CN103477380A - 驾驶员状态判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的驾驶员状态判定装置是判定是否进行了预定的驾驶操作来判定本车辆的驾驶者的状态的驾驶员状态判定装置1，具备：行驶状态检测单元，检测本车辆的行驶状态；大小检测单元，检测位于本车辆前方的前方车辆的大小；意识降低判定单元，在由行驶状态检测单元检测到的行驶状态超过了预定的阈值时，判定为本车辆的驾驶者的意识已降低；和阈值设定单元，根据由大小检测单元检测到的前方车辆的大小，设定上述预定的阈值。

Description

驾驶员状态判定装置

技术领域

本发明涉及对预定的驾驶操作进行检测来判断驾驶员的状态的驾驶员状态判定装置。

背景技术

以往以来，已知有对预定的驾驶操作进行检测来确认驾驶员的状态或者使驾驶员清醒的技术。例如，在下述专利文献1中，公开了一种清醒度判定装置，其通过根据有无前方车辆使判定驾驶员的清醒度的判定基准变更，从而使驾驶员的清醒度的判定精度提高。另外，下面的技术也是公知的：在前方车辆在离本车辆一定距离的范围内连续存在一定时间的情况下，使用前方车辆的数据算出作为通常意识状态下的转向角的通常转向量，以后使用在前方车辆存在于一定距离内的情况下算出的通常转向量来进行驾驶员的意识降低判定。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-173929号公报

专利文献2：日本特开2010-026654号公报

专利文献3：日本特开2010-029537号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，例如在宽度或高度比普通汽车大的大型汽车处于前方的情况下，认为由于视野被遮挡的范围扩大，所以即使驾驶员的意识没有降低，预知驾驶也更难，本车辆的不稳也变大。由此，在在前方车辆为大型汽车时使用例如在前方车辆是普通汽车时算出的通常转向量来进行意识降低判定的情况下，存在尽管驾驶员的意识没有降低但却判定为降低的误判定增加的可能性。另外，在如上所述算出通常转向量的情况下，由于该算出需要一定时间，所以也存在当突然出现前方车辆时等误判定增加的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种驾驶员状态判定装置，其能够使由基于前方车辆的大小和/或种类的差异的转向不稳等导致的驾驶员的意识降低的误判定减少。

用于解决问题的手段

解决了上述问题的本发明涉及的驾驶员状态判定装置，对是否进行了预定的驾驶操作进行判定来判定本车辆的驾驶员的状态，其特征在于，具备：行驶状态检测单元，检测本车辆的行驶状态；大小检测单元，检测位于本车辆前方的前方车辆的大小；意识降低判定单元，在由行驶状态检测单元检测到的行驶状态超过了预定的阈值时，判定为本车辆的驾驶员的意识已降低；和阈值设定单元，根据由大小检测单元检测到的前方车辆的大小，设定上述预定的阈值。

本发明涉及的驾驶员状态判定装置，在判断驾驶员的状态时，基于由大小检测单元检测到的前方车辆的大小，设定用于判定驾驶员的意识降低的预定的阈值。因此，在前方车辆是大型汽车的情况下，由于进行针对大型汽车的阈值的设定，所以能够使由本车辆的不稳导致的误判定减少。并且，在前方车辆从大型汽车变为了普通汽车的情况下，由于进行针对普通汽车的阈值的设定，所以在前方车辆变为了普通汽车的情况下也能够切实地检测驾驶员的意识降低。

另外，在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，优选，行驶状态检测单元是检测车辆的转向量的转向量检测单元。

在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，由于将车辆的不稳作为转向量来直接检测，所以能够基于转向量是否超过预定的阈值来更高精度地进行由意识降低判定单元进行的驾驶员的意识是否降低的判定。

另外，在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，优选，阈值设定单元进行阈值的设定，以使前方车辆越大就越不容易判定为意识降低。

