JP2021111006A - 車両用監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバに効果的な覚醒刺激を加える。【解決手段】車両用監視装置（１０）は、ドライバの覚醒度を検出する検出手段（１１）と、検出された覚醒度が低下した場合に、複数種類の覚醒刺激のうち少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加える刺激発生手段（１２）と、を備える。刺激発生手段は、少なくとも一つの覚醒刺激をドライバに加えた後の、検出された覚醒度に基づくドライバの覚醒度の回復の持続時間に応じて、ドライバに加える覚醒刺激の種類を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両運転時におけるドライバの覚醒度を監視する車両用監視装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、ドライバの覚醒度を監視して、覚醒度が低下している場合に、自発行動を誘導する刺激としての対話を、ドライバに与える装置が提案されている（特許文献１参照）。また、ドライバの眠気の度合いを検知して、覚醒刺激の刺激強度をドライバに選択させるための選択肢を提示する装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−１８７８１０号公報 特開２０１９−０１６１６０号公報

特許文献１に記載の技術では、刺激としての対話の効果がないドライバについては、他に取り得る刺激の選択肢がないため、覚醒度の回復が見込めない可能性がある。特許文献２に記載の技術では、ドライバ自らが行動を起こす必要があり、例えばドライバが煩わしさを覚えたり、ドライバを覚醒させる効果が得られなかったりする可能性がある。このように、上述した背景技術には改善の余地がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ドライバに効果的な覚醒刺激を加えることができる車両用監視装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る車両用監視装置は、ドライバの覚醒度を検出する検出手段と、前記検出された覚醒度が低下した場合に、複数種類の覚醒刺激のうち少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加える刺激発生手段と、を備え、前記刺激発生手段は、前記少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加えた後の、前記検出された覚醒度に基づく前記ドライバの覚醒度の回復の持続時間に応じて、前記ドライバに加える覚醒刺激の種類を変更するというものである。

実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 ドライバの覚醒度の時間変化の一例を示す図である。 ドライバの覚醒度の低下の度合いと、ドライバに加える覚醒刺激との関係を規定するテーブルの一例である。 実施形態に係る支援系ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。

車両用監視装置に係る実施形態について説明する。実施形態に係る車両用監視装置は、ドライバの覚醒度を検出する検出手段を備える。覚醒度の検出方法には、例えばドライバの心拍数から検出する方法等の既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。

車両用監視装置は、ドライバの覚醒度が低下した場合に、複数種類の覚醒刺激のうち少なくとも一つの覚醒刺激をドライバに加える刺激発生手段を備える。覚醒刺激としては、例えば、光による刺激（光の点滅等）、音による刺激（音声、音楽、警告音等）、物理的な刺激（振動等）、等が挙げられる。

刺激発生手段は、上記少なくとも一つの覚醒刺激をドライバに加えた後のドライバの覚醒度の回復の持続時間に応じて、ドライバに加える覚醒刺激の種類を変更する。ここで、「覚醒度の回復の持続時間」は、覚醒刺激が加えられた後の覚醒度が、覚醒刺激を加える前の覚醒度よりも高い状態である期間を意味する。回復の持続時間が比較的短ければ、加えた覚醒刺激のドライバへの効果は見られたものの、その効果は限定的なものであったと推定できる。回復の持続時間が比較的長ければ、加えた覚醒刺激は、ドライバに効果的なものであったと推定できる。

回復の持続時間が比較的短い場合に、同一種類の覚醒刺激をドライバに再度加えたとしても、ドライバが覚醒刺激に慣れ、ドライバを覚醒させる効果が得られない可能性がある。そこで、刺激発生手段は、回復の持続時間に応じて、覚醒刺激の種類を変更するのである。以前に加えられた覚醒刺激とは種類の異なる覚醒刺激をドライバに加えることで、覚醒刺激に対するドライバの慣れを防止しつつ、ドライバを覚醒させることが期待できる。つまり、当該車両用監視装置によれば、ドライバに効果的な覚醒刺激を加えることができる。

