JP2011081570A - Driver condition estimating device and driver condition estimating method - Google Patents

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JP2011081570A JP2009232809A JP2009232809A JP2011081570A JP 2011081570 A JP2011081570 A JP 2011081570A JP 2009232809 A JP2009232809 A JP 2009232809A JP 2009232809 A JP2009232809 A JP 2009232809A JP 2011081570 A JP2011081570 A JP 2011081570A
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Osamu Ozaki
修 尾崎
Masao Nagai
正夫 永井
Raksincharoensak Pongsathorn
ラクシンチャラーンサク ポンサトーン
Ryuzo Hayashi
隆三 林
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Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Tokyo University of Agriculture
Toyota Motor Corp
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Tokyo University of Agriculture
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driver condition estimating device and a driver condition estimating method which can estimate a condition of a driver with high accuracy. <P>SOLUTION: An attention level estimating section 20 of an operation supporting device 10 acquires sample value groups of three parameters T<SB>N</SB>, H<SB>V</SB>and H<SB>R</SB>when an attention level of a driver is a low level or a high level, plots the groups on a vector space, makes a straight line N1 that connects points of average values in the sample value groups as a normal line, and sets a plane P1 that passes through a middle point M1 of the straight line N1. The attention level estimating section 20 estimates the attention level of the driver from a side of the plane P1 the measured T<SB>N</SB>, H<SB>V</SB>and H<SB>R</SB>are located at. As the sample value groups with different attention level of the driver are plotted on the three-dimensional vector space, it is easy to distinguish among the sample value groups with different attention level even if there is variation among the sample values of the sample value groups, so that is possible to estimate the condition of the driver with high accuracy. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ドライバー状態推定装置及びドライバー状態推定方法に関し、特にドライバーの状態に影響されるパラメータの標本値群に基づいてドライバーの状態を推定するドライバー状態推定装置及びドライバー状態推定方法に関するものである。   The present invention relates to a driver state estimation device and a driver state estimation method, and more particularly to a driver state estimation device and a driver state estimation method for estimating a driver state based on a sample value group of parameters influenced by the driver state. .

近年、自動車における交通事故の防止を目的とした予防安全技術として、HMI(Human Machine Interface)による様々な情報提示手法が検討されている。情報提示による予防安全効果のさらなる向上のためには、車両周囲の物理的な事故発生のリスクに加えて、刻々と変化するドライバーの運転に対する注意レベルや疲労度等の状態に対して考慮することが重要であると考えられる。例えば、特許文献1では、ブレーキ遅れ時間等のドライバーの操作量を基準操作量と比較することにより、ドライバーの疲労度を推定する疲労検出装置が開示されている。この装置では、ドライバーの疲労度の推定の際に、車両周辺の他車両情報、道路形状情報、気象情報及び操作デバイスの劣化情報に基づいた推定を行う。   In recent years, various information presentation methods using HMI (Human Machine Interface) have been studied as preventive safety technologies for the purpose of preventing traffic accidents in automobiles. In order to further improve the preventive safety effect by presenting information, in addition to the risk of physical accidents around the vehicle, consideration should be given to conditions such as the driver's caution level and fatigue level, which change every moment. Is considered important. For example, Patent Literature 1 discloses a fatigue detection device that estimates a driver's fatigue level by comparing a driver's operation amount such as a brake delay time with a reference operation amount. In this apparatus, when estimating the driver's fatigue level, estimation based on other vehicle information around the vehicle, road shape information, weather information, and operating device deterioration information is performed.

特開2009−6839号公報JP 2009-6839 A

しかしながら、上記のような技術においては、単一のパラメータであるブレーキ遅れ時間等をその基準操作量と比較することによってドライバーの疲労度を推定しているが、同じ疲労度であっても、生体であるドライバーのブレーキ遅れ時間等の値にはバラツキが生じる。例えば、ドライバーが全く疲労していない状態であっても、種々の要因により、予め設定したブレーキ遅れ時間等の基準操作量を下回る操作をしてしまうことは有り得る。このような場合、装置はドライバーが疲労しているものと誤判定をしてしまう。一方、ドライバーが極度に疲労している状態であっても、予め設定したブレーキ遅れ時間等の基準操作量を上回る操作をしてしまうことは有り得る。このような場合、装置はドライバーが疲労していないものと誤判定をしてしまう。ブレーキ遅れ時間以外に他車両情報や、道路形状情報等を単に加味して推定を行っても、上記のような問題は残る。そのため、ドライバーの状態をより精度良く推定することが可能な手法が望まれている。   However, in the above-described technique, the driver's fatigue level is estimated by comparing the brake delay time, which is a single parameter, with the reference operation amount. The value of the driver's brake delay time and the like varies. For example, even if the driver is not tired at all, it is possible that an operation below a reference operation amount such as a preset brake delay time may occur due to various factors. In such a case, the device erroneously determines that the driver is tired. On the other hand, even if the driver is extremely tired, there is a possibility that the operation exceeds the reference operation amount such as a preset brake delay time. In such a case, the device erroneously determines that the driver is not tired. Even if other vehicle information, road shape information, etc. are simply taken into account in addition to the brake delay time, the above problem remains. Therefore, a method that can estimate the driver's state with higher accuracy is desired.

本発明は、このような実情に考慮してなされたものであり、その目的は、より精度良くドライバーの状態を推定することが可能なドライバー状態推定装置及びドライバー状態推定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a driver state estimation device and a driver state estimation method capable of estimating a driver state with higher accuracy. .

本発明は、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルより良好な第2レベルである場合とのそれぞれにおいて、ドライバーの状態に影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得する標本値群取得手段と、標本値群取得手段が取得したパラメータそれぞれの標本値群を、パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする標本値群プロット手段と、標本値群プロット手段によってパラメータの標本値群をプロットされたベクトル空間上において、第1レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点と、第2レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第2平均値点とをプロットする平均値点プロット手段と、平均値点プロット手段がプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ直線を設定する直線設定手段と、直線設定手段が設定した直線の中点を設定する中点設定手段と、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通る面を設定する面設定手段と、ドライバーの運転中におけるパラメータそれぞれの測定値を取得する測定値取得手段と、測定値取得手段が取得したパラメータそれぞれの測定値をベクトル空間上にプロットする測定値プロット手段と、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した面の第1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第1レベルの状態であると推定し、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した面の第2レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第2レベルの状態であると推定する状態推定手段とを備えたドライバー状態推定装置である。   The present invention provides a sample of each of at least three parameters that are affected by the driver's state in each of the case where the driver's state is the first level and the case where the driver's state is a second level that is better than the first level. A sample value group acquiring means for acquiring a value group, a sample value group plotting means for plotting a sample value group of each parameter acquired by the sample value group acquiring means on a vector space having each parameter as a vector axis, and a sample value In the vector space where the sample value group of the parameter is plotted by the group plotting means, the first average value point that is the average value of each parameter in the first level sample value group, and the second level sample value group Mean value point plotting means for plotting a second average value point that is an average value of each parameter, and mean value point plotting means A straight line setting means for setting a straight line connecting the plotted first average value point and the second average value point, a midpoint setting means for setting a midpoint of the straight line set by the straight line setting means, and a straight line setting means A surface setting unit that sets a plane that passes through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting unit, a measurement value acquisition unit that acquires a measured value of each parameter during the operation of the driver, and a measurement value acquisition The measured value plotting means for plotting the measured values of the respective parameters acquired by the means on the vector space, and the measured values plotted by the measured value plotting means are on the first level sample value side of the surface set by the surface setting means. When positioned, the driver estimates that the state is the first level, and the measured value plotted by the measured value plotting means is positioned on the second level sample value side of the surface set by the surface setting means. When is a driver state estimation device and a state estimation means for estimating a driver is in the state of the second level.

この構成によれば、標本値群取得手段が、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルより良好な第2レベルである場合とのそれぞれにおいて、ドライバーの状態に影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得し、標本値群プロット手段が、標本値群取得手段が取得したパラメータそれぞれの標本値群を、パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする。このように、ドライバーの状態が異なる標本値群を3次元以上のベクトル空間上にプロットすることにより、標本値群中の標本値にバラツキがあっても、ドライバーの状態が異なる標本値群同士を判別し易くなる。   According to this configuration, the sample value group acquisition unit affects the driver state in each of the case where the driver state is the first level and the case where the driver state is the second level better than the first level. The sample value group plotting means obtains the sample value group of each of the parameters obtained by the sample value group obtaining means and plots the sample value group of each parameter obtained by the sample value group obtaining means on the vector space having the parameters as vector axes. To do. In this way, by plotting sample value groups with different driver states on a three-dimensional or larger vector space, even if sample values in the sample value groups vary, sample value groups with different driver states It becomes easy to distinguish.

また、平均値点プロット手段が、標本値群プロット手段によってパラメータの標本値群をプロットされたベクトル空間上において、第1レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点と、第2レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第2平均値点とをプロットし、直線設定手段が、平均値点プロット手段がプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ直線を設定し、中点設定手段が、直線設定手段が設定した直線の中点を設定し、面設定手段が、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通る面を設定することにより、ドライバーの状態が異なる標本値群同士の境界となる面を設定することができる。   Further, the mean value point plotting means is a first mean value point that is an average value of each parameter in the first level sample value group on the vector space where the sample value group of the parameter is plotted by the sample value group plotting means. And a second average value point that is an average value of each parameter in the second level sample value group, and the straight line setting means plots the first average value point and the second average value plotted by the average value point plotting means. A straight line connecting the value points is set, the midpoint setting means sets the midpoint of the straight line set by the straight line setting means, and the surface setting means sets the straight line set by the straight line setting means as the normal line and sets the midpoint By setting a plane that passes through the midpoint of the straight line set by the means, it is possible to set a plane that is a boundary between sample value groups with different driver states.

