JP2012234303A - Consciousness deterioration determining device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a consciousness deterioration determining device scarcely causing a non-detection and an erroneous detection when determining a consciousness deterioration of a driver while suppressing a data amount.SOLUTION: The consciousness deterioration determining device 1 according to the present invention includes: a normal steering quantity calculating section 51 for calculating, as a normal steering quantity, steering data with a steering angular speed of equal to or more than a first predetermined value and equal to or less than a second predetermined value, in a normal driving of a driver; a steering deviation degree calculating section 55 for calculating a deviation degree of the steering quantity of the driver from the normal steering quantity; a steering deviation degree determining section 56 for determining whether or not a steering deviation degree is a predetermined value or more; and a consciousness deterioration determining section 57 for determining that the driver is in the consciousness deteriorated state when the steering deviation degree is a predetermined value or more. This device 1 calculates the normal steering amount with the steering data limited to that having the steering angular speed of equal to or more than the first predetermined value and equal to or less than the second predetermined value so as to scarcely cause the non-detection and erroneous detection when determining the consciousness deterioration, while suppressing the data amount.

Description

本発明は、車両の運転者の意識低下状態を判定する意識低下判定装置に関するものである。   The present invention relates to a consciousness decrease determination device that determines a consciousness decrease state of a driver of a vehicle.

従来、車両の運転者の意識低下状態を判定する技術として、走行レーンが逸脱しそうな時に警報を行う装置が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1の装置においては、運転者の覚醒度が高い場合は警報を禁止するとともに、運転者がハンドル操作をしていないにも関わらず自車が走行レーンを逸脱しつつある場合、走行レーン逸脱警報の必要性が高いと判断する。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for determining a state of consciousness reduction of a driver of a vehicle, an apparatus that issues an alarm when a traveling lane is likely to deviate is disclosed (see Patent Document 1). In the device of Patent Document 1, the warning is prohibited when the driver's arousal level is high, and the vehicle is moving away from the driving lane even though the driver is not operating the steering wheel. Judge that there is a high need for departure warning.

特開平11−34773号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-34773

ところで、車両の運転者の意識低下状態を判定する技術としては、通常の操舵状態と比べて現時点の操舵状態が所定以上掛け離れているか否かで判定する装置も考えられる。この装置において、演算するデータ量を抑制する観点から操舵データを減らすことも考えられるが、適切な操舵データが取得できないと、意識低下判定の未検出や誤検出が生じるおそれがあった。   By the way, as a technique for determining the state of consciousness reduction of the driver of the vehicle, an apparatus for determining whether or not the current steering state is more than a predetermined distance compared to the normal steering state is also conceivable. In this device, it is conceivable to reduce the steering data from the viewpoint of suppressing the amount of data to be calculated. However, if appropriate steering data cannot be acquired, there is a possibility that the consciousness deterioration determination is not detected or erroneously detected.

そこで、本発明の目的は、データ量を抑制しつつ、未検出や誤検出が生じにくい運転者の意識低下判定を行う意識低下判定装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a consciousness deterioration determination device that performs a consciousness decrease determination of a driver that is less likely to be undetected or erroneously detected while suppressing the amount of data.

すなわち、本発明の意識低下判定装置は、運転者の通常運転時において、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算する通常操舵量演算手段と、運転者の操舵量と通常操舵量との乖離度を演算する操舵乖離度演算手段と、操舵乖離度が所定値以上であるか否かを判定する操舵乖離度判定手段と、操舵乖離度が所定値以上である場合に、運転者が意識低下状態であると判定する意識低下判定手段と、を備えて構成されている。   That is, the consciousness decrease determination device according to the present invention provides normal steering amount calculation means for calculating steering data whose steering angular velocity is not less than a first predetermined value and not more than a second predetermined value as a normal steering amount during normal driving of the driver. A steering divergence degree calculating means for calculating a divergence degree between the driver's steering amount and the normal steering amount, a steering divergence degree determining means for determining whether or not the steering divergence degree is a predetermined value or more, and a steering divergence degree Consciousness deterrence determining means for determining that the driver is in a state of reduced consciousness when the vehicle is greater than or equal to a predetermined value.

この発明によれば、運転者の通常運転時における操舵データのうち、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下のものを通常操舵量として演算する。これにより、操舵角速度が第1の所定値未満又は第2の所定値以上の操舵データは通常操舵量として演算しないことから、データ量を抑制しつつ、通常の操舵の範囲内、かつ一定の大きさ以上の操舵のみを抽出することができるので、未検出や誤検出が生じにくい意識低下判定を行うことが可能となる。   According to the present invention, among the steering data during the normal driving of the driver, the steering data whose steering angular velocity is not less than the first predetermined value and not more than the second predetermined value is calculated as the normal steering amount. As a result, steering data having a steering angular velocity less than the first predetermined value or greater than the second predetermined value is not calculated as the normal steering amount. Since only more steering can be extracted, it is possible to perform a consciousness deterioration determination that is less likely to be undetected or erroneously detected.

