JP2004148871A - Operating state monitor - Google Patents

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JP2004148871A
JP2004148871A JP2002313166A JP2002313166A JP2004148871A JP 2004148871 A JP2004148871 A JP 2004148871A JP 2002313166 A JP2002313166 A JP 2002313166A JP 2002313166 A JP2002313166 A JP 2002313166A JP 2004148871 A JP2004148871 A JP 2004148871A
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JP
Japan
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alarm
vehicle
determination value
behavior
monitoring device
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JP2002313166A
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Japanese (ja)
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Shigeru Takinami
茂 滝波
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operating state monitor for giving a warning by a display easy to intuitively understand by a driver. <P>SOLUTION: A warning determination value to a reckless drive is obtained from a vehicle, and the opening degree of an eyelid of a pupil to be displayed on a display unit is changed according to the warning determination value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は運転状態監視装置に関し、特に運転者の覚醒度、集中度などを何らかの方法で検知し、居眠り運転などの危険運転状態に応じて警報を与える運転状態監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記のような運転状態監視装置としては、従来より、運転走行中にハンドルの揺れを計測し、ある程度の揺れが続くと運転者が居眠り状態であると判断し、警告を発するもの等、種々の提案がなされている。
【0003】
このような運転状態監視装置において警告を伝える主な方法としては、警報音を発する形式のものが多いが、警報音と共に車両内部のインパネ上に文字やグラフにより警報を表示するものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−267660号公報(第4頁、図5)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例のように、警報状態を文字やグラフで表示しても、運転者の覚醒度が低く、意識が遠のいている状態では、そのような警報を表示しても運転者には効果が無いという問題があった。
【0006】
従って本発明は、運転者によって直感的に分かりやすい表示により警告を発することのできる運転状態監視装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る運転状態監視装置は、車両の挙動を検出する車両挙動検出部と、瞳とその瞼を模擬した画像を表示する表示部と、該車両の挙動から危険運転に対する警報判定値を求め、該警報判定値に応じて該表示部に表示された瞼の開眼度を変化させる演算部と、を備えたことを特徴としている。
【0008】
すなわち本発明では、演算部は、車両挙動検出部によって検出された車両の挙動からまず危険運転に対する警報判定値を求める。そして、この警報判定値に応じて、例えば警報判定値が正常な状態を示していれば表示部に表示する瞳の瞼の開眼度は正常な状態を示した画像とし、そうでない異常な場合には、その度合に応じてその瞼の開眼度を変化させるように表示部を制御している。
【0009】
このように、表示部における画像を、人間の瞳を模擬した画面とすることで、運転者に対し危険運転を直感的に理解し易くし以ってより有効な警報提示を行うことができる。
上記の警報判定値としては、該車両の挙動データの移動積分値の平均値を用いることができる。
【0010】
従って、演算部は車両の挙動データを警報判定値として入力することができる。
【0011】
また、該演算部は、予め設定されている、若しくは車両の挙動を基に算出される警報閾値を有し、該警報判定値が該警報閾値を超えたときには、一定時間該表示部の画像を割り込み変化させることができる。
従って、警報閾値を多く用いれば用いる程、瞼の開眼度を細かく表示でき、警報判定値の変動が連続的であれば、これに応じて連続的に瞼の開眼度を変化させた形でマルチウォーニング表示することが可能となる。
【0012】
また、上記の車両挙動検出部としては、ステアリングホイールの回転角検出手段、車両のヨー方向角速度検出手段、横加速度検出手段、及び走行軌跡測定手段のいずれかを用いることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る運転状態監視装置の一実施例を示したものである。この実施例では特に危険運転として居眠り運転検知を対象としている。
