JP2010146209A - Drowsiness detection device and drive control device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、眠気検出装置及びそれを用いた運転制御装置に関し、特に、車両が走行している路面の状況や、運転者毎に異なる運転癖に影響されることなく、運転者の注意力の低下(眠気)を検知する眠気検出装置及びそれを用いた運転制御装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a drowsiness detection device and a driving control device using the same, and in particular, without being affected by a road surface on which a vehicle is traveling or a driving habit that is different for each driver, The present invention is suitable for application to a drowsiness detection device that detects a decrease (drowsiness) and a driving control device using the same.
近年、車両においては、運転者に対し走行を支援する様々な支援装置が提案されてきている。例えば、車両運転中の運転者が居眠りしたときなどに、この居眠りを検知する装置として、一般的にステアリングホイール(以下、これを単にハンドルと称す)の近くに配設され、運転者の自由なハンドルの操作状態を検知する舵角センサを利用して、例えば操舵状況から居眠り運転を検出する居眠り運転検出装置が知られている。 In recent years, various support devices have been proposed for vehicles that support driving for a driver. For example, when a driver who is driving a vehicle falls asleep, the device is generally disposed near a steering wheel (hereinafter simply referred to as a steering wheel) as a device for detecting this dozing. For example, a dozing operation detection device that detects a dozing operation from a steering situation by using a steering angle sensor that detects an operation state of a steering wheel is known.
この場合、舵角のみを検出するのでは、路面からの入力(キックバックなど)による外乱の影響を受け、居眠り中の操舵と、路面の轍、カント、キャンバなど(以下、これらを単に轍と称す)による修正操舵との判別が困難であるため、居眠り運転検出装置が誤作動することがあり、居眠り状態を的確に判別することが難しいという問題がある。従って、居眠り運転をより正確に検知するには、轍などによる外乱を検知ないし判別する必要があった。 In this case, only the rudder angle is detected because of the influence of disturbance due to input from the road surface (kickback, etc.), steering during dozing, road surface dredge, cant, camber, etc. Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately determine the drowsiness state. Therefore, in order to detect a drowsy driving more accurately, it is necessary to detect or discriminate a disturbance caused by a habit.
そこで、かかる問題を解決するべく、運転者がハンドルに自ら加える操舵荷重(操舵力)と、路面の凹凸状況に応じてハンドルに作用される路面からの入力(外乱)に基づく荷重とを比較することにより、運転者が覚醒しているか否かを識別する(すなわち、居眠り運転を検出する)ようにした居眠り運転検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve such a problem, the steering load (steering force) that the driver himself applies to the steering wheel is compared with the load based on the input (disturbance) from the road surface that is applied to the steering wheel according to the unevenness of the road surface. Thus, there has been proposed a drowsiness detection device that identifies whether or not the driver is awake (ie, detects drowsy driving) (see, for example, Patent Document 1).
また、安全運転を支援する運転警報装置として、運転者による操舵操作が時間遅れを伴うことなく直接反映される操舵トルクを用い、道路(路面)の曲率と操舵トルクとの関係に基づいて、運転者が道路の曲率に応じた車両の操舵を行わない場合に操舵の異常、言い換えれば脇見運転や、居眠り運転等の異常運転であることを速やかに検出し、かかる異常運転に関する警報を運転者に対し、早期に行う運転警報装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、かかる特許文献1の居眠り運転検出装置では、応力センサから出力される応力信号の値(以下、これを応力値と称する)と、舵角センサから出力される舵角パルスとが居眠り運転時特有のパターンになったとき、運転者が居眠り運転状態になっていると判定するようにしているので、応力値が判断基準応力値を越えていない場合、運転者が居眠り運転状態になっていると判定しない。
By the way, in the dozing operation detection device of
このため、例えば車両が傾斜した路面に差し掛かり、傾斜の無い状態から傾斜を有する状態の路面を走行する際に、運転者がハンドルをとられ、これに対応してホイール、ハンドルが共に、路面の傾斜に沿って流されたものの、応力値が判断基準応力値を越えていないとき、運転者が居眠り運転を行なっていても、これを検知することが困難となる問題があった。 For this reason, for example, when a vehicle approaches an inclined road surface and travels on a road surface having an inclination from a state where there is no inclination, the driver takes the handle, and the wheel and the handle are both corresponding to the road surface. When the stress value does not exceed the judgment reference stress value even though it flows along the slope, there is a problem that it is difficult to detect this even if the driver is asleep.