さらに、測定値取得手段が、ドライバーの運転中におけるパラメータそれぞれの測定値を取得し、測定値プロット手段が、測定値取得手段が取得したパラメータそれぞれの測定値をベクトル空間上にプロットし、状態推定手段が、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した面の第1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第1レベルの状態であると推定し、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した面の第2レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第2レベルの状態であると推定することにより、パラメータの測定値にバラツキがあった場合でも明確な境界となる面を用いて、より精度良くドライバーの状態を推定することが可能となる。   Further, the measurement value acquisition means acquires the measurement value of each parameter during the driving of the driver, and the measurement value plotting means plots the measurement value of each parameter acquired by the measurement value acquisition means on the vector space to estimate the state. When the measurement value plotted by the measurement value plotting means is located on the first level sample value side of the surface set by the surface setting means, the means estimates that the driver is in the first level state, and the measurement When the measured value plotted by the value plotting unit is located on the second level sample value side of the surface set by the surface setting unit, the driver measures the parameter by estimating that it is in the second level state. Even when the values vary, it is possible to estimate the state of the driver with higher accuracy by using a surface that is a clear boundary.

この場合、パラメータには、自車と先行車との相対速度ΔV、目標車間距離と現在の車間距離との差である車間距離誤差ΔR及びアクセルペダル変位Pとした場合に、T(dP/dt)+P=HΔV+HΔRで示されるアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを含むことが好適である。 In this case, if the parameter, which is the vehicle and the relative velocity ΔV of the preceding vehicle, the target following distance and the inter-vehicle distance error ΔR and the accelerator pedal displacement P a is the difference between the present inter-vehicle distance, T N (dP it is preferable to include a / dt) + P a = H V ΔV + H R ΔR pedal delay time constant T N in the accelerator pedal operation model represented by the relative speed feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R.

この構成によれば、自車が先行車に対して追従走行を行っている際のアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHをパラメータに含むため、ドライバーの注意レベル等の状態が重要となる追従走行の際に、ドライバーの状態をより高精度で推定することができる。 According to this arrangement, the pedal delay time constant T N in the accelerator pedal operation model when the vehicle is performing a follow-up running against a preceding vehicle, a relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R parameter Therefore, the driver's state can be estimated with higher accuracy during the follow-up driving in which the state such as the driver's attention level is important.

また、標本値群取得手段は、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルから段階的に良好になる第1レベル〜第nレベル(3<n)である場合のパラメータそれぞれの標本値群を取得し、平均値点プロット手段は、第1レベル〜第nレベルそれぞれの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点〜第n平均値をプロットし、直線設定手段は、平均値点プロット手段がプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ第1の直線〜第n−1平均値点と第n平均値点とを結ぶ第n−1の直線をそれぞれ設定し、中点設定手段は、直線設定手段が設定した第1〜第n−1の直線それぞれの第1の中点〜第n−1の中点を設定し、面設定手段は、直線設定手段が設定した第1〜第n−1の直線を法線とし、中点設定手段が設定した第1〜第n−1の直線の第1〜第n−1の中点を通る第1の面〜第n−1の面をそれぞれ設定し、状態推定手段は、測定値プロット手段がプロットした測定値が、測定値に最も近接する第kの面(1≦k<n−1)との位置関係において、第kの面の第kレベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第kレベルの状態であると推定し、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した第kの面の第k+1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第k+1レベルの状態であると推定することが好適である。   Further, the sample value group acquisition means is provided when the driver state is the first level and when the driver state is from the first level to the nth level (3 <n) in which the driver state is improved stepwise from the first level. The sample value group for each parameter is acquired, and the mean value point plotting means plots the first mean value point to the nth mean value that is the mean value of each parameter in the sample value group for each of the first level to the nth level. The straight line setting means connects the first straight line to the (n-1) th average value point and the nth average value point connecting the first average value point and the second average value point plotted by the average value point plotting means. The (n-1) th straight lines are respectively set, and the midpoint setting means sets the first midpoint to the (n-1) th midpoint of each of the first to (n-1) th straight lines set by the straight line setting means. The surface setting means modulo the first to (n-1) th straight lines set by the straight line setting means. The first to n-1th planes passing through the midpoints of the 1st to n-1th straight lines set by the midpoint setting means are respectively set, and the state estimating means Is the measurement value plotted by the measurement value plotting means with respect to the kth level sample value of the kth plane in the positional relationship with the kth plane (1 ≦ k <n−1) closest to the measurement value. When the position is on the side, the driver estimates that the state is the k-th level, and the measurement value plotted by the measurement value plotting means is the side of the k + 1-th level sample value of the k-th plane set by the plane setting means. It is preferable to estimate that the driver is in the state of the (k + 1) th level.

この構成によれば、標本値群取得手段は、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルから段階的に良好になる第1レベル〜第nレベル(3<n)である場合のパラメータそれぞれの標本値群を取得するため、3段階以上に分類されたドライバーの状態の標本値群がベクトル空間上にプロットされることになる。   According to this configuration, the sample value group acquisition means includes the first level to the nth level (3 <n) when the driver state is the first level and when the driver state is gradually improved from the first level. In order to obtain the sample value group of each parameter in the case of, the sample value group of the driver state classified into three or more stages is plotted on the vector space.

また、平均値点プロット手段は、第1レベル〜第nレベルそれぞれの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点〜第n平均値をプロットし、直線設定手段は、平均値点プロット手段がプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ第1の直線〜第n−1平均値点と第n平均値点とを結ぶ第n−1の直線をそれぞれ設定し、中点設定手段は、直線設定手段が設定した第1〜第n−1の直線それぞれの第1の中点〜第n−1の中点を設定し、面設定手段は、直線設定手段が設定した第1〜第n−1の直線を法線とし、中点設定手段が設定した第1〜第n−1の直線の第1〜第n−1の中点を通る第1の面〜第n−1の面をそれぞれ設定するため、ベクトル空間上に3段階以上に分類されたドライバーの状態が異なる標本値群同士の境界となる面を設定することができる。   The mean value point plotting means plots the first mean value point to the nth mean value, which is the mean value of each parameter in the sample value groups of the first level to the nth level, and the straight line setting means The first straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted by the value point plotting means to the (n-1) th straight line connecting the n-1 average value point and the nth average value point, respectively. The midpoint setting means sets the first midpoint to the (n-1) th midpoint of each of the first to (n-1) th straight lines set by the straight line setting means, and the plane setting means sets the straight line. The first to (n-1) th straight lines set by the means are normals, and the first through the middle points of the first to (n-1) th straight lines set by the midpoint setting means are the first ones. Sample values with different driver states classified into three or more levels on the vector space in order to set the plane to the (n-1) th plane. It is possible to demarcate the surface from the other.

さらに、状態推定手段は、測定値プロット手段がプロットした測定値が、測定値に最も近接する第kの面(1≦k<n−1)との位置関係において、第kの面の第kレベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第kレベルの状態であると推定し、測定値プロット手段がプロットした測定値が、面設定手段が設定した第kの面の第k+1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第k+1レベルの状態であると推定するため、3段階以上に細かくドライバーの状態を推定することができる。   Further, the state estimating means is the kth surface of the kth surface in the positional relationship between the measurement value plotted by the measurement value plotting device and the kth surface (1 ≦ k <n−1) closest to the measurement value. When located on the sample value side of the level, the driver estimates that the state is the k-th level, and the measurement value plotted by the measurement value plotting means is the k + 1th level of the k-th plane set by the plane setting means. When it is located on the sample value side, it is estimated that the driver is in the state of the (k + 1) th level, so that the driver's state can be estimated in more than three stages.

また、面設定手段は、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通る平面を設定することが好適である。   Further, it is preferable that the plane setting means sets a plane passing through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means with the straight line set by the straight line setting means as a normal line.

この構成によれば、面設定手段は、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通る平面を設定するため、ドライバーの状態が異なる標本値群同士の境界となる面を簡単に設定することができる。   According to this configuration, the surface setting means sets the plane passing through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means with the straight line set by the straight line setting means as the normal line, and therefore the sample value groups with different driver states It is possible to easily set a surface that becomes a boundary between each other.

一方、面設定手段は、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通り、ドライバーの状態が互いに異なる標本値群同士の間を通る曲面を設定することが好適である。   On the other hand, the surface setting means sets a curved surface that passes between the sample value groups with different driver states, using the straight line set by the straight line setting means as a normal line, passing through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means. It is preferable to do.

この構成によれば、面設定手段は、直線設定手段が設定した直線を法線とし、中点設定手段が設定した直線の中点を通り、ドライバーの状態が互いに異なる標本値群同士の間を通る曲面を設定するため、例えば、標本値群中の標本値のバラツキが大きい場合であっても、ドライバーの状態が異なる標本値群同士の境界となる面を確実に設定することができる。   According to this configuration, the surface setting means uses the straight line set by the straight line setting means as a normal, passes through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means, and passes between sample value groups having different driver states. In order to set a curved surface that passes through, for example, even when there is a large variation in sample values in the sample value group, it is possible to reliably set a surface that is a boundary between sample value groups with different driver states.

