JP2008223879A - 居眠り警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の居眠りを検知したときに、周囲の交通の流れを可能な限り乱さずに運転者を覚醒させる居眠り警報装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
この居眠り警報装置は、複数の変速段を有する変速機と、この変速機の変速制御を行うドライブトレインＥＣＵ１５と、車速を定速制御する定速制御装置１４とを備える車両に搭載される。居眠り警報ＥＣＵ１１は、運転者の居眠り状態を検知するドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づいて運転者が居眠り状態であると判定すると、ドライブトレインＥＣＵ１５に変速段をダウンシフトさせ、定速制御装置１４に車速を定速制御させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転者の居眠りを検知し、警報を行う居眠り警報装置に関する。

従来より、車両の運行上の安全性を向上させるため、運転者の居眠りを防止するための様々な手法が用いられている。例えば、単調な運転状態が続く場合には、運転者の心身的要因によっては居眠り状態が生じかねない。このような居眠りに対して様々な対策手法が検討されている。例えば、運転者の居眠り状態を検知すると、車両の変速機をダウンシフト又はアップシフトさせ、これを繰り返すことにより車両を揺動させて運転者を覚醒させる手法があった（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１６２１７３号公報

ところで、走行中にダウンシフト又はアップシフトを繰り返し行うと、車速が変動し、周囲の交通の流れを乱す可能性がある。

本発明は、運転者の居眠りを検知したときに、周囲の交通の流れを可能な限り乱さずに運転者に覚醒を促すことのできる居眠り警報装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面の居眠り警報装置は、複数の変速段を有する変速機の変速制御を行う変速制御手段と、車速を定速制御する定速制御手段とを備える車両に搭載される居眠り警報装置であって、運転者の居眠り状態を検知する居眠り検知手段と、前記居眠り検知手段の検知結果に基づいて運転者が居眠り状態であると判定すると、前記変速制御手段に変速段をダウンシフトさせ、前記定速制御手段に車速を定速制御させる制御手段とを含む。

また、前記定速制御手段は、ダウンシフトの前後で車速が一定になるように定速制御を行ってもよい。

また、前記制御手段は、運転者のブレーキ操作、アクセル操作又はシフト操作を検知可能に構成されており、前記定速制御手段による定速制御中に、運転者のブレーキ操作、アクセル操作又はシフト操作のうちの少なくとも一つの操作を検知すると、前記定速制御手段による定速制御を終了させてもよい。

また、前記制御手段は、前記居眠り検知手段の検知結果に基づいて運転者が居眠りしていないと判定すると、前記定速制御手段による定速制御を終了させてもよい。

また、前記制御手段は、前記居眠り状態の判定を繰り返し実行し、所定回数連続して居眠り状態と判定すると、前記変速制御手段に可能な限り低い変速段にダウンシフトさせてもよい。

また、前記制御装置は、前記変速制御手段に可能な限り低い変速段にダウンシフトさせる前に、前記変速制御手段に変速段を最上段にアップシフトさせてもよい。

本発明によれば、周囲の交通の流れを可能な限り乱さずにダウンシフトにより動力源を含む駆動系の音を増大させることで運転者に覚醒を促すことのできる居眠り警報装置を提供できるという特有の効果が得られる。

以下、本発明の居眠り警報装置を適用した実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態の居眠り警報装置の構成を示す図である。この居眠り警報装置は、居眠り警報ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０を備える。この居眠り警報ＥＣＵ１０には、エンジン制御装置１１、ドライバモニタカメラ１２、ブレーキペダル踏込センサ１３、定速制御装置１４及びドライブトレインＥＣＵ１５が接続されている。

エンジン制御装置１１は、図示しない車両のエンジンを制御する装置であり、このエンジン制御装置１１には、エンジンに供給する混合気の量を電子的に調節する電子スロットル１７が接続されている。

ドライバモニタカメラ１２は、例えば、車室内のステアリングコラム上に配設され、運転者の顔画像を撮影するＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラで構成される。居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２によって撮影された顔画像を画像分析することにより、運転者の目が開いているか（開眼）、又は、閉じているか（閉眼）を判定できるように構成される。この判定によって運転者の居眠り状態が検知される。