また、かかる特許文献2の運転警報装置では、操舵異常などによって車両の挙動に異常が検出されない場合、車両が異常な状態にあるとは判断されない。すなわち、カーブ等による路面の曲率に応じた車両の操舵が行なわれない場合、脇見運転や居眠り運転などの異常運転であると判定(検出)して警報の発生が行なわれるが、脇見運転や居眠り運転であっても路面の状態(曲率等)に応じた車両の操舵が行なわれていれば、異常運転を検出することなく、警報の発生を行なわない。 Further, in the driving warning device of Patent Document 2, when no abnormality is detected in the behavior of the vehicle due to a steering abnormality or the like, it is not determined that the vehicle is in an abnormal state. In other words, when the vehicle is not steered according to the curvature of the road surface due to a curve or the like, it is determined (detected) that it is an abnormal driving such as aside driving or dozing, but an alarm is generated, but aside driving or dozing Even if driving, if the vehicle is steered according to the road surface condition (curvature, etc.), an abnormal driving is not detected and no alarm is generated.
言い換えれば、かかる運転警報装置は、運転者が眠気を帯びていても、例えば車両が平坦且つ直線の道路を走行していて、路面状態に応じた車両の操舵が行なわれることによって、当該車両の挙動が異常を来たすことなく走行している場合には、当該運転者の眠気を検知しないため、運転者の眠気を正確、且つ、確実に検出することが困難である未だ不十分な問題があった。 In other words, even if the driver is drowsy, the driving warning device is configured such that, for example, the vehicle is traveling on a flat and straight road, and the vehicle is steered according to the road surface condition. When driving without any abnormal behavior, the driver's sleepiness is not detected, so there is still an insufficient problem that it is difficult to accurately and reliably detect the driver's sleepiness. It was.
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、路面状態に拘らず、運転者の居眠り状態を確実に検知することができ、これにより、運転時の安全性を格段と向上させることができる眠気検出装置及びそれを用いた運転制御装置を提供することを主たる目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and can reliably detect the driver's drowsiness regardless of the road surface condition, thereby greatly improving the safety during driving. It is a main object to provide a drowsiness detection device that can be improved and an operation control device using the same.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両を運転している運転者の眠気を検出する眠気検出装置であって、上記車両が走行している路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段と、上記車両の走行方向を変えるための操舵角を検出する操舵角検出手段、及び/又は、上記走行方向を変えるときの操舵力を検出する操舵力検出手段と、上記路面状態検出手段による路面状態の検出結果と、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果との相関に基づいて、上記運転者が眠気を帯びているか否かを判定する居眠り判定手段とを有し、上記居眠り判定手段は、上記路面状態検出手段の検出結果から、上記路面の凹凸状態に応じた上記車両に対する外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、上記運転者は覚醒していると判定し、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が上記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、上記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、上記運転者は眠気を帯びていると判定するようにした。 One aspect of the present invention for achieving the above object is a drowsiness detection device for detecting drowsiness of a driver who is driving a vehicle, wherein the road surface state detects an uneven state of a road surface on which the vehicle is traveling. Detection means, steering angle detection means for detecting a steering angle for changing the traveling direction of the vehicle, and / or steering force detection means for detecting a steering force for changing the traveling direction, and the road surface state detection means A doze determination unit that determines whether or not the driver is drowsy based on a correlation between the detection result of the road surface condition by the steering angle detection unit and / or the detection result of the steering force detection unit From the detection result of the road surface state detection unit, the dozing determination unit is predicted to change the traveling direction of the vehicle due to disturbance to the vehicle according to the uneven state of the road surface. If When the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, the driver is awakened. The detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, and the traveling The driver is determined to be drowsy when the steering angle and / or the steering force for correcting the traveling direction is not obtained for a predetermined time despite the change of the direction due to the disturbance. I made it.
従って、本発明の一態様によれば、車両の走行中に、路面状態検出手段によって検出された路面状態に応じて車体へ与えられる外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、上記運転者が覚醒していると明確に判定することができる。 Therefore, according to one aspect of the present invention, it is predicted that the traveling direction of the vehicle can be changed due to a disturbance applied to the vehicle body according to the road surface state detected by the road surface state detecting means while the vehicle is traveling. If the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, the driver Can be clearly determined to be awake.