在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，由于前方车辆越大，就越不容易被意识降低判定单元判定为意识降低，所以能够使前方车辆为大型汽车时的误判定减少。

另外，在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，阈值设定单元在前方车辆在本车辆的一定距离内连续存在一定时间的情况下，进行与前方车辆的大小相应的阈值的设定，在前方车辆没有在本车辆的所述一定距离内连续存在一定时间的情况下，将阈值设定为预定的初始值。

在本发明涉及的驾驶员状态判定装置中，由于在前方车辆没有在本车辆的一定距离内连续存在一定时间的情况下将用于意识降低判定的阈值设定为预定的初始值，所以也能够使由存在前方车辆时所设定的阈值引起的误判定减少。

发明的效果

根据本发明，能够使由前方车辆为大型汽车时的本车辆的不稳导致的驾驶员的意识降低的误判定等减少，能够使驾驶员的意识降低的判定精度提高。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的驾驶员状态判定装置的框图。

图2是表示由图1所示的驾驶员状态检测ECU执行的驾驶员状态判定装置的处理顺序的流程图。

图3是表示由图1所示的驾驶员状态检测ECU执行的其他的驾驶员状态判定装置的处理顺序的流程图。

附图标记说明

1…驾驶员状态判定装置，2…驾驶员状态检测ECU，11…前车大小检测部，12…车间距离检测部，13…转向角传感器，14…水平位置检测部，15…车速传感器，16…前方相机，17…警报装置，21…信息取得部，22…曲率算出部，23…信息存储部，24…通常转向量算出部，25…修正过大判定部，26…驾驶意识降低判定部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外，在以下的说明中，对同一或相当要素标注同一符号，省略重复说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的驾驶员状态判定装置1的框图。图1中的驾驶员状态判定装置1进行被试验者即进行预定的驾驶操作的驾驶员是否处于意识降低状态的判定。

该驾驶员状态判定装置1具备：前车大小检测部11、车间距离检测部12、转向角传感器13、水平位置检测部14、车速传感器15、前方相机16、驾驶员状态检测ECU（Electronic Control Unit）2以及警报装置17。

在驾驶员状态检测ECU2上连接有包括前车大小检测部11、车间距离检测部12、转向角传感器13、水平位置检测部14、车速传感器15、前方相机16等的用于计测车辆状态的各种传感器。

前车大小检测部11作为对行驶在本车辆前方的前方车辆的大小进行检测的大小检测单元发挥功能，例如使用能够取得来自前方车辆的信息的通信器。作为与前方车辆的大小有关的信息，例如举例前方车辆的种类和/或最大载重量、还有轴距等。前车大小检测部11将所取得的前方车辆的信息作为前方车辆信号输出到驾驶员状态检测ECU2。由前车大小检测部11取得的前方车辆的信息，可以实时地在驾驶员状态检测ECU2内的处理中使用，或者也可以存储在后述的信息存储部23中使其蓄积。

车间距离检测部12设置在本车辆的前部，检测本车辆与前方车辆的车间距离。车间距离检测部12将所检测到的车间距离作为车间距离信号发送到驾驶员状态检测ECU2。作为车间距离检测部12，例如能够使用激光雷达或毫米波雷达等前方雷达。

转向角传感器13作为检测本车辆的行驶状态的行驶状态检测单元发挥功能，具体而言是具有对本车的方向盘的转向量进行检测的功能的转向量检测单元。作为转向角传感器13，例如使用对由驾驶员输入的未图示的方向盘的转向角进行检测的传感器。转向角传感器13将所检测到的转向角作为转向角信号发送到驾驶员状态检测ECU2。此外，驾驶员状态检测ECU2基于来自转向角传感器13的转向角信号算出转向角速度，所算出的转向角速度存储在后述的信息存储部23中。

