(57)【要約】【課題】快適かつ十分な覚醒効果を運転者に的確に呈示することで運転者の覚醒度を促進させ、居眠り運転の防止効果を高めることを課題とする。【解決手段】運転者に能動的な刺激をもたらし、かつ運転者に受動的な刺激となる冷風を呈示するエアコン１０３を作動させる運転者の左脚部の動作をセンサ１０１で検出し、このセンサ１０１で検出された運転者の動作がエアコン１０３を作動させる作動行為であるか否かを制御装置１０２で判定し、判定の結果作動行為である場合には、制御装置１０２の制御の下にエアコン１０３を作動させ、運転者に受動的な刺激の冷風を呈示し、かつ能動的な刺激となる左脚部の動作をもたらしめ、運転者を覚醒させて構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者に受動的な刺激を呈示する受動刺激呈示手段と、
運転者に能動的な刺激をもたらし、かつ前記受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動作を含む運転者の動作を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された運転者の動作が前記受動刺激呈示手段を作動させる作動行為であるか否かを判定し、判定の結果作動行為である場合には、前記受動刺激呈示手段を作動させ、運転者に受動的な刺激を呈示し、かつ能動的な刺激をもたらしめ、運転者を覚醒させる制御手段と
を有することを特徴とする居眠り運転防止装置。
【請求項２】
運転者が運転する車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記車両走行状態検出手段で検出された前記車両の走行状態に基づいて、前記受動刺激呈示手段による受動刺激の呈示を抑制する
ことを特徴とする請求項１に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項３】
運転者に能動的な刺激をもたらし、かつ前記受動刺激呈示手段を作動させる運転者の前記所定の体の動作は、運転者の脚部の所定の踏み込み動作である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項４】
運転者に能動的な刺激をもたらし、かつ前記受動刺激呈示手段を作動させる運転者の前記所定の体の動作は、運転者の腕部の所定の動作である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項５】
前記制御手段は、運転者の脚部または腕部の動作の時間、回数、動作力の少なくとも１つ以上に基づいて作動行為を判定すること
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項６】
前記制御手段は、運転者の脚部または腕部の動作の時間、回数、動作力の少なくとも１つ以上に基づいて作動行為を判定し、作動行為に応じて受動刺激の呈示内容を変える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項７】
前記検出手段は、運転者の脚部が置かれるフットレスト面に設置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項８】
前記検出手段は、運転者が着座する座席シートに設置されている
ことを特徴とする請求項３または４に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項９】
前記検出手段は、運転者の頭部を指示するヘッドレストに設置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の居眠り運転防止装置。
【請求項１０】
前記受動刺激呈示手段は、オートエアコンシステム、香り発生装置、カーオーディオシステム、高濃度酸素付加空気供給装置、運転者の座席シートに組み込まれた振動装置の少なくとも１つ以上からなる
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の居眠り運転防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者、船舶の操縦者、プラントや機械装置等のオペレータなどの居眠り状態を検出し、居眠り状態を検出した場合には覚醒を促して居眠り運転を防止する居眠り運転防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献に記載された技術では、運転者の覚醒度の低下が時間の経過に伴って変化する事実に基づき、心拍数データによる運転者の覚醒状態の判定と操舵角データによる運転者の覚醒度の判定とを相互に関連付けて行うことで、覚醒度の低下予兆後も車両の運転が継続されるような場合でも、きめ細かな覚醒度の判定を行い、運転者の覚醒度に応じて聴覚刺激、視覚刺激など受動的な刺激（警報）を呈示することで、運転中の覚醒度を維持するようにしている。このような技術を採用することで、運転者の個人差等に影響を受けることなく、覚醒度の低下に応じた居眠り防止の警報を段階的に発することができる。
