(57)【要約】【課題】運転者の疲労を簡易に判定することができる運転疲労判定装置を提供する。【解決手段】運転疲労判定装置によれば、追従走行下において、先行車両の減速に応じたブレーキ操作タイミングに関する統計データとして嗜好減速度Ｇａｖｅが演算される。また、現在のブレーキ操作タイミングに関する現在データとして予想減速度Ｇｎｏｗが演算される。そして、演算された嗜好減速度Ｇａｖｅと予想減速度ｎｏｗとの乖離に基づいて運転者の疲労が判定される。つまり、追従走行という特定の状態の下でのブレーキ操作タイミングを基準にすることによって、運転者の疲労が簡易に判定されることとなる。【選択図】図６
2010006178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の運転者の疲労を判定するための運転疲労判定装置であって、
先行車両との車間距離が維持されたまま走行されていることを監視する走行制御手段と、
前記自車両が追従走行する状態において、前記先行車両の減速に応じた前記運転者のブレーキ操作タイミングに関する統計データを取得する統計データ取得手段と、
前記走行制御手段で前記自車両が前記先行車両と車間距離を維持している状態において、前記運転者の現在のブレーキ操作タイミングに関する現在データを取得する現在データ取得手段と、
前記統計データ取得手段で取得した前記統計データと前記現在データ取得手段で取得した前記現在データとの乖離に基づいて、前記運転者の疲労を判定する疲労判定手段と、を備えたことを特徴とする運転疲労判定装置。
【請求項２】
前記統計データ取得手段は、オフからオンになるブレーキ操作タイミングのときの前記自車両の減速度を推定し、この減速度の統計を前記統計データとして取得することを特徴とする請求項１記載の運転疲労判定装置。
【請求項３】
前記統計データ取得手段は、
オンからオフになるブレーキ操作タイミングのときの前記先行車両に対する前記自車両の相対速度及び車間距離に基づいて車間時間を算出し、この車間時間の統計を許容車間時間として求め、
オフからオンになるブレーキ操作タイミングのときの前記先行車両に対する前記自車両の相対速度、車間距離及び前記許容車間時間に基づいて、前記減速度を推定することを特徴とする請求項２記載の運転疲労判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の自車両における運転者の疲労を判定するための運転疲労判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の運転疲労判定装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この運転疲労判定装置は、運転者の運転動作（ステアリングやフットブレーキ等）の操作頻度を計測する運転動作頻度計測部と、運転者の環境調整動作（エアーコンディショナの調整操作等）の頻度を計測する環境調整動作頻度計測部と、運転者の体調調整動作（運転者のあくびやくしゃみ等）の頻度を計測する体調調整動作頻度計測部と、車両の異様挙動（車両の蛇行走行等）の頻度を計測する車両異様挙動頻度計測部と、各計測部で計測した頻度に基づいて運転者の疲労度を推定する疲労度推定部と、を備えている。
【特許文献１】特開平６−１４４０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上記の運転疲労判定装置においては、前述のように、ステアリングやフットブレーキの操作頻度、運転者の体調、車両挙動等が利用されて疲労が判定される。つまり、運転者の疲労を判定する際、多くの基準要素が利用され、且つこれらの基準要素が相互に複雑に関係する。そのため、近年の運転疲労判定装置においては、運転者の疲労を簡易に判定することが望まれている。
【０００４】
