(57)【要約】【課題】未検出や誤検出を抑制することで、運転者の意識低下状態を精度よく判定できる意識低下判定装置を提供する。【解決手段】予見時間設定部５１は、予見時間を０〜４ｓの間で０．１ｓ刻みで複数設定する。前方偏差演算部５２は、運転初期５分間の車両の挙動に対し、複数の予見時間を用いて前方偏差を演算し、各予見時間について、前方偏差と相対操舵角の関係をプロットしたグラフを作成する。最小二乗誤差演算部５５は、前方偏差と相対操舵角との最小二乗誤差（前方偏差に対応する操舵角との間の線形性を示す値）を演算し、このような最小二乗誤差を全ての予見時間について演算する。最適予見時間設定部５６は、複数の予見時間のうち、最も小さい最小二乗誤差（最も高い線形性を示す値）に対応するものを、最適予見時間として設定する。【選択図】図１
2012234306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者が意識低下状態であるか否かを判定する意識低下判定装置において、
予見時間を設定する予見時間設定手段と、
前記予見時間設定手段によって設定された前記予見時間を用いて、設定時間内での前記車両の挙動における前方偏差を演算する前方偏差演算手段と、
前記前方偏差演算手段によって演算された前記前方偏差と、当該前方偏差に対応する操舵角との間の線形性を示す値を演算する線形性演算手段と、
前記線形性演算手段によって演算された前記値に基づいて、最適予見時間を設定する最適予見時間設定手段と、を備え、
前記予見時間設定手段は、前記予見時間を複数設定し、
前記前方偏差演算手段は、複数の前記予見時間のそれぞれについて前記前方偏差を演算し、
前記線形性演算手段は、複数の前記予見時間のそれぞれに対応する複数の前記値を演算し、
前記最適予見時間設定手段は、複数の前記予見時間のうち、最も高い線形性を示す前記値に対応するものを、前記最適予見時間として設定することを特徴とする意識低下判定装置。
【請求項２】
前記最適予見時間を用いて演算された前方偏差と、操舵角との関係に基づいて前記運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定手段を、更に備えることを特徴とする請求項１記載の意識低下判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者の意識低下状態を判定する技術として、特表２００８−５４２９３５号公報に記載されるように、車両の運転者の運転操作状態に基づいてその運転者の不注意状態を検出するものが知られている。すなわち、この公報に記載される技術は、ハンドル操作がない状態から所定以上の操舵角及び操舵速度におけるハンドル操作が行われた場合に、運転者が不注意状態にあると判定しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４２９３５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、このような検出技術にあっては、所定の運転操作において、運転者の意識低下状態であるかどうかが精度よく判定できないという問題点がある。例えば、車両の走行路に障害物があるときに、その障害物を避けようとしてハンドル操作する場合、無操舵状態から所定以上のハンドル操作を行うこととなり、意識低下状態でないのに意識低下状態であると誤って検出するおそれがある。更に、従来の意識低下の判定では、運転者や環境の違いにより未検出・誤検出が発生し、運転者や環境の違いに十分に対応できないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、未検出や誤検出を抑制することで、運転者の意識低下状態を精度よく判定できる意識低下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】
すなわち、本発明に係る意識低下判定装置は、車両の運転者が意識低下状態であるか否かを判定する意識低下判定装置において、予見時間を設定する予見時間設定手段と、予見時間設定手段によって設定された予見時間を用いて、設定時間内での車両の挙動における前方偏差を演算する前方偏差演算手段と、前方偏差演算手段によって演算された前方偏差と、当該前方偏差に対応する操舵角との間の線形性を示す値を演算する線形性演算手段と、線形性演算手段によって演算された値に基づいて、最適予見時間を設定する最適予見時間設定手段と、を備え、予見時間設定手段は、予見時間を複数設定し、前方偏差演算手段は、複数の予見時間のそれぞれについて前方偏差を演算し、線形性演算手段は、複数の予見時間のそれぞれに対応する複数の値を演算し、最適予見時間設定手段は、複数の予見時間のうち、最も高い線形性を示す値に対応するものを、最適予見時間として設定する。
