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課題

運転手が異常な状態にある場合に、その異常の程度に応じた処置を行うことで車両を安全に走行させる。

解決手段

運転手状態判定装置1は、車両の運転手の生命徴候を検出する生命徴候検出部11と、生命徴候検出部11の検出結果に基づいて運転手の状態を判定する判定制御部10とを備える。生命徴候検出部11は、運転手の顔画像を検出する顔画像センサ12と、運転手の脈拍数を検出する脈拍センサ13とを含んでいる。判定制御部10は、顔画像センサ12が検出した顔画像に基づいて、運転手の瞬目まばたき)または視線移動が所定時間以上ないと判定した場合に、脈拍センサ13が検出した脈拍数が正常範囲にあれば、警報装置2に警報を行わせる。脈拍数が異常範囲にあれば、運転手が異常状態にあるという異常通知、または車両の運転手動運転から自動運転切り替え切替指令を、車両制御装置3に送信する。

概要

背景

車両事故を未然に防止するために、車両の運転手の状態を検出する技術や、該検出結果に基づいて車両を制御する技術が、たとえば特許文献1〜6に開示されている。

特許文献1では、撮影手段により撮影した運転手の顔の画像から、その顔の変化の特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて運転手の眠気を検出する。顔の変化の特徴量として、、目、瞼、またはこれらの近傍の顔表面の、長さ、位置、または変化が抽出される。

特許文献2では、遠赤外カメラにより運転手の顔表面の温度分布を表す遠赤外画像を撮影し、所定期間に撮影された遠赤外画像に基づいて、運転手のや口を抽出して呼吸状態を検出したり、目を抽出して瞬目まばたき)状態を検出したりする。そして、その呼吸状態または瞬目状態の変化に基づいて、運転手の漫然、居眠り、または発作などの異常を検出する。

特許文献3では、電波式の無変調ドップラーセンサにより運転手の動きを検知し、該センサの出力の位相変化に基づいて、運転手の生体信号を抽出する。また、そのセンサの出力の位相変化量積分値に基づいて、センサと運転手との推定距離を算出し、該推定距離に基づいて生体信号の信頼度を判定する。そして、信頼度が低い場合は、生体信号の出力を停止する。

特許文献4では、生体状態検出手段により運転手の心拍数を検出し、該心拍数の上昇率に応じて車両のアクセルブレーキ応答性を変化させる。

特許文献5では、運転手の心拍数を心拍数計測器により計測し、該心拍数の継続上昇を心拍継続上昇検出部により検出する。また、運転手の瞬目を瞬目検出器により検出し、該瞬目の間隔が必要以上に長いかどうかを長瞬目間隔検出部により検出する。そして、心拍継続上昇検出部と長瞬目間隔検出部の検出結果に基づいて、運転手が危険感を認識している状態にあるかどうかを判定し、該認識状態にあればアクセル、ブレーキ、またはステアリングなどを制御する。

特許文献6では、画像取込装置により取り込んだ運転手の画像を、画像処理装置により画像解析することにより、運転手の生命徴候を判定する。運転手の生命徴候としては、脈拍数呼吸数心臓の圧送能力血圧血中酸素濃度自律身体機能などがある。そして、生命徴候の値が所定値から逸脱した場合に、アシスト装置の機能を作動させる。アシスト装置の機能としては、車両の操舵装置制動装置ドライブトレイン警告装置、または快適性や緊急通報にかかわる車載機器などがある。

また、たとえば特許文献6に開示されているように、運転手がハンドルやブレーキなどの手動運転操作装置を操作することにより車両を運転する手動運転と、車両制御装置が車両の走行自動制御する自動運転とに、切り替え可能な車両がある。

概要

運転手が異常な状態にある場合に、その異常の程度に応じた処置を行うことで車両を安全に走行させる。運転手状態判定装置1は、車両の運転手の生命徴候を検出する生命徴候検出部11と、生命徴候検出部11の検出結果に基づいて運転手の状態を判定する判定制御部10とを備える。生命徴候検出部11は、運転手の顔画像を検出する顔画像センサ12と、運転手の脈拍数を検出する脈拍センサ13とを含んでいる。判定制御部10は、顔画像センサ12が検出した顔画像に基づいて、運転手の瞬目(まばたき)または視線移動が所定時間以上ないと判定した場合に、脈拍センサ13が検出した脈拍数が正常範囲にあれば、警報装置2に警報を行わせる。脈拍数が異常範囲にあれば、運転手が異常状態にあるという異常通知、または車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える切替指令を、車両制御装置3に送信する。

