JP2018169657A - 安全運転促進装置及び安全運転促進方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者の腰掛け方を高精度に特定することで、安全運転を促進することができる安全運転促進装置及び安全運転促進方法を提供する。【解決手段】座圧センサ21、警告装置22、及び制御装置23を備えた安全運転促進装置20において、座圧センサ21が検出した座圧分布D1に基づいて、制御装置23により、運転席10に腰掛けている運転者の股位置C1及び重心位置G1の位置関係からその運転者の腰掛け方が崩れたと判定した場合は、警告装置22に警告をさせる。【選択図】図1

Description

本発明は、安全運転促進装置及び安全運転促進方法に関し、より詳細には、安全運転を促進する安全運転促進装置及び安全運転促進方法に関する。
車両の運転席の座面の座圧分布を検出する座圧センサを用いて、運転者の重心位置を取得する装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載の装置は、運転者の重心位置を取得することで、運転者の重心位置が座席に対して前後左右にずれていることを把握することが可能になる。
特開2013−069184号公報
ところで、車両を運転するには相応しくない腰掛け方として、運転席の座面の前方に浅く腰掛けた状態で運転席の背もたれに体重を預けたような腰掛け方や、座面の後方に深く腰掛けた状態で運転席の背もたれに体重を預けずに猫背気味の腰掛け方が例示される。
これらの腰掛け方における座面に対する重心位置は、座面の略中央に位置することもある。それ故、特許文献1に記載の装置では、それらの腰掛け方が正しい腰掛け方から崩れていることを特定することができない。腰掛け方が崩れた状態での運転は、運転者の意識が運転以外に向いている場合や、運転者の意識レベルが低下して居眠り運転状態や漫然状態に陥る要因になる。
本発明の目的は、運転者の腰掛け方を高精度に特定することで、安全運転を促進することができる安全運転促進装置及び安全運転促進方法を提供することである。
上記の目的を達成する本発明の安全運転促進装置は、運転席の座面の座圧分布を検出する座圧センサと、警告を発する警告装置と、その座圧センサ及びその警告装置に接続された制御装置とを備えた安全運転促進装置において、前記座圧センサが検出した座圧分布に基づいて、前記制御装置により、前記運転席に腰掛けている運転者の股位置及び重心位置の位置関係からその運転者の腰掛け方が崩れたと判定した場合は、前記警告装置に警告をさせる構成にしたことを特徴とする。
また、上記の目的を達成する本発明の安全運転促進方法は、座圧センサにより運転席の座面の座圧分布を検出し、検出した座圧分布に基づいて、前記運転席に腰掛けている運転者の股位置及び重心位置の位置関係を特定し、特定したその位置関係に基づいて、前記運転席に腰掛けている運転者の腰掛け方が崩れたか否かを判定し、運転者の腰掛け方が崩れたと判定した場合に、警告装置により警告することを特徴とする。
本発明によれば、座圧分布に基づいた運転者の股位置及び重心位置の位置関係から運転席の座面における運転者の腰掛けた位置と運転席の背もたれに対する体重の掛け方とを特定することで、運転者の腰掛け方の崩れを特定している。それ故、重心位置のみでは特定
が不可能な腰掛け方も特定することができる。これにより、多種多様な運転者の腰掛け方を高精度に特定するには有利になり、運転者の腰掛け方が崩れた場合に警告をして、その警告により運転者に腰掛け方の崩れを正させることができる。これに伴って、運転者の腰掛け方が崩れた状態での運転を確実に回避して、安全運転を促進することができる。
