(57)【要約】本発明に係るドライバ状態判定装置は、所定の運転操作が行われたか否かを判定して自車両の運転者の状態を判定するドライバ状態判定装置１であって、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、自車両の前方に位置する先行車両の大きさを検知する大きさ検知手段と、走行状態検出手段により検出された走行状態が所定のしきい値を超えたときに、自車両の運転者の意識が低下したものと判定する意識低下判定手段と、大きさ検知手段により検知された先行車両の大きさに応じて、上記所定のしきい値を設定するしきい値設定手段とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の運転操作が行われたか否かを判定して自車両のドライバの状態を判定するドライバ状態判定装置であって、
前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記自車両の前方に位置する先行車両の大きさを検知する大きさ検知手段と、
前記走行状態検出手段により検出された走行状態が所定のしきい値を超えたときに、前記自車両のドライバの意識が低下したものと判定する意識低下判定手段と、
前記大きさ検知手段により検知された前記先行車両の大きさに応じて、前記所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、
を備えることを特徴とするドライバ状態判定装置。
【請求項２】
前記走行状態検出手段は、前記自車両の操舵量を検出する操舵量検出手段であることを特徴とする請求項１に記載のドライバ状態判定装置。
【請求項３】
前記しきい値設定手段は、前記先行車両が大きいほど、意識低下と判定されにくいように前記しきい値の設定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のドライバ状態判定装置。
【請求項４】
前記しきい値設定手段は、前記先行車両が前記自車両の一定距離内に一定時間連続して存在した場合に、前記先行車両の大きさに応じたしきい値の設定を行い、前記先行車両が前記自車両の前記一定距離内に前記一定時間連続して存在しない場合に、前記しきい値を所定の初期値に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のドライバ状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の運転操作を検出して運転者の状態を判断するドライバ状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の運転操作を検出して、運転者の状態を確認したり運転者を覚醒させたりする技術が知られている。例えば、下記特許文献１には、先行車両の有無に応じて運転者の覚醒度を判定する判定基準を変更させることにより運転者の覚醒度の判定精度を向上させる覚醒度判定装置が開示されている。また、先行車両が自車両から一定距離の範囲内に一定時間連続して存在した場合には、先行車両のデータを用いて通常の意識状態における操舵角である通常操舵量を算出し、以降先行車両が一定距離内に存在した場合に算出した通常操舵量を用いて運転者の意識低下判定をする技術も公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７３９２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２６６５４号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２９５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば普通自動車よりも幅や高さが大きい大型自動車が前方に位置した場合は、視界が遮られる範囲が拡大するため、運転者の意識が低下していなくても先読み運転がより難しくなり自車両のふらつきが大きくなると考えられる。よって、例えば先行車両が普通自動車であったときに算出した通常操舵量を用いて先行車両が大型自動車になったときに意識低下判定を行う場合、運転者の意識が低下していないにもかかわらず低下したものと判定する誤判定が増加する可能性がある。また、上記のように通常操舵量を算出する場合、その算出に一定時間を要するため、先行車両が突然現れた場合等に誤判定が増加するという問題もあった。【０００５】
そこで、本発明の目的は、先行車両の大きさや種別の差異に基づく操舵のふらつき等による運転者の意識低下の誤判定を低減させることが可能なドライバ状態判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決した本発明に係るドライバ状態判定装置は、所定の運転操作が行われたか否かを判定して自車両のドライバの状態を判定するドライバ状態判定装置であって、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、自車両の前方に位置する先行車両の大きさを検知する大きさ検知手段と、走行状態検出手段により検出された走行状態が所定のしきい値を超えたときに、自車両のドライバの意識が低下したものと判定する意識低下判定手段と、大きさ検知手段により検知された先行車両の大きさに応じて、上記所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、を備えることを特徴とする。【０００７】
