DE112017007868T5

DE112017007868T5 - Wachheitsgrad-bestimmungsvorrichtung und wachheitsgrad-bestimmungsverfahren

Info

Publication number: DE112017007868T5
Application number: DE112017007868.7T
Authority: DE
Inventors: Kenta TOMINAGA; Hiroaki Kitano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2020-04-30
Anticipated expiration: 2037-09-23
Also published as: CN110998690A; JPWO2019058503A1; US20200205715A1; WO2019058503A1; DE112017007868B4; CN110998690B; JP6338793B1; US11464436B2

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Technik anzugeben, bei der der Wachheitsgrad akkurat bestimmt wird. Eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit weist eine Veränderungswert-Erfassungseinheit (21), eine Frequenz-Berechnungseinheit (22) und eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit (23) auf. Die Veränderungswert-Erfassungseinheit (21) erfasst einen Winkel-Veränderungswert, einen Neigungs-Veränderungswert und einen Positions-Veränderungswert. Die Frequenz-Berechnungseinheit (22) berechnet eine Winkelfrequenz, eine Neigungsfrequenz und eine Positionsfrequenz. Wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz einen vierten Schwellenwert, einen fünften Schwellenwert und einen sechsten Schwellenwert überschreitet, bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit (23), dass der Wachheitsgrad eines Fahrers des Fahrzeugs abnimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung und ein Wachheitsgrad-Bestimmungsverfahren.
Stand der Technik
Die Verringerung des Wachheitsgrads infolge von einer Schläfrigkeit eines Fahrers, während er fährt, verursacht eine Abweichung von einer Fahrspur oder einen Unfall, wie z. B. eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug. Also hat man eine Einrichtung entwickelt, die den Wachheitsgrad ermittelt, und eine Einrichtung, die eine Warnung überträgt, wenn der Wachheitsgrad abnimmt. Eine herkömmliche Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung bestimmt einen Wachheitsgrad auf der Basis von Lenkinformationen.
Beispielsweise wertet das Patentdokument 1 vier Punkte aus:

(1) Die Frequenz eines minimalen Zeitwerts, bevor ein Fahrzeug über eine Fahrspur geht,
(2) die Frequenz keiner Änderung des Lenkwinkels für einen vorbestimmten Zeitraum,
(3) die Frequenz des Auftretens eines korrigierten Lenkens, nachdem sich der Lenkwinkel für den vorbestimmten Zeitraum nicht ändert, und
(4) die Frequenz keiner Änderung des Lenkwinkels, während die Lateralposition, die die Position eines Fahrzeugs in einer Fahrspurbreitenrichtung ist, einen Schwellenwert überschreitet. Wenn mindestens zwei der in (1), (2), (3) beschriebenen Frequenzen den jeweiligen vorbestimmten Grenzwert überschreiten, oder wenn beide in (1) und (4) beschriebenen Frequenzen den jeweiligen vorbestimmten Grenzwert überschreiten, wird das Auftreten der Verringerung des Wachheitsgrads bestimmt (beispielsweise Patentdokument 1).

Stand der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2013-140605 A
Zusammenfassung
Mit der Erfindung zu lösendes Problem
Solch eine Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung hat das Problem, dass die Vielfalt eines Fahrmusters bei der Verringerung des Wachheitsgrads eines Fahrers nicht berücksichtigt werden kann. Das heißt, bei einem Fahrmuster in einem schläfrigen Zustand, wo ein pulsierendes korrigiertes Lenken nicht auftritt, sondern ein Taumeln bzw. Wackeln mit langer Periode (Mäandern) auftritt, tritt eine Differenz bei der Fluktuation des Lenkzyklus und bei der Fluktuation der Amplitude nicht auf. Die Technik gemäß dem Patentdokument 1 kann den Wachheitsgrad bei einem solchen Fahrmuster nicht in angemessener Weise bestimmen.
Die Einzelheiten sind wie folgt. Zunächst gilt in Bezug auf (1) - die Frequenz eines minimalen Zeitwerts, bevor ein Fahrzeug über eine Fahrspur geht - Folgendes: Selbst in einem Zustand, in dem der Wachheitsgrad nicht abnimmt, d. h. selbst wenn der Fahrer in einem wachen Zustand ist, tritt ein Mäandern geringfügig, aber konstant im Fahrzeug auf. Demzufolge ändert sich die Zeit, bevor das Fahrzeug über die Fahrspur geht. Wenn sich ein Mäanderzyklus um den gleichen Grad ändert wie im wachen Zustand und sich nur die Amplitude ändert, und zwar selbst in einem Fall, in dem der Fahrer in einem schläfrigen Zustand ist, gibt es keine Frequenzänderung des minimalen Zeitwerts, bevor das Fahrzeug über die Fahrspur geht.
Als Nächstes gilt in Bezug auf (2) - die Frequenz keiner Änderung des Lenkwinkels für einen vorbestimmten Zeitraum - in Bezug auf (3) - die Frequenz des Auftretens eines korrigierten Lenkens, nachdem sich der Lenkwinkel für den vorbestimmten Zeitraum nicht ändert - und in Bezug auf (4) - die Frequenz keiner Änderung des Lenkwinkels, während die Lateralposition eines Fahrzeugs einen Schwellenwert überschreitet - Folgendes: Ein Mäandern tritt auf, wenn der Lenkwinkel für die Form der Fahrspur nicht geeignet ist, so dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von der Verringerung des Wachheitsgrads nicht direkt diskutiert werden kann, und zwar gemäß dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von der Änderung des Lenkwinkels, von korrigiertem Lenken und von Mäandern. Demzufolge kann die Technik gemäß dem Patentdokument 1 das Fahrmuster im schläfrigen Zustand nicht detektieren, wo ein Mäandern auftritt, ohne das Auftreten des pulsierenden korrigierten Lenkens.
Die vorliegende Erfindung wurde daher konzipiert, um die obigen Probleme zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die zum akkuraten Bestimmen des Wachheitsgrads imstande ist.
Wege zum Lösen des Problems
Eine Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:

- eine Veränderungswert-Erfassungseinheit, die Folgendes erfasst: einen Winkel-Veränderungswert, der ein Veränderungswert des Lenkwinkels eines Fahrzeugs in einem ersten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, einen Neigungs-Veränderungswert, der ein Veränderungswert der Neigung der Vorderseite und Rückseite des Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des Fahrzeugs in einem zweiten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, und einen Positions-Veränderungswert, der ein Veränderungswert einer Lateralposition des Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur in einem dritten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist;
- eine Frequenz-Berechnungseinheit, die Folgendes berechnet: eine Winkelfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Winkel-Veränderungswert einen ersten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, eine Neigungsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, und eine Positionsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Positions-Veränderungswert einen dritten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist; und
- eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass der Wachheitsgrad eines Fahrers des Fahrzeugs abnimmt, wenn zumindest ein Parameter von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz einen vierten Schwellenwert, einen fünften Schwellenwert bzw. einen sechsten Schwellenwert überschreitet, die vorbestimmt sind, und zwar für die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz bzw. die Positionsfrequenz.

Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Wenn zumindest einer der Parameter von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz den vierten Schwellenwert, den fünften Schwellenwert bzw. den sechsten Schwellenwert überschreitet, wird bestimmt, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des Fahrzeugs abnimmt. Bei einer solchen Konfiguration kann der Wachheitsgrad akkurat bestimmt werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden einzelnen Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste
In den Zeichnungen zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
2 Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
3 eine Darstellung, die eine Systemkonfiguration der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
5 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
6 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
7 ein Diagramm zum Beschreiben der Neigung einer Vorder- und Rückseite eines betreffenden Fahrzeugs in Bezug auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs.
8 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
9 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
10 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
11 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
12 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
13 eine Darstellung, die ein experimentelles Ergebnis der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
14 eine Darstellung, die ein experimentelles Ergebnis der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
15 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 durchgeführt wird.
16 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 durchgeführt wird.
17 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 durchgeführt wird.
18 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 zeigt.
19 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 durchgeführt wird.
20 eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen einem Durchschnittswert von Winkel-Veränderungswerten, nachdem eine Fahrt gestartet worden ist, und einem geeigneten Wert eines ersten Schwellenwerts zeigt.
21 eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen einem Durchschnittswert von Neigungs-Veränderungswerten, nachdem eine Fahrt gestartet worden ist, und einem geeigneten Wert eines zweiten Schwellenwerts zeigt.
22 eine Darstellung, die den Zusammenhang zwischen einem Durchschnittswert von Positions-Veränderungswerten, nachdem eine Fahrt gestartet worden ist, und einem geeigneten Wert eines dritten Schwellenwerts zeigt.
23 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 durchgeführt wird.
24 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 durchgeführt wird.
25 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zeigt, die von der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 durchgeführt wird.
26 ein Blockdiagramm, das eine Hardware-Konfiguration einer Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
27 ein Blockdiagramm, das eine Hardware-Konfiguration einer Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
28 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Servers gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
29 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Kommunikationsendgeräts gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Nachfolgend wird ein Beispiel einer Konfiguration beschrieben, bei welcher eine Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeug bereitgestellt ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Fahrzeug, das mit der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung versehen ist und dem Fokus unterliegt, als „das betreffende Fahrzeug“ bezeichnet.
1 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 zeigt. Die in 1 dargestellte Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung weist eine Veränderungswert-Erfassungseinheit 21, eine Frequenz-Berechnungseinheit 22 und eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 23 auf.
Die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 erfasst einen Winkel-Veränderungswert, einen Neigungs-Veränderungswert und einen Positions-Veränderungswert. Der Winkel-Veränderungswert ist ein Veränderungswert des Lenkwinkels des betreffenden Fahrzeugs in einem vorbestimmten ersten Zeitraum. Der Neigungs-Veränderungswert ist ein Veränderungswert der Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs in einem vorbestimmten zweiten Zeitraum. Die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs gibt eine Fahrspur an, entlang welcher das betreffende Fahrzeug fährt.
