運転状態判断装置
【課題】本発明は、運転中に運転手のシートに作用する圧力分布を検出することにより運転手の覚醒状態を適切に判断することが可能な運転状態判断装置を提供する。
【解決手段】本発明の運転状態判断装置では、少なくとも運転手のシートバックおよびシート座部に作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段とを備えている。また、
前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断する。
【解決手段】本発明の運転状態判断装置では、少なくとも運転手のシートバックおよびシート座部に作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段とを備えている。また、
前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転中に運転手のシートに作用する圧力分布を検出することにより運転手の覚醒状態を適切に判断することが可能な運転状態判断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転中の運転手が非覚醒状態に陥る所謂居眠り運転は交通事故の大きな要因である。したがって、従来よりこの居眠り運転を効率よく防止し得る装置の開発が求められてきた。とりわけこのような居眠り防止の装置の開発にあたっては、居眠りと称される交通事故の要因となり得る非覚醒状態とはどのような状態であるかを知得し、この知得に基づいて適正に居眠り状態を検出する必要がある。
【０００３】
例えば、カメラにより撮影した運転手の頭部の画像に対する画像認識を行って運転手の覚醒状態を判断する装置が存在する（特許文献１）。具体的には、不審者侵入防止等のために既に設置されている室内カメラを活用して撮影された運転手の頭部の画像データからよそ見や居眠りを検出する方法である。
【０００４】
また、他の例として運転手のシートに作用する圧力の低下によって居眠り状態を検出する装置も存在する（特許文献２）。具体的には、操舵ハンドルに作用する運転手の把持力や運転手のシートに作用する圧力によって運転手の運転姿勢を検出し、居眠りか否かの判断を行う方法である。また、居眠り状態の検出・判断を目的とするものではないがシートに作用する圧力から運転手の運転姿勢を検出することで脇見運転を回避する装置も存在する（特許文献３）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置の場合、運転手の視線方向や顔の傾きの挙動から覚醒状態を判断しており、正常な状態の頭部挙動と居眠りのような異常な状態の頭部挙動との区別が困難であるため誤検出の可能性がある。また、特許文献１の装置の場合、そもそも室内カメラを設置していない車両や新たな室内カメラの設置によるコストアップを望まない車両の場合には適用することができない。
【０００６】
また、特許文献２の装置の場合も、運転手のシートに作用する圧力が低下しただけで居眠り状態を判断することとなり誤検出の可能性が高い。これに対して特許文献３の装置の場合、脇見運転とはいかなるものかという制御ロジックの構築がなされ、このロジックの一部として運転手のシートに作用する圧力条件を使用するが、居眠り状態に代表する非覚醒状態の検出には異なるロジック構築が必要とされるものであり特許文献３の装置を代替することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６２９１１号公報
【特許文献２】特開平４−７８６２２号公報
【特許文献３】特開２０００−１７２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、運転手のシートに作用する圧力分布の変化に注目し、この圧力分布の変化を検出することで運転者の覚醒状態を判断することを可能とする運転状態判断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の運転状態判断装置は、少なくとも運転手のシートバックおよびヘッドレストに作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段と、を備えている。
【００１０】
運転者が所謂居眠り状態に陥ると特有の挙動がなされることが知られている（一般的に「コックリコックリする」と称される状態である）。このような状態のときの運転手の挙動に周期性があることが知得された。本発明の運転状態判断装置では、この周期性のある運転手の挙動が表れるような状態こそが居眠りを代表とする危険な「非覚醒状態」に至ったものであるとする。具体的に本運転状態判断装置は、運転手のシートに作用する「圧力分布の変化」を検出し、この変化に「周期性」があるか否かを判断することで危険な「非覚醒状態」を判断することができる。
【００１１】
また、本発明の運転状態判断装置では運転手のシートに作用する圧力分布のうち「シートバックおよびシート座部」の圧力分布変化の検出を行うだけで十分であることを知得し、これに基づいて運転手の「覚醒状態」を判断している点で運転手が「非覚醒状態」であるか否かの検出における簡易明確な制御構成を提供できる点で有利である。
【００１２】
また、本発明の運転状態判断装置における前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断するものであることが好ましい。
【００１３】
この運転状態判断装置では、運転手が「非覚醒状態」であるか否かの判断のうえで圧力分布の変化に「周期性」があるか否かを条件とすることとしている。運転状態判断装置における制御ロジックとして圧力分布の変化の周期性を条件とすることで運転手が「非覚醒状態」であるか否かの検出において明確な制御構成を提供できる点でさらに有利である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の運転状態判断装置によれば、運転手のシートに作用する圧力分布の変化に注目し、この圧力分布の変化を検出することで運転手の覚醒状態を判断することが可能となる運転状態判断装置を提供し、簡易明確な制御装置により運転手の覚醒状態（居眠り状態）を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の運転状態判断装置及びその周辺装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の運転状態判断装置の詳細の一例を示したブロック図である。
【図３】運転手がシートに座った状態を模写した概略図である。
【図４】図２のブロック図に示す判断手段の詳細を示すブロック図である。
【図５】図４の覚醒状態判断手段で実行される居眠り判断工程（Ａパターン）を示すフロー図である。
【図６】図５の居眠り判断工程を示したフロー図の続きである。
【図７】各圧力センサからの圧力分布の変化を示す一例である。