一方、本発明は、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルより良好な第2レベルである場合とのそれぞれにおいて、ドライバーの状態に影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得する標本値群取得工程と、標本値群取得工程で取得したパラメータそれぞれの標本値群を、パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする標本値群プロット工程と、標本値群プロット工程によってパラメータの標本値群をプロットされたベクトル空間上において、第1レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点と、第2レベルの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第2平均値点とをプロットする平均値点プロット工程と、平均値点プロット工程でプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ直線を設定する直線設定工程と、直線設定工程で設定した直線の中点を設定する中点設定工程と、直線設定工程で設定した直線を法線とし、中点設定工程が設定した直線の中点を通る面を設定する面設定工程と、ドライバーの運転中におけるパラメータそれぞれの測定値を取得する測定値取得工程と、測定値取得工程で取得したパラメータそれぞれの測定値をベクトル空間上にプロットする測定値プロット工程と、測定値プロット工程でプロットした測定値が、面設定工程で設定した面の第1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第1レベルの状態であると推定し、測定値プロット工程でプロットした測定値が、面設定工程が設定した面の第2レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第2レベルの状態であると推定する状態推定工程とを含むドライバー状態推定方法である。   On the other hand, according to the present invention, each of at least three parameters that are affected by the driver state in each of the case where the driver state is the first level and the case where the driver state is the second level better than the first level. A sample value group acquisition step of acquiring a sample value group of the sample, a sample value group plotting step of plotting the sample value group of each parameter acquired in the sample value group acquisition step on a vector space having the parameters as vector axes, On the vector space where the sample value groups of the parameters are plotted by the sample value group plotting step, the first average value points that are the average values of the parameters in the first level sample value groups and the second level sample value groups An average value point plotting process for plotting the second average value point, which is the average value of each parameter, and an average value point plot A straight line setting step for setting a straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted in the step, a midpoint setting step for setting a midpoint of the straight line set in the straight line setting step, and a straight line setting step. The surface setting process that sets the plane that passes through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting process, the measurement value acquisition process that acquires the measured values of each parameter during the driver's operation, and the measurement The measured value plotting step for plotting the measured values of each parameter acquired in the value acquiring step on the vector space, and the measured values plotted in the measured value plotting step are the first level sample values of the surface set in the surface setting step. When it is located on the side, the driver estimates that the state is the first level, and the measured value plotted in the measured value plotting process is on the second level sample value side of the surface set by the surface setting process. When location, the driver is in the driver state estimation method comprising the state estimation step of estimating that the state of the second level.

この場合、パラメータには、自車と先行車との相対速度ΔV、目標車間距離と現在の車間距離との差である車間距離誤差ΔR及びアクセルペダル変位Pとした場合に、T(dP/dt)+P=HΔV+HΔRで示されるアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを含むことが好適である。 In this case, if the parameter, which is the vehicle and the relative velocity ΔV of the preceding vehicle, the target following distance and the inter-vehicle distance error ΔR and the accelerator pedal displacement P a is the difference between the present inter-vehicle distance, T N (dP it is preferable to include a / dt) + P a = H V ΔV + H R ΔR pedal delay time constant T N in the accelerator pedal operation model represented by the relative speed feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R.

また、標本値群取得工程では、ドライバーの状態が第1レベルである場合とドライバーの状態が第1レベルから段階的に良好になる第1レベル〜第nレベル(3<n)である場合のパラメータそれぞれの標本値群を取得し、平均値点プロット工程では、第1レベル〜第nレベルそれぞれの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点〜第n平均値をプロットし、直線設定工程では、平均値点プロット工程でプロットした第1平均値点と第2平均値点とを結ぶ第1の直線〜前記第n−1平均値点と第n平均値点とを結ぶ第n−1の直線をそれぞれ設定し、中点設定工程では、直線設定工程で設定した第1〜第n−1の直線それぞれの第1の中点〜第n−1の中点を設定し、面設定工程では、直線設定工程で設定した第1〜第n−1の直線を法線とし、中点設定工程で設定した第1〜第n−1の直線の第1〜第n−1の中点を通る第1の面〜第n−1の面をそれぞれ設定し、状態推定工程では、測定値プロット工程でプロットした測定値が、測定値に最も近接する第kの面(1≦k<n−1)との位置関係において、第kの面の第kレベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第kレベルの状態であると推定し、測定値プロット工程でプロットした測定値が、面設定工程で設定した第kの面の第k+1レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが第k+1レベルの状態であると推定することが好適である。   In the sample value group acquisition step, the driver state is the first level and the driver state is the first level to the nth level (3 <n) in which the driver state is improved stepwise from the first level. The sample value group for each parameter is acquired, and in the mean value point plotting step, the first mean value point to the nth mean value that are the mean values of the parameters in the sample value group for each of the first level to the nth level are plotted. In the straight line setting step, the first straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted in the average value point plotting step to the n-1th average value point and the nth average value point are obtained. The n-1th straight lines to be connected are set, and in the midpoint setting step, the first midpoint to the n-1th midpoint of each of the first to n-1 straight lines set in the straight line setting step are set. In the surface setting process, the first to nth set in the straight line setting process The first surface to the (n-1) th plane passing through the midpoints of the first to the (n-1) th straight lines set in the midpoint setting step, with the first straight line as a normal line, respectively. In the state estimation step, the measurement value plotted in the measurement value plotting step is the position of the kth surface in the positional relationship with the kth surface (1 ≦ k <n−1) closest to the measurement value. When located on the k-level sample value side, the driver estimates that the driver is in the k-th level, and the measurement value plotted in the measurement value plotting process is the (k + 1) th of the k-th plane set in the plane setting process. When the level is on the sample value side, it is preferable to estimate that the driver is in the (k + 1) th level.

また、面設定工程では、直線設定工程で設定した直線を法線とし、中点設定工程で設定した直線の中点を通る平面を設定することが好適である。   In the surface setting step, it is preferable to set a plane passing through the midpoint of the straight line set in the midpoint setting step with the straight line set in the straight line setting step as a normal.

一方、面設定工程では、直線設定工程で設定した直線を法線とし、中点設定工程で設定した直線の中点を通り、ドライバーの状態が互いに異なる標本値群同士の間を通る曲面を設定することが好適である。   On the other hand, in the surface setting process, the straight line set in the straight line setting process is used as a normal, passing through the midpoint of the straight line set in the midpoint setting process, and a curved surface passing between sample value groups with different driver states is set. It is preferable to do.

本発明のドライバー状態推定装置及びドライバー状態推定方法によれば、より精度良くドライバーの状態を推定することが可能となる。   According to the driver state estimation device and the driver state estimation method of the present invention, it is possible to estimate the driver state with higher accuracy.

実施形態に係る運転支援装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the driving assistance device which concerns on embodiment. 実施形態の運転支援装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the driving assistance device of embodiment. 実施形態の運転支援装置が適用される状況を示す側面図である。It is a side view showing the situation where the driving support device of an embodiment is applied. ドライバーの注意レベルを推定するための平面を設定した3次元空間を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional space which set the plane for estimating the driver's attention level. ドライバーの注意レベルを判定するための曲面を設定した3次元空間を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional space which set the curved surface for determining the driver's attention level. ドライバーの注意レベルを推定するための複数の平面を設定した3次元空間を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional space which set the some plane for estimating the driver's attention level. 実験例における被験者を示す表である。It is a table | surface which shows the test subject in an experiment example. 実験例におけるサブタスクを示す図である。It is a figure which shows the subtask in an experiment example. 実験例において最初に被験者の注意レベルの高低による標本値群の分離度の確認を行った際における被験者の運転に対する主観的な注意レベルのアンケート結果を示すグラフである。It is a graph which shows the questionnaire result of the subjective attention level with respect to a test subject's driving | operation at the time of confirming the isolation | separation degree of the sample value group by the height of a test subject's attention level first in an experiment example. 実験例において最初に被験者の注意レベルの高低による標本値群の分離度の確認を行った際に注意レベルの高低が分離できた度合を示す表である。It is a table | surface which shows the degree which the level of attention level was able to isolate | separate when confirming the separation degree of the sample value group by the level of a subject's attention level first in an experiment example. 実験例において最初に被験者の注意レベルの高低による標本値群の分離度の確認を行った際における注意レベルを推定するための平面を設定した3次元空間を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional space which set the plane for estimating the attention level at the time of confirming the isolation | separation degree of the sample value group by the level of a subject's attention level first in an experiment example. 実験例において2回目に被験者の注意レベルの推定を行った際におけるサブタスクが無い場合の車間距離、速度及びペダル操作量の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the inter-vehicle distance, speed, and pedal operation amount when there is no subtask when the subject's attention level is estimated for the second time in the experimental example. 実験例において2回目に被験者の注意レベルの推定を行った際におけるサブタスクが有る場合の車間距離、速度及びペダル操作量の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the inter-vehicle distance, speed, and pedal operation amount when there is a subtask when the subject's attention level is estimated for the second time in the experimental example. 実験例において2回目に被験者の注意レベルの推定を行った際における注意レベルを推定するための平面を設定した3次元空間を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the three-dimensional space which set the plane for estimating the attention level at the time of estimating a test subject's attention level the 2nd time in an experiment example. 実験例において2回目に被験者の注意レベルの推定を行った際にサブタスクの有無を分けることができた度合を示す表である。It is a table | surface which shows the degree which was able to divide the presence or absence of a subtask, when a test subject's attention level was estimated the 2nd time in the experiment example. 実験例において2回目に被験者の注意レベルの推定を行った際における被験者の運転に対する主観的な注意レベルのアンケート結果を示すグラフである。It is a graph which shows the questionnaire result of the subjective attention level with respect to a test subject's driving | operation at the time of estimating a test subject's attention level the 2nd time in an experiment example.

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るドライバー状態推定装置及びドライバー状態推定方法について説明する。図1に示す運転支援装置10は、車両に搭載され、ドライバーの注意レベルに応じて情報の提示等の運転支援を行なうための装置である。   Hereinafter, a driver state estimation device and a driver state estimation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A driving support device 10 shown in FIG. 1 is a device that is mounted on a vehicle and performs driving support such as presentation of information according to a driver's attention level.