【特許文献１】特開平６−１９７８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の技術では、運転者の覚醒度がやや低下した状態、即ち眠気を自覚し始めた時や、その眠気と葛藤している時の覚醒度レベルでは、受動的な刺激呈示の受容性が低いという問題があった。それは、運転者の覚醒度がやや低下した覚醒度レベルを検出して、音量や音質を変えた警報音を呈示しても、その覚醒度レベルでは運転者自身が眠いことをある程度自覚しているために、警報を呈示することにさほど意味はないと推測される場合もある。
【０００４】
また、この覚醒度レベルにおいて十分な覚醒効果が得られる刺激を呈示すると、運転者は煩わしく感じても、有難いと感じることは少ないものと推測される。このような懸念により、上記従来技術では、居眠り運転防止の警報を運転者に効果的に呈示していないおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、快適かつ十分な覚醒効果を運転者に的確に呈示することで運転者の覚醒度を促進させ、居眠り運転の防止効果を高めた居眠り運転防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、運転者に受動的な刺激を呈示する受動刺激呈示手段と、運転者に能動的な刺激をもたらし、かつ前記受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動作を含む運転者の動作を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された運転者の動作が前記受動刺激呈示手段を作動させる作動行為であるか否かを判定し、判定の結果作動行為である場合には、前記受動刺激呈示手段を作動させ、運転者に受動的な刺激を呈示し、かつ能動的な刺激をもたらしめ、運転者を覚醒させる制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転中の眠気を解消する受動的な刺激を得る際に、眠気を解消するのに適した体の動きを要求することで、体を動かす能動的な刺激と、体を動かした結果もたらされる受動的な刺激の相乗作用により、快適でかつ十分な覚醒効果を得ることができる。これにより、居眠り運転の防止効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
本発明の居眠り運転防止装置は、運転中の運転者の眠気を快適に解消する受動刺激呈示手段により呈示される受動的な刺激（エアコンによる冷風、香り、高濃度酸素空気、リズミカルな音楽、振動など）を運転者が欲して受動刺激呈示手段を作動させる際に、眠気を解消するのに適した運転者の体の動き（脚部、腕部の動き）を要求することで、運転者自ら能動的な刺激（体の動き）を得るシステム構成とし、このような構成を採用することで、運転者の体を動かす能動的な刺激と、体を動かした結果もたらされる受動的な刺激の相乗作用により、快適で、且つ十分な覚醒効果を運転者にもたらすことができる装置である。以下、この装置を実施例１〜実施例７の順に説明する。なお、実施例１〜実施例７に係わる図１〜図２４において、同符号が付与されて記載された構成要素は同一機能を有するものである。
【００１０】
図１〜図３は本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例１では、図１〜図３に示すように、上記受動刺激呈示手段をオートエアコンシステム（エアコン）１０３とし、運転者に能動的な刺激をもたらし、受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動きを左脚部の踏み込み運動としたものであり、運転者の脚部動作を検出する検出手段として機能し脚部の動きを検出するセンサ１０１と、制御装置１０２を備えて構成されている。
【００１１】
センサ１０１は、例えば図１に示す例ではフットレスト１０４の踏み込み面に取り付けられ、図２に示す例では運転者の座席シート１０５における脚部の上部が当接する部分に取り付けられ、図３に示す例では座席シート１０５の背もたれの部分に取り付けられ、それぞれ運転者の左脚部の踏み込み動作を検出し、得られた検出信号を制御装置１０２に与える。
【００１２】
制御装置１０２は、本装置の動作を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現される。制御装置１０２は、上記センサ１０１からの検出信号を読み込み、読み込んだ信号ならびに予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、受動刺激呈示手段に指令を送り、以下に説明する運転者に刺激を呈示して運転者の覚醒作用を制御する際に必要なすべての動作を統括管理して制御する。
【００１３】
制御装置１０２は、センサ１０１で得られた検出信号に基づいて、脚部の動きが予め設定された所定の動きであるか否かを判定する判定手段として機能する判定回路（図示せず）と、エアコン１０３のコントローラにオートエアコンの動作を制御する制御信号を送る制御信号送信回路（図示せず）を備えている。
