JP2005158077A - 車両の運転者による不注意を識別する方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、車両の、特に自動車の運転者が注意を払っていない時を識別する方法、及びコンピュータプログラムに関する。このような方法が、基本的に、先行技術より知られている。先行技術に開示されている方法は、実際のところ、車両内のステアリング角を評価するが、任意のハンドル静止段階を検出し、次いで、ハンドル静止段階を識別した際に、運転者が不注意な状態であることを推論するに過ぎない。運転者による不注意の存在に関して、より信頼性の高い報告を行うことができるようにするために、本発明は、ハンドル静止段階に加えて、ハンドル静止段階に続くハンドル動作も観測することを提案する。
最後に、発見されたハンドル静止段階の程度及びハンドル動作の程度が互いに論理的に連係され、次いで、この論理演算の結果が、運転者の不注意の重大度についての測度として使用される。
【選択図】 図1
Description
ステアリング角の分散を単に形成することにより、ハンドル動作の程度を計算しても、それは、単に運転者の一時のハンドル操作を表すだけである。しかし、不注意が存在することについて、信頼性の高い報告を行うためには、実際には、一定時間に渡るハンドル操作の変化を考慮することも重要である。本発明によれば、この態様は、分散比を形成する際に、互いに対して時間間隔Δtずれている異なる時間の、運転者の個々のハンドル動作を表す、2つのステアリング角の分散を含めることによって勘案される。
第1の例示的実施形態とは異なり、第2の例示的実施形態においては、運転者の不注意を評価するために、本質的にわずかなパラメータしか使用しない。したがって、それ程メモリ集約しなくてもよい。さらに、かなり単純なアルゴリズムを使用するので、より容易に処理することができ、リアルタイムで実施することができる。したがって、全般的に、車両内で実際に使用するのに極めて好適である。
図3aに示されている第1の例示的実施形態においては、開始ステップS0に続いて、まず、車両のステアリングホイールのハンドル動作を検出する。つまり、ステアリング角xの形態で、運転者のハンドル操作を検出する(方法ステップS1)。次いで、第2のステップS2で、ハンドル静止段階LR(図2参照)が、検出されたステアリング角xに基づいて識別される。ステップS2で、分散比vv(x、t1)が、第1のステアリング角に対する第2のステアリング角の比として、同様に計算される。この場合、早い時間t1−Δtにおける第1のステアリング角の分散v(x、t1−Δt)は、以下の数式(1)を用いて計算される。
x(t1−Δt)は、時間t1−Δtにおけるステアリング角xを表し、
Δtは、サンプリング間隔の倍数を表し、
Tは、観測時間窓を表し、
t1−Δtは、観測時間を表し、
varは、数学的な分散関数を表す。
P(U1)は、車両を運転中の運転者による不注意の確率を表し、
U1は、第1の指示子(ステアリング角:n=1)を用いて検出された不注意事象を表し、
Sは、閾値を表す。
S’(t)=OT 1・B1 (5)、
ここで、
OT n=1は、第1の確率ベクトルの転置を表し、
B1は、指数1で表されている、運転の不注意について検出された指示子についてのマトリックスBを表す。
nは、運転者による不注意についてのn番目の指示子を表し、
knは、ベクトルOnのk番目の要素、又は指示子nについてのk番目の程度レベルを表し、
OT nは、確率ベクトルの転置を表し、
Bnは、個々の予め定められた疲労レベルと指示子nで示された不注意の事象との間の、条件付き確率のマトリックスを表し、
Nは、使用される指示子の数を表す。
S’’’(t1)=S’’(t1)・A・S’’’(t1−1) (7)、
ここで、
S’’(t1)は、前の時間間隔において判断された、最も可能性の高い疲労レベルを考慮していない、精確な疲労ベクトルS’’を表し、
Aは、最も直近の時間間隔における疲労レベルと現在の疲労レベルとの間の条件付き確率のマトリックスを表し、
S’’’(t1−1)は、時間帯t1−1における、精確な疲労ベクトルS’’’を表す。