水平位置检测部14是对以本车辆行驶的车道的中心线为基准的水平位置进行检测的传感器。水平位置检测部14将所检测到的水平位置作为水平位置信号发送到驾驶员状态检测ECU2。此外，作为水平位置检测部14，例如能够使用基于由相机拍摄到的前方图像中的车道的白线（lanemarker）检测水平位置的装置。此外，驾驶员状态检测ECU2基于来自水平位置检测部14的水平位置信号的变化量算出水平位置速度，所算出的水平位置速度被存储在后述的信息存储部23中。

车速传感器15是检测车辆的速度的传感器。车速传感器15将所检测到的车速作为车速信号发送到驾驶员状态检测ECU2。

前方相机16安装于本车辆的前部，对本车辆前方的预定范围进行拍摄，生成前方车辆以及道路等的图像数据。由前方相机16进行的拍摄以及图像数据的生成每隔预定时间进行，所生成的图像数据被逐次输出到驾驶员状态检测ECU2的曲率算出部22。

警报装置17是根据由驾驶员状态检测ECU2输出的驾驶意识降低信息对驾驶员发出警报来促使驾驶员注意的装置。作为警报装置17，例如能够使用对驾驶员发出声音的扬声器。

驾驶员状态检测ECU2例如由CPU、ROM以及RAM等构成，具备信息取得部21、曲率算出部22、信息存储部23、通常转向量算出部24、修正过大判定部25以及驾驶意识降低判定部26。

信息取得部21反复取得从前车大小检测部11、车间距离检测部12、转向角传感器13、水平位置检测部14以及车速传感器15按时间序列连续输出的各种信号，使信息存储部23存储各个信号。

曲率算出部22取得由前方相机16拍摄到的车辆前方的行驶道路的图像信息，基于该图像信息算出行驶道路的曲率。行驶道路的曲率例如基于行驶道路的白线的检测状态来算出。曲率算出部22使信息存储部23存储所算出的行驶道路的曲率。

通常转向量算出部24使用信息存储部23所存储的前方车辆的大小、车间距离、转向角、水平位置、车速、水平位置速度、道路曲率等，基于前方注视模型算出通常转向量。所谓通常转向量是指在驾驶员的通常意识状态下推测为转向的转向角，也另称为通常转向区域或舵角分散。此外，通常转向量是在后述的驾驶员的意识降低的判定中使用的指标。在此，通常转向量算出部24作为阈值设定单元发挥功能。

可是，若驾驶员的意识状态降低则转向的不均（ばらつき）就变大，若该不均变大，则与其相伴的转向的修正也就变得过大。在此，所谓转向的修正过大，是指进行与本来应修正的转向量相比过剩地进行修正。修正过大判定部25，具有作为表示该驾驶员的转向的修正是否过大的指标而算出通常转向量与由转向角传感器13检测到的转向量的差的功能。此外，该差也能够作为通常转向量与实际的转向量的欧氏距离或马氏距离来算出。

驾驶意识降低判定部26，在由修正过大判定部25算出的差为预定值以上的情况下判定为驾驶员处于意识降低状态，在除此以外的情况下判定为驾驶员没有处于意识降低状态。在驾驶意识降低判定部26判定为驾驶员处于意识降低状态时，通过警报装置17对驾驶员发出警告。在此，驾驶意识降低判定部26作为意识降低判定单元发挥功能。

接着，对本实施方式涉及的驾驶员状态判定装置1的动作进行说明。在搭载有驾驶员状态判定装置1的车辆的行驶中通过驾驶员状态检测ECU2执行图2所示的驾驶意识降低判定处理程序。该驾驶意识降低判定处理程序例如每100ms重复执行。

首先，在步骤S10中，取得从前车大小检测部11以及车间距离检测部12等输出的信号，使信息存储部23存储这些信号，并且基于这些信号分别算出转向角速度以及水平位置速度，这些值也存储在信息存储部23中。

然后，在步骤S11中，判定本车辆与前方车辆的车间距离是否小于预定值A。在上述车间距离小于预定值A的情况下进入步骤S12将计数值加1并进入步骤S13。另外，在步骤S11中上述车间距离为预定值A以上的情况下进入步骤S18。