図中、1はこの装置を動作開始させるための主スイッチであり、2は車両の車輪を示し、3はこの車輪2の回転から車速パルス信号を発生する車速センサであり、4は車両挙動検出部を構成するステアリングホイールであり、5はこのステアリングホイール4の操舵角を検出する操舵角センサであり、6は警報閾値を手動調整するための警報閾値調整スイッチである。
【0014】
また、7は主スイッチ1によって動作すると共に、車速センサ3及び操舵角センサ5からの各パルス信号を入力し、警報閾値調整スイッチ6によって後述する警報閾値が調整される信号処理部(ECU)であり、8はこの信号処理部7で演算処理した結果を入力することにより、人間の瞳を模擬した画像を表示する表示部であり、好ましくはインパネ又はフロントガラス等「運転者が認識し易い位置」に設置される。
【0015】
なお、車両挙動検出部としては、この他に、車両のヨー方向角速度センサ、車両の横加速度センサ、又は走行軌跡測定手段などを用いても良いが、この実施例では代表的なものとして操舵角センサを用いている。
図2から図4は、図1に示した信号処理部7に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャートを示したものであり、以下、これらのフローチャートを参照して図1に示した実施例の動作を説明する。
【0016】
まず、主スイッチ1により信号処理部7に電源が投入されると、信号処理部7は車両挙動検出データとして、操舵角センサ5の出力データを入力する(図2のステップS1)。そして、このように入力した車両挙動検出データに基づき、警報閾値Ath1,Ath2を算出する(ステップS2)。
【0017】
この警報閾値の算出については、従来より種々提案されているが、一例として本出願人による特開平11−227489号公報の発明を示した図4を参照して以下に説明する。
まず、信号処理部7は車速センサ3の出力信号を入力し(ステップS40)、所定車速以上の状態が所定時間継続したか否かを判定する(同ステップS41)。これは車速が安定したか否かをチェックするステップであり、発進後車速が安定するまでは正確な閾値を求めることができないからである。
【0018】
次に、後述するタイマt’及び変数nをリセットしておき(ステップS43)、この後、操舵角センサ5の出力信号を入力する(ステップS44)。
このようにして入力した操舵角をバンドパスフィルタ等により所望の周波数成分信号を得るためのスムージング処理を行う(ステップS45)。これは、本実施例においては居眠り運転検知を行うための周波数成分を得るためである。
【0019】
このようにしてスムージング処理により取り出されたデータに対し、移動積分処理を実行する(ステップS46)。この移動積分処理自体は周知の手法であり、図5(1)に示すように通常の積分の範囲は一定区間づつ重ならずに行われているが、同図(2)に示す移動積分の場合には、積分範囲が同じ時間だけオーバーラップした形で行われるものである。
【0020】
このようにして求められた移動積分値Anを信号処理部7に記憶しておき(ステップS47)、タイマt’が一定の学習時間Tを超えたか否かを判定し(ステップS48)、最初は当然学習時間Tを超えていないのでタイマt’を“1”だけインクメントすると共に変数nも“1”だけインクリメントして(ステップS49)、ステップS44に戻る。
【0021】
このようにしてステップS44〜S47の処理を続けて行けば、図5(2)に示す移動積分回数だけ実行した結果、タイマt’が学習時間Tを超えたとき、閾値Athを演算する(ステップS50)。
ここで閾値AthはステップS47で求めた移動積分値Anを学習時間T分だけ合計し且つその平均値を求めた後、更にその平均値に一定の係数を掛けることにより求めることができる。
【0022】
この実施例では、図2に示すように、2つの閾値を用意し、警報閾値Ath1=平均値×1.3とし、警報閾値Ath2=平均値×1.6として求めている。なお、係数1.3(=1.6×0.85)及び1.6は、図1に示した警報閾値調整スイッチ6によって手動調整することができる。また、これらの警報閾値は、予め実験等により別途求めた一定値であってもよい。
【0023】
このようにして警報閾値Ath1,Ath2を求めた後、警報判定値を算出する(ステップS3)。
この警報判定値は絶えず最新のものを求めるものであるが、今ステップS2を実行したときに平均値が既に求められているので、このステップS3においては最初はこの平均値をそのまま用いれば良い。
【0024】
以下のステップは、概略的に、(1)静止画像によるモニター表示、及び(2)警報出力を伴う動画像表示に分けることができ、以下、それぞれについて説明する。
(1) 静止画像によるモニター表示(正常又は軽度の集中力低下時)
信号処理部7は、まず後述する警報▲2▼又は▲1▼が出力中であるか否かを判定する(ステップS4,S5)。これは、警報▲2▼又は▲1▼が出力中である場合には、ステップS6以下の静止画像によるモニター表示を実行させないためである。また、警報▲2▼を警報▲1▼より先にチェックしているのは、警報▲2▼の方が危険度が高いためである。
【0025】
これらのステップS4及びS5において、いずれも判定結果が“No”であることが分かった場合には、ステップS6に進み、ステップS3で算出した警報判定値が上記の警報閾値Ath2(平均値×1.6)に0.7を掛けた値(平均値×1.6×0.7≒平均値×1.1)以下であるか否かを判定する。
【0026】
これは警報閾値Ath2と比較する対象の最も低い値であり、この結果、“Yes”である場合には現在の運転状態は正常であると考えられるので、信号処理部7は表示部8に対してステップS7で示すような背景が緑色で瞼が開眼したモニター表示MD1が行われ、この後、図3に示したフロー2に進む。
【0027】
フロー2では、ステップS21において、警報判定値は当然警報閾値Ath2より大きいことはないので“No”となり、更にステップS27においても同様に警報判定値は警報閾値Ath1(=平均値×1.3)より大きくはないので“No”となり、ステップS30に進む。