目的

本発明の課題は、運転手が異常な状態にある場合に、その異常の程度に応じた処置を行うことで車両を安全に走行させることができる、運転手状態判定装置および車両制御システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

車両の運転手生命徴候を検出する生命徴候検出部と、前記生命徴候検出部の検出結果に基づいて前記運転手の状態を判定する判定制御部と、を備えた運転手状態判定装置において、前記生命徴候検出部は、前記運転手の顔画像を検出する顔画像検出部と、前記運転手の生体信号を検出する生体信号検出部と、を含み、前記判定制御部は、前記顔画像検出部により検出された前記顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ前記生体信号検出部により検出された前記生体信号に基づく生体値が所定の正常範囲にあると判定したときは、前記車両に設けられた警報装置に警報を行わせ、前記顔画像検出部により検出された前記顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ前記生体値が所定の異常範囲にあると判定したときは、運転手が異常状態にあるという異常通知、または前記車両の運転手動運転から自動運転切り替え切替指令を、前記車両に設けられた車両制御装置に送信する、ことを特徴とする運転手状態判定装置。

請求項2

請求項1に記載の運転手状態判定装置において、前記判定制御部は、前記警報装置による警報が行われた後、運転手による手動運転操作が行われたか否かを監視し、前記警報の後、前記手動運転操作が所定時間以上ないと判定した場合、または、前記顔画像の所定部位の変動がさらに所定時間以上ないと判定した場合は、前記異常通知または前記切替指令を、前記車両制御装置に送信する、ことを特徴とする運転手状態判定装置。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の運転手状態判定装置において、前記顔画像の所定部位の変動は、前記運転手の目の瞬目または視線移動であり、前記生体値は、前記運転手の脈拍数である、ことを特徴とする運転手状態判定装置。

請求項4

車両の運転手の生命徴候を検出する生命徴候検出部、および、前記生命徴候検出部の検出結果に基づいて前記運転手の状態を判定する判定制御部、を有する運転手状態判定装置と、前記車両の走行を制御する車両制御装置と、警報を出力する警報装置と、を備えた車両制御システムであって、前記生命徴候検出部は、前記運転手の顔画像を検出する顔画像検出部と、前記運転手の生体信号を検出する生体信号検出部と、を含み、前記判定制御部が、前記顔画像検出部により検出された前記顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ前記生体信号検出部により検出された前記生体信号に基づく生体値が所定の正常範囲にあると判定した場合に、前記警報装置が警報を出力し、前記判定制御部が、前記顔画像検出部により検出された前記顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ前記生体信号検出部により検出された前記生体信号に基づく生体値が所定の異常範囲にあると判定した場合に、前記車両制御装置が前記車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える、ことを特徴とする車両制御システム。

請求項5

請求項4に記載の車両制御システムにおいて、前記車両を手動運転するために前記運転手が操作する手動運転操作装置をさらに備え、前記判定制御部が、前記警報装置から前記警報が出力された後、前記手動運転操作装置の操作が所定時間以上ないと判定した場合、または、前記顔画像の所定部位の変動がさらに所定時間以上ないと判定した場合は、前記車両制御装置が、前記車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える、ことを特徴とする車両制御システム。

請求項6

請求項4または請求項5に記載の車両制御システムにおいて、前記警報装置は、前記車両内の前記運転手に対して、目覚めを促す警報、または前記車両を自動運転することを告げる警報を行う車内警報部と、前記車両の外部に対して、異常を知らせる警報、または前記車両を自動運転することを告げる警報を行う車外警報部と、を有することを特徴とする車両制御システム。

請求項7

請求項6に記載の車両制御システムにおいて、前記判定制御部が、前記顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ前記生体値が所定の正常範囲にあると判定した場合に、前記車内警報部が警報を行い、前記車両制御装置が前記車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える直前に、前記車外警報部が警報を行う、ことを特徴とする車両制御システム。

