JP2010182147A - 意識低下判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意識低下度に対する操舵状態の判定情報を用い操舵状態に応じて運転者の意識低下状態を判定することにより、運転者の意識低下状態を適切に判定することが可能となる意識低下判定装置を提供すること。
【解決手段】車両の運転者の意識低下を判定する意識低下判定装置であって、予め運転者の操舵状態と意識低下度を対応付けた意識低下判定情報を記録しておき、その意識低下判定情報を用い運転者の操舵状態に基づいて運転者の意識低下状態を判定する（Ｓ２２〜Ｓ２８）。これにより、運転者の意識低下に伴う車両の操舵状態の特性に応じて意識低下状態を判定することができ、適切な意識低下判定が行える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の運転者の意識の低下を判定する意識低下判定装置に関するものである。

従来、車両の運転者の意識の低下を判定する装置として、例えば特開２００２−１８３９００号公報に記載されるように、運転者のハンドル操作状態の変化に基づいて居眠り運転状態であるか否かを判定するものが知られている。

特開２００２−１８３９００号公報

しかしながら、上述した装置にあっては、運転者の意識が低下しているか否かを適切に判定できないという問題点がある。運転者の意識が低下した場合、運転者の意識が低下していない状態と比べてハンドル操作の状態が変化するが、どのように変化するかは運転者によって個人差がある。例えば、ある運転者は、意識低下によってハンドル操作が緩慢となり操舵速度が遅くなる場合がある。一方、他の運転者は、意識低下によってハンドル操作が緩慢となるが、車両の進行方向の修正の操舵速度が速くなる場合もあり、意識低下時のハンドル操作状態には個人の特性が表れる。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、運転者の意識低下度に対する操舵状態の判定情報を記録しておき、その判定情報を用い操舵状態に応じて運転者の意識低下状態を判定することにより、運転者の意識低下状態を適切に判定することが可能となる意識低下判定装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る意識低下判定装置は、車両の運転者の意識低下を判定する意識低下判定装置において、前記運転者の操舵状態と前記運転者の意識低下度を対応付けた意識低下判定情報を記録する記録手段と、前記意識低下判定情報を用い前記運転者の操舵状態に基づいて前記運転者の意識低下状態を判定する判定手段とを備えて構成されている。

この発明によれば、運転者の操舵状態と意識低下度を対応付けた意識低下判定情報を記録し、その判定情報を用いて運転者の操舵状態に基づき運転者の意識低下状態を判定することにより、運転者の意識低下に伴う車両の操舵状態の特性に応じて意識低下状態を判定することができ、適切な意識低下判定が行える。例えば、運転者の表情から意識低下が認識できない場合であっても、意識低下判定が的確に行える。

また本発明に係る意識低下判定装置において、前記運転者の意識低下度を前記運転者の目の閉眼頻度に基づいて検出する意識低下検出手段を備えることが好ましい。

この発明によれば、運転者の意識低下度を運転者の目の閉眼頻度に基づいて検出することにより、運転者の意識低下度を適切に検出することができる。

また本発明に係る意識低下判定装置において、前記車両の操舵状態は、車両の進路修正時における修正操舵速度であることが好ましい。

この発明によれば、車両の進路修正時における修正操舵速度に基づいて車両の操舵状態を検出することにより、蛇行運転の修正反応に応じて意識低下状態を適切に判定することができる。

本発明によれば、運転者の意識低下度に対する操舵状態の判定情報を記録しその判定情報を用い操舵状態に応じて運転者の意識低下状態を判定することにより、運転者の意識低下状態を適切に判定することができる。

本発明の実施形態に係る意識低下判定装置の構成概要図である。 図１の意識低下判定装置における判定マップ生成処理を示すフローチャートである。 図２の判定マップ生成処理の説明図である。 図１の意識低下判定装置における意識低下判定処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に本発明の実施形態に係る意識低下判定装置の概略構成図を示す。