【００１４】
次に、図４のフローチャートを参照して、この実施例１における所定の体の動きの誘導と、受動刺激呈示の動作の流れを説明する。
【００１５】
図４において、まず、センサ１０１で検出された検出信号に基づいて、予め設定された所定値Ａ以上の踏み込み力が、予め設定された所定時間Ｔ１以上継続したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。この判定基準値となる上記所定値Ａと所定時間Ｔ１とは、筋肉には速筋と遅筋という２種類の筋肉があり、このうち遅筋は身体のバランスや動きをコントロールするための多くの神経が脳とつながっており、下半身に多い遅筋の収縮が強い刺激となって脳に伝わるので脳の活性化が効果的に促進できるという知見に基づいて決定している。
【００１６】
判定の結果、運転者が乗車中に軽い（上記受動刺激を欲する程度の）眠気を感じ、快適な受動刺激を欲した時に、システムが要求する所定の体の動き、この実施例１では、図５(ａ)に示すように左脚部の筋肉５０１に力を入れ、フットレスト１０４を踏み続ける動き５０２が行われ、上記判定基準が満足された場合は、続いてエアコン１０３が既に作動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。これは、覚醒効果を狙った受動刺激として一時的に、エアコン１０３の制御に介入するが、その後介入前の状態に戻すための判定である。
【００１７】
判定の結果、エアコン１０３がＯＦＦの状態であると判定された場合は、エアコン１０３をＯＮにし（ステップＳ４０３）、エアコン１０３が既にＯＮの状態であると判定された場合は、エアコン使用フラグを立てる（ステップＳ４０４）。その後、エアコン１０３の動作を予め設定されたウォームアップモードのレベル１に切り替える（ステップＳ４０５）。
【００１８】
ウォームアップモードのレベル１は、図５（ｂ）に示すように、例えばエアコン１０３による送風５０３の吹き出し口をベンチレーターとし、設定温度を下げて冷風とし、風量が介入前より強く設定されている。
【００１９】
図４に戻って、その後エアコン１０３の冷風による受動刺激の呈示時間を管理するタイマーをスタートさせ（ステップＳ４０６）、タイマーにより計測された時間が予め設定された所定の呈示時間に達したか否かを判定する（ステップＳ４０７）。判定の結果、所定の呈示時間が経過したと判定された場合は、タイマーをストップしてリセットする（ステップＳ４０９）。その後、エアコン使用フラグが立っているか否かを判定し（ステップＳ４１０）、エアコン使用フラグが立っていない場合は、エアコン１０３をＯＦＦの状態に戻し（ステップＳ４１１）、エアコン使用フラグが立っている場合には、エアコン１０３をエアコン使用フラグを立てる前の動作モードに戻した後（ステップＳ４１２）、エアコン使用フラグを下ろし（ステップＳ４１３）、最初のステップＳ４０１に戻り一連の処理を繰り返し実行する。
【００２０】
一方、先のステップＳ４０７における判定の結果、所定の呈示時間が経過していないと判定された場合には、次いで図５（ａ）に示す筋肉５０１で踏み続ける動き５０２により生じる（検出される）踏み込み力よりも更に強い踏み込み力（図６（ａ）に示す筋肉６０１で踏み続ける動作６０２により生じる）で踏み込みが行われ、この踏み込みは、予め設定された所定値Ｂ以上の踏み込み力が、予め設定された所定時間Ｔ２以上継続したか否かを判定する（ステップＳ４０８）。
【００２１】
判定の結果、上記要件を満足していない場合には先のステップＳ４０７に戻る一方、満足された場合には、図６（ｂ）に示すように、エアコン１０３から吹き出される送風６０３の設定温度をさらに下げたり、風量を増量するウォームアップモードをレベル２に切り替える（ステップＳ４１４）。
【００２２】
なお、この実施例１では、説明を簡素化するために、ウォームアップモードをモード１とモード２の２段階での切り替え例で説明したが、踏み込み力や踏み込み継続時間に応じた多段階制御とするようにしてもよい。このように、踏力や踏み込み時間に応じて受動刺激の強度を制御することは、人間の習慣的な動きに対するフィードバック量（受動刺激量）の期待度にも一致するので、より自然なかたちで運転者の体の動きを誘導することができる。
【００２３】
その後、タイマーのリセットと再スタートを行い（ステップＳ４１５）、運転者の好みによって調整された設定温度、風量での刺激呈示を新たに所定時間行えるようにするため、先のステップＳ４０７とステップＳ４０９と同様の処理を順次実行した後（ステップＳ４１６、Ｓ４１７）、先のステップＳ４１０に示す処理を実行する。
【００２４】
以上説明したように、この実施例１においては、運転者が眠気を催して覚醒を促す受動的な刺激を得る際に、運転者に対して能動的な刺激を要求することで、両刺激により運転者の覚醒効果が高められ、快適でかつ十分な覚醒効果を得ることができる。これにより、運転者の居眠り運転を防止する効果を向上することが可能となる。
【００２５】