本発明の安全運転促進装置の第一実施形態を例示する構成図である。 図1の座圧センサが検出した座圧分布の画像を例示する説明図である。 本発明の安全運転促進方法の第一実施形態を例示するフロー図である。 図1の座圧センサが検出した座圧分布の画像において、腰掛け方が左右方向に崩れた状態を例示する説明図である。 図1の座圧センサが検出した座圧分布の画像において、腰掛け方が前方に崩れた状態を例示する説明図である。 図1の座圧センサが検出した座圧分布の画像において、腰掛け方が後方に崩れた状態を例示する説明図である。 本発明の安全運転促進装置の第二実施形態を例示する構成図である。 本発明の安全運転促進方法の第二実施形態を例示するフロー図である。 本発明の安全運転促進装置の第三実施形態を例示する構成図である。 本発明の安全運転促進方法の第三実施形態を例示するフロー図である。 本発明の安全運転促進装置の第四実施形態を例示する構成図である。 本発明の安全運転促進方法の第四実施形態を例示するフロー図である。 図11の座圧センサが検出した座圧分布の画像を例示する説明図である。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図中では、xを車両の進行方向(前後方向)とし、yを車両の側方(左右方向)とする。
図1に例示するように、第一実施形態の安全運転促進装置20は、車両の運転室に設置された運転席10に腰掛けた運転者に対して、安全運転を促進させるものである。
運転席10は、運転者が腰掛ける座面(シートクッション)11と、運転者の背中をもたせ掛ける背もたれ(シートバック)12と、運転者の頭や首を保持する座席用枕(ヘッドレスト)13とを備えている。
安全運転促進装置20は、座圧センサ21、警告装置22、及び制御装置23を備えている。
座圧センサ21は、運転者が運転席10に腰掛けたときに運転者から座面11に伝わる座圧を検知するセンサであり、座面11の内部に配置されたシート状のセンサである。座圧センサ21は、座面11と略同等の面積に所定の間隔で格子状にセンサが配置されているものが例示され、センサとして感圧導電性インクを用いたものが例示される。
警告装置22は、運転者に対して警告を発する装置であり、車両の運転室内に配置されている。警告としては、音による警告や光による警告が例示される。
制御装置23は、各種情報処理を行うCPU、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置23は、座圧センサ21及び警告装置22に一点鎖線で示す信号線を介して電気的に接続されている。
制御装置23は、所定の周期T1ごとに、座圧センサ21が検出した座圧分布D1に基づいて、運転者の腰掛け方の崩れを特定した場合は、警告装置22に警告させる指令S1を出している。
制御装置23は、特定部24と判定部25とを有している。特定部24は、座圧分布D1に基づいて運転席10に腰掛けている運転者の股位置C1及び重心位置G1の位置関係を特定する機能要素である。判定部25は、特定部24で特定したその位置関係に基づいて運転者の腰掛け方の崩れを判定する機能要素である。特定部24及び判定部25は、プログラムとして内部記憶装置に記憶されているが、それぞれ個別のハードウェアで構成されてもよい。
具体的に、特定部24は、座圧分布D1を画像処理して得られる形状に基づいて股位置C1を特定する機能要素である。特定部24は、座圧中心位置として重心位置G1を特定する機能要素である。
図2に例示するように、座圧分布D1は、座圧P0、P1、P2、P3、P4の高低により色分けされた画像として処理されている。なお、以下、座圧分布D1を画像処理して得られた画像を示す図において、座圧は、座圧P0、P1、P2、P3、P4の順に高くなっていて、座圧P0がゼロに設定されていて、座圧P4が最大に設定されている。
股位置C1は、運転者が運転席10の座面11に腰掛けたときの股の位置である。股位置C1は、臀裂線L1と臀溝線L2との交点である。
図中の上下方向に延在する臀裂線L1は、運転席10に腰掛けた運転者の左右の臀部の中央に走る臀裂を示す線であり、平面視で運転者の体を左右に分ける身体中心線である。図中の左右方向に延在する臀溝線L2は、運転者の臀部の下部と大腿部の間に走る臀溝を示す線であり、運転者の臀部と大腿部との境界線である。平面視で運転者の体を左右に分ける矢状面を示す線である。
