(57)【要約】【課題】運転者の身体状態の変化を予測し、事前の対策によって腰痛や筋疲労を緩和させる。【解決手段】運転者の骨格姿勢を検出し、検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定する。そして、自車両の現在位置を検出し、推定した身体状態評価値、及び検出した現在位置を、自車両の走行履歴として記憶する。そして、検出した現在位置に応じて走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値、及び現在の身体状態評価値の比較により、運転者における腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候があるか否かを推定する。そして、腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、推定した結果を運転者に伝達する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の骨格姿勢を検出する骨格姿勢検出手段と、
前記骨格姿勢検出手段で検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定する身体状態推定手段と、
自車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
前記身体状態推定手段で推定した身体状態評価値、及び前記現在位置検出手段で検出した現在位置を、自車両の走行履歴として記憶する走行履歴記憶手段と、
前記現在位置検出手段で検出した現在位置に応じて前記走行履歴記憶手段で記憶した走行履歴を参照し、前記走行履歴として記憶された身体状態評価値、及び前記身体状態推定手段で推定した身体状態評価値の比較により、運転者における腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があるか否かを推定する変化兆候推定手段と、
前記変化兆候推定手段で腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、推定した結果を運転者に伝達する推定結果伝達手段と、を備えることを特徴とする運転者身体状態適合装置。
【請求項２】
前記身体状態推定手段は、
前記身体状態評価値として、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定することを特徴とする請求項１に記載の運転者身体状態適合装置。
【請求項３】
前記変化兆候推定手段で腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図るために予め定めた調整機器を駆動制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転者身体状態適合装置。
【請求項４】
前記予め定めた調整機器とは、
運転席バイブレータ、運転席パワーシート、エアコンディショナ、パワーウィンドウ、サンルーフ、アロマディフューザ、空気清浄機、加湿器、オーディオの少なくとも一つからなることを特徴とする請求項３に記載の運転者身体状態適合装置。
【請求項５】
運転者の骨格姿勢を検出すると共に、検出した前記骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定し、
自車両の現在位置を検出し、
推定した前記身体状態評価値及び検出した前記現在位置を、自車両の走行履歴として記憶することで、運転者の身体状態の情報を対応付けた道路地図情報を構築することを特徴とする道路地図情報構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者身体状態適合装置、及び道路地図情報構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された従来技術では、シートの前後位置や傾斜角度を調整可能な機構を設け、巡航可能な道路状況となる前に、巡航に適した運転姿勢となるようにシートの前後位置や傾斜角度の切替えを行っている。道路状況が巡航可能であるか否かは、ナビゲーション情報を参照し、道路分岐点の間隔や道路曲率などに基づいて判別している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３８７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来技術では、運転者に対して道路状況に応じた一律の運転姿勢を促しているに過ぎないので、それが運転者の身体状態に適合するとは限らない。したがって、運転者の身体状態を予測し、事前の対策によって腰痛や筋疲労を緩和させるという点で、改善の余地があった。
【０００５】