本発明に係る意識低下判定装置において、通常操舵量演算手段は、上記操舵データのうち、車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算してもよい。上記の操舵角速度に加え、車線中央に対する車両の横位置で操舵データを取捨選択することにより、よりデータ量を抑制しつつ、未検出や誤検出がさらに生じにくい意識低下判定を行うことが可能となる。   In the consciousness deterioration determination device according to the present invention, the normal steering amount calculation means normally steers steering data in which the lateral position of the vehicle with respect to the center of the lane is greater than or equal to a third predetermined value and less than or equal to a fourth predetermined value. It may be calculated as a quantity. In addition to the steering angular velocity described above, by selecting the steering data at the lateral position of the vehicle with respect to the center of the lane, it is possible to perform a consciousness deterrence determination that further suppresses the amount of data and further prevents undetected or erroneous detection. Become.

本発明に係る意識低下判定装置において、上記通常運転時は、運転開始からの一定時間であってもよい。運転開始からの一定時間は運転者の意識が高いが、当該一定時間における操舵データを全て通常操舵量として演算するとデータ量が増加してしまう。しかし、本発明においては上記操舵角速度及び/又は上記車両の横位置が所定値の範囲のみの操舵データだけを通常操舵量として演算することから、データ量を抑制して意識低下判定を行うことができる。   In the consciousness deterioration determination device according to the present invention, the normal operation may be a fixed time from the start of operation. Although the driver's consciousness is high for a certain time from the start of driving, if all the steering data for the certain time is calculated as a normal steering amount, the amount of data increases. However, in the present invention, since only the steering data in which the steering angular velocity and / or the lateral position of the vehicle is within a predetermined value range is calculated as the normal steering amount, it is possible to suppress the data amount and perform the consciousness deterioration determination. it can.

本発明によれば、データ量を抑制しつつ、未検出や誤検出が生じにくい運転者の意識低下判定を行う意識低下判定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the consciousness fall determination apparatus which performs the consciousness fall determination of a driver | operator who is hard to produce undetected and a misdetection can be provided, suppressing data amount.

本発明の実施形態に係る意識低下判定装置の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of the consciousness fall determination apparatus which concerns on embodiment of this invention. 操舵角分散(操舵角のばらつき)の説明図である。It is explanatory drawing of steering angle dispersion | variation (variation of a steering angle). 操舵角分散(操舵角のばらつき)の説明図である。It is explanatory drawing of steering angle dispersion | variation (variation of a steering angle). 操舵角速度の所定値の範囲についての説明図である。It is explanatory drawing about the range of the predetermined value of steering angular velocity. 車両の障害物回避を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the obstacle avoidance of a vehicle. 車両の障害物回避における横位置の説明図である。It is explanatory drawing of the horizontal position in the obstacle avoidance of a vehicle. 図1の意識低下判定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 consciousness fall determination apparatus of FIG. 図7のステップ12における通常操舵量の演算の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the calculation of the normal steering amount in step 12 of FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、同一要素又は同一相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is used for the same element or the same equivalent element, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の実施形態に係る意識低下判定装置1の概要構成を示すブロック図である。意識低下判定装置1は、車両に搭載され、車両の運転者の意識が低下しているか否かを判定する装置である。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a consciousness deterioration determining apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The consciousness decrease determination device 1 is a device that is mounted on a vehicle and determines whether or not the consciousness of the driver of the vehicle has decreased.

この意識低下判定装置1は、前方検知センサ2、車速センサ3、操舵角センサ4a、操舵角速度センサ4b、ECU(Electronic Control Unit)5、警報部6を備えて構成されている。   This consciousness decrease determination device 1 includes a forward detection sensor 2, a vehicle speed sensor 3, a steering angle sensor 4a, a steering angular velocity sensor 4b, an ECU (Electronic Control Unit) 5, and an alarm unit 6.

前方検知センサ2は、車両の前方を検知する前方検知手段として機能するものであり、例えば車両の前方を撮像するカメラが用いられる。前方検知センサ2はECU5と接続され、その出力信号はECU5に入力される。前方検知センサ2の撮像画像ないし撮像映像は、走行経路状態(例えば走行経路の曲率)の検知などに用いることができる。   The front detection sensor 2 functions as a front detection unit that detects the front of the vehicle. For example, a camera that images the front of the vehicle is used. The front detection sensor 2 is connected to the ECU 5, and the output signal is input to the ECU 5. A captured image or a captured image of the front detection sensor 2 can be used for detecting a traveling route state (for example, a curvature of the traveling route).

車速センサ3は、車速を検出する車速検出手段として機能するものであり、例えば車輪速センサが用いられる。車速センサ3は、ECU5と接続され、その出力信号はECU5に入力される。   The vehicle speed sensor 3 functions as vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and for example, a wheel speed sensor is used. The vehicle speed sensor 3 is connected to the ECU 5 and its output signal is input to the ECU 5.

操舵角センサ4aは、車両のハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段として機能するものである。この操舵角センサ4aとしては、例えば、ステアリングシャフトの回転角を検出する操舵角センサが用いられる。この操舵角センサ4aは、ECU5と接続され、その出力信号はECU5に入力される。なお、操舵角センサ4aに代えて、操舵トルクセンサを用いてもよい。この場合、操舵トルクが出力する操舵トルク値に基づいてハンドルの操舵角が演算される。また、ハンドルの操舵角が取得できるものであれば、操舵角センサ4aに代えて、いずれのものを用いてもよい。   The steering angle sensor 4a functions as steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel of the vehicle. As the steering angle sensor 4a, for example, a steering angle sensor that detects the rotation angle of the steering shaft is used. The steering angle sensor 4a is connected to the ECU 5, and the output signal is input to the ECU 5. A steering torque sensor may be used instead of the steering angle sensor 4a. In this case, the steering angle of the steering wheel is calculated based on the steering torque value output by the steering torque. Further, as long as the steering angle of the steering wheel can be acquired, any one of them may be used instead of the steering angle sensor 4a.