本発明による方法の第2の例示的実施形態は、実際のところ、基本的に第1の例示的実施形態とは独立したものであるが、第1の例示的実施形態の個々の方法ステップと同一の個々の方法ステップを有する。第1の例示的実施形態と第2の例示的実施形態との間の1つの基本的な相違点は、第1の例示的実施形態においては、ハンドル動作LAの識別、及びハンドル静止段階の程度とハンドル動作の程度との間の、論理演算結果の計算が、分散比の計算の形態において一致することである。これに対して、第2の例示的実施形態においては、ハンドル静止段階LRだけでなく、その後のハンドル動作LA、及びこれらの2段階の程度についての本発明による論理的な連係も、それぞれ、別個の方法ステップとして、別個に実施することができるという利点を有する。これについては、図3a、図3b、及び図3cを参照しながら、以下の文中で、より詳細に記載する。
110 ステアリング角センサ
112 マイクロフォン
114 カメラ
120 制御装置
122 コンピュータプログラム
130 警告装置
Claims (15)
- 車両の運転者が注意を払っていない時を識別する方法であって、
ステアリング角xの形態で、前記車両のステアリングホイールの動きを検出する工程(方法ステップS1)と、
前記検出されたステアリング角及び/又はその変化率を評価することにより、ハンドル静止段階を識別し、前記ハンドル静止段階の程度の大きさを判断する工程と、
前記ステアリング角の前記変化率を評価することにより、前記ハンドル静止段階に続くハンドル動作を識別し、前記ハンドル動作の程度の大きさを判断する工程と、
前記ハンドル静止段階の程度と前記ハンドル動作の程度との間の連係の結果を、評価することにより、前記車両を運転中の前記運転者による不注意の重大度についての測度を判断する工程と、を含み、
前記ハンドル静止段階の程度が、前記ステアリング角が予め定められたステアリング角の範囲(Δx)内に留まっている時間帯であると判断される方法であって、
前のハンドル静止段階に続く前記ハンドル動作の程度が、次いで発生する前記ステアリング角の最大勾配の形態で判断され、
時間t1での、前記ハンドル静止段階の程度と前記ハンドル動作の程度との間の前記連係が、多次元演算子を用いて行われ、前記時間帯の形態にある前記ハンドル静止段階の程度が、予め定められた最小の時間帯より大きく、前記ステアリング角の最大勾配が、予め定められた勾配の閾値を超える場合にのみ行われる方法。 - 前記ステアリング角の範囲が、前記車両の現在の速度に基づいて予め定められる請求項1に記載の方法。
- 前記多次元演算子が、特性曲線である、重み関数又は論理関数を表す請求項1あるいは2に記載の方法。
- 前記多次元演算子が、前記車両の速度及び/又は前記車両の前記運転者の運転スタイルの動力学に基づいて、定められる請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- その後のステップ(方法ステップS3)で、論理演算の結果が、シグモイド関数を用いて、前記多次元演算子の形態で、時間t1での前記車両を運転中の前記運転者による不注意を表す、0〜100%の間の確率値P(U1)に表示される請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記運転者の疲労を評価するために、
第1の確率ベクトルOn=1を判断する工程をさらに含み、前記第1の確率ベクトルの要素On=1、k1が、それぞれ、個々の、予め定められて選択された程度レベルk1(k1∈{1・・・K1})において発生する確率値P(U1)についての、確率値P(O1、k1)を表し(方法ステップS4)、
さらに、疲労確率ベクトルS’を判断する工程を含み、前記疲労確率ベクトルの要素が、それぞれ、数式(5)
S’(t)=OT 1・B1; (5)
(ここで、
OT 1は、第1の確率ベクトルの転置を表し、
B1は、指示子n=1によって表された、運転の不注意に対して、予め定められた条件付き確率を表すマトリックスBを表し、
K1は、指示子n=1のための程度レベルの数を表す)