受動刺激を得る運転者の動作を脚部の動きとすることで、自発的な脚の運動（能動刺激）により大きな覚醒効果を得ることができる。
【００２６】
受動刺激を得る際の脚部の動作を動作時間に基づいて判定することで、判定精度を高めることが可能となる。
【００２７】
受動刺激を得る際の脚部の動作の動作時間に基づいて、受動刺激の呈示内容を変えることで、より多彩な方法で受動刺激を呈示することができ、覚醒効果を向上させることができる。
【００２８】
脚部の動きを検出するセンサ１０１の取り付け部をフットレスト面としたので、能動刺激が得られる脚部の動きを簡便な方法で確実に検出することができる。あるいは、脚部の動きを検出するセンサ１０１の取り付け部を座席シート１０５としたので、脚部でも特に大きな大腿筋を動かしていることを精度良く検出することができる。もしくは、脚部の動きを検出するセンサ１０１の取り付け部を座席シートの背もたれの部分としたので、能動刺激が得られる脚部の動きを検出すると同時に、覚醒度低下時によく見られる運転姿勢の崩れを矯正することができる。
【実施例２】
【００２９】
図７は本発明の実施例２に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例２の特徴とするところは、先の実施例１に比べて、上記受動刺激呈示手段をオートエアコンシステム（エアコン）１０３に代えてカーオーディオ（システム）７０１とし、
運転者に能動的な刺激をもたらし、受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動きを左脚部の踏み込み運動としたものであり、他は実施例１と同様である。
【００３０】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、上記構成における所定の体の動きの誘導と、受動刺激呈示の動作の流れを説明する。
【００３１】
図８において、センサ１０１で検出された検出信号に基づいて、所定テンポのリズム運動が行われているか否かを判定する（ステップＳ８０１）。運転者が軽い眠気を感じ、好みのリズミカルな音楽を聞くという受動刺激を欲した時に、システムが要求する所定テンポのリズム運動とは、この実施例２では、図９（ａ）に示すように左脚部の筋肉９０１に力を入れ、左足の爪先部をフットレスト１０４を断続的に打ち付ける動き９０２として予め設定する。
【００３２】
図８に戻って、このようなリズム運動が行われた場合には、オーディオ７０１が作動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ８０２）。これは、覚醒効果を狙った受動刺激として一楽曲を再生することを想定しているので、その後受動刺激を呈示する前のオーディオ状態に戻すための判定である。オーディオ７０１がＯＦＦの状態であると判定された場合は、オーディオ７０１をＯＮにする一方（ステップＳ８０３）、オーディオ７０１が既にＯＮの状態であると判定された場合には、カーオーディオ使用フラグを立てる（ステップＳ８０４）。その後、所定テンポの楽曲を選定し（ステップＳ８０５）、図９（ｂ）に示すように選定した楽曲９０３を再生する（ステップＳ８０６）。
【００３３】
ここで、楽曲の所定テンポとは、先のステップＳ８０１の判定基準でもあるが、その楽曲を聴いていると気分が高揚する（ワクワクする）ようなリズミカルなものが選定対象となり、予め設定される。また、事前に高揚感を感じる楽曲を、運転者の好みで複数曲設定しておいて、その中から選定されるようにしてもよい。
【００３４】
次に、選定した楽曲が再生中か否かを判定する（ステップＳ８０７）。判定の結果、選定した楽曲の再生が終了していると判定された場合は、続いてオーディオ使用フラグが立っているか否かを判定し（ステップＳ８１０）、オーディオ使用フラグが立っていない場合は、オーディオ７０１をＯＦＦの状態に戻す一方（ステップＳ８１１）、オーディオ使用フラグが立っている場合には、オーディオ７０１を受動刺激の呈示前の動作モードに切り替え（ステップＳ８１２）、オーディオ使用フラグを下ろす（ステップＳ８１３）。
【００３５】
一方、先のステップＳ８０７で選定した楽曲の再生中に、図１０（ａ）に示す筋肉１００１で踏み続ける動き１００２が行われて踏み込み力がセンサ１０１で検出された場合には、予め設定された所定値以上の踏み込み力が、予め設定された所定時間以上継続したか否かを判定する（ステップＳ８０８）。判定の結果、上記要件が満足されている場合には、図１０（ｂ）に示すように、オーディオ７０１の再生音量１００３を上げる（ステップＳ８０９）。このように、この実施例２においても、先の実施例１と同様に、踏力や踏み込み時間に応じて受動刺激の強度を制御することは、人間の習慣的な動きに対するフィードバック量（受動刺激量）の期待度にも一致するので、より自然なかたちで運転者の体の動きを誘導することができる。
【００３６】
以上説明したように、この実施例２においても先の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３７】
