DE102008042454B4

DE102008042454B4 - Wachzustand-Schätzvorrichtung

Info

Publication number: DE102008042454B4
Application number: DE102008042454A
Authority: DE
Inventors: Akira Toyota Nakagoshi; Kenji Toyota Kimura; Tsuyoshi Toyota Ehama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2009087122A; JP4416029B2; DE102008042454A1; US8260501B2; US20090048737A1

Abstract

Wachzustand-Schätzvorrichtung (10), die basierend auf einem Lenkwinkel des Fahrzeugs schätzt, ob sich ein Fahrer eines Fahrzeugs in einem wachen Zustand oder einem nicht wachen Zustand befindet, mit:
einer Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) zum Beschaffen von Fahrinformationen von dem Fahrzeug, die zumindest den Lenkwinkel umfassen und die sich gemäß einem Typ eines Fahrwegs ändern, auf dem sich das Fahrzeug bewegt;
einer Speichereinrichtung (108) zum Vorabspeichern von Korrekturwert-Herleitungsinformationen, die einen Korrekturwert, der assoziiert ist, indem die Fahrinformationen als eine Variable Verwendung finden, und/oder einen Korrekturwert-Berechnungsausdruck umfassen, der den Korrekturwert herleitet, indem die Fahrinformationen als ein Parameter Verwendung finden;
einer Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) zum Einstellen des den Fahrinformationen entsprechenden Korrekturwerts basierend auf den durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen und den in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Herleitungsinformationen;
einer Berechnungseinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels zum Berechnen einer Differenz zwischen dem durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Lenkwinkel und einem idealen Lenkwinkel, mit dem es...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wachzustand-Schätzvorrichtung, und im Speziellen auf eine Wachzustand-Schätzvorrichtung, die einen Wachzustand eines Fahrers einer mobilen Einheit wie etwa eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen schätzt.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Um zu verhindern, dass ein Fahrer während des Fahrens einschläft, wurden verschiedene Wachzustand-Schätzvorrichtungen zum Schätzen eines Wachzustands des Fahrers entworfen. Eine in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 9-277848 ( JP-A-9-277848 ) beschriebene Wachzustand-Schätzvorrichtung schätzt den Wachzustand eines Fahrers auf Grundlage einer Lenkfrequenz, die durch Analysieren eines Lenkwinkelsignals erhalten wird, das den Lenkwinkel des Fahrzeugs anzeigt. Dann führt die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Typ des Wegs, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, unterschiedliche Schätzprozesse durch.
Genauer gesagt bestimmt die Wachzustand-Schätzvorrichtung, wenn bestimmt wurde, dass der Weg, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, ein gerader Weg ist, den Wachzustand des Fahrers auf Grundlage eines Spitzenwerts des Spektrums der Lenkfrequenz und des Betrags der Spitzenfrequenz, bei der der Spitzenwert auftritt. Ein Grund dafür ist, dass sich, wenn sich ein Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt, der Spitzenwert des Lenkspektrums und die Frequenz (Spitzenfrequenz), bei der der Spitzenwert auftritt, gemäß dem Wachzustand in hohem Maße verändern.
Andererseits bestimmt die Wachzustand-Schätzvorrichtung, wenn bestimmt wurde, dass der Weg, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, ein kurvenförmiger Weg ist, den Wachzustand des Fahrers auf Grundlage eines integrierten Werts des Spektrums eines vorbestimmten Frequenzbands in dem Lenkspektrum. Ein Grund dafür wird nachstehend erläutert. Wenn sich ein Fahrzeug auf einem kurvenförmigen Weg fortbewegt, verändert sich die Spitzenfrequenz des Lenkspektrums unter dem Einfluss der Krümmung des kurvenförmigen Wegs. Daher kann ein genauer Wachzustand nicht geschätzt werden, falls der Wachzustand, wie in dem Fall, dass sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt, auf Grundlage der Spitzenfrequenz bestimmt wird. Während der Fort- bzw. Fahrtbewegung auf einem kurvenförmigen Weg verändert sich jedoch der integrierte Wert des Spektrums eines vorbestimmten Frequenzbands in hohem Maße, und zwar beeinflusst durch den Wachzustand, nicht durch die Krümmung des kurvenförmigen Wegs. Daher kann der Wachzustand genau geschätzt werden, indem der Wachzustand auf Grundlage des integrierten Werts des Spektrums eines vorbestimmten Frequenzbands geschätzt wird.
Dann findet die Wachzustand-Schätzvorrichtung nach Schätzung des Wachzustands des Fahrers einen gleitenden Mittelwert von Zahlenwerten, die den geschätzten Wachzustand in einer vorbestimmten Zeitspanne bzw. -periode anzeigen, um eine momentane Änderung des Wachzustands aufzufangen.
Eine Technologie, die sich von der Wachzustand-Schätzvorrichtung unterscheidet, die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 9-277848 ( JP-A-9-277848 ) beschrieben ist, ist eine Fahrzustand-Erfassungsvorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-342764 ( JP-A-11-342764 ) beschrieben ist. Nachstehend wird die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-342764 ( JP-A-11-342764 ) beschriebene Technologie beschrieben. Im Allgemeinen lenkt ein Fahrer so, dass sich das Fahrzeug auf einem idealen Kurs bzw. einer idealen Bahn fortbewegt. Obwohl der Fahrer das Fahrzeug so lenken kann, dass sich das Fahrzeug auf einer im Wesentlichen idealen Straße fortbewegt, ist es jedoch unmöglich, so zu lenken, dass sich das Fahrzeug immer auf einem idealen Kurs bzw. einer idealen Bahn fortbewegt. Daher korrigiert der Fahrer fortwährend die Fahrrichtung des Fahrzeugs, so dass sich das Fahrzeug auf einer idealen Bahn fortbewegt, während er das Fahrzeug fährt. Die Lenkung, die der Fahrer durchführt, um die Fahrrichtung des Fahrzeugs fortwährend so zu korrigieren, dass sich das Fahrzeug auf einer idealen Bahn fortbewegt, wird als korrigierende Lenkung bezeichnet. Die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-342764 ( JP-A-11-342764 ) beschriebene Technologie schätzt eine zeitabhängige Änderung der Querbeschleunigung, die sich aus der idealen Fahrbahn bzw. dem idealen Fahrkurs ergibt. Dann wird eine zeitabhängige Änderung der Querbeschleunigung extrahiert, die sich nur aus der vorgenannten korrigierenden Lenkung ergibt, indem die geschätzte zeitabhängige Änderung der Querbeschleunigung aus einer tatsächlichen zeitabhängigen Änderung der Querbeschleunigung eliminiert wird, die durch Verwendung des Querbeschleunigungssensors gemessen wird. Dann wird die extrahierte zeitabhängige Änderung der Querbeschleunigung, die sich nur aus der korrigierenden Lenkung ergibt, mit einem vorab bestimmten Bezugswert verglichen, um so einen schläfrigen Zustand des Fahrers zu erfassen. Daneben kann der schläfrige Zustand des Fahrers bei der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-342764 ( JP-A-11-342764 ) beschriebenen Technologie auch auf Grundlage des Lenkwinkels anstelle der Querbeschleunigung erfasst werden.
Die vorgenannte verwandte Technologie weist jedoch die folgenden Probleme auf. Im Allgemeinen variiert die Tendenz bei der vorgenannten korrigierenden Lenkung abhängig von Fahrern. Genauer gesagt ist in dem Fall, dass sich ein Fahrzeug auf einem kurvenförmigen Weg fortbewegt, die Schwankung der korrigierenden Lenkung gering, falls der Fahrer eine gute Fahrgeschicklichkeit bzw. -fähigkeit hat, und ist sie größer, falls der Fahrer eine schlechte Fahrgeschicklichkeit bzw. -fähigkeit hat. Falls Fahrer in Bezug auf die Fahrgeschicklichkeit bzw. -fähigkeit voneinander abweichen, wird das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands ferner durch die Fort- bzw. Fahrtbewegung auf einem kurvenförmigen Weg beeinflusst. Es ist nur normal, dass Fahrer in der Fahrgeschicklichkeit bzw. -fähigkeit voneinander abweichen. Das heißt, dass von den vorgenannten verwandten Technologien die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 9-277848 ( JP-A-9-277848 ) beschriebene Technologie nicht in der Lage ist, die Wirkung, die die Fort- bzw. Fahrtbewegung eines Fahrzeugs auf einem kurvenförmigen Weg auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat, ausreichend einzuschränken. Daneben unterscheidet sich die Tendenz der Schwankung der korrigierenden Lenkung im Allgemeinen selbst in dem Fall, dass ein bestimmter Fahrer ein bestimmtes Fahrzeug fährt, gemäß den Arten von kurvenförmigen Wegen, auf denen sich das Fahrzeug fortbewegt. Daher kann die Wirkung, die eine Fort- bzw. Fahrtbewegung des Fahrzeugs auf einem kurvenförmigen Weg auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat, selbst durch die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-342764 ( JP-A-11-342764 ) beschriebene Technologie nicht ausreichend eingeschränkt werden, die den schläfrigen Zustand des Fahrers erfasst, indem die Querbeschleunigung, die sich nur aus der korrigierenden Lenkung ergibt, oder der Lenkwinkel, der sich nur aus der korrigierenden Lenkung ergibt, das heißt der vorgenannte korrigierende Lenkwinkel, verwendet wird.
Aus den Druckschriften DE 60 2004 011 158 T2 und DE 60 2004 010 968 T2 sind weiterhin jeweils eine Vorrichtung zum Abschätzen des Wachzustands des Fahrers von Kraftfahrzeugen und ein Verfahren zum Abschätzen des Wachszustands bekannt.
Insbesondere lehrt die DE 60 2004 011 158 T2 , dass ein Wachheitsgrad eines Fahrers aus dem Verhältnis einer ersten Größe, die ein Mittelwert von Größen von Frequenzleistungskomponenten einer Verlagerung des Fahrzeugs in Breitenrichtung ist, und einer zweiten Größe, die ein Maximalwert der Größen der Frequenzleistungskomponenten innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs ist, geschätzt wird, dass entsprechend dem geschätzten Wert des Wachheitsgrads eine imaginäre Abweichungslinie zwischen einer von einer ADA-Spurerkennungseinrichtung (ADA: aktive Fahrunterstützung) erkannten, auf einer Seite des Fahrzeugs verlaufenden Spurmarkierung und dem Fahrzeug mit einem vorbestimmten Abstand von der Spurmarkierung eingestellt wird, und dass ein Alarm ausgegeben wird, wenn eine Abweichung von der imaginären Abweichungslinie auftritt.
Insbesondere lehrt die DE 60 2004 010 968 T2 , dass ein Wachheitsgrad eines Fahrers aus dem Verhältnis einer ersten Größe, die ein Mittelwert von Größen von Frequenzwirkkomponenten von Ortsveränderungen des Fahrzeugs in Breitenrichtung ist, und einer zweiten Größe, die ein Höchstwert der Größen der Frequenzwirkkomponenten innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs ist, geschätzt wird, dass Größenordnungen von Lenkwinkeln auf Grundlage von Lenkwinkeln bestimmt werden, die durch einen Lenkwinkelsensor erfasst werden, und Lenkwinkel integriert werden, die als kleine Lenkwinkel bestimmt werden, dass bestimmt wird, ob der integrierte Wert der Lenkwinkel sich in einem Sollbereich befindet, und dass die zweite Größe korrigiert wird, wenn der integrierte Wert von Lenkwinkeln sich innerhalb des Sollbereichs befindet, indem die zweite Größe gesenkt wird.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 035 412 A1 ist eine Fahrerassistenzvorrichtung bekannt, die einer Müdigkeit eines Fahrers entgegenwirkt. Hierzu wird in einer Anzeige ein verengter Fahrbahn- oder Fahrspurverlauf eingeblendet, um dem Fahrer eine anspruchsvolle Fahraufgabe zur Vermeidung von Müdigkeit zu stellen.
Auch die Technologien der drei vorgenannten Druckschriften sind nicht in der Lage, die vorstehend erörterten Probleme zu überwinden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt eine Wachzustand-Schätzvorrichtung bereit, die die Wirkung ausreichend eingeschränkt, die eine Fort- bzw. Fahrtbewegung eines Fahrzeugs auf einem kurvenförmigen Weg auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Wachzustand-Schätzvorrichtung, die basierend auf einem Lenkwinkel des Fahrzeugs schätzt, ob sich ein Fahrer eines Fahrzeugs in einem wachen Zustand oder einem nicht wachen Zustand befindet. Diese Wachzustand-Schätzvorrichtung umfasst: eine Fahrinformationenbeschaffungseinrichtung zum Beschaffen von Fahrinformationen von dem Fahrzeug, die zumindest den Lenkwinkel umfassen und die sich gemäß einem Typ eines Fahrwegs verändern, auf dem sich das Fahrzeug bewegt; eine Speichereinrichtung zum Vorabspeichern von Korrekturwert-Herleitungsinformationen, die eine Vielzahl von Korrekturwerten, die assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen, indem die Fahrinformationen als eine Variable Verwendung finden, und/oder zumindest einen Korrekturwert-Berechnungsausdruck umfassen, der einen Korrekturwert herleitet, indem die Fahrinformationen als ein Parameter Verwendung finden; eine Korrekturwert-Einstelleinrichtung zum Einstellen des den Fahrinformationen entsprechenden Korrekturwerts basierend auf den durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen und den in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Herleitungsinformationen; eine Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels zum Berechnen einer Differenz zwischen dem durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Lenkwinkel und einem idealen Lenkwinkel, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang eines idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem Lenkwinkel als ein korrigierender Lenkwinkel; eine Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels zum Korrigieren des durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechneten korrigierenden Lenkwinkels durch Verwendung des durch die Korrekturwert-Einstelleinrichtung eingestellten Korrekturwerts; und eine Wachzustand-Schätzeinrichtung zum Schätzen, ob sich der Fahrer in dem wachen Zustand oder dem nicht wachen Zustand befindet, basierend auf dem durch die Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels korrigierten korrigierenden Lenkwinkel.
Bei der Wachzustand-Schätzvorrichtung des ersten Aspekts kann die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit zum Berechnen einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Zeitdifferentiation des idealen Lenkwinkels umfassen, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang des idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem beschafften Lenkwinkel, und kann die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung ferner die ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als die Fahrinformation beschaffen.
Daneben kann die Speichereinrichtung eine Vielzahl von Korrekturwerten als ein Korrekturwertekennfeld vorab speichern, bei denen eine Vielzahl von Bereichen, die zumindest einer Art der Fahrinformationen entsprechen und basierend auf vorbestimmten Größen einer Variablen der zumindest einen Art der Fahrinformationen unterteilt sind, den Typen von Fahrwegen zugeordnet sind, und bei denen die Vielzahl von Bereichen und die Korrekturwerte in Entsprechung zueinander assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen, so dass die Fahrinformationen und die Vielzahl von Korrekturwerten miteinander assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen, und kann die Korrekturwert-Einstelleinrichtung aus der Vielzahl von Bereichen einen Bereich auswählen, der einen Wert der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen enthält, und den Korrekturwert einstellen, der mit dem Bereich assoziiert ist bzw. in Zusammenhang steht.
Daneben kann die Speichereinrichtung Standardabweichungen speichern, die jeweils eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel sind, die auftreten, wenn sich das Fahrzeug auf einem Typ von Fahrweg bewegt, und die mit Bezug auf jeden der Typen von Fahrwegen separat vorab berechnet werden und dann als die mit den Fahrinformationen jeweils assoziierten bzw. zusammenhängende Korrekturwerte eingestellt werden, und kann die Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels eine Standardisierungskorrektur durchführen, bei der der durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechnete korrigierende Lenkwinkel standardisiert bzw. normiert wird, indem der korrigierende Lenkwinkel durch die Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels dividiert wird, die als der Korrekturwert durch die Korrekturwert-Einstelleinrichtung eingestellt ist, und kann die Wachzustand-Schätzeinrichtung basierend auf dem korrigierenden Lenkwinkel, der nach der Standardisierungskorrektur erhalten wird, und einem Schwellenwert, der basierend auf dem korrigierenden Lenkwinkel vorbestimmt ist, der auftritt, wenn sich das Fahrzeug auf einem der Typen von Fahrwegen fortbewegt, schätzen, ob sich der Fahrer in dem wachen Zustand oder dem nicht wachen Zustand befindet.