【０００７】
この発明によれば、予見時間設定手段は、予見時間を複数設定し、前方偏差演算手段は、複数の予見時間のそれぞれについて前方偏差を演算し、線形性演算手段は、複数の予見時間のそれぞれに対応する複数の線形性を示す値を演算し、最適予見時間設定手段は、複数の予見時間のうち、最も高い線形性を示す値に対応するものを、最適予見時間として設定することができる。前方偏差とそれに対応する操舵角との間の線形性が高いということは、両者の間の相関性が高い状態であり、そのような状態における最適予見時間を用いて意識低下の判定を行うことで、個々の運転者にとって最適な条件にて判定を行うことができる。これにより、運転者の意識が低下していない通常運転時におけるデータに基づいて最適予見時間を設定して意識低下判定のための基準データを設定すれば、個々の運転者に対して最適化された信頼性の高い基準データとして用いることができる。これによって、どのような運転者に対しても、意識低下の判定時において、未検出・誤検出を抑制することができる。以上によって、未検出や誤検出を抑制することで、運転者の意識低下状態を精度よく判定できる。
【０００８】
また、本発明に係る意識低下判定装置において、最適予見時間を用いて演算された前方偏差と、操舵角との関係に基づいて運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定手段を、更に備えてもよい。これによれば、運転者の意識が低下していない通常運転時に、最適予見時間を用いて演算された前方偏差と操舵角の関係を示す基準データを作成しておけば、意識低下の判定時に、意識低下判定手段は、現在の前方偏差と操舵角の関係と、基準データとを比較することで、精度良く意識低下状態を判定できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、未検出や誤検出を抑制することで、運転者の意識低下状態を精度よく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る意識低下判定装置の概要を示すブロック図である。
【図２】車両と道路の位置関係を示す図である。
【図３】各フレームの前方偏差と当該フレームにおける相対操舵角との関係をプロットしたグラフである。
【図４】予見時間と最小二乗誤差との関係をプロットしたグラフである。
【図５】意識低下判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】意識低下判定装置の動作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】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、同一要素又は同一相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る意識低下判定装置１の概要構成を示すブロック図である。意識低下判定装置１は、車両に搭載され、車両の運転者の意識が低下しているか否かを判定する装置である。
【００１３】
この意識低下判定装置１は、前方検知センサ２、車速センサ３、操舵角センサ４、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５、警報部６を備えて構成されている。
【００１４】
前方検知センサ２は、車両の前方を検知する前方検知手段として機能するものであり、例えば車両の前方を撮像するカメラが用いられる。前方検知センサ２はＥＣＵ５と接続され、その出力信号はＥＣＵ５に入力される。前方検知センサ２の撮像画像ないし撮像映像は、障害物有無の検知、走行路の白線検知に用いることができる。また、前方検知センサ２として、ミリ波レーダ、レーザレーダなどの他のセンサを用いて障害物検出を行う場合もある。
【００１５】
車速センサ３は、車速を検出する車速検出手段として機能するものであり、例えば車輪速センサが用いられる。車速センサ３は、ＥＣＵ５と接続され、その出力信号はＥＣＵ５に入力される。
【００１６】