操舵角速度センサ4bは、ステアリングホイールから入力された操舵角速度を検出するセンサである。この操舵角速度センサ4bは、ECU5と接続され、その出力信号はECU5に入力される。   The steering angular velocity sensor 4b is a sensor that detects the steering angular velocity input from the steering wheel. The steering angular velocity sensor 4b is connected to the ECU 5, and an output signal thereof is input to the ECU 5.

ECU5は、意識低下判定装置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(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含むコンピュータを主体とし、入力信号回路、出力信号回路、電源回路を含んで構成される。   The ECU 5 is an electronic control unit that controls the entire apparatus of the consciousness determination device. The ECU 5 mainly includes, for example, a computer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The circuit includes an output signal circuit and a power supply circuit.

ECU5は、通常操舵量演算部51、操舵乖離度演算部55、操舵乖離度判定部56、意識低下判定部57及び警報制御部58を少なくとも有している。   The ECU 5 includes at least a normal steering amount calculation unit 51, a steering divergence degree calculation unit 55, a steering divergence degree determination unit 56, a consciousness decrease determination unit 57, and an alarm control unit 58.

通常操舵量演算部51は、車両の運転者の通常時(意識低下していない時)の運転における操舵量を演算するものであり、通常操舵量演算手段として機能する。通常操舵量演算部51は、通常運転時において、操舵データを通常操舵量として演算する。操舵データは操舵に係るデータであれば特に制限されず、例えば操舵角や操舵角分散(操舵角のばらつき)であってもよく、操舵トルクであってもよい。   The normal steering amount calculation unit 51 calculates the steering amount in the normal driving (when the consciousness is not lowered) of the vehicle driver, and functions as a normal steering amount calculation means. The normal steering amount calculation unit 51 calculates steering data as a normal steering amount during normal driving. The steering data is not particularly limited as long as it is data related to steering. For example, the steering data may be steering angle, steering angle dispersion (variation of steering angle), or steering torque.

以下、操舵データとして操舵角分散を例に説明する。通常操舵量は、運転者ごとに意識低下していない運転時のハンドルの操舵角の分散として演算される。例えば、意識低下していない運転時のハンドルの操舵角が複数ないし多数取得され、それらの操舵角データに基づき操舵角分散として通常操舵量が演算される。   Hereinafter, steering angle dispersion will be described as an example of steering data. The normal steering amount is calculated as the variance of the steering angle of the steering wheel during driving without consciousness reduction for each driver. For example, a plurality or a plurality of steering angles of the steering wheel during driving without consciousness reduction are acquired, and a normal steering amount is calculated as steering angle dispersion based on the steering angle data.

図2及び図3は、操舵角分散の説明図である。図2に示すように、覚醒時(意識低下していない運転時)の操舵角の分散は、被験者Aは分散が大きく、被験者BはAよりも分散が小さい。このように、操舵角の分散は運転者ごとに個人差が見られる。このため、閾値を一定にした場合には、操舵角のばらつきが大きい被験者Aは覚醒時であっても意識低下時であると誤検出されてしまう。一方、図3に示すように、被験者ごとに操舵角の分散に応じた閾値を設定すると、意識低下判定における未検出や誤検出を防止しやすくなる。   2 and 3 are explanatory diagrams of steering angle dispersion. As shown in FIG. 2, the dispersion of the steering angle at the time of awakening (during driving without consciousness decrease) is large for subject A and smaller for subject B than A. As described above, individual differences in steering angle dispersion are seen for each driver. For this reason, when the threshold value is made constant, the subject A with a large variation in the steering angle is erroneously detected as being in a consciousness drop state even when awake. On the other hand, as shown in FIG. 3, when a threshold value corresponding to the variance of the steering angle is set for each subject, it becomes easy to prevent undetected and erroneous detection in the consciousness deterioration determination.

図4は、操舵角速度の所定値の範囲についての説明図である。上述のとおり、通常操舵量は、運転者ごとに通常運転時のハンドルの操舵角が複数ないし多数取得され、それらの操舵角データに基づき操舵角分散として演算される。しかし、例えば運転開始から10分間を通常運転時として設定する場合、10分間のハンドルの操舵角が多数取得され、それらの操舵角データに基づき通常操舵量が演算されることから、データ負荷が大きくなってしまう。また、操舵角速度が所定値以上の操舵角データを演算すると、非常に高い操舵角速度の操舵データまで含まれてしまう場合がある。   FIG. 4 is an explanatory diagram regarding a range of a predetermined value of the steering angular velocity. As described above, the normal steering amount is calculated as the steering angle variance based on the steering angle data obtained by acquiring a plurality or many steering angles of the steering wheel during normal driving for each driver. However, for example, when 10 minutes from the start of driving is set as the normal driving time, many steering angles of the steering wheel for 10 minutes are acquired, and the normal steering amount is calculated based on the steering angle data, resulting in a large data load. turn into. In addition, when steering angle data having a steering angular velocity equal to or greater than a predetermined value is calculated, even steering data having a very high steering angular velocity may be included.