これと共に、本発明の一態様によれば、車両の走行中に、路面状態検出手段によって検出された路面状態に応じた車体へ与えられる外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が上記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、上記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、上記運転者が眠気を帯びていることが、より精度よく判定することができる。 At the same time, according to one aspect of the present invention, when the vehicle travels, the travel direction of the vehicle is changed due to a disturbance applied to the vehicle body according to the road surface state detected by the road surface state detection unit. If predicted, the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, and the traveling Even though the direction has been changed by the disturbance, when the steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction is not obtained for a predetermined time, the driver is sleepy. It can be determined with high accuracy.
かくして、本発明の一態様によれば、路面状態に拘らず、運転者の居眠り状態を確実に検知することができる。これにより、運転時の安全性を格段と向上させることができる。 Thus, according to one aspect of the present invention, the driver's drowsiness state can be reliably detected regardless of the road surface state. Thereby, the safety | security at the time of driving | operation can be improved significantly.
しかも、本発明の一態様において、上記路面状態検出手段は、上記車両における左右対称の車輪部にそれぞれ設けられたGセンサを用いることにより、左右の車輪における路面からの外乱に起因した動きを正確に把握することができ、左右の車輪の動きの差を明確に検出することができる。 Moreover, in one aspect of the present invention, the road surface state detection means accurately detects movement caused by disturbance from the road surface of the left and right wheels by using G sensors respectively provided on the left and right symmetrical wheel portions of the vehicle. And the difference between the movements of the left and right wheels can be clearly detected.
さらに、本発明の一態様において、上記居眠り判定手段によって上記運転者の眠気が検出された場合、当該運転者を覚醒させる覚醒手段を備えることにより、運転者が眠気を帯びたまま運転することを回避することができるため、運転時の安全性をより一層向上させることができる。 Furthermore, in one aspect of the present invention, when the driver's drowsiness is detected by the doze determination unit, the driver is provided with awakening means for waking up the driver, so that the driver can drive while drowsy. Since it can avoid, the safety | security at the time of driving | operation can be improved further.
また、本発明の一態様において、車両を運転している運転者の眠気を検出する眠気検出部を備え、該眠気検出部によって上記運転者の眠気が検出された場合、当該運転者を覚醒させ、及び/又は、当該車両の運転を制御する運転制御装置であって、上記眠気検出部は、上記車両が走行している路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段と、上記車両の走行方向を変えるための操舵角を検出する操舵角検出手段、及び/又は、上記走行方向を変えるときの操舵力を検出する操舵力検出手段と、上記路面状態検出手段による路面状態の検出結果と、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果との相関に基づいて、上記運転者が眠気を帯びているか否かを判定する居眠り判定手段とを有し、上記居眠り判定手段は、上記路面状態検出手段の検出結果から、上記路面の凹凸状態に応じた上記車両に対する外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、上記運転者は覚醒していると判定し、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が上記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、上記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、上記運転者は眠気を帯びていると判定するようにした。 In one aspect of the present invention, a drowsiness detection unit that detects drowsiness of a driver who is driving the vehicle is provided, and when the drowsiness of the driver is detected by the drowsiness detection unit, the driver is awakened. And / or a driving control device for controlling driving of the vehicle, wherein the drowsiness detecting unit includes road surface state detecting means for detecting an uneven state of a road surface on which the vehicle is traveling, and a traveling direction of the vehicle. Steering angle detection means for detecting a steering angle for changing the driving angle, and / or steering force detection means for detecting a steering force when changing the traveling direction, detection result of the road surface state by the road surface state detection means, and A snoozing determination unit that determines whether the driver is drowsy based on a correlation with a detection result of the steering angle detection unit and / or the steering force detection unit, and the dozing determination unit The road above When it is predicted from the detection result of the state detection means that the traveling direction of the vehicle is changed due to disturbance to the vehicle according to the uneven state of the road surface, the steering angle detection means and / or the When the detection result of the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, it is determined that the driver is awake, and the steering angle detection means, And / or the detection result of the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, even though the traveling direction is changed by the disturbance. First, when the steering angle for correcting the traveling direction and / or the steering force cannot be obtained for a predetermined time, it is determined that the driver is drowsy.