技術分野

0001

本発明は、車両の運転手の状態を判定する運転手状態判定装置と、該運転手状態判定装置の判定結果に基づいて車両を制御する車両制御システムとに関する。

背景技術

0002

車両事故を未然に防止するために、車両の運転手の状態を検出する技術や、該検出結果に基づいて車両を制御する技術が、たとえば特許文献1〜6に開示されている。

0003

特許文献1では、撮影手段により撮影した運転手の顔の画像から、その顔の変化の特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて運転手の眠気を検出する。顔の変化の特徴量として、、目、瞼、またはこれらの近傍の顔表面の、長さ、位置、または変化が抽出される。

0004

特許文献2では、遠赤外カメラにより運転手の顔表面の温度分布を表す遠赤外画像を撮影し、所定期間に撮影された遠赤外画像に基づいて、運転手のや口を抽出して呼吸状態を検出したり、目を抽出して瞬目まばたき)状態を検出したりする。そして、その呼吸状態または瞬目状態の変化に基づいて、運転手の漫然、居眠り、または発作などの異常を検出する。

0005

特許文献3では、電波式の無変調ドップラーセンサにより運転手の動きを検知し、該センサの出力の位相変化に基づいて、運転手の生体信号を抽出する。また、そのセンサの出力の位相変化量積分値に基づいて、センサと運転手との推定距離を算出し、該推定距離に基づいて生体信号の信頼度を判定する。そして、信頼度が低い場合は、生体信号の出力を停止する。

0006

特許文献4では、生体状態検出手段により運転手の心拍数を検出し、該心拍数の上昇率に応じて車両のアクセルブレーキ応答性を変化させる。

0007

特許文献5では、運転手の心拍数を心拍数計測器により計測し、該心拍数の継続上昇を心拍継続上昇検出部により検出する。また、運転手の瞬目を瞬目検出器により検出し、該瞬目の間隔が必要以上に長いかどうかを長瞬目間隔検出部により検出する。そして、心拍継続上昇検出部と長瞬目間隔検出部の検出結果に基づいて、運転手が危険感を認識している状態にあるかどうかを判定し、該認識状態にあればアクセル、ブレーキ、またはステアリングなどを制御する。

0008

特許文献6では、画像取込装置により取り込んだ運転手の画像を、画像処理装置により画像解析することにより、運転手の生命徴候を判定する。運転手の生命徴候としては、脈拍数呼吸数心臓の圧送能力血圧血中酸素濃度自律身体機能などがある。そして、生命徴候の値が所定値から逸脱した場合に、アシスト装置の機能を作動させる。アシスト装置の機能としては、車両の操舵装置制動装置ドライブトレイン警告装置、または快適性や緊急通報にかかわる車載機器などがある。

0009

また、たとえば特許文献6に開示されているように、運転手がハンドルやブレーキなどの手動運転操作装置を操作することにより車両を運転する手動運転と、車両制御装置が車両の走行自動制御する自動運転とに、切り替え可能な車両がある。

先行技術

0010

特開2007−264785号公報
特開2016−57944号公報
特開2010−120493号公報
特開平5−112158号公報
特開2015−32005号公報
特表2014−518647号公報

発明が解決しようとする課題

0011

本発明の課題は、運転手が異常な状態にある場合に、その異常の程度に応じた処置を行うことで車両を安全に走行させることができる、運転手状態判定装置および車両制御システムを提供することである。

課題を解決するための手段

0012

本発明に係る運転手状態判定装置は、車両の運転手の生命徴候を検出する生命徴候検出部と、この生命徴候検出部の検出結果に基づいて運転手の状態を判定する判定制御部とを備えている。生命徴候検出部は、運転手の顔画像を検出する顔画像検出部と、運転手の生体信号を検出する生体信号検出部とを含む。判定制御部は、顔画像検出部により検出された顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ生体信号検出部により検出された生体信号に基づく生体値が所定の正常範囲にあると判定したときは、車両に設けられた警報装置に警報を行わせる。また、判定制御部は、顔画像検出部により検出された顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ生体値が所定の異常範囲にあると判定したときは、運転手が異常状態にあるという異常通知、または車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える切替指令を、車両に設けられた車両制御装置に送信する。