そこで、本実施形態の意識判定装置においては、運転者の操舵角データと同時に取得した操舵角速度データについて2つの所定値、すなわち第1の所定値(下限)及び第2の所定値(上限)を設定し、操舵角速度が第1の所定値(図4におけるA又はA)以上であり、かつ、第2の所定値(図4におけるB又はB)以下の操舵角データのみを演算する。これにより、意識判定に必要な部分の操舵角分散を得つつ、操舵角データの演算量を減らすことができ、データ負荷は小さくなる。なお、図4においてA及びBは右方向への操舵における操舵角速度を示し、A及びBは左方向への操舵における操舵角速度を示している。つまり、右方向への操舵の場合は操舵角速度がA以上B以下の操舵データを、左方向への操舵の場合は操舵角速度がA以上B以下の操舵データを対象として演算するものであり、操舵角速度は操舵角速度の絶対値を意味するものである。 Therefore, in the consciousness determination apparatus of the present embodiment, two predetermined values, ie, a first predetermined value (lower limit) and a second predetermined value (upper limit) are obtained for the steering angular velocity data acquired simultaneously with the driver's steering angle data. Set and calculate only the steering angle data whose steering angular velocity is not less than the first predetermined value (A 1 or A 2 in FIG. 4) and not more than the second predetermined value (B 1 or B 2 in FIG. 4). To do. As a result, the amount of calculation of the steering angle data can be reduced while obtaining the steering angle dispersion of the portion necessary for consciousness determination, and the data load is reduced. In FIG. 4, A 1 and B 1 indicate steering angular velocities in steering in the right direction, and A 2 and B 2 indicate steering angular velocities in steering in the left direction. In other words, in the case of steering in the right direction, steering data with a steering angular velocity of A 1 or more and B 1 or less is calculated, and in the case of steering in the left direction, steering data with a steering angular velocity of A 2 or more and B 2 or less is calculated. The steering angular velocity means an absolute value of the steering angular velocity.

図5は、車両の障害物回避を示す説明図である。図5のように、車両70が障害物80を緊急に回避する場合には操舵角速度が極端に大きくなる。この場合にも、上述のように操舵角速度が所定値以上の操舵角データを演算する場合であると、このような操舵角速度も操舵データに含まれてしまう場合がある。そこで、図6に示すように、車線中央に対する車両70の横位置について第3の所定値(C)と第4の所定値(C)を設定し、操舵データのうち、車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上であり、かつ、第4の所定値以下である操舵データ(CとCの間のデータ)を通常操舵量として演算してもよい。これにより、未検出や誤検出がさらに生じにくくなり、通常操舵量として演算するデータ量も抑制される。 FIG. 5 is an explanatory view showing obstacle avoidance of the vehicle. As shown in FIG. 5, when the vehicle 70 urgently avoids the obstacle 80, the steering angular velocity becomes extremely large. Also in this case, as described above, when steering angle data having a steering angular velocity equal to or higher than a predetermined value is calculated, such steering angular velocity may be included in the steering data. Therefore, as shown in FIG. 6, a third predetermined value (C 1 ) and a fourth predetermined value (C 2 ) are set for the lateral position of the vehicle 70 with respect to the center of the lane, and the vehicle with respect to the center of the lane of the steering data is set. the lateral position is at a third predetermined value or more, and may be calculated fourth steering data is below a predetermined value (data between C 1 and C 2) as a normal steering amount. As a result, undetected or erroneous detection is less likely to occur, and the amount of data calculated as the normal steering amount is also suppressed.

操舵角は、車両が走行する走行路に対する相対的な舵角(相対操舵角)であってもよい。相対操舵角は、走行路に対する相対的な操舵角である。すなわち、走行路に沿ったハンドル操作の場合には相対操舵角は小さいものとなるが、走行路に沿わないハンドル操作の場合には相対操舵角は大きなものとなる。例えば、曲率の大きいカーブでハンドル操作した場合、ハンドルの操舵角の絶対値は大きくなるが、カーブに沿ってハンドル操作されていれば相対操舵角は小さいものとなる。このように、操舵角(の絶対値)でなく、相対操舵角に基づいて通常操舵量を演算することにより、カーブの多い走行路を走行する場合であっても運転者の操舵操作特性を的確に演算することができる。   The steering angle may be a relative steering angle (relative steering angle) with respect to a travel path on which the vehicle travels. The relative steering angle is a relative steering angle with respect to the travel path. That is, the relative steering angle is small in the case of a steering operation along the traveling road, but the relative steering angle is large in the case of a steering operation not along the traveling road. For example, when the steering wheel is operated on a curve with a large curvature, the absolute value of the steering angle of the steering wheel is large, but when the steering wheel is operated along the curve, the relative steering angle is small. Thus, by calculating the normal steering amount based on the relative steering angle rather than the steering angle (the absolute value thereof), the driver's steering operation characteristics can be accurately determined even when traveling on a curved road. Can be calculated.

また、この通常操舵量を演算するための操舵角情報は、車両の運転開始初期に、例えば車両の運転開始時から一定時間(設定時間)内に、取得されてもよい。運転開始初期は運転者が覚醒状態にある確率が高く、意識低下していない時の操舵データを的確に取得することができる。加えて、本実施形態の意識判定装置においては操舵角速度が所定値以上の操舵角分散のみを通常操舵量として演算することから、データ量の増加も抑制される。   Further, the steering angle information for calculating the normal steering amount may be acquired at the initial stage of the vehicle operation, for example, within a certain time (set time) from the start of the vehicle operation. In the initial stage of driving, there is a high probability that the driver is in an awake state, and it is possible to accurately obtain steering data when the consciousness is not lowered. In addition, in the consciousness determination apparatus according to the present embodiment, only the steering angle dispersion having a steering angular velocity equal to or greater than a predetermined value is calculated as the normal steering amount, so that an increase in the data amount is also suppressed.