図1に示すように、運転支援装置10は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14を備えている。レーダセンサ11は、自車と先行車との車間距離及び先行車の速度を計測するためのものである。レーダセンサ11には、ミリ波レーダあるいはレーザレーダ等を適用できる。カメラセンサ12も、自車と先行車との車間距離を計測するためのものである。カメラセンサ12には、ステレオカメラ等を適用することができる。ペダルセンサ13は、自車のアクセルペダルの変位を検出するためのものである。車速センサ14は、自車の車速を検出するためのものである。車速センサ14により検出された車速はドライバーの注意レベルの推定の他、レーダセンサ11、カメラセンサ12及びペダルセンサ13により検出された検出値の補正に用いられる。   As shown in FIG. 1, the driving support device 10 includes a radar sensor 11, a camera sensor 12, a pedal sensor 13, and a vehicle speed sensor 14. The radar sensor 11 is for measuring the distance between the host vehicle and the preceding vehicle and the speed of the preceding vehicle. As the radar sensor 11, a millimeter wave radar or a laser radar can be applied. The camera sensor 12 is also for measuring the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle. A stereo camera or the like can be applied to the camera sensor 12. The pedal sensor 13 is for detecting the displacement of the accelerator pedal of the host vehicle. The vehicle speed sensor 14 is for detecting the vehicle speed of the own vehicle. The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 14 is used for correcting the detection values detected by the radar sensor 11, the camera sensor 12, and the pedal sensor 13 in addition to estimating the driver's attention level.

運転支援装置10は、注意レベル推定部20を備えている。注意レベル推定部20は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14が検出した検出値に基づき、ドライバーの注意レベルを推定するためのものである。注意レベル推定部20は、物理的には、ECU(Electro Control Unit)から構成され、装置全体を制御する。   The driving support device 10 includes a caution level estimation unit 20. The attention level estimation unit 20 is for estimating the driver's attention level based on detection values detected by the radar sensor 11, the camera sensor 12, the pedal sensor 13, and the vehicle speed sensor 14. The attention level estimation unit 20 is physically composed of an ECU (Electro Control Unit) and controls the entire apparatus.

注意レベル推定部20にはドライバーデータベース30が接続されている。ドライバーデータベース30には、注意レベル推定部20がドライバーの注意レベルを推定するためのパラメータの標本値が記録される。なお、データベース30に記録される標本値は自車の個々のドライバーについてデータとすることにより、当該ドライバーに特化した標本値とすることができる。あるいは、ドライバーの注意レベルに対するパラメータの値に個々のドライバーによらない一般的な傾向が見られるときは、データベース30に記録される標本値は、一般のドライバーについての統計的な標本値とすることもできる。この場合、自車のドライバーの年齢、性別及び運転経験等に合致した標本値を適用することができる。   A driver database 30 is connected to the attention level estimation unit 20. In the driver database 30, sample values of parameters for the attention level estimation unit 20 to estimate the driver's attention level are recorded. The sample values recorded in the database 30 can be sample values specific to the driver by using data for each driver of the vehicle. Alternatively, when there is a general tendency that does not depend on individual drivers in the parameter values for the driver's attention level, the sample values recorded in the database 30 should be statistical sample values for general drivers. You can also. In this case, sample values that match the age, sex, driving experience, etc. of the driver of the vehicle can be applied.

アシスト方法決定部40は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14が検出した検出値に基づいて推定される自車が現在の環境下でおかれている環境リスクと、注意レベル推定部20が推定したドライバーの注意レベルとに応じて、ディスプレイ51、スピーカ52、ブザー53及び反力アクチュエータ54を動作させて、ドライバーの注意レベルを修正し、ドライバーの運転を支援するためのものである。   The assist method determination unit 40 is configured to monitor the environmental risk that the vehicle estimated based on the detection values detected by the radar sensor 11, the camera sensor 12, the pedal sensor 13, and the vehicle speed sensor 14 is placed in the current environment, The display 51, the speaker 52, the buzzer 53, and the reaction force actuator 54 are operated according to the driver's attention level estimated by the level estimation unit 20 to correct the driver's attention level and assist the driver's driving. Is.

以下、本実施形態の運転支援装置10の動作について説明する。本実施形態の運転支援装置10は、全体としては図2に示す動作を自車の走行中に繰り返し実行する。本実施形態では、図3に示すように、自車100が先行車200の後方に追従して走行している状態を想定する。図2に示すように、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14が各データを取得する(S11)。この場合、図3に示すように、自車100の自車速度V、先行車200の先行車速度V及び車間距離Rが検出される。 Hereinafter, operation | movement of the driving assistance device 10 of this embodiment is demonstrated. As a whole, the driving support device 10 of the present embodiment repeatedly performs the operation shown in FIG. 2 while the vehicle is traveling. In this embodiment, as shown in FIG. 3, it is assumed that the host vehicle 100 is traveling following the preceding vehicle 200. As shown in FIG. 2, the radar sensor 11, the camera sensor 12, the pedal sensor 13, and the vehicle speed sensor 14 acquire each data (S11). In this case, as shown in FIG. 3, the vehicle speed V of the vehicle 100, the preceding vehicle velocity V P and the inter-vehicle distance R of the preceding vehicle 200 is detected.

注意レベル推定部20は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14により検出された検出値、あるいはドライバーデータベース30に記録されたデータから、ドライバーの注意レベルを推定するためのモデルのパラメータを同定する(S12)。本実施形態においては、注意レベルの推定のためのアクセルペダル操作モデルは下式(1)によって表される

Figure 2011081570

The attention level estimation unit 20 is a model for estimating a driver's attention level from detection values detected by the radar sensor 11, the camera sensor 12, the pedal sensor 13, and the vehicle speed sensor 14 or data recorded in the driver database 30. Are identified (S12). In the present embodiment, the accelerator pedal operation model for estimating the attention level is expressed by the following equation (1).
Figure 2011081570

式(1)のPはアクセルペダル変位、ΔVは相対速度、ΔRは車間距離誤差、Tはペダル遅れ時定数、Hは相対速度フィードバックゲイン、Hは車間距離誤差フィードバックゲインである。車間距離誤差ΔRとは、目標車間距離と現在の車間距離Rとの差である。ペダル遅れ時定数Tとは、アクセルペダルが緩やかに踏まれる度合を表す定数である。相対速度フィードバックゲインHとは、相対速度が修正される応答の速さの度合を示す定数である。車間距離誤差フィードバックゲインHとは、車間距離誤差ΔRが修正される応答の速さの度合を示す定数である。 P a is the accelerator pedal displacement of formula (1), [Delta] V is the relative velocity, [Delta] R is the inter-vehicle distance error, T N is the pedal delay time constant, H V is the relative velocity feedback gain, H R is the inter-vehicle distance error feedback gain. The inter-vehicle distance error ΔR is a difference between the target inter-vehicle distance and the current inter-vehicle distance R. The pedal delay time constant TN is a constant representing the degree to which the accelerator pedal is depressed gently. The relative velocity feedback gain H V, is a constant indicating the degree of speed of response relative speed is modified. The inter-vehicle distance error feedback gain H R, is a constant indicating the degree of speed of response following distance error ΔR is corrected.

注意レベル推定部20は、上記のアクセルペダル操作モデルについて、後述する方法でドライバーの注意レベルを推定する(S13)。アシスト方法決定部40は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14が検出した検出値に基づいて推定される自車が現在の環境下でおかれている環境リスクを推定する(S14)。   The attention level estimation unit 20 estimates the driver's attention level for the above accelerator pedal operation model by a method described later (S13). The assist method determination unit 40 estimates an environmental risk in which the vehicle is estimated in the current environment, which is estimated based on detection values detected by the radar sensor 11, the camera sensor 12, the pedal sensor 13, and the vehicle speed sensor 14. (S14).

アシスト方法決定部40は、環境リスクと注意レベル推定部20が推定したドライバーの注意レベルに応じてアシストを実行すべきか判定する(S15)。アシストを実行すべきときは、アシスト方法決定部40は、警告等のアシストをディスプレイ51、スピーカ52、ブザー53及び反力アクチュエータ54を動作させて行う(S16)。この場合のアシストは、環境リスクが高く、ドライバーの注意レベルが低い順に、ディスプレイ51による表示、スピーカ52による音声案内、ブザー53による警報の報知及び反力アクチュエータ54のアクセルペダルへの反力によるドライバーの運転への介入と強度を増加させて行われる。   The assist method determination unit 40 determines whether to perform assist according to the environmental risk and the driver's attention level estimated by the attention level estimation unit 20 (S15). When assist is to be executed, the assist method determination unit 40 performs assist such as warning by operating the display 51, the speaker 52, the buzzer 53, and the reaction force actuator 54 (S16). In this case, the driver is driven by the reaction force applied to the accelerator pedal of the reaction force actuator 54 by the display 51, the voice guidance by the speaker 52, the alarm notification by the buzzer 53, and the descending order of the environmental risk and the driver's attention level. It is done with increased driving intervention and intensity.

以下、本実施形態におけるドライバーの注意レベルの推定手法について説明する。注意レベル推定部20は、レーダセンサ11等により検出された検出値、あるいはドライバーデータベース30に記録されたデータから、ドライバーの注意レベルが低い注意レベルである場合と高い注意レベルである場合とのそれぞれにおいて、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHの3つのパラメータそれぞれの標本値を取得する。 Hereinafter, a method for estimating the driver's attention level in the present embodiment will be described. The attention level estimation unit 20 determines whether the driver's attention level is a low attention level or a high attention level based on the detection value detected by the radar sensor 11 or the like or the data recorded in the driver database 30. in acquires the pedal delay time constant T N, the respective sample values three parameters relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R.