0013

本発明に係る車両制御システムは、上述した運転手状態判定装置と、車両の走行を制御する車両制御装置と、警報を出力する警報装置とを備えている。

0014

本発明によると、運転手状態判定装置により、運転手の顔の所定部位の変動が所定時間以上ないことを検出し、かつ運転手の生体値が正常範囲にあることを検出した場合に、警報装置により警報が行われる。このため、運転手の生体値は正常範囲であるが、運転手が一時的に居眠りや軽い失神などの軽度の異常状態にある場合に、警報により運転手を目覚めさせるなどして正常状態に戻し、運転手に車両を安全に走行させるよう促すことができる。また、運転手状態判定装置により、運転手の顔の所定部位の変動が所定時間以上ないことを検出し、かつ運転手の生体値が異常範囲にあることを検出した場合に、判定制御部からの異常通知または切替指令に基づいて、車両制御装置が車両の運転を手動運転から自動運転に切り替えることができる。このため、運転手が長い失神や意識障害などの重度の異常状態にあって、車両の運転操作ができなくなった場合に、車両を自動で安全に走行させることができる。

0015

本発明では、判定制御部は、警報装置による警報が行われた後、運転手による手動運転操作が行われたか否かを監視し、警報の後、手動運転操作が所定時間以上ないと判定した場合、または、顔画像の所定部位の変動がさらに所定時間以上ないと判定した場合は、異常通知または切替指令を車両制御装置に送信するようにしてもよい。

0016

本発明では、顔画像の所定部位の変動は、運転手の目の瞬目または視線移動であり、生体値は、前記運転手の脈拍数であってもよい。

0017

本発明では、警報装置は、車内警報部と車外警報部とを有していてもよい。車内警報部は、車両内の運転手に対して、目覚めを促す警報、または車両を自動運転することを告げる警報を行う。車外警報部は、車両の外部に対して、異常を知らせる警報、または車両を自動運転することを告げる警報を行う。

0018

本発明では、判定制御部が、顔画像の所定部位の変動が所定時間以上ないと判定し、かつ生体値が所定の正常範囲にあると判定した場合に、車内警報部が警報を行い、車両制御装置が車両の運転を手動運転から自動運転に切り替える直前に、車外警報部が警報を行うようにしてもよい。

発明の効果

0019

本発明によれば、運転手が異常な状態にある場合に、その異常の程度に応じた処置を行うことで車両を安全に走行させることができる、運転手状態判定装置および車両制御システムを提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

0020

本発明の実施形態による車両制御システムの構成を示した図である。
図1の車両制御システムを搭載した車両を示した図である。
図1の表示部の表示例を示した図である。
図1の車両制御システムの信号の流れを示した図である。
図1の車両制御システムの信号の流れを示した図である。
図1の車両制御システムの信号の流れを示した図である。
図1の車両制御システムの信号の流れを示した図である。
図1の車両制御システムの信号の流れを示した図である。
図1の車両制御システムの動作を示した図である。
本発明の他の実施形態による車両制御システムの構成を示した図である。

実施例

0021

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

0022

まず、実施形態の車両制御システム100の構成を、図1図3を参照しながら説明する。

0023

図1は、車両制御システム100の構成を示した図である。図2は、車両制御システム100を搭載した車両50を示した図である。図2では、車両50を側方から見た状態を模式的に示している。

0024

図1に示すように、車両制御システム100は、運転手状態判定装置1、警報装置2、車両制御装置3、手動運転操作装置4、および計器盤5を備えている。車両制御システム100を搭載した車両50は自動四輪車から成る。

0025

図1において、運転手状態判定装置1は、判定制御部10と生命徴候検出部11とを備える。生命徴候検出部11は、車両50の運転手D(図2)の生命徴候を検出する。判定制御部10は、生命徴候検出部11の検出結果に基づいて運転手Dの状態を判定する。