なお、通常操舵量は、操舵角分散に加え、運転者の通常のハンドル操舵特性を表せるものであれば、操舵量積算値など、通常運転時におけるハンドルの操舵角のばらつき量以外の数値をさらに用いて演算してもよい。   In addition to the steering angle dispersion, the normal steering amount can be a numerical value other than the steering angle variation amount during normal driving, such as a steering amount integrated value, as long as it can represent the driver's normal steering characteristics. May be used to calculate.

操舵乖離度演算部55は、車両の運転者の操舵量と通常操舵量との乖離度(操舵乖離度)を演算する操舵乖離度演算手段として機能するものである。例えば、操舵乖離度演算部55は、操舵角センサ4により取得される操舵角データを用いて運転者の現時点の操舵量を演算し、次の式(1)に示すように、その現在の操舵量である操舵角(ψ、絶対値)を、通常操舵量演算部51により演算された通常操舵量である操舵角分散の値(ψu)で除すことにより操舵乖離度Dを演算する。
=|ψ|/ψu ・・・(1)
The steering divergence calculating unit 55 functions as a steering divergence calculating means for calculating a divergence (steering divergence) between the steering amount of the vehicle driver and the normal steering amount. For example, the steering divergence degree calculation unit 55 calculates the current steering amount of the driver using the steering angle data acquired by the steering angle sensor 4, and the current steering amount is calculated as shown in the following equation (1). The steering divergence D 1 is calculated by dividing the steering angle (ψ, absolute value), which is the amount, by the steering angle dispersion value (ψu 1 ), which is the normal steering amount calculated by the normal steering amount calculation unit 51. .
D 1 = | ψ | / ψu 1 (1)

また、相対操舵角を用いる場合には、操舵乖離度をD、現時点の相対操舵角をψr、通常操舵量である相対操舵角分散の値をψuとした場合、操舵乖離度Dは、次の式(2)に示すように、相対操舵角ψrの絶対値を通常操舵量である相対操舵角分散の値ψuで除することより演算される。
=|ψr|/ψu ・・・(2)
In the case of using the relative steering angle, the steering alienation D 2, Pusaiaru the relative steering angle of the present time, if the value of the relative steering angle dispersion is usually steering amount was Pusaiu 2, steering discrepancy D 2 is , as shown in the following equation (2), it is calculated from dividing the absolute value of the relative steering angle ψr a relative steering angle dispersion value Pusaiu 2 is a normal steering amount.
D 2 = | ψr | / ψu 2 (2)

相対操舵角ψrは、走行路に対する相対的な操舵角である。この相対操舵角ψrは、次の式(3)に示すように、実操舵角ψから推定操舵角ψeを引いて演算される。
ψr=ψ−ψe ・・・(3)
The relative steering angle ψr is a relative steering angle with respect to the travel path. The relative steering angle ψr is calculated by subtracting the estimated steering angle ψe from the actual steering angle ψ as shown in the following equation (3).
ψr = ψ−ψe (3)

推定操舵角ψeは、走行路のカーブ旋回に必要な操舵角であり、例えば次の式(4)により演算される。
ψe=(1+Kh・v)・l・ρ・R ・・・(4)
この式(4)において、Khは車両のスタビリティファクタ、vは車速、lは車両のホイルベース、ρは走行路の曲率、Rは車両のステアリングギア比である。
The estimated steering angle ψe is a steering angle necessary for turning a curve on the traveling road, and is calculated by the following equation (4), for example.
ψe = (1 + Kh · v 2 ) · l · ρ · R G (4)
In this equation (4), Kh is the vehicle stability factor, v is the vehicle speed, l is the vehicle wheel base, ρ is the curvature of the road, and RG is the vehicle steering gear ratio.

操舵乖離度判定部56は、操舵乖離度が所定値以上か否かを判定する操舵乖離度判定手段として機能するものである。例えば、操舵乖離度判定部56は、上述した操舵乖離度演算部55により演算される操舵乖離度が予めECU5に設定される設定値以上か否かを判定する。   The steering deviation degree determination unit 56 functions as a steering deviation degree determination unit that determines whether or not the steering deviation degree is equal to or greater than a predetermined value. For example, the steering divergence degree determination unit 56 determines whether or not the steering divergence degree calculated by the above-described steering divergence degree calculation unit 55 is greater than or equal to a preset value set in the ECU 5.

意識低下判定部57は、操舵乖離度が所定値以上と判定された場合に、運転者が意識低下状態であると判定する意識低下判定手段として機能するものである。この意識低下判定部57は、例えば、運転者が意識低下状態であると判定した場合に意識低下フラグをオンとして運転者が意識低下状態であることを認識し、運転者が意識低下状態でないと判定した場合に意識低下フラグをオフとして運転者が意識低下状態でないことを認識する。   The consciousness decrease determination unit 57 functions as a consciousness decrease determination unit that determines that the driver is in a consciousness decrease state when the steering divergence degree is determined to be greater than or equal to a predetermined value. For example, when the driver is determined to be in a state of reduced consciousness, the consciousness decrease determination unit 57 turns on the consciousness reduction flag to recognize that the driver is in a state of reduced consciousness. When the determination is made, the consciousness reduction flag is turned off to recognize that the driver is not in a consciousness reduction state.