従って、本発明の一態様によれば、車両の走行中に、路面状態検出手段によって検出された路面状態に対する車体への外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、上記運転者が覚醒していると明確に判定することができる。 Therefore, according to one aspect of the present invention, when the vehicle is traveling, it is predicted that the traveling direction of the vehicle is changed due to a disturbance to the vehicle body with respect to the road surface state detected by the road surface state detecting unit. When the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, the driver is awakened. It can be clearly determined that
これと共に、本発明の一態様によれば、車両の走行中に、路面状態検出手段によって検出された路面状態に対する車体への外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角検出手段、及び/又は、上記操舵力検出手段の検出結果が、上記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が上記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、上記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、上記運転者が眠気を帯びていることが、より精度よく判定することができる。 At the same time, according to one aspect of the present invention, during traveling of the vehicle, it is predicted that the traveling direction of the vehicle is changed due to disturbance to the vehicle body with respect to the road surface state detected by the road surface state detecting means. In this case, the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, and the traveling direction is Despite being changed by a disturbance, when the steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction is not obtained for a predetermined time, it is more accurately determined that the driver is drowsy. can do.
かくして、本発明の一態様によれば、路面状態に拘らず、運転者の居眠り状態を確実に検知することができる。これにより、運転時の安全性を格段と向上させることができる。 Thus, according to one aspect of the present invention, the driver's drowsiness state can be reliably detected regardless of the road surface state. Thereby, the safety | security at the time of driving | operation can be improved significantly.
また、本発明の一態様において、上記眠気検出部によって上記運転者の眠気が検出された場合、当該運転者を覚醒させる覚醒手段を備えることが好ましい。これにより、運転者が眠気を帯びたまま運転することを回避することができるため、運転時の安全性をより一層向上させることができる。 Moreover, in one aspect of the present invention, it is preferable to include a wake-up unit that wakes up the driver when the sleepiness of the driver is detected by the sleepiness detection unit. As a result, it is possible to avoid driving while the driver is drowsy, so the safety during driving can be further improved.
さらに、本発明の一態様において、上記眠気検出部によって上記運転者の眠気が検出された場合、上記車両の速度を低減させるように、当該車両の走行を制御する走行制御手段を備えることが好ましい。これにより、運転者が覚醒したか否かに拘らず、車両の速度を低減して停車させるように走行を制御することができるため、危険運転となることを未然に回避して運転時の安全性をより一段と向上させることができる。 Furthermore, in one aspect of the present invention, it is preferable that the vehicle has a traveling control unit that controls traveling of the vehicle so as to reduce the speed of the vehicle when the sleepiness of the driver is detected by the sleepiness detecting unit. . As a result, regardless of whether the driver awakens or not, the vehicle can be controlled so that the vehicle speed is reduced and the vehicle is stopped. The performance can be further improved.
しかも、本発明の一態様において、上記走行制御手段は、上記車両が走行している走行車線から逸脱しないように、当該車両の走行を制御することにより、当該車両が車線から逸脱することを未然に回避することができ、運転時の安全性をさらに向上させることができる。 Moreover, in one aspect of the present invention, the travel control means controls the travel of the vehicle so as not to deviate from the travel lane in which the vehicle travels, so that the vehicle deviates from the lane. Therefore, safety during driving can be further improved.
本発明によれば、路面状態に拘らず、運転者の居眠り状態を確実に検知することができ、かくして、運転時の安全性を格段と向上させることができる眠気検出装置及びそれを用いた運転制御装置を実現することができる。 According to the present invention, the drowsiness detection device that can reliably detect the driver's drowsiness regardless of the road surface state, and thus can significantly improve the safety during driving, and driving using the same. A control device can be realized.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。但し、本発明の眠気検出装置が搭載される車両としては、一般的な車両を広く適用することができる。従って、該車両の基本的な構成、概念および制御手法、主要なハードウェア構成、作動原理等については当業者には既知であるため、ここでは詳しい説明を省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, general vehicles can be widely applied as vehicles equipped with the drowsiness detection device of the present invention. Accordingly, the basic configuration, concept and control method, main hardware configuration, operation principle, and the like of the vehicle are known to those skilled in the art, and detailed description thereof is omitted here.
図1は、本発明による眠気検出装置を用いた運転制御装置の一実施例における概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration in an embodiment of an operation control apparatus using a drowsiness detection apparatus according to the present invention.