本発明の課題は、運転者の身体状態の変化を予測し、事前の対策によって腰痛や筋疲労を緩和させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る運転者身体状態適合装置は、運転者の骨格姿勢を検出し、検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定し、自車両の現在位置を検出し、これら身体状態評価値及び現在位置を、自車両の走行履歴として記憶しておく。そして、現在位置に対応する走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値、及び現時点の身体状態評価値の比較により、運転者における腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があるか否かを推定する。ここで、腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、その推定した結果を運転者に伝達する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転者の身体状態評価値を走行履歴と対応付けて記憶しておき、その走行履歴を参照して現在位置に対応する過去の身体状態評価値と現在の身体状態評価値とを比較することで、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を事前に予測することができる。また、予測した腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を運転者に伝達することで、運転者は事前の対策を講じることができるようになり、腰痛や筋疲労の緩和を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】運転者身体状態適合装置の概略構成図である。
【図２】体圧分布センサ１１の設置例を示す図である。
【図３】運転者身体状態適合システムの概略構成図である。
【図４】体圧分布と骨格姿勢の関係を示す図である。
【図５】道路地図情報構築処理を示すフローチャートである。
【図６】運転者身体状態適合処理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】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
本実施形態は、運転者の身体状態を予測し、事前の対策によって腰痛や筋疲労を緩和させるものである。
図１は、運転者身体状態適合装置の概略構成図である。
運転者身体状態適合装置は、自動車に搭載されており、体圧分布センサ１１と、ＧＰＳ受信機１２と、道路交通情報受信機１３と、記憶装置１４と、ディスプレイ１５と、スピーカ１６と、調整機器１７と、コントローラ１８と、を備える。
【００１０】
体圧分布センサ１１は、運転席の体圧分布を検出する。この体圧分布センサ１１は、運転席のシート内に設けられており、運転者の臀部が接する座面、及び運転者の背部が接する背もたれ面に設けられた複数の圧電素子から構成されている。各圧電素子は、運転者の着座状態に応じた圧力を電圧信号に変換してコントローラ１８に入力する。コントローラ１８は、入力された電圧信号から体圧分布を判断する。
【００１１】
図２は、体圧分布センサ１１の設置例を示す図である。
運転席２１は、着座部２２と、背もたれ部２３と、からなる。体圧分布センサ１１は、複数の圧電素子を被覆材で被覆したシート状に形成してあり、着座部２２及び背もたれ部２３の各シート面の内側に設けられている。ここでは、着座部２２に８点、背もたれ部２３に８点の圧電素子を配設している。これにより、運転者が着座しているとき、その着座姿勢に応じて各圧電素子の電圧信号が変化する。
上記が体圧分布センサ１１についての説明である。
【００１２】
図１の運転者身体状態適合装置の説明に戻る。
ＧＰＳ受信機１２は、自車両の現在位置情報を取得する。このＧＰＳ受信機１２は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信し、発信と受信の時刻差から求まる各ＧＰＳ衛星との距離により、自車両の現在位置（経度、緯度、高度）を測位すると共に、進行方向を求める。測位方法としては、搬送波の変調に基づく単独コード測位方式が一般的であるが、さらに位置の定まっている他の基地局で生成された補正情報を受信し、測位精度を高めたＤＧＰＳ（相対測位方式）としてもよい。
【００１３】
道路交通情報受信機１３は、例えばＶＩＣＳ（登録商標）により、ＦＭ多重放送、光学式車両感知器（光ビーコン）、電波ビーコン等から、交通規制情報、交通障害情報、渋滞情報、所要時間情報等の道路交通情報を受信する。なお、ＶＩＣＳに限らず、双方向無線通信技術の一つである専用狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）等でもよい。
【００１４】
記憶装置１４は、ＤＶＤ‐ＲＯＭドライブ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリドライブ等で構成され、不揮発性の電子記憶媒体に、運転者の身体状態の情報を含む道路地図情報を記憶している。
先ず、一般的な道路地図情報としては、道路種別、道路線形、車線幅員、車両の通行方向、路面勾配、地物、道路構造物等が含まれている。この一般的な道路地図情報については、道路地図情報のデータベースをサーバで管理し、更新された道路地図情報の差分データだけを、例えばテレマティクスサービスを通じて取得し、記憶装置１４に記憶された道路地図情報の更新を行ってもよい。
また、運転者の身体状態情報とは、運転者の腰部骨格負荷や筋疲労の時間的な累積値であり、この身体状態情報の格納・構築については後述する。
【００１５】