警報制御部58は、運転者が意識低下状態である場合に警報部6に対し警報制御信号を出力制御するものであって、警報制御手段として機能するものである。   The alarm control unit 58 controls the output of an alarm control signal to the alarm unit 6 when the driver is in a state of reduced consciousness, and functions as an alarm control unit.

上述した通常操舵量演算部51、操舵乖離度演算部55、操舵乖離度判定部56、意識低下判定部57及び警報制御部58は、これらの機能ないし処理を実行するプログラムなどのソフトウェアをECU5に導入することにより構成されている。   The above-described normal steering amount calculation unit 51, steering divergence degree calculation unit 55, steering divergence degree determination unit 56, consciousness decrease determination unit 57, and alarm control unit 58 provide the ECU 5 with software such as a program for executing these functions or processes. It is configured by introducing.

なお、通常操舵量演算部51、操舵乖離度演算部55、操舵乖離度判定部56、意識低下判定部57及び警報制御部58は、それらの機能ないし処理が実行できるものであれば、個別のハードウェアによって構成されていてもよい。   Note that the normal steering amount calculation unit 51, the steering divergence degree calculation unit 55, the steering divergence degree determination unit 56, the consciousness decrease determination unit 57, and the alarm control unit 58 are individually provided as long as their functions or processes can be executed. It may be configured by hardware.

警報部6は、車両の運転者に警報を与える警報手段であって、ECU5から出力される警報制御信号に応じて作動する。この警報部6としては、運転者の聴覚、視覚、触覚を通じて運転者に警報を与えるものが用いられる。例えば、警報部6としては、スピーカ、ブザー、ナビゲーションシステムのモニタ、ディスプレイ、ランプ、LED、ハンドル又はシートに設置される振動装置などが用いられる。   The alarm unit 6 is an alarm unit that gives an alarm to the driver of the vehicle, and operates according to an alarm control signal output from the ECU 5. As this warning part 6, what gives a warning to a driver through a driver's hearing, vision, and touch is used. For example, as the alarm unit 6, a speaker, a buzzer, a monitor of a navigation system, a display, a lamp, an LED, a handle or a vibration device installed on a seat is used.

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。ここで、操舵データの例として操舵角分散を用いる場合について以下説明する。   Next, operation | movement of the consciousness fall determination apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. Here, a case where steering angle dispersion is used as an example of steering data will be described below.

図7は、意識低下判定装置1の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の制御処理は、例えばECU5によって予め設定された周期(例えば100ms)で繰り返し実行される。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the consciousness degradation determination apparatus 1. A series of control processes shown in this flowchart are repeatedly executed at a cycle (for example, 100 ms) preset by the ECU 5, for example.

このフローチャートの制御処理は、例えば車両のイグニッションオンによって開始され、まずステップS10(以下、「S10」という。他のステップにおいても同様とする。)にて、センサ情報の読み込み処理が行われる。このセンサ情報の読み込み処理は、前方検知センサ2、車速センサ3、操舵角センサ4aの出力信号に含まれるセンサ情報をそれぞれ読み込む処理である。   The control process of this flowchart is started, for example, when the ignition of the vehicle is turned on. First, in step S10 (hereinafter referred to as “S10”, the same applies to other steps), sensor information reading processing is performed. This sensor information reading process is a process of reading sensor information included in output signals of the front detection sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the steering angle sensor 4a.

次に、S12に処理が移行し、通常操舵量演算処理が行われる。通常操舵量演算処理は、車両の運転者の通常時(意識低下していない時)の運転における操舵量を演算する処理であり、通常操舵量演算部51により実行され、通常運転時における操舵角のばらつき量(分散)が通常操舵量として演算される。より具体的な演算処理については後述する。   Next, the process proceeds to S12, and a normal steering amount calculation process is performed. The normal steering amount calculation process is a process of calculating the steering amount in the normal driving (when the consciousness is not lowered) of the vehicle driver, and is executed by the normal steering amount calculating unit 51, and the steering angle in the normal driving. Variation amount (variance) is calculated as the normal steering amount. More specific calculation processing will be described later.

次に、S14に処理が移行し、操舵乖離度演算処理が行われる。操舵乖離度演算処理は、車両の運転者の操舵量と通常操舵量との乖離度(掛け離れ度)を演算する処理であり、操舵乖離度演算部55により実行される。例えば、操舵角センサ4aにより取得される操舵角データに基づき運転者の現時点の操舵量が演算され、その現在の操舵量を、S12にて演算された通常操舵量である相対操舵角の分散(相対操舵角分散)で除すことによって操舵乖離度が演算される。操舵乖離度は、意識低下していない通常時における操舵量に対する現時点の操舵角の掛け離れ度として演算されるものであって、現時点の操舵角と通常操舵量との距離として把握されるものである。具体的には、上述した式(1)又は(2)を用いて、操舵乖離度が演算される。   Next, the process proceeds to S14, and a steering deviation degree calculation process is performed. The steering divergence degree calculation process is a process of calculating a divergence degree (departure degree) between the steering amount of the vehicle driver and the normal steering amount, and is executed by the steering divergence degree calculating unit 55. For example, the current steering amount of the driver is calculated based on the steering angle data acquired by the steering angle sensor 4a, and the current steering amount is converted to the variance of the relative steering angle that is the normal steering amount calculated in S12 ( The steering deviation degree is calculated by dividing by (relative steering angle dispersion). The steering divergence degree is calculated as the degree of difference between the current steering angle and the normal steering amount with respect to the steering amount at the normal time when the consciousness is not lowered, and is grasped as the distance between the current steering angle and the normal steering amount. . Specifically, the steering divergence degree is calculated using the above-described formula (1) or (2).