0026

生命徴候検出部11は、顔画像センサ12と脈拍センサ13とから構成されている。顔画像センサ12は、カメラ12aと画像処理部12bとから構成されている。カメラ12aは、図2に示すように、車両50のハンドル41の近傍に配置されていて、運転席シート51に着座して前方を向いた運転手Dの顔を撮影する。図2斜線部分は、カメラ12aの撮影領域を表している。画像処理部12bは、カメラ12aにより撮影した画像を処理して、運転手Dの顔画像を検出する。また、画像処理部12bは、運転手Dの顔画像から、目、鼻、口などの所定部位の特徴点を抽出し、該特徴点の変位を検出する。判定制御部10は、画像処理部12bから出力される画像信号に基づいて、運転手Dの所定部位の変動の有無を判定する。本例では、判定制御部10は、運転手Dの目の瞬目(まばたき)や視線移動の有無を判定する。顔画像センサ12は、本発明の「顔画像検出部」の一例である。

0027

脈拍センサ13は、非接触電波式のセンサであって、運転手Dの脈拍を検出する。脈拍センサ13は、電波送受信部13aと信号処理部13bとから構成されている。このうち、少なくとも電波送受信部13aは、図2のように、運転席のシート51の背凭れ部51aに内蔵されている。他の例として、電波送受信部13aをシート51の座部51bにだけ、または座部51bと背凭れ部51aの両方に内蔵してもよい。電波送受信部13aは、シート51に着座した運転手Dの身体に対して電波を送受信し、信号処理部13bは、電波送受信部13aが受信した電波を信号処理して、運転手Dの脈拍を検出する。判定制御部10は、信号処理部13bから出力される脈拍信号に基づいて、運転手Dの所定時間あたりの脈拍数を計測する。脈拍センサ13は、本発明の「生体信号検出部」の一例である。また、脈拍信号は、本発明の「生体信号」の一例であり、脈拍数は、本発明の「生体値」の一例である。

0028

判定制御部10は、運転手Dの脈拍数を計測すると、該脈拍数を車両50の計器盤5に設けられた表示部52に表示する。図3は、表示部52の表示例を示した図である。表示部52には、運転手Dの脈拍数が表示されている。表示部52が設けられた計器盤5は、車両50のダッシュボードに設置されている。計器盤5には、車両50の走行速度や回転数などを表示する他の表示部53も備わっている。

0029

また、判定制御部10(図1)は、脈拍センサ13により検出した運転手Dの脈拍数が所定の正常範囲にあるか異常範囲にあるかを判定する。そして、判定制御部10は、この脈拍数の判定結果と、上述した運転手Dの瞬目や視線移動の有無の判定結果とに基づいて、運転手Dが正常状態にあるか異常状態にあるかを判断する。

0030

警報装置2は、車内警報部21と車外警報部22とを備えている。車内警報部21は、車両50の車室内に設置された内部スピーカ21a(図2)などから成る。車内警報部21は、運転手Dに対して、目覚めを促す警報、または車両50を自動運転することを告げる警報を行う。これらの警報は、本例では警報音音声メッセージなどの聴覚的なものである。他の例として、表示による視覚的な警報、または振動などによる触覚的な警報を行ってもよい。

0031

車外警報部22は、車両50の車室外に設置された外部スピーカ(またはホーン)22a(図2)や、車両50の車体外面に設置されたハザードランプ22b(図2)などから成る。車外警報部22は、車両50の外部に対して、運転手Dの異常を知らせる警報、または車両50を自動運転することを告げる警報を行う。これらの警報は、本例では聴覚的および視覚的なものである。他の例として、聴覚的な警報と視覚的な警報の一方のみを行ってもよい。

0032

車両制御装置3は、車両50の走行制御を行う。手動運転操作装置4は、車両50を手動運転するために運転手Dが操作するハンドル41やブレーキ42などから構成されている。車両制御装置3は、車両50の運転を、運転手Dが手動運転操作装置4を操作することにより運転する手動運転と、車両50の走行系(操舵系制動系も含む)55を自動制御する自動運転とに切り替える。車両制御装置3は、運転手Dの異常時に、走行系55を制御して、車両50を自動運転する。

0033

運転手状態判定装置1の判定制御部10は、警報装置2と車両制御装置3に対して通信したり制御したりする機能を有する。また、判定制御部10は、手動運転操作装置4の操作状態を監視する機能も有する。