本実施例の運転制御装置1は、車両の走行方向を変えるためにハンドルを介して操作される操舵角を検出する操舵角検出手段としての操舵角センサ2と、上記走行方向を変えるときの操舵力を検出する操舵力検出手段としての操舵トルクセンサ3とを備えている。
The driving
また、運転制御装置1は、車両の下方側、いわゆるばね下の例えばサスペンションの下端部に配設され、車両が走行している路面の凹凸状態(すなわち路面状況)を検出する路面状態検出手段としてのばね下Gセンサ4を備えている。具体的には、図2に示すように、かかるばね下Gセンサ4(4R、4L)は、車両10における左右対称の車輪部であるタイヤ11L、11R(ここでは便宜上、前輪について説明する)に結合されるサスペンション(図示省略する)のそれぞれの下端部などに設けられ、路面の凹凸状態に応じて車両のタイヤ11L、11Rが上下動することにより、サスペンション等を介して車体へ入力される外乱を検出するためのセンサである。
Further, the
因みに、本実施例では、操舵角センサ2および操舵トルクセンサ3は、ハンドル12と連結されるステアリングシャフト13と結合されるステアリングギア14のボックス内に配設されるが、この限りではない。
Incidentally, in this embodiment, the steering angle sensor 2 and the
さらに、運転制御装置1は、車両の速度を検出する車速センサ5と、これら各センサ2〜5における検出結果に基づいて、運転者の覚醒状態(つまり、居眠りしているか否か)を判定する居眠り判定部7と、該居眠り判定部7の判定に基づいて車両の運転を自動的に制御する走行制御手段としての運転制御部9とを備えている。
Furthermore, the driving
この場合、居眠り判定部7は、上記各センサ2〜5との間に接続手段としての入力インターフェース6が設けられていると共に、運転制御部9との間に出力インターフェース8が設けられ、これら入出力インターフェース6、8によって、各々対応する上記各センサ2〜5や運転制御部9と接続されている。
In this case, the dozing
かかる居眠り判定部7は、入力インターフェース6を介して入力される操舵角センサ2の検出結果および/または操舵トルクセンサ3の検出結果と、ばね下Gセンサ4の検出結果との相関、並びに、車速センサ5による車両の速度検出結果に基づいて、当該車両の運転者が眠気を帯びているか否か、すなわち居眠り状態にあるか否かを判定するようになっている。
The
具体的に、居眠り判定部7は、ローパスフィルタ71(LPF:Low-Pass Filter;低域通過濾波器)と、演算部72とを有している。かかるローパスフィルタ71は、操舵角センサ2、および/または、操舵トルクセンサ3の検出結果としての電気信号と、ばね下Gセンサ4R、4Lの検出結果としての電気信号と、車速センサ5の検出結果としての電気信号に対し、DSP処理(Digital Signal Processor:積和演算処理)等のデジタルフィルタ処理を施すことにより、低い周波数成分を取り出すフィルタ回路である。また、演算部72は、ローパスフィルタ71によって上記各電気信号から抽出された低い周波数成分に基づいて、後述する車輪の動きと、該動きに対する操舵の方向(すなわち運転者の操作)を演算し、運転者の居眠りを判定するようになっている。
Specifically, the dozing
このとき、居眠り判定部7では、ローパスフィルタ71において、上記各センサ2〜5から入力される検出結果としての電気信号に対し、フィルタ処理を施すことによって、当該電気信号における不要な高い周波数成分を抑制することができるようになっている。なお、本実施例では、ローパスフィルタ71において、DSP処理等のデジタルフィルタ処理を施す場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は上記電気信号に対して高周波成分を取り除くフィルタ処理を施すものであれば、この他、種々の一般的なアナログのフィルタ処理を施すようにしても良い。
At this time, in the dozing
ここで、車両の車輪部分には、車両の走行方向(タイヤの向き)を変えるためのリンク機構が連結されているため、車輪が上下に動くと該リンクも連鎖して上下に動くことにより、タイヤの向きを変えてしまう現象が生じる。 Here, since a link mechanism for changing the traveling direction of the vehicle (the direction of the tire) is connected to the wheel portion of the vehicle, when the wheel moves up and down, the link also moves up and down in a chain, A phenomenon that changes the direction of the tire occurs.