ブレーキペダル踏込センサ１３は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みを検知するセンサである。例えば、ブレーキランプの点灯用に用いられるセンサであってもよい。

定速制御装置１４は、車両の速度を運転者によって設定された目標速度に維持するように制御を行う装置であり、いわゆるクルーズコントロール装置で構成されてもよい。このクルーズコントロール装置は、例えば、車両が登坂路に差し掛かったときに、現在の車速を維持するために駆動力を増大させる目的で自動的に変速段をダウンシフトしたり、ミリ波レーダ等により先行車両との車間距離を検出し、先行車両に所定の車間距離で追従制御を行うように構成されてもよい。

ドライブトレインＥＣＵ１５は、車両の変速機の変速段を制御するＥＣＵである。このドライブトレインＥＣＵ１５には、トランスミッションアクチュエータ１８が接続される。トランスミッションアクチュエータ１８は、ドライブトレインＥＣＵ１５からの変速指令に従い、変速段をダウンシフト又はアップシフトさせるアクチュエータである。

ここで、変速機は複数の変速段を有するものであればよく、例えば、（１）トルクコンバータを有し、自動変速が可能ないわゆるオートマチックトランスミッション（自動変速機）、（２）変速比を無段階に調節可能な無段変速機、あるいは、（３）クラッチ操作及び変速操作をアクチュエータで自動的に行うことのできる変速機のいずれであってもよい。ただし、無段変速機の場合は、複数の変速比に維持可能に構成されているものが好ましい。

車速センサ１６は、例えば、車軸の回転に伴って発生されるパルスを検知するセンサで構成される。

なお、図１に示す居眠り警報ＥＣＵ１０、エンジン制御装置１１及びドライブトレインＥＣＵ１５は、図示しないバスを介してＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを中心として構成される。

図２は、実施の形態の居眠り警報装置における処理手順を示す図である。この処理は、居眠り警報ＥＣＵ１０によって実行される処理である。なお、以下の処理は、車両の走行中に行われるものであり、また、一般的に居眠り運転は、ある車速で定常走行している場合に発生しうる場合が多いと考えられる。このため、前提条件として、車両がある程度の速度で走行しており、変速機の変速段が最上段にあるものとする。変速機は、例示的に、６速オートマチックトランスミッションであることとする。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づき、運転者が居眠り状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、上述したようにドライバモニタカメラ１２によって撮影される運転者の顔画像を認識し、開眼状態又は閉眼状態のいずれであるかを判定することによって行われる。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ステップＳ１において運転者が居眠り状態であると判定した場合は、変速段を１段ダウンシフトさせる指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、そのときの車速を目標値として定速制御を行わせる指令を定速制御装置１４に伝送する（ステップＳ２）。

これにより、ドライブトレインＥＣＵ１５によってトランスミッションアクチュエータ１８の動作が制御され、変速段が１段ダウンシフトされる。また、定速制御装置１４から定速制御指令を受けたエンジン制御装置１１によって電子スロットル１７の開閉制御が行われ、車速が一定に保持される。

このような制御を行うのは、ドライブトレインの駆動音やエンジン音をダウンシフトによって増大させることにより、居眠り状態にある運転者の覚醒を促すためである。また、ダウンシフトするとエンジンブレーキが増強されて車速が低下しやすくなるので、定速制御装置１４を作動させて定速制御を実行させることにより、周囲の交通の流れを乱さないようにするためである。

次いで、居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づき、運転者が居眠り状態であるか否かを判定する（ステップＳ３）。この処理は、上述のステップＳ１の処理と同一の処理である。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ステップＳ３において運転者が居眠り状態であると判定した場合は、変速段を１段ダウンシフトさせる指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、そのときの車速を目標値として定速制御を行わせる指令を定速制御装置１４に伝送する（ステップＳ４）。これは、上述のステップＳ２と同一の処理である。

