(57)【要約】【課題】  既存のシステムを利用可能であるにもかかわらず、運転中に疾病等に起因して運転が困難な状態に陥ったドライバーの状態を検知可能とすることで、ドライバーの安全と車両周辺の安全とを確保することができる、ドライバー異常検知装置を提供する。【解決手段】  ドライバーの異常検知において、うつ伏せの状態でのドライバーの上体とステアリングホイールとの間に生じ得る摩擦係数の範囲および残差の範囲を設定し、操舵用モータから出力されるトルク信号と舵角センサから出力される角度信号とから、摩擦係数および残差を推定し、前記推定した摩擦係数および残差が、前記設定した摩擦係数の範囲内および残差の範囲内にある場合には、ドライバーの姿勢崩れがあると判定することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバーの異常検知において、
うつ伏せの状態でのドライバーの上体とステアリングホイールとの間に生じ得る摩擦係数の範囲および残差の範囲を設定し、
操舵用モータから出力されるトルク信号と舵角センサから出力される角度信号とから、摩擦係数および残差を推定し、
前記推定した摩擦係数および残差が、前記設定した摩擦係数の範囲内および残差の範囲内にある場合には、ドライバーの姿勢崩れがあると判定することを特徴とする、ドライバー異常検知装置。
【請求項２】
ドライバーの姿勢崩れがあると判定した場合に警報音を発報する報知手段を備え、
前記報知手段が所定時間解除されなければ、運転支援制御システムを起動させる、請求項１記載のドライバー異常検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバーの異常検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転中にドライバーが、疾病等に起因して運転が困難な状態に陥った際の対策が注目されている。ドライバーが意識を失うと、自車だけでなく周囲の危険も高まる。そこで、ドライバーが運転できなくなるほどの、あらかじめ予測するのが困難な体調急変（ドライバー異常）が起きた際に、検知を行い、運転支援制御システムにより自動停止等の対処を行うことが検討されている。ドライバー異常が起きた際の判断基準の一つとして、姿勢崩れによる検知がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ドライバーの姿勢の検知は、研究や実用の両面で例があるが、次のような問題があった。従来においては、例えば、車内に近赤外光源および近赤外カメラと、これらを制御する制御ユニット等を設け、近赤外カメラによってドライバーの顔を撮影し、制御ユニットによってドライバーの顔の位置、顔の向きおよび目の開き具合等を、近赤外カメラによる撮像画像から解析し、その解析結果に基づき、ドライバーが正しい運転姿勢であるか否かを判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術をはじめとして、ドライバーの姿勢の検知には、上述の近赤外カメラ等の装置や、視覚センサ等の追加センサが必要であり、搭載にはコストがかかる。また、操舵軸のトルクセンサによって姿勢崩れを検出する方法も考えられるが、判定基準の設定が困難であり試行錯誤的である等の事情から、誤検出や検出漏れのおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１２６２８７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ドライバー異常時対応システム（路肩退避型）基本設計書」，国土交通省自動車局  先進安全自動車推進検討会，平成３０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するものであり、既存のシステムを利用可能であるにもかかわらず、運転中に疾病等に起因して運転が困難な状態に陥ったドライバーの状態を検知可能とすることで、ドライバーの安全と車両周辺の安全とを確保することができる、ドライバー異常検知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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のドライバー異常検知装置は、ドライバーの異常検知において、うつ伏せの状態でのドライバーの上体とステアリングホイールとの間に生じ得る摩擦係数の範囲および残差の範囲を設定し、操舵用モータから出力されるトルク信号と舵角センサから出力される角度信号とから、摩擦係数および残差を推定し、前記推定した摩擦係数および残差が、前記設定した摩擦係数の範囲内および残差の範囲内にある場合には、ドライバーの姿勢崩れがあると判定することを特徴とする。
【０００８】
本発明のドライバー異常検知装置において、ドライバーの姿勢崩れがあると判定した場合に警報音を発報する報知手段を備え、前記報知手段が所定時間解除されなければ、運転支援制御システムを起動させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、既存のシステムを利用可能であるにもかかわらず、運転中に疾病等に起因して運転が困難な状態に陥ったドライバーの状態を検知可能とすることで、ドライバーの安全と車両周辺の安全とを確保することができる、ドライバー異常検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のドライバー異常検知装置の動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の例に限定および制限されない。
【００１２】
本発明のドライバー異常検知装置は、運転支援機能、あるいは、ＳＡＥ  Ｊ３０１６で定められる、若しくは「自動運転に係る制度整備大綱」（平成３０年４月１７日高度情報通信ネットワーク社会推進戦略本部  官民データ活用推進戦略会議）で定められる、レベル３以上の自動運転機能がある車両で用いることが好ましい。運転支援機能あるいは自動運転機能が作動中の状態において、本発明のドライバー異常検出装置を起動することが好ましい。
【００１３】
また、本発明のドライバー異常検知装置は、特に、ドライバーがうつ伏せ状態（ヒトの上半身がステアリングホイールに接触している状態）であることをドライバー異常として検知可能とするものである。
【００１４】