ディスプレイ１５は、道路案内情報、及び運転者の身体状態情報を表示する。このディスプレイ１５は、運転者が視認可能で且つ操作可能となるようにダッシュボード近傍に設けてあり、例えば液晶ディスプレイ及び操作入力部を備えたタッチパネルからなる。すなわち、バックライトから発せられた光を、駆動回路を介して部分的に遮ったり透過させたりすることによって任意の表示を行う。また、画面に対するユーザのタッチ操作を、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチセンサによって感知し、そのタッチ位置に基づいて各種設定を行う。
【００１６】
スピーカ１６は、道路案内情報、及び運転者の身体状態情報としての音声案内を出力する。このスピーカ１６は、車室内に設けてあり、例えばダイナミックスピーカからなる。すなわち、振動板に直結したコイルに対して電気信号を入力し、電磁誘導によるコイルの振動によって振動板を振動させることで、電気信号に応じた音声を放射する。
【００１７】
調整機器１７は、運転席バイブレータ、運転席パワーシート、エアコンディショナ、パワーウィンドウ、サンルーフ、アロマディフューザ、空気清浄機、加湿器、オーディオ等の少なくとも一つからなる。
運転席バイブレータは、着座部２２及び背もたれ部２３の各シート面の内側に複数設けてあり、任意のバイブレータを振動させることができる。
運転席パワーシートは、運転席２１の前後位置や上下位置、及び背もたれ部２３の傾斜角などを電動モータで駆動し、任意のシートポジションに設定することができる。
エアコンディショナは、暖房、冷房、除湿、送風の機能があり、室温、日射量、外気温等を検出し、吹き出し空気の温度制御、風量制御、吸い込み口の切り替え、吹き出し口の切り替え、コンプレッサ制御を行い、任意の空調制御を行うことができる。
パワーウィンドウは、ウィンドウガラスの開閉を電動モータで駆動し、任意の開閉位置に設定することができる。
【００１８】
サンルーフは、チルトアップ／ダウン、及びスライドオープン／クローズ等の開閉を電動モータで駆動し、任意の開閉位置に設定することができる。
アロマディフューザは、リラックス効果のある香りを、例えばエアコンディショナの吹き出しと共に、任意のタイミングで車室内に供給することができる。
空気清浄機は、例えばプラズマ放電によって活性酸素を発生させてプラスとマイナスのイオンを作り、エアコンディショナの吹き出しと共に、車室内に放出することで、脱臭や除菌を行うことができる。
加湿器は、運転席近傍に設置され、例えば超音波によって水を微細な粒子にして車室内に放出することで、車室内を任意に加湿することができる。
オーディオは、ラジオ放送を受信して出力したり、ＨＤＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ、ポータブルオーディオ等の音楽ファイルを再生したり、近距離無線通信機能を備えた他のオーディオ機器にワイヤレスで接続し、音楽を再生したりすることができる。
【００１９】
コントローラ１８は、例えばマイクロコンピュータからなり、一般的なナビゲーションシステムとして機能するときに、ディスプレイ１５及びスピーカ１６を駆動し、また運転者身体状態適合システムとして機能するときに、ディスプレイ１５、スピーカ１６、及び調整機器１７を駆動する。
【００２０】
先ず、一般的なナビゲーションシステムでは、運転者に提供すべき道路案内情報を、ディスプレイ１５に表示したり、スピーカ１６で出力したりする。道路案内情報とは、ＧＰＳ受信機１１で受信した現在位置情報や、記憶装置１４から読込んだ道路地図情報、及び道路交通情報受信機１３で受信した道路交通情報等が含まれる。なお、ＧＰＳ受信機１１で受信した現在位置情報に誤差が含まれていたり、一時的にＧＰＳ衛星からの電波を受信できないこともあるため、推測航法やマップマッチングによって精度を高めている。
【００２１】
先ず、推測航法では、車速センサから求まる移動距離、ジャイロから求まる車両の旋回角度、加速度センサから求まる車両の傾斜角度、及び高さ変化量、並びにＧＰＳ受信機１１から求まる車両の進行方向に基づいて、車両の走行位置を一定周期で計算する。また、マップマッチングでは、推測航法によって計算された現在位置と、記憶装置１４から読込んだ道路地図情報とを比較することにより、現在位置情報を道路地図情報に整合させる。
【００２２】
次に、運転者身体状態適合システムについて説明する。
図３は、運転者身体状態適合システムの概略構成図である。
コントローラ１８は、骨格姿勢検出部３１と、身体状態推定部３２と、現在位置検出部３３と、走行履歴記憶制御部３４と、変化兆候推定部３５と、推定結果伝達制御部３６と、駆動制御部３７と、を備える。
【００２３】
骨格姿勢検出部３１では、体圧分布センサ１１で検出した体圧分布に応じて、運転者の骨格姿勢を検出する。
ここで、運転者の骨格姿勢の検出について説明する。
図４は、体圧分布と骨格姿勢の関係を示す図である。
１．着座部２２の体重心、及び背もたれ部２３の体重心が、夫々、予め定めた位置にあるときには、骨格姿勢が左右方向で中位にあり、且つ前後方向で中位にある。
２．着座部２２の体重が後方に変位し、背もたれ部２３の体重心が下方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で中位にあり、且つ前後方向で前傾である。
３．着座部２２の体重が右方に変位し、背もたれ部２３の体重心が右方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で右傾であり、且つ前後方向で中位にある。