【0028】
ステップS33では上記のタイマt2,t1がそれぞれ“1”だけインクリメントされ、ステップS34〜S37を経由して図2のステップS3に戻ることになる。
ステップS3においては、この時点で最も新しい警報判定値が算出され、さらにステップS4及びS5を同様に通ってステップS6に進む。
【0029】
このステップS6において、警報判定値が警報閾値Ath2×0.7より大きくなっている場合には、“No”となり、今度はステップS8において警報判定値と警報閾値Ath2×0.8とを比較する。
この結果、警報判定値≦警報閾値Ath2×0.8であることが分かったときには、“Yes”となり、ステップS9において背景が緑色で瞼が3/4開眼したモニター表示MD2(軽度の集中力低下)が行われ、図3のフロー2に進んでステップS7のときと同様に各ステップをスキップしてステップS3に戻る。
【0030】
また、ステップS3で算出した警報判定値が、警報閾値Ath2×0.8より大きいことが分かった場合には、“No”となり、ステップS8からステップS10に進み、今度は警報判定値と警報閾値Ath2×0.9とを比較する。
ステップS10において、警報判定値≦警報閾値Ath2×0.9であることが分かったときには、“Yes”となり、今度はやはり背景が緑色で瞼が1/2開眼したモニター表示MD3が表示部8において行われ、上記と同様に図3のフロー2における各ステップをスキップしながらステップS3に戻る。
【0031】
そして、警報判定値が警報閾値Ath2×0.9を越えたことが分かったときには、信号処理部7は表示部8に対し、ステップS12で示す背景が橙色で瞼が1/4開眼したモニター表示MD4を行うように指示し、フロー2へ進む。
なお、図示の通り、フロー1は、警報▲2▼,▲1▼が出力中でない限り、必ずモニター表示MD1〜MD4のいずれかが行われて、フロー2へ進むことを示している。
【0032】
また、モニター表示MD1〜MD4自体は静止画像であるが、警報判定値の変動に合わせて瞼の開眼度も変動するので、あたかも瞬きの動画像を表示しているようにマルチウォーニングすることとなる。
(2) 警報出力を行う動画像表示(集中力低下時)
フロー2では、ステップS27において、警報判定値と警報閾値Ath1とを比較した場合、警報閾値Ath1=平均値×1.3であるので、ステップS10での判定結果が“No”になった場合には、ステップS27での判定結果は必ず“Yes”となる。
【0033】
従って、ステップS28へ進み、警報▲1▼出力フラグK1が“0”であるかを判定し、最初はK1=0であるので、ステップS29において警報▲1▼が出力されるように信号処理部7は表示部8を制御する。
すなわち、この場合にはステップS30で示すように背景が橙色で瞼が1/2開眼した警報▲1▼表示が行われることとなる。
【0034】
この後、警報▲1▼出力フラグK1を“1”にセットし(ステップS31)、タイマt1を“0”にリセットする(ステップS32)。
この後、ステップS33においてタイマt2及びt1は“1”だけインクリメントされ、ステップS34〜S37に進むが、最初は上記と同様にこれらの各ステップをスキップする形になる。
【0035】
そして、ステップS3に戻り、警報判定値を算出した後、ステップS4に進むと、警報▲2▼は出力中ではないので、ステップS4からステップS5に進むが、警報▲1▼はステップS29により出力中であるので、ステップS5からステップS13に進む。
ステップS13においては、タイマt2が閾値T2’をまだ越えていないので、“No”となり、ステップS15に進むが、ここにおいてもタイマt1が閾値T1’を越えていないので、“No”となり、図3のフロー2におけるステップS21に進む。
【0036】
ステップS21において警報判定値が警報閾値Ath2以上でなければ、やはりステップS27に進み、さらにステップS28に進む。このときは前回のステップS31の処理でフラグK1=1にセットされているので、“No”となり、ステップS33にスキップする。なお、このとき警報▲1▼は出力を継続している。
【0037】
ステップS33において、タイマt2,t1がそれぞれ“1”だけインクメントされた結果、ステップS34においてタイマt2が閾値T2(これは上記の閾値T2’よりも大きい)を越えていなければ、ステップS36へ進み、同様にしてタイマt1が閾値T1を越えていなければステップS3に戻ることになる。
【0038】
そして、同様にステップS4からステップS5に進み、さらにステップS13に進んだとき、タイマt2は閾値T2’を越えていなくても、ステップS15においてタイマt1が閾値T1’を越えた状態になっている場合、すなわち警報▲1▼が時間T1’だけ出力を継続したとき、ステップS16により警報▲1▼の出力は停止される。
【0039】
この後、ステップS21からステップS27を経由してステップS28に進むと、今度は警報▲1▼出力フラグK1=1であるので、ステップS33にスキップし、ここでタイマt2,t1を“1”だけインクメントした結果、ステップS34からステップS36に進んだとき、タイマt1が閾値T1を越えていれば、警報▲1▼出力フラグK1が“0”にリセットされる(ステップS37)。
【0040】
すなわち、警報▲1▼に関して言えば、タイマt1が時間T1’だけ出力され、その後T1−T1’の時間は警報▲1▼は出力されない(警報抑制)こととなる。
このようにして、再びステップS3に戻り警報判定値が算出されるが、今度は警報▲1▼及び▲2▼いずれも出力状態にないので、ステップS4からステップS5を経由してステップS6に進む。
【0041】
そして、このときの警報判定値が非常に大きい場合には、ステップS6,S8,S10を経由してステップS12によりモニターMD4が表示されると共に図3のフロー2に移行する。
そして、ステップS21に進むと、今度は警報判定値≧警報閾値Ath2になったとすると、ステップS22に進み、警報▲2▼出力フラグK2=0か否かを判定する。
【0042】