図4に示すように、注意レベル推定部20は、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHの3つのパラメータそれぞれの標本値群を、これらのパラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする。図4に示すように、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを3軸とする3次元ベクトル空間上に、白三角プロットと白丸プロットとでそれぞれ示される低い注意レベルの標本値群と高い注意レベルの標本値群とがプロットされる。 As shown in FIG. 4, note the level estimation unit 20, the pedal delay time constant T N, the three parameters each sample value group of the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R, these parameters are Plot on the vector space with x as the vector axis. As shown in FIG. 4, the pedal delay time constant T N, the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H 3-dimensional vector space to R 3 axes, respectively shown by the white triangles plot and white circles plot The low attention level sample value group and the high attention level sample value group are plotted.

注意レベル推定部20は、低い注意レベル及び高い注意レベルの標本値群それぞれで、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHそれぞれの平均値となる点をプロットする。図4に示すように、3次元ベクトル空間上に、黒三角プロットと黒丸プロットとでそれぞれ示される低い注意レベルの平均点と高い注意レベルの平均点とがプロットされる。 Note level estimating unit 20 is a low attention level and high attention level sample value group of each pedal delay time constant T N, the point at which the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R respectively mean Plot. As shown in FIG. 4, on the three-dimensional vector space, an average point with a low attention level and an average point with a high attention level, which are respectively indicated by a black triangle plot and a black circle plot, are plotted.

図4に示すように、注意レベル推定部20は、低い注意レベルの平均点と高い注意レベルの平均点とを結ぶ直線N1を設定する。図4に示すように、注意レベル推定部20は、直線N1の中点M1を設定する。図4に示すように、注意レベル推定部20は、直線N1を法線とし、直線N1の中点M1を通る平面P1を設定する。これにより、低い注意レベルと高い注意レベルの標本値群とを区画する平面P1が設定される。   As shown in FIG. 4, the attention level estimation unit 20 sets a straight line N1 that connects the average point of the low attention level and the average point of the high attention level. As shown in FIG. 4, the attention level estimation unit 20 sets a midpoint M1 of the straight line N1. As shown in FIG. 4, the attention level estimation unit 20 sets a plane P1 passing through the midpoint M1 of the straight line N1 with the straight line N1 as a normal line. Thereby, the plane P1 that divides the sample value group of the low attention level and the high attention level is set.

次に、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14による検出値により、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHそれぞれの値が得られたときは、注意レベル推定部20は、これらを3次元空間上にプロットし、当該プロットされた点が平面P1の低い注意レベルの側に位置するときは、ドライバーが低い注意レベルであると推定し、当該プロットされた点が平面P1の高い注意レベルの側に位置するときは、ドライバーが高い注意レベルであると推定する。 Then, the radar sensor 11, the camera sensor 12, the detected value of the pedal sensor 13 and the vehicle speed sensor 14, the pedal delay time constant T N, the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R of each value obtained In such a case, the attention level estimation unit 20 plots them on a three-dimensional space, and when the plotted point is located on the low attention level side of the plane P1, it is estimated that the driver has a low attention level. When the plotted point is located on the high attention level side of the plane P1, the driver estimates that the attention level is high.

なお、この場合、低い注意レベルと高い注意レベルの標本値群とを区画する面は平面に限らず、図5のような曲面P1’とすることができる。この場合の曲面P1’は、図4の平面P1と同様に、直線N1を法線とし、直線N1の中点M1を通る。曲面P1’は、低い注意レベルと高い注意レベルの標本値群との間を通る曲面となる。この場合、注意レベル推定部20は、図5に示すように、低い注意レベルの標本値群中の標本値と高い注意レベルの標本値群中の標本値とで、最も距離が近い標本値同士を結ぶ直線N1’を設定する。さらに、直線N1’の中点M1’が同様に設定される。注意レベル推定部20は、曲面P1’を、直線N1’を法線とし、直線N1’の中点M1’を通る曲面として設定する。これにより、低い注意レベルと高い注意レベルの標本値群との中間を通る曲面P1’が設定される。   In this case, the surface that divides the sample value group of the low attention level and the high attention level is not limited to a plane, and may be a curved surface P1 'as shown in FIG. In this case, the curved surface P1 'passes through the midpoint M1 of the straight line N1 with the straight line N1 as a normal line, as in the plane P1 of FIG. The curved surface P1 'is a curved surface that passes between a sample value group having a low attention level and a high attention level. In this case, as shown in FIG. 5, the attention level estimation unit 20 uses the sample values in the sample values group with the low attention level and the sample values with the closest distance between the sample values in the sample value group with the high attention level. A straight line N1 ′ connecting is established. Further, the midpoint M1 'of the straight line N1' is set similarly. The attention level estimation unit 20 sets the curved surface P1 'as a curved surface passing through the midpoint M1' of the straight line N1 'with the straight line N1' as a normal. As a result, a curved surface P <b> 1 ′ that passes between the sample values of the low attention level and the high attention level is set.

あるいは、この場合、図6に示すように、3段階以上の注意レベルを設定し、そのそれぞれの標本値群について、同様に標本値群それぞれの境界となる面を設定しても良い。図6の例では、第1〜第4注意レベルの標本値群について、同様に平均値が求められ、直線N1〜N3とその中点M1〜3とが設定され、直線N1〜N3を法線とし、直線N1〜N3の中点M1〜M3を通る平面P1〜P3が設定される。この場合、注意レベル推定部20は、レーダセンサ11、カメラセンサ12、ペダルセンサ13及び車速センサ14による検出値により、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHそれぞれの値が得られたときは、当該値がプロットされた点に最も近接する平面P1〜P3について、当該点がいずれの注意レベルの標本値群の側に位置するかで、ドライバーの注意レベルを推定する。 Alternatively, in this case, as shown in FIG. 6, three or more levels of attention may be set, and for each of the sample value groups, a surface serving as a boundary between the sample value groups may be set similarly. In the example of FIG. 6, average values are similarly obtained for the sample value groups of the first to fourth attention levels, straight lines N1 to N3 and their midpoints M1 to M3 are set, and the straight lines N1 to N3 are normal lines. And planes P1 to P3 passing through the midpoints M1 to M3 of the straight lines N1 to N3 are set. In this case, caution level estimation unit 20, the radar sensor 11, the camera sensor 12, the detected value of the pedal sensor 13 and the vehicle speed sensor 14, the pedal delay time constant T N, the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H When each value of R is obtained, the driver's attention is determined by which attention level the sample value group is located on the side of the sample value group on the planes P1 to P3 closest to the point on which the value is plotted. Estimate the level.

本実施形態によれば、注意レベル推定部20が、ドライバーの注意レベルが低いレベルである場合と高いレベルである場合とのそれぞれにおいて、ドライバーの注意レベルに影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得し、パラメータそれぞれの標本値群を、パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする。このように、ドライバーの注意レベルが異なる標本値群を3次元以上のベクトル空間上にプロットすることにより、標本値群中の標本値にバラツキがあっても、ドライバーの注意レベルが異なる標本値群同士を判別し易くなる。   According to the present embodiment, the attention level estimation unit 20 samples each of at least three parameters affected by the driver's attention level when the driver's attention level is low and when the driver's attention level is high. A value group is acquired, and a sample value group of each parameter is plotted on a vector space having each parameter as a vector axis. Thus, by plotting sample value groups with different driver attention levels on a three-dimensional or larger vector space, even if sample values in the sample value groups vary, the sample value groups with different driver attention levels It becomes easy to distinguish each other.

また、注意レベル推定部20が、パラメータの標本値群をプロットされたベクトル空間上において、低い注意レベル及び高い注意レベルそれぞれの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる平均値点をプロットし、平均値点同士を結ぶ直線N1を設定し、当該直線の中点M1を設定し、設定した直線N1を法線とし、直線の中点M1を通る平面P1を設定することにより、ドライバーの注意レベルが異なる標本値群同士の境界となる面を設定することができる。   In addition, the attention level estimation unit 20 plots the average value points that are the average values of the parameters in the sample value groups of the low attention level and the high attention level on the vector space where the sample value groups of the parameters are plotted. By setting the straight line N1 connecting the average value points, setting the midpoint M1 of the straight line, setting the straight line N1 as the normal line, and setting the plane P1 passing through the midpoint M1 of the straight line, the driver's attention A plane serving as a boundary between sample value groups having different levels can be set.

さらに、注意レベル推定部20が、ドライバーの運転中におけるパラメータそれぞれの測定値を取得し、パラメータそれぞれの測定値をベクトル空間上にプロットし、プロットした測定値が、設定した平面P1の低い注意レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが低い注意レベルの状態であると推定し、測定値が平面P1の高い注意レベルの標本値の側に位置するときは、ドライバーが高い注意レベルの状態であると推定することにより、パラメータの測定値にバラツキがあった場合でも明確な境界となる平面P1を用いて、より精度良くドライバーの注意レベルを推定することが可能となる。   Further, the attention level estimation unit 20 acquires the measured values of each parameter during the driving of the driver, plots the measured values of each parameter on the vector space, and the plotted measured value is a low attention level of the set plane P1. When the measured value is located on the side of the high attention level sample value on the plane P1, the driver is assumed to have a high attention level. By estimating the state, it is possible to more accurately estimate the driver's attention level using the plane P1 that is a clear boundary even when the measured values of the parameters vary.

また、本実施形態では、自車100が先行車200に対して追従走行を行っている際のアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHをパラメータに含むため、ドライバーの注意レベルの状態が重要となる追従走行の際に、ドライバーの注意レベルをより高精度で推定することができる。 Further, in the present embodiment, the pedal delay time constant T N in the accelerator pedal operation model when the vehicle 100 is performing follow-up running against the preceding vehicle 200, the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H Since R is included in the parameter, the driver's attention level can be estimated with higher accuracy during the follow-up driving in which the driver's attention level is important.