【００２４】
４．着座部２２の体重が左方に変位し、背もたれ部２３の体重心が左方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で左傾であり、且つ前後方向で中位にある。
５．着座部２２の体重が右後方に変位し、背もたれ部２３の体重心が右下方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で右傾であり、且つ前後方向で前傾である。
６．着座部２２の体重が左後方に変位し、背もたれ部２３の体重心が左下方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で左傾であり、且つ前後方向で前傾である。
【００２５】
７．着座部２２の体重が前方に変位し、背もたれ部２３の体重心が上方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で中位にあり、且つ前後方向で後傾である。
８．着座部２２の体重が右前方に変位し、背もたれ部２３の体重心が右上方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で右傾であり、且つ前後方向で後傾である。
９．着座部２２の体重が左前方に変位し、背もたれ部２３の体重心が左上方に変位したときには、骨格姿勢が左右方向で左傾であり、且つ前後方向で後傾である。
このように、体圧分布に応じて運転者の骨格姿勢を検出する。
上記が、骨格姿勢検出部３１による骨格姿勢の検出処理である。
【００２６】
身体状態推定部３２では、骨格姿勢検出部３１で検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定する。つまり、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定する。腰部骨格負荷とは、主に腰椎（Ｌ１〜Ｌ５）の偏心圧力である。また、筋疲労とは、主に体幹筋の筋緊張度合である。ここでは、逆動力学モデルに従って、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定する。なお、骨格姿勢に応じた身体状態評価値は、実験等に基づいて予め定めたテーブルを参照して推定する。
【００２７】
このテーブルは、運転者の体型や性別等に応じて設定してあることが望ましく、この場合には、運転者を認証するシステムが必要である。運転者の認証システムには、所有物認証、知識認証、生体認証等がある。所有物認証としては、例えば免許証に内蔵されたユーザＩＤから運転者を認証する。また、知識認証としては、例えばパスワードの入力から運転者を認証する。また、生体認証としては、指紋、虹彩、声紋、顔、静脈等から運転者を認証する。
【００２８】
例えば、運転者がステアリングホイールにしがみついているような場合、骨格負荷としては、足関節の負荷は低下するが腰椎負荷は大きくなり、また筋負荷としては、やはり足の負荷は低下するが体幹、肩、腕の筋負荷が大きくなる。また、運転者が突っ張り背もたれ部２３に体重をかけるような場合、骨格負荷としては、腰椎負荷が下がり、筋負荷としては、足の負荷は若干大きくなるが、体幹は楽になる。また、アームレスト等に肩肘をつくような場合、骨格負荷としては、左右非対称となることで全体的に負荷が大きくなり、筋負荷としても、やはり左右非対称となることで全体的に負荷が大きくなる。
上記が、身体状態推定部３２による身体状態の推定処理である。
【００２９】
現在位置検出部３３では、ＧＰＳ受信機１２で受信した現在位置情報を検出する。
走行履歴記憶制御部３４では、現在位置検出部３３で検出した現在位置に応じて記憶装置１４に記憶された走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値と、身体状態推定部３２で推定した身体状態評価値とを比較し、その差分が予め定めた閾値ｄよりも大きいか否かを判定する。そして、差分が予め定めた閾値ｄよりも大きいときには、走行履歴から参照した身体状態評価値を、現在の身体状態評価値に更新する。
【００３０】
この走行履歴には、身体状態評価値、現在位置、及び時刻を、道路地図情報に対応付けしてあり、出発地点からの運転時間情報や走行距離情報、また天候情報も含まれている。また、運転者の体型や性別をデータ格納することも望ましい。
なお、過去の走行履歴データがない場合には、一般的な基準値との比較により推定することとし、やはり可能なら運転者の体型や性別に応じた基準値を予め用意しておき、認証した運転者に最も近い基準値を参照する。
【００３１】
変化兆候推定部３５では、現在位置検出部３３で検出した現在位置に応じて記憶装置１４に記憶された走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値と、身体状態推定部３２で推定した身体状態評価値との比較により、運転者における腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候があるか否かを推定する。
【００３２】