【図８】シート座部に作用する臀部近傍の圧力分布を示した模式図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は居眠り時を示している。
【図９】図４の覚醒状態判断手段で実行される居眠り判断工程（Ｂパターン）を示すフロー図である。
【図１０】図９の居眠り判断工程を示したフロー図の続きである。
【図１１】各圧力センサからの圧力分布の変化を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１は本発明の運転状態判断装置１０及びその周辺装置の一例を示すブロック図であり、図２は図１の運転状態判断装置１０の詳細の一例を示したブロック図である。また、図３では運転手がシートに座った状態を模写した概略図である。
【００１７】
図１に示すように本運転状態判断装置１０は、まず運転手のシート１５に設置された圧力センサ１６からの個々の圧力信号を受信する。図３に示すように車両の走行中に運転手１１はシート１５に担持されている。具体的にはシート１５は運転手１１の各部位を担持し、頭部１１ｃはヘッドレスト１５ｃ、背部１１ａはシートバック１５ａ、臀部１１ｂはシート座部１５ｂに担持されている。また、ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂの中には、それぞれ頭部圧力センサ１６ｃ、背部圧力センサ１６ａ、座部圧力センサ１６ｂが配設（内蔵）されており、作用する圧力を検出する。但し、圧力センサ１５は頭部、背部、座部に全て必要というわけではなく後述の居眠り判断ロジックに応じて決定される。
【００１８】
再び図１に戻ると、背部圧力センサ１６ａ、座部圧力センサ１６ｂ、頭部圧力センサ１６ｃからの圧力信号は運転状態判断装置１０に送信される。図２に示すようにこの運転状態判断装置１０は圧力分布検出手段１２と判断手段１４とを有している。圧力分布検出手段１２は圧力センサ１６から受信した圧力信号から圧力ピークを検出し、設定する。
【００１９】
具体的には、シートバック１５ａに配設される背部圧力センサ１６ａの場合、シートバック１５ａの左右各１箇所、好ましくはこれが上下に各１箇所、配設され（すなわち背部に４箇所配設）、各箇所の圧力ピーク値とその位置とを検出する。また、シート座部１５ｂに配設される座部圧力センサ１６ｂの場合、背部圧力センサ１６ａと同様にシート座部１５ｂの左右各１箇所、好ましくはこれが前後に各１箇所、配設され（すなわち座部に４箇所配設）、各箇所の圧力ピーク値とその位置とを検出する。さらに、ヘッドレスト１５ｃに配設される頭部圧力センサ１６ｃの場合、ヘッドレスト１５ｃに１箇所配設され、その圧力ピーク値とその位置とを検出する。なお、この圧力センサ１６は汎用のシート状のものでよい。また、検出される圧力ピークはノイズを防止するためにもある程度の領域をもっており、所謂面圧と称される程度の広さをもっていてもよい。
【００２０】
また、圧力分布検出手段１２からの圧力データは判断手段１４によりそれぞれの判断がなされる。図４のブロック図に示すように判断手段１４は、通常姿勢判断手段１４１と、覚醒状態判断手段１４２と、車速判断手段１４３と、マッサージモード選択手段１４４とを有している。まず、通常姿勢判断手段１４１において居眠りをしていない通常状態の運転姿勢（通常運転姿勢）を判断・記憶しておく。この通常運転姿勢の判断は２つの視点でなされる。まずは各個人特有の通常運転姿勢の設定である。１つは上記圧力分布検出手段１２で検出された各圧力ピークの圧力値と位置とから通常運転姿勢として設定する。具体的には、各圧力センサ１６ａ〜１６ｃで検出された圧力ピークの位置およびその圧力値と、左右に配設された背部圧力センサ１６や座部センサ１６ｂの圧力ピーク位置の間の距離、上下に配設された背部圧力センサ１６や座部センサ１６ｂの圧力ピーク位置の間の距離で各個人の通常運転姿勢を設定する。もう１つは、圧力ピークの出現が長い圧力値とその位置とを設定することで時間的に一番多い姿勢を通常運転姿勢と判断することとしている。
【００２１】
次に覚醒状態判断手段１４２では運転手１１の覚醒状態を判断する、すなわち居眠り状態にあるか否かを判断する。この覚醒状態判断手段１４２ではシート１５に作用する圧力分布の時間的変化から判断するが、この判断では、判断の前提条件が設定される。例えば、
（１） 運転開始から所定時間連続運転している。
（２） （１）の条件は満たさないが今回の運転より前の運転で所定時間以上運転している。
（３） 今回の運転より前の運転で居眠り判断がなされている。
などがあり、このような場合には特に居眠り状態に陥りやすいため居眠り判断の検出レベルを高く設定してもよい。
【００２２】
また、居眠り判断の検出レベルの設定を、車速判断手段１４３を用いて車両の速度に依存させる場合もある。この場合、車速判断手段１４３は、速度センサ１８からの車速信号１８（図１参照）を受信して車速を複数のレベルに分類し、車速が大きいレベルになるほど居眠りと判断するように居眠り判断の検出レベルを設定する。車速が大きいほど大きな危険を伴うため居眠りと判断されやすいようにしている。
【００２３】
次に覚醒状態判断手段１４２に戻って具体的な覚醒状態（居眠り状態）の判断概念について説明する。まず、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂ、ヘッドレスト１５ｃで検出された圧力分布と覚醒状態との関係についての考え方を説明する。
【００２４】
まず、シートバック１５ａの圧力分布の変化のみから覚醒状態を判断する場合がある。これは居眠り状態においては運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから離れる可能性が高いということに基づいたものである。さらに好ましくは、シートバック１５ａの圧力分布の変化のうち前述するシートバック１５ａの上部左右に配設された背部圧力センサ１６ａからの圧力分布に注目し、シートバック１５ａの上部の圧力分布が左右方向に変化したか否かに基づいて運転手１１の覚醒状態を判断する。この判断によれば、居眠りをすると運転手１１の背部１１ａの上部が左右に揺れるという現象を捉えることができ、運転手１１の覚醒状態をより正確に判断できる。
【００２５】
また、シート座部１５ｂの圧力分布の変化のみから覚醒状態を判断する場合も考えられる。これは居眠り状態においては運転手１１の臀部１１ｂの重心がシート座部１５ｂで移動する可能性が高いということに基づいたものである。さらに好ましくは、前述するようにシート座部１５ｂの前後部に配設された座部圧力センサ１６ｂからの圧力分布に注目し、シート座部１５ｂの圧力分布が前後方向に変化したか否かに基づいて運転手１１の覚醒状態を判断する。この判断によれば、居眠りをすると運転手１１の臀部１１ｂの重心が前後方向に揺れるという現象を捉えることができ、運転手１１の覚醒状態をより正確に判断できる。
【００２６】
なお、図８を参照すればシート座部１５ｂにおける臀部１１ｂの圧力分布が車両前方に移動する様子を示した圧力分布模式図である。ハッチング処理がされた部分が圧力ピークを示している。