Die Wachzustand-Schätzeinrichtung kann die korrigierenden Lenkwinkel speichern, die nach der Korrektur durch die Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels während einer vorbestimmten vergangenen Periode bis zu einem vorliegenden Zeitpunkt erhalten werden, und kann eine Standardabweichung aller korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur berechnen, die während einer vergangenen Zeitspanne bzw. -periode einer vorbestimmten ersten Fenstergröße auftreten, die dem vorliegenden Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, wobei diese aus einer Historie der gespeicherten korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur extrahiert werden, und kann schätzen, dass sich der Fahrer in dem nicht wachen Zustand befindet, falls der Standardabweichungswert größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Daneben kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung ferner umfassen: eine Synchronisationsprozesseinrichtung zum Durchführen eines Koinzidenzprozesses, in dem bewirkt wird, dass eine Zeit einer Beschaffung des Lenkwinkels, der idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit, die in den durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen enthalten sind, während einer vorbestimmten Korrekturwert-Berechnungsperiode mit einer Zeit einer Berechnung des korrigierenden Lenkwinkels zusammenfällt, der basierend auf dem Lenkwinkel berechnet wird, und zum Bewirken, dass die die Vielzahl von Bereichen definierende Variable, die aus den drei Variablen Lenkwinkel, ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit extrahiert wird, die nach dem Koinzidenzprozess erhalten werden, und der nach dem Koinzidenzprozess erhaltene korrigierende Lenkwinkel einander entsprechen; und eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung zum Einstellen einer Vielzahl von Standardabweichungen, die jeweils eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel sind, für die durch die Synchronisationsprozesseinrichtung bewirkt wird, dass sie zeitlich mit der Variablen mit einer Größe zusammenfallen, die in einem der Bereiche enthalten ist, und die für jeden der Bereiche separat berechnet werden, als die Vielzahl von Korrekturwerten, und zum Assoziieren bzw. in Zusammenhang Bringen der Fahrinformationen und der Vielzahl von Korrekturwerten miteinander, indem die Vielzahl von Korrekturwerten und alle Bereiche in Entsprechung zueinander assoziiert bzw. in Zusammenhang werden, und zum Speichern der Fahrinformationen und der Korrekturwerte, die miteinander assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen.
Die Speichereinrichtung kann als die Vielzahl von Korrekturwerten das Korrekturwertekennfeld mit drei Dimensionen speichern, bei denen eine Vielzahl von Bereichen, die basierend auf vorbestimmten Größen von den drei Variablen Lenkwinkel, ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit unterteilt sind, den Typen von Fahrwegen zugeordnet sind, und bei denen die Vielzahl von Bereichen und die Korrekturwerte in Entsprechung zueinander assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen, so dass die Fahrinformationen und die Vielzahl von Korrekturwerten miteinander assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen.
Die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels kann die Lenkwinkel speichern, die durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung während einer vorbestimmten vergangenen Periode bis zu einem vorliegenden Zeitpunkt beschafft werden, und kann als den idealen Lenkwinkel einen Mittelwert aller Lenkwinkel berechnen, die während einer Zeitspanne bzw. -periode einer zweiten Fensterlänge auftreten, die dem vorliegenden Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, wobei diese aus einer Historie der gespeicherten Lenkwinkel extrahiert werden, und die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels kann die zweite Fensterlänge mit einer Erhöhung einer Schwankungsbreite der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Lenkwinkel kürzer einstellen und die zweite Fensterlänge mit einer Abnahme der Schwankungsbreite der Lenkwinkel länger einstellen.
Die Wachzustand-Schätzvorrichtung kann ferner eine fahrerspezifische Bestimmungseinrichtung zum speziellen Bestimmen des Fahrers umfassen, und die Speichereinrichtung kann eine Vielzahl der Korrekturwertekennfelder vorab speichern, die jedem Fahrer entsprechen, und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung kann einen der Vielzahl von Korrekturwerten, die mit den Fahrinformationen assoziiert sind bzw. in Zusammenhang stehen, die die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafft, durch das Korrekturwertekennfeld einstellen, das dem durch die fahrerspezifische Bestimmungseinrichtung speziell bestimmten Fahrer entspricht.
Bei der Wachzustand-Schätzvorrichtung kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung eine Periode einer vorbestimmten Zeitdauer von einem Einschalten eines Zündschalters des Fahrzeugs als die Korrekturwert-Berechnungsperiode einstellen.
Die Speichereinrichtung kann einen Korrekturwert-Herleitungsausdruck zum Herleiten des Korrekturwerts vorab speichern, und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung kann als den Korrekturwert einen Wert einstellen, der durch Ersetzen der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen als ein Parameter in dem in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Herleitungsausdruck berechnet wird.
Die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung kann eine Berechnungseinrichtung einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit zum Berechnen einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Zeitdifferentiation des idealen Lenkwinkels umfassen, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang des idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem beschafften Lenkwinkel, und die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung kann ferner als die Fahrinformationen die ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beschaffen, und die Wachzustand-Schätzvorrichtung kann eine Korrekturwert-Berechnungsausdruck-Herleitungseinrichtung zum Aktualisieren des in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Berechnungsausdrucks in einer vorbestimmten Aktualisierungsperiode umfassen, indem zumindest ein Korrekturwert-Berechnungsausdruck durch Verwendung der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen und des durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechneten korrigierenden Lenkwinkels hergeleitet wird, und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung kann in einer anderen Periode als der Aktualisierungsperiode als den Korrekturwert einen Wert einstellen, der durch Ersetzen der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen als ein Parameter in dem aktualisierten Korrekturwert-Berechnungsausdruck berechnet wird, der in der Speichereinrichtung gespeichert wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Wachzustand-Schätzverfahren, das basierend auf einem Lenkwinkel des Fahrzeugs schätzt, ob sich ein Fahrer in einem wachen Zustand oder in einem nicht wachen Zustand befindet. Dieses Wachzustand-Schätzverfahren umfasst den Schritt eines Beschaffens des Lenkwinkels des Fahrzeugs, den Schritt eines Beschaffens von Fahrinformationen von dem Fahrzeug, die sich gemäß einem Typ eines Fahrwegs verändern, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, den Schritt eines Vorabspeicherns von Korrekturwert-Herleitungsinformationen zum Einstellen eines Korrekturwerts, der mit den Fahrinformationen assoziiert ist bzw. in Zusammenhang steht, den Schritt eines Einstellens des den Fahrinformationen entsprechenden Korrekturwerts basierend auf den Fahrinformationen und den Korrekturwert-Herleitungsinformationen, den Schritt eines Berechnens einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel und einem idealen Lenkwinkel, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang eines idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem Lenkwinkel als ein korrigierender Lenkwinkel, den Schritt eines Korrigierens des korrigierenden Lenkwinkels durch Verwendung des Korrekturwerts, und den Schritt eines Schätzens, ob sich der Fahrer in dem wachen Zustand oder dem nicht wachen Zustand befindet, basierend auf dem korrigierten korrigierenden Lenkwinkel.
Bei dem Wachzustand-Schätzverfahren können die Korrekturwert-Herleitungsinformationen einen Korrekturwert, der durch Verwendung der Fahrinformationen als eine Variable assoziiert bzw. in Zusammenhang g wird, und/oder einen Korrekturwert-Berechnungsausdruck umfassen, der einen Korrekturwert durch Verwendung der Fahrinformationen als ein Parameter herleitet.
Gemäß der Erfindung wird der für jeden der Fahrwege eingestellte korrigierende Lenkwinkel basierend auf den Fahrinformationen korrigiert, die sich abhängig von Fahrwegen verändern, auf denen sich das Fahrzeug bewegt. Dann wird auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur der Wachzustand des Fahrers geschätzt bzw. beurteilt. Daher kann der Einfluss, den die Fortbewegung des Fahrzeugs entlang eines kurvenförmigen Wegs auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat, ausreichend eingeschränkt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ersichtlich, bei der gleiche bzw. ähnliche Bezugszeichen zur Darstellung gleicher bzw. ähnlicher Elemente verwendet sind, und bei der gilt:
1 ist ein Diagramm, das den korrigierenden Lenkwinkel bei der Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, das eine Entsprechungsbeziehung zwischen einem absoluten Lenkwinkel, einer durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit, einer Fahrgeschwindigkeit und den Typen von Fahrstellen zeigt;
3 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum speziellen Bestimmen des Typs einer Fahrstelle veranschaulicht;
4A ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer U-förmigen Straße zeigt;
4B ist ein Diagramm, das Änderungen des absoluten Lenkwinkels zeigt, die auftreten, wenn sich ein Fahrzeug durch eine U-förmige Straße fortbewegt;
4C ist ein Diagramm, das Änderungen der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit zeigt, die auftreten, wenn sich ein Fahrzeug durch eine U-förmige Straße fortbewegt;
4D ist ein Diagramm, das eine Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene zu der Zeit einer Fortbewegung durch eine U-förmige Straße zeigt;
5A ist ein Schaubild, das ein Beispiel der Form einer S-förmigen Straße zeigt;
5B ist ein Diagramm, das Änderungen des absoluten Lenkwinkels zu der Zeit einer Fortbewegung durch eine S-förmige Straße zeigt;
5C ist ein Diagramm, das Änderungen der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit zu der Zeit einer Fortbewegung durch eine S-förmige Straße zeigt;
5D ist ein Diagramm, das eine Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene zu der Zeit einer Fortbewegung durch eine S-förmige Straße zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Korrekturwertekennfelds zeigt;
7A ist ein Diagramm, das eine Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zeigt, die auftreten, wenn ein geschickter Fahrer wach ist;
7B ist ein Diagramm, das eine Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zeigt, die auftreten, wenn sich ein geschickter Fahrer in einem wenig wachen Zustand befindet;
7C ist ein Diagramm, das eine Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zeigt, die auftreten, wenn ein ungeschickter Fahrer wach ist;
7D ist ein Diagramm, das eine Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zeigt, die auftreten, wenn sich ein ungeschickter Fahrer in einem wenig wachen Zustand befindet;
8 ist ein Blockschaltbild, das einen allgemeinen Aufbau einer Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch einen Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
10A ist ein Diagramm, das eine zum Berechnen eines durchschnittlichen Lenkwinkels bereitgestellte Fensterlänge veranschaulicht;
10B ist ein Diagramm, das eine zum Berechnen eines durchschnittlichen Lenkwinkels bereitgestellte Fensterlänge veranschaulicht;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch einen Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt wird; und
16 ist ein Diagramm, das eine Näherungsebene bei einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Lenkwinkel eines Lenkgriffs, der sich durch den Lenkvorgang eines Fahrers verändert, in drei Arten unterteilt. Eine erste Art von Lenkwinkel ist der absolute Lenkwinkel, welcher der Drehwinkel des Lenkgriffs ist. Eine zweite Art von Lenkwinkel ist der korrigierende Lenkwinkel, welcher den Lenkwinkel anzeigt, der durch die korrigierende Lenkung geändert wird. Eine dritte Art von Lenkwinkel ist ein idealer Lenkwinkel, welcher eine Differenz zwischen dem vorgenannten absoluten Lenkwinkel und dem vorgenannten korrigierenden Lenkwinkel ist.
Eine Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel schätzt den Wachzustand eines Fahrers auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels von den drei Arten von Lenkwinkeln. 1 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Berechnen des vorgenannten korrigierenden Lenkwinkels auf Grundlage des Drehwinkels des Lenkrads, das heißt des vorgenannten absoluten Lenkwinkels, veranschaulicht. Wie es gemäß 1 gezeigt ist, kann der korrigierende Lenkwinkel herausgefunden werden, indem eine Differenz zwischen dem absoluten Lenkwinkel und dem gleitenden Mittelwert des absoluten Lenkwinkels (d. h. einem durch den Extraktionsprozess erhaltenen absoluten Lenkwinkel, der hierin nachstehend als durchschnittlicher bzw. Durchschnittslenkwinkel bezeichnet wird) berechnet wird. Der durchschnittliche Lenkwinkel ist ein Winkel, der dem vorgenannten idealen Lenkwinkel entspricht. Im Übrigen wird hier bemerkt, dass die Schwankungsbreite des korrigierenden Lenkwinkels geringer ist als die Schwankungsbreite des idealen Lenkwinkels, die auftritt, wenn sich das Fahrzeug entlang einer idealen Bahn fortbewegt. Daneben können, obwohl die drei Arten von Lenkwinkeln bei diesem Ausführungsbeispiel auf dem Drehwinkel des Lenkgriffs beruhen, die drei Arten von Lenkwinkeln stattdessen auf dem Drehwinkel von Laufrädern beruhen, der durch Betätigung des Lenkgriffs geändert wird.
Als nächstes wird die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels beschrieben. Der korrigierende Lenkwinkel schwankt mit dem Verlauf der Zeit, in der der Fahrer das Fahrzeug durch Betätigung des Lenkgriffs fährt. Dann hat die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels einen bestimmten Grad an Periodizität. Daneben ändert sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zwischen einem Fall, wenn der Fahrer wach ist, und einem Fall, wenn das Bewusstsein bzw. die Aufmerksamkeit des Fahrers gering ist. Genauer gesagt ist die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels, wenn der Fahrer wach ist, gering in Bezug auf die Schwankungsperiodizität und gering in Bezug auf die Schwankungsbreite. Andererseits ist, wenn das Bewusstsein bzw. die Aufmerksamkeit des Fahrers gering ist, das heißt, wenn der Wachzustand des Fahrers niedrig ist, die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels groß in Bezug auf die Schwankungsperiodizität und groß in Bezug auf die Schwankungsbreite.
Als nächstes wird ein Überblick des Verfahrens zum Schätzen des Wachzustands auf Grundlage der Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels beschrieben. Wie vorstehend beschrieben unterscheidet sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels zwischen einem Fall, wenn der Fahrer wach ist, und einem Fall, wenn der Wachzustand des Fahrers niedrig ist. Daher ist es möglich, ein Verfahren zu konzipieren, bei dem die Veränderung (Schwankungsbreite) der korrigierenden Lenkwinkel in einer vorher bestimmten Periode, das heißt die Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln in der Periode, berechnet wird, und geschätzt wird, dass der Wachzustand des Fahrers abgenommen hat, wenn die berechnete Standardabweichung größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Da Fahrzeuge sich im Allgemeinen auf geraden Wegen und kurvenförmigen Wegen fortbewegen, ermöglicht es das vorgenannte Schätzverfahren jedoch nicht, die Abnahme des Wachzustands des Fahrers mit einer wünschenswerten Genauigkeit zu schätzen. Ein Grund dafür ist, dass sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels auch zwischen einem Fall, wenn sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt, und einem Fall unterscheidet, wenn sich das Fahrzeug auf einem kurvenförmigen Weg fortbewegt. Daher ist ungeachtet dessen, ob sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg oder einem kurvenförmigen Weg fortbewegt, die berechnete Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels kein Wert, der nur den Wachzustand des Fahrers widerspiegelt, sondern ein Wert, der auch davon abhängt, ob sich das Fahrzeug auf einem kurvenförmigen Weg fortbewegt. Das heißt, dass das vorgenannte Schätzverfahren die Wirkung bzw. den Einfluss, die/den eine Fortbewegung eines Fahrzeugs auf einem kurvenförmigen Weg auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat, nicht ausreichend einschränken kann.
Diese Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel korrigiert den während der Fahrt des Fahrzeugs berechneten korrigierenden Lenkwinkel und vergleicht die Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur mit einem vorher bestimmten Schwellenwert, wodurch die Wirkung eingeschränkt wird, die eine Fortbewegung des Fahrzeugs auf einem kurvenförmigen Weg auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat. Genauer gesagt korrigiert die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den korrigierenden Lenkwinkel, den der Fahrer herstellt, wenn er das Fahrzeug entlang eines geraden Wegs fährt, mit einem Korrekturwert, der die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels berücksichtigt, den der Fahrer herstellt, wenn er das Fahrzeug entlang eines kurvenförmigen Wegs fährt. Daneben korrigiert die Vorrichtung den korrigierenden Lenkwinkel, den der Fahrer herstellt, wenn er das Fahrzeug entlang eines kurvenförmigen Wegs fährt, mit einem Korrekturwert, der die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels berücksichtigt, den der Fahrer herstellt, wenn er das Fahrzeug entlang eines kurvenförmigen Wegs fährt. Das heißt, dass die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel den korrigierenden Lenkwinkel durch einen Korrekturwert korrigiert, der zu dem Typ des Wegs proportional bzw. entsprechend ist, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt. Dann wird die gleitende Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur in einer vorher bestimmten Periode berechnet, und dann wird sie mit einem Schwellenwert verglichen.