操舵角センサ４は、車両のハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段として機能するものである。この操舵角センサ４としては、例えば、ステアリングシャフトの回転角を検出する操舵角センサが用いられる。この操舵角センサ４は、ＥＣＵ５と接続され、その出力信号はＥＣＵ５に入力される。なお、操舵角センサ４に代えて、操舵トルクセンサを用いてもよい。この場合、操舵トルクが出力する操舵トルク値に基づいてハンドルの操舵角が演算される。また、ハンドルの操舵角が取得できるものであれば、操舵角センサ４に代えて、いずれのものを用いてもよい。
【００１７】
ＥＣＵ５は、意識低下判定装置の装置全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータを主体とし、入力信号回路、出力信号回路、電源回路を含んで構成される。
【００１８】
ＥＣＵ５は、初期設定部６０、意識低下判定部５７、警報制御部５８を少なくとも有している。初期設定部６０は、予見時間設定部５１、前方偏差演算部５２、最小二乗誤差演算部５５、最適予見時間設定部５６を少なくとも有している。
【００１９】
初期設定部６０は、意識低下の判定を行う前に、現在車両を運転している運転者にとって最適な判定条件を設定する機能を有するものである。本実施形態では、運転初期の所定の設定時間での車両の挙動を示すデータを取得し、当該データに基づいて、運転者にとって最適な最適予見時間を設定する。取得するデータは、例えば、運転初期５分間で前方検知センサ２で取得した複数フレームの撮像画像（０．１ｓ間隔で撮像画像を取得した場合、３０００フレームのデータが得られる）と、各フレームに対応する操舵角及び車速と、が少なくとも含まれる。なお、運転初期５分のデータに限定されず、５分より短くしてもよく、長くしてもよく、あるいは、運転開始から暫く時間をおいた後から５分間のデータを用いてもよい。
【００２０】
予見時間設定部５１は、複数の予見時間を設定する予見時間設定手段として機能するものである。予見時間設定部５１は、最適予見時間の候補となる予見時間を複数設定する。例えば、予見時間として、０〜４ｓの範囲で０．１ｓ刻みの時間を設定することができる（合計４０個の予見時間が設定される）。なお、時間範囲を変更してもよく、刻む時間ピッチも変更してよい。本実施形態において、予見時間とは、運転者が見ている点（図２に示す前方注視点Ｐ１）に車両が到達するまでに要する時間である。
【００２１】
前方偏差演算部５２は、予見時間設定部５１によって設定された予見時間を用いて、設定時間（ここでは、運転初期５分間）内での車両の挙動における前方偏差を演算する前方偏差演算手段として機能するものである。前方偏差演算部５２は、複数個の予見時間の全てについて、各予見時間のそれぞれについての設定時間内の全フレームに対する前方偏差を演算する。
【００２２】
図２は、運転初期５分間内の車両の挙動のうち、あるタイミングにおける車両Ｍと道路の位置関係を示す図である。車両Ｍは、道路の中心線ＣＬ（すなわち、車両Ｍが走行するべき理想的な走行ライン）に対して角度θ傾いていると共に、横方向にｙだけずれている。このとき、車両Ｍは横方向の速度成分Ｖｙを有する。速度成分Ｖｙは、検出した速度Ｖと角度θの関係から演算することができる。前方偏差演算部５２が予見時間ｔを用いて演算する場合、前方偏差εは、式（１）によって演算される。このような演算は、前方検知センサ２で取得した撮像画像の一フレームから把握される道路との位置関係、及びセンサからの情報に基づいて演算することができる。
【００２３】
ε＝ｙ＋Ｖｙ×ｔ  …（１）
【００２４】
また、前方偏差演算部５２は、図３に示すように、各フレームの前方偏差と当該フレームにおける相対操舵角との関係をグラフにプロットする。図３のグラフは、横軸に前方偏差が設定され、縦軸に相対操舵角が設定されている。前方偏差演算部５２は、一のフレームについてデータプロットを行った後、次のフレームについての前方偏差を演算すると共に、データプロットを行い、全フレームについてのデータプロットを行う。前方偏差演算部５２は、このような処理を０〜４ｓの間の全ての予見時間について行う（すなわち、図３に示すようなプロットグラフが４０個、形成される）。
【００２５】
なお、操舵角を示すパラメータとして、相対操舵角を用いることが好ましい。相対操舵角は、走行路に対する相対的な操舵角である。すなわち、走行路に沿ったハンドル操作の場合には相対操舵角は小さいものとなるが、走行路に沿わないハンドル操作の場合には相対操舵角は大きなものとなる。例えば、曲率の大きいカーブでハンドル操作した場合、ハンドルの操舵角の絶対値は大きくなるが、カーブに沿ってハンドル操作されていれば相対操舵角は小さいものとなる。このように、操舵角の絶対値でなく、相対操舵角に基づいて通常操舵量を演算することにより、カーブの多い走行路を走行する場合であっても運転者の操舵操作特性を的確に演算することができる。