【００２７】
また、覚醒状態判断手段１４２でさらに正確に居眠り状態を判断するためには、シートバック１５ａやシート座部１５ｂでの圧力分布の変化に周期性がある、すなわち圧力分布の変化が所定時間内に何度か繰り返される、という条件が要求される。たまたま運転手１１が居眠り状態に近い動作を行ったことを排除するためであり、同様の圧力分布の変化を繰り返すならば居眠り状態かそうでないかを確実に区別することができる。
【００２８】
また、ヘッドレスト１５ｃの圧力分布の変化の検出は必須ではないが要求されることもある。居眠り状態になるときに最初に動作するのは通常頭部１１ｃであるからである。この場合、ヘッドレスト１５ｃの圧力分布の変化は圧力値がゼロになるか否かで判断されることが通常である。
【００２９】
ここで覚醒状態判断手段１４２において居眠り状態に陥っているか否かを判断するロジックの例をＡパターンとＢパターンとして詳細に説明する。第一にＡパターンおける覚醒状態判断手段１４２の制御フローについては図５〜図６を、シートに作用する圧力分布の変化の時系列表示については図７を参照しつつ説明する。Ａパターンは運転手１１の頭部１１ｃが前方に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものである。まず、ヘッドレスト１５ｃに作用する圧力が検出されるか否か判定される（Ｓ１０）。これにより運転手１１の頭部１１ｃが前方に傾斜したことが判定される。図７の最上段ではヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値がゼロに到達している様子がわかる。
【００３０】
圧力が検出されない場合にはシートバック１５ａの上部の圧力ピークの圧力値（以下、「圧力ピーク値」と称する）が減少しているか否か判定される（Ｓ１２）。これにより運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから前方に向かっていることが判定される。図７の上から２段目を参照すれば、シートバック１５ａの上部（背部１１ａの上側）の圧力ピーク値がヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。
【００３１】
シートバック１５ａの上部の圧力ピーク値が減少したと判定されると、シート座部１５ｂの圧力ピークの位置が前方に移動したか否かが判定される（Ｓ１４）。これにより運転手１１の体全体が前方に傾斜したことが判定される。圧力ピークの位置の前方移動はシート座部１５ｂの後部の圧力ピーク値の減少またはシート座部１５ｂの前部の圧力ピーク値の増加からも判定できる。図７の上から３〜４段目を参照すれば、シート座部１５ｂの後部（臀部１１ｂの後方）の圧力ピーク値がシートバック１５ａの圧力ピーク値に遅れて減少し、逆にシート座部１５ｂの前部（臀部１１ｂの前方）の圧力ピーク値がシート座部１５ｂの後部（臀部１１ｂの後方）の圧力ピーク値が増加している様子がわかる。
【００３２】
さらに、上記一連の現象が所定時間以内（概ね数秒以内）に発生していることを判定する。すなわちＳ１０〜Ｓ１４の判定工程に要した時間ｔ１が所定時間Ｔ１以内（ｔ１≦Ｔ１）か否かを判定する（Ｓ１６）。図７ではこのｔ１≦Ｔ１になる一例を示している。
さらに上記ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂで検出された圧力ピーク値の変化率、すなわち圧力分布の変化率が緩やかであるか否かも判定される（Ｓ１８）。居眠り状態では通常の運転姿勢よりも緩慢な動作になるからである。
【００３３】
次に、変化した圧力分布が元に戻るまでの時間を設定する。具体的には、図７に示すように圧力ピーク値が変化してから元の圧力ピーク値に戻るまでの時間ｔ２を計測する（Ｓ２０）。この時間ｔ２によって異なる居眠り判断がなされる。まず、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ２が所定時間Ｔ２より長いか否か（ｔ２≧Ｔ２か否か）が判定される（Ｓ２２）。ｔ２が大きいということは圧力分布が変化した状態を長く継続したことであり、寝入ってしまった状態である。この状態になった場合は居眠りと判断される（Ｓ３２）。
【００３４】
また、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ２が所定時間Ｔ２より短い（ｔ２≦Ｔ２）と判定された場合（Ｓ２２）には、寝入ってしまったとまでは言えないが何度も繰り返す場合は居眠り状態になっていると考えられる。そこでこの考えに沿うように、まずは一連のＳ１０〜Ｓ２２の判定工程全体を繰り返した回数Ｃ１（反復回数Ｃ１）を１回加算して設定する（Ｓ２４）。その後、Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したか否か、すなわち反復回数Ｃ１≧Ｎか否かを判定する。Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したと判定された場合、この繰り返した回数（反復回数）Ｃ１に要した時間ｔ３が所定時間Ｔ３以内（ｔ３≦Ｔ３）と判定された場合（Ｓ２８）、覚醒・非覚醒を繰り返し、所謂「コックリコックリする」状態であり、居眠り状態と判断される（Ｓ３２）。なお、Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体を繰り返した回数（反復回数）Ｃ１に要した時間ｔ３が所定時間Ｔ３以上（ｔ３≧Ｔ３）と判定された場合（Ｓ２８）、反復回数Ｃ１を１回分減算する処理がなされる（Ｓ３０）。
【００３５】
第二にＢパターンおける覚醒状態判断手段１４２の制御フローについては図９〜図１０を、シートに作用する圧力分布の変化の時系列表示については図１１を参照しつつ説明する。また、Ｂパターンは運転手１１の頭部１１ｃが左側に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものである。まず、ヘッドレスト１５ｃに作用する圧力が検出されるか否か判定される（Ｓ４０）。図１１の最上段ではヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値がゼロに到達している様子がわかる。
【００３６】
圧力が検出されない場合にはシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値が減少しているか否か判定される（Ｓ４２）。これにより運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから左側に向かっていることが判定される。図１１の上から２段目を参照すれば、シートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値がヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。