本発明に係るドライバ状態判定装置は、運転者の状態を判断する際、大きさ検知手段により検知された先行車両の大きさに基づいて、運転者の意識低下を判定するための所定のしきい値を設定している。このため、先行車両が大型自動車である場合には大型自動車向けのしきい値の設定を行うため自車両のふらつきによる誤判定を減少させることが可能となる。そして、先行車両が大型自動車から普通自動車に変わった場合には普通自動車向けのしきい値の設定を行うため、先行車両が普通自動車に変わった場合でも運転者の意識低下を確実に検出することが可能となる。【０００８】
また、本発明に係るドライバ状態判定装置において、走行状態検出手段は、自車両の操舵量を検出する操舵量検出手段であることが好適である。【０００９】
本発明に係るドライバ状態判定装置では、車両のふらつきを操舵量として直接的に検出するため、操舵量が所定のしきい値を超えるか否かに基づいて、意識低下判定手段によるドライバの意識が低下したか否かの判定をより高精度に行うことが可能となる。【００１０】
また、本発明に係るドライバ状態判定装置において、しきい値設定手段は、先行車両が大きいほど、意識低下と判定されにくいようにしきい値の設定を行うことが好適である。【００１１】
本発明に係るドライバ状態判定装置では、先行車両が大きいほど、意識低下判定手段により意識低下と判定されにくくなるため、先行車両が大型自動車である場合の誤判定を減少させることが可能となる。【００１２】
また、本発明に係るドライバ状態判定装置において、しきい値設定手段は、先行車両が自車両の一定距離内に一定時間連続して存在した場合に、先行車両の大きさに応じたしきい値の設定を行い、先行車両が自車両の一定距離内に一定時間連続して存在しない場合に、しきい値を所定の初期値に設定することが好適である。【００１３】
本発明に係るドライバ状態判定装置では、先行車両が自車両の一定距離内に一定時間連続して存在しない場合に意識低下の判定に用いられるしきい値を所定の初期値に設定するため、先行車両が存在していたときに設定されたしきい値による誤判定を減少させることも可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、先行車両が大型自動車である場合における自車両のふらつきによる運転者の意識低下の誤判定等を減少させることが可能となり、運転者の意識低下の判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るドライバ状態判定装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示したドライバ状態検出ＥＣＵにより実行されるドライバ状態判定装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１に示したドライバ状態検出ＥＣＵにより実行される他のドライバ状態判定装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るドライバ状態判定装置１を示すブロック図である。図１におけるドライバ状態判定装置１は、被験者、すなわち所定の運転操作を行うドライバが意識低下状態にあるか否かの判定を行う。
【００１８】
このドライバ状態判定装置１は、先行車大きさ検知部１１、車間距離検知部１２、操舵角センサ１３、横位置検出部１４、車速センサ１５、前方カメラ１６、ドライバ状態検出ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２、および警報装置１７を備えている。
【００１９】
ドライバ状態検出ＥＣＵ２には、先行車大きさ検知部１１、車間距離検知部１２、操舵角センサ１３、横位置検出部１４、車速センサ１５、前方カメラ１６等からなる車両状態を計測するための各種センサが接続されている。
【００２０】
先行車大きさ検知部１１は、自車両の前方を走行する先行車両の大きさを検知する大きさ検知手段として機能するものであって、例えば、先行車両からの情報を取得可能な通信機が用いられる。先行車両の大きさに関する情報としては、例えば、先行車両の種類や最大積載量、そしてホイールベース等が挙げられる。先行車大きさ検知部１１は、取得した先行車両の情報を先行車両信号としてドライバ状態検出ＥＣＵ２に出力する。先行車大きさ検知部１１により取得された先行車両の情報は、リアルタイムでドライバ状態検出ＥＣＵ２内の処理に用いてもよく、あるいは後述する情報格納部２３に格納させて蓄積させてもよい。
【００２１】
車間距離検知部１２は、自車両の前部に設けられ、自車両と先行車両との車間距離を検知する。車間距離検知部１２は、検知した車間距離を車間距離信号としてドライバ状態検出ＥＣＵ２に送信する。車間距離検知部１２としては、例えばレーザレーダやミリ波レーダ等の前方レーダを用いることができる。
【００２２】