このとき、まだ警報▲2▼出力フラグK2は0であるので、ステップS23に進み、重度の集中力低下を示す警報▲2▼が出力されることになる。この場合の警報▲2▼はステップS24で示すように背景が赤色で且つ瞼が閉じた場合と開いた場合を交互に表示する言わば動画像としてマルチウォーニングされるように信号処理部7は表示部8を制御する。
【0043】
そして、警報▲1▼の場合と同様に警報▲2▼の出力フラグK2も“1”にセットし、且つタイマt2を“0”にリセットしてステップS33に進み、“1”だけインクリメントされた後、最初はステップS34〜S37をスキップしてステップS3へ戻る。そして、今度は警報▲2▼が出力中であるので、ステップS4からステップS13〜S16に進む。
【0044】
このような警報▲2▼の出力状態は、警報▲1▼の場合と同様にステップS13及びS14で規定される閾値T2’の間継続され、閾値T2’になった時点で警報▲2▼出力は停止される(ステップS14)。
これから、ステップS34で判定される閾値T2に至るまでは警報▲2▼出力フラグK2は“1”のまま(警報抑制期間)であるので、ステップS22からステップS23へ進まず、ステップS33に進み、同じステップS34を経由して時間T2を超えたときのみ警報出力フラグK2が“0”にリセットされることになる(ステップS35)。
【0045】
従って、この警報抑制期間の経過後は、ステップS22に進んだときには、更にステップS23に進んで警報▲2▼が出力可能となる。
なお上記の実施例においては、開眼、3/4開眼、1/2開眼、1/4開眼、閉眼の5種類で構成され、それぞれ集中度の低下(危険度の増加)に合わせて表示色が異なるようにしているが、これらを組合せてランダムなタイミングでの瞬きを表現すると、常に同じ表示が出続けている状態とは違った効果があり運転者に更なる注意を喚起することができる。
【0046】
瞬きは、開眼→閉眼→1/2開眼→3/4開眼→開眼の順序で表示し、瞼が閉じるときより開くときにより時間がかかるようにするとより自然になる。
また運転者の集中度の変化に従い、表示を5段階で対応させているが、第5段階の集中度が最低の場合、閉眼のままの表示では注意を喚起できない可能性が高いので、開眼と閉眼の表示を繰り返すことで目立ち易くし、注意の喚起と集中度の喚起に役立てることができる。
【0047】
また、軽度の集中度低下が起こっていると判断した上記の警報▲1▼に関しては、上記のマルチウォーニングの他、リフレッシュランプやリフレッシュエアコンなどを組み合わせた警報出力(例えば10秒間)を行っても良い。この場合、マルチウォーニングは、他の表示が選択されている場合、規定の優先順位に従い割り込みを行えば良い。
【0048】
さらに、深刻な集中度の低下が起こっていると判断した警報▲2▼の場合にも、上記のマルチウォーニングの他、リフレッシュランプ、リフレッシュエアコン、及び警報音声を組み合わせた警報出力を行っても良い。
この場合のマルチウォーニングは、燃料自重計などの他の表示が選択されている場合、規定の優先順位に従って割り込みを行えば良い。また、音声警報の発生内容は、「運転に集中して下さい」又は「ハンドル操作に集中して下さい」、或いはこれに類する内容とすれば良い。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る運転状態監視装置によれば、車両から危険運転に対する警報判定値を求め、この警報判定値に応じて表示部に表示する瞳の瞼の開眼度を変化させるように構成したので、運転者が瞳の画像により直感的に警告を感ずることができ、より安全性を高めることができる。
【0050】
さらに、警報判定値の変動に応じて瞳の瞼の動きが変動するので、運転集中度の変化を運転者に直感的に伝えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る運転状態監視装置の一実施例を示したブロック構成図である。
【図2】本発明に係る運転状態監視装置に用いられる信号処理部で実行されるプログラムのフローチャート1を示した図である。
【図3】本発明に係る運転状態監視装置に用いられる信号処理部で実行されるプログラムのフローチャート2を示した図である。
【図4】図2に示した警報閾値の算出ステップの具体的な内容を示したフローチャート図である。
【図5】本発明に係る運転状態監視装置に用いる移動積分値を説明するための図である。
【符号の説明】
1 主スイッチ
2 車輪
3 車速センサ
4 ステアリングホイール
5 操舵角センサ
6 警報閾値調整スイッチ
7 信号処理部
8 表示部
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving state monitoring apparatus, and more particularly to a driving state monitoring apparatus that detects a driver's arousal level, concentration level, and the like by some method and issues an alarm according to a dangerous driving state such as a drowsy driving.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as the driving condition monitoring device as described above, various types of devices, such as a device that measures the shaking of a steering wheel during driving and determines that the driver is dozing when a certain amount of shaking continues, and issues a warning, etc. A proposal has been made.