これにより、ドライブトレインＥＣＵ１５によってトランスミッションアクチュエータ１８の動作が制御され、変速段がさらに１段ダウンシフトされる。この結果、ドライブトレインの発生音とエンジン音が増大される。また、定速制御装置１４から定速制御指令を受けたエンジン制御装置１１によって電子スロットル１７の開閉制御が行われ、車速が一定に保持される。なお、このようにステップＳ２に続いて、さらにもう１段ダウンシフトを行うことによって運転者に覚醒を促すのは、眠気が比較的弱い場合はステップＳ２による覚醒の催促だけで運転者が正常な状態に復帰する可能性が高いが、運転者がより強い眠気に見まわれている場合には、ステップＳ２の１回だけでは不十分な可能性があるので、段階的に覚醒を促すためである。

次いで、居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づき、運転者が居眠り状態であるか否かを判定する（ステップＳ５）。この処理は、上述のステップＳ１及びＳ３の処理と同一の処理である。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ステップＳ５において運転者が居眠り状態であると判定した場合は、変速段を維持する指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、そのときの車速を目標値として定速制御を行わせる指令を定速制御装置１４に伝送する（ステップＳ６）。

これにより、ドライブトレインＥＣＵ１５によって変速段が維持され、また、定速制御装置１４から定速制御指令を受けたエンジン制御装置１１によって電子スロットル１７の開閉制御が行われ、車速が一定に保持される。

次いで、居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づき、運転者が居眠り状態であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この処理は、上述のステップＳ１、Ｓ３及びＳ５の処理と同一の処理である。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ステップＳ７において運転者が居眠り状態であると判定した場合は、変速段を最上段にアップシフトしてから、現在の車速において可能な限り低い変速段にダウンシフトする指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、そのときの車速を目標値として定速制御を行わせる指令を定速制御装置１４に伝送する（ステップＳ８）。

これにより、ドライブトレインＥＣＵ１５によって変速段が最上段にアップシフトされてから、可能な限り低い変速段まで一気にダウンシフトされる。これにより、ドライブトレインの発生音とエンジン音が急激に増大されるため、より効果的に覚醒を促すことができる。なお、定速制御装置１４から定速制御指令を受けたエンジン制御装置１１によって電子スロットル１７の開閉制御が行われ、車速は一定に保持される。

次いで、居眠り警報ＥＣＵ１０は、ドライバモニタカメラ１２の検知結果に基づき、運転者が居眠り状態であるか否かを判定する（ステップＳ９）。この処理は、上述のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７の処理と同一の処理である。

居眠り警報ＥＣＵ１０は、ステップＳ９において運転者が居眠り状態であると判定した場合は、変速段を現在の車速に最適な変速段まで復帰（すなわちアップシフト）させる（ステップＳ１０）。これは、連続して４回も居眠り状態であると判定された運転者を覚醒させるために、ダウンシフトによってドライブトレインから発生する音を最大にするためである。この処理の後、手順はステップＳ１にリターンする。

なお、ステップＳ１において、運転者が居眠り状態ではないと判定した場合は、居眠り警報ＥＣＵ１０は、このステップＳ１の処理を繰り返し実行する。居眠り状態ではないと判定する場合は、ドライバモニタカメラ１２によって撮影された運転者の顔画像を認識した結果、運転者が目を開いていると判定した場合、又は、ブレーキ踏込センサ１３によって運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作があったことが検知された場合である。このように判定を行うのは、通常、開眼している場合や、ブレーキペダルの踏み込み操作があった場合は、居眠り状態にはないと考えられるからである。

また、ステップＳ３において、運転者が居眠り状態ではないと判定した場合は、居眠り警報ＥＣＵ１０は、現在の車速において最適な変速段に復帰（すなわちアップシフト）させる指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、定速制御装置１４に定速制御を終了させる（ステップＳ１１）。

これにより、ドライブトレインＥＣＵ１５によってトランスミッションアクチュエータ１８の動作が制御され、最適な変速段までアップシフトされる。また、エンジン制御装置１１は、運転者の操作に基づいて電子スロットル１７を開閉する。運転者は居眠り状態ではなく正常に運転しているため、通常の運転状態に復帰させるためである。

また、ステップＳ５、Ｓ７又はＳ９において運転者が居眠り状態ではないと判定した場合は、居眠り警報ＥＣＵ１０は、手順をステップＳ１１に進行させ、現在の車速において最適な変速段に復帰（すなわちアップシフト）させる指令をドライブトレインＥＣＵ１５に伝送するとともに、定速制御装置１４に定速制御を終了させる（ステップＳ１１）。

