(57)【要約】【課題】運転者が操舵操作を必要とするような車両の走行環境状態の変化に依存することなく、運転者が運転不適合状態にあるか否かを適時に推定することができる運転者状態推定装置を提供する。【解決手段】車両の直進走行状態では、運転者状態推定ＥＣＵ１の擬似外乱トルク付加決定部１Ｃが車両の連続運転時間に応じて付加すべき擬似外乱トルクを決定し、その付加信号をＥＰＳ／ＥＣＵ２の擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに送出する。その結果、ステアリングアクチュエータ３の作動により車両の操舵系に擬似外乱トルクが付加される。ここで、擬似外乱トルクに応答して運転者が操舵すると、応答操舵状況検出分析部１Ｄが運転者の応答操舵の遅れ時間を検出する。すると、運転者状態推定部１Ｅは、応答遅れ時間に基づいて運転者が運転不適合状態である否かを推定し、運転不適合状態の場合には警報装置４を作動させる。【選択図】図１
2009136392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する装置であって、
車両の操舵系に擬似外乱を付加する擬似外乱付加手段と、付加された擬似外乱に対する運転者の応答操舵状況を検出する応答操舵状況検出手段と、運転者の応答操舵状況に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する運転者状態推定手段とを備えていることを特徴とする運転者状態推定装置。
【請求項２】
前記応答操舵状況検出手段は、運転者の応答操舵の遅れ時間を検出するように構成され、前記運転適否状態推定手段は、運転者の応答操舵の遅れ時間に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の運転者状態推定装置。
【請求項３】
運転者の連続運転時間を取得する連続運転時間取得手段を備え、前記擬似外乱付加手段は、運転者の連続運転時間に応じて前記擬似外乱の付加態様を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の運転者状態推定装置。
【請求項４】
前記擬似外乱付加手段は、運転者の連続運転時間が長くなるほど、前記擬似外乱の立上がり率を大きく設定するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の運転者状態推定装置。
【請求項５】
前記擬似外乱付加手段は、運転者の連続運転時間が長くなるほど短い時間間隔のタイミングで前記擬似外乱を付加するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の運転者状態推定装置。
【請求項６】
前記擬似外乱付加手段は、前記応答操舵状況検出手段により運転者の応答操舵が検出された場合、付加した擬似外乱の量を低減し、または、擬似外乱の付加を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の運転者状態推定装置。
【請求項７】
前記擬似外乱付加手段は、前記応答操舵状況検出手段により運転者の応答操舵が所定時間内に検出されない場合、付加した擬似外乱に替えて車両の軌道を修正するための逆方向の擬似外乱を付加するように構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１つの請求項に記載の運転者状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する運転者状態推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の運転者が居眠り運転するのを防止するための装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。また、運転者が居眠り運転につながる疲労状態や意識低下状態などの運転不適合状態にあるか否かを検出する装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１には、車両の走行環境状態の変化に対応する運転者の操舵パターンをステアリングセンサにより取得し、運転者の操舵パターンが基準パターンから外れると、運転者の居眠り運転を防止するように警報を発することが記載されている。また、特許文献２には、運転者に特定の刺激を与え、その刺激に対する運転者の生体反応から運転者の疲労状態や意識低下状態などの運転不適合状態を検出することが記載されている。
【特許文献１】特開平６−１５６２６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１７６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたような装置は、運転者の運転不適合状態を検出する際に、車両の走行環境状態の変化に対応する運転者の操舵パターンを基準パターンと比較することが必要であるため、車両の走行環境状態に操舵操作を必要とするような変化が殆どない場合、すなわち、車両の直線走行状態においては、運転者の運転不適合状態を能動的に検出することはできない。