本実施形態に係る意識低下判定装置１は、車両の運転者の意識低下判定を行う装置であって、運転者の意識低下度に対する操舵状態又は操舵特性を用いて意識低下判定を行うものである。

図１に示すように、意識低下判定装置１は、例えば、操舵角センサ２、運転者撮影用のカメラ３、走行路撮影用のカメラ４、生体情報検出センサ５、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６、出力部７、データベース８を備えて構成される。

操舵角センサ２は、車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段として機能するものである。操舵角センサ２は、ＥＣＵ６と接続され、検出信号をＥＣＵ６に入力する。カメラ３は、運転者を撮影する撮像手段であって、例えば車内に設置され、運転者を正面から撮影できるように設けられる。カメラ３は、ＥＣＵ６と接続され、撮像信号をＥＣＵ６に入力する。カメラ３の撮像信号に基づいて運転者の意識低下状態を検出することができる。例えば運転者の閉眼頻度を検出することによって意識低下状態を検出することが可能となる。また、運転者の意識低下状態を検出できるものであれば、カメラ３以外の意識低下検出手段を用いてもよい。

カメラ４は、車両が走行する走行路を撮像するカメラであって、例えば車両の前方の走行路を撮像可能に設置される。カメラ４は、ＥＣＵ６と接続され、撮像信号をＥＣＵ６に入力する。カメラ４の撮像信号に基づいて車両が走行している走行路がカーブであるか否かを検出することができる。また、走行路のカーブを検出できるものであれば、カメラ４以外のものを用いてよい。

また、カメラ４は、車両の走行路に沿って走行しているか否かを検出する走行状態検出手段として機能する。例えば、カメラ４の撮像画像において走行路の白線を認識し、その白線の状態によって車両が走行路に対し適切な位置を走行しているかどうか、進路を修正中であるかどうかを検出することができる。

生体情報検出センサ５は、運転者の意識低下状態を検出するものであり、例えば運転者の脳波状態、心拍状態又は心電図を検出できるものが用いられる。なお、カメラ３にて十分に運転者の意識低下を検出できる場合には、生体情報検出センサ５の設置を省略してもよい。

ＥＣＵ６は、意識低下判定装置１の装置全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ６は、運転者の撮像画像に基づいて閉眼頻度を検出する閉眼頻度検出手段として機能する。例えば撮像画像から予め記録されるテンプレートを用いるなどして運転者が閉眼しているか否かを検出し、所定時間あたりの閉眼頻度を算出する。

また、ＥＣＵ６は、車両の操舵状態に基づいて車両の操舵状態検出手段として機能する。例えば、ＥＣＵ６は、操舵角センサ２の検出信号に基づいて車両の進路修正時の修正操舵角度を検出する。また、ＥＣＵ６は、車両の操舵状態として、操舵ゲイン（操舵角のピーク値）、操舵遅れ状態を検出するものであってもよい。

また、ＥＣＵ６は、意識低下判定情報を用い運転者の操舵状態に基づいて運転者の意識低下状態を判定する判定手段として機能する。意識低下判定情報は、車両の操舵状態と運転者の意識低下度を対応付けた情報である。この意識低下判定情報としては、例えば、車両の修正操舵速度と運転者の意識低下度を対応付けたマップであって、車両の修正操舵速度に応じて運転者の意識低下度を演算可能とするものが用いられる。

出力部７は、車両の運転者の意識低下度が所定値以下の場合に運転者を覚醒させるように作動するものであり、例えば音声、表示、振動などによって運転者に注意、警告するものが用いられる。また、出力部７としては、車両の運転者の意識低下度が所定値以下の場合に、車両を強制的に制動動作させるものであってもよい。その際、注意喚起又は警告後であっても車両の運転者の意識低下度が所定値以下の場合に、車両を強制的に制動動作させるものが好ましい。