臀裂及び臀溝における座圧は周囲よりも低くなる。そこで、座圧分布D1の画像において、臀裂線L1及び臀溝線L2は周囲よりも座圧が低くなることで形成される線として特定される。臀裂線L1及び臀溝線L2の特定方法としては、座圧分布D1の画像に対して2種類のガボールフィルタ(x方向の線を抽出するフィルタ、y方向の線を抽出するフィルタ)を掛けて特定する方法が例示される。なお、座圧分布D1の画像に対してガボールフィルタを掛けることで、臀裂線L1及び臀溝線L2が交差して形成される十字形状が抽出可能になる。
重心位置G1は、座圧分布D1における座圧中心位置として特定される。
判定部25は、特定部24で特定した股位置C1を中心とした所定の着座範囲R1の範囲内に重心位置G1が存在している場合に運転者の腰掛け方が崩れていないと判定し、着座範囲R1の範囲外に重心位置G1が存在している場合に運転者の腰掛け方が崩れていると判定する機能要素である。
着座範囲R1は、予め実験や試験により設定された範囲であり、運転者に疲労が蓄積した状態や運転者の集中力が低下した状態を判定可能な範囲に設定される。なお、それらの状態は、運転者の意識が運転以外に向いた意識外状態や、運転者の意識レベルが低下して居眠り運転状態や漫然状態に陥る前の状態である。例えば、運転者に運転させた場合の股位置C1と重心位置G1との位置関係の統計を取り、運転者に疲労が蓄積した状態や運転
者の集中力が低下した状態に陥ったときの位置関係に基づいて設定するとよい。
また、着座範囲R1は、運転者ごとに設定可能にすることが望ましい。例えば、制御装置23に運転者の身長、体重、性別などの運転者情報を入力して、入力したその運転者情報に基づいて、着座範囲R1を補正するとよい。また、ドライビングサイクルごとの股位置C1と重心位置G1との位置関係に基づいて、着座範囲R1を補正するとよい。
図3に例示するように、実施形態の安全運転促進方法は、所定の周期T1ごとに繰り返し行われるものである。
制御装置23は、座圧センサ21を介して座圧分布D1を取得する(S110)。次いで、制御装置23は、取得した座圧分布D1を画像処理して作成した画像に基づいて、股位置C1を特定する(S120)。次いで、制御装置23は、取得した座圧分布D1に基づいて、重心位置G1を特定する(S130)。
次いで、制御装置23は、特定した股位置C1と重心位置G1との位置関係に基づいて、運転者の腰掛け方が崩れているか否かを判定する(S140)。具体的に、制御装置223は、特定した股位置C1を中心として着座範囲R1の範囲外に重心位置G1が存在するか否かを判定する。
着座範囲R1の範囲内に重心位置G1が存在する、つまり、運転者の腰掛け方が崩れていないと判定すると、スタートへ戻る。
一方、着座範囲R1の範囲外に重心位置G1が存在する、つまり、運転者の腰掛け方が崩れていると判定すると、制御装置23は、警告装置22に運転者に対してその腰掛け方の崩れを正す警告をさせる指令S1を出す(S150)。次いで、その指令S1により、警告装置22が警告を発して(S160)スタートへ戻る。
上記の安全運転促進装置20は、座圧分布D1に基づいた運転者の股位置C1及び重心位置G1の位置関係から運転席10の座面11における運転者の腰掛けた位置と背もたれ12に対する体重の掛け方とを特定することで、運転者の腰掛け方の崩れを特定している。
それ故、重心位置G1のみでは特定が不可能な腰掛け方も特定することができる。例えば、図4に例示するように、運転者が左右どちらか一方に体重を掛けて左右のバランスが崩れた状態を腰掛け方の崩れとして特定できる。また、図5に例示するように、座面11の前方に浅く腰掛けた状態で背もたれ12に体重を預けたような状態を腰掛け方の崩れとして特定できる。また、図6に例示するように、座面11の後方に深く腰掛けた状態で背もたれ12に体重を預けずに猫背気味の状態を腰掛け方の崩れとして特定できる。
このように、安全運転促進装置20によれば、多種多様な運転者の腰掛け方を高精度に特定するには有利になり、運転者の腰掛け方が崩れた場合に警告装置22から警告を発して、その警告により運転者に腰掛け方の崩れを正させることができる。これに伴って、運転者の腰掛け方が崩れた状態での運転を確実に回避して、安全運転を促進することができる。