そこで、本発明は、運転者の疲労を簡易に判定することができる運転疲労判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、通常、自車両が追従走行する状態（例えば、先行車両との車間距離が一定に保たれていることを監視し警告する状態）では、先行車両との車間距離又は車間時間を維持するべく、自車両の運転者（以下、単に「運転者」という）は先行車両の減速に応じたブレーキ操作を行うという知見を得た。そこで、追従走行下では、運転者のブレーキ操作タイミングに関するデータのバラツキを把握すれば、運転者の疲労状態を推定できるということを見出し、本発明に想到するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明に係る運転疲労判定装置は、自車両の運転者の疲労を判定するための運転疲労判定装置であって、先行車両との車間距離が維持されたまま走行されていることを監視する走行制御手段と、自車両が追従走行する状態において、先行車両の減速に応じた運転者のブレーキ操作タイミングに関する統計データを取得する統計データ取得手段と、走行制御手段で自車両が先行車両と車間距離を維持している状態において、運転者の現在のブレーキ操作タイミングに関する現在データを取得する現在データ取得手段と、統計データ取得手段で取得した統計データと現在データ取得手段で取得した現在データとの乖離に基づいて、運転者の疲労を判定する疲労判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この運転疲労判定装置では、追従走行下において、先行車両の減速に応じたブレーキ操作タイミングに関する統計データが取得される。そして、取得された統計データと、現在のブレーキ操作タイミングに関する現在データとの乖離（バラツキ）に基づいて運転者の疲労が判定される。つまり、追従走行という特定の状態の下でのブレーキ操作タイミングを基準にすることによって、運転者の疲労が簡易に判定されることとなる。さらに、このように、運転者の疲労を判定するに際して運転者自信の統計データに基づくことから、かかる判定に、例えば操作特徴等の運転者固有の特性が考慮される。従って、本発明によれば、運転者固有の特性を考慮しつつ、運転者の疲労を簡易に判定することが可能となる。
【０００８】
ここで、統計データ取得手段は、統計データ取得手段は、オフからオンになるブレーキ操作タイミングのときの自車両の減速度を推定し、この減速度の統計を統計データとして取得することが好ましい。この場合、運転者固有の特性が一層考慮されると共に、運転者の疲労を簡易に判定するという上記効果が好適に発揮される。
【０００９】
このとき、統計データ取得手段は、オンからオフになるブレーキ操作タイミングのときの先行車両に対する自車両の相対速度及び車間距離に基づいて車間時間を算出し、この車間時間の統計を許容車間時間として求め、オフからオンになるブレーキ操作タイミングのときの先行車両に対する自車両の相対速度、車間距離及び許容車間時間に基づいて、減速度を推定することが好ましい。この場合、運転者固有の特性がより一層考慮されると共に、運転者の疲労を簡易に判定するという上記効果がより好適に発揮される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転者固有の特性を考慮しつつ、運転者の疲労を簡易に判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る運転疲労判定装置を示す概略構成図である。本実施形態の運転疲労判定装置は、追従走行下において自車両の運転者の疲労を判定するためのものである。図１に示すように、この運転疲労判定装置１は、自車両１０に搭載されており、ＥＣＵ２を備えている。なお、ここでの追従走行とは、先行車両との車間距離が維持されていることを監視し、車間距離が詰まったときに報知して運転者のアクセル動作を補助する制御を行う走行を意図している。
【００１３】
ＥＣＵ２には、車速センサ３、ミリ波レーダ４及びブレーキスイッチ５が接続されている。車速センサ３は、自車両１０の車速を検出するためのものである。ミリ波レーダ４は、先行車両に関する先行車両情報を検出するためのものである。ここでは、ミリ波レーダ４は、自車両１０と先行車両との車間距離、先行車両に対する自車両１０の相対速度、先行車両の車速を、先行車両情報として検出する。ブレーキスイッチ５は、ブレーキペダルの操作状態（制動状態）のオン／オフを検出する。