データベース（ＤＢ）８は、意識低下判定に用いられるデータや情報を記録する記録手段であって、例えば意識低下判定情報を記録する。

次に本実施形態に係る意識低下判定装置１の動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る意識低下判定装置１における判定マップ生成処理のフローチャートである。この判定マップ生成処理は、意識低下判定情報である判定マップを生成し又は修正する処理であり、例えば所定の周期でＥＣＵ６によって繰り返し実行される。

図２のステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」と示す。他のステップについても同様とする。）に示すように、センサ入力値の読み込み処理が行われる。この読み込み処理では、例えばカメラ３の運転者の撮像画像を読み込みと操舵角センサ２の検出信号の読み込みが行われる。

そして、Ｓ１２に移行し、意識低下状態の検出処理が行われる。意識低下状態の検出処理は、運転者の撮像画像に基づいて運転者の意識低下状態を検出する処理である。例えば、運転者の目の閉眼頻度が検出され、その閉眼頻度に応じて運転者の意識低下状態が検出される。

そして、Ｓ１４に移行し、操舵状態の検出処理が行われる。操舵状態の検出処理は、操舵角センサ２の検出信号に基づいて運転者の操舵状態を演算する処理である。例えば、操舵角センサ２の検出信号に基づいて運転者の修正操舵速度が演算される。この修正操舵速度は、運転者が車両の進路修正を行う際の操舵速度である。

そして、Ｓ１６に移行し、判定マップの生成及び修正処理が行われる。この処理は、運転者の操舵状態と意識低下状態を対応付けた判定マップを生成し、又は修正する処理である。

例えば、図３に示すように、運転者の閉眼頻度（図３（ａ））と運転者の修正操舵速（図３（ｂ））を対応付けたデータを取得し、それらのデータに基づいて運転者の修正操舵速と意識低下度を対応付けた判定マップを生成し又は修正し、判定マップを記録する処理である（図３（ｃ））。

判定マップは、修正操舵速度と意識低下度をパラメータとするマップであり、運転者の修正操舵速度と意識低下度の関係特性を対応付けたマップとなっている。この判定マップの生成としては、例えば運転者の修正操舵速度データと閉眼頻度データを同時に計測し、意識低下状態ごとの修正操舵速度を算出してマップとして記録すればよい。

判定マップの修正としては、例えば運転者の修正操舵速度データと閉眼頻度データを同時に計測し、意識低下状態ごとの修正操舵速度を算出し、既存の判定マップのデータと異なる場合に判定マップのデータを変更すればよい。生成又は修正された判定マップは、データベース８に記録される。

図３（ｃ）に示すように、意識低下度が大きいほど修正操舵速度が速くなる運転者（図３（ｃ）の実線）や意識低下度が大きいほど修正操舵速度が遅くなる運転者（図３（ｃ）の破線）がおり、運転者によって意識低下度−修正操舵速度の特性が異なっている。Ｓ１６の判定マップの生成及び修正処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。

このような判定マップ生成処理によれば、運転者によって異なる意識低下度−操舵状態の特性を反映させた判定マップを生成し修正することができる。

図４は、本実施形態に係る意識低下判定装置１における意識低下判定処理のフローチャートである。この意識低下判定処理は、車両の運転者の意識低下度を判定する処理であり、例えば所定の周期でＥＣＵ６によって繰り返し実行される。

意識低下判定処理において、まず図４のＳ２０に示すように、センサ入力値の読み込み処理が行われる。この読み込み処理では、例えばカメラ３の運転者の撮像画像を読み込みと操舵角センサ２の検出信号の読み込みが行われる。

そして、Ｓ２２に移行し、意識低下状態の検出処理が行われる。意識低下状態の検出処理は、運転者の撮像画像に基づいて運転者の意識低下状態を検出する処理である。例えば、運転者の目の閉眼頻度が検出され、その閉眼頻度に応じて運転者の意識低下状態が検出される。