また、本実施形態では、注意レベル推定部20は、ドライバーの注意レベルが第1レベル〜第4レベルである場合のパラメータそれぞれの標本値群を取得するため、3段階以上に分類されたドライバーの注意レベルの標本値群がベクトル空間上にプロットされることになる。   In the present embodiment, the attention level estimation unit 20 acquires the sample value group of each parameter when the driver's attention level is the first level to the fourth level. Attention level sample values will be plotted on the vector space.

また、注意レベル推定部20は、第1レベル〜第4レベルそれぞれの標本値群中でパラメータそれぞれの平均値となる平均値点をプロットし、これらの平均値点同士を結ぶ直線N1〜N3とその中点M1〜M3とを設定し、直線N1〜N3を法線とし、直線N1〜N3の中点M1〜M3を通る平面P1〜P3を設定する。このため、ベクトル空間上に3段階以上に分類されたドライバーの注意レベルが異なる標本値群同士の境界となる面を設定することができる。   In addition, the attention level estimation unit 20 plots average value points that are average values of the parameters in the sample value groups of the first level to the fourth level, and straight lines N1 to N3 that connect these average value points to each other. The midpoints M1 to M3 are set, the straight lines N1 to N3 are normal, and the planes P1 to P3 passing through the midpoints M1 to M3 of the straight lines N1 to N3 are set. For this reason, it is possible to set a plane serving as a boundary between sample value groups having different driver attention levels classified into three or more stages on the vector space.

さらに、注意レベル推定部20は、プロットした測定値が、測定値に最も近接する平面P1〜P3との位置関係において、当該点がいずれの注意レベルの標本値群の側に位置するかで、ドライバーの注意レベルを推定する。そのため、3段階以上に細かくドライバーの状態を推定することができる。   Furthermore, the attention level estimation unit 20 determines which attention level the sample value group is on the side of the sample value group in which the plotted measurement value is in the positional relationship with the planes P1 to P3 closest to the measurement value. Estimate the driver's attention level. Therefore, it is possible to estimate the driver state in more than three stages.

本実施形態では、注意レベル推定部20は、設定した直線N1を法線とし、直線N1の中点M1を通る平面P1設定するため、ドライバーの注意レベルが異なる標本値群同士の境界となる面を簡単に設定することができる。あるいは本実施形態によれば、注意レベル推定部20は、設定した直線N1を法線とし、直線N1の中点M1を通り、ドライバーの注意レベルが互いに異なる標本値群同士の間を通る曲面P1’を設定するため、例えば、標本値群中の標本値のバラツキが大きい場合であっても、ドライバーの注意レベルが異なる標本値群同士の境界となる面を確実に設定することができる。   In the present embodiment, the attention level estimation unit 20 sets the plane P1 that passes through the midpoint M1 of the straight line N1 with the set straight line N1 as a normal line, and thus a surface that is a boundary between sample value groups with different driver attention levels. Can be set easily. Alternatively, according to the present embodiment, the attention level estimation unit 20 uses the set straight line N1 as a normal, passes through the midpoint M1 of the straight line N1, and the curved surface P1 passing between sample value groups having different driver attention levels. Since 'is set, for example, even when there is a large variation in the sample values in the sample value group, it is possible to reliably set the surface serving as the boundary between the sample value groups having different driver attention levels.

(実験例)
以下、本発明の実験例について説明する。上式(1)のドライバーモデルのパラメータであるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを、過去2分間の走行データを用いて最小二乗法により同定した。ドライビングシュミュレータ(以下、DSと呼ぶ)にてオンラインで計算を行い、計算は10秒おきに行なった。
(Experimental example)
Hereinafter, experimental examples of the present invention will be described. Driver model pedal delay time constant T N is a parameter of the equation (1), the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R, it was identified by the least squares method using the traveling data for the last 2 minutes . Calculation was performed online using a driving simulator (hereinafter referred to as DS), and the calculation was performed every 10 seconds.

ドライバーモデルのパラメータにより注意レベルを推定するために、注意レベルが高い状態と低い状態の走行データを取得しパラメータの同定を行った。これらの同定されたパラメータを、それぞれの注意レベルにおける規範パラメータとする。注意レベルを推定するためにドライバーモデルの規範パラメータとなるT、H及びHを取得し、図4に示すような注意レベル推定の閾値となる平面P1を決定した。 In order to estimate the attention level based on the parameters of the driver model, the driving data with high and low attention levels were acquired and the parameters were identified. Let these identified parameters be normative parameters at each level of attention. The standard parameter T N of driver model to estimate the caution level, obtains the H V and H R, to determine the plane P1 as the threshold of the attention level estimation shown in FIG.

本実験例では、自動車運転免許を有する20代の男性3名を被験者とした。図7に各被験者の年齢、運転歴、年間走行距離を示す。実験には被験者の安全の確保と実験条件の再現性の観点から動揺装置付きのDS(三菱プレシジョン株式会社製)を用いた。   In this experimental example, three males in their 20s who had a driving license were used as subjects. FIG. 7 shows the age, driving history, and annual traveling distance of each subject. In the experiment, DS with a shaker (manufactured by Mitsubishi Precision Corporation) was used from the viewpoint of ensuring the safety of the subject and reproducibility of the experimental conditions.

注意レベル低下状態を模擬するために、被験者にサブタスクを行なわせた。サブタスクはスピーカから1桁の数字を3秒間隔で連続的に音声提示し、被験者に1桁の足し算を行わせ、口頭で回答させるというものである。例えば、図8に示すように、音声提示される数字が5、7、1、3の場合、被験者は3秒ごとに、(5+7=)12、(7+1=)8、(1+3=)4と回答していく。   In order to simulate a state of low attention level, subjects were asked to perform subtasks. The subtask is to present one-digit numbers from the speaker continuously at intervals of 3 seconds, and cause the subject to add one-digit numbers and make verbal responses. For example, as shown in FIG. 8, when the numbers presented by voice are 5, 7, 1, 3, the test subjects are (5 + 7 =) 12, (7 + 1 =) 8, (1 + 3 =) 4 every 3 seconds. I will answer.

実験シナリオとしてDS上に先行車追従場面を設定した。走行コースは片側2車線の高速道路の左側車線である。先行車はランダムなタイミングで加減速を行い、走行速度70、80、90km/hのいずれかの速度で走行する。このときの加減速度は1m/sである。走行開始5分から8分の間のランダムなタイミングで、先行車は7m/sで急減速し、そのまま停止して実験終了である。被験者には事前に走行シナリオについて説明し、DSでの運転操作に慣れさせるため十分な練習走行を行わせた上で実験を行った。走行中は被験者に、相対速度を小さく維持すること、速度に合わせて適切な車間距離を保つことを指示した。被験者1名につきサブタスクを行わせた場合と行わせなかった場合との各5トリップ、計30トリップ分の走行データを収集した。被験者には1トリップを走行するたびにアンケートとして運転に対する注意レベルを0から10までの11段階で評価させた。 The preceding vehicle following scene was set on DS as an experimental scenario. The driving course is the left lane of the two-lane highway. The preceding vehicle accelerates / decelerates at random timing, and travels at a traveling speed of 70, 80, or 90 km / h. The acceleration / deceleration at this time is 1 m / s 2 . At a random timing between 5 and 8 minutes from the start of travel, the preceding vehicle suddenly decelerates at 7 m / s 2 , stops as it is, and the experiment ends. The subject explained the driving scenario in advance, and the experiment was conducted after enough practice driving to get used to the driving operation in DS. During driving, the subjects were instructed to keep the relative speed small and to maintain an appropriate inter-vehicle distance according to the speed. Travel data for a total of 30 trips was collected for each test subject, with 5 trips each when the subtask was performed and when the subtask was not performed. Each time the subject traveled one trip, the level of attention to driving was evaluated in 11 steps from 0 to 10 as a questionnaire.

図9に、1トリップ毎に被験者に行わせたアンケート結果を示す。図9において、E1からE3は3名の被験者を表す。サブタスク有とサブタスク無とで主観的な注意レベルの高低を比較した結果、被験者E1〜E3ではそれぞれ主観的注意レベルの差が5%、1%、1%の有意水準で違いが現れた。   FIG. 9 shows the results of a questionnaire conducted by the subject for each trip. In FIG. 9, E1 to E3 represent three subjects. As a result of comparing the level of subjective attention level with and without subtasks, differences in subjective attention levels were 5%, 1%, and 1% in subjects E1 to E3, respectively.

図10に、実験によって取得した各被験者の走行データからパラメータの同定を行い、これにより決定した注意レベル推定のための平面によって、どの程度注意レベルの高低が分離できたかを求めた表を示す。分離の度合いは、パラメータ群と平面との位置関係から決定する。例えば、サブタスク無の場合のパラメータ点が10個あり、その内8個が前記平面より高い注意レベルを表す側にある場合、分離精度は80%となる。図10を見ると、被験者E1〜E3では70から80%の水準で注意レベルを分離可能であることが確認できる。   FIG. 10 shows a table in which parameters are identified from the running data of each subject obtained through experiments, and how much the level of attention level can be separated by the plane for estimating the attention level determined thereby. The degree of separation is determined from the positional relationship between the parameter group and the plane. For example, when there are 10 parameter points when there is no subtask and 8 of them are on the side representing a higher attention level than the plane, the separation accuracy is 80%. Referring to FIG. 10, it can be confirmed that the subjects E1 to E3 can separate the attention level from 70 to 80%.