在步骤S13中，判定是否为本车辆与前方车辆的车间距离小于预定值A且上述计数值大于预定值B。然后，在车间距离小于预定值A且计数值大于预定值B的情况下进入步骤S14。另外，在车间距离为预定值A以上或计数值为预定值B以下的情况下进入步骤S18。此外，作为上述预定值B，例如设定为300。

在步骤S14中，判定步骤S10中得到的前方车辆的大小是否小于预定值C。具体而言，例如通过判定前车大小检测部11由通信器检测到的前方车辆的最大载重量是否小于与预先存储在信息存储部23中的预定值C相当的最大载重量，能够进行步骤S14的判定。然后，在上述判定的结果为前方车辆的大小小于预定值C的情况下进入步骤S15，在为预定值C以上的情况下进入步骤S16。

在步骤S15中，通常转向量算出部24进行前方车辆为小型汽车时的通常转向量的算出并进入步骤S17。在步骤S16中，通常转向量算出部24进行前方车辆为大型汽车时的通常转向量的算出并进入步骤S17。

在步骤S17中，进行由上述步骤S15或S16算出的通常转向量的设定并进入步骤S19。另外，在步骤S18中，进行将通常转向量恢复到预定的不存在前方车辆的情况下的设定值的处理，进入步骤S19。

在步骤S19中，修正过大判定部25算出在上述步骤S15或步骤S16中算出的被设为通常意识状态下的转向角的通常转向量与在上述步骤S10中由转向角传感器13取得的实际的转向量的差并进入步骤S20。

在步骤S20中，判定在上述步骤S19中算出的差是否为预定的阈值以上，在小于阈值的情况下移至步骤S22。另外，在为阈值以上的情况下，在步骤S21中对判定为阈值以上的次数进行计数，移至步骤S22。

在步骤S22中，基于未图示的计时器的计测，判定是否经过了单位时间，在没有经过单位时间的情况下直接结束处理，在经过了单位时间的情况下移至步骤S23。

然后，在步骤S23中，驾驶意识降低判定部26判定上述步骤S21中的计数的次数是否为预定的阈值以上。然后，在上述计数的次数小于阈值的情况下直接结束处理。另一方面，在上述计数的次数为预定的阈值以上的情况下，驾驶意识降低判定部26判定为驾驶员处于意识降低状态，移至步骤S24，通过警报装置17对驾驶员发出意识已降低的警告并结束处理。

可是，如上所述，虽然存在前方车辆为小型汽车时的通常转向量、前方车辆为大型汽车时的通常转向量、还有不存在前方车辆时的通常转向量，但这些通常转向量的绝对值的最大值算出为按不存在前方车辆时、前方车辆为小型汽车时、前方车辆为大型汽车时的顺序增大。也就是说，前方车辆越大就越不容易判定为驾驶员的意识已降低。

作为如上所述算出通常转向量的理由是因为：在前方车辆为大型汽车时，与前方车辆为小型汽车时以及不存在前方车辆时相比，驾驶员的视野更窄，因此即使在驾驶员的意识没有降低的情况下有时也会产生不稳，能够防止将该不稳判断为意识降低。另外，前方车辆为小型汽车时的通常转向量的绝对值的最大值，比不存在前方车辆时的通常转向量的绝对值的最大值大，也是基于与上述同样的理由。

如上所述，在本实施方式涉及的驾驶员状态判定装置1中的驾驶意识降低判定处理程序中，由于根据前方车辆的大小进行通常转向量的算出，所以在前方车辆为大型汽车的情况下能够使由于本车辆不稳导致驾驶员的意识降低判定的误判定减少。