具体的には、先ず過去の同一出発地点（又はその近傍）から出発して現在位置（又はその近傍）に至るまでの身体状態評価値を比較する。そして、誘導先の走行履歴を検索し、運転時間、走行距離、時刻、場所、道路形状等に応じて、予め定めた時間（例えば１０分）が経過したときに運転者の骨格姿勢がどのように変化するか（姿勢崩れ）を予測する。この姿勢崩れの予測は、予め定めた推定モデルを用いる。そして、推定した姿勢崩れに応じて、予め定めた時間（例えば１０分）が経過した時点で、腰痛発症の兆候又は身体疲労の兆候があるか否かを推定する。
【００３３】
なお、過去の走行履歴データがない場合には、一般的な基準値との比較により推定することとし、やはり可能なら運転者の体型や性別に応じた基準値を予め用意しておき、認証した運転者に最も近い基準値を参照する。
上記が、変化兆候推定部３５による身体状態の推定処理である。
【００３４】
推定結果伝達制御部３６では、変化兆候推定部３５で腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があると推定されたときに、ディスプレイ１５及びスピーカ１６を介して、その推定結果を運転者に伝達する。このように、腰痛発症の兆候、及び身体疲労の兆候について運転者に伝達することで、運転者に骨格姿勢を意識させ、適正な骨格姿勢を促す。このとき、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を軽減するために、どのように骨格姿勢を改善すべきか具体的なアドバイスを提供してもよい。
【００３５】
駆動制御部３７では、変化兆候推定部３５で腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があると推定されたときに、腰部における骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために前述した調整機器１７を駆動制御する。
例えば、運転席バイブレータのうち、運転者の体重心が最も掛かっている位置のバイブレータを振動させることで、骨格姿勢を正すよう運転者に促す。すなわち、骨格姿勢が左右方向で中位、且つ前後方向で中位となる適正な姿勢となるように促すことで、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図る。
また、運転席パワーシートを駆動し、例えば運転席２１を少し前進させたり、背もたれ部２３を起こしたりするなどして骨格姿勢を正すよう運転者に促す。すなわち、骨格姿勢が左右方向で中位、且つ前後方向で中位となる適正な姿勢となるように促すことで、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図る。
【００３６】
また、エアコンディショナによって室温を快適にしたり、パワーウィンドウやサンルーフを少し開いて外気を取り入れたり、アロマディフューザによって心地良い香りを室内に放出したり、空気清浄機によって車室の脱臭や除菌を行ったり、加湿器によって湿度を快適にしたり、オーディオによってラジオや音楽を出力したりする。これにより、リラックス効果、及びリフレッシュ効果によって、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図る。勿論、リラックス効果、及びリフレッシュ効果によって、運転者自身が骨格姿勢を正す狙いもある。
上記が、図３のブロック図に基づく運転者身体状態適合システムの説明である。
【００３７】
次に、運転者身体適合システムとして、コントローラ１８が所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行する道路地図情報構築処理と、運転者身体状態適合処理と、について説明する。
先ず、道路地図情報構築処理について説明する。
図５は、道路地図情報構築処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１は、骨格姿勢検出部３１での処理に対応し、体圧分布センサ１１で検出した体圧分布に応じて、運転者の骨格姿勢を検出する。すなわち、圧電素子の電圧信号をＡ／Ｄ変換し、着座部２２及び背もたれ部２３に対する荷重中心を算出する。そして、着座部２２及び背もたれ部２３の夫々に対する荷重中心から運転者の骨格姿勢を検出する。
【００３８】
続くステップＳ１０２は、身体状態推定部３２での処理に対応し、運転者の骨格姿勢に応じて、運転者の現時点の身体状態評価値を推定する。ここでは、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定する。
続くステップＳ１０３は、現在位置検出部３３での処理に対応し、ＧＰＳ受信機１２で受信した現在位置情報を検出する。
【００３９】
続くステップＳ１０４は、走行履歴記憶制御部３４での処理に対応し、現在位置に応じて記憶装置１４に記憶された走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値と、現在の身体状態評価値とを比較し、その差分を算出する。
続くステップＳ１０５では、走行履歴から参照した身体状態評価値と現在の評価値との差分が予め定めた閾値ｄよりも大きいか否かを判定する。ここで、差分が予め定めた閾値ｄ以下であるときには、走行履歴から参照した身体状態評価値を更新する必要はないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、差分が予め定めた閾値よりも大きいときには、走行履歴から参照した身体状態評価値を更新する必要があると判断してステップＳ１０６に移行する。
【００４０】