【００３７】
シートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値が減少したと判定されると、続いてシートバック１５ａの背部上左側の圧力ピーク値が減少しているか否か判定される（Ｓ４４）。図１１の上から３段目を参照すれば、シートバック１５ａの背部上左側の圧力ピーク値がシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。また、図１１の２〜３段目に示すようにシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値の減少後よりも背部上左側の圧力ピーク値の減少後の方が圧力ピーク値が大きいことがわかる。運転手１１が左側前方に傾斜すると背部右側の方がシートバック１５ａから離間する方向に向かうからである。
【００３８】
次に、シート座部１５ｂの左側での圧力ピーク点の前方移動とピーク値とが増加したか否かが判定される（Ｓ４５）。これにより運転手１１の体全体が左側に傾斜したことが判定される。図１１の上から４段目を参照すれば、シート座部１５ｂの左側（臀部１１ｂの左側）の圧力ピーク値がシートバック１５ａの圧力ピーク値と略同時に大きく増加する様子がわかる。
【００３９】
さらに、シート座部１５ｂの圧力ピーク値の増加が判定されると、上記一連の現象が所定時間以内（概ね数秒以内）に発生していることを判定する（Ｓ４６）。すなわちＳ４０〜Ｓ４５の判定工程に要した時間ｔ４が所定時間Ｔ４以内（ｔ４≦Ｔ４）か否かを判定する（Ｓ４８）。図１１ではこのｔ４≦Ｔ４になる一例を示している。上記ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂで検出された圧力ピーク値の変化率、すなわち圧力分布の変化率が緩やかであるか否かも判定される（Ｓ４８）。居眠り状態では通常の運転姿勢よりも緩慢な動作になるからである。
【００４０】
次に、変化した圧力分布が元に戻るまでの時間を設定する。具体的には、図１１に示すように圧力ピーク値が変化してから元の圧力ピーク値に戻るまでの時間ｔ５を計測する（Ｓ５０）。この時間ｔ５の長さによって異なる居眠り判断がなされる。まず、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ５が所定時間Ｔ５より長いか否か（ｔ５≧Ｔ５か否か）が判定される（Ｓ５２）。ｔ５が大きいということは圧力分布が変化した状態を長く継続したことであり、寝入ってしまった状態である。この状態になった場合は居眠りと判断される（Ｓ６２）。
【００４１】
また、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ５が所定時間Ｔ５より短い（ｔ５≦Ｔ５）と判定された場合（Ｓ５２）には、寝入ってしまったとまでは言えないが何度も繰り返す場合は居眠り状態になっていると考えられる。そこでこの考えに沿うように、まずは一連のＳ４０〜Ｓ５２の判定工程全体を繰り返した回数Ｃ２（反復回数Ｃ２）を１回加算して設定する（Ｓ５４）。その後、Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したか否か、すなわち反復回数Ｃ２≧Ｎか否かを判定する（Ｓ５６）。Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したと判定された場合、この繰り返した回数（反復回数）Ｃ２に要した時間ｔ６が所定時間Ｔ６以内（ｔ６≦Ｔ６）と判定された場合（Ｓ５８）、覚醒・非覚醒を繰り返し、所謂「コックリコックリする」状態であり、居眠り状態と判断される（Ｓ６２）。なお、Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体を繰り返した回数（反復回数）Ｃ２に要した時間ｔ６が所定時間Ｔ６以上（ｔ６≧Ｔ６）と判定された場合（Ｓ５８）、反復回数Ｃ２を１回分減算する処理がなされる（Ｓ６０）。
【００４２】
また、上述するＢパターンでは、運転手１１の頭部１１ｃが左側に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものであるが、運転手１１の頭部１１ｃが右側に傾斜するケースでも左右に揺れるケースでも同様に考えられる。
【００４３】
再び図１〜図２、図４に戻って説明する。図４に示すように本運転状態判断装置１０の判断手段１４は上述した通常姿勢判断手段１４１、覚醒状態判断手段１４２、車速判断手段１４３の他にマッサージモード選択手段１４４も存在する。本運転状態判断装置１０では居眠り状態と判断された場合、検出レベル（上述）に応じて運転手１１にマッサージを行うことで警告することとしている。マッサージによる警告は、検出レベルを低くして必要以上に居眠りと判断されるように設定しても警告音等に比べて運転手１１に不快感がない点で有利である。この検出レベルに応じたマッサージの選択を判断手段１４のマッサージモード選択手段１４４が行う。また図１を参照すれば本運転状態判断装置１０は、モード選択スイッチ２０からの信号を受信するが、マッサージモード選択手段１４４はモード選択スイッチ２０からの信号に基づきマッサージモードを選択する処理も行っている。
【００４４】
さらに運転状態判断装置１０から判断信号は、制御駆動部２２に送信される。その後、制御駆動部２２において駆動信号に変換され、アクチュエータ２４の駆動制御を行う。なお、アクチュエータ２４は、背部のアクチュエータ２４ａと座部のアクチュエータ２４ｂで構成され、それぞれシートバック１５ａ、シート座部１５ｂに内蔵される。
【００４５】
以上、本発明の運転状態判断装置によれば、運転手のシートに作用する圧力分布の変化を検出することで運転手の覚醒状態を簡易明確な制御構成で判断することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の運転状態検出装置はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の精神と教示との範囲を逸脱しない他の変形例と改良例とが存在することは当業者に明白であろう。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 運転状態判断装置
１２ 圧力分布検出手段
１４ 判断手段
１５ シート
１５ａ シートバック
１５ｂ シート座部
１５ｃ ヘッドレスト
１６ 圧力センサ
１６ａ 背部圧力センサ
１６ｂ 座部圧力センサ
１６ｃ 頭部圧力センサ
１８ 車速信号（速度センサ）
２０ モード選択スイッチ
２２ 制御駆動部
２４ アクチュエータ
１４１ 通常運転姿勢判断手段
１４２ 覚醒状態判断手段（居眠り判断手段）
１４３ 車速判断手段