そして、Ｓ２４に移行し、操舵状態の検出処理が行われる。操舵状態の検出処理は、操舵角センサ２の検出信号に基づいて運転者の操舵状態を演算する処理である。例えば、操舵角センサ２の検出信号に基づいて運転者の修正操舵速度が演算される。この修正操舵速度は、運転者が車両の進路修正を行う際の操舵速度である。

そして、Ｓ２６に移行し、運転者の意識低下状態が所定の状態より低くなったか否かが判定される。運転者の意識低下状態は、Ｓ２２にて検出したものを用いられる。例えば、運転者の閉眼頻度が予め設定される設定値より大きくなった場合には運転者の意識低下状態が所定の状態より低くなったと判定され、運転者の閉眼頻度が予め設定される設定値より大きくない場合には運転者の意識低下状態が所定の状態より低くなっていないと判定される。

Ｓ２６にて、運転者の意識低下状態が所定の状態より低くなっていないと判定された場合には、一連の制御処理を終了する。

一方、Ｓ２６にて運転者の意識低下状態が所定の状態より低くなっていると判定された場合には、意識低下判定処理が行われる（Ｓ２８）。意識低下判定処理は、意識低下の判定マップを用い、運転者の操舵状態に基づいて運転者の意識低下状態を判定する処理である。

例えば、Ｓ２４にて演算された運転者の操舵状態を用い、その操舵状態に対応する意識低下度が判定マップを用いて演算される。Ｓ２８の意識低下判定処理を終えたら、一連の制御処理を終了する。

このような意識低下判定処理によれば、運転者の意識がある程度低下した際に操舵状態に基づいて運転者の意識低下度を判定することができる。

また、この意識低下判定処理において、車両の運転者の意識低下度が所定値以下であると判定された場合には、運転者を覚醒させるように出力部７を作動させることが好ましい。例えば音声、表示、振動などによって運転者に注意、警告を与える。また、車両の運転者の意識低下度が所定値以下である場合に、車両を強制的に制動動作させてもよい。その際、注意喚起又は警告後であっても車両の運転者の意識低下度が所定値以下の場合に、車両を強制的に制動動作させるものが好ましい。

以上のように、本実施形態に係る意識低下判定装置１によれば、運転者の操舵状態と意識低下度を対応付けた意識低下判定情報である判定マップを記録し、その判定マップを用いて運転者の操舵状態に基づき運転者の意識低下状態を判定することにより、運転者の意識低下に伴う車両の操舵状態の特性に応じて意識低下状態を判定することができ、適切な意識低下判定が行える。例えば、運転者の表情から意識低下が認識できない場合であっても、意識低下判定が的確に行える。

また、本実施形態に係る意識低下判定装置１において、運転者の意識低下度を運転者の目の閉眼頻度に基づいて検出することにより、運転者の意識低下度を適切に検出することができる。

また、車両の進路修正時における修正操舵速度に基づいて車両の操舵状態を検出することにより、蛇行運転の修正反応に応じて意識低下状態を適切に判定することができる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る意識低下判定装置の一例を説明したものであり、本発明に係る意識低下判定装置は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る意識低下判定装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る意識低下判定装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上述の本実施形態では、運転者の操舵状態として修正操舵速度を用いる場合について説明したが、操舵角度のピーク値、操舵速度のピーク値などを用いてもよい。

１…意識低下判定装置、２…操舵角センサ、３…カメラ、４…カメラ、５…生体情報検出センサ、６…ＥＣＵ、７…出力部、８…データベース。

Claims (3)

1. 車両の運転者の操舵状態と前記運転者の意識低下度を対応付けた意識低下判定情報を記録し、前記意識低下判定情報を用い前記運転者の操舵状態に基づいて前記運転者の意識低下状態を判定する判定手段を備えた、
   意識低下判定装置。
2. 前記運転者の意識低下度を前記運転者の目の閉眼頻度に基づいて検出する意識低下検出手段を備える請求項１に記載の意識低下判定装置。
3. 前記車両の操舵状態は、車両の進路修正時における修正操舵速度である請求項１に記載の意識低下判定装置。

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