つまり、車両10は走行している状態において、車輪部が図3に示すような縦軸にサスペンションストローク、横軸にタイヤの切れ角を表すロールステアの特性を生じる。このため、左右両方の車輪がそれぞれバウンドすることによって、左右の車輪が同じ上向きの動きをするとき、車両進行方向に向かって左のタイヤ11Lは車体の外側へ、同じく右のタイヤ11Rも車体の外側へ向き、タイヤ11L、11Rが各々相反する方向を示す。これにより、車両10が進もうとするベクトルが打ち消され、車両10の走行方向は変わらない(図2参照)。
That is, when the
同様に、左右両方の車輪がそれぞれリバウンドすることによって、左右の車輪が同じ下向きの動きをするとき、車両進行方向に向かって左のタイヤ11Lは車体の内側へ、同じく右のタイヤ11Rも車体の内側へ向き、上述と同様に車両10の走行方向は変わらない。このように、路面の凹凸状態によって車輪が上下動することに起因してタイヤ11L、11Rの向きが変わることをばね下の特性と称する。
Similarly, when both the left and right wheels rebound, the left and
ところが、左右の車輪が逆に動いた場合、すなわち例えば左の車輪がリバウンドし、右の車輪がバウンドすることによって、左の車輪が下向きの動きをし、右の車輪が上向きの動きをするとき、ばね下の特性としては、タイヤ11Lが車体の内側へ、11Rが車体の外側へ向くため、車両10が進もうとするベクトルが進行方向に向かって右側を指し、車両10の走行方向は右側へ傾いてしまう(この逆も然り)。
However, when the left and right wheels move in reverse, for example, when the left wheel rebounds and the right wheel bounces, the left wheel moves downward and the right wheel moves upward. As an unsprung characteristic, since the
従って、このような路面の凹凸状態による、ばね下の特性に起因した車輪の動きによって、車両10の走行方向が変化することを有効に、言い換えれば高精度で判断するために、居眠り判定部7では、ローパスフィルタ71におけるフィルタ処理を実施するようになっている。
Therefore, in order to effectively determine that the traveling direction of the
かくして、居眠り判定部7は、縦軸に操舵角センサ2によって検出された操舵角、横軸にばね下Gセンサ4L、4Rによって検出された路面の凹凸状態によるばね下の特性を表す図4(a)に示すように、上述の如く得られた路面の凹凸状態によって車両10の向きが変えられると予想される走行方向に対し、ハンドルの操作方向(つまり、操舵角センサ2の検出結果、および/または、操舵トルクセンサ3の検出結果)が、かかる車両10の向きが変えられると予想される走行方向を修正する(打ち消す)方向の結果であれば、運転者が覚醒していると正確に判定することができる。
Thus, the dozing
これとは逆に、居眠り判定部7は図4(b)に示すように、路面の凹凸状態によって車両10の向きが変えられると予想される走行方向に対し、ハンドルの操作方向(つまり、操舵角センサ2の検出結果、および/または、操舵トルクセンサ3の検出結果)が、かかる車両10の向きが変えられると予想される走行方向を修正しない方向の結果であれば、運転者が眠気を帯びている(言い換えれば居眠りしている)と正確に判定することができる。
On the contrary, as shown in FIG. 4B, the dozing
従って、運転制御部9は、居眠り判定部7の判定結果に基づいて、運転者が居眠り状態である旨の判定結果である場合、別体として車両に搭載される専用の警報装置やナビゲーション装置を流用する等の手法によって該装置を制御することにより、運転者に対しフラッシュを与えたり、警告音やアナウンス等を発生させたりして、視覚的・聴覚的に覚醒を促し居眠り運転を警告する。これに加えて、運転制御部9は、居眠り運転されている車両の走行を制御することにより、車両の速度を低減させ、最寄の安全地帯に退避させる。このとき、運転制御部9は、当該車両が車線を逸脱して走行しないように車両の走行を制御するようにしても良い。
Therefore, if the driving
かくして、本実施例の運転制御装置1によれば、車両10の走行中に、ばね下Gセンサ4L、4Rによって検出された路面の凹凸状態に応じて車体へ与えられる外乱に起因して、当該車両10の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角センサ2、および/または、上記操舵トルクセンサ3の検出結果が、上記車両10の走行方向を修正するための操舵角、および/または、操舵力であるとき、上記運転者が覚醒していると明確に判定することができる。
Thus, according to the
これと共に、本実施例によれば、車両10の走行中に、ばね下Gセンサ4L、4Rによって検出された路面の凹凸状態に応じて車体へ与えられる外乱に起因して、当該車両10の走行方向が変えられると予測される場合、上記操舵角センサ2、および/または、上記操舵トルクセンサ3の検出結果が、上記車両10の走行方向を修正することのない操舵角、および/または、操舵力であり、該走行方向が上記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、上記走行方向を修正する操舵角、および/または、操舵力が得られないとき、当該車両10の運転者が眠気を帯びていることが、より高精度に判定することができる。かくして、本実施例の運転制御装置1によれば、運転者の居眠り状態を確実に検知することができ、これにより、運転時の安全性を格段と向上させることができる。
At the same time, according to the present embodiment, the
また、本実施例の運転制御装置1によれば、居眠り判定部7によって運転者の眠気が検出された場合、当該運転者を覚醒させる警告音を発生させ、またはアナウンスを行うことにより、運転者を覚醒させるため、当該運転者が眠気を帯びたまま運転を続けることを回避することができ、運転時の安全性をより一層向上させることができる。
Further, according to the driving
さらに、本実施例の運転制御装置1によれば、居眠り判定部7によって運転者の眠気が検出された場合、運転制御部9は上記車両10の速度を低減させるように、当該車両の走行を制御する。これにより、運転者が覚醒したか否かに拘らず、車両の速度を低減して停車させるように走行を制御することができるため、危険運転となることを未然に回避して運転時の安全性をより一段と向上させることができる。
Furthermore, according to the driving
しかも、このとき、上記運転制御部9は、車両10が走行している走行車線から逸脱しないように、当該車両10の走行を制御することにより、当該車両10が車線から逸脱することを未然に回避することができ、運転時の安全性をさらに向上させることができる。
In addition, at this time, the
かくして、本実施例の運転制御装置1によれば、路面状態に拘らず、運転者の居眠り状態を確実に検知することができる。これにより、運転時の安全性を格段と向上させることができる。