Es ist zu beachten, dass es, wenn der korrigierende Lenkwinkel zu korrigieren ist, nicht ausreichend ist, den korrigierenden Lenkwinkel einfach durch zwei Korrekturwerte zu korrigieren, die zu dem geraden Weg beziehungsweise dem kurvenförmigen Weg proportional bzw. entsprechend sind, um den Einfluss einzuschränken, den eine Fortbewegung des Fahrzeugs auf einer kurvigen Straße auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat. Ein Grund dafür ist, dass sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels selbst dann, wenn sich ein Fahrzeug auf einem bestimmten kurvenförmigen Weg fortbewegt, abhängig davon verändert, wo sich das Fahrzeug entlang des kurvenförmigen Wegs fortbewegt, das heißt, dass sie sich zwischen ”dem Eintrittspunkt in den und dem Austrittspunkt aus dem kurvenförmigen Weg”, ”dem Punkt, an dem die Krümmung am größten ist”, ”den Abschnitten zwischen dem Eintrittspunkt und dem Austrittspunkt des kurvenförmigen Wegs und dem Punkt, an dem die Krümmung am größten ist” unterscheidet.
Daher werden bei der Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß der Erfindung die Typen von Fahrwegen weiterhin exakt in ”der gerade Weg”, ”der Eintrittspunkt und der Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs ”der Punkt der größten Krümmung” und ”die Abschnitte zwischen dem Eintritts- oder Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs und dem Punkt der größten Krümmung” klassifiziert. Dann bestimmt die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel speziell den Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug momentan fortbewegt, aus den vorgenannten Typen von Fahrwegen auf Grundlage von Fahrinformationen, die den absoluten Lenkwinkel, den durchschnittlichen Lenkwinkel, die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit, usw. umfassen. Dann korrigiert die Wachzustand-Schätzvorrichtung individuell den korrigierenden Lenkwinkel basierend auf dem speziell bestimmten Typ des Fahrwegs mit einem Korrekturwert, der gemäß dem Typ des Fahrwegs vorher berechnet wird. Dann berechnet die Wachzustand-Schätzvorrichtung eine gleitende Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur in einer vorher bestimmten Zeitspanne bzw. -periode, und vergleicht sie die gleitende Standardabweichung mit einem Schwellenwert. Im Übrigen sind die bei der Erfindung in Betracht zu ziehenden Typen von Fahrwegen nicht beschränkt auf ”der gerade Weg”, ”der Eintrittspunkt und der Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs”, ”der Punkt der größten Krümmung” und ”die Abschnitte zwischen dem Eintritts- oder Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs und dem Punkt der größten Krümmung”, die vorstehend erwähnt sind, sondern ist es auch zulässig, andere Typen von Fahrwegen in Betracht zu ziehen, für die es als wünschenswert erachtet wird, die individuelle Korrektur des korrigierenden Lenkwinkels durchzuführen.
Im Übrigen ist die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel fähig, den Wachzustand mit einer ausreichenden Genauigkeit zu schätzen, indem ein Korrekturwert gemäß jedem Typ von Fahrweg berechnet wird und der korrigierende Lenkwinkel durch die Verwendung des speziell berechneten Korrekturwerts korrigiert wird. Daneben ist es auch zulässig, die Tatsache in Betracht zu ziehen, dass sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels auch abhängig von den Typen von Fahrorten bzw. -stellen ändert, wie etwa innerörtliche bzw. Orts- bzw. Kommunalstraßen, Schnellstraßen, usw.. Die Typen von Fahrwegen, wie vorstehend erwähnt, können auch weiter klassifiziert werden, indem die Typen von Fahrorten berücksichtigt werden. Das heißt, dass die vorgenannten Typen von Fahrwegen zum Beispiel noch exakter in ”der gerade Weg auf einer Kommunalstraße”, ”der gerade Weg auf einer Schnellstraße”, ”der Eintrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs einer Kommunalstraße”, ”der Eintrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs einer Schnellstraße”, usw. klassifiziert werden können. Dann ist es auch zulässig, als einen Korrekturwert die Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels zu berechnen, der zu jedem der Typen von Fahrwegen proportional bzw. entsprechend ist, die durch Berücksichtigung der Typen von Fahrorten exakt klassifiziert sind. Wenn die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel die Typen von Fahrwegen durch Berücksichtigung der Typen von Fahrorten weiter exakt klassifiziert und einen Korrekturwert gemäß jedem Typ von Fahrweg berechnet, verwendet die Wachzustand-Schätzvorrichtung ein Korrekturwertekennfeld. Dieses Korrekturwertekennfeld kann ein dreidimensionales Korrekturwertekennfeld sein, wie es gemäß 6 gezeigt ist. Im Übrigen kann bei der Erfindung der vorgenannte Typ von Fahrort, das heißt eine innerörtlichen bzw. Orts- bzw. Kommunalstraße, eine Schnellstraße, usw., speziell bestimmt werden. 6 ist ein Diagramm, das Korrekturwerte zeigt, die einzeln einer Vielzahl von Bereichen entsprechen, die gemäß den Größen der Fahrgeschwindigkeit (Typ von Fahrort), des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit vorher bestimmt werden. Einzelheiten des gemäß 6 gezeigten Korrekturwertekennfelds werden nachstehend beschrieben.
Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Überblick des Verfahrens zum Schätzen des Wachzustands eines Fahrers gemäß der Erfindung. Als nächstes wird ein Überblick des Betriebs der Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschafft bzw. erfasst zuerst einen erfassten absoluten Lenkwinkel. Dann findet die Wachzustand-Schätzvorrichtung einen gleitenden Mittelwert der beschafften bzw. erfassten Lenkwinkel heraus, um einen vorstehend beschriebenen Durchschnittslenkwinkel zu berechnen. Dann berechnet die Wachzustand-Schätzvorrichtung nach einer Berechnung des Durchschnittslenkwinkels eine durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Differentiation des berechneten Durchschnittslenkwinkels mit Bezug auf die Zeit. Außerdem findet die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Differenz zwischen dem beschafften bzw. erfassten Lenkwinkel und dem berechneten Durchschnittslenkwinkel heraus, um einen korrigierenden Lenkwinkel zu berechnen. Als nächstes beschafft bzw. erfasst die Wachzustand-Schätzvorrichtung eine erfasste Fahrgeschwindigkeit. Dann führt die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Beschaffung bzw. Erfassung der Fahrgeschwindigkeit, des absoluten Lenkwinkels, des durchschnittlichen Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und des korrigierenden Lenkwinkels einen Synchronisationsprozess durch, um zu bewirken, dass die Zeit einer Beschaffung bzw. Erfassung der Fahrgeschwindigkeit, die Zeit einer Berechnung des korrigierenden Lenkwinkels, die Zeit einer Berechnung der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und die Zeit einer Beschaffung bzw. Erfassung des absoluten Lenkwinkels miteinander übereinstimmen bzw. zusammenfallen. Dann werden drei der Variablen nach Synchronisation, das heißt des absoluten Lenkwinkels nach Synchronisation, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach Synchronisation und der Fahrgeschwindigkeit nach Synchronisation, in einer Entsprechungsbeziehung mit dem korrigierenden Lenkwinkel nach Synchronisation assoziiert bzw. verknüpft. Diese Assoziation bzw. Verknüpfung in einer Entsprechungsbeziehung wird immer während einer Periode durchgeführt, in der der Lenkwinkel beschafft bzw. erfasst wird, und zwar ungeachtet dessen, ob dies dann ist, wenn der Fahrer wach ist, oder dann, wenn der Wachzustand des Fahrers zu schätzen ist.
Als nächstes bestimmt die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, ob der Fahrer wach ist oder nicht. Ein Verfahren dieser Bestimmung wird nachstehend zusammen mit der Beschreibung eines Prozesses von Schritten S110 und S111 beschrieben, die gemäß 9 gezeigt sind. Dann berechnet die Wachzustand-Schätzvorrichtung während einer Periode, in der als ein Ergebnis der Bestimmung betrachtet wird, dass der Fahrer wach ist, einen Korrekturwert, der jedem der vorgenannten Typen von Fahrwegen entspricht, auf Grundlage eines korrigierenden Lenkwinkels nach Synchronisation. Dieser Korrekturwert ist ein Standardabweichungswert von korrigierenden Lenkwinkeln, die auftreten, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt, während der Fahrer wach ist, wobei der Standardabweichungswert mit Bezug auf jeden der Typen von Fahrwegen erhalten wird. Bei der Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel werden diese Korrekturwerte, da die Standardabweichungswerte von korrigierenden Lenkwinkeln bezüglich der einzelnen Typen von Fahrwegen, auf denen sich das Fahrzeug fortbewegt, während der Fahrer wach ist, als Korrekturwerte berechnet werden, zu Korrekturwerten, die zu den vorgenannten Typen von Fahrwegen proportional bzw. entsprechend sind. Hier wird nun ein Verfahren zum Berechnen eines Korrekturwerts beschrieben, der zu jedem Typ von Fahrweg proportional bzw. entsprechend ist, das heißt einer Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln, die zu jedem Typ von Fahrweg proportional bzw. entsprechend sind. Um einen Korrekturwert zu berechnen, der zu jedem Typ von Fahrweg proportional bzw. entsprechend ist, bewirkt die Wachzustand-Schätzvorrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel zunächst, dass der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt hat, jedem des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Es wird hier ein Verfahren beschrieben, um zu bewirken, dass der Typ des Fahrwegs, durch den sich das Fahrzeug fortbewegt hat, jedem des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fahrgeschwindigkeit-Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungs- bzw. Punktediagramms zeigt, das den Typ von Fahrweg in einer Entsprechungsbeziehung mit den drei Variablen, das heißt dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit, assoziiert bzw. verknüpft. In Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel wird als ein Beispiel der Fall beschrieben, bei dem die drei Variablen, das heißt der absolute Lenkwinkel nach Synchronisation, die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit nach Synchronisation und die Fahrgeschwindigkeit nach Synchronisation, jeweils in einer Entsprechungsbeziehung mit einem korrigierenden Lenkwinkel nach Synchronisation assoziiert bzw. verknüpft sind und ein Korrekturwert berechnet wird, der zu jedem Typ von Fahrweg proportional bzw. entsprechend ist. Daher ist das gemäß 2 gezeigte Fahrgeschwindigkeit-Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungs- bzw. Punktediagramm ein dreidimensionales Streuungs- bzw. Punktediagramm, in dem eine Vielzahl von Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebenen, von denen jede einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit (einem Typ von Fahrort) entspricht, gemäß den Fahrgeschwindigkeiten (Typen von Fahrorten) einander überlagert sind. Um die Beschreibung zu erleichtern, wird jedoch als ein Beispiel der Fall beschrieben, bei dem bewirkt wird, dass der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt hat, zwei Variablen entspricht, das heißt dem absoluten Lenkwinkel und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit. Im Übrigen kann, obwohl 2 zwei Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebenen zeigt, von denen jede sechs Bereiche aufweist, die Anzahl von Bereichen in einer Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene anders als sechs sein und die Anzahl von Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebenen auch anders als zwei sein.
3 ist ein Diagramm, das eine der Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebenen in dem dreidimensionalen Streuungsdiagramm gemäß 2 zeigt, die einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit entspricht. Wie es aus der Unterteilung einer Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene in eine Vielzahl von Bereichen A bis F (Typen I bis IV von Fahrstellen bzw. -gebieten bzw. -orten), wie es gemäß 3 gezeigt ist, zu verstehen ist, ermöglicht die Verwendung der Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene, jede der zwei Variablen, das heißt den absoluten Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit, in einer Entsprechungsbeziehung mit den Typen von Fahrwegen zu assoziieren bzw. zu verknüpfen. Ein Grund dafür wird nachstehend erläutert.
Zunächst wird der Bereich A in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 beschrieben. Wenn sich das Fahrzeug entlang eines geraden Wegs fortbewegt, ist die ideale Fahrbahn bzw. der ideale Fahrkurs eine gerade Linie, und daher muss der Fahrer nur eine korrigierende Lenkung vornehmen. Das heißt, dass der durchschnittliche Lenkwinkel, der berechnet wird, wenn sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt, im Wesentlichen unverändert bleibt, und sich hauptsächlich nur der korrigierende Lenkwinkel ändert. Wie vorstehend beschrieben ist die Schwankungsbreite des korrigierenden Lenkwinkels geringer als die Schwankungsbreite des durchschnittlichen Lenkwinkels. Daneben ist, wie vorstehend beschrieben, die Schwankungsbreite des absoluten Lenkwinkels, der erfasst wird, wenn sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt, relativ gering, da der absolute Lenkwinkel die Summe des durchschnittlichen Lenkwinkels und des korrigierenden Lenkwinkels ist. Eine geringe Schwankungsbreite des absoluten Lenkwinkels bedeutet, dass sich Daten in einem kleinen Bereich bzw. Intervall des absoluten Lenkwinkels gemäß 3 ansammeln. Daneben ist auch die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit gering, die durch Differentiation des durchschnittlichen Lenkwinkels erhalten wird, wenn während einer Fortbewegung des Fahrzeugs auf einem geraden Weg der durchschnittliche Lenkwinkel im Wesentlichen unverändert bleibt. Daher zeigt die Tatsache, dass eine Kombination des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Bereich A des gemäß 3 gezeigten Streuungsdiagramm fallen, dass sich das Fahrzeug auf einem geraden Weg fortbewegt.
Als nächstes werden die Bereiche B und C in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 beschrieben. Die Zeit, zu der das Fahrzeug den Eintrittspunkt und den Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs durchschreitet, ist dann, wenn das Fahrzeug einen Anfangspunkt der Änderung der Fahrbahn bzw. des Fahrkurses des Fahrzeugs von einer geraden Linie in eine kurvenförmige Linie oder von einer kurvenförmigen Linie in eine gerade Linie durchschreitet. Daher verändert sich der korrigierende Lenkwinkel nicht in hohem Maße, sondern ändert sich der vorgenannte durchschnittliche Lenkwinkel. Da das Fahrzeug den Anfangspunkt der Änderung durchschreitet, wird dann die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit, die durch Differentiation des durchschnittlichen Lenkwinkels erhalten wird, als groß werdend betrachtet. Daher zeigt die Tatsache, dass eine Kombination des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Bereich B oder C in dem gemäß 3 gezeigten Streuungsdiagramm fallen, dass sich das Fahrzeug durch den Eintrittspunkt oder den Austrittspunkt eines kurvenförmigen Wegs fortbewegt.
Als nächstes wird der Bereich D in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 beschrieben. Der absolute Lenkwinkel wird an einem Punkt, an dem der Radius der Krümmung eines kurvenförmigen Wegs am kleinsten ist, das heißt einem Punkt entlang eines kurvenförmigen Wegs, an dem die Kurve am schärfsten ist, als groß werdend betrachtet. Daneben wird die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit als klein werdend betrachtet. Daher zeigt die Tatsache, dass eine Kombination des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Bereich D in dem gemäß 3 gezeigten Streuungsdiagramm fallen, dass sich das Fahrzeug durch einen Punkt fortbewegt, an dem der Radius einer Krümmung eines kurvenförmigen Wegs am geringsten ist.
Als nächstes wird der Bereich E in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 beschrieben. Der absolute Lenkwinkel wird an Punkten vor oder nach einem Punkt, an dem der Radius einer Krümmung eines kurvenförmigen Wegs am geringsten ist, das heißt an Punkten vor oder nach einem Punkt entlang eines kurvenförmigen Wegs, an dem die Kurve am schärfsten ist, als groß werdend betrachtet. Daneben wird erachtet, dass die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit größer wird als in dem Bereich D. Daher zeigt die Tatsache, dass eine Kombination des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Bereich E in dem gemäß 3 gezeigten Streuungsdiagramm fallen, dass sich das Fahrzeug durch einen Punkt vor oder nach einem Punkt des geringsten Radius einer Krümmung eines kurvenförmigen Wegs fortbewegt.