Der Positions-Veränderungswert ist ein Veränderungswert der Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in einer befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs in einem vorbestimmten dritten Zeitraum. Die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 kann den Winkel-Veränderungswert erfassen, der in einer Einrichtung berechnet wird, die sich außerhalb der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung befindet, und zwar aus der Einrichtung, oder die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 selbst kann den Winkel-Veränderungswert berechnen und erfassen. Dasselbe gilt für den Neigungs-Veränderungswert und den Positions-Veränderungswert.
Die Frequenz-Berechnungseinheit 22 berechnet eine Winkelfrequenz, eine Neigungsfrequenz und eine Positionsfrequenz auf der Basis des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts, die in der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 erfasst werden. Die Winkelfrequenz ist eine Frequenz, bei welcher der Winkel-Veränderungswert einen vorbestimmten ersten Schwellenwert überschreitet. Die Neigungsfrequenz ist eine Frequenz, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert überschreitet. Die Positionsfrequenz ist eine Frequenz, bei welcher der Positions-Veränderungswert einen vorbestimmten dritten Schwellenwert überschreitet.
Die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 23 bestimmt, dass der Wachheitsgrad eines Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt, wenn mindestens eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz, die in der Frequenz-Berechnungseinheit 22 berechnet werden, einen vierten Schwellenwert, einen fünften Schwellenwert bzw. einen sechsten Schwellenwert überschreitet, die vorbestimmt sind, und zwar für die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz bzw. die Positionsfrequenz.
Konzept der Ausführungsform 1
Bei der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform 1, wie oben beschrieben, gilt Folgendes: Wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz den vierten Schwellenwert, den fünften Schwellenwert bzw. den sechsten Schwellenwert überschreitet, wird bestimmt, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt. Eine solche Konfiguration kann näherungsweise ein Fahrmuster in einem schläfrigen Zustand treffen, das sich zwischen mehreren Individuen stark unterscheidet. Demzufolge kann der Wachheitsgrad akkurat bestimmt werden.
Ausführungsform 2
2 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, wie in 2 dargestellt, entspricht der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21, wie in 1 dargestellt, und sie ist eine Berechnungseinheit, die einen Veränderungswert berechnet. Die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 weist intern Folgendes auf: eine Berechnungseinheit 311 für Winkel-Veränderungswerte, die einen Winkel-Veränderungswert berechnet, eine Berechnungseinheit 212 für Neigungs-Veränderungswerte die einen Neigungs-Veränderungswert berechnet, und eine Berechnungseinheit 213 für Positions-Veränderungswerte, die einen Positions-Veränderungswert berechnet.
Eine Frequenz-Berechnungseinheit 220, die in 2 dargestellt ist, entspricht der Frequenz-Berechnungseinheit 22, die in 1 dargestellt ist, und sie ist eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer Frequenz, bei welcher jeder in der Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 berechnete Veränderungswert einen entsprechenden Schwellenwert überschreitet. Die Frequenz-Berechnungseinheit 220 weist intern Folgendes auf: eine Winkelfrequenz-Berechnungseinheit 221, eine Neigungsfrequenz-Berechnungseinheit 222, die eine Neigungsfrequenz berechnet, und eine Positionsfrequenz-Berechnungseinheit 223, die eine Positionsfrequenz berechnet.
Eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230, die in 2 dargestellt ist, entspricht der Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 23, die in 1 dargestellt ist, und sie ist eine Bestimmungseinheit, die jede Frequenz, die in der Frequenz-Berechnungseinheit 220 berechnet wird, mit einem zugehörigen Schwellenwert vergleicht und den Wachheitsgrad auf der Basis von dessen Vergleichsergebnis bestimmt.
Eine Lenkwinkel-Detektionseinheit 110, eine Neigungs-Detektionseinheit 120 und eine Lateralposition-Detektionseinheit 130 sind, als Eingabeeinheiten, die sich außerhalb der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung befinden, mit der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung verbunden.
Die Lenkwinkel-Detektionseinheit 110 ist eine Detektionseinheit zum Detektieren eines Lenkwinkels des betreffenden Fahrzeugs, und sie ist beispielsweise ein Lenkwinkelsensor, der an einer Servolenkung (EPS) montiert ist.
Die Neigungs-Detektionseinheit 120 ist eine Detektionseinheit zum Detektieren der Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, und sie ist beispielsweise eine Erkennungskamera für weiße Linien.
Alternativ kann die Neigungs-Detektionseinheit 120 beispielsweise aus Kartendaten und einem Satelliten-Positionierungssystem gebildet sein, oder sie kann auch aus Kartendaten und einem LIDAR gebildet sein. LIDAR bezeichnet Lichtdetektion und Lichtklassifizierung oder Laserbildgebungsdetektion und -klassifizierung.
Die Lateralposition-Detektionseinheit 130 ist eine Detektionseinheit zum Detektieren der Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in einer befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, und sie ist beispielsweise eine Erkennungskamera für weiße Linien. Alternativ kann die Lateralposition-Detektionseinheit 130 beispielsweise aus Kartendaten und einem Satelliten-Positionierungssystem gebildet sein, oder sie kann auch aus Kartendaten und einem LIDAR gebildet sein.
Eine Ausgabeeinheit 310 ist als eine sich außerhalb der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung befindende Eingabeeinrichtung mit der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung verbunden. Die Ausgabeeinheit 310 ist eine Einrichtung zum Erlangen der Aufmerksamkeit des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs oder zum Durchführen einer Sicherheits-Vorsichtsmaßnahme des betreffenden Fahrzeugs. Die Ausgabeeinheit 310 ist beispielsweise ein Lautsprecher, der einen Alarm ausgibt, wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 bestimmt, dass sich der Fahrer im schläfrigen Zustand befindet.
Alternativ ist die Ausgabeeinheit 310 beispielsweise eine Anzeige, die eine Nachricht zum Erlangen der Aufmerksamkeit des Fahrers ausgibt, wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist. Alternativ ist die Ausgabeeinheit 310 beispielsweise eine elektronische Steuerungseinheit für erweitertes Fahrer-Assistenzsystem (ADAS-ECU), die eine Sicherheits-Vorsichtsmaßnahme zum automatischen Parken des Fahrzeugs am Straßenrand durchführt, wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist.
Alternativ ist die Ausgabeeinheit 310 beispielsweise eine elektronische Steuereinheit für Servolenkung (EPS-ECU), die eine Handhabe vibrieren lässt, um das Aufwachen des Fahrers zu befördern, wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist. Alternativ ist die Ausgabeeinheit 310 beispielsweise eine Klimaanlage, die den Fahrer anpustet, um das Aufwachen des Fahrers zu befördern, wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist.
3 ist eine Darstellung, die eine Systemkonfiguration der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Die EPS-ECU 1, die eine elektronische Steuereinheit (EPS) ist, die eine Steuerung einer Servolenkung (EPS) durchführt, detektiert den Lenkwinkel und überträgt den Lenkwinkel an eine ADAS-ECU 3. Eine Erkennungskamera 2 für weiße Linien, die eine Kamera zum Erkennen einer weißen Linie ist, detektiert die Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, und sie überträgt die Neigung und die Lateralposition an die ADAS-ECU 3.
Die ADAS-ECU 3 ist mit der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung versehen und bestimmt den Wachheitsgrad auf der Basis des Lenkwinkels, der von der EPS-ECU 1 empfangen wird, und der Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und der Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, die von der Erkennungskamera 2 für weiße Linien empfangen wird. Wenn die ADAS-ECU 3 bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, überträgt die ADAS-ECU 3 einen Befehl zur Schallausgabe eines Alarms mit dem Lautsprecher 4. Der Lautsprecher 4 gibt den Alarmschall auf der Basis des von der ADAS-ECU empfangenen Befehls aus.
Wie oben beschrieben, können auch die Kartendaten und das Satelliten-Positionierungssystem oder die Kartendaten und das LIDAR anstelle der Erkennungskamera für weiße Linien verwendet werden, um die Neigung der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs zu detektieren.
Es ist auch denkbar, dass die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nicht an der ADAS-ECU 3 montiert ist, sondern an der EPS-ECU 1. Wenn die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung bestimmt, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, dann kann der Befehl an zumindest eine Baugruppe von Anzeige, EPS-ECU und Klimaanlage abgegeben werden, anstelle des Lautsprechers 4.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 zeigt. Die Subjekte einer jeden Bestimmung im folgenden Ablaufdiagramm sind nicht auf diejenigen in der nachfolgenden Beschreibung beschränkt, sondern sie können jegliche Komponenten der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung sein.
Im Schritt S2001 in 4 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt. Ein Implementierungszyklus der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung gibt einen Wert an, der gleich groß wie oder kleiner ist als Sollzeiträume sθ, sδ und sε, die im ersten Zeitraum, im zweiten Zeitraum und im dritten Zeitraum zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts liegen, und er ist beispielsweise ein Zyklus von einer Sekunde.
Der Implementierungszyklus der Prozedur in 4 ist kürzer als der Implementierungszyklus der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung, und er beträgt beispielsweise 100 ms. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2002 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2003 fort.
Im Schritt S2002 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 einen Winkel-Veränderungswert Rθ, einen Neigungs-Veränderungswert Rδ und einen Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2003 fort.
Im Schritt S2003 bestimmt die Frequenz-Berechnungseinheit 220, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren einer Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt. Ein Implementierungszyklus der Frequenz-Berechnungsverarbeitung gibt einen Wert an, der gleich groß wie oder kleiner ist als Sollzeiträume tθ, tδ und tε zum Berechnen der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz, und er ist beispielsweise ein Zyklus von zehn Sekunden.
Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2004 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, wird die Berechnung einer Frequenz im Schritt S2004 und die Bestimmung eines Wachheitsgrads im Schritt S2005, die nachfolgend beschrieben werden, nicht durchgeführt, sondern die Prozedur in 4 wird beendet.
Im Schritt S2004 berechnet die Frequenz-Berechnungseinheit 220 eine Winkelfrequenz Nθ, bei welcher der Winkel-Veränderungswert Rθ einen ersten Schwellenwert Thθ überschreitet, eine Neigungsfrequenz Nδ, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert Rδ einen zweiten Schwellenwert Thδ überschreitet, und eine Positionsfrequenz Nε, bei welcher der Positions-Veränderungswert Rε einen dritten Schwellenwert Thε überschreitet.
Im Schritt S2005 bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 den Wachheitsgrad des Fahrers auf der Basis der berechneten Winkelfrequenz Nθ, Neigungsfrequenz Nδ und Positionsfrequenz Nε. Anschließend ist die Prozedur in 4 abgeschlossen.
5 ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts Rθ in der Verarbeitung im Schritt S2002 in 4 zeigt.
Im Schritt S2101 in 5 bezieht die Berechnungseinheit 211 für Winkel-Veränderungswerte einen Lenkwinkel θ über die vergangenen sθ Sekunden von der Lenkwinkel-Detektionseinheit 110. Beispielsweise beträgt sθ zwei Sekunden, da die Zeitdauer des korrigierten Lenkens im Wesentlichen höchstens zwei Sekunden beträgt.
Im Schritt S2102 berechnet die Berechnungseinheit 211 für Winkel-Veränderungswerte den Winkel-Veränderungswert Rθ über die vergangenen sθ Sekunden auf der Basis des bezogenen Lenkwinkels θ. Der Winkel-Veränderungswert Rθ wird aus der Wertedifferenz des Lenkwinkels θ an zwei voneinander verschiedenen Zeitpunkten während sθ berechnet, und er wird beispielsweise als ein Differenzbereich zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert berechnet.
Bei einer solchen Berechnung beträgt der Winkel-Veränderungswert Rθ beispielsweise für den Fall, dass der Fahrer im wachen Zustand ist, 3°, und beispielsweise für den Fall, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, 12°. Alternativ kann der Winkel-Veränderungswert Rθ als Differenz zwischen einem dritten Quartilpunkt und einem ersten Quartilpunkt des Lenkwinkels θ unter Berücksichtigung von Störungen berechnet werden.
Im Schritt S2103 speichert die Berechnungseinheit 211 für Winkel-Veränderungswerte den berechneten Winkel-Veränderungswert Rθ in einem Puffer. Die Prozedur in 5 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von einer Sekunde.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen des Neigungs-Veränderungswerts Rδ in der Verarbeitung im Schritt S2002 in 4 zeigt.
Im Schritt S2111 in 6 bezieht die Berechnungseinheit 212 für Neigungs-Veränderungswerte eine Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs über die vergangenen sδ Sekunden von der Neigungs-Detektionseinheit 120. sδ beträgt beispielsweise zwei Sekunden, und zwar auf der Basis eines Zyklus, in welchem die Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs einen Extremwert annimmt.
Hier ist die Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs durch den Winkel zwischen einer Tangentiallinie am nächsten Punkt in einer Medianlinie LN der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die Gravitationskraft G des betreffenden Fahrzeugs und die Vorwärtsrichtung des betreffenden Fahrzeugs definiert, wie beispielsweise in 7 dargestellt. Alternativ kann die Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs beispielsweise auch durch den Winkel zwischen einer Tangentiallinie einer Medianlinie der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs an einem in Vorausrichtung angestarrten Punkt und der Vorwärtsrichtung des betreffenden Fahrzeugs definiert sein.
Im Schritt S2112 berechnet die Berechnungseinheit 212 für Neigungs-Veränderungswerte den Neigungs-Veränderungswert Rδ über die vergangenen sδ Sekunden auf der Basis der bezogenen Neigung δ. Der Neigungs-Veränderungswert Rδ wird aus der Differenz der Werte der Neigung δ zu zwei voneinander verschiedenen Zeitpunkten während sθ Sekunden berechnet und wird beispielsweise als ein Bereich berechnet.
Bei einer solchen Berechnung beträgt der Neigungs-Veränderungswert Rδ für den Fall, dass der Fahrer im wachen Zustand ist, beispielsweise 1,5°, und der Neigungs-Veränderungswert Rδ für den Fall, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, beträgt beispielsweise 4°. Alternativ kann der Neigungs-Veränderungswert Rδ als Differenz zwischen einem dritten Quartilpunkt und einem ersten Quartilpunkt der Neigung δ unter Berücksichtigung von Störungen berechnet werden.
Im Schritt S2113 speichert die Berechnungseinheit 212 für Neigungs-Veränderungswerte den berechneten Neigungs-Veränderungswert Rδ in einem Puffer. Die Prozedur gemäß 6 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von einer Sekunde.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen des Positions-Veränderungswerts Rε in der Verarbeitung im Schritt S2002 gemäß 4 zeigt.
Im Schritt S2121 gemäß 8 bezieht die Berechnungseinheit 213 für Positions-Veränderungswerte eine Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs über die vergangenen sε Sekunden von der Lateralposition-Detektionseinheit 130. sε beträgt beispielsweise fünf Sekunden, auf der Basis eines Mäanderzyklus.
Hier wird die Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs beispielsweise durch den Abstand vom Schwerpunkt G des betreffenden Fahrzeugs zu einer Medianlinie LN der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs definiert, wie in 7 dargestellt. Alternativ kann die Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs durch den Abstand vom Mittelpunkt des betreffenden Fahrzeugs oder einer Position, wo die Erkennungskamera für weiße Linien angeordnet ist, zu einer Medianlinie der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs definiert werden.
Im Schritt S2122 berechnet die Berechnungseinheit 213 für Positions-Veränderungswerte den Positions-Veränderungswert Rε über die vergangenen sε Sekunden auf der Basis der bezogenen Lateralposition ε. Der Positions-Veränderungswert Rε wird aus der Differenz der Werte der Lateralposition ε zu zwei voneinander verschiedenen Zeitpunkten während sε Sekunden berechnet und wird beispielsweise als ein Bereich berechnet. Bei einer solchen Berechnung beträgt der Positions-Veränderungswert Rε beispielsweise für den Fall, dass der Fahrer im wachen Zustand ist, 1°, und der Positions-Veränderungswert Rε beträgt beispielsweise für den Fall, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, 3°. Alternativ kann der Positions-Veränderungswert Rε als Differenz zwischen einem dritten Quartilpunkt und einem ersten Quartilpunkt der Lateralposition ε unter Berücksichtigung von Störungen berechnet werden.
Im Schritt S2123 speichert die Berechnungseinheit 213 für Positions-Veränderungswerte den berechneten Positions-Veränderungswert Rε in einem Puffer. Die Prozedur gemäß 8 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von einer Sekunde.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen der Winkelfrequenz Nθ zeigt, wobei der Winkel-Veränderungswert Rθ den ersten Schwellenwert Thθ überschreitet, und zwar in der Verarbeitung im Schritt S2004 gemäß 4.
Im Schritt S2201 gemäß 9 bezieht die Winkelfrequenz-Berechnungseinheit 211 eine Mehrzahl von Winkel-Veränderungswerten Rθ über die vergangenen tθ Sekunden vom Puffer. tθ beträgt beispielsweise sechzig Sekunden, und zwar basierend auf der Zeitdauer einer kurzzeitigen Verringerung des Wachheitsgrads.
Im Schritt S2202 zählt die Winkelfrequenz-Berechnungseinheit 221 die Anzahl der Mehrzahl von Winkel-Veränderungswerten Rθ in tθ Sekunden, die vom Puffer bezogen werden und den ersten Schwellenwert Thθ überschreiten. Dadurch berechnet sie die Winkelfrequenz Nθ. Der erste Schwellenwert Thθ beträgt beispielsweise 6°, was größer ist als der Winkel-Veränderungswert Rθ im wachen Zustand.
Bei einem solchen ersten Schwellenwert Thθ beispielsweise beträgt die Winkelfrequenz für den Fall, in welchem der Fahrer im wachen Zustand ist, zwei, und die Winkelfrequenz Nθ für den Fall, in welchem der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, beträgt beispielsweise acht. Die Prozedur gemäß 9 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Frequenz-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von zehn Sekunden.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen der Neigungsfrequenz Nδ zeigt, wobei der Neigungs-Veränderungswert Rδ den zweiten Schwellenwert Thδ im Schritt S2004 gemäß 4 überschreitet.
Im Schritt S2211 gemäß 10 bezieht die Neigungsfrequenz-Berechnungseinheit 222 eine Mehrzahl von Neigungs-Veränderungswerten Rδ über die vergangenen tδ Sekunden vom Puffer. tθ beträgt beispielsweise sechzig Sekunden, und zwar basierend auf der Zeitdauer einer kurzzeitigen Verringerung des Wachheitsgrads.
Im Schritt S2212 zählt die Neigungsfrequenz-Berechnungseinheit 222 die Anzahl der Mehrzahl von Neigungs-Veränderungswerten Rδ in tδ Sekunden, die vom Puffer bezogen werden und den zweiten Schwellenwert Thδ überschreiten. Dadurch berechnet sie die Neigungsfrequenz Nδ. Der zweite Schwellenwert Thδ beträgt beispielsweise 2°, was größer ist als der Neigungs-Veränderungswert Rδ im wachen Zustand.