実施形態に係る車両用監視装置の一具体例としての支援系ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０について図１乃至図４を参照して説明する。図１において、支援系ＥＣＵ１０は車両１に搭載されている。

車両１は、支援系ＥＣＵ１０に加えて、ドライバモニタ２１、地図情報を含むナビゲーション装置２２、車両センサ２３、全周囲センサ２４、スイッチ類及び操作系装置２５、エンジンＥＣＵ３１、ブレーキＥＣＵ３２、ステアリングＥＣＵ３３、灯火類３４、セカンダリアビリティ３５、並びに、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｅｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）類３６を備える。

尚、セカンダリアビリティは、例えばエアコンディショナ、オーディオ装置等の車両１の走行に関連しない装置を意味する。本実施形態では、セカンダリアビリティ３５には、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ＵＰ Ｄｉｓｐｌａｙ）、振動発生器及びスピーカが含まれているものとする。振動発生器は、ドライバが着用するシートベルトを振動可能に構成されている。

ドライバモニタ２１には、例えば、車両１の車室内を撮像するカメラ、ドライバの心拍数等のバイタルサインを測定する生体モニタ、等が含まれていてよい。支援系ＥＣＵ１０は、ドライバモニタ２１の出力に基づいて、ドライバの覚醒度を検出するとともに、ドライバの覚醒度が低下している場合に、ドライバに覚醒刺激を加えるように、セカンダリアビリティ３５に含まれるＨＵＤや振動発生器等を制御する。つまり、支援系ＥＣＵ１０は、所謂居眠り運転防止装置として機能する。

尚、ドライバモニタ２１、ナビゲーション装置２２、車両センサ２３、全周囲センサ２４、スイッチ類及び操作系装置２５、エンジンＥＣＵ３１、ブレーキＥＣＵ３２、ステアリングＥＣＵ３３、灯火類３４、セカンダリアビリティ３５、並びに、ＨＭＩ類３６には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。

支援系ＥＣＵ１０は、上述した機能を実現するために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、覚醒度検出部１１及び刺激発生部１２を備えている。尚、「覚醒度検出部１１」及び「刺激発生部１２」は、夫々、上述した「検出手段」及び「刺激発生手段」の一例に相当する。

覚醒度検出部１１は、ドライバモニタ２１の出力に基づいて、ドライバの覚醒度を検出する。覚醒度の検出方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。ドライバの覚醒度は、例えば図２（ａ）に示すように、時間の経過とともに低下する。刺激発生部１２は、ドライバの覚醒度が所定のレベルまで低下したときに、ドライバに覚醒刺激を加えるように、ＨＵＤや振動発生器等を制御する。

覚醒刺激について、図２に加えて、図３を参照して説明を加える。図３（ａ）〜（ｃ）は、ドライバの覚醒度の低下の度合い（即ち、“覚醒低下レベル”）と、ドライバに加える覚醒刺激との関係を規定するテーブルの一例である。覚醒低下レベルの“１”、“２”及び“３”は、夫々、図２（ａ）の“Ｌ１”、“Ｌ２”及び“Ｌ３”に対応しているものとする。

ドライバの覚醒度が、図２（ａ）の“Ｌ１”まで低下した場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ａ）に示すテーブルに従って、ＨＵＤにより表示されている画像が点滅するようにＨＵＤを制御する。このとき、刺激発生部１２は、ドライバの眼球のサッカード（即ち、眼球運動）が引き起こされように、ＨＵＤを制御してよい。

ドライバの覚醒度が、図２（ａ）の“Ｌ２”まで低下した場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ａ）に示すテーブルに従って、ドライバが着用しているシートベルトを振動するように振動発生器を制御する。このとき、刺激発生部１２は、シートベルトを振動させることに加えて、シートベルトによる締め付け圧力を高めてもよい。