0034

次に、車両制御システム100の動作を、図4A図5を参照しながら説明する。

0035

図4A図4Eは、車両制御システム100の信号の流れを示した図である。図5は、車両制御システム100の動作を示した図である。なお、図5のテーブルは、判定制御部10に備わるメモリ(図示省略)に記憶されている。

0036

運転手Dが車両50の運転席のシート51に着座して、手動運転操作装置4で所定の走行操作を行うと、該操作に基づいて走行系55が駆動して、車両50が手動運転状態(走行状態)になる(図4A)。手動運転操作装置4の操作信号S1は、走行系55と運転手状態判定装置1の判定制御部10に出力される。

0037

運転手状態判定装置1の顔画像センサ12は、運転手Dの顔画像を検出して、その画像信号S2を判定制御部10に出力する。また、脈拍センサ13は、運転手Dの脈拍を検出して、脈拍信号S3を判定制御部10に出力する。

0038

判定制御部10は、顔画像センサ12から出力される顔の画像信号S2に基づいて、運転手Dの目の瞬目や視線移動の有無を判定する。また、判定制御部10は、脈拍センサ13から出力される脈拍信号S3に基づいて、運転手Dの脈拍数を計測し、該脈拍数が所定の正常範囲にあるか異常範囲にあるかを判定する。本例では、脈拍数の正常範囲を「1分間あたり30〜200回」、異常範囲を「1分間あたり30回未満」と設定している(図5)。

0039

たとえば、運転手Dが正常状態で手動運転操作装置4を操作して、車両50を手動運転しているとする。この場合、判定制御部10は、運転手Dの目の瞬目または視線移動が、所定時間に達するまでにあったと判定する。そして、判定制御部10は、脈拍センサ13により計測した脈拍数を示す脈拍情報S4を表示部52に送信する。表示部52は、判定制御部10から送信された脈拍情報S4に基づいて、運転手Dの脈拍数を表示する(図5の(A)、図3)。

0040

本例では、図5の(A)に示すように、所定時間に達するまでに運転手Dの目の瞬目または視線移動がある場合は、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあっても異常範囲にあっても、脈拍数を表示部52に表示している。然るに、他の例として、所定時間に達するまでに運転手Dの目の瞬目または視線移動がある場合において、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあったときには、単に脈拍数を表示部52に表示し、運転手Dの脈拍数が異常範囲にあったときには、脈拍数に加えて、脈拍数が異常であることを表示部52に表示してもよい。

0041

また、たとえば、運転手Dの脈拍数は正常範囲であるが、運転手Dが一時的に居眠りや軽い失神などの軽度の異常状態になったとする。この場合、判定制御部10は、運転手Dの目の瞬目および視線移動が所定時間以上ないと判定し、かつ運転手Dの脈拍数が所定の正常範囲にあると判定する。そして、判定制御部10は、運転手Dが軽度の異常状態にあると判断して、図4Bのように、警報装置2に車内警報指令S5を送信する。警報装置2は、車内警報指令S5を受信すると、車内警報部21(図1)により、運転手Dに対して目覚めを促すための車内警報S6を出力する(図5の(B))。このとき、車内警報部21に備わる内部スピーカ21a(図2)から周期的なアラーム音を出力してもよいし、「起きてください」などの音声を出力してもよい。

0042

上記のように車内警報部21により警報を行ったことで、運転手Dが目覚めて、手動運転操作装置4のハンドル41やブレーキ42を操作したとする。この場合、図4Cのように、手動運転操作装置4から操作信号S7が出力されるので、判定制御部10は、運転手Dにより手動運転操作装置4が所定時間内に操作されたと判定する。また、運転手Dの瞬目や視線移動が生じるので、判定制御部10は、運転手Dの瞬目および視線移動が、所定時間に達するまでにあったと判定する。この両判定を下すと、判定制御部10は、運転手Dが正常状態にあると判断して、警報装置2に車内警報停止指令S8を送信する(図5の(C))。警報装置2は、車内警報停止指令S8を受信すると、車内警報部21による車内警報を停止する。上記の間、車両50の手動運転状態は継続される。