図１１は本発明の実施例３に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例３の特徴とするところは、先の実施例１に比べて、上記受動刺激呈示手段をオートエアコンシステム（エアコン）１０３に代えて、運転者の腰部に対応して座席シート１０５の背もたれの部分に配置されて運転者の腰部に振動刺激を与えるシートバイブレーションシステム（振動装置）１１０１とし、運転者に能動的な刺激をもたらし、受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動きを左脚部の踏み込み運動としたものであり、他は実施例１と同様である。
【００３８】
次に、図１２に示すフローチャートを参照して、上記構成における所定の体の動きの誘導と、受動刺激呈示の動作の流れを説明する。図１２において、まず、予め設定された所定値Ｃ以上の踏み込み力が発生したか否かを判定する（ステップＳ１２０１）。すなわち、運転者が腰部の疲れと軽い眠気を感じ、快適な受動刺激を欲した時に、システムが要求する所定の体の動き、この実施例３では、図１３（ａ）に示すように左脚部の筋肉１３０１に力を入れてフットレスト１０４を踏み続ける動き１３０２を行ったか否かを判定する。
【００３９】
判定の結果、上記動作が行われた場合には、振動装置１１０１を作動させて運転者の腰部に受動刺激を与える（ステップＳ１２０２）。この時、図１３（ａ）に示すように左脚部の踏み込み動作によって運転者の腰部が符号１３０３に示すように後退してシートバックに押し付けられ、運転者の腰部が振動装置１１０１に密着する。これにより、図１３（ｂ）に示すように腰部への振動刺激（マッサージ効果）１３０５を高めることができる。また、運転者が疲れや眠気によって運転姿勢が崩れている場合には、正しい運転姿勢への矯正効果も期待できる。
【００４０】
その後、踏み込み力が予め設定された所定値Ｄ以下の踏み込み力に低下したか否かを判定する（ステップＳ１２０３）。判定の結果、低下していない場合には振動装置１１０１の作動を継続する一方、運転者が振動によるマッサージ効果に満足して左脚部の踏み込み力を弱め、踏み込み力が低下した場合には振動装置１１０１の作動を停止して、運転者への受動刺激の呈示を解除する（ステップＳ１２０４）。
【００４１】
以上説明したように、この実施例２においても先の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４２】
図１４は本発明の実施例４に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例４の特徴とするところは、先の実施例１に比べて、上記受動刺激呈示手段をオートエアコンシステム（エアコン）１０３に加えて、先の実施例２で用いたカーオーディオシステム（オーディオ）７０１、先の実施例３で用いたシートバイブレーションシステム（振動装置）１１０１、予め用意された香りを発生してベンチダクト１４０３から車内に供給する香り発生装置１４０１、高濃度の酸素を吹き出し空気に付加してベンチダクト１４０３から車内に供給する高濃度酸素付加空気供給装置１４０２の複数とし、これら複数の受動刺激呈示手段を切り換えたり組み合わせたりして受動刺激を運転者に呈示し、運転者に能動的な刺激をもたらし、受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動きを左脚部の踏み込み運動としたものであり、他は実施例１と同様である。
【００４３】
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、上記構成における受動刺激呈示の動作の流れを説明する。図１５において、まず、運転者が軽い眠気を感じ、その眠気を解消するのに何らかの受動刺激を欲した時に、システムが要求する予め設定された所定の体の動きを行ったか否かを判定する（ステップＳ１５０１）。この所定の体の動きとは、この実施例４では予め設定された所定値以上の踏み込み力で所定時間以上継続してフットレスト１０４を踏み込む動作である。判定の結果、所定値以上の踏み込み力が所定時間以上継続した場合には、予め指定されたウォームアップモードの上記受動刺激呈示手段が作動する（ステップＳ１５０２）。
【００４４】
ここで、図１６を参照して上記指定のウォームアップモードについて具体的に説明する。モード１〜モード１０は、図１６に示すような受動刺激呈示手段の組み合わせとして設定され、モード１は例えば楽曲１、エアコン１０３の風量は弱、設定温度は高めとし、モード２はモード１に加えて高濃度酸素とペパーミントの香りを付加させたものとして予め設定しておく。なお、ウォームアップモードの設定数や組み合わせ方は、運転者の好みにより自由に設定できるようにすることで、更に運転者にとって受容性の高いシステムにすることができる。
【００４５】
図１５に戻って、次に、先のステップＳ１５０１で踏み込み運動が判定される毎に、図１６に示すウォームアップモードをインクリメントして（ステップＳ１５０３）、刺激の呈示内容を変更する。その後、設定されたウォームアップモードが最後までインクリメントされたか否かを判定し（ステップＳ１５０４）、設定された最後のモードであると判定された場合には、ウォームアップモードを最初のモード１に戻す（ステップＳ１５０５）。