[0003]
As a main method of transmitting a warning in such an operation state monitoring device, there are many types that emit a warning sound, but a method of displaying a warning with characters or a graph on an instrument panel inside the vehicle together with the warning sound has been proposed. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-267660 (page 4, FIG. 5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the warning state is displayed in characters or graphs as in the conventional example described above, the driver's awakening degree is low, and in the state where the consciousness is far away, even if such a warning is displayed, it is effective for the driver. There was a problem that there was no.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a driving state monitoring device capable of issuing a warning with a display that is intuitively understandable by a driver.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a driving state monitoring device according to the present invention includes a vehicle behavior detection unit that detects a behavior of a vehicle, a display unit that displays an image simulating a pupil and eyelids, and a behavior of the vehicle. A calculating unit for determining an alarm determination value for dangerous driving, and changing the degree of eye opening of the eyelids displayed on the display unit according to the alarm determination value.
[0008]
That is, in the present invention, the calculation unit first obtains an alarm determination value for dangerous driving from the vehicle behavior detected by the vehicle behavior detection unit. Then, according to this alarm determination value, for example, if the alarm determination value indicates a normal state, the degree of eye opening of the eyelids of the pupil to be displayed on the display unit is an image indicating the normal state, Controls the display unit to change the degree of eye opening of the eyelid according to the degree.
[0009]
In this way, by making the image on the display unit a screen simulating the human pupil, it is possible to present a more effective warning by making it easier for the driver to intuitively understand the dangerous driving.
As the alarm determination value, an average value of the movement integral value of the behavior data of the vehicle can be used.
[0010]
Therefore, the operation unit can input the behavior data of the vehicle as the alarm determination value.
[0011]
Further, the calculation unit has an alarm threshold value which is set in advance or calculated based on the behavior of the vehicle, and when the alarm determination value exceeds the alarm threshold value, the image of the display unit is displayed for a certain period of time. Interrupts can be changed.
Therefore, the more the alarm threshold value is used, the more finely the eyelid opening degree can be displayed, and if the alarm determination value fluctuates continuously, the eyelid opening degree is continuously changed in accordance with this, and the multiple eyelid opening degree is changed. Warning display can be performed.
[0012]
Further, any one of the steering wheel rotation angle detecting means, the yaw direction angular velocity detecting means, the lateral acceleration detecting means, and the traveling locus measuring means can be used as the vehicle behavior detecting section.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of the operating state monitoring device according to the present invention. In this embodiment, the detection of drowsy driving is particularly targeted as dangerous driving.
In the figure, 1 is a main switch for starting the operation of the device, 2 is a vehicle wheel, 3 is a vehicle speed sensor that generates a vehicle speed pulse signal from the rotation of the wheel 2, and 4 is a vehicle behavior detection. Reference numeral 5 denotes a steering angle sensor for detecting a steering angle of the steering wheel 4, and reference numeral 6 denotes an alarm threshold adjustment switch for manually adjusting an alarm threshold.
[0014]
Reference numeral 7 denotes a signal processing unit (ECU) which is operated by the main switch 1, receives respective pulse signals from the vehicle speed sensor 3 and the steering angle sensor 5, and adjusts an alarm threshold described later by an alarm threshold adjustment switch 6. Reference numeral 8 denotes a display unit for displaying an image simulating a human pupil by inputting a result of the arithmetic processing by the signal processing unit 7, and preferably a display panel such as an instrument panel or a windshield which is "a position that is easy for the driver to recognize. Is set up.
[0015]
In addition, as the vehicle behavior detecting unit, a yaw direction angular velocity sensor of the vehicle, a lateral acceleration sensor of the vehicle, or a running locus measuring unit may be used. However, in this embodiment, the steering angle is representative. Using a sensor.
FIGS. 2 to 4 show flowcharts of control programs stored and executed in the signal processing unit 7 shown in FIG. 1. Hereinafter, the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to these flowcharts. Will be described.
[0016]
First, when the signal processing unit 7 is turned on by the main switch 1, the signal processing unit 7 inputs output data of the steering angle sensor 5 as vehicle behavior detection data (step S1 in FIG. 2). Then, the alarm thresholds Ath1 and Ath2 are calculated based on the vehicle behavior detection data thus input (step S2).
[0017]
The calculation of the alarm threshold has been conventionally proposed in various ways, and will be described below as an example with reference to FIG. 4 showing the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-227489 by the present applicant.
First, the signal processing unit 7 receives an output signal of the vehicle speed sensor 3 (step S40), and determines whether or not a state in which the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed has continued for a predetermined time (step S41). This is a step of checking whether or not the vehicle speed is stable, and an accurate threshold value cannot be obtained until the vehicle speed is stabilized after the vehicle starts.
[0018]
Next, a timer t ′ and a variable n described later are reset (step S43), and thereafter, an output signal of the steering angle sensor 5 is input (step S44).
The steering angle input in this manner is subjected to a smoothing process for obtaining a desired frequency component signal using a band-pass filter or the like (step S45). This is to obtain a frequency component for detecting a drowsy driving in the present embodiment.