Bei einem solchen zweiten Schwellenwert Thδ beispielsweise beträgt die Neigungsfrequenz Nδ für den Fall, in welchem der Fahrer im wachen Zustand ist, zwei, und die Neigungsfrequenz Nδ für den Fall, in welchem der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, beträgt beispielsweise sechs. Die Prozedur gemäß 10 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Frequenz-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von zehn Sekunden.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Berechnen der Positionsfrequenz Nε zeigt, wobei der Positions-Veränderungswert Rε den dritten Schwellenwert Thε im Schritt S2004 gemäß 4 überschreitet.
Im Schritt S2221 gemäß 11 bezieht die Positionsfrequenz-Berechnungseinheit 223 eine Mehrzahl von Positions-Veränderungswerten Rε über die vergangenen tε Sekunden vom Puffer. tε beträgt beispielsweise sechzig Sekunden, und zwar basierend auf der Zeitdauer einer kurzzeitigen Verringerung des Wachheitsgrads.
Im Schritt S2222 zählt die Positionsfrequenz-Berechnungseinheit 223 die Anzahl der Mehrzahl von Positions-Veränderungswerten Rε in tε Sekunden, die vom Puffer bezogen werden und den dritten Schwellenwert Thε überschreiten. Dadurch berechnet sie die Positionsfrequenz Nε. Der dritte Schwellenwert Thε beträgt beispielsweise 1,8°, was größer ist als der Positions-Veränderungswert Rε im wachen Zustand.
Bei einem solchen dritten Schwellenwert Thε beispielsweise beträgt die Positionsfrequenz Nε für den Fall, in welchem der Fahrer im wachen Zustand ist, Null, und die Positionsfrequenz Nε für den Fall, in welchem der Fahrer im schläfrigen Zustand ist, beträgt beispielsweise sechs. Die Prozedur gemäß 11 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Frequenz-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von zehn Sekunden.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum Bestimmen des Wachheitsgrads veranschaulicht, was die Verarbeitung im Schritt S2005 gemäß 4 ist.
Im Schritt S2301 gemäß 12 bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230, ob die Winkelfrequenz Nθ den vierten Schwellenwert Bθ überschreitet, ob die Neigungsfrequenz Nδ den fünften Schwellenwert Bδ überschreitet und ob die Positionsfrequenz Nε den sechsten Schwellenwert Bε überschreitet. Der vierte Schwellenwert Bθ ist beispielsweise 4, was größer ist als die Winkelfrequenz Nθ im wachen Zustand. Der fünfte Schwellenwert Bδ ist beispielsweise 4, was größer ist als die Neigungsfrequenz Nδ im wachen Zustand.
Der sechste Schwellenwert Bε ist beispielsweise 4, was größer ist als die Positionsfrequenz Nε im wachen Zustand. Wenn bestimmt wird, dass zumindest eine von der Winkelfrequenz Nθ, der Neigungsfrequenz Nδ und der Positionsfrequenz Nε den Schwellenwert überschreitet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2302 fort, und wenn bestimmt wird, dass keine davon den Schwellenwert überschreitet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2303 fort.
Im Schritt S2302 bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt und der Fahrer im schläfrigen Zustand ist. Anschließend ist die Prozedur gemäß 12 abgeschlossen. Indessen bestimmt im Schritt S2303 die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs nicht abnimmt und der Fahrer im wachen Zustand ist. Die Prozedur gemäß 12 wird auf einem Zyklus der Implementierung der Frequenz-Berechnungsverarbeitung implementiert, beispielsweise einem Zyklus von zehn Sekunden.
Als Nächstes wird ein experimentelles Ergebnis für den Fall, dass der Fahrer in den schläfrigen Zustand übergeht, unter Verwendung von 13 und 14 beschrieben. Jede von 13 und 14 zeigt Folgendes: ein Beobachtungsergebnis a eines Zustands des Fahrers, ein Bestimmungsergebnis b gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, ein Bestimmungsergebnis c für den Fall, dass nur der Lenkwinkel (nur die Winkelfrequenz) verwendet wird, ein Bestimmungsergebnis d für den Fall, dass nur die Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs (nur die Neigungsfrequenz) verwendet wird, und ein Bestimmungsergebnis e für den Fall, dass nur die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs (nur die Positionsfrequenz) verwendet wird, und zwar als Zeitabfolge-Graph.
In 13 war der Fahrer im schläfrigen Zustand, in dem das korrigierte Lenken und das Mäandern aufgetreten ist. Wie im Bestimmungsergebnis b in 13 gezeigt, kann gemäß der Bestimmung in der vorliegenden Ausführungsform 1, bei welcher der Lenkwinkel, Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs sowie die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs integriert werden, der schläfrige Zustand grob detektiert werden.
In 14, war der Fahrer im schläfrigen Zustand, wo das korrigierte Lenken nicht aufgetreten ist, sondern nur das Mäandern aufgetreten ist. Ein Vergleich zwischen dem Bestimmungsergebnis c und dem Beobachtungsergebnis a in 14 zeigt, dass der schläfrige Zustand in dem Fall, in welchem nur der Lenkwinkel verwendet wird, nicht korrekt bestimmt werden kann.
Ein Vergleich zwischen den Bestimmungsergebnissen d und e und dem Beobachtungsergebnis a in 14 zeigt, dass der schläfrige Zustand, der in dem Fall, in welchem nur der Lenkwinkel verwendet wird, nicht bestimmt werden kann, bestimmt wird, und zwar in dem Fall, in welchem nur die Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs verwendet wird, und in dem Fall, in welchem nur die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs verwendet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, die zum Integrieren dieser drei Indizes imstande ist, kann demzufolge die Detektionsgenauigkeit des schläfrigen Zustands verbessert werden, und zwar verglichen mit der Detektionsgenauigkeit in dem Fall, in welchem allein jeder Index verwendet wird.
Konzept der Ausführungsform 2
Bei der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 wird der Wachheitsgrad auf der Basis der Frequenz bestimmt, mit welcher jeder Veränderungswert des Lenkwinkels, die Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs den Schwellenwert überschreitet.
Solch eine Konfiguration ermöglicht beispielsweise eine unabhängige Auswertung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des korrigierten Lenkens und des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Mäanderns. Demzufolge kann das Fahrmuster bei der Verringerung des Wachheitsgrads des Fahrers (im schläfrigen Zustand) geeignet getroffen werden, das sich zwischen Individuen stark unterscheidet, wie z. B. im Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des pulsierenden korrigierten Lenkens und des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Mäanderns. Demzufolge kann der Wachheitsgrad genau akkurat bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 wird auch die Wirkung erhalten, dass das pulsierende korrigierte Lenken beispielsweise leichter detektiert werden kann, indem die Größe der Fluktuation des Lenkwinkels ausgewertet wird, und zwar gemäß dem Veränderungswert, wie durch den Bereich verkörpert, als indem beispielsweise die Größe der Fluktuation des Lenkwinkels ausgewertet wird, und zwar beispielsweise gemäß einer Varianz oder einer Standardabweichung.
Ausführungsform 3
Beispielsweise gibt es den Fall, in welchem die Erkennungskamera für weiße Linien beispielsweise infolge von Gegenlicht die Neigung von Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs nicht detektieren kann. Dadurch ist sie nicht imstande, den Wachheitsgrad zu bestimmen.
Um den Wachheitsgrad soweit wie möglich zu bestimmen, ist es demzufolge denkbar, dass der Wachheitsgrad nur durch die Winkelfrequenz bestimmt wird, wobei der Veränderungswert des Lenkwinkels, d. h. der Winkel-Veränderungswert, den ersten Schwellenwert Thθ überschreitet, wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung dargestellt, die nachfolgend beschrieben wird.
15 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 3 zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie diejenigen, die in der vorliegenden Ausführungsform 3 beschrieben sind, werden den gleichen oder ähnlichen oben beschriebenen Komponenten zugewiesen, und die verschiedenen Komponenten werden hauptsächlich im Folgenden beschrieben.
Im Schritt S2401 gemäß 15 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt. Ein Implementierungszyklus der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung gibt einen Wert an, der gleich groß wie oder kleiner als Sollzeiträume sθ, sδ und sε zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts ist, und er ist beispielsweise ein Zyklus von einer Sekunde.
Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2402 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2405 fort.
Im Schritt S2402 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die Neigungs-Detektionseinheit 120 und die Lateralposition-Detektionseinheit 130 die Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs detektieren können. Wenn bestimmt wird, dass zumindest eine von Neigung δ und Lateralposition ε nicht detektiert werden kann, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2403 fort, und wenn bestimmt wird, dass beide davon detektiert werden können, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2404 fort.
Im Schritt S2403 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 nur den Winkel-Veränderungswert Rθ. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2405 fort.
Im Schritt S2404 indessen berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2405 fort.
Im Schritt S2405 bestimmt die Frequenz-Berechnungseinheit 220, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren einer Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt. Ein Implementierungszyklus der Frequenz-Berechnungsverarbeitung gibt einen Wert an, der gleich groß wie oder kleiner ist als Sollzeiträume tθ, tδ und tε zum Berechnen der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz, und er ist beispielsweise ein Zyklus von zehn Sekunden.
Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2406 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, werden die Berechnung der Frequenz und die Bestimmung des Wachheitsgrads nicht durchgeführt, sondern die Prozedur gemäß 15 wird beendet.
Im Schritt S2406 bestimmt die Frequenz-Berechnungseinheit 220, ob die Neigungs-Detektionseinheit 120 und die Lateralposition-Detektionseinheit 130 die Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs detektieren können. Wenn bestimmt wird, dass zumindest eine von der Neigung δ und der Lateralposition ε nicht detektiert werden kann, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2407 fort, und wenn bestimmt wird, dass beide davon detektiert werden können, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2408 fort.