そして、S16に処理が移行し、操舵乖離度が所定値以上か否かが判定される。この判定処理は、操舵乖離度判定部56により実行される。例えば、操舵乖離度判定処理において、S14により演算される操舵乖離度が予めECU5に設定される設定値以上か否かが判定される。   And a process transfers to S16 and it is determined whether a steering deviation degree is more than predetermined value. This determination process is executed by the steering deviation determination unit 56. For example, in the steering divergence degree determination process, it is determined whether or not the steering divergence degree calculated in S14 is greater than or equal to a preset value set in the ECU 5 in advance.

S16にて操舵乖離度が所定値未満と判定された場合には、意識低下判定部57における判定処理により、運転者が意識低下状態でないと判断され、S18に処理が移行する。   If it is determined in S16 that the steering divergence degree is less than the predetermined value, the determination process in the consciousness decrease determination unit 57 determines that the driver is not in a consciousness decrease state, and the process proceeds to S18.

S18では意識低下でないとの認識処理が意識低下判定部57により行われる。例えば、運転者の意識低下状態を認識するためのフラグがオフとされる。   In S <b> 18, recognition processing that does not indicate a decrease in consciousness is performed by the consciousness decrease determination unit 57. For example, a flag for recognizing a driver's consciousness reduction state is turned off.

一方、S16にて操舵乖離度が所定値以上と判定された場合には、意識低下判定処理が行われる(S20)。例えば、運転者の意識低下状態を認識するためのフラグがオンとされ、そのフラグにより運転者が意識低下状態であることが認識される。   On the other hand, when it is determined in S16 that the steering divergence degree is equal to or greater than a predetermined value, a consciousness decrease determination process is performed (S20). For example, a flag for recognizing a driver's reduced awareness state is turned on, and the flag recognizes that the driver is in a reduced awareness state.

そして、S22に処理が移行し、警報処理が行われる。警報処理は、警報部6に対し警報制御信号を出力する処理である。この警報処理により、警報部6が運転者に対し警報動作、例えば音声もしくは警報音を発したり、モニタもしくはディスプレイに警報表示を行ったり、ハンドルもしくはシートに警報振動を与えたりする。これにより、運転者は意識低下状態から覚醒状態となる。S18又はS22の処理を終えたら、一連の制御処理が終了する。   And a process transfers to S22 and an alarm process is performed. The alarm process is a process for outputting an alarm control signal to the alarm unit 6. By this alarm processing, the alarm unit 6 issues an alarm operation to the driver, for example, emits a sound or alarm sound, displays an alarm on the monitor or display, or gives an alarm vibration to the handle or seat. As a result, the driver changes from the consciousness lowered state to the awakened state. When the process of S18 or S22 is finished, a series of control processes are finished.

図8は、図7のステップ12における通常操舵量の演算の手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態において通常操舵量演算部51は、通常運転時において、操舵角速度センサ4bにより取得される操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下の操舵角データであり、車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算する機能も備えている。以下に、操舵データが操舵角分散である場合を例に説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of the procedure for calculating the normal steering amount in step 12 of FIG. In the present embodiment, the normal steering amount calculation unit 51 is steering angle data in which the steering angular velocity acquired by the steering angular velocity sensor 4b is not less than a first predetermined value and not more than a second predetermined value during normal driving. There is also a function of calculating steering data in which the lateral position of the vehicle is not less than a third predetermined value and not more than a fourth predetermined value as a normal steering amount. Hereinafter, a case where the steering data is steering angle dispersion will be described as an example.

S60において、通常操舵量演算部51は通常運転時における操舵角分散について、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下か否かを判定する。操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下の場合は、車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下であるか否かを判定する(S62)。S62において車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下である場合は、その操舵角分散は通常操舵量として演算する(S66)。   In S60, the normal steering amount calculation unit 51 determines whether the steering angular velocity is greater than or equal to a first predetermined value and less than or equal to a second predetermined value with respect to the steering angle dispersion during normal driving. When the steering angular velocity is not less than the first predetermined value and not more than the second predetermined value, it is determined whether or not the lateral position of the vehicle with respect to the lane center is not less than the third predetermined value and not more than the fourth predetermined value (S62). . When the lateral position of the vehicle with respect to the center of the lane is not less than the third predetermined value and not more than the fourth predetermined value in S62, the steering angle dispersion is calculated as the normal steering amount (S66).

一方、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下ではない場合(S60)や、車線中央に対する車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下ではない場合(S62)は、その操舵角分散を通常操舵量として演算しない(S64)。なお、全ての操舵角の操舵角速度が上記要件を満たさない場合には、当該操舵角分散は通常操舵量として演算されないため、代わりに過去の保持データである演算結果が通常操舵量として用いられればよい。   On the other hand, when the steering angular velocity is not the first predetermined value or more and not the second predetermined value or less (S60), or when the lateral position of the vehicle with respect to the lane center is not the third predetermined value or more and the fourth predetermined value or less (S62). ) Does not calculate the steering angle dispersion as the normal steering amount (S64). If the steering angular velocities of all the steering angles do not satisfy the above requirement, the steering angle dispersion is not calculated as the normal steering amount. Therefore, if the calculation result that is the past retained data is used as the normal steering amount instead. Good.