【００２６】
具体的に、相対操舵角δは、走行路に対する相対的な操舵角である。この相対操舵角δは、次の式（２）に示すように、実操舵角ψから推定操舵角ψｅを引いて演算される。
【００２７】
δ＝ψ−ψｅ  ・・・（２）
【００２８】
推定操舵角ψｅは、走行路のカーブ旋回に必要な操舵角であり、例えば次の式（３）により演算される。
【００２９】
ψｅ＝（１＋Ｋｈ・ｖ２）・ｌ・ρ・ＲＧ  ・・・（３）
【００３０】
この式（３）において、Ｋｈは車両のスタビリティファクタ、ｖは車速、ｌは車両のホイルベース、ρは走行路の曲率、ＲＧは車両のステアリングギア比である。
【００３１】
最小二乗誤差演算部５５は、前方偏差演算部５２によって演算された前方偏差と、当該前方偏差に対応する相対操舵角との間の線形性を示す値である最小二乗誤差を演算する線形性演算手段として機能するものである。最小二乗誤差演算部５５は、図３に示すような、一の予見時間について作成されたプロットグラフにおける最小二乗誤差、すなわち当該バラツキを示す値を演算し、図４に示すようなグラフにプロットする。図４に示すグラフは、横軸に予見時間が設定され、縦軸に最小二乗誤差が設定される。最小二乗誤差演算部５５は、このような最小二乗誤差の演算及びプロットを、０〜４ｓの間の全ての予見時間について行う。ただし、各プロットが非常に密となるので、図４では曲線グラフで表されている。なお、前方偏差と操舵角との線形性を示す値であれば、どのような値を用いてもよい。
【００３２】
最適予見時間設定部５６は、最小二乗誤差演算部５５によって演算された最小二乗誤差に基づいて、最適予見時間を設定する最適予見時間設定手段として機能するものである。最適予見時間設定部５６は、０〜４ｓの間の複数の予見時間のうち、最も高い線形性を示す最小二乗誤差に対応するものを、最適予見時間として設定する。図４に示すように、最適予見時間設定部５６は、最小二乗誤差が最小値となるときの予見時間を、最適予見時間として設定する。
【００３３】
意識低下判定部５７は、最適予見時間を用いて演算された前方偏差と、操舵角との関係に基づいて運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定手段として機能するものである。意識低下判定部５７が意識低下を判定する方法は、最適予見時間を用いて行うものであれば特に限定されない。例えば、意識低下判定部５７は、初期設定部６０での最適予見時間の設定が終了した後、当該最適予見時間を用い、意識低下判定のための基準データを作成することができる。具体的には、最適予見時間における図３のようなプロットグラフを読み出し、当該プロットに対して近似線ＤＬを設定し、当該近似線ＤＬを基準データとして用いることができる。車両運転中の意識低下判定処理において、意識低下判定部５７は、所定のタイミングで前方偏差を最適予見時間を用いて演算すると共に、当該タイミングにおける相対操舵角を取得する。このときの前方偏差及び相対操舵角を図３のようなグラフにプロットし、基準データとなる近似線ＤＬからの乖離度を演算する。意識低下判定部５７は、この乖離度が、予め定めた設定値以上の場合に、意識が低下していると判定する。
【００３４】
警報制御部５８は、警報部６の作動を制御する警報制御手段として機能するものであり、車両の運転者が意識低下状態であると判定された場合に、警報部６に対し警報制御信号を出力する。
【００３５】
上述した初期設定部６０、意識低下判定部５７、警報制御部５８、予見時間設定部５１、前方偏差演算部５２、最小二乗誤差演算部５５、最適予見時間設定部５６は、これらの機能ないし処理を実行するプログラムなどのソフトウェアをＥＣＵ５に導入することにより構成されている。
【００３６】
なお、初期設定部６０、意識低下判定部５７、警報制御部５８、予見時間設定部５１、前方偏差演算部５２、最小二乗誤差演算部５５、最適予見時間設定部５６は、それらの機能ないし処理が実行できるものであれば、個別のハードウェアによって構成されていてもよい。
【００３７】
警報部６は、車両の運転者に警報を与える警報手段であって、ＥＣＵ５から出力される警報制御信号に応じて作動する。この警報部６としては、運転者の聴覚、視覚、触覚を通じて運転者に警報を与えるものが用いられる。例えば、警報部６としては、スピーカ、ブザー、ナビゲーションシステムのモニタ、ディスプレイ、ランプ、ＬＥＤ、ハンドル又はシートに設置される振動装置などが用いられる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る意識低下判定装置１の動作について説明する。