Im Schritt S2407 berechnet die Frequenz-Berechnungseinheit 220 die Winkelfrequenz Nθ. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2409 fort.
Indessen berechnet im Schritt S2408 die Frequenz-Berechnungseinheit 220 die Winkelfrequenz Nθ, die Neigungsfrequenz Nδ und die Positionsfrequenz Nε. Anschließend fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S2409 fort.
Im Schritt S2409 bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 den Wachheitsgrad des Fahrers auf der Basis der berechneten Frequenzen. Anschließend ist die Prozedur gemäß 15 abgeschlossen.
Die Berechnung des Veränderungswerts im Schritt S2403 und Schritt S2404 wird in geeigneter Weise durchgeführt, und zwar beispielsweise gemäß den in 5, 6 und 8 dargestellten Prozeduren. Die Berechnung der Frequenz im Schritt S2407 und Schritt S2408 wird geeignet durchgeführt, und zwar beispielsweise mit den in 9, 10 und 11 dargestellten Prozeduren. Die Bestimmung des Wachheitsgrads im Schritt S2409 wird beispielsweise gemäß der in 12 dargestellten Prozedur durchgeführt.
Konzept der Ausführungsform 3
Bei der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform 3, die oben beschrieben ist, bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230, dass der Wachheitsgrad abnimmt, wenn die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Neigungs-Veränderungswert oder den Positions-Veränderungswert nicht erfassen kann und die Winkelfrequenz den vierten Schwellenwert Bθ überschreitet. Bei einer solchen Konfiguration kann der Wachheitsgrad sogar für den Fall bestimmt werden, dass die Neigung der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs und die Lateralposition des betreffenden Fahrzeugs nicht detektiert werden können.
Ausführungsform 4
Beispielsweise gibt es den Fall, dass beispielsweise in Abhängigkeit der Form der Straße in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs der Winkel-Veränderungswert für den Fall, dass der Fahrer im wachen Zustand ist, im Wesentlichen der gleiche wie beispielsweise der Winkel-Veränderungswert für den Fall ist, dass der Fahrer im schläfrigen Zustand ist. Um einen Einfluss davon zu verringern, ist es daher denkbar, dass der Winkel-Veränderungswert Rθ, der Neigungs-Veränderungswert Rδ und der Positions-Veränderungswert Rε nur dann berechnet werden, wenn die Krümmungsänderung der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs klein ist.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts Rθ, des Neigungs-Veränderungswerts Rδ und des Positions-Veränderungswerts Rε unter Berücksichtigung einer Krümmung p der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie diejenigen, die in der vorliegenden Ausführungsform 4 beschrieben sind, werden den gleichen oder ähnlichen oben beschriebenen Komponenten zugewiesen, und die verschiedenen Komponenten werden hauptsächlich im Folgenden beschrieben.
Im Schritt S2501 gemäß 16 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 die Krümmung ρ der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs, detektiert für u Sekunden, was ein in der Vergangenheit liegender vorbestimmter Zeitraum ist, unter Verwendung der Erkennungskamera für weiße Linien. u beträgt beispielsweise drei Sekunden, und zwar unter Berücksichtigung eines Zeitraums, in welchem Informationen, wie z. B. der Winkel-Veränderungswert durch die Krümmungsänderung beeinflusst wird.
Im Schritt S2502 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob ein Veränderungswert der Krümmung p, die die Differenz zwischen einem Maximalwert max (ρ) und einem Minimalwert min (ρ) in den vergangenen u Sekunden ist, gleich groß oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert Thρ. Der Schwellenwert Thρ ist ein Wert, der angibt, dass das betreffende Fahrzeug entlang einer Fahrspur mit einer Krümmung fahren kann, die sich ändert, ohne dass ein plötzliches Lenken und ein laterales Wackeln auftritt, und es gilt Thρ = 2.2 × 10^-3m^-1 bei 100 km/h auf der Basis einer Relation zwischen der Entwurfsgeschwindigkeit der Verordnung für Straßenentwurfsstandards und dem Krümmungsradius.
Wenn bestimmt wird, dass der Veränderungswert der Krümmung ρ gleich groß wie oder kleiner ist als der Schwellenwert Thp, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2503 fort, und wenn bestimmt wird, dass der Veränderungswert der Krümmung ρ nicht gleich groß wie oder kleiner ist als der Schwellenwert Thp, dann wird beispielsweise der Winkel-Veränderungswert Rθ nicht verändert, sondern die Prozedur gemäß 16 wird beendet.
Im Schritt S2503 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend ist die Prozedur gemäß 16 abgeschlossen. Die Berechnung des Veränderungswerts im Schritt S2503 wird beispielsweise gemäß den in 5, 6 und 8 dargestellten Prozeduren durchgeführt. Der Schwellenwert Thρ kann gemäß der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs verändert werden.
Konzept der Ausführungsform 4
Bei der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform 4, die oben beschrieben ist, werden der Winkel-Veränderungswert Rθ, der Neigungs-Veränderungswert Rδ und der Positions-Veränderungswert Rε nur berechnet, wenn die Krümmungsänderung der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs im vorbestimmten Zeitraum u gleich groß wie oder kleiner ist als der vorbestimmte Schwellenwert. Bei einer solchen Konfiguration können der Einfluss des Lenkens des betreffenden Fahrzeugs und die Fahrzeugbewegung, die durch die Form der Straße hervorgerufen wird, verringert werden, und der Wachheitsgrad kann akkurat bestimmt werden.
Ausführungsform 5
Um den Einfluss einer Fahrspuränderung und von Abbiegen nach rechts und nach links zu verringern, wie bei der Ausführungsform 5, die nachfolgend beschrieben wird, können der Winkel-Veränderungswert Rθ, der Neigungs-Veränderungswert Rδ und der Positions-Veränderungswert Rε auch nur dann berechnet werden, wenn ein Richtungsanzeiger oder Blinker des betreffenden Fahrzeugs, d. h. ein Abbiegesignal-Indikator bzw. Blinkerkontrollleuchte des betreffenden Fahrzeugs, im ausgeschalteten Zustand sind.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts Rθ, des Neigungs-Veränderungswerts Rδ und des Positions-Veränderungswerts Rε unter Berücksichtigung des Zustands des Abbiegesignal-Indikators zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie diejenigen, die in der vorliegenden Ausführungsform 5 beschrieben sind, werden den gleichen oder ähnlichen oben beschriebenen Komponenten zugewiesen, und die verschiedenen Komponenten werden hauptsächlich im Folgenden beschrieben.
Im Schritt S2601 gemäß 17 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Abbiegesignal-Indikator im ausgeschalteten Zustand ist. Wenn bestimmt wird, dass der Abbiegesignal-Indikator im ausgeschalteten Zustand ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2602 fort, und wenn bestimmt wird, dass der Abbiegesignal-Indikator im eingeschalteten Zustand ist, wird beispielsweise der Winkel-Veränderungswert Rθ nicht berechnet, sondern die Prozedur gemäß 17 wird beendet.
Im Schritt S2602 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend ist die Prozedur gemäß 17 abgeschlossen. Die Berechnung des Veränderungswerts im Schritt S2602 wird beispielsweise gemäß den in 5, 6 und 8 dargestellten Prozeduren durchgeführt.
Konzept der Ausführungsform 5
Bei der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung bei der oben beschriebenen Ausführungsform 4 werden der Winkel-Veränderungswert Rθ, der Neigungs-Veränderungswert Rδ und der Positions-Veränderungswert Rε nur berechnet, wenn der Abbiegesignal-Indikator des betreffenden Fahrzeugs im ausgeschalteten Zustand ist. Bei einer solchen Konfiguration können der Einfluss des Fahrspurwechsels des betreffenden Fahrzeugs, das Lenken zum Abbiegen nach rechts und zum Abbiegen nach links sowie die Fahrzeugbewegung verringert werden, und der Wachheitsgrad kann akkurat bestimmt werden.
Ausführungsform 6
Die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung bestimmt den ersten Schwellenwert Th0, den zweiten Schwellenwert Thδ und den dritten Schwellenwert Thε auf der Basis von individuellen Informationen über eine Fahrtechnik oder Fahreigenschaft des Fahrers. Die individuellen Informationen schließen beispielsweise Folgendes ein: den Winkel-Veränderungswert Rθ im Sollzeitraum sθ im vorbestimmten vierten Zeitraum, nachdem die Fahrt des betreffenden Fahrzeugs begonnen wird, den Neigungs-Veränderungswert Rδ im Sollzeitraum sδ im vierten Zeitraum sowie den Positions-Veränderungswert Rε im Sollzeitraum sε im vierten Zeitraum. Der vierte Zeitraum beträgt 600 Sekunden, in welchen der Fahrer nicht den schläfrigen Zustand einnehmen soll.
18 ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 6 zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie diejenigen, die in der vorliegenden Ausführungsform 6 beschrieben sind, werden den gleichen oder ähnlichen oben beschriebenen Komponenten zugewiesen, und die verschiedenen Komponenten werden hauptsächlich im Folgenden beschrieben.
Die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 6 ist die gleiche wie die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung, die bei der Ausführungsform 2 beschrieben ist, zu welcher eine Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 hinzugefügt ist. Die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 ist eine Berechnungseinheit, die einen Schwellenwert auf der Basis des in der Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 berechneten Veränderungswerts berechnet. Die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 bestimmt regressiv den ersten Schwellenwert Thθ auf der Basis eines Winkel-Durchschnittswerts ave (θ), der der Durchschnittswert der Winkel-Veränderungswerte Rθ im vierten Zeitraum ist.