ステップＳ１０６では、走行履歴から参照した身体状態評価値を現在の身体状態評価値に更新してから所定のメインプログラムに復帰する。この走行履歴には、身体状態評価値、現在位置、及び時刻を、道路地図情報に対応付けしてあり、出発地点からの運転時間情報や走行距離情報、また天候情報も含まれている。また、運転者の体型や性別をデータ格納することも望ましい。
上記が、図５のフローチャートに基づく道路地図情報構築処理の説明である。
【００４１】
次に、運転者身体状態適合処理について説明する。
図６は、運転者身体状態適合処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ２０１は、骨格姿勢検出部３１での処理に対応し、体圧分布センサ１１で検出した体圧分布に応じて、運転者の骨格姿勢を検出する。すなわち、圧電素子の電圧信号をＡ／Ｄ変換し、着座部２２及び背もたれ部２３に対する荷重中心を算出する。そして、着座部２２及び背もたれ部２３の夫々に対する荷重中心から運転者の骨格姿勢を検出する。
【００４２】
続くステップＳ２０２は、身体状態推定部３２での処理に対応し、運転者の骨格姿勢に応じて、運転者の現時点の身体状態評価値を推定する。ここでは、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定する。
続くステップＳ２０３は、現在位置検出部３３での処理に対応し、ＧＰＳ受信機１２で受信した現在位置情報を検出する。
【００４３】
続くステップＳ２０４は、変化兆候推定部３５での処理に対応し、自車両の現在位置に応じて記憶装置１４に記憶された走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値と、身体状態推定部３２で推定した身体状態評価値とを比較する。そして、誘導先の走行履歴を検索し、運転時間、走行距離、時刻、場所、道路形状等に応じて、予め定めた時間後の姿勢崩れを推定し、そのときに腰痛発症の兆候又は身体疲労の兆候があるか否かを推定する。
【００４４】
続くステップＳ２０５では、腰痛発祥の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があるか否かを判定する。ここで、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候がないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があるときにはステップＳ２０６に移行する。
【００４５】
ステップＳ２０６は、推定結果伝達制御部３６での処理に対応し、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があることを、ディスプレイ１５及びスピーカ１６を介して運転者に伝達する。これにより、運転者に骨格姿勢を意識させ、適正な骨格姿勢を促す。このとき、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を軽減するために、どのように骨格姿勢を改善すべきか具体的なアドバイスを提供してもよい。
続くステップＳ２０７は、駆動制御部３７での処理に対応し、腰部における骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために前述した調整機器１７を駆動制御してから所定のメインプログラムに復帰する。このとき、調整機器１７のどれを選ぶか、どの程度の制御を実行するかは、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候の度合によって決定する。
上記が、図６のフローチャートに基づく運転者身体状態適合処理の説明である。
【００４６】
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
運転者に対して道路状況に応じた一律の運転姿勢を促しても、それが運転者の身体状態に適合するとは限らない。そこで、運転者の身体状態を予測し、事前の対策によって腰痛や筋疲労を緩和させることが望まれる。
【００４７】
本実施形態では、体圧分布センサ１１で検出した体圧分布に応じて、運転者の骨格姿勢を検出し（ステップＳ１０１）、その骨格姿勢に応じて、運転者の現時点の身体状態評価値を推定する（ステップＳ１０２）。そして、現在位置に応じて記憶装置１４に記憶された走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値と、現在の身体状態評価値とを比較し、その差分を算出する（ステップＳ１０４）。そして、走行履歴から参照した身体状態評価値と現在の評価値との差分が予め定めた閾値ｄよりも大きいときに（ステップＳ１０５の判定が“Yes”）、走行履歴から参照した身体状態評価値を現在の身体状態評価値に更新する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
このように、身体状態評価値を道路地図情報に対応付けして記録することで、以後、同じルートを走行するときに、過去に走行したときの身体状態評価値を参照することができる。また、同じルートを走行する度に、その走行履歴を記憶するのではなく、身体状態評価値が大きく変化したときに、過去の身体状態評価値を更新するだけなので、データ容量が増大することを抑制できる。
【００４９】