0043

一方、上記のように車内警報部21により警報を行っても、依然として運転手Dの居眠りなどの軽度の異常状態が継続された場合は、運転手Dにより手動運転操作装置4が所定時間以上操作されない。また、運転手Dの瞬目や視線移動がさらに所定時間以上行われない。この場合、判定制御部10は、手動運転操作装置4の操作が所定時間以上ないと判定する。また、判定制御部10は、運転手Dの瞬目または視線移動が所定時間以上ないと判定する。この両判定の少なくとも一方を下すと、判定制御部10は、運転手Dの軽度の異常状態が継続していると判断して、図4Dのように、運転手Dが異常状態にあるという異常通知S9a、または車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える切替指令S9bを、車両制御装置3に送信する。車両制御装置3は、これらの異常通知S9aまたは切替指令S9bを受信すると、車両50の走行系55に自動走行指令S10を送信して、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える(図5の(D))。これにより、車両50が運転手Dの手動操作に依らずに、自動で走行を行う。

0044

このとき、安全性を考慮して、車両制御装置3が走行系55を制御し、車両50を路肩停車させてもよい。また、判定制御部10が警報装置2に車外警報指令S11を送信し(図4D)、該車外警報指令S11を受信した警報装置2の車外警報部22(図1)が、車両50の外部に対して、異常を知らせる警報、または車両50が自動運転されていることを告げる警報などの、車外警報S12を出力してもよい。具体的には、たとえば車外警報部22に含まれる車両50のハザードランプ22b(図2)を点滅させてもよい。また、車外警報部22に含まれる外部スピーカ22a(図2)から、「自動運転中です」や「自動停止します」などの音声を車外に出力してもよい。このとき、車内警報部21による警報は停止してもよいし、継続してもよい。

0045

他方、たとえば、運転手Dが長い失神や意識障害などの重度の異常状態になって、脈拍数が低下し、車両50の運転操作ができなくなったとする。この場合、判定制御部10は、運転手Dの目の瞬目または視線移動が所定時間以上ないと判定し、かつ運転手Dの脈拍数が所定の異常範囲にあると判定する。そして、判定制御部10は、運転手Dが重度の異常状態にあると判断して、図4Eのように、運転手Dが異常状態にあるという異常通知S13a、または車両50を手動運転から自動運転に切り替える切替指令S13bを、車両制御装置3に送信する。車両制御装置3は、これらの異常通知S13aまたは切替指令S13bを受信すると、車両50の走行系55に自動走行指令S14を送信して、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える(図5の(E))。これにより、車両50が運転手Dの手動操作に依らずに、自動で走行を行う。

0046

このとき、安全性を考慮して、車両制御装置3が走行系55を制御し、車両50を強制的に路肩に停車させる。また、判定制御部10が警報装置2に車外警報指令S15を送信し、該車外警報指令S15を受信した警報装置2の車外警報部22(図1)により、車両50の外部に対して、異常を知らせる警報、または車両50が自動運転されていることを告げる警報などの、車外警報S16を出力する。具体的には、たとえばハザードランプ22bを点滅させたり、外部スピーカ22aから「運転手が異常状態です」や「緊急自動停止します」などの音声を車外に出力したりする。

0047

以上の実施形態によると、運転手状態判定装置1により、運転手Dの目の瞬目もしくは視線移動が所定時間以上ないことを検出し、かつ運転手Dの脈拍数が正常範囲にあることを検出した場合に、警報装置2により警報が行われる。このため、運転手Dの脈拍数は正常範囲であるが、運転手Dが一時的に居眠りや軽い失神などの軽度の異常状態にある場合に、警報により運転手Dを目覚めさせるなどして正常状態に戻し、運転手Dに車両50を安全に走行させるよう促すことができる。また、運転手状態判定装置1により、運転手Dの目の瞬目もしくは視線移動が所定時間以上ないことを検出し、かつ運転手Dの脈拍数が異常範囲にあることを検出した場合に、判定制御部10からの異常通知S13aまたは切替指令S13bに基づいて、車両制御装置3が車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える(図4E)。このため、運転手Dが長い失神や意識障害などの重度の異常状態にあって、車両50の運転操作ができなくなった場合に、車両50を自動で安全に走行させることができる。