安全運転促進装置20は、股位置C1を、座圧センサ21が検出した座圧分布D1に対して画像処理を施して作成した画像に形成された臀裂線L1及び臀溝線L2の交点として特定している。このように、座圧分布D1に対して画像処理を施して可視化して、周囲よりも座圧が低くなる臀裂及び臀溝を特定し、それらの交点を股位置C1として特定するこ
とで、股位置C1を高精度に特定するには有利になる。
なお、股位置C1を、座圧P0と座圧P1との境界の形状で特定してもよい。例えば、座圧分布D1の画像の前方側において、境界の形状が座圧P0から座圧P1に向って凸の箇所を股位置C1と特定するようにしてもよい。
安全運転促進装置20は、股位置C1を中心とした着座範囲R1の範囲外に重心位置G1が存在している場合に、運転者の腰掛け方が崩れたと判定していて、その着座範囲R1を、運転者に疲労が蓄積した状態や運転者の集中力が低下した状態を判定可能な範囲に設定している。これにより、運転者の意識が運転以外に向いている意識外状態や、運転者の意識レベルが低下して居眠り運転状態や漫然状態に陥る前に運転者に警告するには有利になり、意識外状態、居眠り運転状態、漫然状態などの状態を確実に回避できる。
図7に例示するように、第二実施形態の安全運転促進装置20は、第一実施形態に対して車両のエンジンやトランスミッションなどを制御する制御システム14に対して車両の発進を停止させる指令S2を出す点が異なっている。
図8に例示するように、第二実施形態の安全運転促進方法は、運転者が車両を発進させる操作を行ったことをトリガーとして開始し、その操作に基づいて制御システム14が車両を発進させたら完了する。なお、車両を発進させる操作としては、始動キーをACCポジションからスタートポジションの位置に回す操作、アクセルペダルを踏み込む操作などが例示される。
運転者が車両を発進させる操作を行って、上述したS110〜S140までが完了して、制御装置23が、着座範囲R1の範囲内に重心位置G1が存在する、つまり、運転者の腰掛け方が崩れていないと判定すると、制御システム14は、その操作に基づいて車両を発進させる(S210)。通常どおりに車両が発進するとこの方法は完了する。
一方、制御装置23が、着座範囲R1の範囲外に重心位置G1が存在する、つまり、運転者の腰掛け方が崩れていると判定すると、制御システム14に車両の発進を停止させる指令S2を出す(S220)。次いで、その指令S2により、制御システム14が車両の発進を停止して(S230)スタートへ戻る。
以上のように、運転者の腰掛け方が崩れていない状態になるまで繰り返し腰掛け方の判定(S140)を行って、運転者の腰掛け方が崩れていない状態になったと判定した後に、車両が発進する。なお、制御システム14による車両の発進を停止する手段としては、エンジンを停止する、エンジンからの回転動力を伝達するクラッチを断状態にする、トランスミッションをニュートラルにするなどの手段が例示される。
このように、運転者が運転席10に適切に着座するまでは車両の発進を停止することで、運転者に運転中は適切に着座する意識を与えることができる。これにより、運転中の運転者の安全運転に対する意識の向上には有利になる。
図9に例示するように、第三実施形態の安全運転促進装置20は、第一実施形態に対して、座圧センサ21が座圧分布D1を検出できない場合は、警告装置22に運転者が着座する警告をさせる構成にした点が異なる。制御装置23は、機能要素としてタイマー26を有している。
なお、第三実施形態の座圧センサ21が座圧分布D1を検出できない場合の警告は、運転者が車両を発進させて走行状態である場合にのみ、作動するものとする。車両が走行状
態であることは、車両の速度がゼロよりも大きい、エンジンが駆動している、又はパーキングブレーキが作動してないなどにより判定することが可能である。
図10に例示するように、第三実施形態の安全運転促進方法は、第一実施形態のS110〜S160のステップとは別に、車両が発進している場合で、座圧センサ21が座圧分布D1を検出できない場合に行われる。
制御装置23は、車両が発進しているか否かを判定する(S310)。このステップでは、運転者の操作により車両が発進していることを判定する、あるいは、車両の停止により車両が発進していないことを判定する。この判定方法としては、車両の速度がゼロよりも大きい、エンジンが駆動している、又はパーキングブレーキが作動してないなどが例示される。