【００４６】
なお、制御装置１０２にウォームアップモードをランダムに選定する機能を付加することで、図１５のステップＳ１５０３〜ステップＳ１５０５で示す処理を実行する代わりに、図１７のフローチャートのステップＳ１７０１に示すように、ウォームアップモードをランダムに選定するようにすれば、刺激呈示の意外性という面での覚醒効果を期待することができる。
【００４７】
次に、図１８、図１９を参照して、この実施例４の変形例について説明する。この変形例の特徴とするところは、運転者に能動的な刺激をもたらす動きを数種類設定し、その動きに応じて受動刺激呈示方法を変更するようにしたことにある。図１８、１９では、図の下部に能動刺激として運転者に要求する左脚部の動きによる踏力を縦軸に、経過時間を横軸に記載している。また、同図の上部に左脚部の運動の結果、呈示される受動刺激の動作状態を記載している。
【００４８】
この図１８、図１９を参照して具体的な動作の流れを説明する。図１８では、運転者が予め設定された所定の踏力Ｐ１以上で予め設定された所定のテンポのリズム運動を予め設定された所定の時間Ｔｒ継続することによって、受動刺激としてリズミカルな楽曲１８０１が再生される。
【００４９】
その後、運転者が所定の踏力Ｐ２（＞Ｐ１）で、所定時間Ｔａ（＜Ｔｒ）以上に亘って踏み込み動作を継続すると、エアコン１０３を作動させ（図１８の符号１８０２）冷風が送り出される。その際に、運転者がさらに強い冷風刺激を欲すれば、エアコン作動中に、上記踏力Ｐ２を越える踏力で所定の時間Ｔａｆ継続して踏み込み運動を行えば、エアコン１０３の風量をさらに増量しかつ設定温度をさらに下げ、更に強い刺激を呈示する。
【００５０】
一方、図１９では、運転者が所定の踏力Ｐ２以上で所定の時間Ｔａ以上に亘って踏み込みを運動を継続すると、エアコン１０３を作動させ（図１９の符号１９０１）冷風が送り出される。その際に、運転者が冷風による刺激ではなく、振動装置１１０１による振動刺激を欲している場合は、踏力を一旦弱めることなく、更に強い踏力Ｐ３（＞Ｐ２）で踏み込みを行い、その踏力Ｐ３を維持している予め設定された所定の時間Ｔｂにおいて振動装置１１０１による振動刺激１９０２を呈示する。
【００５１】
その後、運転者が音楽による受動刺激を欲すれば、予め設定された所定の踏力Ｐ１以上で予め設定された所定のテンポのリズム運動を予め設定された所定の時間Ｔｒ継続することによって、受動刺激としてリズミカルな楽曲１９０３が再生される。
【００５２】
このように、実施例４ならびにその変形例では、複数の受動刺激呈示手段を設けて、複数の異なる受動刺激を呈示可能とすることで、より快適に覚醒効果を与えることができる。また、能動刺激効果のある体の動きと、複数の受動刺激の呈示手段を組み合わせることによって、より快適で、かつ高い覚醒効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５３】
図２０は本発明の実施例５に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例５の特徴とするところは、先の実施例１に比べて、運転者に能動的な刺激をもたらし、受動刺激呈示手段を作動させる運転者の所定の体の動きを左脚部の踏み込み運動に代えて両腕部のハンドル２００２側への押し込み動作としたものであり、他は実施例１と同様である。
【００５４】
図２０において、この実施例５では、先の実施例１に示すセンサ１０１に代えて、運転者の両腕部の動きを検出する検出手段として機能するセンサ２００１を座席シート１０５の背もたれ部分に設け、このセンサ２００１で両腕部の動作が検出され、検出結果が制御装置１０２に与えられ、制御装置１０２は、センサ２００１で検出された両腕部の動作が受動刺激呈示手段を作動させる予め設定された押し込み動作であるか否かを判定し、設定された動作であると判定された場合には、エアコン１０３を作動させる。
【００５５】
このような構成において、運転席を上部から見た図２１（ａ）に示すように、運転者が両腕でハンドル２００２を押し込む動作２１０１を継続して行うと、その反作用で運転者の体が座席シート１０５の背もたれ部分に押しつけられ、これがセンサ２００１で検出され、同図（ｂ）に示すように、エアコン１０３から運転者に冷風２１０２が送り出される。
【００５６】
以上説明したように、この実施例５においても先の実施例１と同様の効果を得ることができることに加えて、より多彩な体の動きを要求することで、能動的刺激のマンネリ化を防止することができる。
【実施例６】
【００５７】
図２２は本発明の実施例６に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。この実施例６の特徴とするところは、先の実施例５に比べて、運転者に能動的な刺激をもたらす運転者の所定の体の動きを両腕部のハンドル側への押し込み運動に代えて、両腕部のヘッドレスト抱え込み運動としたものであり、他は実施例５と同様である。
【００５８】