Als nächstes wird der Bereich F in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 beschrieben. Sowohl der absolute Lenkwinkel als auch die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit werden an Zwischenpunkten entlang eines kurvenförmigen Wegs, das heißt an Punkten zwischen den vorgenannten Punkten vor oder nach dem Punkt des geringsten Radius einer Krümmung eines kurvenförmigen Wegs und dem Eintritts- und Austrittspunkt des kurvenförmigen Wegs, als große Werte einnehmend betrachtet. Daher zeigt die Tatsache, dass eine Kombination des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Bereich F in dem gemäß 3 gezeigten Streuungsdiagramm fallen, dass sich das Fahrzeug durch einen Punkt zwischen einem Punkt vor oder nach dem Punkt des geringsten Radius einer Krümmung eines kurvenförmigen Wegs und dem Eintritts- oder Austrittspunkt des kurvenförmigen Wegs fortbewegt.
Auf diese Art und Weise ermöglicht die Verwendung der Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene, zu bewirken, dass der absolute Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit dem Typ des Fahrwegs entsprechen, entlang dessen sich das Fahrzeug fortbewegt hat. Außerdem kann durch spezielle Bestimmung von einer der gemäß 2 gezeigten Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebenen gemäß der Fahrgeschwindigkeit bewirkt werden, dass der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug befindet, dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht. Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Verfahren, um zu erreichen, dass der Typ des Fahrwegs, entlang dessen sich das Fahrzeug fortbewegt hat, jedem des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht.
Als nächstes wird konkret beschrieben, wie die Bereiche in der gemäß 3 gezeigten Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene Punkten entlang eines kurvenförmigen Wegs entsprechen, wobei eine U-förmige Straße und eine S-förmige Straße als Beispiele verwendet werden. 4A bis 4D sind Schaubilder bzw. Diagramme, die Entsprechungen zwischen dem Fahrpunkt, dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und den gemäß 3 gezeigten Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Bereichen zeigen, die sich mit dem Verlauf der Zeit ändern, wenn sich ein Fahrzeug durch eine U-förmige Straße fortbewegt.
4A ist ein Schaubild, das die Entsprechung zwischen Punkten entlang einer U-förmigen Straße (eines kurvenförmigen Wegs), entlang derer sich das Fahrzeug in einer gemäß 4A gezeigten Fahrrichtung fortbewegt, und den Bereichen (A bis F) einer Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene zeigt. Wie es gemäß 4A gezeigt ist, ändert sich die Entsprechungsbeziehung zwischen Fahrpunkten und den vorgenannten Bereichen entlang einer U-förmigen Straße mit dem Zeitverlauf wie folgt: A→B→C→F→E→D→E→F→C→B→A. Ein Grund dafür wird nachstehend erläutert.
4B ist ein Diagramm, das Änderungen des absoluten Lenkwinkels mit dem Zeitverlauf zeigt, wenn sich ein Fahrzeug durch die U-förmige Straße in der gemäß 4A gezeigten Fahrrichtung fortbewegt. Gemäß 4B sind die vorgenannten Bereiche (A bis F) gezeigt, die der Größe bzw. dem Betrag des absoluten Lenkwinkels entsprechen. Wie es gemäß 4B gezeigt ist, beginnt sich die Änderung des absoluten Lenkwinkels, wenn sich das Fahrzeug durch die U-förmige Straße fortbewegt, wie es gemäß 4A gezeigt ist, mit dem Zeitverlauf von Null aus zu erhöhen, wenn das Fahrzeug beginnt, die U-förmige Straße zu durchfahren, und beginnt sie damit, sich zu verringern, wenn das Fahrzeug einen gemäß 4A gezeigten Umkehrpunkt durchfährt, und wird sie wieder Null, wenn das Durchfahren der U-förmigen Straße endet. 4C ist ein Diagramm, das Änderungen der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit mit dem Zeitverlauf zeigt, wenn sich das Fahrzeug durch die U-förmige Straße in der gemäß 4A gezeigten Fahrrichtung fortbewegt. Gemäß 4C sind die vorgenannten Bereiche (A bis F) gezeigt, die der Größe bzw. dem Betrag der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit entsprechen. Wie es gemäß 4C gezeigt ist, beginnt sich die durchschnittliche Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das durch die gemäß 4A gezeigte U-förmige Straße fortbewegt, sich von Null aus zu erhöhen, wenn das Fahrzeug beginnt, die U-förmige Straße zu durchfahren, und ändert sie sich dann im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie eine Sinuskurve, wobei ihr Schnittpunkt mit der Zeitachse der Zeitpunkt ist, zu dem das Fahrzeug den gemäß 4A gezeigten Umkehrpunkt durchfährt.
4D ist ein Diagramm, in dem eine Ortslinie des Fahrzeugs, das sich durch die U-förmige Straße in der Fahrrichtung fortbewegt, wie es gemäß 4A gezeigt ist, wobei diese aus dem absoluten Lenkwinkel (4B) und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit (4C) erhalten wird, die sich mit der Fortbewegung des Fahrzeugs ändern, gemäß dem Zeitverlauf in der gemäß 3 gezeigten Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene gezeigt ist. Die durch den absoluten Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit des sich durch die U-förmige Straße fortbewegenden Fahrzeugs bestimmte Ortslinie beginnt mit dem Bereich A, wie gemäß 4D gezeigt, und erreicht durch die Bereiche B, C, F und E den Bereich D. Danach tritt eine Ortslinie auf, die durch Invertieren bzw. Umkehren der Ortslinie bis zu dem Bereich D um die Zeitachse erhalten wird. Dies ist deshalb so, weil die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit negative Werte annimmt, wie es gemäß 4C gezeigt ist, nachdem das Fahrzeug den gemäß 4A gezeigten Umkehrpunkt durchfahren hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene, wie sie gemäß 3 und 4D gezeigt ist, jedoch nur in einem Gebiet definiert, in dem sowohl der Lenkwinkel als auch die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit positive Werte annehmen.
Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel, um zu erreichen, dass ein Teil der gemäß 4D gezeigten Ortslinie, die auftritt, nachdem das Fahrzeug den Umkehrpunkt durchfahren hat, den vorgenannten Bereichen A bis F entsprechen soll, ein Prozess des Umwandelns des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in Absolutwerte durchgeführt. Dies ermöglicht, zu erreichen, dass der absolute Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit den vorgenannten Bereichen selbst dann entsprechen, wenn der absolute Lenkwinkel und/oder die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit im Wert negativ werden. Genauer gesagt wird bei diesem Ausführungsbeispiel, indem der vorgenannte Absolutwert-Umwandlungsprozess durchgeführt wird, der Teil der gemäß 4D gezeigten Ortslinie, der auftritt, nachdem das Fahrzeug den gemäß 4A gezeigten Umkehrpunkt durchfahren hat, in eine Ortslinie umgewandelt, die durch Invertieren bzw. Umkehren eines Teils der durch eine gestrichelte Linie gezeigten Ortslinie mit Bezug auf die Zeitachse erhalten wird, so dass erreicht werden kann, dass die Ortslinie den vorhergehenden Bereichen entspricht. Daneben ändert sich die Entsprechungsbeziehung zwischen dem Fahrpunkt und den vorgenannten Bereichen, wenn sich das Fahrzeug durch die gemäß 4A gezeigte U-förmige Straße fortbewegt, mit dem Zeitverlauf wie folgt: A→B→C→F→E→D→E→F→C→B→A, da der vorgenannte Absolutwert-Umwandlungsprozess durchgeführt wird.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 5A bis 5D Entsprechungen zwischen dem Fahrpunkt, dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und den vorgenannten Bereichen eines Fahrzeugs beschrieben, die sich mit dem Zeitverlauf ändern, wenn sich das Fahrzeug durch eine S-förmige Straße fortbewegt.
5A ist ein Schaubild, das die Entsprechung zwischen verschiedenen Punkten entlang der S-förmigen Straße (des kurvenförmigen Wegs), durch die sich das Fahrzeug in einer gemäß 5A gezeigten Fahrrichtung fortbewegt, und den Bereichen (A bis F) einer Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene zeigt. Wie es gemäß 5A gezeigt ist, ändert sich die Entsprechungsbeziehung zwischen den Fahrpunkten entlang der S-förmigen Straße und den vorgenannten Bereichen mit dem Zeitverlauf wie folgt: A→B→E→D→E→F→C→F→E→D→E→B→A. Ein Grund dafür wird nachstehend erläutert.
5B ist ein Diagramm, das Änderungen des absoluten Lenkwinkels mit dem Zeitverlauf zeigt, wenn sich ein Fahrzeug durch die S-förmige Straße in der gemäß 5A gezeigten Fahrrichtung fortbewegt. Gemäß 5B sind die vorgenannten Bereiche (A bis F) gezeigt, die der Größe bzw. dem Betrag des absoluten Lenkwinkels entsprechen. Wie es gemäß 5B gezeigt ist, beginnt sich der absolute Lenkwinkel des Fahrzeugs, das sich durch die S-förmige Straße fortbewegt, wie es gemäß 5A gezeigt ist, mit dem Zeitverlauf von Null aus zu erhöhen, wenn das Fahrzeug beginnt, die S-förmige Straße zu durchfahren, und ändert er sich dann im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise wie eine Sinuskurve, wobei sein Schnittpunkt mit der Zeitachse der Zeitpunkt ist, zu dem das Fahrzeug den gemäß 5A gezeigten Umkehrpunkt durchfährt. 5C ist ein Diagramm, das Änderungen der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit mit dem Zeitverlauf zeigt, wenn sich das Fahrzeug durch die S-förmige Straße in der Fahrrichtung fortbewegt, wie es gemäß 5A gezeigt ist. Wie es gemäß 5C gezeigt ist, weist die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das sich durch die gemäß 5A gezeigte S-förmige Straße fortbewegt, Änderungen, bei denen die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit nahe dem Eintritt und dem Austritt der S-förmigen Straße eine Spitze erreicht und im Negativen den größten Wert annimmt, wenn das Fahrzeug den gemäß 5A gezeigten Umkehrpunkt durchfährt.
5D ist ein Diagramm, in dem eine Ortskurve des Fahrzeugs, das sich durch die S-förmige Straße in der Fahrrichtung fortbewegt, wie es gemäß 5A gezeigt ist, die aus dem absoluten Lenkwinkel (5B) und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit (5C) erhalten wird, die sich mit der Fortbewegung des Fahrzeugs ändern, gemäß dem Zeitverlauf in der gemäß 3 gezeigten Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene gezeigt ist. Die durch den absoluten Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit des sich durch die S-förmige Straße fortbewegenden Fahrzeugs bestimmte Ortslinie verläuft von dem Beginn der Durchfahrt des Fahrzeugs durch die S-förmige Straße in dieser Reihenfolge durch die Bereiche A→B→E→D. Nachdem die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit in dem Bereich D Null wird, tritt eine Ortslinie auf, die gemäß 5D durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Auf dieser Art und Weise gibt es, wenn sich das Fahrzeug durch eine S-förmige Straße fortbewegt, auch Zeiten, während derer der absolute Lenkwinkel und/oder die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit im Wert negativ werden. Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel wie in dem Fall, bei dem sich das Fahrzeug durch eine U-förmige Straße fortbewegt, ein Prozess des Umwandelns des absoluten Lenkwinkels und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit in Absolutwerte durchgeführt. Folglich wird die Ortslinie des Fahrzeugs, das sich durch die S-förmige Straße fortbewegt, die auf einer Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Ebene durch den absoluten Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit bestimmt wird, zu derjenigen, wie es gemäß 5D durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist. Daher ändert sich die Entsprechungsbeziehung zwischen den Fahrpunkten und den vorgenannten Bereichen mit dem Zeitverlauf wie folgt: A→B→E→D→E→F→C→F→E→D→E→B→A wenn sich das Fahrzeug durch die gemäß 5A gezeigte S-förmige Straße fortbewegt.
Als nächstes assoziiert bzw. verknüpft die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Typ des Fahrwegs, durch den sich das Fahrzeug fortbewegt hat, und den korrigierenden Lenkwinkel in einer Entsprechungsbeziehung miteinander, um Korrekturwerte zu berechnen, die jeweils zu den Typen von Fahrwegen proportional bzw. entsprechend sind. Im Speziellen werden gemäß der Erfindung die drei Variablen, das heißt der absolute Lenkwinkel nach Synchronisation, die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit nach Synchronisation und die Fahrgeschwindigkeit nach Synchronisation, jeweils in einer Entsprechungsbeziehung mit dem korrigierenden Lenkwinkel nach Synchronisation assoziiert bzw. verknüpft, wie es vorstehend beschrieben ist. Falls der absolute Lenkwinkel und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit, die durch den vorgenannten Synchronisationsprozess jeweils in einer Entsprechungsbeziehung mit einem bestimmten korrigierenden Lenkwinkel assoziiert bzw. verknüpft sind, speziell bestimmt werden, kann daher ein Bereich, der in dem Streuungsdiagramm gemäß 3 gezeigt ist, das heißt der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug befindet, speziell bestimmt werden, und können daher der korrigierende Lenkwinkel und der Typ des Fahrwegs des Fahrzeugs in einer Entsprechungsbeziehung miteinander assoziiert bzw. verknüpft werden. Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Verfahren, um zu erreichen, dass der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug befindet, und der korrigierende Lenkwinkel einander entsprechen.
Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens beschrieben, durch das die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Korrekturwert berechnet, der jedem Typ von Fahrweg entspricht. Wie vorstehend beschrieben ist der Korrekturwert bei diesem Ausführungsbeispiel eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel, die jedem der Typen von Fahrwegen entsprechen, durch die sich das Fahrzeug fortbewegt, wobei der Fahrer wach ist. Daher assoziiert bzw. verknüpft die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel den korrigierenden Lenkwinkel nach Synchronisation in einer Entsprechungsbeziehung mit den drei Variablen, das heißt dem absoluten Lenkwinkel nach Synchronisation und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach Synchronisation, und speichert diese. Dann wird eine Standardabweichung von jedem des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit, die in einem der gemäß 2 gezeigten Bereiche enthalten sind, ebenso wie dem korrigierenden Lenkwinkel, der in einer Entsprechungsbeziehung mit dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit assoziiert ist, berechnet. Die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel führt die Berechnung einer Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels mit Bezug auf alle Bereiche in jeder Ebene durch, wie es gemäß 2 gezeigt ist. Als Folge hiervon ist die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Lage, einen Korrekturwert zu berechnen, der jedem der vorgenannten Typen von Fahrwegen entspricht. 6 ist ein Diagramm, das zeigt, dass die durch das vorgenannte Verfahren berechneten Korrekturwerte den Typen von Fahrwegen entsprechen. Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Beispiel des Verfahrens zum Berechnen eines Korrekturwerts, der jedem Typ von Fahrweg des Fahrzeugs entspricht.
Als nächstes wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Verwendung der durch das vorgenannte Verfahren berechneten Korrekturwerte den korrigierenden Lenkwinkel korrigiert, der zu der Zeit einer Schätzung des Wachzustands des Fahrers verwendet wird, und den Wachzustand auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur schätzt. Wenn die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel den Wachzustand des Fahrers schätzt, speichert die Wachzustand-Schätzvorrichtung den korrigierenden Lenkwinkel, und speichert sie auch drei Variable des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit, die jeweils durch den Synchronisationsprozess in einer Entsprechungsbeziehung mit dem korrigierenden Lenkwinkel assoziiert sind. Dann wird wie in dem Fall, bei dem ein Korrekturwert durch das vorgenannte Verfahren berechnet wird, aus den gemäß 6 gezeigten Bereichen speziell ein Bereich bestimmt, der dem absoluten Lenkwinkel, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht, die in einer Entsprechungsbeziehung mit dem gespeicherten korrigierenden Lenkwinkel assoziiert sind. Nach der speziellen Bestimmung eines gemäß 6 gezeigten Bereichs führt die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Korrektur durch, bei der der gespeicherte korrigierende Lenkwinkel durch den Korrekturwert dividiert wird, der dem speziell bestimmten Bereich entspricht, und dadurch standardisiert bzw. normiert wird. Dann wird eine gleitende Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur in einer vorher bestimmten Zeitspanne bzw. -periode berechnet. Falls ein Ergebnis der Berechnung größer oder gleich einem vorher bestimmten Schwellenwert ist, wird geschätzt, dass der Wachzustand des Fahrers abgenommen hat. Die gleitende Standardabweichung wird berechnet, indem die korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur in einer bestimmten Periode gespeichert werden und mit dem Zeitverlauf die Berechnung einer Standardabweichung aller korrigierender Lenkwinkel nach Korrektur wiederholt durchgeführt wird, die für eine vergangene Periode einer vorbestimmten Zeitdauer (Fensterlänge) gespeichert sind, die dem vorliegenden bzw. derzeitigen Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, wobei diese aus der Historie der gespeicherten korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur extrahiert werden. Ausdruck (1) ist ein mathematischer Ausdruck, den die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendet, um eine gleitende Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln nach Korrektur (nach Standardisierung bzw. Normierung) zu berechnen.
Mathematischer Ausdruck 1