In ähnlicher Weise bestimmt die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 regressiv den zweiten Schwellenwert Thδ auf der Basis eines Neigungs-Durchschnittswerts ave (δ), der der Durchschnittswert der Neigungs-Veränderungswerte Rδ im vierten Zeitraum ist, und sie bestimmt regressiv den dritten Schwellenwert Thε auf der Basis eines Positions-Durchschnittswerts ave (ε), der der Durchschnittswert der Positions-Veränderungswerte Rε im vierten Zeitraum ist. Diese Verarbeitung kann auch in der Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, der Frequenz-Berechnungseinheit 220 oder der Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 durchgeführt werden.
19 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Bestimmen des ersten Schwellenwerts Thθ, des zweiten Schwellenwerts Thδ und des dritten Schwellenwerts Thε auf der Basis der individuellen Informationen über die Fahrtechnik oder die Fahreigenschaft des Fahrers zeigt. Im Schritt S2701 gemäß 19 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die gegenwärtige Zeit im vierten Zeitraum liegt, nachdem das Fahren des betreffenden Fahrzeugs gestartet wird.
Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit der vierte Zeitraum ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2702 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit der vierte Zeitraum ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2705 fort.
Im Schritt S2702 stellt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 ein Beendigungs-Flag für Schwellenwert-Berechnung auf den ausgeschalteten bzw. nichtgesetzten Zustand ein.
Im Schritt S2703 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt. Ein Implementierungszyklus der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung gibt einen Wert an, der gleich groß wie oder kleiner als Sollzeiträume sθ, sδ und sε zum Berechnen des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts ist, und er ist beispielsweise ein Zyklus von einer Sekunde.
Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitraum zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2704 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitraum zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, wird der Winkel-Veränderungswert Rθ beispielsweise nicht berechnet, sondern die Prozedur gemäß 19 ist beendet.
Im Schritt S2704 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend ist die Prozedur gemäß 19 abgeschlossen.
Im Schritt S2705 bestimmt die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240, ob das Beendigungs-Flag für Schwellenwert-Berechnung auf den ausgeschalteten bzw. nicht gesetzten Zustand eingestellt ist. Wenn bestimmt wird, dass das Beendigungs-Flag für Schwellenwert-Berechnung auf den ausgeschalteten Zustand eingestellt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2706 fort, und wenn bestimmt wird, dass das Beendigungs-Flag für Schwellenwert-Berechnung auf einen eingeschalteten bzw. gesetzten Zustand eingestellt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2709 fort.
Im Schritt S2706 berechnet die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 den Winkel-Durchschnittswert ave (θ), den Neigungs-Durchschnittswert ave (δ) und den Positions-Durchschnittswert ave (ε).
Im Schritt S2707 berechnet die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 regressiv den ersten Schwellenwert Th0, den zweiten Schwellenwert Thδ und den dritten Schwellenwert Thε aus dem Winkel-Durchschnittswert ave (θ), dem Neigungs-Durchschnittswert ave (δ) und dem Positions-Durchschnittswert ave (ε).
Im Schritt S2708 stellt die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 das Beendigungs-Flag für Schwellenwert-Berechnung auf den eingeschalteten Zustand ein. Anschließend ist die Prozedur gemäß 19 abgeschlossen.
Im Schritt S2709 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitraum zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2710 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitraum zum Implementieren der Veränderungswert-Berechnungsverarbeitung fällt, wird der Winkel-Veränderungswert Rθ beispielsweise nicht berechnet, sondern die Prozedur fährt mit Schritt S2711 fort.
Im Schritt S2710 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2711 fort.
Im Schritt S2711 bestimmt die Frequenz-Berechnungseinheit 220, ob die gegenwärtige Zeit unter einen Zeitpunkt zum Implementieren einer Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, dann fährt die Verarbeitung mit Schritt S2712 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass die gegenwärtige Zeit unter den Zeitpunkt zum Implementieren der Frequenz-Berechnungsverarbeitung fällt, werden die Berechnung der Frequenz und die Bestimmung des Wachheitsgrads nicht durchgeführt, sondern die Prozedur gemäß 19 wird beendet.
Im Schritt S2712 berechnet die Frequenz-Berechnungseinheit 220 die Winkelfrequenz Nθ, bei welcher der Winkel-Veränderungswert Rθ den ersten Schwellenwert Thθ überschreitet, die Neigungsfrequenz Nδ, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert Rδ den zweiten Schwellenwert Thδ überschreitet, und die Positionsfrequenz Nε, bei welcher der Positions-Veränderungswert Rε den dritten Schwellenwert Thε überschreitet.
Im Schritt S2713 bestimmt die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 230 den Wachheitsgrad des Fahrers auf der Basis der berechneten Winkelfrequenz Nθ, der Neigungsfrequenz Nδ und der Positionsfrequenz Nε. Anschließend ist die Prozedur gemäß 19 abgeschlossen.
Unter Verwendung von 20 bis 22 wird als Nächstes die regressive Bestimmung des ersten Schwellenwerts Th0, des zweiten Schwellenwerts Thδ und des dritten Schwellenwerts Thε beschrieben.
20 ist eine Darstellung, bei welcher der Durchschnittswert ave (θ) der Winkel-Veränderungswerte Rθ in 600 Sekunden nach Beginn des Fahrens für fünf Fahrer und ein geeigneter Wert des ersten Schwellenwerts Thθ für jeden Fahrer grafisch dargestellt sind. Der geeignete Wert des ersten Schwellenwerts Thθ ist ein aus experimentellen Daten experimentell bestimmter Wert. Die gerade Linie in 20 ist eine Ausgleichsgerade. 20 zeigt, dass es einen linearen Zusammenhang zwischen dem Winkel-Durchschnittswert ave (θ) und dem geeigneten Wert des ersten Schwellenwerts Thθ für jeden Fahrer gibt. Demzufolge kann die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 regressiv den ersten Schwellenwert Thθ aus dem Winkel-Durchschnittswert ave (θ) bestimmen.
21 ist eine Darstellung, bei welcher der Durchschnittswert ave (δ) der Neigungs-Veränderungswerte Rδ in 600 Sekunden nach Beginn des Fahrens für fünf Fahrer und ein geeigneter Wert des zweiten Schwellenwerts Thδ für jeden Fahrer grafisch dargestellt sind. Der geeignete Wert des zweiten Schwellenwerts Thδ ist ein aus experimentellen Daten experimentell bestimmter Wert.
Die gerade Linie in 21 ist eine Ausgleichsgerade. 21 zeigt, dass es einen linearen Zusammenhang zwischen dem Neigungs-Durchschnittswert ave (δ) und dem geeigneten Wert des zweiten Schwellenwerts Thδ für jeden Fahrer gibt. Demzufolge kann die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 regressiv den zweiten Schwellenwert Thδ aus dem Winkel-Durchschnittswert ave (δ) bestimmen.
22 ist eine Darstellung, bei welcher der Durchschnittswert ave (ε) der Positions-Veränderungswerte Rε in 600 Sekunden nach Beginn des Fahrens für fünf Fahrer und ein geeigneter Wert des dritten Schwellenwerts Thε für jeden Fahrer grafisch dargestellt sind. Der geeignete Wert des dritten Schwellenwerts Thε ist ein aus experimentellen Daten experimentell bestimmter Wert.
Die gerade Linie in 22 ist eine Ausgleichsgerade. 22 zeigt, dass es einen linearen Zusammenhang zwischen dem Positions-Durchschnittswert ave (ε) und dem geeigneten Wert des dritten Schwellenwerts Thε für jeden Fahrer gibt. Demzufolge kann die Schwellenwert-Berechnungseinheit 240 regressiv den dritten Schwellenwert Thε aus dem Winkel-Durchschnittswert ave (ε) bestimmen.
Konzept der Ausführungsform 6
Die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 6, die oben beschrieben ist, bestimmt den ersten Schwellenwert Thθ, den zweiten Schwellenwert Thδ und den dritten Schwellenwert Ths auf der Basis von individuellen Informationen über die Fahrtechnik oder die Fahreigenschaft des Fahrers. Bei einer solchen Konfiguration kann der Einfluss der individuellen Differenz der Fahrtechnik verringert werden, und der Wachheitsgrad kann akkurat bestimmt werden.
Ausführungsform 7
Es ist auch denkbar, dass - beim Berechnen des Winkel-Veränderungswerts Rθ, des Neigungs-Veränderungswerts Rδ und des Positions-Veränderungswerts Rε - jeder Veränderungswert nicht aus den jeweiligen Zeitabfolgendaten berechnet wird, die gepuffert sind, sondern dass ein Maximalwert und ein Minimalwert sequenziell für jeden Zeitraum aus erstem Zeitraum, zweitem Zeitraum und drittem Zeitraum aktualisiert werden, um den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε zu berechnen.
23 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur beim sequenziellen Aktualisieren eines Maximalwerts θmax und eines Minimalwerts θmin des Lenkwinkels θ zeigt, um den Winkel-Veränderungswert Rθ zu berechnen. Die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen, die in der vorliegenden Ausführungsform 7 beschrieben sind, werden den gleichen oder ähnlichen oben beschriebenen Komponenten zugewiesen, und die verschiedenen Komponenten werden hauptsächlich im Folgenden beschrieben.
Im Schritt S2800 gemäß 23 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob ein Zähler cθ größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert CTθ. Der Schwellenwert CTθ ist beispielsweise das Produkt eines Zeitraums sθ und einer Abtastrate fθ des Lenkwinkels. Wenn der Zähler cθ größer ist als der Schwellenwert CTθ, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2801 fort, und wenn der Zähler cθ gleich groß wie oder kleiner ist als der Schwellenwert CTθ, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2805 fort.
Im Schritt S2801 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Winkel-Veränderungswert Rθ, indem sie die Differenz zwischen dem Maximalwert θmax und dem Minimalwert θmin bestimmt, die zu dieser Zeit gespeichert sind.