Thus, according to the driving
なお、本実施例においては、居眠り判定部7における居眠りの判定について、上述した操舵角センサ2の検出結果に加えて、操舵トルクセンサ3の検出結果を用いるようにすることが望ましい。これにより、上記路面の凹凸状態によって車両10の向きが変えられると予想される走行方向に対する操舵角の修正量(すなわち、変えられると予想される走行方向を打ち消す方向のハンドル操作量)が小さい場合であっても、操舵トルク量を検出することで精度よく鋭敏にハンドル操作の方向を取得することができ、これによって、当該居眠りの判定をより一段と確実に行うことが可能となる。すなわち、運転者の居眠りをより一層高精度で判定することができる。
In the present embodiment, it is desirable to use the detection result of the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。但し、適用される車両の形状、サイズ、排気量等のスペックに関しては、あらゆるものに適用可能である。 The present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like. However, the specifications of the applied vehicle shape, size, displacement, etc. can be applied to all types.
1…運転制御装置
2…操舵角センサ(操舵角検出手段)
3…操舵トルクセンサ(操舵力検出手段)
4(4L、4R)…ばね下Gセンサ(路面状態検出手段)
5…車速センサ
6…入力インターフェース
7…居眠り判定部(眠気検出装置)
71…ローパスフィルタ
72…演算部(居眠り判定手段)
8…出力インターフェース
9…運転制御部(走行制御手段)
10…車両
11L…左側タイヤ
11R…右側タイヤ
12…ハンドル(ステアリングホイール)
13…ステアリングシャフト
14…ステアリングギア
DESCRIPTION OF
3. Steering torque sensor (steering force detection means)
4 (4L, 4R) ... Unsprung G sensor (road surface condition detecting means)
5 ... Vehicle speed sensor 6 ...
71 ... Low-
8 ...
10 ...
13 ... Steering
Claims (7)
前記車両が走行している路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段と、
前記車両の走行方向を変えるための操舵角を検出する操舵角検出手段、及び/又は、前記走行方向を変えるときの操舵力を検出する操舵力検出手段と、
前記路面状態検出手段による路面状態の検出結果と、前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果との相関に基づいて、前記運転者が眠気を帯びているか否かを判定する居眠り判定手段とを有し、
前記居眠り判定手段は、
前記路面状態検出手段の検出結果から、前記路面の凹凸状態に応じた前記車両に対する外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、
前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果が、前記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、前記運転者が覚醒していると判定し、
前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果が、前記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が前記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、前記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、前記運転者が眠気を帯びていると判定する
ことを特徴とする眠気検出装置。 A drowsiness detection device for detecting drowsiness of a driver driving a vehicle,
Road surface state detecting means for detecting the uneven state of the road surface on which the vehicle is traveling;
Steering angle detecting means for detecting a steering angle for changing the traveling direction of the vehicle, and / or steering force detecting means for detecting a steering force for changing the traveling direction;
Whether the driver is drowsy based on the correlation between the detection result of the road surface condition by the road surface condition detection means and the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means. A snoozing determination means for determining,
The dozing determination means includes
When it is predicted from the detection result of the road surface state detection means that the traveling direction of the vehicle is changed due to disturbance to the vehicle according to the uneven state of the road surface,
When the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, the driver is awakened. It is determined that
The detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, and the traveling direction is caused by the disturbance. Despite being changed, when the steering angle for correcting the traveling direction and / or the steering force cannot be obtained for a predetermined time, it is determined that the driver is drowsy. Detection device.