[0019]
The moving integration process is performed on the data extracted by the smoothing process (step S46). This moving integration process itself is a well-known method, and the normal integration range is performed without overlapping at regular intervals as shown in FIG. 5A, but the moving integration processing shown in FIG. In this case, the integration is performed in such a manner that the integration ranges overlap for the same time.
[0020]
The moving integral value An thus obtained is stored in the signal processing unit 7 (step S47), and it is determined whether or not the timer t 'has exceeded a certain learning time TL (step S48). Does not exceed the learning time TL , the timer t 'is incremented by "1" and the variable n is also incremented by "1" (step S49), and the process returns to step S44.
[0021]
If the processing of steps S44 to S47 is continued in this way, the threshold value Ath is calculated when the timer t 'exceeds the learning time TL as a result of executing the movement integration times shown in FIG. Step S50).
Here, the threshold value Ath can be obtained by summing the moving integral value An obtained in step S47 for the learning time TL , obtaining the average value, and further multiplying the average value by a constant coefficient.
[0022]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, two threshold values are prepared, and the alarm threshold value Ath1 = the average value × 1.3, and the alarm threshold value Ath2 = the average value × 1.6. The coefficients 1.3 (= 1.6 × 0.85) and 1.6 can be manually adjusted by the alarm threshold adjustment switch 6 shown in FIG. In addition, these alarm thresholds may be constant values separately obtained in advance through experiments or the like.
[0023]
After determining the alarm thresholds Ath1 and Ath2 in this way, an alarm determination value is calculated (step S3).
This alarm determination value is constantly obtained from the latest one. However, since the average value has already been obtained when step S2 is executed, this average value may be used at first in step S3.
[0024]
The following steps can be roughly divided into (1) a monitor display using a still image and (2) a moving image display accompanied by an alarm output, and each will be described below.
(1) Still image monitor display (when normal or slight decrease in concentration)
The signal processing unit 7 first determines whether or not an alarm (2) or (1) described later is being output (steps S4 and S5). This is because, when the alarm (2) or (1) is being output, the monitor display by the still image in step S6 and thereafter is not executed. The reason why the alarm (2) is checked before the alarm (1) is that the alarm (2) has a higher degree of danger.
[0025]
If it is determined in these steps S4 and S5 that the determination result is “No”, the process proceeds to step S6, where the alarm determination value calculated in step S3 is set to the above-mentioned alarm threshold value Ath2 (average value × 1). .6) multiplied by 0.7 (average value × 1.6 × 0.7 ≒ average value × 1.1) or less.
[0026]
This is the lowest value to be compared with the alarm threshold value Ath2. As a result, if "Yes", the current operation state is considered to be normal. Then, the monitor display MD1 with the green background and the eyelid opened as shown in step S7 is performed, and thereafter, the process proceeds to the flow 2 shown in FIG.
[0027]
In the flow 2, in step S21, the alarm determination value is naturally "No" because it is not larger than the alarm threshold value Ath2. In step S27, the alarm determination value is also the alarm threshold value Ath1 (= average value x 1.3). Since it is not larger, "No" is obtained, and the process proceeds to step S30.
[0028]
In step S33, the timers t2 and t1 are each incremented by "1", and the process returns to step S3 in FIG. 2 via steps S34 to S37.
In step S3, the newest alarm determination value at this point is calculated, and the process proceeds to step S6 through steps S4 and S5 in the same manner.
[0029]
In this step S6, if the alarm judgment value is larger than the alarm threshold value Ath2 × 0.7, the result is “No”, and in step S8, the alarm judgment value is compared with the alarm threshold value Ath2 × 0.8. .
As a result, when it is determined that the alarm determination value ≦ the alarm threshold value Ath2 × 0.8, the result is “Yes”, and in step S9, the monitor display MD2 (green with a slight decrease in concentration) with a green background and 3/4 open eyelids ) Is performed, and the process proceeds to the flow 2 in FIG. 3 to skip each step and return to the step S3 as in the case of the step S7.
[0030]
If it is determined that the alarm determination value calculated in step S3 is larger than the alarm threshold value Ath2 × 0.8, the result is “No”, and the process proceeds from step S8 to step S10. Ath2 × 0.9 is compared.
When it is determined in step S10 that the alarm determination value ≦ the alarm threshold value Ath2 × 0.9, the result is “Yes”, and the monitor display MD3 with the green background and the eyelid 1 / opened is displayed on the display unit 8 again. Then, the process returns to step S3 while skipping each step in the flow 2 of FIG. 3 as described above.
[0031]
Then, when it is determined that the alarm determination value has exceeded the alarm threshold value Ath2 × 0.9, the signal processing unit 7 displays on the display unit 8 a monitor display in which the background is orange and the eyelids are 1 / opened in step S12. It instructs to perform MD4 and proceeds to flow 2.
As shown, the flow 1 indicates that any one of the monitor displays MD1 to MD4 is performed and the process proceeds to the flow 2 unless the alarms (2) and (1) are being output.