【００１４】
このＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されている。ＥＣＵ２は、先行車両に対して追従走行するように、自車両１０と先行車両との車間距離監視制御を実行する。また、ＥＣＵ２は、追従走行下において、先行車両の減速に応じた運転者のブレーキ操作タイミングに関する統計データと、運転者の現在のブレーキ操作タイミングに関する現在データとの乖離に基づいて、運転者の疲労を判定する（詳しくは、後述）。
【００１５】
図２は、追従走行状態においての自車両及び先行車両の一例を示す図である。図中において、自車両１０及び先行車両５０は進行方向Ａに進行するものとし、横軸は各車両１０，５０の位置（ここでは、地球固定軸上の位置）を示し、縦軸は時間を示している。なお、ここでは、自車両１０の制動時の減速度は一定としている。
【００１６】
図２に示すように、運転疲労判定装置１では、追従走行状態の間、ＥＣＵ２において以下の処理を実行することで、運転者の疲労の判定（疲労判定）を行う。
【００１７】
［追従走行の判定］
まず、自車両１０が追従走行の状態であるか否かを判定する。具体的には、車速センサ３、ミリ波レーダ４及びブレーキスイッチ５のそれぞれで検出された自車両１０の車速、先行車両情報、ブレーキペダルの操作状態が、入力信号として入力される（図３のＳ１）。そして、入力信号に基づいて自車両１０が追従走行状態にあるか否かを判定する（Ｓ２）。ここでは、自車両１０の車速Ｖｍ、先行車両５０の車速Ｖｆ、相対速度と、車間距離Ｓを自車両１０の車速Ｖｍで除してなる車間時間Ｔと、が所定値内にあるか否かによって判定する。
【００１８】
上記Ｓ２にてＹｅｓの場合、追従走行状態にあるとして、追従走行状態の継続時間を示すカウントｋをインクリメントする（Ｓ３）。そして、カウントｋが所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。このＳ４にてＹｅｓの場合、疲労判定を許可するとして後述のＳ７に移行する。上記Ｓ４にてＮｏの場合、疲労判定を禁止するとして後述のＳ６に移行する。
【００１９】
一方、上記Ｓ２にてＮｏの場合、追従走行状態に無いとして、カウントｋをリセットする（Ｓ５）。そして、何らかの理由で後述のＳ１５の処理が未実行とされる場合を考慮し、記憶されている車間時間最大値Ｔｍａｘを初期値に更新する（Ｓ６）。その後、後述のＳ２８に移行する。
【００２０】
［許容車間時間の演算記憶］
次に、運転者固有の特性として、運転者が許容しうる車間時間Ｔである許容車間時間Ｔａｖｅを演算し記憶する。具体的には、現在（つまり、現カウントｋ）の自車両１０のブレーキペダルの操作状態がオンかオフかを判定する（図４のＳ７）。ブレーキペダルの操作状態がオンの場合、車間距離Ｓを自車両１０の車速Ｖｍで除すことによって現在の車間時間Ｔｎｏｗを演算する（Ｓ８）。そして、この車間時間Ｔｎｏｗが、記憶されている車間時間最大値Ｔｍａｘよりも大きい場合、車間時間最大値Ｔｍａｘを車間時間Ｔｎｏｗに置き換える（Ｓ９，Ｓ１０）。
【００２１】
一方、ブレーキペダルの操作状態がオフの場合、前回（つまり、前のカウントｋ−１）でのブレーキペダルの操作状態がオンであるか否かを判定する（Ｓ１１）。これにより、オンからオフになるブレーキ操作タイミングであるか否かを判定する。
【００２２】
上記Ｓ１１にてＹｅｓの場合（例えば、図２の状態Ｐ１のとき）、記憶された車間時間最大値Ｔｍａｘが所定条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１２）。ここでは、車間時間最大値Ｔｍａｘが所定値内にあり、且つ、記憶されている許容車間時間Ｔａｖｅと車間時間最大値Ｔｍａｘとの差が所定値内にあるか否かを判定する。
【００２３】