車両が発進していない、つまり、車両が停車していると判定すると、スタートへ戻る。一方、車両が発進していると判定すると、制御装置23は、座圧センサ21が座圧分布D1を検出したか否かを判定する(S320)。
S310及びS320のステップで、車両が発進していると判定した場合、且つ座圧センサ21が座圧分布D1を検出したと判定した場合に、制御装置23は、タイマー26のカウントした時間t1をリセット(ゼロにする)して(S330)から、上述したとおりS110〜S160のステップを行ってスタートへ戻る。
一方、車両が発進していると判定した場合で、且つ座圧センサ21が座圧分布D1を検出できないと判定した場合に、制御装置23は、タイマー26により座圧センサ21が座圧分布D1を検出できない時間t1をカウントする(S340)。
次いで、制御装置23は、カウントした時間t1が予め設定した警告時間ta以上か否かを判定する(S350)。警告時間taは、予め実験や試験により、運転者が運転席10に不着の状態により運転に支障を来すことが判定可能な時間に設定される。
カウントした時間t1が警告時間ta未満と判定すると、制御装置23は、S310のステップに戻る。
一方、カウントした時間t1が警告時間ta以上と判定すると、制御装置23は、警告装置22に運転者に対して運転席10に着座する警告をさせる指令S3を出す(S360)。次いで、その指令S3により、警告装置22が警告を発して(S370)スタートへ戻る。なお、この場合の警告装置22により警告は、上述したS160のステップにおける警告よりも強いものが好ましい。例えば、警告音を大きくする、あるいは警告灯の点滅時間を短くするなどが例示される。
このように、車両が発進していて、運転者が運転席10に着座していないおそれがある場合に、警告装置22により警告することで、運転中に運転者が運転席10に着座した状態を維持できる。警告時間taが経過するまで警告しないことで、運転中に運転者が運転席10から確実に離間した場合にのみ、警告を発することができる。これにより、警告を発する頻度を低減することで、運転者に対する煩わしさを抑制することができる。
なお、警告時間taを設定せずに、車両の運転中に座圧センサ21が座圧分布D1を検出できない場合は、警告装置22により警告を発するように構成してもよい。
図11に例示するように、第四実施形態の安全運転促進装置20は、第一実施形態に対
して、車両が発進した直後の股位置C1及び重心位置G1の位置関係を初期値R0に設定して、同一ドライビングサイクル内で、初期値R0に対するずれに基づいて警告を行う点が異なっている。制御装置23は、機能要素として初期値判定部27を有している。
図12に例示するように、第四実施形態の安全運転促進方法は、第一実施形態のS110〜S160のステップとは別に、同一ドライビングサイクル内で行われる方法である。ドライビングサイクルは、車両の運転が開始してから終了するまでを一回としてカウントされる。
車両の運転が開始すると、制御装置23は、S110〜S130のステップを行う。次いで、制御装置23は、股位置C1及び重心位置G1の位置関係を初期値R0として設定する(S410)。初期値R0は、図13に例示するように、股位置C1を中心、円周に重心位置G1が配置された円に設定される。
次いで、制御装置23は、周期T1ごとにS110〜S130のステップを行う。次いで、制御装置23は、股位置C1及び重心位置G1の現在の位置関係R2を設定する(S420)。位置関係R2も初期値R0と同様に股位置C1を中心、円周に重心位置G1が配置された円に設定される。
次いで、制御装置23は、現在の位置関係R2が初期値R0からずれたか否かを判定する(S430)。なお、このステップでは、現在の位置関係R2が初期値R0に対して、運転者に疲労が蓄積した状態や運転者の集中力が低下した状態を判定可能な程度にずれているか否かを判定する。例えば、現在の位置関係R2と初期値R0との重なり具合で判定してもよい。