こうして記憶された過去の身体状態評価値と、今回走行している現時点での身体状態評価値とを比較するときに、腰痛発症の兆候又は身体疲労の兆候を事前に予測することが可能となる。すなわち、過去に走行したときの身体状態評価値と現在の身体評価値とを比較し、予め定めた時間（１０分）後の姿勢崩れを推定し、そのときに腰痛発症の兆候又は身体疲労の兆候があるか否かを推定する（ステップＳ２０４）。
【００５０】
そして、腰痛発症の兆候又は身体疲労の兆候があると事前に予測されたときに（ステップＳ２０５の判定が“Yes”）、予測した腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を運転者に伝達する（ステップＳ２０６）。これにより、運転者は事前の対策を講じることできるようになり、腰痛や筋疲労の緩和を図ることができる。
【００５１】
また、腰部における骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために各種調整機器１７を駆動制御する。すなわち、運転席バイブレータを作動させたり、運転席パワーシートのシートポジションを調整することにより、骨格姿勢を正すよう運転者に促し、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図ることができる。また、エアコンディショナ、パワーウィンドウ、サンルーフ、アロマディフューザ、空気清浄機、加湿器、オーディオ等を適宜作動させることで、リラックス効果、及びリフレッシュ効果によって、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図ることができる。
【００５２】
《変形例１》
本実施形態では、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があることを運転者に伝達するタイミングと、骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために調整機器１７を作動させるタイミングとを同一にしているが、これに限定されるものではない。例えば、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候がまだ少ないときに、その旨を運転者に伝達し、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候が大きくなってきたときに、骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために調整機器１７を作動させてもよい。
【００５３】
すなわち、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候が相対的に少ないと判断したときには、その旨を運転者に伝達するだけに留める。一方、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候が相対的に大きくなってきたと判断したときには、その旨を運転者に伝達すると共に、骨格負荷及び筋疲労の軽減を促進するために調整機器１７を作動させる。
このように、多段的に制御内容を調整することで、運転者の身体状態に適ったきめ細かい制御を実行することができる。
【００５４】
《応用例１》
本実施形態では、走行履歴から参照した身体情報評価値と現在の身体状態評価値との比較により、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があることを把握しているが、運転者自身からの申告によって腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を把握してもよい。例えば、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があると推定したときに、調整機器１７を駆動する前に、先ず腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候があるか否かを、ディスプレイ１５やスピーカ１６を介して運転者に尋ね、それに対する運転者の返答を、ディスプレイ１５に対するタッチ操作から受け付ける。
【００５５】
そして、運転者自身からの申告によって腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候の有無について把握できたら、変化兆候推定部３５による推定結果と比較し、合致していれば以降の処理を継続して行う。仮に、運転者の申告と変化兆候推定部３５による推定結果とが合致していないときには、変化兆候推定部３５の推定結果を取り消し、運転者の申告内容に更新する。この場合は、運転者の申告と変化兆候推定部３５による推定結果とが合致する方向に閾値ｔｈを補正するなどして、以降の推定精度の向上を図る。
このように、運転者自身からの申告を制御に反映させることで、より運転者の身体状態に適合した制御を実行することができる。
【００５６】