１４４ マッサージモード選択手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転中に運転手のシートに作用する圧力分布を検出することにより運転手の覚醒状態を適切に判断することが可能な運転状態判断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転中の運転手が非覚醒状態に陥る所謂居眠り運転は交通事故の大きな要因である。したがって、従来よりこの居眠り運転を効率よく防止し得る装置の開発が求められてきた。とりわけこのような居眠り防止の装置の開発にあたっては、居眠りと称される交通事故の要因となり得る非覚醒状態とはどのような状態であるかを知得し、この知得に基づいて適正に居眠り状態を検出する必要がある。
【０００３】
例えば、カメラにより撮影した運転手の頭部の画像に対する画像認識を行って運転手の覚醒状態を判断する装置が存在する（特許文献１）。具体的には、不審者侵入防止等のために既に設置されている室内カメラを活用して撮影された運転手の頭部の画像データからよそ見や居眠りを検出する方法である。
【０００４】
また、他の例として運転手のシートに作用する圧力の低下によって居眠り状態を検出する装置も存在する（特許文献２）。具体的には、操舵ハンドルに作用する運転手の把持力や運転手のシートに作用する圧力によって運転手の運転姿勢を検出し、居眠りか否かの判断を行う方法である。また、居眠り状態の検出・判断を目的とするものではないがシートに作用する圧力から運転手の運転姿勢を検出することで脇見運転を回避する装置も存在する（特許文献３）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置の場合、運転手の視線方向や顔の傾きの挙動から覚醒状態を判断しており、正常な状態の頭部挙動と居眠りのような異常な状態の頭部挙動との区別が困難であるため誤検出の可能性がある。また、特許文献１の装置の場合、そもそも室内カメラを設置していない車両や新たな室内カメラの設置によるコストアップを望まない車両の場合には適用することができない。
【０００６】
また、特許文献２の装置の場合も、運転手のシートに作用する圧力が低下しただけで居眠り状態を判断することとなり誤検出の可能性が高い。これに対して特許文献３の装置の場合、脇見運転とはいかなるものかという制御ロジックの構築がなされ、このロジックの一部として運転手のシートに作用する圧力条件を使用するが、居眠り状態に代表する非覚醒状態の検出には異なるロジック構築が必要とされるものであり特許文献３の装置を代替することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６２９１１号公報
【特許文献２】特開平４−７８６２２号公報
【特許文献３】特開２０００−１７２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、運転手のシートに作用する圧力分布の変化に注目し、この圧力分布の変化を検出することで運転者の覚醒状態を判断することを可能とする運転状態判断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の運転状態判断装置は、少なくとも運転手のシートバックおよびヘッドレストに作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段と、を備えている。
【００１０】
運転者が所謂居眠り状態に陥ると特有の挙動がなされることが知られている（一般的に「コックリコックリする」と称される状態である）。このような状態のときの運転手の挙動に周期性があることが知得された。本発明の運転状態判断装置では、この周期性のある運転手の挙動が表れるような状態こそが居眠りを代表とする危険な「非覚醒状態」に至ったものであるとする。具体的に本運転状態判断装置は、運転手のシートに作用する「圧力分布の変化」を検出し、この変化に「周期性」があるか否かを判断することで危険な「非覚醒状態」を判断することができる。
【００１１】
また、本発明の運転状態判断装置では運転手のシートに作用する圧力分布のうち「シートバックおよびシート座部」の圧力分布変化の検出を行うだけで十分であることを知得し、これに基づいて運転手の「覚醒状態」を判断している点で運転手が「非覚醒状態」であるか否かの検出における簡易明確な制御構成を提供できる点で有利である。
【００１２】
また、本発明の運転状態判断装置における前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断するものであることが好ましい。
【００１３】
この運転状態判断装置では、運転手が「非覚醒状態」であるか否かの判断のうえで圧力分布の変化に「周期性」があるか否かを条件とすることとしている。運転状態判断装置における制御ロジックとして圧力分布の変化の周期性を条件とすることで運転手が「非覚醒状態」であるか否かの検出において明確な制御構成を提供できる点でさらに有利である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の運転状態判断装置によれば、運転手のシートに作用する圧力分布の変化に注目し、この圧力分布の変化を検出することで運転手の覚醒状態を判断することが可能となる運転状態判断装置を提供し、簡易明確な制御装置により運転手の覚醒状態（居眠り状態）を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の運転状態判断装置及びその周辺装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の運転状態判断装置の詳細の一例を示したブロック図である。
【図３】運転手がシートに座った状態を模写した概略図である。
【図４】図２のブロック図に示す判断手段の詳細を示すブロック図である。
【図５】図４の覚醒状態判断手段で実行される居眠り判断工程（Ａパターン）を示すフロー図である。
【図６】図５の居眠り判断工程を示したフロー図の続きである。
【図７】各圧力センサからの圧力分布の変化を示す一例である。
【図８】シート座部に作用する臀部近傍の圧力分布を示した模式図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は居眠り時を示している。
【図９】図４の覚醒状態判断手段で実行される居眠り判断工程（Ｂパターン）を示すフロー図である。
【図１０】図９の居眠り判断工程を示したフロー図の続きである。
【図１１】各圧力センサからの圧力分布の変化を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１は本発明の運転状態判断装置１０及びその周辺装置の一例を示すブロック図であり、図２は図１の運転状態判断装置１０の詳細の一例を示したブロック図である。また、図３では運転手がシートに座った状態を模写した概略図である。
【００１７】