Im Schritt S2802 initialisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Zähler cθ auf Null. Die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 speichert einen Wert des gegenwärtigen Lenkwinkels θ im Maximalwert θmax im Schritt S2803 und speichert den Wert im Minimalwert θmin im Schritt S2804. Anschließend fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S2809 fort.
Im Schritt S2805 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Maximalwert θmax, der zu dieser Zeit gespeichert ist, kleiner ist als der Wert des gegenwärtigen Lenkwinkels θ. Wenn bestimmt wird, dass der Maximalwert θmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2806 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Maximalwert θmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S2807 fort. Im Schritt S2806 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Maximalwert θmax auf den gegenwärtigen Lenkwinkel θ. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2807 fort.
Im Schritt S2807 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Minimalwert θmin, der zu dieser Zeit gespeichert ist, größer ist als der Wert des gegenwärtigen Lenkwinkels θ. Wenn bestimmt wird, dass der Minimalwert θmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2808 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Minimalwert θmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2809 fort. Im Schritt S2808 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Minimalwert θmin auf den gegenwärtigen Lenkwinkel θ. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2809 fort.
Im Schritt S2809 inkrementiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Wert des Zählers cθ. Anschließend ist die Prozedur gemäß 23 abgeschlossen.
24 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum sequenziellen Aktualisieren eines Maximalwerts δmax und eines Minimalwerts δmin der Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs zeigt, um den Neigungs-Veränderungswert Rδ zu berechnen.
Im Schritt S2810 gemäß 24 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob ein Zähler cδ größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert CTδ. Der Schwellenwert CTδ ist beispielsweise das Produkt eines Zeitraums sδ und einer Abtastrate fδ der Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs. Wenn der Zähler cδ größer ist als der Schwellenwert CTδ, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2811 fort, und wenn der Zähler cδ gleich groß wie oder kleiner ist als der Schwellenwert CTδ, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2815 fort.
Im Schritt S2811 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Neigungs-Veränderungswert Rδ, indem sie die Differenz zwischen dem Maximalwert δmax und dem Minimalwert δmin bestimmt, die zu dieser Zeit gespeichert sind.
Im Schritt S2812 initialisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Zähler cδ auf Null. Die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 speichert den Wert der gegenwärtigen Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs im Maximalwert δmax im Schritt S2813, und sie speichert den Wert im Minimalwert δmin im Schritt S2814. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2819 fort.
Im Schritt S2815 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Maximalwert δmax, der zu dieser Zeit gespeichert ist, kleiner ist als der Wert der gegenwärtigen Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass der Maximalwert δmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2816 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Maximalwert δmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2817 fort. Im Schritt S2816 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Maximalwert δmax auf die gegenwärtige Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2817 fort.
Im Schritt S2817 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Minimalwert δmin, der zu dieser Zeit gespeichert ist, größer ist als der Wert der gegenwärtigen Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass der Minimalwert δmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2818 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Minimalwert δmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2819 fort. Im Schritt S2818 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Minimalwert δmin auf die gegenwärtige Neigung δ der Vorder- und Rückseite des betreffenden Fahrzeugs. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2819 fort.
Im Schritt S2819 inkrementiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Wert des Zählers cδ. Anschließend ist die Prozedur gemäß 24 abgeschlossen.
25 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur zum sequenziellen Aktualisieren eines Maximalwerts εmax und eines Minimalwerts εmin der Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur des betreffenden Fahrzeugs darstellt, um den Positions-Veränderungswert Rε zu berechnen.
Im Schritt S2820 gemäß 25 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob ein Zähler cε größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert CTε. Der Schwellenwert CTε ist beispielsweise das Produkt eines Zeitraums sε und einer Abtastrate fε der Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs. Wenn der Zähler cε größer ist als der Schwellenwert CTε, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2821 fort, und wenn der Zähler cε gleich groß wie oder kleiner ist als der Schwellenwert CTε, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2825 fort.
Im Schritt S2821 berechnet die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Positions-Veränderungswert Rε, indem sie die Differenz zwischen dem Maximalwert εmax und dem Minimalwert εmin bestimmt, die zu dieser Zeit gespeichert sind.
Im Schritt S2822 initialisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Zähler cε auf Null. Die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 speichert den Wert der gegenwärtigen Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs im Maximalwert εmax im Schritt S2823, und sie speichert den Wert im Minimalwert εmin im Schritt S2824. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2829 fort.
Im Schritt S2825 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Maximalwert εmax, der zu dieser Zeit gespeichert ist, kleiner ist als der Wert der gegenwärtigen Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass der Maximalwert εmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2826 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Maximalwert εmax kleiner ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2827 fort. Im Schritt S2826 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Maximalwert εmax auf die gegenwärtige Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2827 fort.
Im Schritt S2827 bestimmt die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210, ob der Minimalwert εmin, der zu dieser Zeit gespeichert ist, größer ist als der Wert der gegenwärtigen Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass der Minimalwert εmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S2828 fort, und wenn nicht bestimmt wird, dass der Minimalwert εmin größer ist, fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S2829 fort. Im Schritt S2828 aktualisiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Minimalwert εmin auf die gegenwärtige Lateralposition ε des betreffenden Fahrzeugs. Anschließend fährt die Verarbeitung mit Schritt S2829 fort.
Im Schritt S2829 inkrementiert die Veränderungswert-Berechnungseinheit 210 den Wert des Zählers cε. Anschließend ist die Prozedur gemäß 25 abgeschlossen.
Konzept der Ausführungsform 7
Bei der oben beschriebenen Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung der gegenwärtigen Ausführungsform 7 werden der Maximalwert und der Minimalwert sequenziell für jeden Zeitraum aus erstem Zeitraum, zweitem Zeitraum und drittem Zeitraum aktualisiert, um den Winkel-Veränderungswert Rθ, den Neigungs-Veränderungswert Rδ und den Positions-Veränderungswert Rε zu berechnen. Bei einer solchen Konfiguration können die gepufferten Daten verringert werden, wenn jeder Veränderungswert berechnet wird. Demzufolge kann die verwendete Speichermenge verringert werden.
Weiteres Modifikationsbeispiel
Die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21, die Frequenz-Berechnungseinheit 22 und die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 23, die in der oben beschriebenen 1 dargestellt sind, werden im Folgenden als „die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw.“ bezeichnet. Die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. wird durch eine Verarbeitungsschaltung 81 verwirklicht, die in 26 dargestellt ist.
Das heißt, die Verarbeitungsschaltung 81 weist Folgendes auf: Die Veränderungswert-Erfassungseinheit 21, die den Winkel-Veränderungswert, den Neigungs-Veränderungswert und den Positions-Veränderungswert erfasst; die Frequenz-Berechnungseinheit 22, die die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz und die Positionsfrequenz berechnet; und die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit 23, die bestimmt, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt, wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz den vierten Schwellenwert, den fünften Schwellenwert bzw. den sechsten Schwellenwert überschreitet.
Es kann dedizierte Hardware für die Verarbeitungsschaltung 81 verwendet werden, oder es kann ein Prozessor verwendet werden, der ein Programm ausführt, das in einem Speicher gespeichert ist. Beispiele für den Prozessor schließen Folgendes ein: eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungsschaltung, eine Arithmetikeinrichtung, einen Mikroprozessor, einen Mikrocomputer oder einen digitalen Signalprozessor (DSP).
Wenn die Verarbeitungsschaltung 81 dedizierte Hardware ist, fällt beispielsweise Folgendes unter die Verarbeitungsschaltung 81: eine Einzelschaltung, eine komplexe Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel-programmierter Prozessor, eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) oder eine Kombination aus diesen. Jede Funktion der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. kann durch Schaltungen erreicht werden, auf welche die Verarbeitungsschaltung verteilt ist, oder jede Funktion davon kann auch kollektiv mittels einer einzigen Verarbeitungsschaltung erreicht werden.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 81 der Prozessor ist, werden die Funktionen der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. durch eine Kombination mit Software usw. erreicht. Software, Firmware oder Software und Firmware fallen beispielsweise unter Software usw. Die Software usw. wird als ein Programm beschrieben und in einem Speicher 83 gespeichert. Wie in 27 dargestellt, liest ein Prozessor 82, der auf die Verarbeitungsschaltung 81 angewendet wird, ein Programm aus und führt es aus, das im Speicher 83 gespeichert ist.
Dadurch erreicht er die Funktion jeder Einheit. Das heißt, die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung weist den Speicher 83 zum Speichern des Programms auf, um sich daraus ergebend zu der Zeit, wenn es von der Verarbeitungsschaltung 81 ausgeführt wird, die folgenden Schritte auszuführen: Erfassen des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts; Berechnen der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz; und Bestimmen, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt, wenn zumindest eine von Winkelfrequenz, Neigungsfrequenz und Positionsfrequenz den vierten Schwellenwert, den fünften Schwellenwert bzw. den sechsten Schwellenwert überschreitet. Mit anderen Worten: Dieses Programm wird auch so betrachtet, dass es einen Computer zum Ausführen einer Prozedur oder eines Verfahrens der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. veranlasst.
Hier kann der Speicher 83 ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie z. B. ein RAM (Speicher mit wahlweisem Zugriff), ein ROM (Nur-Lese-Speicher), ein Flash-Speicher, ein EPROM (elektrisch programmierbarer Nur-Lese-Speicher) oder ein EEPROM ((elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), eine HDD (Festplattenlaufwerk), eine Magnetscheibe, eine flexible Scheibe, eine optische Scheibe, eine Compact Disc, eine Minidisk, eine DVD (Digital Versatile Disc) oder eine Treibereinrichtung für diese sein, oder irgendein Speichermedium, das in der Zukunft verwendet wird.