上記Ｓ１２にてＹｅｓの場合、現在の車間時間最大値Ｔｍａｘを最新値として、関数値である記憶値Ｔ（ｎ）を更新する（Ｓ１３）。そして、記憶値Ｔ（ｎ）に移動平均手法を施すことによって、許容車間時間Ｔａｖｅを演算し記憶する（Ｓ１４）。
【００２４】
上記Ｓ１１及び上記Ｓ１２にてＮｏの場合、並びに上記Ｓ１４の処理後、車間時間最大値Ｔｍａｘを初期値に更新する（Ｓ１５）。そして、後述のＳ２８の処理に移行する。
【００２５】
［嗜好減速度の演算記憶］
次に、運転者固有の特性として、先行車両５０の減速に応じた減速度であって運転者が所望する嗜好減速度（統計データ）Ｇａｖｅを演算し記憶する。具体的には、現在のブレーキペダルの操作状態がオン、且つ、前回のブレーキペダルの操作状態がオフ（例えば、図２の状態Ｐ２のとき）であるか否かを判定する（図５のＳ１６）。つまり、オフからオンになるブレーキ操作タイミングであるか否かを判定する。
【００２６】
上記Ｓ１６にてＹｅｓの場合、現在のブレーキ操作による減速度である予想減速度（現状データ）Ｇｎｏｗを演算し推定する（Ｓ１７）。ここでは、下式（１）に示すように、自車両１０の相対速度Ｖｍ、車間距離Ｓ及び許容車間時間Ｔａｖｅに基づいて、予想減速度Ｇｎｏｗを推定する。そして、推定した予想減速度Ｇｎｏｗが所定条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１８）。ここでは、記憶されている嗜好減速度Ｇａｖｅと予想減速度Ｇｎｏｗとの差が所定値内にあるか否かを判定する。
Ｇｘ＝（−ｖ）×（−ｖ）／（Ｓ−Ｖｆ×Ｔａｖｅ）／２  …（１）
但し、ｖ：相対速度、
Ｓ：車間距離
Ｖｆ：先行車両５０の車速
【００２７】
上記Ｓ１８にてＹｅｓの場合、現在の予想減速度Ｇｎｏｗを最新値として、関数値である記憶値Ｇ（ｎ）を更新する（Ｓ１９）。そして、記憶値Ｇ（ｎ）に移動平均手法を施すことによって、嗜好減速度Ｇａｖｅを演算し記憶し（Ｓ２０）、後述のＳ２３に移行する。
【００２８】
［疲労判定］
次に、運転者の疲労を判定する。具体的には、上記Ｓ１８にてＮｏの場合、予想減速度Ｇｎｏｗと嗜好減速度Ｇａｖｅとの乖離比較を行う。ここでは、嗜好減速度Ｇａｖｅに対し、予想減速度Ｇｎｏｗが所定値以上乖離するか否かを判定する（図６のＳ２１）。
【００２９】
上記Ｓ２１にてＹｅｓの場合、現在の運転者疲労状態Ｊｎｏｗをオン（つまり、Ｊｎｏｗ＝１）とする（Ｓ２２）。一方、上記Ｓ２１にてＮｏの場合、そのまま後段の処理へ移行する。そして、現在の運転者疲労状態Ｊｎｏｗを最新状態として、関数値である運転者疲労状態Ｓ（ｎ）を更新する（Ｓ２３）。
【００３０】
ここで、運転者疲労状態Ｊ（ｎ）におけるオン回数が、疲労状態を検出するための所定回数よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２４）。このＳ２４にてＹｅｓの場合、運転者が「疲労状態である」と判定する（Ｓ２５）。その後、この判定結果に基づいて、例えば疲労軽減手段が制御されて運転者の疲労低減が図られたり、注意喚起手段が制御されて運転者に注意喚起されたり、等することとなる。
【００３１】
上記Ｓ２４にてＮｏの場合、運転者疲労状態Ｓ（ｎ）におけるオン回数が、平常状態を検出するための所定回数よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２６）。このＳ２６にてＹｅｓの場合、運転者が「平常状態である」と判定する（Ｓ２７）。一方、このＳ２６にてＮｏの場合、そのまま処理が終了する。その後、上記Ｓ１の処理へ戻る。
【００３２】
他方、上記Ｓ６及び上記Ｓ１５の後、並びに上記Ｓ１６にてＮｏの場合、次カウントでの疲労判定のため、現在の運転者疲労状態Ｊｎｏｗをオフ（Ｊｎｏｗ＝０）とする（Ｓ２８）。その後、処理が終了し、上記Ｓ１の処理へ戻る。
【００３３】
以上において、追従走行するように車間距離監視制御を実行するＥＣＵ２が、走行制御手段を構成する。嗜好減速度Ｇａｖｅを演算するＥＣＵ２が、統計データ取得手段を構成する。予想減速度Ｇｎｏｗを演算する現在データＥＣＵ２が、現状データ取得手段を構成する。運転者の疲労を判定するＥＣＵ２が、疲労判定手段を構成する。