操舵角センサ１３は、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段として機能するものであって、具体的には、自車のハンドルの操舵量を検出する機能を有する操舵量検出手段である。操舵角センサ１３としては、例えば、ドライバによって入力される図示しないステアリングホイールの操舵角を検出するセンサが用いられる。操舵角センサ１３では、検出した操舵角を操舵角信号としてドライバ状態検出ＥＣＵ２に送信する。なお、ドライバ状態検出ＥＣＵ２は、操舵角センサ１３からの操舵角信号に基づいて操舵角速度を算出し、算出した操舵角速度は後述する情報格納部２３に格納されるようになっている。
【００２３】
横位置検出部１４は、自車両が走行している車線の中心線を基準とした横位置を検出するセンサである。横位置検出部１４は、検出した横位置を横位置信号としてドライバ状態検出ＥＣＵ２に送信する。なお、横位置検出部１４としては、例えばカメラにより撮像された前方画像における車線の白線（レーンマーカ）に基づいて横位置を検出させるものを用いることができる。なお、ドライバ状態検出ＥＣＵ２は、横位置検出部１４からの横位置信号の変化量に基づいて横位置速度を算出し、算出した横位置速度は後述する情報格納部２３に格納されるようになっている。
【００２４】
車速センサ１５は、車両の速度を検出するセンサである。車速センサ１５は、検出した車速を車速信号としてドライバ状態検出ＥＣＵ２に送信する。
【００２５】
前方カメラ１６は、自車両の前部に取り付けられて、自車両前方の所定範囲を撮像し、先行車両及び道路等の画像データを生成する。前方カメラ１６による撮像及び画像データの生成は所定時間ごとに行われ、生成された画像データはドライバ状態検出ＥＣＵ２の曲率算出部２２に逐次出力される。
【００２６】
警報装置１７は、ドライバ状態検出ＥＣＵ２から出力される運転意識低下情報に応じてドライバに警報を発して、ドライバに対して注意を促す装置である。警報装置１７としては、例えばドライバに対して音声を発するスピーカを用いることができる。
【００２７】
ドライバ状態検出ＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、情報取得部２１、曲率算出部２２、情報格納部２３、通常操舵量算出部２４、修正過大判定部２５及び運転意識低下判定部２６を備えている。
【００２８】
情報取得部２１は、先行車大きさ検知部１１、車間距離検知部１２、操舵角センサ１３、横位置検出部１４及び車速センサ１５から時系列に連続して出力される各種信号を繰り返し取得して、各々の信号を情報格納部２３に格納させる。
【００２９】
曲率算出部２２は、前方カメラ１６により撮像された車両前方の走行路の画像情報を取得して、その画像情報に基づいて走行路の曲率を算出する。走行路の曲率は、例えば走行路の白線の検出状態に基づいて算出される。曲率算出部２２は、算出した走行路の曲率を情報格納部２３に格納させる。
【００３０】
通常操舵量算出部２４は、情報格納部２３に格納された先行車両の大きさ、車間距離、操舵角、横位置、車速、横位置速度、道路曲率等を用いて、前方注視モデルに基づいて通常操舵量を算出する。通常操舵量とは、ドライバの通常の意識状態において操舵されると推測される操舵角を示すものであり、通常操舵領域又は舵角分散とも称される。なお、通常操舵量は、後述するドライバの意識低下の判定に用いられる指標である。ここで、通常操舵量算出部２４はしきい値設定手段として機能する。
【００３１】
ところで、ドライバの意識状態が低下すると操舵のばらつきが大きくなり、このばらつきが大きくなると、それに伴う操舵の修正も過大となる。ここで、操舵の修正過大とは、本来修正すべき操舵量に比べ過剰に修正を行うことをいう。修正過大判定部２５は、このドライバの操舵の修正が過大かどうかを示す指標として、通常操舵量と操舵角センサ１３により検出された操舵量との差分を算出する機能を有する。なお、この差分は、通常操舵量と実際の操舵量とのユーグリッド距離又はマハラノビス距離として算出することも可能である。
【００３２】
運転意識低下判定部２６は、修正過大判定部２５により算出された差分が所定値以上である場合にドライバが意識低下状態であると判定し、それ以外の場合はドライバが意識低下状態でないと判定する。運転意識低下判定部２６は、ドライバが意識低下状態であると判定すると、警報装置１７によって、ドライバに対して警告を促す。ここで、運転意識低下判定部２６は意識低下判定手段として機能する。
【００３３】
次に、本実施形態に係るドライバ状態判定装置１の動作について説明する。ドライバ状態判定装置１を搭載した車両の走行中にドライバ状態検出ＥＣＵ２により図２に示す運転意識低下判定処理ルーチンが実行される。この運転意識低下判定処理ルーチンは例えば１００ｍｓ毎に繰り返し実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ１０において、先行車大きさ検知部１１及び車間距離検知部１２等から出力された信号を取得して、これらの信号を情報格納部２３に格納させるとともに、これらの信号に基づいて操舵角速度及び横位置速度を各々算出し、これらの値も情報格納部２３に格納される。
【００３５】
そして、ステップＳ１１において、自車両と先行車両との車間距離が所定値Ａ未満であるか否かを判定する。上記車間距離が所定値Ａ未満である場合はステップＳ１２に進みカウント値を１インクリメントしてステップＳ１３に進む。また、ステップＳ１１において上記車間距離が所定値Ａ以上である場合はステップＳ１８に進む。