【０００５】
一方、特許文献２に記載されたような装置においては、運転者の疲労状態や意識低下状態などの運転不適合状態を運転者の連続運転時間に対応して適切なタイミングで検出することはできない。この点については、特許文献１に記載されたような装置においても同様である。
【０００６】
そこで、本発明は、運転者が操舵操作を必要とするような車両の走行環境状態の変化に依存することなく、運転者が運転不適合状態にあるか否かを適時に推定することができる運転者状態推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】
【０００７】
本発明に係る運転者状態推定装置は、車両の運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する装置であって、車両の操舵系に擬似外乱を付加する擬似外乱付加手段と、付加された擬似外乱に対する運転者の応答操舵状況を検出する応答操舵状況検出手段と、運転者の応答操舵状況に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する運転者状態推定手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る運転者状態推定装置では、擬似外乱付加手段により車両の操舵系に擬似外乱が付加された際、擬似外乱に応答して運転者が操舵すると、運転者の応答操舵状況を応答操舵状況検出手段が検出する。そして、検出された運転者の応答操舵状況に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを運転者状態推定手段が推定する。
【０００９】
本発明の運転者状態推定装置において、応答操舵状況検出手段は、運転者の応答操舵の遅れ時間を検出するように構成され、運転適否状態推定手段は、運転者の応答操舵の遅れ時間に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定するように構成されているのが好ましい。
【００１０】
また、本発明の運転者状態推定装置において、擬似外乱付加手段は、応答操舵状況検出手段により運転者の応答操舵が検出された場合、付加した擬似外乱の量を低減し、または、擬似外乱の付加を停止するように構成されているのが好ましい。このように擬似外乱付加手段が構成されていると、運転者の応答操舵が検出された以後に擬似外乱が運転者に与える無用な違和感を低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明の運転者状態推定装置において、擬似外乱付加手段は、応答操舵状況検出手段により運転者の応答操舵が所定時間内に検出されない場合、付加した擬似外乱に替えて車両の軌道を修正するための逆方向の擬似外乱を付加するように構成されているのが好ましい。このように擬似外乱付加手段が構成されていると、運転者が運転不適合状態であっても、車両を安全に軌道修正することが可能となる。
【００１２】
ここで、本発明の運転者状態推定装置には、運転者の連続運転時間を取得する連続運転時間取得手段を設けることができる。この場合、擬似外乱付加手段は、運転者の連続運転時間に応じて擬似外乱の付加態様を変更するように構成することができる。例えば、運転者の連続運転時間が長くなるほど、擬似外乱の立上がり率を大きく設定し、あるいは、運転者の連続運転時間が長くなるほど短い時間間隔で擬似外乱を付加するように構成することができる。
【００１３】
運転者の連続運転時間が長くなるほど、擬似外乱の立上がり率を大きく設定するように擬似外乱付加手段が構成されている場合、連続運転時間が長くなって運転者の疲労度が上昇しても、その際には擬似外乱がより急激な立上がり率で付加されるため、疲労度が上昇した運転者にも注意を喚起することが可能となる。
【００１４】
また、運転者の連続運転時間が長くなるほど短い時間間隔のタイミングで擬似外乱を付加するように擬似外乱付加手段が構成されている場合、連続運転時間が長くなって運転者の疲労度が上昇しても、その際には擬似外乱がより短い時間間隔のタイミングで付加されるため、疲労度が上昇した運転者にも注意を喚起することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る運転者状態推定装置では、擬似外乱付加手段により車両の操舵系に擬似外乱が付加された際、擬似外乱に応答して運転者が操舵すると、運転者の応答操舵状況を応答操舵状況検出手段が検出する。そして、検出された運転者の応答操舵状況に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを運転者状態推定手段が推定する。
【００１６】
従って、本発明によれば、運転者が操舵操作を必要とするような車両の走行環境状態の変化に依存することなく、運転者が運転不適合状態にあるか否かを適時に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る運転者状態推定装置の最良の実施形態を説明する。ここで、参照する図面において、図１は一実施形態に係る運転者状態推定装置の構成を示す機能ブロック図、図２は図１に示した擬似外乱トルクパターン格納部に格納されている擬似外乱トルクの立上がり特性を示すグラフ、図３は図１に示した擬似外乱トルクパターン格納部に格納されている擬似外乱トルクの付加タイミングを示すタイミングテーブルである。