図２２において、この実施例６では、先の実施例５に示すセンサ２００１に代えて、運転者の両腕部の動きを検出する検出手段として機能するセンサ２２０１をヘッドレスト２２０２に設け、このセンサ２２０１で両腕部の動作が検出され、検出結果が制御装置１０２に与えられ、制御装置１０２は、センサ２２０１で検出された両腕部の動作が受動刺激呈示手段を作動させる予め設定されたヘッドレスト抱え込み動作であるか否かを判定し、設定された動作であると判定された場合には、エアコン１０３を作動させる。
【００５９】
このような構成において、運転席を上部から見た図２３（ａ）に示すように、運転者が両腕でヘッドレスト２２０２を抱え込む動作２３０１を継続して行うと、この動作がセンサ２２０１で検出され、同図（ｂ）に示すように、エアコン１０３から運転者に冷風２３０２が送り出される。
【００６０】
以上説明したように、この実施例６においても先の実施例５と同様の効果を得ることが
できる。
【実施例７】
【００６１】
次に、この発明の実施例７について説明する。この実施例７の特徴とするところは、先の実施例１〜実施例６で説明した脚部の動きを検出するセンサ、腕部の動きを検出するセンサ、ならびに複数の受動刺激呈示手段に加えて、車両の走行状態を検出する手段、ならびに受動刺激抑制手段を設け、運転者が明らかに覚醒効果を求めていないと推定される運転状況においての受動刺激の誤呈示を防止するようにしたことにある。なお、受動的な刺激を要求する際の運転者の能動的な刺激、ならびに受動刺激の呈示方法は、先の実施例１〜６のいずれか１つの実施例と同様である。
【００６２】
図２４はこの実施例７に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。図２４において、この装置は、運転者の脚部の動きを検出する手段と、腕部の動きを検出する手段と、複数の受動刺激呈示手段と、車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、脚部または腕部の動きを検出する検出手段で検出された脚部または腕部の動きが所定の動きであるか否かを判定した結果、ならびに車両の走行状態に基づいて複数の受動刺激呈示手段の動作を制御する制御装置２４０６を備えて構成されている。
【００６３】
運転者の脚部の動きを検出する手段として機能する脚部の動き検出センサ２４０１は、例えば先の実施例１で説明したセンサ１０１で構成され、運転者の腕部の動きを検出する手段として機能する腕部の動き検出センサ２４０２は、例えば先の実施例５で説明したセンサ２００１で構成される。
【００６４】
複数の受動刺激呈示手段は、それぞれ先の実施例１〜６で触れたオートエアコンシステム（エアコン）１０３、カーオーディオシステム７０１、シートバイブレーションシステム（振動装置）１１０１、香り発生装置１４０１、高濃度酸素付加空気供給装置１４０２で構成されている。
【００６５】
車両走行状態検出手段は、車速を検出する車速センサ２４０３、舵角を検出する舵角センサ２４０４、ならびに地図情報を備えて経路案内等を行うナビゲーションシステム２４０５で構成され、これらにより検出された検出結果は制御装置２４０６に与えられる。
【００６６】
制御装置２４０６は、先の実施例１〜６で説明した制御装置１０２が備えている機能に加えて、車両走行状態検出手段で検出された検出結果に基づいて、パーキングや信号待ち等の車両停止状態、渋滞走行、高速道路走行等の車両走行状態を検出し、これらの検出結果ならびにセンサ２４０１、２４０２で検出された検出結果により判定された判定結果に基づいて、複数の受動刺激呈示手段の動作を制御する。
【００６７】
次に、図２５に示すフローチャートを参照して、上記構成における受動刺激呈示の抑制、抑制解除の動作を説明する。図２５において、まず、車速センサ２４０３やナビゲーションシステム２４０５を用いて車両停止状態か否かを判定する（ステップＳ２５０１）。判定の結果、車両が停止状態にないと判定された場合は、腕部の動き検出センサ２４０２で腕部の動きが検出された場合であっても受動刺激の呈示抑制を行う（ステップＳ２５０４）。これは、車両走行中において両腕は、常に如何なる変化にも対応できるようにハンドルを両手で保持している必要があるため、両腕による運動を誘導することを抑制している。
【００６８】
続いて、車両走行状態検出手段の検出結果に基づいて車両が渋滞路を走行しているか否かを判定し（ステップＳ２５０５）、判定の結果、渋滞路を走行していないと判定された場合には、引き続いて高速道路を制限速度内のほぼ一定の速度で単調に走行しているか否かを判定する（ステップＳ２５０６）。判定の結果、高速道路を単調に走行していないと判定された場合には、脚部の動き検出センサ２４０２で脚部の動きが検出された場合であっても、受動刺激の呈示も抑制する（ステップＳ２５０７）。これは、単調な走行以外の走行では、脚部は常に如何なる変化にも対応できるように動作可能な状態に保持している必要があるため、脚部による運動を誘導することを抑制している。
【００６９】