【００３６】
ステップＳ１３では、自車両と先行車両との車間距離が所定値Ａ未満であって且つ上記カウント値が所定値Ｂより大きいか否かを判定する。そして、車間距離が所定値Ａ未満且つカウント値が所定値Ｂより大きい場合はステップＳ１４に進む。また、車間距離が所定値Ａ以上又はカウント値が所定値Ｂ以下の場合はステップＳ１８に進む。なお、上記所定値Ｂとしては、例えば３００が設定される。
【００３７】
ステップＳ１４では、ステップＳ１０で得られた先行車両の大きさが所定値Ｃ未満であるか否かを判定する。具体的には、例えば先行車大きさ検知部１１が通信機により検知した先行車両の最大積載量が、予め情報格納部２３に格納されている所定値Ｃに相当する最大積載量未満であるか否かを判定することにより、ステップＳ１４における判定を行うことができる。そして、上記判定の結果、先行車両の大きさが所定値Ｃ未満である場合はステップＳ１５に進み、所定値Ｃ以上である場合はステップＳ１６に進む。
【００３８】
ステップＳ１５では、通常操舵量算出部２４が、先行車両が小型自動車である場合の通常操舵量の算出を行いステップＳ１７に進む。ステップＳ１６では、通常操舵量算出部２４が、先行車両が大型自動車である場合の通常操舵量の算出を行いステップＳ１７に進む。
【００３９】
ステップＳ１７では、上記ステップＳ１５又はＳ１６にて算出された通常操舵量の設定を行ってステップＳ１９に進む。また、ステップＳ１８では、通常操舵量を予め定めた先行車両が存在しない場合の設定値に戻す処理を行って、ステップＳ１９に進む。
【００４０】
ステップＳ１９では、修正過大判定部２５が、上記ステップＳ１５又はステップＳ１６で算出された通常の意識状態における操舵角とされる通常操舵量と、上記ステップＳ１０で操舵角センサ１３により取得された実際の操舵量との差分を算出してステップＳ２０に進む。
【００４１】
ステップＳ２０では、上記ステップＳ１９で算出された差分が所定のしきい値以上であるか否かを判定し、しきい値未満である場合はステップＳ２２に移行する。また、しきい値以上である場合はステップＳ２１においてしきい値以上であると判定された回数をカウントし、ステップＳ２２に移行する。
【００４２】
ステップＳ２２では、図示しないタイマの計測に基づいて、単位時間が経過したか否かを判定し、単位時間が経過していない場合にはそのまま処理を終了し、単位時間が経過していた場合にはステップＳ２３に移行する。
【００４３】
そして、ステップＳ２３において、運転意識低下判定部２６が上記ステップＳ２１におけるカウントの回数が所定のしきい値以上であるか否かを判定する。そして、上記カウントの回数がしきい値未満である場合にはそのまま処理を終了する。一方、上記カウントの回数が所定のしきい値以上である場合には、運転意識低下判定部２６が、ドライバが意識低下状態であると判定し、ステップＳ２４に移行し、警報装置１７によってドライバに意識が低下している旨の警告を促して処理を終了する。
【００４４】
ところで、上述したように、先行車両が小型自動車である場合の通常操舵量、先行車両が大型自動車である場合の通常操舵量、そして先行車両が存在しない場合の通常操舵量が存在するが、これらの通常操舵量の絶対値の最大値は、先行車両が存在しない場合、先行車両が小型自動車である場合、先行車両が大型自動車である場合、の順に大きくなるように算出される。すなわち、先行車両が大きくなればなるほどドライバの意識が低下しているものと判定されにくくなる。
【００４５】
上記のように通常操舵量が算出される理由としては、先行車両が大型自動車である場合は、先行車両が小型自動車である場合及び先行車両が存在しない場合に比べて、ドライバの視界が狭まるためドライバの意識が低下していない場合でもふらつきが生じることがあり、このふらつきを意識低下と判断することを防止することができるためである。また、先行車両が小型自動車である場合の通常操舵量の絶対値の最大値が、先行車両が存在しない場合の通常操舵量の絶対値の最大値より大きいのも上記と同様の理由による。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係るドライバ状態判定装置１における運転意識低下判定処理ルーチンでは、先行車両の大きさに応じて通常操舵量の算出を行うため、先行車両が大型自動車である場合に自車両がふらつくことによるドライバの意識低下判定の誤判定を減少させることができる。
【００４７】
以下では、上述した運転意識判定処理ルーチンの他の例について図３を参照しながら説明する。この図３に示す処理は、所定の場合に通常操舵量をデフォルト値（初期値）に設定し直す点に特徴がある。図３に示す処理の内容としては、先行車両の大きさが所定値Ａ未満且つカウント値がＢより大きいか否かの判断を行った後の処理のみが図２に示す処理と異なっている。すなわち、図３におけるステップＳ３０〜Ｓ３７の処理は図２におけるステップＳ１０〜Ｓ１７の処理と同一であり、ステップＳ３９の処理はステップＳ１８の処理と同一であり、ステップＳ４０〜Ｓ４５の処理はステップＳ１９〜Ｓ２４の処理と同一である。
【００４８】