【００１８】
一実施形態に係る運転者状態推定装置は、図示しない車両に適用されることで、車両の運転者が覚醒状態の運転適合状態にあるか、または、疲労状態や意識低下状態などの運転不適合状態にあるかを車両の運転中に所定のタイミングで能動的に推定する。
【００１９】
この運転者状態推定装置は、図１に示すように、運転者状態推定ＥＣＵ（Electric  Control  Unit）１と、ＥＰＳ／ＥＣＵ（Electric  Power  Steering／Electric  Control  Unit））２とを備えて構成されており、両者は入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ(Read  Only  Memory)、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ(Random  Access  Memory)、プログラムを実行するＣＰＵ(Central  Processing  Unit)等をハードウェアとして備えたマイクロコンピュータでそれぞれ構成されている。
【００２０】
運転者状態推定ＥＣＵ１は、車両のイグニションスイッチのオンにより作動を開始し、所定の時間間隔のタイミングで運転者が運転適合状態または運転不適合状態の何れの状態にあるかを推定する。そして、運転者が運転不適合状態にあるものと推定した場合には、運転者に注意を喚起するように所定の警報を発生する。
【００２１】
そのために、運転者状態推定ＥＣＵ１には、横加速度センサ５および操舵トルクセンサ６からそれぞれの検出信号が入力される。そして、この運転者状態推定ＥＣＵ１は、ＥＰＳ／ＥＣＵ２を介してステアリングアクチュエータ３を駆動可能に構成されると共に、警報装置４に所定の警報信号を出力可能に構成される。
【００２２】
一方、ＥＰＳ／ＥＣＵ２は、イグニションスイッチのオンにより作動を開始し、車両の操舵系に装備された電動パワーステアリング装置のステアリングアクチュエータ３を運転者の操舵操作に応じて随時フィードバック制御する。そのために、ＥＰＳ／ＥＣＵ２には、操舵トルクセンサ６の検出信号が入力される。
【００２３】
ステアリングアクチュエータ３は、ＥＰＳ／ＥＣＵ２からの制御信号に応じて作動することにより、運転者の操舵操作に応じた所要の操舵トルクを車両の操舵系に付加して運転者の操舵操作をアシストする。
【００２４】
警報装置４は、車両の運転席の周辺に配置されたスピーカやブザー、あるいは振動モータなどで構成される。この警報装置６は、運転者状態推定ＥＣＵ１から警報信号が入力されると、所定の警報音や警報音声、あるいは警報用の振動を発生することで、運転者に注意を喚起する。
【００２５】
横加速度センサ５は、車両の左右方向に作用する横加速度を検出するセンサである。この横加速度センサ５の検出信号が運転者状態推定ＥＣＵ１に入力されることで、運転者状態推定ＥＣＵ１は、車両の走行状態が略直進走行状態であるか否かを判定可能となる。
【００２６】
操舵トルクセンサ６は、車両の操舵系に発生している操舵トルクを検出するセンサである。この操舵トルクセンサ６の検出信号がＥＰＳ／ＥＣＵ２に入力されることで、ＥＰＳ／ＥＣＵ２は、ステアリングアクチュエータ３の作動をフィードバック制御することが可能となる。
【００２７】
また、操舵トルクセンサ６の検出信号が運転者状態推定ＥＣＵ１に入力されることで、運転者状態推定ＥＣＵ１は、運転者が運転適合状態または運転不適合状態の何れの状態にあるかを推定することが可能となる。
【００２８】
ここで、運転者状態推定ＥＣＵ１には、擬似外乱トルクパターン格納部１Ａ、タイマ部１Ｂ、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃ、応答操舵状況検出分析部１Ｄおよび運転者状態推定部１Ｅがマイクロコンピュータのソフトウェアにより構成されている。一方、ＥＰＳ／ＥＣＵ２には、補助操舵トルク生成部２Ａおよび擬似外乱トルク付加受付部２Ｂがマイクロコンピュータのソフトウェアにより構成されている。
【００２９】
運転者状態推定ＥＣＵ１の擬似外乱トルクパターン格納部１Ａには、車両の操舵系に付加すべき擬似外乱トルクとして、立上がり特性の異なる例えば３つのパターンの擬似外乱トルクのデータ（図２参照）と、これらの擬似外乱トルクを操舵系に付加するタイミングを定めたタイミングテーブルのデータ（図３参照）とが格納されている。
【００３０】
ここで、図２のグラフに示すように、立上がり特性の異なる３つのパターンの擬似外乱トルクは、運転者の連続運転時間が長くなるほど立上がり率が大きくなって上限値に達するまでの時間が短くなる特性に設定されている。この擬似外乱トルクの上限値は、車両が轍や横風などから通常受ける外乱相当の値、すなわち、０．５Ｇ程度の旋回加速度を生じるような値を限度として設定されている。
【００３１】