図１に示すように本運転状態判断装置１０は、まず運転手のシート１５に設置された圧力センサ１６からの個々の圧力信号を受信する。図３に示すように車両の走行中に運転手１１はシート１５に担持されている。具体的にはシート１５は運転手１１の各部位を担持し、頭部１１ｃはヘッドレスト１５ｃ、背部１１ａはシートバック１５ａ、臀部１１ｂはシート座部１５ｂに担持されている。また、ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂの中には、それぞれ頭部圧力センサ１６ｃ、背部圧力センサ１６ａ、座部圧力センサ１６ｂが配設（内蔵）されており、作用する圧力を検出する。但し、圧力センサ１５は頭部、背部、座部に全て必要というわけではなく後述の居眠り判断ロジックに応じて決定される。
【００１８】
再び図１に戻ると、背部圧力センサ１６ａ、座部圧力センサ１６ｂ、頭部圧力センサ１６ｃからの圧力信号は運転状態判断装置１０に送信される。図２に示すようにこの運転状態判断装置１０は圧力分布検出手段１２と判断手段１４とを有している。圧力分布検出手段１２は圧力センサ１６から受信した圧力信号から圧力ピークを検出し、設定する。
【００１９】
具体的には、シートバック１５ａに配設される背部圧力センサ１６ａの場合、シートバック１５ａの左右各１箇所、好ましくはこれが上下に各１箇所、配設され（すなわち背部に４箇所配設）、各箇所の圧力ピーク値とその位置とを検出する。また、シート座部１５ｂに配設される座部圧力センサ１６ｂの場合、背部圧力センサ１６ａと同様にシート座部１５ｂの左右各１箇所、好ましくはこれが前後に各１箇所、配設され（すなわち座部に４箇所配設）、各箇所の圧力ピーク値とその位置とを検出する。さらに、ヘッドレスト１５ｃに配設される頭部圧力センサ１６ｃの場合、ヘッドレスト１５ｃに１箇所配設され、その圧力ピーク値とその位置とを検出する。なお、この圧力センサ１６は汎用のシート状のものでよい。また、検出される圧力ピークはノイズを防止するためにもある程度の領域をもっており、所謂面圧と称される程度の広さをもっていてもよい。
【００２０】
また、圧力分布検出手段１２からの圧力データは判断手段１４によりそれぞれの判断がなされる。図４のブロック図に示すように判断手段１４は、通常姿勢判断手段１４１と、覚醒状態判断手段１４２と、車速判断手段１４３と、マッサージモード選択手段１４４とを有している。まず、通常姿勢判断手段１４１において居眠りをしていない通常状態の運転姿勢（通常運転姿勢）を判断・記憶しておく。この通常運転姿勢の判断は２つの視点でなされる。まずは各個人特有の通常運転姿勢の設定である。１つは上記圧力分布検出手段１２で検出された各圧力ピークの圧力値と位置とから通常運転姿勢として設定する。具体的には、各圧力センサ１６ａ〜１６ｃで検出された圧力ピークの位置およびその圧力値と、左右に配設された背部圧力センサ１６や座部センサ１６ｂの圧力ピーク位置の間の距離、上下に配設された背部圧力センサ１６や座部センサ１６ｂの圧力ピーク位置の間の距離で各個人の通常運転姿勢を設定する。もう１つは、圧力ピークの出現が長い圧力値とその位置とを設定することで時間的に一番多い姿勢を通常運転姿勢と判断することとしている。
【００２１】
次に覚醒状態判断手段１４２では運転手１１の覚醒状態を判断する、すなわち居眠り状態にあるか否かを判断する。この覚醒状態判断手段１４２ではシート１５に作用する圧力分布の時間的変化から判断するが、この判断では、判断の前提条件が設定される。例えば、
（１） 運転開始から所定時間連続運転している。
（２） （１）の条件は満たさないが今回の運転より前の運転で所定時間以上運転している。
（３） 今回の運転より前の運転で居眠り判断がなされている。
などがあり、このような場合には特に居眠り状態に陥りやすいため居眠り判断の検出レベルを高く設定してもよい。
【００２２】
また、居眠り判断の検出レベルの設定を、車速判断手段１４３を用いて車両の速度に依存させる場合もある。この場合、車速判断手段１４３は、速度センサ１８からの車速信号１８（図１参照）を受信して車速を複数のレベルに分類し、車速が大きいレベルになるほど居眠りと判断するように居眠り判断の検出レベルを設定する。車速が大きいほど大きな危険を伴うため居眠りと判断されやすいようにしている。
【００２３】
次に覚醒状態判断手段１４２に戻って具体的な覚醒状態（居眠り状態）の判断概念について説明する。まず、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂ、ヘッドレスト１５ｃで検出された圧力分布と覚醒状態との関係についての考え方を説明する。
【００２４】
まず、シートバック１５ａの圧力分布の変化のみから覚醒状態を判断する場合がある。これは居眠り状態においては運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから離れる可能性が高いということに基づいたものである。さらに好ましくは、シートバック１５ａの圧力分布の変化のうち前述するシートバック１５ａの上部左右に配設された背部圧力センサ１６ａからの圧力分布に注目し、シートバック１５ａの上部の圧力分布が左右方向に変化したか否かに基づいて運転手１１の覚醒状態を判断する。この判断によれば、居眠りをすると運転手１１の背部１１ａの上部が左右に揺れるという現象を捉えることができ、運転手１１の覚醒状態をより正確に判断できる。
【００２５】
また、シート座部１５ｂの圧力分布の変化のみから覚醒状態を判断する場合も考えられる。これは居眠り状態においては運転手１１の臀部１１ｂの重心がシート座部１５ｂで移動する可能性が高いということに基づいたものである。さらに好ましくは、前述するようにシート座部１５ｂの前後部に配設された座部圧力センサ１６ｂからの圧力分布に注目し、シート座部１５ｂの圧力分布が前後方向に変化したか否かに基づいて運転手１１の覚醒状態を判断する。この判断によれば、居眠りをすると運転手１１の臀部１１ｂの重心が前後方向に揺れるという現象を捉えることができ、運転手１１の覚醒状態をより正確に判断できる。
【００２６】
なお、図８を参照すればシート座部１５ｂにおける臀部１１ｂの圧力分布が車両前方に移動する様子を示した圧力分布模式図である。ハッチング処理がされた部分が圧力ピークを示している。
【００２７】
また、覚醒状態判断手段１４２でさらに正確に居眠り状態を判断するためには、シートバック１５ａやシート座部１５ｂでの圧力分布の変化に周期性がある、すなわち圧力分布の変化が所定時間内に何度か繰り返される、という条件が要求される。たまたま運転手１１が居眠り状態に近い動作を行ったことを排除するためであり、同様の圧力分布の変化を繰り返すならば居眠り状態かそうでないかを確実に区別することができる。
【００２８】
また、ヘッドレスト１５ｃの圧力分布の変化の検出は必須ではないが要求されることもある。居眠り状態になるときに最初に動作するのは通常頭部１１ｃであるからである。この場合、ヘッドレスト１５ｃの圧力分布の変化は圧力値がゼロになるか否かで判断されることが通常である。
【００２９】