【００３９】
図５、６は、意識低下判定装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の制御処理は、例えばＥＣＵ５によって予め設定された周期（例えば１００ｍｓ）で繰り返し実行される。運転開始時には、まず図５に示す初期設定に係る処理が実行され、その後、図６に示す意識低下判定及び警報に係る処理が繰り返し実行される。
【００４０】
図５の初期設定のフローチャートの制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、まずステップＳ１００（以下、「Ｓ１００」という。他のステップにおいても同様とする。）にて、データの取得が行われる。Ｓ１００では、運転初期の５分間の間、センサ情報の読み込み処理が行われる。このセンサ情報の読み込み処理は、前方検知センサ２、車速センサ３、操舵角センサ４の出力信号に含まれるセンサ情報をそれぞれ読み込む処理である。運転初期５分間の３０００フレームの撮像画像、及び各フレームに対応する操舵角及び車速が取得される。
【００４１】
次に、Ｓ１１０に処理が移行し、予見時間設定処理が行われる。予見時間設定処理は、予見時間を設定する処理であり、予見時間設定部５１により実行される。ここでは、予見時間ｔとして、０〜４ｓの範囲で０．１ｓ刻みの時間を設定するものとする。一回目のＳ１１０においては、予見時間ｔとして０．１ｓが設定され、二回目以降は、０．２ｓ、０．３ｓ、０．４ｓ…と設定され、４ｓに至るまで設定される。
【００４２】
Ｓ１２０に処理が移行し、前方偏差演算処理が行われる。この前方偏差演算処理は、Ｓ１１０で設定された予見時間ｔを用い、Ｓ１００で取得された運転初期５分間の車両の挙動について、前方偏差の演算を行う処理であり、前方偏差演算部５２で実行される。前方偏差演算部５２は、前述の式（１）を用いて３０００フレーム分の前方偏差を演算する。このとき、あわせて各前方偏差に対応する相対操舵角も演算する。
【００４３】
Ｓ１３０に処理が移行し、データプロット処理が行われる。このデータプロット処理は、横軸に前方偏差が設定されると共に縦軸に相対操舵角が設定される図３に示すグラフに対して、Ｓ１２０で演算された各フレーム対応する前方偏差及び相対操舵角に基づいてデータをプロットする処理であり、前方偏差演算部５２で実行される。運転初期５分間の車両の挙動を示す３０００フレーム分の全てのデータがプロットされる。
【００４４】
Ｓ１４０に処理が移行し、予見時間判定処理が行われる。この予見時間判定処理は、４ｓまで予見時間が設定し終わったか否かを判定する処理であり、予見時間設定部５１で実行される。Ｓ１４０において予見時間ｔが４ｓでないと判定されると、再びＳ１１０が実行される。ここでは、予見時間設定部５１は、前回の予見時間から０．１ｓ増加させた時間を新たな予見時間ｔとして設定する。また、新たに設定された予見時間ｔについて図３のグラフが作成される。
【００４５】
Ｓ１４０において、予見時間ｔが４ｓであると判定されると、Ｓ１５０に処理が移行し、最小二乗誤差演算処理が行われる。この最小二乗誤差演算処理は、Ｓ１３０で作成されたグラフに基づいて、最小二乗誤差を演算する処理であり、最小二乗誤差演算部５５で実行される。最小二乗誤差演算部５５は、０〜４ｓの間で０．１ｓ刻みに設定された合計４０個の予見時間の全てに対して、最小二乗誤差を演算する。
【００４６】
Ｓ１６０に処理が移行し、データプロット処理が行われる。このデータプロット処理は、Ｓ１５０で演算された最小二乗誤差を、横軸に予見時間が設定されると共に縦軸に最小二乗誤差が設定される図４に示すグラフにプロットする処理であり、最小二乗誤差演算部５５で実行される。
【００４７】
Ｓ１７０に処理が移行し、最適予見時間設定処理が行われる。この最適予見時間設定処理は、Ｓ１６０で作成されたグラフの中から、最小二乗誤差が最も小さくなる予見時間、すなわち前方偏差と相対操舵角との関係が最も線形になるときの予見時間を選択し、当該予見時間を最適予見時間Ｔとして設定する。以上によって、図５に示す初期設定に係る制御処理が終了し、図６に示す制御処理へ移行する。
【００４８】
図６においては、まずステップＳ１０にて、センサ情報の読み込み処理が行われる。このセンサ情報の読み込み処理は、前方検知センサ２、車速センサ３、操舵角センサ４の出力信号に含まれるセンサ情報をそれぞれ読み込む処理である。
【００４９】