ここで、図２のグラフ中、実線で示すように立上がり率の小さい擬似外乱トルクは、連続運転時間が例えば３０分以下の場合に適用され、一点鎖線で示すように立上がり率の大きい擬似外乱トルクは、連続運転時間が例えば９０分以上の場合に適用され、破線で示すように立上がり率が中位の擬似外乱トルクは、連続運転時間が３０〜９０分の場合に適用される。
【００３２】
また、図３のタイミングテーブル１Ｆに示すように、擬似外乱トルクを操舵系に付加する付加タイミングの時間間隔は、運転者の連続運転時間が長くなるほど短くなるように設定されている。例えば、連続運転時間を３０分以下、３０〜６０分、６０〜９０分、９０〜１８０分、１８０分以上の５つに区分した場合、これらの区分に対応する付加タイミングの時間間隔は、１５分間隔、１０分間隔、５分間隔、３分間隔、２分間隔と、順次短くなるように設定されている。
【００３３】
タイマ部１Ｂは、本発明の連続運転時間取得手段を構成するものであり、運転者状態推定ＥＣＵ１が車両のイグニションスイッチのオンにより作動を開始すると、その時点からの運転者の連続運転時間をカウントアップし、そのカウントアップ信号を擬似外乱トルク付加決定部１Ｃに送出する。
【００３４】
また、タイマ部１Ｂは、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃからの要求に応じてタイミングテーブル１Ｆに示す付加タイミングの時間間隔をカウントダウンし、そのカウントダウン信号を擬似外乱トルク付加決定部１Ｃに送出する。
【００３５】
さらに、タイマ部１Ｂは、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃからの要求に応じてカウントアップを開始し、応答操舵状況検出分析部１Ｄからの要求に応じてカウントアップを終了することで、図４に示す応答遅れ時間を計測し、その計測信号を応答操舵状況検出分析部１Ｄに送出する。
【００３６】
擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、横加速度センサ５、擬似外乱トルクパターン格納部１Ａ、タイマ部１Ｂ、ＥＰＳ／ＥＣＵ２およびステアリングアクチュエータ３と協働することで、車両の操舵系に擬似外乱を付加する本発明の擬似外乱付加手段を構成している。
【００３７】
この擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、横加速度センサ５から入力される検出信号に基づき、車両の左右方向に作用する横加速度が所定値以下のときには、車両の走行状態が略直進走行状態であって擬似外乱の付加に適しているものとみなし、擬似外乱トルクの付加信号をＥＰＳ／ＥＣＵ２の擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力する。
【００３８】
その際、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、タイマ部１Ｂから送出される連続運転時間のカウントアップ信号に基づき、連続運転時間に応じた立上がり特性の擬似外乱トルクのパターンを擬似外乱トルクパターン格納部１Ａに格納された３つのパターンのうちから選択する。
【００３９】
すなわち、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、連続運転時間が３０分以下のときには、図２のグラフに実線で示す立上がり率の小さい擬似外乱トルクのパターンを選択し、連続運転時間が３０〜９０分のときには破線で示すように立上がり率が中位の擬似外乱トルクのパターンを選択し、連続運転時間が９０分以上のとこには、一点鎖線で示すように立上がり率の大きい擬似外乱トルクのパターンを選択する。
【００４０】
そして、この擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、選択した立上がり特性の擬似外乱トルクの付加信号をＥＰＳ／ＥＣＵ２の擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力する。その際、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、図４に示す応答遅れ時間をタイマ部１Ｂに計測させるため、応答遅れ時間のカウントアップを開始させる要求信号をタイマ部１Ｂに出力する。
【００４１】
また、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、選択した擬似外乱トルクの付加信号を擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力する際、次回に擬似外乱トルクを付加するタイミングを得るため、擬似外乱トルクパターン格納部１Ａに格納されたタイミングテーブル１Ｆを参照することで、連続運転時間の区分に応じた付加タイミングの時間間隔をカウントダウンさせる要求信号をタイマ部１Ｂに出力する。
【００４２】