被験者E1のパラメータ同定結果と注意レベル推定のための平面P1を図11に示す。また、サブタスク有とサブタスク無の場合の車間距離、走行速度、アクセルペダル操作量を、E1についてサブタスク無しの場合を図12に、サブタスク有りの場合を図13にそれぞれに示す。図12と図13とを比較すると、サブタスクの影響として、先行車の速度に対する追従性が低下し、アクセルペダルの操作頻度が低下しているように見える。E2、E3に関しても同様に運転操作行動への影響があった。   FIG. 11 shows a parameter identification result of the subject E1 and a plane P1 for estimating the attention level. Further, the inter-vehicle distance, travel speed, and accelerator pedal operation amount with and without subtasks are shown in FIG. 12 for E1 without subtasks, and in FIG. 13 with subtasks, respectively. Comparing FIG. 12 and FIG. 13, it appears that the followability with respect to the speed of the preceding vehicle is reduced as a result of the subtask, and the operation frequency of the accelerator pedal is reduced. Similarly, E2 and E3 have an influence on driving operation behavior.

次に、上述の実験で決定した平面P1により、推定精度の検証実験を行った。上述の実験と同様の条件にて、サブタスクの有無でそれぞれ5回、計30トリップの実験を行った。パラメータの同定はDSにてオンラインで行った。   Next, a verification experiment of estimation accuracy was performed using the plane P1 determined in the above-described experiment. Under the same conditions as the above-described experiment, a total of 30 trip experiments were performed with and without subtasks. Parameter identification was performed online at DS.

図14に被験者E1の同定結果と注意レベル推定のための平面P1を示す。図15に各被験者の平面による推定結果をサブタスクの有無で分けて示す。図15から、60から90%の推定精度であることが確認できる。   FIG. 14 shows an identification result of the subject E1 and a plane P1 for attention level estimation. FIG. 15 shows the estimation results by the plane of each subject, divided by the presence or absence of subtasks. From FIG. 15, it can be confirmed that the estimation accuracy is 60 to 90%.

図16に実験2の際に行ったアンケート結果を示す。被験者E1、E3では図9と同様に有意差があった。本発明では、情報提示のためのHMIによる予防安全の効果向上のため、ドライバモデルを用いた注意レベル推定手法を検討した。注意レベル推定のため、パラメータを3軸に持つ空間上に識別のための平面を設定し、これによる注意レベルの推定精度を調査した。結果、提案した手法によりドライバーの注意レベルの高低を60から90%の精度で識別可能であることを示した。   FIG. 16 shows the results of a questionnaire conducted in Experiment 2. The subjects E1 and E3 had a significant difference as in FIG. In the present invention, an attention level estimation method using a driver model was examined in order to improve the effect of preventive safety by HMI for information presentation. In order to estimate the attention level, a plane for identification was set on a space having parameters on three axes, and the estimation accuracy of the attention level was investigated. As a result, it was shown that the level of driver's attention level can be identified with 60 to 90% accuracy by the proposed method.

尚、本発明は、上記した実施の形態に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変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、ドライバーの状態として、ドライバーの注意レベルを推定する手法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、ドライバーの疲労度、覚醒度等の種々の状態を推定する際に適用可能である。また、上記実施形態は、推定に用いるパラメータとして、ペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを用いたが、他のパラメータを用いることもでき、パラメータの数も3つに限られず、4以上のパラメータを用いることも可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the method for estimating the driver's attention level as the driver state has been described. However, the present invention is not limited to this, and various states such as the driver's fatigue level and arousal level can be set. It is applicable when estimating. Further, the above-described embodiment, as parameters used for the estimation, the pedal delay time constant T N, but using the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R, can also be used other parameters, the parameters The number is not limited to three, and four or more parameters can be used.

10…運転支援装置、11…レーダセンサ、12…カメラセンサ、13…ペダルセンサ、14…車速センサ、20…注意レベル推定部、30…ドライバーデータベース、40…アシスト方法決定部、51…ディスプレイ、52…スピーカ、53…ブザー、54…反力アクチュエータ、100…自車、200…先行車。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Driving assistance device, 11 ... Radar sensor, 12 ... Camera sensor, 13 ... Pedal sensor, 14 ... Vehicle speed sensor, 20 ... Attention level estimation part, 30 ... Driver database, 40 ... Assist method determination part, 51 ... Display, 52 ... Speaker, 53 ... Buzzer, 54 ... Reaction force actuator, 100 ... Own car, 200 ... Preceding car.

Claims (10)