一方、先のステップＳ２５０１でパーキングや、信号待ち等で比較的長い時間、車両が停止状態にあると判定された場合は、腕部、脚部の両方の動き検出による受動刺激の呈示抑制を解除し（ステップＳ２５０２、Ｓ２５０３）、また先のステップＳ２５０５、ステップＳ２５０６で渋滞走行中または単調な高速走行中であると判定された場合は、脚部の動き検出による受動刺激の呈示抑制を解除する（ステップＳ２５０３）。
【００７０】
以上説明したように、この実施例７においては、先の実施例１〜６のいずれかの実施例で得られる効果に加えて、車両の走行状態に基づいて、運転者が覚醒効果を得ようとしている状況を推定し、その状況下に限定して刺激を呈示することが可能となり、運転者に的確に刺激を呈示することができる。
【００７１】
以上説明した実施例１〜７においては、所定の体の動きにより覚醒効果を得ているが、実験データを示す図２６，図２７を参照して、所定の体の動きと覚醒度維持効果との相関関係について説明する。
【００７２】
図２６、図２７は、台上実験において被験者に集中力を必要とする割には、覚醒度低下を招き易いタスクを行わせ、その間における覚醒度レベルの変化を調べたものである。覚醒度レベルは、相関が高いことが確認されている閉眼率の変化（覚醒度が低下すると大きくなる）を用いて評価基準とした。
【００７３】
図２６ならびに図２７は、横軸の▲マークで示す経過時間でタスク成績が下がったときに、図２６は所定の体の動きとして左足で車両のフットレストを１０ｋｇｆ程度の踏力で、約１秒間程度の踏み込み運動をさせたもので、図２７は同条件において、車両のエアコンのスイッチを入れる等の単なるスイッチ操作を模擬した動きをさせた場合の閉眼率の変化を表したものである。
【００７４】
このような実験結果においては、被験者に所定の動きを要求し誘導できれば、大きな覚醒効果があることが分かる。この実験例は、体の動きによる能動刺激として覚醒効果が大きい一例を示したものであり、この実験データは実施日は異なるものの、同一被験者、同一時間帯において行い、その効果を比較したものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係る作用の様子を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る他の作用の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例２に係る作用の様子を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る他の作用の様子を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係る作用の様子を示す図である。
【図１４】本発明の実施例４に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施例４に係る動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施例４に係るウォームアップモードの組み合わせ例を示す図である。
【図１７】本発明の実施例４に係る他の動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例４の変形例に係る能動的刺激と受動的刺激との関係を示す図である。
【図１９】本発明の実施例４の変形例に係る能動的刺激と受動的刺激との他の関係を示す図である。
【図２０】本発明の実施例５に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施例５に係る作用の様子を示す図である。
【図２２】本発明の実施例６に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図２３】本発明の実施例６に係る作用の様子を示す図である。
【図２４】本発明の実施例７に係る居眠り運転防止装置の構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施例７に係る動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】本発明に係る運転者の所定の体の動きと覚醒度変化との関係の実験結果を示す図である。
【図２７】本発明に係る運転者の所定の体の動きと覚醒度変化との関係の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１、２００１，２２０１…センサ
１０２，２４０６…制御装置
１０３…オートエアコンシステム
１０４…フットレスト
１０５…座席シート
７０１…カーオーディオシステム
１１０１…振動装置
１４０１…香り発生装置
１４０２…高濃度酸素付加空気供給装置
１４０３…ベンチダクト
２００２…ハンドル
２２０２…ヘッドレスト
２４０１…脚部の動き検出センサ
２４０２…腕部の動き検出センサ
２４０３…車速センサ
２４０４…舵角センサ
２４０５…ナビゲーションシステム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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