ここで、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、応答操舵状況検出分析部１Ｄから応答操舵検出信号が入力されると、選択した擬似外乱トルクの値を図４の実線グラフに示すように漸次低減させるための付加信号を擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力するように構成されている。
【００４３】
応答操舵状況検出分析部１Ｄは、タイマ部１Ｂおよび操舵トルクセンサ４と協働して本発明の応答操舵状況検出手段、すなわち、擬似外乱付加手段により付加された擬似外乱に対する運転者の応答操舵状況を検出する応答操舵状況検出手段を構成している。
【００４４】
この応答操舵状況検出分析部１Ｄは、操舵トルクセンサ６から入力される運転者の応答操舵トルク値が図４に示す所定の閾値に達した時点において、運転者が擬似外乱トルクに応答して操舵したことを検出し、その応答操舵検出信号をタイマ部１Ｂに出力して応答遅れ時間のカウントアップを終了させる。その際、応答操舵状況検出分析部１Ｄは、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃに応答操舵検出信号を出力することで、擬似外乱トルクの値を図４の実線グラフに示すように漸次低減させる。
【００４５】
運転者状態推定部１Ｅは、本発明の運転者状態推定手段を構成するものであり、運転者の応答操舵状況に応じて運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定する。
【００４６】
この運転者状態推定部１Ｅは、応答操舵状況検出分析部１Ｄがタイマ部１Ｂから所得した運転者の応答遅れ時間の計測信号を入力することにより、その応答遅れ時間を所定の閾値と比較する。この応答遅れ時間の閾値は、例えば０．５秒程度に予め設定されている。
【００４７】
ここで、運転者状態推定部１Ｅは、運転者の応答遅れ時間が０．５秒程度に設定された閾値より短い場合には、運転者が覚醒状態の運転適合状態にあるものと推定するが、運転者の応答遅れ時間が閾値より長い場合には、運転者が疲労状態や意識低下状態などの運転適合状態にあるものと推定する。そして、この場合、運転者状態推定部１Ｅは、警報装置４に警報音や警報音声、あるいは警報用の振動を発生させるための警報信号を出力する。
【００４８】
ＥＰＳ／ＥＣＵ２の補助操舵トルク生成部２Ａは、操舵トルクセンサ６から入力される操舵トルクの検出信号に基づき、運転者の操舵操作をアシストするために必要な補助操舵トルクを生成し、その補助操舵トルクを発生させるための制御信号をステアリングアクチュエータ３に出力する。
【００４９】
ＥＰＳ／ＥＣＵ２の擬似外乱トルク付加受付部２Ｂは、運転者状態推定ＥＣＵ１の擬似外乱トルク付加決定部１Ｃから入力される擬似外乱トルクの付加信号に基づき、その擬似外乱トルクを発生させるための制御信号を補助操舵トルク生成部２Ａからの制御信号に加算してステアリングアクチュエータ３に出力する。
【００５０】
以上のように構成された本実施形態の運転者状態推定装置では、運転者による車両の運転開始に伴い、図１に示す運転者状態推定ＥＣＵ１およびＥＰＳ／ＥＣＵ２が作動を開始する。そして、車両が直進走行状態であると、所定の時間間隔のタイミングで運転者が運転適合状態または運転不適合状態の何れの状態にあるかを推定する。
【００５１】
ここで、車両が直進走行状態となって横加速度センサ５の検出信号が所定値以下となると、運転者状態推定ＥＣＵ１の擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、タイマ部１Ｂから送出される連続運転時間のカウントアップ信号に基づき、連続運転時間に応じた立上がり特性の擬似外乱トルクを擬似外乱トルクパターン格納部１Ａから選択する。そして、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、選択した擬似外乱トルクの付加信号をＥＰＳ／ＥＣＵ２の擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力する。
【００５２】
すると、擬似外乱トルク付加受付部２Ｂは、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃで選択された擬似外乱トルクを発生させるための制御信号を補助操舵トルク生成部２Ａからの制御信号に加算してステアリングアクチュエータ３に出力する。その結果、選択された擬似外乱トルクがステアリングアクチュエータ３の作動により車両の操舵系に付加される。
【００５３】
ここで、操舵系に付加された擬似外乱トルクに応答して運転者が操舵すると、その応答操舵トルクを操舵トルクセンサ６が検出する。そして、操舵トルクセンサ６から入力される応答操舵トルク値が図４に示す所定の閾値に達すると、運転者状態推定ＥＣＵ１の応答操舵状況検出分析部１Ｄが応答操舵検出信号をタイマ部１Ｂに出力して応答遅れ時間のカウントアップを終了させ、タイマ部１Ｂから応答遅れ時間の計測信号を取得する。
【００５４】