ことを特徴とする請求項1に記載の眠気検出装置。 The drowsiness detection device according to claim 1, wherein the road surface state detection means is a G sensor provided on each of left and right symmetrical wheel portions of the vehicle.
ことを特徴とする請求項1に記載の眠気検出装置。 The sleepiness detection apparatus according to claim 1, further comprising: awakening means for waking up the driver when the driver's sleepiness is detected by the doze determination means.
前記眠気検出部は、
前記車両が走行している路面の凹凸状態を検出する路面状態検出手段と、
前記車両の走行方向を変えるための操舵角を検出する操舵角検出手段、及び/又は、前記走行方向を変えるときの操舵力を検出する操舵力検出手段と、
前記路面状態検出手段による路面状態の検出結果と、前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果との相関に基づいて、前記運転者が眠気を帯びているか否かを判定する居眠り判定手段とを有し、
前記居眠り判定手段は、
前記路面状態検出手段の検出結果から、前記路面の凹凸状態に応じた前記車両に対する外乱に起因して、当該車両の走行方向が変えられると予測される場合、
前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果が、前記車両の走行方向を修正するための操舵角、及び/又は、操舵力であるとき、前記運転者は覚醒していると判定し、
前記操舵角検出手段、及び/又は、前記操舵力検出手段の検出結果が、前記車両の走行方向を修正することのない操舵角、及び/又は、操舵力であり、該走行方向が前記外乱によって変えられたにも拘らず、所定時間、前記走行方向を修正する操舵角、及び/又は、操舵力が得られないとき、前記運転者は眠気を帯びていると判定する
ことを特徴とする運転制御装置。 A drowsiness detection unit that detects drowsiness of a driver who is driving the vehicle, and when the drowsiness of the driver is detected by the drowsiness detection unit, the driver is awakened and / or the vehicle is driven An operation control device for controlling
The sleepiness detection unit
Road surface state detecting means for detecting the uneven state of the road surface on which the vehicle is traveling;
Steering angle detecting means for detecting a steering angle for changing the traveling direction of the vehicle, and / or steering force detecting means for detecting a steering force for changing the traveling direction;
Whether the driver is drowsy based on the correlation between the detection result of the road surface condition by the road surface condition detection means and the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means. A snoozing determination means for determining,
The dozing determination means includes
When it is predicted from the detection result of the road surface state detection means that the traveling direction of the vehicle is changed due to disturbance to the vehicle according to the uneven state of the road surface,
When the detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force for correcting the traveling direction of the vehicle, the driver is awakened. It is determined that
The detection result of the steering angle detection means and / or the steering force detection means is a steering angle and / or steering force that does not correct the traveling direction of the vehicle, and the traveling direction is caused by the disturbance. The driving is characterized in that the driver is drowsy when the steering angle and / or the steering force for correcting the traveling direction is not obtained despite the change for a predetermined time. Control device.
ことを特徴とする請求項4に記載の運転制御装置。 The driving control device according to claim 4, further comprising: awakening means for waking up the driver when the sleepiness of the driver is detected by the sleepiness detection unit.
ことを特徴とする請求項4に記載の運転制御装置。 5. The driving according to claim 4, further comprising travel control means for controlling travel of the vehicle so as to reduce the speed of the vehicle when the sleepiness of the driver is detected by the sleepiness detection unit. Control device.
ことを特徴とする請求項6に記載の運転制御装置。 The driving control device according to claim 6, wherein the traveling control unit controls traveling of the vehicle so as not to deviate from a traveling lane in which the vehicle is traveling.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102074096A (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and control device for fatigue recognition |
WO2012060340A1 (en) | 2010-11-01 | 2012-05-10 | エイディシーテクノロジー株式会社 | Headlight control device |
CN106828501A (en) * | 2017-01-06 | 2017-06-13 | 汽-大众汽车有限公司 | A kind of vehicle assistant drive method, device and vehicle |
KR101795266B1 (en) * | 2016-06-01 | 2017-11-07 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for judging drowsiness of driver using movement of face and steering torque |
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US10710594B2 (en) | 2016-12-28 | 2020-07-14 | Faurecia Automotive Seating, Llc | Occupant-status prediction system |
-
2008
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