等）３２、及びアクチュエータ３４等が接続されている。自動運転制御部２６は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵが実行して、制動灯３０、補助機器３２、及びアクチュエータ３４等の動作を制御することで車両の自動運転を制御する。なお、自動運転制御部２６は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
【００２６】
自動運転制御部２６は、具体的には、車両の周辺状況、及び車両の状況を判断して車両の自立走行を制御する自動運転と、乗員による手動運転との切り替えを制御する。自動運転の際には、自動運転制御部２６は、車両を自立走行させるために、各種センサや周辺撮影カメラ等の周辺状況検出部２８から得られる情報に基づいて自車両及びその周辺状況の状況を判断する。そして、判断結果に応じて、アクセル量、ブレーキ量及び操舵角等の走行のための各種操作系を駆動するアクチュエータ３４を制御する自動運転制御を行う。自動運転制御では、例えば、車両の周辺状況と地図情報とに基づいて予め設定された目標ルートに沿った走行計画に従って車両が自立走行するよう運転を制御する。
【００２７】
また、自動運転制御部２６は、自動運転制御の実行中に、車両の挙動や周囲の状況に応じて自動運転制御を終了（解除）して乗員による手動運転を促す処理を行う。この場合、自動運転制御部２６は、乗員に車両の手動運転を促すために、自動運転制御を終了して手動運転に切り替えることを乗員に通知する。例えば、音声や音等によって自動運転制御を終了して手動運転に切り替えることを通知する。
【００２８】
なお、自動運転制御部２６は、車両と該車両の外部との間で周辺状況等の情報を授受する通信器を更に備えてもよい。通信器の一例としては、無線通信器等の路車間通信により道路の状況を受信する通信器を適用してもよい。
【００２９】
周辺状況検出部２８は、複数種類のセンサや周辺撮影カメラ等を有し、自動運転制御部２６による自動運転を行うために、車両の周辺状況を検出する。周辺状況検出部２８は、例えば、周辺撮影カメラの撮像情報や、レーダーの障害物情報、ライダー（LIDER：Laser Imaging Detection and Ranging）の障害物情報等を車両の周辺状況として検出する。
【００３０】
続いて、本実施形態に係る車両用制御装置１０における自動運転制御部２６及び運転者把持検出装置１２で行われる具体的な処理について説明する。
【００３１】
まず、自動運転制御部２６で行われる具体的な処理について説明する。図２は、自動運転制御部２６で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図２の処理は、例えば、自動運転制御部２６による自動運転中に、手動運転に切り替える必要がある予め定めた条件が成立した場合に開始する。
【００３２】
ステップ１００では、自動運転制御部２６が、手動運転への切り替えを運転者に通知してステップ１０２へ移行する。例えば、手動運転へ切り替える必要がある旨を音や音声等により通知する。なお、通知は、手動運転に切り替えるまで継続してもよい。
【００３３】
ステップ１０２では、自動運転制御部２６が、運転者把持検出要求を把持判定部２４に行ってステップ１０４へ移行する。すなわち、自動運転から手動運転に切り替える必要があるため、運転者がステアリングホイール１４を把持していることを検出する要求を把持判定部２４に対して自動運転制御部２６が行う。これにより、把持判定部２４では、後述する把持検出処理を開始する。
【００３４】
ステップ１０４では、自動運転制御部２６が、把持判定部２４から手動運転への切り替え許可がなされたか否かを判定する。該判定は、後述する把持検出処理を実行することにより、手動運転への切り替え許可が把持判定部２４から出力されたか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００３５】
ステップ１０６では、自動運転制御部２６が、手動運転への切り替えを実行して一連の処理を終了する。
【００３６】
一方、ステップ１０８では、自動運転制御部２６が、車両停止要求が把持判定部２４より出力されたか否かを判定する。該判定は、後述する把持検出処理によって車両停止要求が把持判定部２４より出力されたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。
【００３７】
ステップ１１０では、自動運転制御部２６が、車両停止制御を行って一連の処理を終了する。本実施形態では、把持検出処理により、予め定めた時間以上経過しても運転者によるステアリングホイール１４の把持が検出されない場合に、手動運転への切り替えを中止して車両を停止する制御を行う。
【００３８】