ドライバーの状態が第1レベルである場合と前記ドライバーの状態が前記第1レベルより良好な第2レベルである場合とのそれぞれにおいて、前記ドライバーの状態に影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得する標本値群取得手段と、
前記標本値群取得手段が取得した前記パラメータそれぞれの前記標本値群を、前記パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする標本値群プロット手段と、
前記標本値群プロット手段によって前記パラメータの前記標本値群をプロットされた前記ベクトル空間上において、前記第1レベルの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点と、前記第2レベルの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第2平均値点とをプロットする平均値点プロット手段と、
前記平均値点プロット手段がプロットした前記第1平均値点と前記第2平均値点とを結ぶ直線を設定する直線設定手段と、
前記直線設定手段が設定した前記直線の中点を設定する中点設定手段と、
前記直線設定手段が設定した前記直線を法線とし、前記中点設定手段が設定した前記直線の中点を通る面を設定する面設定手段と、
前記ドライバーの運転中における前記パラメータそれぞれの測定値を取得する測定値取得手段と、
前記測定値取得手段が取得した前記パラメータそれぞれの測定値を前記ベクトル空間上にプロットする測定値プロット手段と、
前記測定値プロット手段がプロットした前記測定値が、前記面設定手段が設定した前記面の前記第1レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第1レベルの状態であると推定し、前記測定値プロット手段がプロットした前記測定値が、前記面設定手段が設定した前記面の前記第2レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第2レベルの状態であると推定する状態推定手段と、
を備えたドライバー状態推定装置。
Sample values of each of at least three parameters affected by the driver state in each of the case where the driver state is the first level and the case where the driver state is a second level better than the first level. Sample value group acquisition means for acquiring a group;
Sample value group plotting means for plotting the sample value group of each of the parameters acquired by the sample value group acquiring means on a vector space with each of the parameters as a vector axis;
On the vector space where the sample value group of the parameter is plotted by the sample value group plotting means, a first average value point that is an average value of each of the parameters in the sample value group of the first level; Average value point plotting means for plotting a second average value point that is an average value of each of the parameters in the sample value group of the second level;
Straight line setting means for setting a straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted by the average value point plotting means;
A midpoint setting means for setting a midpoint of the straight line set by the straight line setting means;
Surface setting means for setting the surface passing through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means, with the straight line set by the straight line setting means as a normal line,
Measurement value acquisition means for acquiring measurement values of each of the parameters during operation of the driver;
Measurement value plotting means for plotting the measurement values of the parameters acquired by the measurement value acquisition means on the vector space;
When the measured value plotted by the measured value plotting unit is located on the sample value side of the first level of the surface set by the surface setting unit, the driver is in the first level state. And when the measured value plotted by the measured value plotting means is positioned on the sample value side of the second level of the surface set by the surface setting means, the driver State estimation means for estimating that the state of
A driver state estimating device.
前記パラメータには、自車と先行車との相対速度ΔV、目標車間距離と現在の車間距離との差である車間距離誤差ΔR及びアクセルペダル変位Pとした場合に、
(dP/dt)+P=HΔV+HΔR
で示されるアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを含む、請求項1に記載のドライバー状態推定装置。
If the parameter was the vehicle and the relative velocity ΔV of the preceding vehicle, the target following distance and the inter-vehicle distance error ΔR and the accelerator pedal displacement P a is the difference between the present inter-vehicle distance,
T N (dP a / dt) + P a = H V ΔV + H R ΔR
In pedal delay in the accelerator pedal operation model shown time constant T N, including the relative velocity feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R, the driver condition estimating apparatus according to claim 1.
前記標本値群取得手段は、ドライバーの状態が第1レベルである場合と前記ドライバーの状態が前記第1レベルから段階的に良好になる前記第1レベル〜第nレベル(3<n)である場合の前記パラメータそれぞれの標本値群を取得し、
前記平均値点プロット手段は、前記第1レベル〜前記第nレベルそれぞれの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点〜第n平均値をプロットし、
前記直線設定手段は、前記平均値点プロット手段がプロットした前記第1平均値点と前記第2平均値点とを結ぶ第1の直線〜前記第n−1平均値点と前記第n平均値点とを結ぶ第n−1の直線をそれぞれ設定し、
前記中点設定手段は、前記直線設定手段が設定した前記第1〜前記第n−1の直線それぞれの第1の中点〜第n−1の中点を設定し、
前記面設定手段は、前記直線設定手段が設定した前記第1〜前記第n−1の直線を法線とし、前記中点設定手段が設定した前記第1〜前記第n−1の直線の前記第1〜前記第n−1の中点を通る第1の面〜第n−1の面をそれぞれ設定し、
前記状態推定手段は、前記測定値プロット手段がプロットした前記測定値が、前記測定値に最も近接する第kの面(1≦k<n−1)との位置関係において、前記第kの面の第kレベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第kレベルの状態であると推定し、前記測定値プロット手段がプロットした前記測定値が、前記面設定手段が設定した前記第kの面の第k+1レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第k+1レベルの状態であると推定する、請求項1又は2に記載のドライバー状態推定装置。
The sample value group acquisition means has the first level to the nth level (3 <n) when the driver state is the first level and when the driver state is gradually improved from the first level. A sample value group for each of the parameters in the case,
The average value point plotting means plots the first average value point to the n-th average value that is the average value of each of the parameters in the sample value group of the first level to the n-th level,
The straight line setting means includes a first straight line connecting the first average value point plotted by the average value point plotting means and the second average value point to the (n-1) th average value point and the nth average value. Set each of the (n-1) th straight lines connecting the points,
The midpoint setting means sets the first midpoint to the n-1th midpoint of each of the first to n-1 straight lines set by the straight line setting means,
The surface setting means uses the first to n-1 straight lines set by the straight line setting means as normals, and the first to n-1 straight lines set by the midpoint setting means First to first to n-1th planes passing through the midpoints of the 1st to n-1th are respectively set,
The state estimation unit is configured to determine whether the measurement value plotted by the measurement value plot unit is in a positional relationship with the kth surface (1 ≦ k <n−1) closest to the measurement value. The surface setting means sets the measured values plotted by the measured value plotting means when the driver estimates that the driver is in the kth level state. 3. The driver state estimation device according to claim 1, wherein the driver state is estimated to be in the state of the (k + 1) -th level when positioned on the sample value side of the (k + 1) -th level of the k-th surface.
前記面設定手段は、前記直線設定手段が設定した前記直線を法線とし、前記中点設定手段が設定した前記直線の中点を通る平面を設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のドライバー状態推定装置。   The said surface setting means makes the said straight line set by the said straight line setting means a normal line, and sets the plane which passes along the midpoint of the said straight line set by the said midpoint setting means. Driver state estimation device according to. 前記面設定手段は、前記直線設定手段が設定した前記直線を法線とし、前記中点設定手段が設定した前記直線の中点を通り、前記ドライバーの状態が互いに異なる前記標本値群同士の間を通る曲面を設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のドライバー状態推定装置。   The surface setting means uses the straight line set by the straight line setting means as a normal, passes through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting means, and between the sample value groups having different driver states. The driver state estimation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a curved surface that passes through is set. ドライバーの状態が第1レベルである場合と前記ドライバーの状態が前記第1レベルより良好な第2レベルである場合とのそれぞれにおいて、前記ドライバーの状態に影響される少なくとも3つのパラメータそれぞれの標本値群を取得する標本値群取得工程と、
前記標本値群取得工程で取得した前記パラメータそれぞれの前記標本値群を、前記パラメータそれぞれをベクトル軸とするベクトル空間上にプロットする標本値群プロット工程と、
前記標本値群プロット工程によって前記パラメータの前記標本値群をプロットされた前記ベクトル空間上において、前記第1レベルの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点と、前記第2レベルの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第2平均値点とをプロットする平均値点プロット工程と、
前記平均値点プロット工程でプロットした前記第1平均値点と前記第2平均値点とを結ぶ直線を設定する直線設定工程と、
前記直線設定工程で設定した前記直線の中点を設定する中点設定工程と、
前記直線設定工程で設定した前記直線を法線とし、前記中点設定工程が設定した前記直線の中点を通る面を設定する面設定工程と、
前記ドライバーの運転中における前記パラメータそれぞれの測定値を取得する測定値取得工程と、
前記測定値取得工程で取得した前記パラメータそれぞれの測定値を前記ベクトル空間上にプロットする測定値プロット工程と、
前記測定値プロット工程でプロットした前記測定値が、前記面設定工程で設定した前記面の前記第1レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第1レベルの状態であると推定し、前記測定値プロット工程でプロットした前記測定値が、前記面設定工程が設定した前記面の前記第2レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第2レベルの状態であると推定する状態推定工程と、
を含むドライバー状態推定方法。
Sample values of each of at least three parameters affected by the driver state in each of the case where the driver state is the first level and the case where the driver state is a second level better than the first level. A sample value group acquisition step of acquiring a group;
A sample value group plotting step of plotting the sample value group of each of the parameters acquired in the sample value group acquiring step on a vector space having each of the parameters as a vector axis;
On the vector space where the sample value group of the parameter is plotted by the sample value group plotting step, a first average value point that is an average value of each of the parameters in the sample value group of the first level; An average value point plotting step of plotting a second average value point that is an average value of each of the parameters in the sample value group of the second level;
A straight line setting step for setting a straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted in the average value point plotting step;
A midpoint setting step for setting a midpoint of the straight line set in the straight line setting step;
A surface setting step for setting a plane that passes through the midpoint of the straight line set by the midpoint setting step, with the straight line set in the straight line setting step as a normal line,
A measurement value acquisition step of acquiring a measurement value of each of the parameters during operation of the driver;
A measured value plotting step of plotting the measured values of each of the parameters acquired in the measured value acquiring step on the vector space;
When the measured values plotted in the measured value plotting step are positioned on the sample value side of the first level of the surface set in the surface setting step, the driver is in the first level state. And when the measured value plotted in the measured value plotting step is located on the sample value side of the second level of the surface set in the surface setting step, the driver is in the second level. A state estimation step for estimating the state of
A driver state estimation method including:
前記パラメータには、自車と先行車との相対速度ΔV、目標車間距離と現在の車間距離との差である車間距離誤差ΔR及びアクセルペダル変位Pとした場合に、
(dP/dt)+P=HΔV+HΔR
で示されるアクセルペダル操作モデルにおけるペダル遅れ時定数T、相対速度フィードバックゲインH及び車間距離誤差フィードバックゲインHを含む、請求項6に記載のドライバー状態推定方法。
If the parameter was the vehicle and the relative velocity ΔV of the preceding vehicle, the target following distance and the inter-vehicle distance error ΔR and the accelerator pedal displacement P a is the difference between the present inter-vehicle distance,
T N (dP a / dt) + P a = H V ΔV + H R ΔR
In pedal delay time constant T N in the accelerator pedal operation model shown, the relative speed comprises a feedback gain H V and the inter-vehicle distance error feedback gain H R, the driver condition estimating method according to claim 6.
前記標本値群取得工程では、ドライバーの状態が第1レベルである場合と前記ドライバーの状態が前記第1レベルから段階的に良好になる前記第1レベル〜第nレベル(3<n)である場合の前記パラメータそれぞれの標本値群を取得し、
前記平均値点プロット工程では、前記第1レベル〜前記第nレベルそれぞれの前記標本値群中で前記パラメータそれぞれの平均値となる第1平均値点〜第n平均値をプロットし、
前記直線設定工程では、前記平均値点プロット工程でプロットした前記第1平均値点と前記第2平均値点とを結ぶ第1の直線〜前記第n−1平均値点と前記第n平均値点とを結ぶ第n−1の直線をそれぞれ設定し、
前記中点設定工程では、前記直線設定工程で設定した前記第1〜前記第n−1の直線それぞれの第1の中点〜第n−1の中点を設定し、
前記面設定工程では、前記直線設定工程で設定した前記第1〜前記第n−1の直線を法線とし、前記中点設定工程で設定した前記第1〜前記第n−1の直線の前記第1〜前記第n−1の中点を通る第1の面〜第n−1の面をそれぞれ設定し、
前記状態推定工程では、前記測定値プロット工程でプロットした前記測定値が、前記測定値に最も近接する第kの面(1≦k<n−1)との位置関係において、前記第kの面の第kレベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第kレベルの状態であると推定し、前記測定値プロット工程でプロットした前記測定値が、前記面設定工程で設定した前記第kの面の第k+1レベルの前記標本値の側に位置するときは、前記ドライバーが前記第k+1レベルの状態であると推定する、請求項6又は7に記載のドライバー状態推定方法。
In the sample value group obtaining step, the driver state is the first level and the driver state is the first level to the nth level (3 <n) in which the driver state is improved stepwise from the first level. A sample value group for each of the parameters in the case,
In the average value point plotting step, the first average value point to the n-th average value that are the average values of the parameters in the sample value groups of the first level to the n-th level are plotted,
In the straight line setting step, the first straight line connecting the first average value point and the second average value point plotted in the average value point plotting step to the n-1th average value point and the nth average value. Set each of the (n-1) th straight lines connecting the points,
In the midpoint setting step, the first midpoint to the n-1th midpoint of each of the first to n-1 straight lines set in the straight line setting step are set.
In the surface setting step, the first to n-1 straight lines set in the straight line setting step are normals, and the first to n-1 straight lines set in the midpoint setting step are First to first to n-1th planes passing through the midpoints of the 1st to n-1th are respectively set,
In the state estimation step, the measurement value plotted in the measurement value plotting step is the k-th surface in a positional relationship with the k-th surface (1 ≦ k <n−1) closest to the measurement value. The driver is estimated to be in the state of the k-th level, and the measured values plotted in the measured value plotting step are set in the surface setting step The driver state estimation method according to claim 6 or 7, wherein the driver is estimated to be in the state of the (k + 1) th level when positioned on the sample value side of the (k + 1) th level of the kth surface.
前記面設定工程では、前記直線設定工程で設定した前記直線を法線とし、前記中点設定工程で設定した前記直線の中点を通る平面を設定する、請求項6〜8のいずれか1項に記載のドライバー状態推定方法。   9. The method according to claim 6, wherein, in the surface setting step, the straight line set in the straight line setting step is set as a normal line, and a plane passing through the midpoint of the straight line set in the midpoint setting step is set. The driver state estimation method described in 1. 前記面設定工程では、前記直線設定工程で設定した前記直線を法線とし、前記中点設定工程で設定した前記直線の中点を通り、前記ドライバーの状態が互いに異なる前記標本値群同士の間を通る曲面を設定する、請求項6〜8のいずれか1項に記載のドライバー状態推定方法。   In the surface setting step, the straight line set in the straight line setting step is a normal line, passes through the midpoint of the straight line set in the midpoint setting step, and between the sample value groups having different driver states. The driver state estimation method according to any one of claims 6 to 8, wherein a curved surface passing through is set.
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