次に、Ｓ１２に処理が移行し、前方偏差演算処理が行われる。この前方偏差演算処理は、Ｓ１７０で設定された最適予見時間Ｔを用い、Ｓ１０で取得された各データに基づいて、前方偏差の演算を行う処理であり、意識低下判定部５７で実行される（前方偏差演算部５２で実行されてもよい）。意識低下判定部５７は、前述の式（１）の予見時間ｔを最適予見時間Ｔに置き換えて前方偏差を演算する。このとき、あわせて相対操舵角も演算する。
【００５０】
そして、Ｓ１４に処理が移行し、意識低下を判定するための判定値が演算される判定値演算処理が行われる。この判定値演算処理は、運転初期、すなわち意識が低下していないときに取得された基準データと比較して、現在の意識がどの程度低下しているかを示す値を、判定値として演算する処理であり、意識低下判定部５７で実行される。例えば、最適予見時間Ｔにおける図３のグラフに対して近似線ＤＬを設定し、当該近似線ＤＬを基準データとした場合、Ｓ１２の演算結果に基づいてプロットされる点の、近似線ＤＬからの乖離度を判定値として演算することができる。すなわち、意識が低下していないときのデータである近似線ＤＬに近いほど、意識は通常運転時に近い状態であることを示し、遠いほど意識が低下している状態であると判断できる。基準データの設定は、図５の処理が終了した後（すなわち、図６へ処理が移行するときに）、行うことができる。
【００５１】
そして、Ｓ１６に処理が移行し、判定値が予め設定された設定値以上であるか否かが判定される判定処理が行われる。この判定処理は、意識低下判定部５７により実行される。
【００５２】
Ｓ１６にて判定値が設定値より小さいと判定された場合には、運転者が意識低下状態でないと判断され、Ｓ１８に処理が移行する。
【００５３】
Ｓ１８では意識低下でないとの認識処理が行われる。例えば、運転者の意識低下状態を認識するためのフラグがオフとされる。
【００５４】
一方、Ｓ１６にて判定値が設定値以上であると判定された場合には、意識低下判定処理が行われる（Ｓ２０）。意識低下判定処理は、現在の前方偏差と相対操舵角の関係によりプロットされる点が基準データである近似線ＤＬから大きくかけ離れていることで、運転者が意識低下状態であると判定し認識する処理である。例えば、運転者の意識低下状態を認識するためのフラグがオンとされ、そのフラグにより運転者が意識低下状態であることが認識される。
【００５５】
そして、Ｓ２２に処理が移行し、警報処理が行われる。警報処理は、警報部６に対し警報制御信号を出力する処理である。この警報処理により、警報部６が運転者に対し警報動作、例えば音声もしくは警報音を発したり、モニタもしくはディスプレイに警報表示を行ったり、ハンドルもしくはシートに警報振動を与えたりする。これにより、運転者は意識低下状態から覚醒状態となる。Ｓ２２またはＳ１８の処理を終えたら、一連の制御処理が終了し、再びＳ１０から処理が繰り返される。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る意識低下判定装置１によれば、予見時間設定部５１は、予見時間を０〜４ｓの間で０．１ｓ刻みで複数設定する。前方偏差演算部５２は、運転初期５分間の車両の挙動に対し、複数の予見時間を用いて前方偏差を演算し、各予見時間について、前方偏差と相対操舵角の関係をプロットしたグラフを作成する。最小二乗誤差演算部５５は、前方偏差と相対操舵角との最小二乗誤差（前方偏差に対応する操舵角との間の線形性を示す値）を演算し、このような最小二乗誤差を全ての予見時間について演算する。最適予見時間設定部５６は、複数の予見時間のうち、最も小さい最小二乗誤差（最も高い線形性を示す値）に対応するものを、最適予見時間として設定することができる。前方偏差とそれに対応する相対操舵角との間の線形性が高いということは、両者の間の相関性が高い状態である。そのような状態における最適予見時間を用いて意識低下の判定を行うことで、個々の運転者にとって最適な条件にて判定を行うことができる。これにより、運転者の意識が低下していない通常運転時におけるデータに基づいて最適予見時間を設定して意識低下判定のための基準データを設定すれば、個々の運転者に対して最適化された信頼性の高い基準データとして用いることができる。これによって、どのような運転者に対しても、意識低下の判定時において、未検出・誤検出を抑制することができる。以上によって、運転手の舵角（判定パラメータ）を精度良く推定することができるので、未検出や誤検出を抑制することで、運転者の意識低下状態を精度よく判定できる。
【００５７】