図３に示す処理では、ステップＳ３３において、自車両と先行車両との車間距離が所定値Ａ未満且つカウント値がＢより大きいか否かを判定し、車間距離が所定値Ａ未満且つカウント値がＢより大きい場合はステップＳ３４に進み以降図２に示すステップＳ１４と同様の処理を行う。また、ステップＳ３３において車間距離が所定値Ａ以上又はカウント値がＢ以下の場合はステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、設定した通常操舵量を所定のデフォルト値に戻す処理を行って、ステップＳ４０に進んで以降図２の処理と同様の処理を行う。
【００４９】
以上、図３に示す処理では、先行車両が自車両の一定距離内に一定時間連続して存在しない場合に通常操舵量をデフォルト値に戻すため、先行車両が存在していたときに設定された通常操舵量による誤判定を減少させることが可能となる。
【００５０】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、上記では通信機を備えた先行車大きさ検知部１１を用いて先行車両の大きさを検知する例について説明したが、必ずしもこの先行車大きさ検知部１１を用いなければならないわけではない。具体的には、車間距離検知部１２による車間距離と前方カメラ１６による先行車両の撮像画像とを用いて、ドライバ状態検出ＥＣＵ２の内部プログラムにより先行車両の大きさを算出するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、先行車両の大きさに応じて通常操舵量の算出を行って、実際の操舵量と算出した通常操舵量との差分がしきい値以上であるか否かに基づいて意識低下を判定する例について説明したが、意識低下を判定する方法はこれに限定されることはない。例えば、先行車両の大きさに応じて、運転意識低下判定部２６が意識低下状態であると判定する差分のしきい値（ステップＳ２０又はＳ４１におけるしきい値）を直接変更させるようにしてもよく、この場合も上記実施形態の場合と同様の効果が得られる。
【００５２】
また、上記実施形態のように、必ずしも実際の操舵量と算出した通常操舵量との差分を意識低下判定に用いなければならないわけではない。すなわち、車両の走行状態が通常時（ドライバの覚醒時）と比較して逸脱しているか否かが検出できる指標があれば、この指標を上記操舵量の代わりに用いることができる。具体的には、例えば、上記操舵量の代わりに、車線に対する横位置のずれ量が所定値を超えたか否か、あるいは、車線に対する車両の進入角度が所定角度を超過したか否か、に基づいて意識低下判定をしてもよく、この場合も上記実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５３】
１…ドライバ状態判定装置、２…ドライバ状態検出ＥＣＵ、１１…先行車大きさ検知部、１２…車間距離検知部、１３…操舵角センサ、１４…横位置検出部、１５…車速センサ、１６…前方カメラ、１７…警報装置、２１…情報取得部、２２…曲率算出部、２３…情報格納部、２４…通常操舵量算出部、２５…修正過大判定部、２６…運転意識低下判定部。
【図１】
2012143999.tif 000003
【図２】
2012143999.tif 000004
【図３】
2012143999.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月19日(2011.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の運転操作が行われたか否かを判定して自車両のドライバの状態を判定するドライバ状態判定装置であって、
前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記自車両の前方に位置する先行車両の大きさを検知する大きさ検知手段と、
前記走行状態検出手段により検出された走行状態が所定のしきい値を超えたときに、前記自車両のドライバの意識が低下したものと判定する意識低下判定手段と、
前記大きさ検知手段により検知された前記先行車両の大きさに応じて、前記所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、
を備え、
前記しきい値設定手段は、前記先行車両が大きいほど、意識低下と判定されにくいように前記しきい値の設定を行うことを特徴とするドライバ状態判定装置。
【請求項２】
前記走行状態検出手段は、前記自車両の操舵量を検出する操舵量検出手段であることを特徴とする請求項１に記載のドライバ状態判定装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記しきい値設定手段は、前記先行車両が前記自車両の一定距離内に一定時間連続して存在した場合に、前記先行車両の大きさに応じたしきい値の設定を行い、前記先行車両が前記自車両の前記一定距離内に前記一定時間連続して存在しない場合に、前記しきい値を所定の初期値に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のドライバ状態判定装置。
【国際調査報告】
2012143999.tif 000006
2012143999.tif 000007
2012143999.tif 000008
2012143999.tif 000009