W_NE:

Fensterlänge [s]

u(t):

korrigierender Lenkwinkel [Rad] (Durchschnitt von u(t) ≈ 0)

ơ_a bis ơ_z:

Korrekturwerte

SD_NEU:

gleitende Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln nach Korrektur

Die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ist in der Lage, den Wachzustand mit einer ausreichenden Genauigkeit zu schätzen, indem ein Korrekturwert gemäß jedem Typ von Fahrweg berechnen wird, wie es vorstehend beschrieben ist. Indem in Betracht gezogen wird, dass die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels sich auch abhängig von Fahrern ändert, kann der Wachzustand jedoch mit einer noch höheren Genauigkeit geschätzt werden. 7A bis 7D zeigen Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungsdiagramme für Fahrer mit unterschiedlichen Fahrgeschicklichkeiten bzw. -fähigkeiten, wenn die Fahrer wach sind und wenn der Wachzustand der Fahrer niedrig ist. 7A und 7B zeigen Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungsdiagramme für einen Fahrer mit geübter Fahrgeschicklichkeit, wenn der Fahrer wach ist und wenn der Wachzustand des Fahrers niedrig ist. Andererseits zeigen 7C und 7D Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungsdiagramme für einen Fahrer mit nicht geübter Fahrgeschicklichkeit, wenn der Fahrer wach ist und wenn der Wachzustand des Fahrers niedrig ist. Wie es aus dem Vergleich zwischen 7A bis 7D ersichtlich ist, ändert sich die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels auch abhängig von den Niveaus der Fahrgeschicklichkeit der Fahrer. Daher kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel die vorgenannten Korrekturwerte separat für die einzelnen Fahrer berechnen und speichern, und kann sie den Wachzustand durch Verwendung eines zu dem vorliegenden Fahrer proportionalen bzw. entsprechenden Korrekturwerts schätzen. Das heißt, dass die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel Korrekturwertekennfelder, wie sie gemäß 6 gezeigt sind, separat für einzelne Fahrer speichern kann und den Wachzustand des Fahrers auf Grundlage eines Korrekturwertekennfelds schätzen kann, das zu dem Fahrer proportional bzw. entsprechend ist, der sich zu der Zeit des Wachzustand-Schätzprozesses hinter dem Lenkrad befindet. Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Überblick des Betriebs der Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Als nächstes wird ein konkreter Aufbau und Betrieb der Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 8 ist ein Blockschaltbild, das einen allgemeinen Aufbau einer Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt. Die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 umfasst einen Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt 101, einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt 102, einen Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103, einen Kurvensignal-Erfassungsabschnitt 104, einen Zündsignal-Erfassungsabschnitt 105, einen Fahrerbezeichnungsabschnitt 106, einen Wachzustand- Schätzabschnitt 107, einen Speicherabschnitt 108 und einen Warnabschnitt 109.
Der Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt 101 erzeugt ein Drehwinkelsignal T_S, das den Drehwinkel des Lenkgriffs zeigt, der durch den das Lenkrad betätigenden Fahrer geändert wird. Der Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt 102 erzeugt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V_S, das die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, die zu der Zeit einer Erfassung auftritt. Der Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103 erzeugt ein Fahrwegsignal S_S, das den Typ des Fahrwegs anzeigt, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, wie etwa eine Kommunalstraße, eine Schnellstraße, usw., und er kann eine Vorrichtung sein, die zum Beispiel als ein Autonavigationssystem bekannt ist. Der Kurvensignal-Erfassungsabschnitt 104 erzeugt ein Kurvenbezeichnungssignal H_S, das anzeigt, dass der Fahrer einen Fahrrichtungsanzeiger bzw. Blinker betätigt hat. Der Zündsignal-Erfassungsabschnitt 105 erzeugt ein Zündsignal I_S, das anzeigt, dass der Fahrer einen Zündschlüssel eingeschaltet hat, oder dass der Fahrer den Zündschlüssel ausgeschaltet hat. Der Fahrerbezeichnungsabschnitt 106 erzeugt ein Fahrerbezeichnungssignal U_S, das in Erwiderung auf die Betätigung eines (nicht gezeigten) Schalters durch den Fahrer anzeigt, wer der Fahrer ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 schätzt den Wachzustand des Fahrers auf Grundlage des vorstehend beschriebenen Wachzustand-Schätzverfahrens, und er erzeugt gemäß einem Ergebnis der Schätzung ein Warnsignal K_S, das den Warnabschnitt 109 anweist, eine Warnung zu produzieren. Der Speicherabschnitt 108 speichert Informationen, die für die Vorgänge des Wachzustand-Schätzabschnitts 107 und des Warnabschnitts 109 notwendig sind. Der Warnabschnitt 109 produziert eine Warnung gemäß dem Warnsignal K_S, das durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 erzeugt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf ein gemäß 9 gezeigtes Ablaufdiagramm ein konkreter Prozess beschrieben, in dem der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Wachzustand des Fahrers schätzt und das Warnsignal K_S gemäß einem Ergebnis der Schätzung erzeugt.
In Schritt S101 erfasst der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 einen absoluten Lenkwinkel θ_Z, der zum Berechnen eines durchschnittlichen Lenkwinkels in einem nachstehend beschriebenen Schritt S104 notwendig ist, auf Grundlage des durch den Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt 101 erzeugten Drehwinkelsignals T_S, und speichert er dann den absoluten Lenkwinkel θ_Z zusammen mit dessen Erfassungszeit in den Speicherabschnitt 108.
In Schritt S102 erfasst der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die zu der Zeit des Prozesses von Schritt S102 auftritt, auf Grundlage des durch den Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt 102 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V_S, und speichert er dann die Fahrzeuggeschwindigkeit V_S zusammen mit deren Erfassungszeit in den Speicherabschnitt 108.
In Schritt S103 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine optimale Länge von jeder einer Fensterlänge W_S, die für die Berechnung eines gleitenden Mittelwerts des absoluten Lenkwinkels θ_Z (des vorgenannten durchschnittlichen Lenkwinkels) verwendet wird, und einer Fensterlänge W_NE, die für die Berechnung einer Standardabweichung der korrigierenden Lenkung nach Korrektur (nach Standardisierung) verwendet wird, gemäß der Fahrgeschwindigkeit, die zu der Zeit eines Prozesses von Schritt S103 auftritt, oder dem Typ des Fahrorts (einer Kommunalstraße, einer Schnellstraße, usw.) zu der Zeit eines Prozesses von Schritt S103, und speichert er dann die optimalen Fensterlängen W_S, W_NE in den Speicherabschnitt 108. Eine ausführliche Beschreibung des Prozesses des Wachzustand-Schätzabschnitts 107 in Schritt S103 wird nachstehend gegeben.
Es wird hier nun ein Grund dafür erläutert, warum der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritt S103 durchführt. 10A ist ein Diagramm, das ein Beispiel des absoluten Lenkwinkels θ_Z zeigt, der auftritt, wenn sich das Fahrzeug entlang einer Straße fortbewegt, die aus relativ sanft kurvigen Wegen besteht, wie etwa eine Schnellstraße oder dergleichen. Andererseits ist 10B ein Diagramm, das ein Beispiel des absoluten Lenkwinkels θ_Z zeigt, der auftritt, wenn sich das Fahrzeug entlang einer Straße fortbewegt, die aus relativ scharf kurvigen Wegen besteht, wie etwa eine Kommunalstraße, eine Bergstraße, usw.. Wie es aus dem Vergleich zwischen 10A und 10B ersichtlich ist, sind die Tendenzen von Schwankungen des absoluten Lenkwinkels θ_Z entlang der zwei Typen von kurvigen Wegen unterschiedlich. Daher kann ohne eine geeignete Einstellung der für die Berechnung des durchschnittlichen Lenkwinkels verwendeten Fensterlänge ein angemessenes Durchschnittsergebnis nicht erhalten werden. Im Speziellen wird ohne die geeignete Einstellung ein Ergebnis sein, dass ein unnötig geglätteter durchschnittlicher Lenkwinkel oder ein kaum geglätteter durchschnittlicher Lenkwinkel berechnet wird. Falls ein geeigneter durchschnittlicher Lenkwinkel nicht berechnet werden kann, kann kein genauer korrigierender Lenkwinkel berechnet werden. Gleichermaßen wird ohne die angemessene Einstellung der für die Berechnung einer Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels nach Standardisierung verwendeten Fensterlänge nicht immer eine geeignete Schätzgenauigkeit des Wachzustands erhalten werden.
In Schritt S104 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell alle absoluten Lenkwinkel, die während einer vergangenen Periode der Fensterlänge W_S gespeichert werden, die dem vorliegenden bzw. derzeitigen Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, aus den absoluten Lenkwinkeln, die in Schritt S101 in den Speicherabschnitt 108 gespeichert werden, das heißt aus der Historie der gespeicherten absoluten Lenkwinkel. Falls der Speicherabschnitt 108 keine absoluten Lenkwinkel speichert, die der gesamten Periode der Fensterlänge W_S entsprechen, die der Zeit eines Prozesses von Schritt S104 unmittelbar vorangeht, zum Beispiel aus dem Grund, dass die verstrichene Zeit seit dem Beginn des in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigten Prozesses kurz ist, oder dergleichen, können dann im Übrigen auch nur die absoluten Lenkwinkel speziell bestimmt werden, die in dem Speicherabschnitt 108 gespeichert sind.
In Schritt S105 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 einen Durchschnittswert der in Schritt S104 bestimmten absoluten Lenkwinkel, das heißt den vorgenannten durchschnittlichen Lenkwinkel, und speichert er dann den durchschnittlichen Lenkwinkel zusammen mit dessen Berechnungszeit in den Speicherabschnitt 108. Da der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritten S104 bis S105 durchführt, kann ein gleitender Mittelwert der absoluten Lenkwinkel in der Fensterlänge W_S berechnet werden.
In Schritt S106 führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 einen Koinzidenzprozess durch, um zu erreichen, dass die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels, der in dem Speicherabschnitt 108 gespeichert ist, und die Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels, der in dem Speicherabschnitt 108 gespeichert ist, miteinander zusammenfallen bzw. übereinstimmen. Im Speziellen tritt, da der durchschnittliche Lenkwinkel ein gleitender Mittelwert der absoluten Lenkwinkel in der Fensterlänge W_S ist, zwischen der Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels und der Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels ein Zeitabstand auf. Konkret ist die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels um eine Hälfte der Zeit der Fensterlänge (z. B. um W_S/2, falls die Fensterlänge W_S ist) später als die Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels. Falls eine Differenz zwischen dem durchschnittlichen Lenkwinkel mit einer Zeitverzögerung und dem absoluten Lenkwinkel herausgefunden wird, um so einen korrigierenden Lenkwinkel zu berechnen, kann dann kein genauer korrigierender Lenkwinkel berechnet werden. Um in einem nachstehend beschriebenen Schritt S107 einen genauen korrigierenden Lenkwinkel zu berechnen, führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 daher den Prozess durch, um zu erreichen, dass die Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels θ_Z, der in Schritt S101 gespeichert wird, und die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels, der in S104 gespeichert wird, miteinander zusammenfallen. Im Speziellen führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess durch, um zu erreichen, dass die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels, der in Schritt S105 in den Speicherabschnitt 108 gespeichert wird, mit der Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels zusammenfällt, der in Schritt S101 gespeichert wird, indem die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels um eine Hälfte der Zeitdauer der Fensterlänge (bei diesem Ausführungsbeispiel W_S/2) für die Berechnung des durchschnittlichen Lenkwinkels zurückgesetzt wird.
In Schritt S107 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 einen korrigierenden Lenkwinkel, indem eine Differenz zwischen dem absoluten Lenkwinkel und dem durchschnittlichen Lenkwinkel, die dem in Schritt S106 durchgeführten Koinzidenzprozess unterzogen sind, berechnet wird. Dann führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 weiterhin einen Koinzidenzprozess durch, um zu erreichen, dass die Berechnungszeit des korrigierenden Lenkwinkels mit der Erfassungszeit des in Schritt S101 gespeicherten absoluten Lenkwinkels zusammenfällt, und speichert er dann den korrigierenden Lenkwinkel in den Speicherabschnitt 108.
In Schritt S108 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit, indem der in den Speicherabschnitt 108 gespeicherte durchschnittliche Lenkwinkel (der durchschnittliche Lenkwinkel nach dem Koinzidenzprozess) differenziert wird. Dann führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 weiterhin einen Koinzidenzprozess durch, um zu erreichen, dass die Berechnungszeit der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit mit der Erfassungszeit des in Schritt S101 gespeicherten absoluten Lenkwinkels zusammenfällt, und speichert er dann die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit in den Speicherabschnitt 108.
In Schritt S109 führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 weiterhin einen Koinzidenzprozess durch, um zu erreichen, dass die Erfassungszeit der in Schritt S103 erfassten Fahrgeschwindigkeit mit der Erfassungszeit des in Schritt S101 gespeicherten absoluten Lenkwinkels zusammenfällt, und speichert er dann die Fahrgeschwindigkeit in den Speicherabschnitt 108. Das heißt, dass der von dem Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführte Prozess der Schritte S106 bis S109 ein Koinzidenzprozess ist, in dem erreicht wird, dass die Erfassungszeit der Fahrgeschwindigkeit, die Berechnungszeit des durchschnittlichen Lenkwinkels, die Berechnungszeit der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und die Berechnungszeit des korrigierenden Lenkwinkels der vorausgehenden Schritte mit der Erfassungszeit des absoluten Lenkwinkels zusammenfallen. Mit anderen Worten kann der Prozess von Schritten S106 bis S109 als ein Prozess gelten, bei dem drei Variable, das heißt die Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, der absolute Lenkwinkel nach dem Koinzidenzprozess und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, jeweils dazu gebracht werden, dem korrigierenden Lenkwinkel nach dem Koinzidenzprozess zu entsprechen, und in eine einzige Menge bzw. einen einzigen Satz zusammen mit dem korrigierenden Lenkwinkel nach dem Koinzidenzprozess kombiniert werden.
In Schritt S110 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine Ruhezeit T_Rest seit dem vorhergehenden Ausschalten des Zündschlüssels bis zu dem folgenden Einschalten des Zündschlüssels auf Grundlage der in dem Speicherabschnitt 108 gespeicherten Zeitaufzeichnungen, und bestimmt er, ob die Ruhezeit T_Rest größer oder gleich einem vorbestimmten Ruhezeit-Schwellenwert SK_Rest ist oder nicht. Falls in Schritt S110 bestimmt wird, dass die Ruhezeit T_Rest größer oder gleich dem Ruhezeit-Schwellenwert SK_Rest ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S111 voran. Falls in Schritt S110 andererseits bestimmt wird, dass die Ruhezeit T_Rest kleiner als der Ruhezeit-Schwellenwert SK_Rest ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S114 voran. Im Übrigen werden die vorstehend erwähnte Zeit des vorhergehenden Ausschaltens des Zündschlüssels und die vorgenannte Zeit des Einschaltens des Zündschlüssels, die der Zeit des Ausschaltens von diesem folgt, durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 auf Grundlage eines (nicht gezeigten) Zeitgebers (Uhr) jedes Mal dann in den Speicherabschnitt 108 gespeichert, wenn das Zündsignal I_S durch den Zündsignal-Erfassungsabschnitt 105 erzeugt wird. Daneben wird der Ruhezeit-Schwellenwert SK_Rest vorab in dem Speicherabschnitt 108 gespeichert.
Ein Grund dafür, warum der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritt S110 durchführt, wird nun erläutert. Die Zeit seit dem vorhergehenden Ausschalten des Zündschlüssels bis zu dem folgenden Einschalten des Zündschlüssels, die in Schritt S110 durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 berechnet wird, wird als eine Zeit betrachtet, während derer der Fahrer ruht. Wenn die Ruhezeit T_Rest des Fahrers größer oder gleich dem Ruhezeit-Schwellenwert SK_Rest ist, der vorher bestimmt wird, das heißt, wenn der Fahrer ein Ausruhen für ein notwendiges Maß an Zeit abschließt, kann dann angenommen werden, dass der Fahrer sich in einem wachen Zustand befindet. Indem der Prozess von Schritt S110 durchgeführt wird, kann der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 daher bestimmen, ob sich die Zeit einer Verarbeitung von Schritt S108 innerhalb einer Periode befindet oder nicht, während derer der Fahrer wach ist. Dann bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob die Menge bzw. der Satz der Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, des absoluten Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess, des korrigierenden Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, die/der in Schritten S106 bis S109 erhalten wird, als Daten für die Periode zu speichern ist, während derer der Fahrer wach ist, das heißt als Daten für die Berechnung der vorgenannten Korrekturwerte, oder als Daten für die Schätzung des Wachzustands des Fahrers zu verwenden ist.
In Schritt S111 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine Fahrzeit T_Start seit dem vorhergehenden Einschalten des Zündschlüssels bis zu der Durchführung des Prozesses von Schritt S111 auf Grundlage von in dem Speicherabschnitt 108 gespeicherten Zeitaufzeichnungen, und bestimmt er dann, ob die berechnete Fahrzeit T_Start kleiner oder gleich einem vorbestimmten Fahrzeit-Schwellenwert SK_Start ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Fahrzeit T_Start kleiner oder gleich dem Fahrzeit-Schwellenwert SK_Start ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S112 voran. Falls andererseits in Schritt S111 bestimmt wird, dass die Fahrzeit T_Start größer dem Fahrzeit-Schwellenwert SK_Start ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S114 voran. Daneben wird der vorbestimmte Fahrzeit-Schwellenwert SK_Start in dem Speicherabschnitt 108 vorab gespeichert.