以上のように、本実施形態に係る意識低下判定装置によれば、運転者の通常運転時において、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算する通常操舵量演算手段と、運転者の操舵量と通常操舵量との乖離度を演算する操舵乖離度演算手段と、操舵乖離度が所定値以上であるか否かを判定する操舵乖離度判定手段と、操舵乖離度が所定値以上である場合に、運転者が意識低下状態であると判定する意識低下判定手段を備えることによって、データ量を抑制しつつ、未検出や誤検出が生じにくい運転者の意識低下状態を判定することができる。   As described above, according to the consciousness decrease determination device according to the present embodiment, the steering data in which the steering angular velocity is not less than the first predetermined value and not more than the second predetermined value during the normal driving of the driver is used as the normal steering amount. A normal steering amount calculating means for calculating, a steering divergence calculating means for calculating a divergence degree between the driver's steering amount and the normal steering amount, and a steering divergence degree for determining whether or not the steering divergence degree is a predetermined value or more. When the degree of steering divergence is equal to or greater than a predetermined value, the detection means is provided with a consciousness reduction determination means that determines that the driver is in a state of reduced consciousness. It is possible to determine a difficult driver consciousness reduction state.

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実施形態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。   In addition, embodiment mentioned above demonstrated embodiment of the consciousness fall determination apparatus based on this invention, and the consciousness fall determination apparatus based on this invention is not limited to what was described in this embodiment. The consciousness decrease determination apparatus according to the present invention may be modified from the consciousness decrease determination apparatus according to the embodiment or applied to other things so as not to change the gist described in each claim.

例えば、図7及び8の一連の制御処理において、本実施形態に係る意識低下判定装置の作用効果が得られれば、その一部の処理を省略し又は追加の処理を行って実行してもよい。   For example, in the series of control processes shown in FIGS. 7 and 8, if the operational effect of the consciousness deterioration determination device according to the present embodiment can be obtained, a part of the processes may be omitted or additional processes may be performed. .

また、走行経路の曲率は、上述したカメラ映像による検知に特に限定されるものではない。例えば、意識低下判定装置1が備えることができるナビゲーションシステムが格納するデータベースから読み出した道路経路情報や、路車間通信等によるインフラ情報から取得した道路形状情報をもとに検知することもできる。   Further, the curvature of the travel route is not particularly limited to the detection by the camera image described above. For example, it can be detected based on road route information read from a database stored in a navigation system that can be provided in the consciousness degradation determination device 1 or road shape information acquired from infrastructure information such as road-to-vehicle communication.

1…意識低下判定装置、2…前方検知部、3…車速センサ、4a…操舵角センサ、4b…操舵角速度センサ、5…ECU、6…警報部、51…通常操舵量演算部、55…操舵乖離度演算部、56…操舵乖離度判定部、57…意識低下判定部、58…警報制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Consciousness fall determination apparatus, 2 ... Front detection part, 3 ... Vehicle speed sensor, 4a ... Steering angle sensor, 4b ... Steering angular velocity sensor, 5 ... ECU, 6 ... Alarm part, 51 ... Normal steering amount calculating part, 55 ... Steering Deviation degree calculation unit, 56 ... steering deviation degree determination unit, 57 ... decrease in consciousness determination unit, 58 ... alarm control unit.

Claims (3)

車両の運転者が意識低下状態であるか否かを判定する意識低下判定装置において、
前記運転者の通常運転時において、操舵角速度が第1の所定値以上第2の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算する通常操舵量演算手段と、
前記運転者の操舵量と前記通常操舵量との乖離度を演算する操舵乖離度演算手段と、
前記操舵乖離度が所定値以上であるか否かを判定する操舵乖離度判定手段と、
前記操舵乖離度が所定値以上である場合に、前記運転者が意識低下状態であると判定する意識低下判定手段と、を備えたことを特徴とする意識低下判定装置。
In the low consciousness determination device that determines whether the driver of the vehicle is in a low consciousness state,
Normal steering amount calculation means for calculating, as a normal steering amount, steering data whose steering angular velocity is not less than a first predetermined value and not more than a second predetermined value during normal driving of the driver;
Steering deviation degree calculating means for calculating a deviation degree between the steering amount of the driver and the normal steering amount;
Steering deviation degree determining means for determining whether or not the steering deviation degree is a predetermined value or more;
A consciousness reduction determination device comprising: a consciousness decrease determination unit that determines that the driver is in a consciousness decrease state when the steering deviation degree is equal to or greater than a predetermined value.
前記通常操舵量演算手段は、前記操舵データのうち、車線中央に対する前記車両の横位置が第3の所定値以上第4の所定値以下である操舵データを通常操舵量として演算する、請求項1記載の意識低下判定装置。   The normal steering amount calculation means calculates, as the normal steering amount, steering data in which the lateral position of the vehicle with respect to the center of the lane is not less than a third predetermined value and not more than a fourth predetermined value among the steering data. Described consciousness deterioration determination device. 前記通常運転時は、運転開始からの一定時間である、請求項1又は2記載の意識低下判定装置。   The consciousness deterioration determination device according to claim 1 or 2, wherein the normal operation is a fixed time from the start of operation.
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