ここで覚醒状態判断手段１４２において居眠り状態に陥っているか否かを判断するロジックの例をＡパターンとＢパターンとして詳細に説明する。第一にＡパターンおける覚醒状態判断手段１４２の制御フローについては図５〜図６を、シートに作用する圧力分布の変化の時系列表示については図７を参照しつつ説明する。Ａパターンは運転手１１の頭部１１ｃが前方に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものである。まず、ヘッドレスト１５ｃに作用する圧力が検出されるか否か判定される（Ｓ１０）。これにより運転手１１の頭部１１ｃが前方に傾斜したことが判定される。図７の最上段ではヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値がゼロに到達している様子がわかる。
【００３０】
圧力が検出されない場合にはシートバック１５ａの上部の圧力ピークの圧力値（以下、「圧力ピーク値」と称する）が減少しているか否か判定される（Ｓ１２）。これにより運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから前方に向かっていることが判定される。図７の上から２段目を参照すれば、シートバック１５ａの上部（背部１１ａの上側）の圧力ピーク値がヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。
【００３１】
シートバック１５ａの上部の圧力ピーク値が減少したと判定されると、シート座部１５ｂの圧力ピークの位置が前方に移動したか否かが判定される（Ｓ１４）。これにより運転手１１の体全体が前方に傾斜したことが判定される。圧力ピークの位置の前方移動はシート座部１５ｂの後部の圧力ピーク値の減少またはシート座部１５ｂの前部の圧力ピーク値の増加からも判定できる。図７の上から３〜４段目を参照すれば、シート座部１５ｂの後部（臀部１１ｂの後方）の圧力ピーク値がシートバック１５ａの圧力ピーク値に遅れて減少し、逆にシート座部１５ｂの前部（臀部１１ｂの前方）の圧力ピーク値がシート座部１５ｂの後部（臀部１１ｂの後方）の圧力ピーク値が増加している様子がわかる。
【００３２】
さらに、上記一連の現象が所定時間以内（概ね数秒以内）に発生していることを判定する。すなわちＳ１０〜Ｓ１４の判定工程に要した時間ｔ１が所定時間Ｔ１以内（ｔ１≦Ｔ１）か否かを判定する（Ｓ１６）。図７ではこのｔ１≦Ｔ１になる一例を示している。
さらに上記ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂで検出された圧力ピーク値の変化率、すなわち圧力分布の変化率が緩やかであるか否かも判定される（Ｓ１８）。居眠り状態では通常の運転姿勢よりも緩慢な動作になるからである。
【００３３】
次に、変化した圧力分布が元に戻るまでの時間を設定する。具体的には、図７に示すように圧力ピーク値が変化してから元の圧力ピーク値に戻るまでの時間ｔ２を計測する（Ｓ２０）。この時間ｔ２によって異なる居眠り判断がなされる。まず、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ２が所定時間Ｔ２より長いか否か（ｔ２≧Ｔ２か否か）が判定される（Ｓ２２）。ｔ２が大きいということは圧力分布が変化した状態を長く継続したことであり、寝入ってしまった状態である。この状態になった場合は居眠りと判断される（Ｓ３２）。
【００３４】
また、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ２が所定時間Ｔ２より短い（ｔ２≦Ｔ２）と判定された場合（Ｓ２２）には、寝入ってしまったとまでは言えないが何度も繰り返す場合は居眠り状態になっていると考えられる。そこでこの考えに沿うように、まずは一連のＳ１０〜Ｓ２２の判定工程全体を繰り返した回数Ｃ１（反復回数Ｃ１）を１回加算して設定する（Ｓ２４）。その後、Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したか否か、すなわち反復回数Ｃ１≧Ｎか否かを判定する。Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したと判定された場合、この繰り返した回数（反復回数）Ｃ１に要した時間ｔ３が所定時間Ｔ３以内（ｔ３≦Ｔ３）と判定された場合（Ｓ２８）、覚醒・非覚醒を繰り返し、所謂「コックリコックリする」状態であり、居眠り状態と判断される（Ｓ３２）。なお、Ｓ１０〜Ｓ２２の判定工程全体を繰り返した回数（反復回数）Ｃ１に要した時間ｔ３が所定時間Ｔ３以上（ｔ３≧Ｔ３）と判定された場合（Ｓ２８）、反復回数Ｃ１を１回分減算する処理がなされる（Ｓ３０）。
【００３５】
第二にＢパターンおける覚醒状態判断手段１４２の制御フローについては図９〜図１０を、シートに作用する圧力分布の変化の時系列表示については図１１を参照しつつ説明する。また、Ｂパターンは運転手１１の頭部１１ｃが左側に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものである。まず、ヘッドレスト１５ｃに作用する圧力が検出されるか否か判定される（Ｓ４０）。図１１の最上段ではヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値がゼロに到達している様子がわかる。
【００３６】
圧力が検出されない場合にはシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値が減少しているか否か判定される（Ｓ４２）。これにより運転手１１の背部１１ａがシートバック１５ａから左側に向かっていることが判定される。図１１の上から２段目を参照すれば、シートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値がヘッドレスト１５ｃの圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。
【００３７】
シートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値が減少したと判定されると、続いてシートバック１５ａの背部上左側の圧力ピーク値が減少しているか否か判定される（Ｓ４４）。図１１の上から３段目を参照すれば、シートバック１５ａの背部上左側の圧力ピーク値がシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値に遅れて減少している様子がわかる。また、図１１の２〜３段目に示すようにシートバック１５ａの背部上右側の圧力ピーク値の減少後よりも背部上左側の圧力ピーク値の減少後の方が圧力ピーク値が大きいことがわかる。運転手１１が左側前方に傾斜すると背部右側の方がシートバック１５ａから離間する方向に向かうからである。
【００３８】
次に、シート座部１５ｂの左側での圧力ピーク点の前方移動とピーク値とが増加したか否かが判定される（Ｓ４５）。これにより運転手１１の体全体が左側に傾斜したことが判定される。図１１の上から４段目を参照すれば、シート座部１５ｂの左側（臀部１１ｂの左側）の圧力ピーク値がシートバック１５ａの圧力ピーク値と略同時に大きく増加する様子がわかる。