ドライバの覚醒度が、図２（ａ）の“Ｌ３”まで低下した場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ａ）に示すテーブルに従って、ドライバに呼びかけるような音声が発せられるようにスピーカを制御する。このとき、刺激発生部１２は、ドライバに疑問を投げかける音声（言い換えれば、ドライバの行動を引き起こすような音声）が発せられるようにスピーカを制御してよい。

本実施形態では、ドライバの覚醒度の低下の度合いに応じて、覚醒刺激の種類が変化する。つまり、覚醒度の低下の度合いが比較的小さい“Ｌ１”では、間接的な刺激である、例えば“ＨＵＤ点滅”が選択される。覚醒度の低下の度合いが中程度である“Ｌ２”では、ドライバが体感する直接的な刺激である、例えば“シートベルト振動”が選択される。覚醒度の低下の度合いが比較的大きい“Ｌ３”では、ドライバの自発的な行動を促す刺激である、例えば“対話”が選択される。このように、ドライバの覚醒度の低下の度合いに応じた複数種類の覚醒刺激を用意することにより、覚醒刺激に起因してドライバが煩わしさを覚えることを抑制することができる。

例えば図２（ａ）〜（ｃ）各々の時刻Ｔ１に、ドライバの覚醒度が“Ｌ１”まで低下したことに起因して、刺激発生部１２により、図３（ａ）に示すテーブルに従ってドライバに覚醒刺激が加えられたとする。

図２（ａ）では、時刻Ｔ１の前後で、ドライバの覚醒度に特別な変化は見られない。つまり、この場合、ドライバに加えられた覚醒刺激は、ドライバの覚醒度の回復には寄与しなかったと言える（即ち、覚醒刺激の効果はなかった）。この場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ｂ）に示すように、覚醒低下レベル“１”のＨＵＤの点滅に係る刺激の強度を“強”に変更する。

図２（ｂ）では、時刻Ｔ１の後、ドライバの覚醒度が一時的に向上している。つまり、この場合、ドライバに加えられた覚醒刺激は、ドライバの覚醒度の回復に寄与したが、その効果は限定的なものであったと言える。この場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ｃ）に示すように、覚醒低下レベル“１”の刺激の種類を“ＨＵＤ点滅”から“シートベルト振動”に変更する。

図２（ｃ）では、時刻Ｔ１の後、ドライバの覚醒度は、“Ｌ１”より高い状態を比較的長く維持している。つまり、この場合、ドライバに加えられた覚醒刺激は、ドライバの覚醒度の回復に十分寄与したと言える。この場合、刺激発生部１２は、例えば図３（ａ）に示すテーブルを維持する（即ち、テーブルに変更を加えない）。

尚、刺激発生部１２は、車両１のパワースイッチがオフにされた際、若しくは、パワースイッチがオンにされた際に、変更が加えられたテーブル（例えば図３（ｂ）、（ｃ）参照）を初期状態に戻してよい。或いは、刺激発生部１２は、ドライバモニタ２１の出力に基づいて、ドライバが交代したことを検出した際に、変更が加えられたテーブルを初期状態に戻してよい。刺激発生部１２は、ドライバに、複数種類の覚醒刺激を同時に加えてもよい。

次に、上述の如く構成された支援系ＥＣＵ１０の動作について図４のフローチャートを参照して説明を加える。

図４において、支援系ＥＣＵ１０の覚醒度検出部１１は、ドライバモニタ２１の出力に基づいて、ドライバの覚醒度を検出する。支援系ＥＣＵ１０の刺激発生部１２は、検出された覚醒度に基づいて、覚醒度の度合いを判定する（ステップＳ１０１）。

刺激発生部１２は、ドライバの覚醒度が所定のレベル（例えば、図２（ａ）の“Ｌ１”、“Ｌ２”、“Ｌ３”のいずれか）まで低下したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理において、ドライバの覚醒度が所定のレベルまで低下していないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、図４に示す動作は一旦終了される。その後、所定期間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が行われる。つまり、図４に示す動作は、所定期間に応じた周期で、繰り返し行われる。