以下，参照图3对上述的驾驶意识判定处理程序的其他例进行说明。该图3所示的处理的特征在于，在预定的情况下将通常转向量重新设定为默认值（初始值）这一点。作为图3所示的处理的内容，仅是进行了是否为前方车辆的大小小于预定值A且计数值大于B的判断之后的处理与图2所示的处理不同。也就是说，图3中的步骤S30～S37的处理与图2中的步骤S10～S17的处理相同，步骤S39的处理与步骤S18的处理相同，步骤S40～S45的处理与步骤S19～S24的处理相同。

在图3所示的处理中，在步骤S33中，判定是否为本车辆与前方车辆的车间距离小于预定值A且计数值大于B，在车间距离小于预定值A且计数值大于B的情况下进入步骤S34，以后进行与图2所示的步骤S14同样的处理。另外，在步骤S33中车间距离为预定值A以上或计数值为B以下的情况下进入步骤S38。在步骤S38中，进行将所设定的通常转向量恢复到预定的默认值的处理，进入步骤S40，以后进行与图2的处理同样的处理。

以上，在图3所示的处理中，由于在前方车辆没有在本车辆的一定距离内连续存在一定时间的情况下将通常转向量恢复到默认值，所以能够使由存在前方车辆时所设定的通常转向量引起的误判定减少。

以上，将本发明基于其实施方式进行了详细说明。但是，本发明并没有限定于上述实施方式。也就是说，本发明能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变形。例如，上述中对使用具备通信器的前车大小检测部11检测前方车辆的大小的例子进行了说明，但不一定必须使用该前车大小检测部11。具体而言，也可以使用由车间距离检测部12得到的车间距离和由前方相机16得到的前方车辆的拍摄图像，通过驾驶员状态检测ECU2的内部程序来算出前方车辆的大小。

另外，在上述实施方式中，对根据前方车辆的大小进行通常转向量的算出，并基于实际的转向量与所算出的通常转向量的差是否为阈值以上来判定意识降低的例子进行了说明，但判定意识降低的方法并不限定于此。例如，也可以根据前方车辆的大小直接使驾驶意识降低判定部26判定为意识降低状态的差的阈值（步骤S20或S41中的阈值）变更，在该情况下也能获得与上述实施方式同样的效果。

另外，如上述实施方式所示，不一定必须将实际的转向量与所算出的通常转向量的差用于意识降低判定。也就是说，只要是能够检测车辆的行驶状态是否脱离了通常时（驾驶员清醒时）的指标，就能够取代上述转向量而使用该指标。具体而言，例如，也可以取代上述转向量，基于水平位置相对于车道的偏移量是否超过了预定值、或车辆相对于车道的进入角度是否超过了预定角度来进行意识降低判定，在该情况下也能获得与上述实施方式同样的效果。

Claims (4)

1.一种驾驶员状态判定装置，对是否进行了预定的驾驶操作进行判定来判定本车辆的驾驶员的状态，其特征在于，具备：

行驶状态检测单元，检测所述本车辆的行驶状态；

大小检测单元，检测位于所述本车辆前方的前方车辆的大小；

意识降低判定单元，在由所述行驶状态检测单元检测到的行驶状态超过了预定的阈值时，判定为所述本车辆的驾驶员的意识已降低；和

阈值设定单元，根据由所述大小检测单元检测到的所述前方车辆的大小，设定所述预定的阈值。

2.根据权利要求1所述的驾驶员状态判定装置，其特征在于，

所述行驶状态检测单元是检测所述本车辆的转向量的转向量检测单元。

3.根据权利要求1或2所述的驾驶员状态判定装置，其特征在于，

所述阈值设定单元进行所述阈值的设定，使得所述前方车辆越大就越不容易判定为意识降低。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的驾驶员状态判定装置，其特征在于，

所述阈值设定单元，在所述前方车辆在所述本车辆的一定距离内连续存在了一定时间的情况下，进行与所述前方车辆的大小相应的阈值的设定，在所述前方车辆没有在所述本车辆的所述一定距离内连续存在所述一定时间的情况下，将所述阈值设定为预定的初始值。

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