続いて、運転者把持検出装置１２で行われる具体的な把持検出処理について説明する。図３は、運転者把持検出装置１２で行われる具体的な把持検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３の処理は、上述のステップ１０２において、自動運転制御部２６によって運転者把持検出要求が行われた場合に開始する。
【００３９】
ステップ２００では、心拍数Ａ算出部１８が心電計１６の検出結果を取得すると共に、心拍数Ｂ算出部２２が心拍センサ２０の検出結果を取得してステップ２０２へ移行する。
【００４０】
ステップ２０２では、心拍数Ａ算出部１８が、心拍数Ａを算出すると共に、心拍数Ｂ算出部２２が心拍数Ｂを算出してステップ２０４へ移行する。
【００４１】
ステップ２０４では、把持判定部２４が、それぞれ算出された心拍数（心拍数Ａ及び心拍数Ｂ）が予め定めた正常範囲の心拍数であるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ２０６へ移行する。すなわち、ノイズは除去して、正常範囲の心拍数を用いて運転者のステアリングホイール１４の把持を検出する。
【００４２】
ステップ２０６では、把持判定部２４が、算出した心拍数Ａと心拍数Ｂとが同じであるか否かを判定する。該判定は、心拍数Ａと心拍数Ｂが一致または予め定めた範囲内であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２０８へ移行し、否定された場合にはステップ２１２へ移行する。
【００４３】
ステップ２０８では、把持判定部２４が、心拍数（心拍数Ａと心拍数Ｂ）が同じであるため、運転者がステアリングホイール１４を把持していると判定してステップ２１０へ移行する。すなわち、ステアリングホイール１４から検出した心拍数Ａと、ステアリングホイール１４以外の部位でかつ運転者の心拍を検出可能な部位から検出した心拍数Ｂとが同じであるため、ステアリングホイール１４を把持している乗員が運転者であることが分かる。
【００４４】
ステップ２１０では、把持判定部２４が、自動運転制御部２６に対して手動運転切替の許可を出力して一連の処理を終了する。これにより、上述のステップ１０４の判定が肯定されて自動運転制御部２６によって手動運転への切り替えが行われる。
【００４５】
一方、ステップ２１２では、把持判定部２４が、手動運転の通知を継続、または運転者がステアリングホイール１４を把持するよう警告するように自動運転制御部２６を制御してステップ２１４へ移行する。
【００４６】
ステップ２１４では、把持判定部２４が、通知の継続または警告が行われてから予め定めた時間経過したか否か判定する。すなわち、予め定めた時間以上継続して、運転者以外の乗員がステアリングホイール１４を把持しているか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ２１６へ移行する。
【００４７】
ステップ２１６では、把持判定部２４が、自動運転制御部２６に対して車両停止要求を行って一連の処理を終了する。すなわち、運転者のステアリングホイール１４の把持が検出されないため、手動運転への切り替えを断念して車両停止要求を行う。
【００４８】
このように、本実施形態では、ステアリングホイール１４に設けた電極から検出した心拍と、運転席等のシートなどの他の位置で検出された心拍とが一致または予め定めた範囲内である場合に運転者がステアリングホイール１４を把持していると判断する。これにより、運転者以外の乗員がステアリングホイール１４を把持しても運転者が把持していると誤検出することなく、確実に運転者がステアリングホイール１４を把持していることを検出できる。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、自動運転制御部２６により車両の自立走行が可能な自動運転を制御する例を説明したが、自動運転としては自立走行可能な自動運転に限るものではない。例えば、前方車両に追従して走行する運転支援を行うレベルの自動運転等を適用してもよい。
【００５０】
また、上記の実施形態における自動運転制御部２６及び運転者把持検出装置１２で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。
【００５１】
また、上記の実施形態における自動運転制御部２６及び運転者把持検出装置１２で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【００５２】
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    車両用制御装置
１２    運転者把持検出装置
１４    ステアリングホイール
１６    心電計
１６Ａ、１６Ｂ    電極
１８    心拍数Ａ算出部
２０    心拍センサ
２２    心拍数Ｂ算出部
２４    把持判定部
２６    自動運転制御部
【図１】
2018202918.tif 000003
【図２】
2018202918.tif 000004
【図３】
2018202918.tif 000005