図１は、本発明のドライバー異常検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。本装置の動作フローに際しては、事前に、異常判定のために、ヒトの上半身がステアリングホイール上にうつ伏せ状態となっているときに生じうる摩擦係数の範囲、残差の範囲、および、摩擦推定にかける時間Ｔを設定しておく（オフライン処理）。前記摩擦係数は、クローン摩擦係数や粘性摩擦係数等である。また、前記残差は、摩擦モデルで算出されるトルクと実際のトルクセンサで計測されたと実測トルクとの差の平方和である。前記残差が大きければ、推定した摩擦係数は信頼できず、うつ伏せとはなっていないと判断できる。
【００１５】
ステップＳ１１では、手動運転であるか否かを判別する。手動運転であると判別されると（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）用のアシストトルク（トルク信号）を操舵用モータから出力し、ステップＳ１７に進む。一方、手動運転ではない（自動運転状態である）と判別されると（ステップＳ１１、ＮＯ）、ステップＳ１５に進み、摩擦特性を推定するためのトルク信号を、操舵用モータから出力し、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１３およびステップＳ１５において、操舵用モータから出力されるトルク信号は、車両の挙動への影響の問題がない程度の振幅の正弦波のトルク信号である。
【００１６】
ステップＳ１７では、トルクセンサから値（実測トルク）を取得し、メモリに保存し、ステップＳ１９に進む。
【００１７】
ステップＳ１９では、時間Ｔ（前記オフライン処理で設定）の経過の有無を判別する。時間Ｔが経過と判別されると（ステップＳ１９、ＹＥＳ）、ステップＳ２１に進み、摩擦係数を推定する。一方、時間Ｔが経過していないと判別されると（ステップＳ１９、ＮＯ）、ステップＳ１７に戻る。摩擦係数の推定は、操舵角を検出する角度センサの信号を用いて、一括最小二乗法や、逐次最初二乗法を用いて行う。一括最小二乗法および逐次最初二乗法は、文献（足立修一，「システム同定の基礎」，東京電機大学出版局，２００９年）記載の方法によるものである。
【００１８】
摩擦係数が推定されるとステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、ステップＳ２１で推定した摩擦係数が、前記オフライン処理で設定した摩擦係数の範囲内であるか否かを判別する。
【００１９】
ステップＳ２３において、ステップＳ２１で推定した摩擦係数が、前記オフライン処理で設定した摩擦係数の範囲内であると判別されると（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、ステップＳ２５に進み、ステップＳ２１で推定した摩擦係数と記録した速度とから推定トルクを算出し、実際のトルクセンサで計測された実測トルク（ステップＳ１７で取得された値）との差の平方和（残差）を求め、ステップＳ２７に進む。一方、ステップＳ２１で推定した摩擦係数が、前記オフライン処理で設定した摩擦係数の範囲内ではないと判別されると（ステップＳ２３、ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。
【００２０】
ステップＳ２７では、ステップＳ２５で求めた残差が、前記オフライン処理で設定した残差の範囲内であるか否かを判別する。
【００２１】
ステップＳ２７において、ステップＳ２５で求めた残差が、前記オフライン処理で設定した残差の範囲内であると判別（ステップＳ２７、ＹＥＳ）、すなわち、推定した摩擦係数（ステップＳ２１）および残差（ステップＳ２５）の両方が前記オフライン処理で設定した範囲内に収まっていれば、ステップＳ２９で、ステアリングホイールに異物が存在している、または、ドライバーの上半身が接触している（うつ伏せ状態である）と判別する。一方、ステップＳ２５で求めた残差が、前記オフライン処理で設定した残差の範囲内ではないと判別されると（ステップＳ２７、ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。
【００２２】
ステアリングホイールに異物が存在またはドライバーの上半身が接触していると判別すると（ステップＳ２９）、車内（ドライバー、同乗者）向けに警報・報知を行う（ステップＳ３１）。
【００２３】
ステップＳ３１で、警報・報知を行い、ついで、ステップＳ３３では、ステップＳ３１の警報・報知に対するドライバーからの反応の有無を判別する。
【００２４】
前記ドライバーからの反応としては、例えば、音声による反応（発話による正常状態の明示）、ハンドル操作による反応、車両を一旦停止するといったブレーキ操作による反応などを用いることができる。また、ステアリングホイールに異物が存在している場合、その異物を除去することでドライバーからの反応ありとする。
【００２５】
ステップＳ３３において、ドライバーからの反応がないと判別されると（ステップＳ３３、ＮＯ）、ステップＳ３５に進み、同乗者および／または車外の交通参加者への報知を開始し、処理を終了する。
【００２６】
一方、ステップＳ３３において、ドライバーからの反応があると判別されると（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、ステップＳ１１に戻る。
【００２７】
前記動作フローの処理終了後においては、手動運転の場合には自動運転に切り替えて、あるいは自動運転の場合にはその状態で、車両を路肩に停止させ、ドアロックを解除するとともに、登録している連絡先に自動通報するという処理を行うことが好ましい。警報音を発報してもドライバーが覚醒しなければ、疾病である（居眠りではない）と考えられるため、当該処理を行うことで、ドライバーに対して早期の救急救命措置を施すことができる。
【００２８】
本発明のドライバー異常検知装置は、ステアリングホイールとドライバーの上半身等との間の摩擦特性に着目したものであり、ドライバーへの装置の装着や、車室内カメラやセンサの追加も不要であり、低コストで、安全性能を向上させることができるものである。本発明のドライバー異常検知装置は、コスト面とともに車体重量の面からも好適に採用することが可能である。
【図１】
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