を用いて、個々の、予め定められて好適に選択された疲労レベルに関連付けられた、前記車両を運転中の前記運転者による前記検出された不注意の確率P(疲労レベル)を表す請求項5に記載の方法。 - さらなる確率ベクトルOn=2・・・On=Nを判断する工程をさらに含み、前記さらなる確率ベクトルの要素On、kn(kn=1・・・Kn)が、それぞれ、不注意の指示子について個々に予め定められた、個々の程度レベルknにおいて、運転の不注意n=1、特に瞼を閉じる動作n=2又は反応時間n=3に加えて、前記運転者のための他の不注意の指示子n=2・・・Nについて発生する前記確率値P(Un)についての、確率P(On、kn)を表し、さらに、
次いで、疲労確率ベクトルS’’が、方法ステップS6で、数式(6)
Nは、運転者による不注意のためのn番目の指示子を表し、
OT nは、前記さらなる確率ベクトルの転置を表し、
Bnは、前記指示子nのためのマトリックスBを表し、
Nは、指示子の数を表す)
を用いて計算される工程を含む請求項6に記載の方法。 - 前記疲労確率ベクトルS’’’(t−1)を格納することと、
数式(7)
S’’’(t)=S’’(t)・A・S’’’(t−1)、 (7)
(ここで、
Aは、最後の時間工程からの疲労レベルと現在の疲労レベルとの間の条件付き確率のマトリックスを表す)
を用いて、精確な疲労確率ベクトルS’’’(t)を計算すること(方法ステップS7)と、を含む請求項6あるいは7に記載の方法。 - 前記運転者による、運転の不注意及び不注意についての任意のさらなる指示子に加えて、前記方法はまた、前記運転者が会話しているか又は制御要素を使用している、たとえば前記車両内のラジオ又はダッシュボードの小物入れを操作しているかどうかを判断し、前記検出された事象を確率モデルを用いて評価して、該確率についての報告を行うことができ、したがって、前記会話又は前記制御動作に基づいて、前記運転者が注意散漫となっており、観測された不注意の原因である前記運転者の疲労の確率を想定することができる請求項7あるいは8に記載の方法。
- 論理演算が、予め定められた測定時間間隔中の異なる時間ti(i=1−I)に行われる工程と、
時間tiに関係する論理演算の結果が、それぞれ時間tiに関係する、前記車両の運転状況又は前記運転者の現在の注意散漫を表す、関連付けられた重み係数と共に、それぞれ格納される工程と、
論理演算の重み付けされた結果が、前記測定時間間隔中に格納された結果を、それらに関連付けられた重み係数を勘案して、数学的に、平均化することによって計算される工程とを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 24時間周期で影響を与える因子及び/又は走行を開始してからの時間を勘案して、重み係数が計算される請求項10に記載の方法。
- 好ましくは重み付けされた結果が、予め定められた閾値を超えた時に、前記車両の前記運転者に、情報、特に可聴又は可視警告メッセージを出力することを含む請求項10あるいは11に記載の方法。
- 車両の運転者による不注意を識別するためのコントローラのためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム(122)であって、
前記プログラムコードが、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するよう設計されたコンピュータプログラム。 - 請求項13に記載の前記コンピュータプログラムを有するデータ記憶媒体。
- 車両の運転者による不注意を識別するためのコントローラ(100)であって、
前記車両の現在のステアリング角を検出するためのステアリング角センサ(110)と、
前記検出されたステアリング角に応答して、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するための制御装置(120)、好ましくはマイクロコントローラと、
前記方法を実施している場合に、不注意、特に運転者の疲労が発見された時に、前記運転者に聴覚的及び/又は視覚的な警告情報を出力するための警告装置(130)とを備えたコントローラ。
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