なお、変速段をダウンシフトする場合には、ドライブトレインＥＣＵ１５によって、ダウンシフトが可能であるか否かが判定される。この判定は、現在の変速段より下段の変速段の有無、及び、現在の車速におけるダウンシフトの可否に基づいて実行される。車速と変速段との関係を表すテーブルは、ドライブトレインＥＣＵ１５の内部メモリ等に格納される。

このように、本実施の形態の居眠り警報装置によれば、運転者の居眠り状態を検知したときに、変速段をダウンシフトさせるとともに定速制御を行うため、車速を一定に維持することにより周囲の交通を乱すことなく、ドライブトレインの発生音とエンジン音を増大させることによって運転者に覚醒を促すことができる。

なお、以上では、居眠り警報ＥＣＵ１０による運転者の居眠り状態の判定をブレーキペダルの踏み込み操作があったか否かに基づいて行う形態について説明したが、ブレーキペダルの踏み込み操作に代えて、あるいは、これに加えて、アクセルペダルの踏み込み操作、又は、シフトレバーの操作があったか否かに基づいて居眠り状態であるか否かの判定を行うようにしてもよい。これらの場合、アクセルペダル踏み込み検知センサ又はシフトレバー操作検知センサを居眠り警報ＥＣＵ１０に接続すればよい。

また、以上では、ダウンシフトの前後においても定速制御装置１４が定速制御を行える場合について説明したが、定速制御装置１４は必ずしもこのような制御を行えるように構成される必要はない。また、居眠り警報ＥＣＵ１０によって運転者が居眠り状態にあると判定されてダウンシフトが行われた後に、定速制御装置１４による定速制御が開始されれるように構成されてもよい。

また、以上では、エンジン搭載車両を例にとって説明したが、本実施の形態の居眠り警報装置は、ハイブリッド車やＦＣ(Fuel Cell)車、又は、電気自動車に取り付けることも可能である。

以上、本発明の例示的な実施の形態の居眠り警報装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

本発明の居眠り警報装置は、広く様々な車両に利用可能である。

実施の形態の居眠り警報装置の構成を示す図である。 実施の形態の居眠り警報装置における処理手順を示す図である。

符号の説明

１０ 居眠り警報ＥＣＵ
１１ エンジン制御装置
１２ ドライバモニタカメラ
１３ 定速制御装置
１４ ドライブトレインＥＣＵ
１５ 車速センサ
１６ 電子スロットル
１７ トランスミッションアクチュエータ

Claims (6)

1. 複数の変速段を有する変速機の変速制御を行う変速制御手段と、車速を定速制御する定速制御手段とを備える車両に搭載される居眠り警報装置であって、
   運転者の居眠り状態を検知する居眠り検知手段と、
   前記居眠り検知手段の検知結果に基づいて運転者が居眠り状態であると判定すると、前記変速制御手段に変速段をダウンシフトさせ、前記定速制御手段に車速を定速制御させる制御手段と
   を含む居眠り警報装置。
2. 前記定速制御手段は、ダウンシフトの前後で車速が一定になるように定速制御を行う、請求項１に記載の居眠り警報装置。
3. 前記制御手段は、運転者のブレーキ操作、アクセル操作又はシフト操作を検知可能に構成されており、前記定速制御手段による定速制御中に、運転者のブレーキ操作、アクセル操作又はシフト操作のうちの少なくとも一つの操作を検知すると、前記定速制御手段による定速制御を終了させる、請求項１又は２に記載の居眠り警報装置。
4. 前記制御手段は、前記居眠り検知手段の検知結果に基づいて運転者が居眠りしていないと判定すると、前記定速制御手段による定速制御を終了させる、請求項１又は２に記載の居眠り警報装置。
5. 前記制御手段は、前記居眠り状態の判定を繰り返し実行し、所定回数連続して居眠り状態と判定すると、前記変速制御手段に可能な限り低い変速段にダウンシフトさせる、請求項１乃至４のいずれかの項に記載の居眠り警報装置。
6. 前記制御装置は、前記変速制御手段に可能な限り低い変速段にダウンシフトさせる前に、前記変速制御手段に変速段を最上段にアップシフトさせる、請求項５に記載の居眠り警報装置。

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