以上より、骨格姿勢検出部３１での処理となるステップＳ１０１、Ｓ２０１の処理が「骨格姿勢検出手段」に対応し、身体状態推定部３２での処理となるステップＳ１０２、Ｓ２０２の処理が「身体状態推定手段」に対応する。また、現在位置検出部３３での処理となるステップＳ１０３、Ｓ２０３の処理が「現在位置検出手段」に対応し、走行履歴記憶制御部３４での処理となるステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が「走行履歴記憶手段」に対応する。また、変化兆候推定部３５での処理となるステップＳ２０４、Ｓ２０５の処理が「変化兆候推定手段」に対応し、推定結果伝達制御部３６での処理となるステップＳ２０６の処理が「推定結果伝達手段」に対応する。また、駆動制御部３７での処理となるステップＳ２０７の処理が「駆動制御手段」に対応する。
【００５７】
《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）本実施形態に係る運転者身体状態適合装置は、骨格姿勢検出部３１により、運転者の骨格姿勢を検出し、身体状態推定部３２により、骨格姿勢検出部３１で検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定する。そして、現在位置検出部３３により、自車両の現在位置を検出し、走行履歴記憶制御部３４により、身体状態推定部３２で推定した身体状態評価値、及び現在位置検出部３３で検出した現在位置を、自車両の走行履歴として記憶する。そして、変化兆候推定部３５により、現在位置検出部３３で検出した現在位置に応じて走行履歴記憶制御部３４で記憶した走行履歴を参照し、走行履歴として記憶された身体状態評価値、及び身体状態推定部３２で推定した身体状態評価値の比較により、運転者における腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があるか否かを推定する。そして、推定結果伝達制御部３６により、変化兆候推定部３５で腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、推定した結果を運転者に伝達する。
このように、運転者の身体状態評価値を走行履歴と対応付けて記憶しておき、その走行履歴を参照して現在位置に対応する過去の身体状態評価値と現在の身体状態評価値とを比較することで、腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を事前に予測することができる。また、予測した腰痛発症の兆候や身体疲労の兆候を運転者に伝達することで、運転者は事前の対策を講じることができるようになり、腰痛や筋疲労の緩和を図ることができる。
【００５８】
（２）本実施形態に係る運転者身体状態適合装置は、身体状態推定部３２により、身体状態評価値として、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を推定する。
このように、腰部骨格負荷及び筋疲労の時間的な累積値を指標とすることで、運転者の身体状態を正確に推定することができる。
【００５９】
（３）本実施形態に係る運転者身体状態適合装置は、駆動制御部３７により、変化兆候推定部３５で腰痛発症の兆候及び身体疲労の兆候の少なくとも一方があると推定したときに、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図るために予め定めた調整機器１７を駆動制御する。
このように、各種調整機器１７を作動させることで、腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図ることができる。
【００６０】
（４）本実施形態に係る運転者身体状態適合装置は、予め定めた調整機器１７として、運転席バイブレータ、運転席パワーシート、エアコンディショナ、パワーウィンドウ、サンルーフ、アロマディフューザ、空気清浄機、加湿器、オーディオの少なくとも一つを用いる。
このように、骨格姿勢を正すよう運転者に促す調整機器１７や、リラックス効果やリフレッシュ効果の高い調整機器１７を駆使することで、効果的に腰部骨格負荷及び筋疲労の軽減を図ることができる。
【００６１】
（５）本実施形態に係る道路地図情報構築方法は、運転者の骨格姿勢を検出すると共に、検出した骨格姿勢に応じて運転者の現時点の身体状態評価値を推定し、自車両の現在位置を検出し、推定した身体状態評価値及び検出した現在位置を、自車両の走行履歴として記憶することで、運転者の身体状態の情報を対応付けた道路地図情報を構築する。
このように、身体状態評価値を道路地図情報に対応付けして記録することで、以後、同じルートを走行するときに、過去に走行したときの身体状態評価値を容易に参照することができる。
【００６２】
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
【符号の説明】
【００６３】
１１  体圧分布センサ
１２  ＧＰＳ受信機
１３  道路交通情報受信機
１４  記憶装置
１５  ディスプレイ
１６  スピーカ
１７  調整機器
１８  コントローラ
２１  運転席
２２  着座部
２３  背もたれ部
３１  骨格姿勢検出部
３２  身体状態推定部
３３  現在位置検出部
３４  走行履歴記憶制御部
３５  変化兆候推定部
３６  推定結果伝達制御部
３７  駆動制御部
【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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【図６】
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