【００３９】
さらに、シート座部１５ｂの圧力ピーク値の増加が判定されると、上記一連の現象が所定時間以内（概ね数秒以内）に発生していることを判定する（Ｓ４６）。すなわちＳ４０〜Ｓ４５の判定工程に要した時間ｔ４が所定時間Ｔ４以内（ｔ４≦Ｔ４）か否かを判定する（Ｓ４８）。図１１ではこのｔ４≦Ｔ４になる一例を示している。上記ヘッドレスト１５ｃ、シートバック１５ａ、シート座部１５ｂで検出された圧力ピーク値の変化率、すなわち圧力分布の変化率が緩やかであるか否かも判定される（Ｓ４８）。居眠り状態では通常の運転姿勢よりも緩慢な動作になるからである。
【００４０】
次に、変化した圧力分布が元に戻るまでの時間を設定する。具体的には、図１１に示すように圧力ピーク値が変化してから元の圧力ピーク値に戻るまでの時間ｔ５を計測する（Ｓ５０）。この時間ｔ５の長さによって異なる居眠り判断がなされる。まず、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ５が所定時間Ｔ５より長いか否か（ｔ５≧Ｔ５か否か）が判定される（Ｓ５２）。ｔ５が大きいということは圧力分布が変化した状態を長く継続したことであり、寝入ってしまった状態である。この状態になった場合は居眠りと判断される（Ｓ６２）。
【００４１】
また、圧力ピーク値が戻るまでの時間ｔ５が所定時間Ｔ５より短い（ｔ５≦Ｔ５）と判定された場合（Ｓ５２）には、寝入ってしまったとまでは言えないが何度も繰り返す場合は居眠り状態になっていると考えられる。そこでこの考えに沿うように、まずは一連のＳ４０〜Ｓ５２の判定工程全体を繰り返した回数Ｃ２（反復回数Ｃ２）を１回加算して設定する（Ｓ５４）。その後、Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したか否か、すなわち反復回数Ｃ２≧Ｎか否かを判定する（Ｓ５６）。Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体をＮ回以上繰り返したと判定された場合、この繰り返した回数（反復回数）Ｃ２に要した時間ｔ６が所定時間Ｔ６以内（ｔ６≦Ｔ６）と判定された場合（Ｓ５８）、覚醒・非覚醒を繰り返し、所謂「コックリコックリする」状態であり、居眠り状態と判断される（Ｓ６２）。なお、Ｓ４０〜Ｓ５２の判定工程全体を繰り返した回数（反復回数）Ｃ２に要した時間ｔ６が所定時間Ｔ６以上（ｔ６≧Ｔ６）と判定された場合（Ｓ５８）、反復回数Ｃ２を１回分減算する処理がなされる（Ｓ６０）。
【００４２】
また、上述するＢパターンでは、運転手１１の頭部１１ｃが左側に傾斜し、その後元に戻る動作を何回か繰り返す（反復する）状態を居眠り状態と判断するものであるが、運転手１１の頭部１１ｃが右側に傾斜するケースでも左右に揺れるケースでも同様に考えられる。
【００４３】
再び図１〜図２、図４に戻って説明する。図４に示すように本運転状態判断装置１０の判断手段１４は上述した通常姿勢判断手段１４１、覚醒状態判断手段１４２、車速判断手段１４３の他にマッサージモード選択手段１４４も存在する。本運転状態判断装置１０では居眠り状態と判断された場合、検出レベル（上述）に応じて運転手１１にマッサージを行うことで警告することとしている。マッサージによる警告は、検出レベルを低くして必要以上に居眠りと判断されるように設定しても警告音等に比べて運転手１１に不快感がない点で有利である。この検出レベルに応じたマッサージの選択を判断手段１４のマッサージモード選択手段１４４が行う。また図１を参照すれば本運転状態判断装置１０は、モード選択スイッチ２０からの信号を受信するが、マッサージモード選択手段１４４はモード選択スイッチ２０からの信号に基づきマッサージモードを選択する処理も行っている。
【００４４】
さらに運転状態判断装置１０から判断信号は、制御駆動部２２に送信される。その後、制御駆動部２２において駆動信号に変換され、アクチュエータ２４の駆動制御を行う。なお、アクチュエータ２４は、背部のアクチュエータ２４ａと座部のアクチュエータ２４ｂで構成され、それぞれシートバック１５ａ、シート座部１５ｂに内蔵される。
【００４５】
以上、本発明の運転状態判断装置によれば、運転手のシートに作用する圧力分布の変化を検出することで運転手の覚醒状態を簡易明確な制御構成で判断することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の運転状態検出装置はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の精神と教示との範囲を逸脱しない他の変形例と改良例とが存在することは当業者に明白であろう。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 運転状態判断装置
１２ 圧力分布検出手段
１４ 判断手段
１５ シート
１５ａ シートバック
１５ｂ シート座部
１５ｃ ヘッドレスト
１６ 圧力センサ
１６ａ 背部圧力センサ
１６ｂ 座部圧力センサ
１６ｃ 頭部圧力センサ
１８ 車速信号（速度センサ）
２０ モード選択スイッチ
２２ 制御駆動部
２４ アクチュエータ
１４１ 通常運転姿勢判断手段
１４２ 覚醒状態判断手段（居眠り判断手段）
１４３ 車速判断手段
１４４ マッサージモード選択手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも運転手のシートバックおよびシート座部に作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段と、を備えた運転状態判断装置。
【請求項２】
前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断する、請求項１に記載の運転状態判断装置。
【請求項１】
少なくとも運転手のシートバックおよびシート座部に作用する圧力分布を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力分布の変化に基づいて運転者の覚醒状態を判断する判断手段と、を備えた運転状態判断装置。
【請求項２】
前記判断手段は、検出された圧力分布の変化に周期性を有するか否かに基づいて運転者の覚醒状態を判断する、請求項１に記載の運転状態判断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１６４８２５（Ｐ２０１１−１６４８２５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３９９（Ｐ２０１０−２５３９９）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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