Ein Grund dafür, warum der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritt S111 durchführt, wird nun erläutert. Die Fahrzeit T_Start seit dem vorhergehenden Einschalten des Zündschlüssels bis zu der Durchführung des Prozesses von Schritt S111, die der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S111 berechnet, wird als eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer ein Fahren beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Prozess von Schritt S111 durchgeführt wird, betrachtet. Dann wird die Zeit, wenn die Fahrzeit T_Start des Fahrers kleiner oder gleich dem vorbestimmten Fahrzeit-Schwellenwert SK_Start ist, als die Zeit betrachtet, zu der sich der Fahrer in dem wachen Zustand befindet, da die bei dem Fahrer im Anschluss an den Beginn des Fahrens des Fahrzeugs anwachsende Ermüdung gering ist. Indem der Prozess von Schritt S111 durchgeführt wird, bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 daher, ob die Zeit einer Durchführung des Prozesses von Schritt S111 in der Periode liegt oder nicht, während derer der Fahrer wach ist. Wie es vorstehend in Verbindung mit dem Grund zur Durchführung des Prozesses von Schritt S110 beschrieben ist, bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 dann, ob die Menge bzw. der Satz der Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, des absoluten Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess, des korrigierenden Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, die/der in Schritten S106 bis S109 erhalten wird, als Daten für die Periode zu speichern ist, während derer der Fahrer wach ist, das heißt als Daten für die Berechnung der vorgenannten Korrekturwerte, oder als Daten für die Schätzung des Wachzustands des Fahrers zu verwenden ist.
In Schritt S112 speichert der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 nur wünschenswerte Daten aus der Menge bzw. dem Satz der Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, des absoluten Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess, des korrigierenden Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess als Daten, die der Zeit entsprechen, während derer der Fahrer wach ist, in den Speicherabschnitt 108. Im Übrigen wird nachstehend eine ausführliche Beschreibung des Prozesses gegeben, der in dem Schritt S112 durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird.
In Schritt S113 berechnet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels der zu jedem Typ von Fahrweg proportional bzw. entsprechend ist, durch das vorgenannte Verfahren auf Grundlage der Daten, die als Daten für die Zeit des Wachzustands in Schritt S112 gespeichert werden, als einen Korrekturwert, und speichert er die berechneten Standardabweichungen in den Speicherabschnitt 108. Im Übrigen ist das gemäß 6 gezeigte Korrekturwertekennfeld ein Beispiel des Korrekturwertekennfelds, das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S113 in den Speicherabschnitt 108 speichert. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S113 kehrt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S101 zurück. Das heißt, dass der Prozess von Schritt S112 und Schritt S113, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird, ein Prozess zum Sammeln von Daten zu der Zeit des Wachzustands des Fahrers während einer Periode, während derer der Fahrer als wach betrachtet wird, und zum Berechnen eines Korrekturwerts ist. Andererseits ist der Prozess von Schritt S114 und nachfolgenden Schritten, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird, ein Prozess zum Schätzen des Wachzustands des Fahrers durch Verwendung eines vorab berechneten Korrekturwerts. Hierin nachstehend wird der Prozess von Schritt S114 und nachfolgenden Schritten beschrieben, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird.
In Schritt S114 korrigiert der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in Schritt S107 berechneten korrigierenden Lenkwinkel durch die Verwendung des Korrekturwerts, der vorher in Schritt S113 in den Speicherabschnitt 108 gespeichert wird. Konkreter bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell den Typ des Fahrwegs des Fahrzeugs, das heißt einen der gemäß 6 gezeigten Bereiche, aus dem absoluten Lenkwinkel nach dem Koinzidenzprozess, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess und der Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, die in Schritten S106 bis S109 erhalten werden, mittels des vorgenannten Verfahrens. Dann führt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine Korrektur durch, bei der der korrigierende Lenkwinkel, der in der gleichen Menge bzw. dem gleichen Satz wie der absolute Lenkwinkel, die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und die Fahrgeschwindigkeit enthalten ist, die zum speziellen Bestimmen des Bereichs verwendet wurden, das heißt der korrigierende Lenkwinkel, der der Menge bzw. dem Satz des absoluten Lenkwinkels, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit entspricht, durch einen Korrekturwert, der dem speziell bestimmten Bereich entspricht, dividiert und auf diese Weise standardisiert bzw. normiert wird, und dann speichert er den standardisierten bzw. normierten korrigierenden Lenkwinkel in den Speicherabschnitt 108.
In Schritt S115 liest der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 aus dem Speicherabschnitt 108 die korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur, die der Zeitdauer der Fensterlänge W_NE entsprechen, die der Zeit von Prozess von Schritt S115 unmittelbar vorangeht, und berechnet er eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel, und speichert er die Standardabweichung in den Speicherabschnitt 108. Das heißt, dass der Prozess von Schritt S115 ein Prozess zum Berechnen einer gleitenden Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur ist, die der Fensterlänge W_NE entsprechen. Im Übrigen kann, falls der Speicherabschnitt 108 keine korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur speichert, die der gesamten Periode der Fensterlänge W_S entsprechen, die der Zeit eines Prozesses von Schritt S115 unmittelbar vorangeht, zum Beispiel aus dem Grund, dass die verstrichene Zeit seit dem Beginn des in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigten Prozesses kurz ist, oder dergleichen, eine gleitende Standardabweichung auch von nur den korrigierenden Lenkwinkeln nach Korrektur berechnet werden, die in dem Speicherabschnitt 108 gespeichert sind.
In Schritt S116 schätzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Wachzustand des Fahrers auf Grundlage der in Schritt S115 berechneten gleitenden Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur, und erzeugt er auf Grundlage des Ergebnisses der Schätzung das vorgenannte Warnsignal K_S. Im Übrigen wird eine ausführliche Beschreibung des Prozesses von Schritt S116, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird, nachstehend gegeben.
In Schritt S117 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 auf Grundlage des durch den Zündsignal-Erfassungsabschnitt 105 erzeugten Zündsignals I_S, ob der Zündschlüssel sich in dem Aus-Zustand befindet oder nicht. Falls in Schritt S117 bestimmt wird, dass sich der Zündschlüssel in dem Aus-Zustand befindet, beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den durch das Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigten Prozess. Falls in Schritt S117 andererseits bestimmt wird, dass sich der Zündschlüssel nicht in dem Aus-Zustand befindet, kehrt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S101 zurück. Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Hauptprozess, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
Als nächstes wird in Einzelheiten der Prozess von Schritten S103, S112 und S116 weiter beschrieben, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird. Zunächst wird der Prozess von Schritt S103, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführt wird, ausführlich beschrieben.
Ein Grund oder ein Zweck dafür, dass der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritt S103 durchführt, besteht darin, die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE gemäß der Fahrgeschwindigkeit, dem absoluten Lenkwinkel und/oder dem Typ von Fahrort zu bestimmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es zwei Arten von Verfahren, durch die der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE bestimmt. Die zwei Arten von Verfahren sind ein Verfahren, bei dem die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem absoluten Lenkwinkel bestimmt werden, und ein Verfahren, bei dem ein Typ des Fahrorts (eine Kommunalstraße, eine Schnellstraße, usw.) auf Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und des absoluten Lenkwinkels bestimmt wird und die Fensterlängen W_S und W_NE aus vorbestimmten Längen gemäß dem geschätzten Typ von Fahrort ausgewählt werden. Zunächst wird das Verfahren beschrieben, bei dem der Typ des Fahrorts geschätzt wird und Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem geschätzten Fahrortstyp ausgewählt werden. 11A und 11B sind Ablaufdiagramme, die einen Prozess in Schritt S103 zeigen, bei dem der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 einen Typ des Fahrorts schätzt und Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem Ergebnis der Schätzung auswählt.
In Schritt S1201 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob der Fahrortstyp zu der Zeit eines Prozesses von Schritt S1201 durch den Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103 speziell bestimmt werden kann oder nicht. Falls in Schritt S1201 bestimmt wird, dass der Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103 den Fahrortstyp speziell bestimmen kann, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1202 voran. Falls andererseits in Schritt S1201 bestimmt wird, dass der Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103 den Fahrortstyp nicht speziell bestimmen kann, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1203 voran.
In Schritt S1202 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Fahrortstyp gemäß dem durch den Fahrweg-Erfassungsabschnitt 103 erzeugten Fahrwegsignal S_S, und wählt er gemäß dem bestimmten Fahrortstyp Fensterlängen W_S und W_NE aus, die im Voraus gemäß den Fahrortstypen bestimmt werden, und speichert er den Fahrortstyp sowie die Fensterlängen W_S und W_NE, die dem Fahrortstyp entsprechen, in den Speicherabschnitt 108. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1202 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 11A und 11B gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S104 in dem gemäß 9 gezeigten Ablaufdiagramm.
In Schritt S1203 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell die Fahrgeschwindigkeit und den absoluten Lenkwinkel, die zu der Zeit einer Durchführung des Prozesses von Schritt S1203 auftreten, auf Grundlage des durch den Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt 101 erzeugten Drehwinkelsignals T_S und des durch den Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt 102 erzeugten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V_S.
In Schritt S1204 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob die in Schritt S1203 speziell bestimmte Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist oder nicht. Falls in Schritt S1204 bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1205 voran. Falls in Schritt S1204 andererseits bestimmt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1208 voran.
In Schritt S1205 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob der in Schritt S1203 speziell bestimmte absolute Lenkwinkel größer oder gleich einem vorbestimmten Winkel-Schwellenwert SKθ ist oder nicht. Falls in Schritt S1205 bestimmt wird, dass der absolute Lenkwinkel größer oder gleich dem Winkel-Schwellenwert SKθ ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1206 voran. Falls in Schritt S1205 andererseits bestimmt wird, dass der absolute Lenkwinkel kleiner als der Winkel-Schwellenwert SKθ ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1207 voran.
In Schritt S1206 schätzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, dass der Fahrort, wo sich das Fahrzeug zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1203 fortbewegt hat, ein Ortstyp A war (eine Schnellstraße mit vielen kurvigen Wegen mit relativ scharfen Kurven), da der Prozess von Schritt S1204 bis Schritt S1205 herausgefunden hat, dass die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, und dass der absolute Lenkwinkel größer oder gleich dem Winkel-Schwellenwert SKθ ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 wählt die im Voraus bestimmten Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem Ortstyp A als die Längen der in dem Wachzustand-Schätzprozess zu verwendenden Fensterlängen aus, und speichert dann den geschätzten Ortstyp sowie die ausgewählten Fensterlängen W_S und W_NE in den Speicherabschnitt 108. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1206 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm von 11A und 11B gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S104 in dem Ablaufdiagramm gemäß 9.
In Schritt S1207 schätzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, dass der Fahrort, wo sich das Fahrzeug zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1203 fortbewegt hat, ein Ortstyp B war (eine Schnellstraße mit vielen kurvigen Wegen mit relativ sanften Kurven), da der Prozess von Schritt S1204 bis Schritt S1205 herausgefunden hat, dass die Fahrgeschwindigkeit größer oder gleich dem Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, und dass der Lenkwinkel kleiner als der Winkel-Schwellenwert SKθ ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 wählt die im Voraus bestimmten Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem Ortstyp B als die Längen der in dem Wachzustand-Schätzprozess zu verwendenden Fensterlängen aus, und speichert dann den geschätzten Ortstyp sowie die ausgewählten Fensterlängen W_S und W_NE in den Speicherabschnitt 108. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1207 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 11A und 11B gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S104, der in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigt ist.
In Schritt S1208 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob der in Schritt S1203 speziell bestimmte absolute Lenkwinkel größer oder gleich dem vorbestimmten Winkel-Schwellenwert SKθ ist oder nicht. Falls in Schritt S1208 bestimmt wird, dass der absolute Lenkwinkel größer oder gleich dem Winkel-Schwellenwert SKθ ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1209 voran. Falls in Schritt S1208 andererseits bestimmt wird, dass der absolute Lenkwinkel kleiner als der Winkel-Schwellenwert SKθ ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1210 voran. Im Übrigen können der in Schritt S1205 verwendete Winkel-Schwellenwert SKθ und der in Schritt S1208 verwendete Winkel-Schwellenwert SKθ den gleichen Wert aufweisen, oder können sie auch verschieden voneinander sein.
In Schritt S1209 schätzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, dass der Fahrort, wo sich das Fahrzeug zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1203 fortbewegt hat, ein Ortstyp C war (eine Kommunalstraße mit vielen kurvigen Wegen mit relativ scharfen Kurven), da der Prozess von Schritt S1204 und Schritt S1208 herausgefunden hat, dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, und dass der absolute Lenkwinkel größer oder gleich dem Winkel-Schwellenwert SKθ ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 wählt die im Voraus bestimmten Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem Ortstyp C als die Längen der in dem Wachzustand-Schätzprozess zu verwendenden Fensterlängen aus, und speichert dann den geschätzten Ortstyp sowie die ausgewählten Fensterlängen W_S und W_NE in den Speicherabschnitt 108. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1209 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 11A und 11B gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S104, der in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigt ist.
In Schritt S1210 schätzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, dass der Fahrort, wo sich das Fahrzeug zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1203 fortbewegt hat, ein Ortstyp D war (eine Kommunalstraße mit vielen kurvigen Wegen mit relativ sanften Kurven), da der Prozess von Schritt S1204 und Schritt S1208 herausgefunden hat, dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner als der Fahrzeuggeschwindigkeit-Schwellenwert SK_V ist, und dass der absolute Lenkwinkel kleiner als der Winkel-Schwellenwert SKθ ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 wählt die im Voraus bestimmten Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem Ortstyp D als die Längen der in dem Wachzustand-Schätzprozess zu verwendenden Fensterlängen aus, und speichert dann den geschätzten Ortstyp sowie die ausgewählten Fensterlängen W_S und W_NE in den Speicherabschnitt 108. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1210 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 11A und 11B gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S104, der in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigt ist. Was vorstehend beschrieben wurde, ist das Verfahren, durch das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S103 den Fahrortstyp schätzt und Fensterlängen W_S und W_NE gemäß dem geschätzten Fahrortstyp auswählt. Im Übrigen kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel auch optimale Fensterlängen W_S und W_NE auf Grundlage der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit auswählen.