【００３４】
以上、本実施形態によれば、追従走行下において、先行車両５０の減速に応じたブレーキ操作タイミングに関する嗜好減速度Ｇａｖｅが、平常時データとして取得される。また、現在のブレーキ操作タイミングに関する予想減速度Ｇｎｏｗが、直近データとして取得される。そして、取得された嗜好減速度Ｇａｖｅと予想減速度Ｇｎｏｗとの乖離に基づいて、運転者の疲労が判定されることとなる。
【００３５】
すなわち、本実施形態の運転疲労判定装置１によれば、追従走行という特定の状態の下でのブレーキ操作タイミングを基準にすることによって、運転者の疲労が簡易且つ客観的に判定される。これは、通常、自車両１０が追従走行する状態では、先行車両５０がスピードダウンすると（図２の状態Ｐ３）、自車両１０の運転者は、かかるスピードダウンに応じて運転者がブレーキ操作を行って制動し（図２の状態Ｐ２）、先行車両５０との車間距離Ｓ又は車間時間Ｔを維持させる。よって、このときの運転者のブレーキ操作タイミングに関するデータの乖離（バラツキ）を把握すれば、運転者の疲労状態を推定できるためである。
【００３６】
さらに、本実施形態では、上述したように、運転者の疲労を判定する際、運転者自信の統計データとしての嗜好減速度Ｇａｖｅに基づくことから、操作特徴等の運転者固有の特性が疲労判定に考慮される。
【００３７】
従って、本実施形態によれば、運転者固有の特性を考慮しつつ、運転者の疲労を簡易且つ客観的に判定することができる。その結果、安価でロバスト性の高い運転疲労判定装置１の提供が実現可能となる。
【００３８】
ところで、従来の運転疲労判定装置として、自車両１０の運転者の音声データを取得し、取得した音声データから特徴量を抽出し、この特徴量を予め設定された判定値と比較することで運転者の疲労状態を判定するものが知られている。しかし、この従来の運転疲労判定装置では、かかる音声データを取得する専用手段が必要となることから、コストが増加するおそれがあり、また、運転者個人の特性を充分に把握することが困難である。この点において、本実施形態は、上述したように運転者固有の特性を考慮しつつ運転者の疲労を簡易に判定するという効果を奏するため、特に有効なものといえる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、ミリ波レーダを用いたが、レーザセンサやステレオカメラ等を用いてもよく、先行車両５０との車間距離や先行車両５０の車速等が取得できるセンサであれば、あらゆるセンサを用いることができる。
【００４１】
なお、関数値である記憶値Ｔ（ｎ）、記憶値Ｇ（ｎ）及び運転者疲労状態Ｓ（ｎ）のそれぞれについては、上記Ｓ１３，Ｓ１９，Ｓ２８にて更新する際、データ数が多すぎてＥＣＵ２のメモリに格納不能となった場合には、その最過去の値を廃棄してもよい。また、上記実施形態では、統計手法として移動平均手法を用いたが、その他、種々の統計手法を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転疲労判定装置を示す概略構成図である。
【図２】追従走行状態においての自車両及び先行車両の一例を示す図である。
【図３】図１の運転疲労判定装置におけるＥＣＵの処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の続きを示すフローチャートである。
【図５】図４の続きを示すフローチャートである。
【図６】図５の続きを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１…運転疲労判定装置、２…ＥＣＵ（走行制御手段，統計データ取得手段，現在データ取得手段）、１０…自車両、５０…先行車両、Ｇａｖｅ…嗜好減速度（統計データ）、Ｇｎｏｗ…予想減速度（現在データ）、Ｓ…車間距離、Ｔ…車間時間、Ｔａｖｅ…許容車間時間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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