Vorstehend ist die Konfiguration beschrieben, dass jede Funktion der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. beispielsweise von einer von Hardware und Software erzielt wird. Die Konfiguration ist darauf jedoch nicht beschränkt, sondern es ist beispielsweise auch eine Konfiguration verwendbar, bei welcher ein Teil der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 usw. von dedizierter Hardware erzielt wird und ein anderer Teil davon von Software erzielt wird.
Beispielsweise kann die Funktion der Veränderungswert-Erfassungseinheit 21 mittels einer Verarbeitungsschaltung 81 als die dedizierte Hardware und einem Empfänger erzielt werden, und die Funktion der übrigen Einheiten kann mittels der Verarbeitungsschaltung 81 als der Prozessor 82 erzielt werden, der das im Speicher 83 gespeicherte Programm ausliest und ausführt.
Wie oben beschrieben, kann die Verarbeitungsschaltung 81 beispielsweise jede oben beschriebene Funktion mittels einer Hardware, einer Software oder einer Kombination daraus erzielen.
Die oben beschriebene Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung kann auch bei einer Navigationseinrichtung verwendet werden, wie z. B. einer tragbaren Navigationseinrichtung (PND), einem Kommunikationsendgerät, inklusive einem portablen Endgerät, wie z. B. ein Mobiltelefon, einem Smartphone oder einem Tablet, beispielsweise einer Funktion einer Anwendung, die auf mindestens einem von der Navigationseinrichtung und dem Kommunikationsendgerät installiert ist, und beispielsweise einem Wachheitsgrad-Bestimmungssystem, das als ein System konstruiert ist, indem ein Server geeignet zusammengestellt wird.
In diesem Fall kann jede Funktion oder jeder Bestandteil der oben beschriebenen Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung in der jeweiligen Vorrichtung verteilt sein, die das System bildet, oder kann auch gemeinsam in einer der Vorrichtungen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung ferner zumindest eine aus der Lenkwinkel-Detektionseinheit 110, der Neigungs-Detektionseinheit 120, der Lateralposition-Detektionseinheit 130 und der Ausgabeeinheit 310 enthalten, die in 2 dargestellt sind. Beispielsweise ist auch eine Konfiguration verwendbar, bei welcher der Server eine Navigationsfunktion aufweist und die Navigationseinrichtung nur eine Anzeigefunktion und eine Positions-Detektionsfunktion aufweist.
28 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Servers 91 gemäß einem vorliegenden Modifikationsbeispiel zeigt. Der in 28 dargestellte Server 91 weist eine Kommunikationseinheit 91a, eine Berechnungseinheit 91b und eine Bestimmungseinheit 91c auf, und er kann eine drahtlose Kommunikation mit einer Navigationseinrichtung 93 in einem Fahrzeug 92 durchführen.
Die Kommunikationseinheit 91a, die die Veränderungswert-Erfassungseinheit ist, führt die drahtlose Kommunikation mit der Navigationseinrichtung 93 durch. Dadurch empfängt sie den Winkel-Veränderungswert, den Neigungs-Veränderungswert und den Positions-Veränderungswert, die in der Navigationseinrichtung 93 bezogen werden. Die Berechnungseinheit 91b berechnet die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz und die Positionsfrequenz auf der Basis des Winkel-Veränderungswerts, des Neigungs-Veränderungswerts und des Positions-Veränderungswerts, die in der Kommunikationseinheit 91a empfangen werden.
Wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz, die in der Berechnungseinheit 91b berechnet werden, den vierten Schwellenwert, den fünften Schwellenwert bzw. den sechsten Schwellenwert überschreitet, bestimmt die Bestimmungseinheit 91c, dass der Wachheitsgrad des Fahrers des betreffenden Fahrzeugs abnimmt. Dann überträgt die Kommunikationseinheit 91a ein Bestimmungsergebnis der Bestimmungseinheit 91c an die Navigationseinrichtung 93. Bei dem Server 91 mit einer solchen Konfiguration kann eine Wirkung erhalten werden, die ähnlich derjenigen der bei der Ausführungsform 1 beschriebenen Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung ist.
29 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Kommunikationsendgeräts 96 gemäß einem gegenwärtigen Modifikationsbeispiel zeigt. Das in 29 dargestellte Kommunikationsendgerät 96 weist Folgendes auf: eine Kommunikationseinheit 96a ähnlich der Kommunikationseinheit 91a, eine Berechnungseinheit 96b ähnlich der Berechnungseinheit 91b und eine Bestimmungseinheit 96c ähnlich der Bestimmungseinheit 91c, und es kann eine drahtlose Kommunikation mit einer Navigationseinrichtung 98 in einem Fahrzeug 97 durchführen.
Ein mobiles Endgerät, wie z. B. ein Mobiltelefon, ein Smartphone und ein Tablet, die von einem Fahrer des Fahrzeugs 97 getragen werden, wird beispielsweise auf das Kommunikationsendgerät 96 angewendet. Bei dem Kommunikationsendgerät 96 mit einer solchen Konfiguration kann eine Wirkung erzielt werden, die ähnlich derjenigen der Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung ist, die bei der Ausführungsform 1 beschrieben ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede Ausführungsform beliebig mit einer anderen kombiniert werden, oder jede Ausführungsform kann innerhalb des Umfangs der Erfindung geeignet variiert oder dabei Merkmale weggelassen werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben ist, ist die obige Beschreibung in allen Aspekten nur anschaulich und schränkt die Erfindung nicht ein. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen verwendet werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

21: Veränderungswert-Erfassungseinheit,
22: Frequenz-Berechnungseinheit,
23: Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013140605 A [0004]

Claims

Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: - eine Veränderungswert-Erfassungseinheit, die Folgendes erfasst: einen Winkel-Veränderungswert, der ein Veränderungswert des Lenkwinkels eines Fahrzeugs in einem ersten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, einen Neigungs-Veränderungswert, der ein Veränderungswert der Neigung der Vorderseite und Rückseite des Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des Fahrzeugs in einem zweiten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, und einen Positions-Veränderungswert, der ein Veränderungswert einer Lateralposition des Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur in einem dritten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist; - eine Frequenz-Berechnungseinheit, die Folgendes berechnet: eine Winkelfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Winkel-Veränderungswert einen ersten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, eine Neigungsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, und eine Positionsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Positions-Veränderungswert einen dritten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist; und eine Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass ein Wachheitsgrad eines Fahrers des Fahrzeugs abnimmt, wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz einen vierten Schwellenwert, einen fünften Schwellenwert bzw. einen sechsten Schwellenwert überschreitet, die vorbestimmt sind, und zwar für die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz bzw. die Positionsfrequenz.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Winkel-Veränderungswert die Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert des Lenkwinkels im ersten Zeitraum ist, wobei der Neigungs-Veränderungswert die Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der Neigung im zweiten Zeitraum ist, und wobei der Positions-Veränderungswert die Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der Lateralposition im dritten Zeitraum ist.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wachheitsgrad-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Wachheitsgrad abnimmt, wenn die Veränderungswert-Erfassungseinheit nicht den Neigungs-Veränderungswert oder den Positions-Veränderungswert bestimmen kann und die Winkelfrequenz den vierten Schwellenwert überschreitet.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Winkel-Veränderungswert, der Neigungs-Veränderungswert und der Positions-Veränderungswert nur berechnet werden, wenn eine Krümmungsänderung der befahrenen Fahrspur in einem vorbestimmten Zeitraum gleich groß wie oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Winkel-Veränderungswert, der Neigungs-Veränderungswert und der Positions-Veränderungswert nur berechnet werden, wenn ein Richtungsanzeiger des Fahrzeugs im ausgeschalteten Zustand ist.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Schwellenwert, der zweite Schwellenwert und der dritte Schwellenwert auf der Basis von individuellen Informationen über eine Fahrtechnik oder eine Fahreigenschaft des Fahrers bestimmt werden.
Wachheitsgrad-Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die individuellen Informationen Folgendes enthalten: den Winkel-Veränderungswert in einem ersten Zeitraum in einem vorbestimmten vierten Zeitraum, nachdem das Fahren des Fahrzeugs gestartet worden ist, den Neigungs-Veränderungswert in einem zweiten Zeitraum in dem vierten Zeitraum und den Positions-Veränderungswert in einem dritten Zeitraum in dem vierten Zeitraum.
Wachheitsgrad-Bestimmungsverfahren, das Folgendes umfasst: - Erfassen eines Winkel-Veränderungswerts, der ein Veränderungswert des Lenkwinkels eines Fahrzeugs in einem ersten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, eines Neigungs-Veränderungswerts, der ein Veränderungswert der Neigung der Vorderseite und Rückseite des Fahrzeugs, bezogen auf die befahrene Fahrspur des Fahrzeugs in einem zweiten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist, und eines Positions-Veränderungswerts, der ein Veränderungswert einer Lateralposition des Fahrzeugs in der befahrenen Fahrspur in einem dritten Zeitraum ist, der vorbestimmt ist; - Berechnen einer Winkelfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Winkel-Veränderungswert einen ersten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, einer Neigungsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Neigungs-Veränderungswert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, und einer Positionsfrequenz, die die Frequenz ist, bei welcher der Positions-Veränderungswert einen dritten Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist; und - Bestimmen, dass der Wachheitsgrad eines Fahrers des Fahrzeugs abnimmt, wenn zumindest eine von der Winkelfrequenz, der Neigungsfrequenz und der Positionsfrequenz einen vierten Schwellenwert, einen fünften Schwellenwert bzw. einen sechsten Schwellenwert überschreitet, die vorbestimmt sind, und zwar für die Winkelfrequenz, die Neigungsfrequenz bzw. die Positionsfrequenz.