ステップＳ１０２の処理において、ドライバの覚醒度が所定のレベルまで低下したと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、刺激発生部１２は、例えば図３に示すテーブルに従って、ドライバの覚醒度に応じた覚醒刺激をドライバに加える（ステップＳ１０３）。その後、刺激発生部１２は、覚醒度検出部１１により検出された覚醒度に基づいて、覚醒度の度合いを判定する（ステップＳ１０４）。

刺激発生部１２は、ドライバの覚醒度が回復したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。刺激発生部１２は、例えば、ドライバに覚醒刺激が加えられる前の覚醒度に比べて、所定値以上覚醒度が大きくなっている場合に、覚醒度が回復したと判定してよい。

ステップＳ１０５の処理において、覚醒度が回復していないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、刺激発生部１２は、ステップＳ１０３の処理においてドライバに加えられた覚醒刺激の強度が大きくなるように変更する（ステップＳ１０７）。その後、所定期間が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が行われる。

ステップＳ１０５の処理において、覚醒度が回復したと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、刺激発生部１２は、ドライバの覚醒度の回復が維持されているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。刺激発生部１２は、例えば、上述した回復の持続時間が所定時間以上になると推定できる場合に、覚醒度の回復が維持されていると判定してよい。

ステップＳ１０６の処理において、覚醒度の回復が維持されていないと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、刺激発生部１２は、ステップＳ１０３の処理においてドライバに加えられた覚醒刺激を、該覚醒刺激とは異なる種類の覚醒刺激に変更する（ステップＳ１０８）。その後、所定期間が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が行われる。

ステップＳ１０６の処理において、覚醒度の回復が維持されていると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、図４に示す動作は一旦終了される。その後、所定期間が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が行われる。

（技術的効果）
支援系ＥＣＵ１０では、例えば図３（ａ）に示すように、ドライバの覚醒度が低下するにつれて、ドライバに対してより強く働きかける覚醒刺激が選択される。また、覚醒刺激によりドライバの覚醒度が一時的にしか向上しない場合、覚醒度の向上を引き起こした覚醒刺激が、異なる種類の覚醒刺激に変更される。このため、ドライバにとって効果のない覚醒刺激が繰り返し行われることをなくすことができるとともに、ドライバに効果的に覚醒刺激を加えることができる。

加えて、ドライバの覚醒度の低下の度合いが比較的小さいときは、覚醒刺激として間接的な刺激が選択され、低下の度合いが大きくなるにつれて、段階的に、直接的な刺激や、ドライバの自発的な行動を促す刺激が覚醒刺激として選択される。このように構成することにより、ドライバの覚醒度を維持するような覚醒刺激を加えつつ、必要以上に強い覚醒刺激がドライバに加わることを抑制することができる。この結果、覚醒刺激に起因してドライバが煩わしさを覚えることを抑制することができる。

以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る車両用監視装置は、ドライバの覚醒度を検出する検出手段と、前記検出された覚醒度が低下した場合に、複数種類の覚醒刺激のうち少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加える刺激発生手段と、を備え、前記刺激発生手段は、前記少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加えた後の、前記検出された覚醒度に基づく前記ドライバの覚醒度の回復の持続時間に応じて、前記ドライバに加える覚醒刺激の種類を変更するというものである。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用監視装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１０…支援系ＥＣＵ、１１…覚醒度検出部、１２…刺激発生部

Claims (1)

1. ドライバの覚醒度を検出する検出手段と、
   前記検出された覚醒度が低下した場合に、複数種類の覚醒刺激のうち少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加える刺激発生手段と、
   を備え、
   前記刺激発生手段は、前記少なくとも一つの覚醒刺激を前記ドライバに加えた後の、前記検出された覚醒度に基づく前記ドライバの覚醒度の回復の持続時間に応じて、前記ドライバに加える覚醒刺激の種類を変更する
   ことを特徴とする車両用監視装置。

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