[0032]
Further, although the monitor displays MD1 to MD4 themselves are still images, the degree of eye opening of the eyelids fluctuates in accordance with the fluctuation of the alarm determination value, so that multi-warning is performed as if a blinking moving image is displayed. .
(2) Moving image display for alarm output (when concentration is low)
In flow 2, when the alarm determination value is compared with the alarm threshold value Ath1 in step S27, the alarm threshold value Ath1 = the average value × 1.3. Therefore, when the determination result in step S10 is “No”, Means that the determination result in step S27 is always "Yes".
[0033]
Therefore, the process proceeds to step S28, where it is determined whether or not the alarm (1) output flag K1 is "0". Since K1 is initially 0, the signal processing unit is configured to output the alarm (1) in step S29. 7 controls the display unit 8.
That is, in this case, as shown in step S30, an alarm (1) is displayed in which the background is orange and the eyelids are 1 / opened.
[0034]
Thereafter, the alarm (1) output flag K1 is set to "1" (step S31), and the timer t1 is reset to "0" (step S32).
Thereafter, in step S33, the timers t2 and t1 are incremented by "1", and the process proceeds to steps S34 to S37. At first, each of these steps is skipped as described above.
[0035]
Then, returning to step S3, after calculating the alarm determination value, the process proceeds to step S4. Since the alarm (2) is not being output, the process proceeds from step S4 to step S5, but the alarm (1) is output in step S29. Since it is in the middle, the process proceeds from step S5 to step S13.
In step S13, since the timer t2 has not exceeded the threshold value T2 ', the result is "No", and the process proceeds to step S15. However, also in this case, since the timer t1 has not exceeded the threshold value T1', the result is "No". The process proceeds to Step S21 in Flow 2 of Step 3.
[0036]
If the alarm determination value is not equal to or greater than the alarm threshold value Ath2 in step S21, the process also proceeds to step S27, and further proceeds to step S28. At this time, since the flag K1 has been set to 1 in the previous process of step S31, the result is "No", and the process skips to step S33. At this time, the alarm (1) keeps outputting.
[0037]
If it is determined in step S33 that the timers t2 and t1 have each been incremented by "1", and if the timer t2 has not exceeded the threshold T2 (which is larger than the threshold T2 ') in step S34, the process proceeds to step S36. Similarly, if the timer t1 does not exceed the threshold T1, the process returns to step S3.
[0038]
Then, similarly, when the process proceeds from step S4 to step S5 and further proceeds to step S13, even if the timer t2 does not exceed the threshold T2 ', the timer t1 has exceeded the threshold T1' in step S15. In this case, that is, when the alarm (1) continues to output for the time T1 ', the output of the alarm (1) is stopped in step S16.
[0039]
Thereafter, when the process proceeds from step S21 to step S28 via step S27, the alarm {circle around (1)} output flag K1 is set to 1, so the process skips to step S33 and sets the timers t2 and t1 to "1". As a result of the increment, when the process proceeds from step S34 to step S36, if the timer t1 exceeds the threshold value T1, the alarm (1) output flag K1 is reset to "0" (step S37).
[0040]
That is, regarding the alarm (1), the timer t1 is output only for the time T1 ', and thereafter, the alarm (1) is not output (alarm suppression) for the time T1-T1'.
In this way, the process returns to step S3 again to calculate the alarm determination value. However, since neither of the alarms (1) and (2) is in the output state, the process proceeds from step S4 to step S6 via step S5. .
[0041]
If the alarm determination value at this time is extremely large, the monitor MD4 is displayed in step S12 via steps S6, S8, and S10, and the flow shifts to flow 2 in FIG.
Then, proceeding to step S21, assuming that the alarm determination value ≧ the alarm threshold value Ath2, the process proceeds to step S22 to determine whether or not the alarm (2) output flag K2 = 0.
[0042]
At this time, since the alarm (2) output flag K2 is still 0, the process proceeds to step S23, and an alarm (2) indicating a severe decrease in concentration is output. The alarm (2) in this case is such that the signal processing unit 7 displays the display unit so that the background is red and the eyelids are closed and opened alternately as shown in step S24, so that a multi-warning is performed as a moving image. 8 is controlled.
[0043]
Then, similarly to the case of the alarm (1), the output flag K2 of the alarm (2) is also set to "1", the timer t2 is reset to "0", and the process proceeds to step S33, where the value is incremented by "1". Thereafter, initially, steps S34 to S37 are skipped and the process returns to step S3. Then, since the alarm (2) is being output, the process proceeds from step S4 to steps S13 to S16.
[0044]
The output state of the alarm (2) is continued for the threshold value T2 'defined in steps S13 and S14, similarly to the case of the alarm (1), and when the threshold value T2' is reached, the output of the alarm (2) is performed. Is stopped (step S14).
From this, the alarm (2) output flag K2 remains "1" (alarm suppression period) until the threshold value T2 determined in step S34 is reached, so that the process does not proceed from step S22 to step S23, but proceeds to step S33. Only when the time T2 has passed through the same step S34, the alarm output flag K2 is reset to "0" (step S35).