その際、応答操舵状況検出分析部１Ｄが応答操舵検出信号を擬似外乱トルク付加決定部１Ｃに出力するため、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、操舵系に付加される擬似外乱トルクの値を漸次低減させるための付加信号を擬似外乱トルク付加受付部２Ｂに出力する。その結果、操舵系に付加される擬似外乱トルクの値が図４の実線グラフに示すように漸次低減し、運転者の応答操舵が検出された以後に擬似外乱トルクが運転者に与える無用な違和感が低減される。
【００５５】
ここで、応答操舵状況検出分析部１Ｄがタイマ部１Ｂから取得した応答遅れ時間の計測信号を運転者状態推定部１Ｅに出力することで、運転者状態推定部１Ｅが応答遅れ時間と所定の閾値（例えば０．５秒程度）とを比較する。そして、運転者状態推定部１Ｅは、応答遅れ時間が所定の閾値より短い場合には、運転者が覚醒状態の運転適合状態にあるものと推定し、応答遅れ時間が所定の閾値より長い場合には、運転者が疲労状態や意識低下状態などの運転適合状態にあるものと推定する。
【００５６】
そして、運転者が運転適合状態にあるものと推定した場合には、運転者状態推定部１Ｅが警報装置４に警報信号を出力して警報音や警報音声、あるいは警報用の振動により運転者の注意を喚起し、車両の安全運転を促す。
【００５７】
このように、本実施形態の運転者状態推定装置によれば、運転者が操舵操作を必要とするような車両の走行環境状態の変化に依存することなく、適時に運転者が運転適合状態または運転不適合状態のいずれの状態であるかを推定することができる。そして、運転者が運転適合状態にあるものと推定された場合には、警報音や警報音声、あるいは警報用の振動により運転者の注意を喚起し、車両の安全運転を促すことができる。
【００５８】
また、運転者の応答操舵が検出されると、それ以後に操舵系に付加される擬似外乱トルクの値が漸次低減されるため、運転者の応答操舵の後に擬似外乱トルクが運転者に与える無用な違和感を低減することができる。
【００５９】
さらに、運転者の連続運転時間が長くなって運転者の疲労度が上昇しても、その際には、連続運転時間に応じて立上がり率が大きくなる特性の擬似外乱トルクが選択されて操舵系に付加されるため、疲労度が上昇した運転者にも応答操舵に対する十分な注意を喚起することが可能となる。
【００６０】
また、運転者の連続運転時間が長くなって運転者の疲労度が上昇しても、その際には、より短い時間間隔のタイミングで似外乱トルクが操舵系に付加されるため、疲労度が上昇した運転者にも応答操舵に対する十分な注意を喚起することが可能となる。
【００６１】
本発明に係る運転者状態推定装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示した運転者状態推定ＥＣＵ１およびＥＰＳ／ＥＣＵ２は、一つのＥＣＵにまとめて構成することができる。
【００６２】
また、運転者状態推定ＥＣＵ１の擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、車両の直進走行状態に限らず、緩いカーブの走行状態にあるときにも、操舵系に擬似外乱トルクを付加するように構成することができる。
【００６３】
さらに、擬似外乱トルク付加決定部１Ｃは、擬似外乱トルクパターン格納部１Ａから選択した擬似外乱トルクを操舵系に付加した後、所定時間内に応答操舵状況検出分析部１Ｄから応答操舵検出信号が入力されない場合には、図５に示すように、操舵系に付加した擬似外乱トルクとは逆方向の擬似外乱トルクを操舵系に付加するように構成することができる。
【００６４】
この場合、運転者が運転不適合状態であって、操舵系に付加した擬似外乱トルクにより車両が直進走行状態の軌道から外れても、逆方向の擬似外乱トルクを操舵系に付加することにより、車両の軌道を直進走行状態に安全に軌道修正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転者状態推定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示した擬似外乱トルクパターン格納部に格納されている擬似外乱トルクの立上がり特性を示すグラフである。
【図３】図１に示した擬似外乱トルクパターン格納部に格納されている擬似外乱トルクの付加タイミングを示すタイミングテーブルである。
【図４】図１に示した擬似外乱トルク付加決定部および応答操舵状況検出分析部の作用を示すグラフである。
【図５】図１に示した擬似外乱トルク付加決定部が決定する擬似外乱トルク値の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１…運転者状態推定ＥＣＵ、１Ａ…擬似外乱トルクパターン格納部、１Ｂ…タイマ部、１Ｃ…擬似外乱トルク付加決定部、１Ｄ…応答操舵状況検出分析部、１Ｅ…運転者状態推定部、１Ｆ…タイミングテーブル、２…ＥＰＳ／ＥＣＵ、２Ａ…補助操舵トルク生成部、２Ｂ…擬似外乱トルク付加受付部、３…ステアリングアクチュエータ、４…警報装置、５…横加速度センサ、６…操舵トルクセンサ。
【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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