例えば、運転者の意識が低下していない状態で、図２に示すように、車両が本来進むべき走行ラインＣＬから大きく離れたり大きく傾いた場合、運転者は相対操舵角を大きくすることで、車両を走行ラインＣＬに戻そうとする。一方、走行ラインＣＬからそれほど外れていなければ、相対操舵角は小さい状態で維持される。すなわち、運転者の意識が低下していない状態では、前方偏差の増減に従って、運転者の相対操舵角も線形的に増減し、両者は相関性を有するものとなる。ここで、前方偏差の演算においては、前述の式（１）に示すように予見時間が用いられるが、この予見時間は、運転者ごとに個人差があり、例えば、予見時間が大きな（小さな）運転者に対して小さい（大きい）予見時間で前方偏差を演算した場合、当該前方偏差と相対操舵角との間には、バラツキが生じてしまう。しかし、本実施形態では、運転者にとっての最適予見時間を設定しているため、当該運転者にとって最適化された基準データを作成することができる。このように最適化された基準データを用いることで未検出や誤検出を抑制することができる。
【００５８】
また、意識低下の判定時には、運転者の意識が低下していない状態では、最適予見時間を用いて前方偏差を演算するため、図３のようなグラフ上において前方偏差と相対操舵角の関係をプロットした点は、ばらつくことなく基準データに近い位置にプロットされる。すなわち、運転者にとって最適でない予見時間を用いて前方偏差を演算した場合は、プロットされた点のばらつきによって、基準データから離れた位置にプロットされてしまい、意識が低下していないにも関わらず誤検知される可能性があるが、本実施形態では、最適予見時間を用いることで、誤検知を抑制できる。一方、運転者の意識が低下した状態では、車両が走行ラインＣＬから離れたり傾いたりしても、運転者は相対操舵角を大きくしなかったり、操舵が遅れる場合がある。本実施形態では、最適予見時間を用いて前方偏差を演算するため、図３のようなグラフ上において前方偏差と相対操舵角の関係をプロットした点は、ばらつくことなく基準データから乖離した位置にプロットされる。すなわち、運転者にとって最適でない予見時間を用いて前方偏差を演算した場合は、プロットされた点のばらつきによって、基準データから近い位置にプロットされてしまい、意識が低下しているにも関わらず未検知となる可能性があるが、本実施形態では、最適予見時間を用いることで、未検知を抑制できる。
【００５９】
本実施形態に係る意識低下判定装置１において、最適予見時間を用いて演算された前方偏差と、操舵角との関係に基づいて運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定部５７を備えている。これによれば、運転者の意識が低下していない通常運転時に、最適予見時間を用いて演算された前方偏差と操舵角の関係を示す基準データを作成することで、意識低下の判定時に、意識低下判定部５７は、現在の前方偏差と操舵角の関係と、基準データとを比較することで、精度良く意識低下状態を判定できる。
【００６０】
なお、上述した実施形態は本発明に係る意識低下判定装置の実施形態を説明したものであり、本発明に係る意識低下判定装置は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る意識低下判定装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る意識低下判定装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００６１】
例えば、Ｓ１４０の処理を、Ｓ１３０の後やＳ１５０の後やＳ１６０の後に移動してもよい。また、図６の意識低下の判定として、前方偏差に基づいて基準データとの乖離度を判定する方法のみを採用しているが、これに加えて他の判断条件（例えば、無操舵状態の判定、逸脱危険度の判定、通常操舵量との距離の判定など）を追加してもよい。また、図５，６の一連の制御処理において、本実施形態に係る意識低下判定装置の作用効果が得られれば、その一部の処理を省略し又は追加の処理を行って実行してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…意識低下判定装置、２…前方検知センサ、３…車速センサ、４…操舵角センサ、５…ＥＣＵ、６…警報部、５１…予見時間設定部、５２…前方偏差演算部、５５…最小二乗誤差演算部、５６…最適予見時間設定部、５７…意識低下判定部、５８…警報制御部。
【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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