[0045]
Therefore, after the elapse of the alarm suppression period, when the process proceeds to step S22, the process further proceeds to step S23, and the alarm (2) can be output.
In the above-described embodiment, five types of eyes are opened, 3/4 opened, 1/2 opened, 1/4 opened, and closed, and the display color is adjusted according to the decrease in the degree of concentration (increase in risk). Although they are different, when these are combined to express blinks at random timing, the effect is different from a state in which the same display is constantly displayed, and the driver can be further alerted.
[0046]
Blinks are displayed in the order of opening the eyes, closing the eyes, 1/2 opening the eyes, 3/4 opening the eyes, and opening the eyes, and it becomes more natural if the eyelids take longer to open than to close.
In addition, according to the change in the driver's degree of concentration, the display is made to correspond to five levels. However, when the degree of concentration in the fifth level is the lowest, it is highly likely that the display with the closed eyes cannot call attention. By repeating the display of the closed eyes, the display can be made more conspicuous, and can be used for raising the attention and raising the concentration.
[0047]
In addition, regarding the above-mentioned alarm (1) which is determined to have caused a slight decrease in the degree of concentration, in addition to the above-mentioned multi-warning, an alarm output (for example, 10 seconds) combining a refresh lamp, a refresh air conditioner, and the like is performed. good. In this case, in the multi-warning, when another display is selected, an interrupt may be performed in accordance with a prescribed priority.
[0048]
Further, in the case of the alarm (2) in which it is determined that a serious decrease in the degree of concentration has occurred, an alarm output combining a refresh lamp, a refresh air conditioner, and an alarm sound may be performed in addition to the multi-warning. .
In this case, the multi-warning may be performed according to a specified priority when another display such as a fuel weight meter is selected. The content of the sound alarm may be "concentrate on driving" or "concentrate on operating the steering wheel" or a similar content.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the driving state monitoring device of the present invention, an alarm determination value for dangerous driving is obtained from the vehicle, and the degree of eye opening of the pupil of the pupil displayed on the display unit is changed according to the alarm determination value. Therefore, the driver can intuitively sense the warning from the image of the pupil, and the safety can be further improved.
[0050]
Furthermore, since the movement of the eyelids of the pupil changes in accordance with the change in the alarm determination value, it is possible to intuitively inform the driver of the change in the degree of driving concentration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an operating state monitoring device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a flowchart 1 of a program executed by a signal processing unit used in the operation state monitoring device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a flowchart 2 of a program executed by a signal processing unit used in the operating state monitoring device according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the specific contents of an alarm threshold calculation step shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram for explaining a moving integral value used in the operating state monitoring device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main switch 2 Wheel 3 Vehicle speed sensor 4 Steering wheel 5 Steering angle sensor 6 Alarm threshold adjustment switch 7 Signal processing unit 8 In the drawing, the same symbols indicate the same or corresponding parts.

Claims (4)

車両の挙動を検出する車両挙動検出部と、
瞳とその瞼を模擬した画像を表示する表示部と、
該車両の挙動から危険運転に対する警報判定値を求め、該警報判定値に応じて該表示部に表示された該瞼の開眼度を変化させる演算部と、
を備えたことを特徴とする運転状態監視装置。
A vehicle behavior detector that detects the behavior of the vehicle;
A display unit for displaying an image simulating the pupil and its eyelids,
A calculating unit that obtains an alarm determination value for dangerous driving from the behavior of the vehicle, and changes the degree of eye opening of the eyelids displayed on the display unit according to the alarm determination value;
An operating condition monitoring device comprising:
請求項1において、
該警報判定値が、該車両の挙動データの移動積分値の平均値であることを特徴とした運転状態監視装置。
In claim 1,
A driving state monitoring device, wherein the alarm determination value is an average value of a moving integral value of behavior data of the vehicle.
請求項1において、
該演算部は、予め設定されている、若しくは車両の挙動を基に算出される警報閾値を有し、該警報判定値が該警報閾値を超えたときには、一定時間該表示部の画像を割り込み変化させることを特徴とした運転状態監視装置。
In claim 1,
The arithmetic unit has an alarm threshold that is set in advance or calculated based on the behavior of the vehicle. When the alarm determination value exceeds the alarm threshold, the image on the display unit is interrupted for a certain period of time. An operating state monitoring device characterized in that the operating state is monitored.
請求項1から3のいずれか一つにおいて、
該車両挙動検出部が、ステアリングホイールの回転角検出手段、車両のヨー方向角速度検出手段、横加速度検出手段、及び走行軌跡測定手段のいずれかであることを特徴とした運転状態監視装置。
In any one of claims 1 to 3,
The driving state monitoring device, wherein the vehicle behavior detecting unit is any one of a steering wheel rotation angle detecting unit, a vehicle yaw direction angular velocity detecting unit, a lateral acceleration detecting unit, and a traveling locus measuring unit.
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