0048

また、上記実施形態では、運転手Dの目の瞬目もしくは視線移動が所定時間以上なく、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあった場合、警報装置2により警報を行った後、運転手状態判定装置1により、手動運転操作装置4の操作または運転手Dの瞬目もしくは視線移動が所定時間以上ないか否かを監視する。そして、判定制御部10により、手動運転操作装置4の操作または運転手Dの瞬目もしくは視線移動が所定時間以上ないことを検出すると、判定制御部10からの異常通知S9aまたは切替指令S9bに基づいて、車両制御装置3が車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える(図4D)。このため、警報を行っても、依然として運転手Dの居眠りや軽い失神などの軽度の異常状態が続く場合に、車両50を自動で安全に走行させることができる。

0049

また、上記実施形態では、運転手状態判定装置1により、運転手Dの目の瞬目もしくは視線移動が所定時間以上なく、運転手Dの脈拍数が正常範囲にあることを検出した場合に、車両50に乗車した運転手Dに対して、車内警報部21から警報が出される。このため、運転手Dが軽度の異常状態になったときに、車内警報部21の警報により運転手Dを目覚めさせるなどして正常状態に戻し、運転手Dに車両50を安全に走行させるよう促すことができる。また、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える際に、この旨を車内警報部21の警報により運転手Dに知らせることができる。

0050

さらに、上記実施形態では、運転手状態判定装置1により運転手Dの異常を検出した場合、車両制御装置3が車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替える直前に、車両50の外部に対して車外警報部22により警報を行う。このため、運転手Dが異常状態になったときに、車外警報部22の警報により車両50の外部にいる人に対して、運転手Dが異常状態にあることや、車両50が自動運転に切り替えられることを知らせることができる。

0051

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、図1に示したように、車両制御装置3とは別体の運転手状態判定装置1に、運転手Dの状態を判定する判定制御部10を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば図6に示すように、車両制御装置3に運転手Dの状態を判定する判定制御部30を設けてもよい。この場合、判定制御部30は、運転手Dの状態の判定結果に基づいて、警報装置2に警報指令を送信したり、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替えるために、走行系55に自動走行指令を送信したりする。また、判定制御部30は、脈拍センサ13により検出した運転手Dの脈拍数を表示部52に表示する。

0052

また、以上の実施形態では、判定制御部10が、運転手Dの目の瞬目と視線移動の双方の有無を判定した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、運転手Dの目の瞬目と視線移動のうち、いずれか一方の有無を判定してもよい。この場合、その判定結果と、脈拍数の判定結果とに基づいて、警報を行ったり、車両50の運転を手動運転から自動運転に切り替えたりすればよい。

0053

また、以上の実施形態では、生命徴候検出部11に顔画像センサ12と脈拍センサ13を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば脈拍センサ13を省略して、顔画像センサ12が検出した運転手Dの顔画像を解析することによって、運転手Dの脈拍数を検出してもよい。また、判定制御部10において、顔画像センサ12により検出した運転手Dの顔画像に基づいて、運転手Dの顔の目以外の所定部位の変動を検出し、該所定部位の変動が所定時間以上ないか否かを判定してもよい。また、顔画像センサ12または別の生体センサにより、運転手Dの脈拍以外の心拍、呼吸、または血圧などの生体信号を検出し、判定制御部10により該生体信号に基づく生体値(所定時間の心拍数、呼吸数、または血圧など)を計測してもよい。別の生体センサとしては、たとえば接触式または非接触式の生体センサでもよいし、電波式または光学式の生体センサでもよい。

0054

さらに、以上の実施形態では、自動四輪車に搭載される車両制御システム100および運転手状態判定装置1に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、その他の車両(たとえばバストラック)に搭載される車両制御システムおよび運転手状態判定装置にも適用することができる。

0055

1運転手状態判定装置
2警報装置
3車両制御装置
4手動運転操作装置
10、30判定制御部
11生命徴候検出部
12顔画像センサ(顔画像検出部)
13脈拍センサ(生体信号検出部)
21 車内警報部
22車外警報部
50 車両
100車両制御システム
D 運転手

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