Als nächstes wird die andere Art von Verfahren beschrieben, durch das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S103 die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE bestimmt, das heißt das Verfahren, durch das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem absoluten Lenkwinkel bestimmt. 12 ist ein Diagramm, das ein Ablaufdiagramm eines Prozesses in Schritt S103 zeigt, bei dem der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Längen bzw. Dauern der Fensterlängen W_S und W_NE gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem absoluten Lenkwinkel bestimmt.
In Schritt S1211 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell die Fahrgeschwindigkeit und den absoluten Lenkwinkel, die zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1211 auftreten, auf Grundlage des durch den Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt 101 erzeugten Drehwinkelsignals T_S und des durch den Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt 102 erzeugten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals V_S.
In Schritt S1212 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Fensterlängen W_S und W_NE durch ein vorbestimmtes Bestimmungsverfahren gemäß der in Schritt S1211 speziell bestimmten Fahrgeschwindigkeit. Im Übrigen kann ein konkretes Verfahren, durch das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S1212 die Fensterlängen W_S und W_NE bestimmt, ein Verfahren sein, bei dem die Fensterlängen W_S und W_NE umso länger eingestellt werden, je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, oder die Fensterlängen W_S und W_NE umso kürzer eingestellt werden, je höher der absolute Lenkwinkel ist. Außerdem kann ein konkretes Verfahren, durch das der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Fensterlängen W_S und W_NE bestimmt, auch ein Verfahren sein, bei dem die Fensterlängen W_S und W_NE umso kürzer eingestellt werden, je größer die Schwankungsbreite des Lenkwinkels ist, oder die Fensterlängen W_S und W_NE umso länger eingestellt werden, je kleiner die Schwankungsbreite des Lenkwinkels ist. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1212 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 12 gezeigten Prozess, und beginnt er den gemäß 9 gezeigten Prozess von Schritt S104.
Als nächstes wird in Einzelheiten ein Prozess weiter beschrieben, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S112 durchgeführt wird. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 muss in Schritt S107 erreichen, dass die in dem Speicherabschnitt 108 gespeicherten korrigierenden Lenkwinkel den Bereichen in dem Korrekturwertekennfeld entsprechen, das separat für jeden Fahrer bestimmt wird. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S112 durchgeführten Prozess im Einzelnen zeigt.
In Schritt S1121 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell, wer der Fahrer ist. Zu diesem Zweck kann der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, wenn in Erwiderung auf die Betätigung eines (nicht gezeigten) Schalters des Fahrerbezeichnungsabschnitts 106 durch den Fahrer ein Fahrerbezeichnungssignal U_S erzeugt wird, den durch das Fahrerbezeichnungssignal U_S angezeigten Fahrer in den Speicherabschnitt 108 speichern. Daher kann der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S1121 den momentanen Fahrer mit Bezug auf die in dem Speicherabschnitt 108 gespeicherten Fahrer speziell bestimmen.
In Schritt S1122 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob der Fahrrichtungsanzeiger bzw. Blinker durch den Fahrer zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1122 betätigt ist oder nicht, auf Grundlage des durch den Kurvensignal-Erfassungsabschnitt 104 erzeugten Kurvenbezeichnungssignals H_S. Falls in Schritt S1122 bestimmt wird, dass der Blinker nicht durch den Fahrer betätigt ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1123 voran. Falls in Schritt S1122 andererseits bestimmt wird, dass der Blinker durch den Fahrer betätigt ist, beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 13 gezeigten Prozess, und schreitet er zu Schritt S101 gemäß 9 voran.
Es wird hier nun ein Grund dafür erläutert, warum der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den Prozess von Schritt S1122 durchführt. Die Zeit, zu der der Blinker durch den Fahrer betätigt wird, wird als die Zeit betrachtet, zu der der Fahrer den Lenkgriff absichtlich in hohem Maße dreht und dadurch die Fahrrichtung des Fahrzeugs ändert. Dann sind die Daten, die erhalten werden, wenn der Fahrer den Lenkgriff absichtlich in hohem Maße dreht, nicht als Daten für den Wachzustand-Schätzprozess geeignet. Indem der Prozess von Schritt S1122 durchgeführt wird, bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 daher, dass die Menge bzw. der Satz von Daten der Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, des absoluten Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess, des korrigierenden Lenkwinkels nach dem Koinzidenzprozess und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, die/der in Schritten S106 bis S109 erhalten wird, nicht geeignet ist. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 verwendet dann diese ungeeigneten Daten nicht zur Berechnung eines Korrekturwerts, und kehrt einfach zu Schritt S101 zurück.
In Schritt S1123 legt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Daten, die mittels Durchführung des Prozesses von Schritten S106 bis S109 in eine einzige Menge bzw. einen einzigen Satz kombiniert sind, als dem Wachzustand entsprechende Daten fest, die dem in Schritt S106 bis Schritt S109 speziell bestimmten Fahrer entsprechen. Nach Abschluss des Prozesses des Schritts S1123 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 13 gezeigten Prozess, und beginnt er den Prozess von Schritt S113 gemäß 9.
Als nächstes wird in Einzelheiten ein Prozess weiter beschrieben, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S116 durchgeführt wird. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S116 durchgeführten Prozess zeigt.
In Schritt S1161 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob die gleitende Standardabweichung SD des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur, die in Schritt S115 berechnet wird, größer oder gleich einem im Voraus bestimmten Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach ist oder nicht. Falls in Schritt S1161 bestimmt wird, dass die gleitende Standardabweichung SD des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur größer oder gleich dem Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1162 voran. Falls in Schritt S1161 andererseits bestimmt wird, dass die gleitende Standardabweichung SD des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur kleiner als der Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach ist, beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 14 gezeigten Prozess, und schreitet er zu dem gemäß 9 gezeigten Schritt S117 voran.
In Schritt S1162 bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107, ob der Fahrrichtungsanzeiger bzw. Blinker durch den Fahrer zu der Zeit des Prozesses von Schritt S1162 betätigt ist oder nicht, auf Grundlage des durch den Kurvensignal-Erfassungsabschnitt 104 erzeugten Kurvenbezeichnungssignals H_S. Falls in Schritt S1162 bestimmt wird, dass der Blinker durch den Fahrer betätigt ist, beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 14 gezeigten Prozess, und schreitet er zu dem gemäß 9 gezeigten Schritt S117 voran. Falls in Schritt S1162 andererseits bestimmt wird, dass der Blinker nicht durch den Fahrer betätigt ist, schreitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 zu Schritt S1163 voran.
In Schritt S1163 erzeugt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 das Warnsignal K_S, das den Warnabschnitt 109 anweist, eine Warnung zu produzieren. Nach Abschluss des Prozesses von Schritt S1163 beendet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in dem Ablaufdiagramm gemäß 14 gezeigten Prozess, und schreitet er zu dem gemäß 9 gezeigten Schritt S117 voran.
Was vorstehend beschrieben wurde, ist der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführte Prozess. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß dem Ausführungsbeispiel schätzt den Grad eines Wachzustands des Fahrers, wie es vorstehend beschrieben ist, und erzeugt das Warnsignal K_S, falls bestimmt wird, dass der Grad des Wachzustands des Fahrers niedrig ist. Dann produziert der Warnabschnitt 109 auf Erfassung des Warnsignals K_S hin, das durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 erzeugt wird, eine Warnung an den Fahrer.
Im Übrigen kann die Art der durch den Warnabschnitt 109 produzierten Warnung jede beliebige Warnung sein, solange die Warnung einen derartigen Impuls bzw. Anreiz aufweist, um den Fahrer von dem wenig wachen Zustand in den wachen Zustand zu bringen. Als ein konkretes Beispiel der Art der Warnung, die der Warnabschnitt 109 produziert, kann eine Sprachwarnung genannt werden. Weiterhin kann erreicht werden, dass der Beginn der Warnung, wenn der Warnabschnitt 109 eine Sprachwarnung produziert, durch intermittierend bzw. unterbrochen ertönende Pieptöne unmittelbar vor der Warnung leicht zu erkennen ist. Daneben kann die Formulierung der Sprachwarnung aus Wörtern bestehen, die einfach zu verstehen sind, und kann sie auch ein kurzer Satz sein. Ein Grund dafür, warum die Warnung, die der Warnabschnitt 109 produziert, eine Sprachwarnung sein kann, besteht darin, dass in letzter Zeit eine zunehmende Zahl von Arten von Warntönen von Fahrzeugen hervorgebracht werden, was eine Warnung umfasst, um zu verhindern, dass der Fahrer während des Fahrens beiseite schaut, eine Warnung umfasst, die hervorgebracht wird, wenn die Geschwindigkeitsbeschränkung überschritten wird, usw.. Daneben ist es auch denkbar, dass die Anzeige für ein Autonavigationssystem oder dergleichen, wenn ein Warnton von dem Fahrzeug hervorgebracht wird, veranlasst wird anzuzeigen, welche Art von Warnung produziert wurde. Die Art und Weise einer Warnung wird die Aufmerksamkeit des Fahrers jedoch auf den Anzeigeschirm lenken und die Aufmerksamkeit bezüglich der Fahrrichtung des Fahrzeugs reduzieren. Daher ist es vorzuziehen, dass die Art der Warnung an den Fahrer eine Sprachwarnung ist. Es sollte jedoch offensichtlich sein, dass jede Art von Warnung ausreichend ist, solange die Warnung nicht die Aufmerksamkeit des Fahrers reduziert, die notwendig ist, um das Fahrzeug zu fahren.
Was vorstehend beschrieben wurde, ist die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Nach der Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Korrektur durchgeführt, bei der der korrigierende Lenkwinkel standardisiert wird, und wird die gleitende Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln nach Korrektur berechnet. Selbst wenn sich das Fahrzeug entlang eines beliebigen der vorgenannten verschiedenen Typen von Fahrwegen fortbewegt, kann daher eine hochgenaue Schätzung des Grads des Wachzustands nur erreicht werden, wenn ein Schwellenwert (z. B. der vorgenannte Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach) für einen Vergleich mit dem Wert der gleitenden Standardabweichung von korrigierenden Lenkwinkeln nach Korrektur im Voraus bestimmt wird.
Im Übrigen kann auch der vorgenannte Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels, der zu der Zeit eines Fahrens entlang eines der vorgenannten verschiedenen Typen von Fahrwegen (z. B. einem geraden Weg) auftritt, während einer Periode, während derer der Fahrer wach ist, im Voraus bestimmt werden.
(MODIFIKATIONEN DES ERSTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS)
Die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel korrigiert den korrigierenden Lenkwinkel, der zu der Zeit des Wachzustand-Schätzprozesses auftritt, durch die Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels, der während des Wachzustands auftritt. Die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 kann jedoch auch einen mathematischen Ausdruck zum Vorhersagen eines korrigierenden Lenkwinkels herleiten, der eine Norm von diesem sein kann, die auftritt, wenn der Fahrer wach ist, und zwar durch die Verwendung einer Technik einer Mehrfachregressionsanalyse, und sie kann auch den korrigierenden Lenkwinkel, der zu der Zeit des Schätzprozesses auftritt, auf Grundlage des hergeleiteten mathematischen Ausdrucks korrigieren. Hierin nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 15 ein Prozess eines Wachzustand-Schätzabschnitts 107 gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei dem in dem Ablaufdiagramm gemäß 15 gezeigten Prozess sind die Prozesse von Schritten S301 bis S312, sowie der Prozess von Schritten S315 bis S317 im Wesentlichen gleich dem Prozess von Schritten S101 bis S112 sowie Schritten S115 bis S117, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 9 gezeigt sind, auf das vorstehend in Verbindung mit der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen wurde. Daher wird mit Bezug auf den Prozess, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt wird, die Beschreibung der Prozesse ausgelassen, die im Wesentlichen gleich denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, und wird nur der Prozess von Schritten S313 und S314 beschrieben.
In Schritt S313 leitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 auf Grundlage der Daten, die in Schritt S312 als die während des Wachzustands auftretenden Daten gespeichert werden, einen mathematischen Korrekturausdruck (Vorhersageausdruck) her, der zu einer Norm der Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels während des Wachzustands des Fahrers wird. Dieser mathematische Ausdruck enthält den absoluten Lenkwinkel θ_Z und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_H als Parameter. Konkreter liest der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 nur eine notwendige Menge bzw. einen notwendigen Satz des absoluten Lenkwinkels θ_Z, der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_H und des korrigierenden Lenkwinkels θ_S aus den Daten, die in Schritt S312 als die Daten für den Wachzustand gespeichert werden. Der in Schritt S313 durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 durchgeführte Prozess wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben, um das Verständnis der Beschreibung zu fördern. 16 ist ein Diagramm, in dem der korrigierende Lenkwinkel θ_S eingezeichnet ist, indem der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine notwendige Menge von Daten in Schritt S313 liest und den absoluten Lenkwinkel θ_Z sowie die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_H als Parameter verwendet. Nach einem Lesen einer notwendigen Menge von Daten in Schritt S313 leitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 auf Grundlage der gelesenen Daten einen Vorhersageausdruck her, der eine dreidimensionale Ebene darstellt, wie sie gemäß 16 gezeigt ist, und speichert er den Vorhersageausdruck in dem Speicherabschnitt 108. Die gemäß 16 gezeigte dreidimensionale Ebene ist eine Ebene (angenäherte Ebene), die am Besten die Tendenz von Schwankungen der korrigierenden Lenkwinkel θ_S darstellt, die in Schritt S313 durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gelesen werden, das heißt die Tendenz von Schwankungen des korrigierenden Lenkwinkels, die während des Wachzustands des Fahrers auftreten, und ist auch eine Ebene zum Vorhersagen der Tendenz von Schwankungen der korrigierenden Lenkung, die während des Wachzustands des Fahrers auftreten. Außerdem ermöglicht die Verwendung dieser Ebene, den Typ des Fahrwegs des Fahrzeugs ebenso wie bei dem vorgenannten Verfahren speziell zu bestimmen, welches das gemäß 6 gezeigte Fahrgeschwindigkeit-Lenkwinkel-Durchschnittslenkwinkelgeschwindigkeit-Streuungsdiagramm verwendet, da die gemäß 16 gezeigte dreidimensionale Ebene eine auf dem absoluten Lenkwinkel und der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit basierende Ebene ist. In Schritt S313 leitet der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 eine dreidimensionale Ebene her, wie sie gemäß 16 gezeigt ist, das heißt den Vorhersageausdruck, indem eine Technik wie etwa eine Mehrfachregressionsanalyse und dergleichen verwendet wird. Im Übrigen muss dasjenige, was der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S313 herleitet, nicht ein Vorhersageausdruck sein, der eine dreidimensionale Ebene darstellt, sondern kann dies auch ein Vorhersageausdruck sein, der eine dreidimensionale gekrümmte Fläche darstellt. Daneben kann die Ebene bzw. Fläche bei der gemäß 16 gezeigten Modifikation, das heißt der Vorhersageausdruck, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in einer vielfachen Anzahl gemäß der Fahrgeschwindigkeit bereitgestellt werden.
In Schritt S314 korrigiert der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den in Schritt S307 berechneten korrigierenden Lenkwinkel auf Grundlage des in Schritt S313 hergeleiteten Vorhersageausdrucks. Konkreter liest der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 die Fahrgeschwindigkeit nach dem Koinzidenzprozess, den korrigierenden Lenkwinkel 8s nach dem Koinzidenzprozess, den absoluten Lenkwinkel θ_Z nach dem Koinzidenzprozess und die durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_H nach dem Koinzidenzprozess aus dem Speicherabschnitt 108. Dann bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 speziell einen der Vorhersageausdrücke gemäß der Fahrgeschwindigkeit, gemäß der gelesenen Fahrgeschwindigkeit. Dann ersetzt der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den gelesenen absoluten Lenkwinkel 8z und die gelesene durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω_H in dem speziell bestimmten Vorhersageausdruck, und berechnet er dadurch einen vorhergesagten korrigierenden Lenkwinkel. Der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 führt eine Korrektur durch, bei der der in Schritt S314 gelesene korrigierenden Lenkwinkel θ_S durch den berechneten vorhergesagten korrigierenden Lenkwinkel dividiert wird, und er speichert den korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur in den Speicherabschnitt 108. In Ausdruck (2) wird der korrigierende Lenkwinkel durch den vorhergesagten korrigierenden Lenkwinkel dividiert.
Mathematischer Ausdruck 2