現在の位置関係R2が初期値R0からずれている、つまり、運転者に疲労が蓄積した状態や運転者の集中力が低下した状態になったと判定すると、制御装置23は、S150〜S160のステップを行って運転者に対して警告する。
次いで、制御装置23は、車両の運転が停止したか否かを判定して(S440)、車両の運転が停止していない場合は、再度、S110〜S130のステップを行って、現在の位置関係R2を設定する(S420)。一方、車両の運転が停止したと判定すると、初期値R0の設定を解除(リセット)して(S450)この方法は完了する。
このように、同一ドライビングサイクル内で、初期値R0に対する現時点のずれに基づいて警告を行うことで、長期の運転により運転者に疲労が蓄積した状態や運転者の集中力が低下した状態を発見することができる。これにより、運転者に定期的に休憩を取らせるには有利になり、運転者の意識が運転以外に向いていた意識外状態や、運転者の意識レベルが低下して居眠り運転状態や漫然状態に陥る事態を回避することができる。
なお、ドライビングサイクルごとに初期値R0をリセットせずに、初期値R0を運転者の固有の値として制御装置23に登録しておき、車両を運転するごとに、その初期値R0を読み出して、現時点の位置関係R2とを比較してもよい。
既述した安全運転促進装置20は、運転者の腰掛け方が崩れたか否かを判定することに加えて、股位置C1に対する重心位置G1の存在する位置から腰掛け方も特定することが可能になる。例えば、股位置C1よりも車両の前方に重心位置G1が存在する場合は、運転者が前傾姿勢になっていることが特定できる。また、股位置C1よりも車両の後方に重心位置G1が存在する場合は、運転者が居眠り運転状態に陥り背もたれ12に体重を預けた状態になっていることが特定できる。
既述した安全運転促進装置20は、車両に搭載されるものに限定されずに、運転者が運転席10に腰掛けて運転するものであれば適用可能である。
10 運転席
11 座面
20 安全運転促進装置
21 座圧センサ
22 警告装置
23 制御装置
D1 座圧分布
C1 股位置
G1 重心位置

Claims (6)

  1. 運転席の座面の座圧分布を検出する座圧センサと、警告を発する警告装置と、その座圧センサ及びその警告装置に接続された制御装置とを備えた安全運転促進装置において、
    前記座圧センサが検出した座圧分布に基づいて、前記制御装置により、前記運転席に腰掛けている運転者の股位置及び重心位置の位置関係からその運転者の腰掛け方が崩れたと判定した場合は、前記警告装置に警告をさせる構成にしたことを特徴とする安全運転促進装置。
  2. 前記重心位置が前記股位置を中心とする予め設定した着座範囲の外に存在するときに、前記制御装置により、腰掛け方が崩れたと判定する構成にした請求項1に記載の安全運転促進装置。
  3. 前記股位置は、前記座圧センサが検出した座圧分布を画像処理して特定される臀裂を示す臀裂線及び臀溝を示す臀溝線の交点である請求項1又は2に記載の安全運転促進装置。
  4. 運転開始時の前記股位置及び前記重心位置の位置関係を初期値として設定し、前記座圧センサが検出した座圧分布に基づいて、前記制御装置により、設定した前記初期値から現時点で前記運転席に腰掛けている運転者の股位置及び重心位置の位置関係がずれたと判定した場合は、前記警告装置に警告をさせる構成にした請求項1〜3のいずれか1項に記載の安全運転促進装置。
  5. 前記座圧センサが座圧分布を検出できない場合に、前記制御装置により、前記警告装置に警告させる構成にした請求項1〜4のいずれか1項に記載の安全運転促進装置。
  6. 座圧センサにより運転席の座面の座圧分布を検出し、
    検出した座圧分布に基づいて、前記運転席に腰掛けている運転者の股位置及び重心位置の位置関係を特定し、
    特定したその位置関係に基づいて、前記運転席に腰掛けている運転者の腰掛け方が崩れたか否かを判定し、
    運転者の腰掛け方が崩れたと判定した場合に、警告装置により警告することを特徴とする安全運転促進方法。
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