X₁:

Lenkwinkel [rad]

X₂:

durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit [rad/s]

u'(X₁, X₂):

korrigierender Lenkwinkel [rad]

f(X₁, X₂):

Vorhersageausdruck

Ein Grund dafür, warum der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels den Prozess von Schritt S314 durchführt, wird nun erläutert. Dass der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 den gelesenen korrigierenden Lenkwinkel in Schritt S314 durch den berechneten vorhergesagten korrigierenden Lenkwinkel dividiert, bedeutet, dass der korrigierende Lenkwinkel 8s des Fahrers, der zu der Zeit des Prozesses von Schritt S307 auftritt, durch den korrigierenden Lenkwinkel dividiert wird, der als eine Norm von diesem während des Wachzustands des Fahrers dient. Das heißt, dass der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 in Schritt S314 ein Verhältnis des korrigierenden Lenkwinkels des Fahrers während des Prozesses von Schritt S307 zu dem korrigierenden Lenkwinkel berechnet, der als eine Norm dient. Dann liest der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel in Schritt S315 korrigierende Lenkwinkel nach Korrektur während einer Periode der Fensterlänge W_NE, die der Zeit des Prozesses von Schritt S315 unmittelbar vorangeht, das heißt das vorgenannte Verhältnis, und berechnet er eine gleitende Standardabweichung, das heißt eine Streuung des Verhältnisses.
Dann vergleicht der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel in Schritt S316 die Streuung der Verhältnisse, die in Schritt S315 berechnet wird, mit dem vorbestimmten Wachzustand-Schwellenwert SK_Wach, und schätzt er dadurch den Wachzustand. Das heißt, dass der Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels schätzt, dass der Wachzustand des Fahrers niedrig ist, falls das Verhältnis des korrigierenden Lenkwinkels θ_S des Fahrers, der zu der Zeit des Schätzprozesses auftritt, zu dem korrigierenden Lenkwinkel, der als eine Norm von diesem während des Wachzustands dient, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist.
Was vorstehend beschrieben wurde, ist ein Prozess, der durch den Wachzustand-Schätzabschnitt 107 gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt wird. Somit kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung durch den vorstehend als die Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen Prozess den Einfluss, den eine Fortbewegung des Fahrzeugs entlang eines kurvenförmigen Wegs auf das Ergebnis einer Schätzung des Wachzustands hat, wie bei der Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ausreichend einschränken.
Das erste Ausführungsbeispiel und die Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels sind vorstehend in Verbindung mit dem Fall beschrieben, dass der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug befindet, speziell bestimmt wird und ein Korrekturwert durch die Verwendung des gemäß 6 gezeigten dreidimensionalen Korrekturwertekennfelds auf Grundlage der drei Variablen absoluter Lenkwinkel, durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit (des Typs von Fahrort) berechnet wird, und der korrigierende Lenkwinkel durch Verwendung des Korrekturwerts korrigiert wird, und der Grad des Wachzustands auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur geschätzt wird. Die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 muss jedoch nicht den Typ von Fahrweg speziell bestimmen und den Grad des Wachzustands auf Grundlage der vorgenannten Variablen schätzen. Zum Beispiel kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 den Wachzustand des Fahrers auch durch das gemäß 9 gezeigte Verfahren auf Grundlage von zumindest einer der vorgenannten drei Variablen schätzen. In diesem Fall sollte es offensichtlich sein, dass die Anzahl von Dimensionen des Korrekturwertekennfelds, das gemäß 6 als Beispiel gezeigt ist, gleich der Anzahl der Variablen ist, die die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 bei dem Wachzustandsgrad-Schätzprozess verwendet. Außerdem kann auf Grundlage von zumindest einer der vorgenannten drei Variablen und weiterer Variablen (z. B. der Querbeschleunigung, der Entfernung relativ zu der auf der Straße aufgezeichneten Mittellinie, der Lenkwinkelbeschleunigung, usw.) der Typ des Fahrwegs, auf dem sich das Fahrzeug befindet, speziell bestimmt werden, und wird ein Korrekturwert durch Verwendung eines Korrekturwertekennfelds von einer oder mehreren Dimensionen (einschließlich vier oder mehr Dimensionen) berechnet, und kann der korrigierende Lenkwinkel durch Verwendung des Korrekturwerts korrigiert werden.
Daneben werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel und der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der Korrekturwert und der Vorhersageausdruck jeweils durch die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 während der Periode, während derer der Fahrer wach ist, berechnet beziehungsweise hergeleitet. Es ist jedoch insgesamt nicht notwendig, dass die Korrekturwerte und die Vorhersageausdrücke durch die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 berechnet oder hergeleitet werden. Zum Beispiel kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 den Wachzustand auf Grundlage des Korrekturwerts oder des Vorhersageausdrucks schätzen, der im Voraus in der Speichereinrichtung gespeichert wird. Das Verfahren eines Vorabspeicherns des Korrekturwerts oder des Vorhersageausdrucks in der Speichereinrichtung kann ein Verfahren sein, bei dem empirisch bestimmte Korrekturwerte oder Vorhersageausdrücke vorab in der Speichereinrichtung gespeichert werden, ein Verfahren, bei dem Korrekturwerte oder Vorhersageausdrücke, die durch Verwendung anderer Fahrzeuge, Versuchsvorrichtungen, usw. berechnet oder hergeleitet werden, vorab in der Speichereinrichtung gespeichert werden, usw.. Dann kann die Wachzustand-Schätzvorrichtung 10 auch die in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwerte oder Vorhersageausdrücke durch das vorgenannte Verfahren zur Berechnung der Korrekturwerte oder das Verfahren zum Herleiten der Vorhersageausdrücke auf geeignete Weise aktualisieren.
Gemäß der Erfindung kann der Wachzustand des Fahrers geschätzt werden. Die Erfindung kann zum Beispiel bei einer Wachzustand-Schätzvorrichtung eingesetzt werden, die den Wachzustand des Fahrers einer mobilen Einheit wie etwa eines Fahrzeugs oder dergleichen schätzt.
Ein Wachzustand-Schätzabschnitt (107) berechnet einen durchschnittlichen Lenkwinkel, eine durchschnittliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen korrigierenden Lenkwinkel auf Grundlage des von einem Lenkwinkel-Erfassungsabschnitt (101) beschafften Lenkwinkels. Der Wachzustand-Schätzabschnitt (107) beschafft die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von einem Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt (102). Der Wachzustand-Schätzabschnitt (107) korrigiert den berechneten korrigierenden Lenkwinkel durch einen Korrekturwert, der zu dem Typ des Fahrwegs proportional bzw. entsprechend ist, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, und schätzt den Grad des Wachzustands des Fahrers auf Grundlage des korrigierenden Lenkwinkels nach Korrektur. Daneben bestimmt der Wachzustand-Schätzabschnitt (107) speziell den Korrekturwert, der zu dem Typ des Fahrwegs proportional bzw. entsprechend ist, auf dem sich das Fahrzeug fortbewegt, auf Grundlage des Lenkwinkels und/oder der durchschnittlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Fahrgeschwindigkeit.

Claims

Wachzustand-Schätzvorrichtung (10), die basierend auf einem Lenkwinkel des Fahrzeugs schätzt, ob sich ein Fahrer eines Fahrzeugs in einem wachen Zustand oder einem nicht wachen Zustand befindet, mit: einer Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) zum Beschaffen von Fahrinformationen von dem Fahrzeug, die zumindest den Lenkwinkel umfassen und die sich gemäß einem Typ eines Fahrwegs ändern, auf dem sich das Fahrzeug bewegt; einer Speichereinrichtung (108) zum Vorabspeichern von Korrekturwert-Herleitungsinformationen, die einen Korrekturwert, der assoziiert ist, indem die Fahrinformationen als eine Variable Verwendung finden, und/oder einen Korrekturwert-Berechnungsausdruck umfassen, der den Korrekturwert herleitet, indem die Fahrinformationen als ein Parameter Verwendung finden; einer Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) zum Einstellen des den Fahrinformationen entsprechenden Korrekturwerts basierend auf den durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen und den in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Herleitungsinformationen; einer Berechnungseinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels zum Berechnen einer Differenz zwischen dem durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Lenkwinkel und einem idealen Lenkwinkel, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang eines idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem Lenkwinkel als ein korrigierender Lenkwinkel; einer Korrektureinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels zum Korrigieren des durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechneten korrigierenden Lenkwinkels durch Verwendung des durch die Korrekturwert-Einstelleinrichtung eingestellten Korrekturwerts; und einer Wachzustand-Schätzeinrichtung (107) zum Schätzen, ob sich der Fahrer in dem wachen Zustand oder dem nicht wachen Zustand befindet, basierend auf dem durch die Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels korrigierten korrigierenden Lenkwinkel.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) eine Berechnungseinrichtung einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit zum Berechnen einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Zeitdifferentiation des idealen Lenkwinkels umfasst, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang des idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem beschafften Lenkwinkel, und die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) ferner die ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als die Fahrinformationen beschafft.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Speichereinrichtung (108) eine Vielzahl der Korrekturwerte als ein Korrekturwertekennfeld vorab speichert, bei denen eine Vielzahl von Bereichen, die zumindest einer Art der Fahrinformationen entsprechen und basierend auf vorbestimmten Größen einer Variablen der zumindest einen Art der Fahrinformationen unterteilt sind, den Typen von Fahrwegen zugeordnet sind, und bei denen die Vielzahl von Bereichen und die Korrekturwerte in Entsprechung zueinander assoziiert sind, so dass die Fahrinformationen und die Vielzahl von Korrekturwerten miteinander assoziiert sind, und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) aus der Vielzahl von Bereichen einen Bereich auswählt, der einen Wert der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen enthält, und den Korrekturwert einstellt, der mit dem Bereich assoziiert ist.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Speichereinrichtung (108) Standardabweichungen speichert, die jeweils eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel sind, die auftreten, wenn sich das Fahrzeug auf einem Typ von Fahrweg bewegt, und die mit Bezug auf jeden der Typen von Fahrwegen separat vorab berechnet werden und dann als die mit den Fahrinformationen jeweils assoziierten Korrekturwerte eingestellt werden, und die Korrektureinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels eine Standardisierungskorrektur durchführt, in der der durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechnete korrigierende Lenkwinkel standardisiert wird, indem der korrigierende Lenkwinkel durch die Standardabweichung des korrigierenden Lenkwinkels dividiert wird, die als der Korrekturwert durch die Korrekturwert-Einstelleinrichtung eingestellt ist, und die Wachzustand-Schätzeinrichtung (107) basierend auf dem nach der Standardisierungskorrektur erhaltenen korrigierenden Lenkwinkel und einem Schwellenwert, der basierend auf dem korrigierenden Lenkwinkel vorbestimmt ist, der auftritt, wenn sich das Fahrzeug auf einem der Typen von Fahrwegen fortbewegt, schätzt, ob sich der Fahrer in dem wachen oder dem nicht wachen Zustand befindet.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Wachzustand-Schätzeinrichtung (107) die korrigierenden Lenkwinkel speichert, die nach Korrektur durch die Korrektureinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels während einer vorbestimmten vergangenen Periode bis zu einem vorliegenden Zeitpunkt erhalten werden, und eine Standardabweichung aller korrigierender Lenkwinkel nach Korrektur berechnet, die während einer vergangenen Zeitspanne einer vorbestimmten ersten Fensterlänge auftreten, die dem vorliegenden Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, wobei diese aus einer Historie der gespeicherten korrigierenden Lenkwinkel nach Korrektur extrahiert werden, und schätzt, dass sich der Fahrer in dem nicht wachen Zustand befindet, falls der Standardabweichungswert größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, zusätzlich mit: einer Synchronisationsprozesseinrichtung (107) zum Durchführen eines Koinzidenzprozesses, in dem bewirkt wird, dass eine Zeit einer Beschaffung des Lenkwinkels, der idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit, die in den durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen enthalten sind, während einer Berechnungsperiode eines vorbestimmten Korrekturwerts mit einer Zeit einer Berechnung des korrigierenden Lenkwinkels zusammenfällt, der basierend auf dem Lenkwinkel berechnet wird, und zum Bewirken, dass die die Vielzahl von Bereichen definierende Variable, die aus den drei Variablen Lenkwinkel, ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit extrahiert wird, die nach dem Koinzidenzprozess erhalten werden, und der nach dem Koinzidenzprozess erhaltene korrigierende Lenkwinkel einander entsprechen; und einer Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (107) zum Einstellen einer Vielzahl von Standardabweichungen, die jeweils eine Standardabweichung der korrigierenden Lenkwinkel sind, für die durch die Synchronisationsprozesseinrichtung bewirkt wird, dass sie zeitlich mit der Variablen mit einer Größe zusammenfallen, die in einem der Bereiche enthalten ist, und die für jeden der Bereiche separat berechnet werden, als die Vielzahl von Korrekturwerten, und zum Assoziieren der Fahrinformationen und der Vielzahl von Korrekturwerten miteinander, indem die Vielzahl von Korrekturwerten und alle Bereiche in Entsprechung zueinander assoziiert werden, und zum Speichern der Fahrinformationen und der Korrekturwerte, die miteinander assoziiert sind.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Speichereinrichtung (108) als die Vielzahl von Korrekturwerten das Korrekturwertekennfeld mit drei Dimensionen speichert, in dem eine Vielzahl von Bereichen, die basierend auf vorbestimmten Größen von den drei Variablen Lenkwinkel, ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit unterteilt sind, den Typen von Fahrwegen zugeordnet sind, und in dem die Vielzahl von Bereichen und die Korrekturwerte in Entsprechung zueinander assoziiert sind, so dass die Fahrinformationen und die Vielzahl von Korrekturwerten miteinander assoziiert sind.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Berechnungseinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels die Lenkwinkel speichert, die durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung während einer vorbestimmten vergangenen Periode bis zu einem vorliegenden Zeitpunkt beschafft werden, und als den idealen Lenkwinkel einen Mittelwert aller Lenkwinkel berechnet, die während einer Zeitspanne einer zweiten Fensterlänge auftreten, die dem vorliegenden Zeitpunkt unmittelbar vorangeht, wobei diese aus einer Historie der gespeicherten Lenkwinkel extrahiert werden, und die Berechnungseinrichtung (107) eines korrigierenden Lenkwinkels die zweite Fensterlänge mit einer Erhöhung einer Schwankungsbreite der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Lenkwinkel kürzer einstellt und die zweite Fensterlänge mit einer Abnahme der Schwankungsbreite der Lenkwinkel länger einstellt.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, zusätzlich mit: einer fahrerspezifischen Bestimmungseinrichtung (106) zum speziellen Bestimmen des Fahrers, wobei die Speichereinrichtung (108) eine Vielzahl der Korrekturwertekennfelder vorab speichert, die jedem Fahrer entsprechen, wobei die Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) einen der Vielzahl von Korrekturwerten, die mit den Fahrinformationen assoziiert sind, die die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) beschafft, durch das Korrekturwertekennfeld einstellt, das dem durch die fahrerspezifische Bestimmungseinrichtung (106) speziell bestimmten Fahrer entspricht.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Wachzustand-Schätzvorrichtung (10) eine Periode einer vorbestimmten Zeitdauer seit einem Einschalten eines Zündschalters des Fahrzeugs als die Korrekturwert-Berechnungsperiode einstellt.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Speichereinrichtung (108) einen Korrekturwert-Herleitungsausdruck zum Herleiten des Korrekturwerts vorab speichert und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) als den Korrekturwert einen Wert einstellt, der durch Ersetzen der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) beschafften Fahrinformationen als ein Parameter in dem in der Speichereinrichtung (108) gespeicherten Korrekturwert-Herleitungsausdruck berechnet wird.
Wachzustand-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) eine Berechnungseinrichtung einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit zum Berechnen einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Zeitdifferentiation des idealen Lenkwinkels, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang des idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem beschafften Lenkwinkel umfasst, und die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung (101, 102, 103, 104) ferner die ideale Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als die Fahrinformationen beschafft, und die Wachzustand-Schätzvorrichtung (107) eine Korrekturwert-Berechnungsausdruck-Herleitungseinrichtung zum Aktualisieren des in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturwert-Berechnungsausdrucks in einer vorbestimmten Aktualisierungsperiode umfasst, indem zumindest ein Korrekturwert-Berechnungsausdruck durch Verwendung der durch die Fahrinformationen- Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen und des durch die Berechnungseinrichtung eines korrigierenden Lenkwinkels berechneten korrigierenden Lenkwinkels hergeleitet wird, und die Korrekturwert-Einstelleinrichtung (107) in einer anderen Periode als der Aktualisierungsperiode als den Korrekturwert einen Wert einstellt, der durch Ersetzen der durch die Fahrinformationen-Beschaffungseinrichtung beschafften Fahrinformationen als ein Parameter in dem aktualisierten Korrekturwert-Berechnungsausdruck berechnet wird, der in der Speichereinrichtung gespeichert wird.
Wachzustand-Schätzverfahren, das basierend auf einem Lenkwinkel des Fahrzeugs schätzt, ob sich ein Fahrer eines Fahrzeugs in einem wachen Zustand oder einem nicht wachen Zustand befindet, mit: Beschaffen des Lenkwinkels des Fahrzeugs (S101; S301); Beschaffen von Fahrinformationen von dem Fahrzeug, die sich gemäß einem Typ eines Fahrwegs ändern, auf dem sich das Fahrzeug bewegt (S103; S303); Vorabspeichern von Korrekturwert-Herleitungsinformationen zum Einstellen eines mit den Fahrinformationen assoziierten Korrekturwerts; Einstellen des den Fahrinformationen entsprechenden Korrekturwerts basierend auf den Fahrinformationen und den Korrekturwert-Herleitungsinformationen (S113; S313); Berechnen einer Differenz zwischen dem Lenkwinkel und einem idealen Lenkwinkel, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich entlang eines idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen, basierend auf dem Lenkwinkel als ein korrigierender Lenkwinkel (S107; S307); Korrigieren des korrigierenden Lenkwinkels durch Verwendung des Korrekturwerts (S114; S314); und Schätzen, ob sich der Fahrer in dem wachen Zustand oder dem nicht wachen Zustand befindet, basierend auf dem korrigierten korrigierenden Lenkwinkel (S116; S316).
Wachzustand-Schätzverfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Korrekturwert-Herleitungsinformationen einen Korrekturwert, der durch Verwendung der Fahrinformationen als eine Variable assoziiert wird, und/oder einen Korrekturwert-Berechnungsausdruck umfassen, der den Korrekturwert durch Verwendung der Fahrinformationen als ein Parameter herleitet.
Wachzustand-Schätzverfahren gemäß Anspruch 14, zusätzlich mit: Berechnen einer idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit durch Zeitdifferentiation des idealen Lenkwinkels, mit dem es für das Fahrzeug möglich ist, sich basierend auf dem beschafften Lenkwinkel entlang des idealen Fahrkurses des Fahrzeugs fortzubewegen; und zusätzliches Beschaffen der idealen Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs als die Fahrinformationen.
Wachzustand-Schätzverfahren gemäß Anspruch 15, bei dem der Korrekturwert, der durch Verwendung der Fahrinformationen als eine Variable assoziiert wird, eine Vielzahl von Korrekturwerten ist, bei denen eine Vielzahl von Bereichen, die zumindest einer Art der Fahrinformationen entsprechen und basierend auf vorbestimmten Größen der Variablen der zumindest einen Art der Fahrinformationen unterteilt sind, den Typen von Fahrwegen zugeordnet sind, und bei denen die Vielzahl von Bereichen und die Korrekturwerte in Entsprechung zueinander assoziiert sind, so dass die Fahrinformationen und die Vielzahl von Korrekturwerten miteinander assoziiert sind, und das Verfahren zusätzlich ein Auswählen eines Bereichs, der die Variable der Fahrinformationen enthält, aus der Vielzahl von Bereichen und ein Einstellen des Korrekturwerts aufweist, der mit dem Bereich assoziiert ist.