JP2869927B2 - 車両用運転状況監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の運転者の運
転状況を監視し、必要に応じて警報を発する車両用運転
状況監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のステアリングの操舵量及び車速に
基づいて、運転者の応答遅れ時間及び車両位置と走行車
線との偏差量を推定し、該推定した応答遅れ時間及び偏
差量と正常状態における応答遅れ時間及び偏差量とを比
較して、運転者の運転状況（例えば運転者の居眠りや疲
労による運転能力の低下による異常な操舵状態）を判定
するようにした運転状況監視装置が、従来より知られて
いる（特開平５−８５２２１号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置で判定の閾値として使用される、運転者の正常
状態における応答遅れ時間や偏差量は、必ずしも一定で
はなく、例えば運転開始当初は運転に慣れないためにス
テアリングの操舵量が、慣れた後と比較して多めになる
等の傾向があるため、閾値の設定によっては運転開始当
初において運転状況が正常であるのに異常と誤判定する
可能性が高い。

【０００４】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、運転状況を判定するための閾値を適切に設定して
判定精度を向上させることができる車両用運転状況監視
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の本発明は、車両の運転者の運転状況を
監視する車両用運転状況監視装置において、前記車両の
挙動、前記運転者の運転操作及び前記運転者の状態の少
なくとも１つに基づいて前記運転者の運転状況を表す運
転状況パラメータを算出する運転状況パラメータ算出手
段と、該算出した運転状況パラメータを所定の閾値と比
較して運転状況が適正か否かを判定する判定手段と、運
転開始当初は前記閾値を、運転状況が適正と判定し易い
初期値に設定し、その後前記運転状況パラメータに基づ
いて前記閾値を、運転状況が適正と判定し難くなる方向
に変更を行う閾値設定手段とを備え、該閾値設定手段
は、前記運転状況パラメータの平均値を用いて候補値を
算出し、該候補値が、その時点の閾値より運転状況を適
正と判定し難い値であるときは、当該閾値をその候補値
に変更することを特徴とする。

【０００６】また、請求項１に記載の車両用運転状況監
視装置において、前記閾値設定手段は、前記判定手段に
より最初に運転状況が適正でないと判定された時点以後
は、前記閾値の変更を行わないことが望ましい。

【０００７】また、請求項１または２に記載の車両用運
転状況監視装置において、前記閾値設定手段は、運転開
始後所定保持時間内は前記閾値の変更を行わないことが
望ましい。

【０００８】また、請求項１から３のいずれかに記載の
車両用運転状況監視装置において、前記判定手段が運転
状況が適正でないと判定したとき、警報を発する警報手
段を有し、該警報手段は、運転開始後所定無警報時間内
は警報を行わないことが望ましい。請求項５に記載の発
明は、車両の運転者の運転状況を監視する車両用運転状
況監視装置において、前記車両の挙動、前記運転者の運
転操作及び前記運転者の状態の少なくとも１つに基づい
て前記運転者の運転状況を表す運転状況パラメータを算
出する運転状況パラメータ算出手段と、該算出した運転
状況パラメータを所定の閾値と比較して運転状況が適正
か否かを判定する判定手段と、運転開始当初は前記閾値
を、運転状況が適正と判定し易い初期値に設定し、その
後前記運転状況パラメータに基づいて前記閾値を、運転
状況が適正と判定し難くなる方向に変更を行う閾値設定
手段とを備え、該閾値設定手段は、前記判定手段により
最初に運転状況が適正でないと判定された時点以後は、
前記閾値の変更を行わないことを特徴とする。請求項６
に記載の発明は、車両の運転者の運転状況を監視する車
両用運転状況監視装置において、前記車両の挙動、前記
運転者の運転操作及び前記運転者の状態の少なくとも１
つに基づいて前記運転者の運転状況を表す運転状況パラ
メータを算出する運転状況パラメータ算出手段と、該算
出した運転状況パラメータを所定の閾値と比較して運転
状況が適正か否かを判定する判定手段と、運転開始当初
は前記閾値を、運転状況が適正と判定し易い初期値に設
定し、その後前記運転状況パラメータに基づいて前記閾
値を、運転状況が適正と判定し難くなる方向に変更を行
う閾値設定手段とを備え、該閾値設定手段は、運転開始
後所定保持時間内は前記閾値の変更を行わないことを特
徴とする。また、請求項５または６に記載の車両用運転
状況監視装置において、前記判定手段が運転状況が適正
でないと判定したとき、警報を発する警報手段を有し、
該警報手段は、運転開始後所定無警報時間内は警報を行
わないことが望ましい。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、車両の挙
動、運転者の運転操作及び運転者の状態の少なくとも１
つに基づいて運転者の運転状況を表す運転状況パラメー
タが算出され、該運転状況パラメータを所定の閾値と比
較して運転状況が適正か否かが判定され、運転開始当初
は前記閾値が、運転状況が適正と判定し易い初期値に設
定され、その後前記運転状況パラメータに基づいて前記
閾値が、運転状況が適正と判定し難くなる方向に変更さ
れる。具体的には、前記運転状況パラメータの平均値を
用いて候補値が算出され、該候補値が、その時点の閾値
より運転状況を適正と判定し難い値であるときは、当該
閾値がその候補値に変更される。請求項５に記載の発明
によれば、車両の挙動、運転者の運転操作及び運転者の
状態の少なくとも１つに基づいて運転者の運転状況を表
す運転状況パラメータが算出され、該運転状況パラメー
タを所定の閾値と比較して運転状況が適正か否かが判定
され、運転開始当初は前記閾値が、運転状況が適正と判
定し易い初期値に設定され、その後前記運転状況パラメ
ータに基づいて前記閾値が、運転状況が適正と判定し難
くなる方向に変更されるが、最初に運転状況が適正でな
いと判定された時点以後は、前記閾値の変更は行われな
い。請求項６に記載の発明によれば、車両の挙動、運転
者の運転操作及び運転者の状態の少なくとも１つに基づ
いて運転者の運転状況を表す運転状況パラメータが算出
され、該運転状況パラメータを所定の閾値と比較して運
転状況が適正か否かが判定され、運転開始当初は前記閾
値が、運転状況が適正と判定し易い初期値に設定され、
その後前記運転状況パラメータに基づいて前記閾値が、
運転状況が適正と判定し難くなる方向に変更されるが、
運転開始後所定保持時間内は前記閾値の変更が行われな
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１１】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態にかかる車両用運転状況監視装置の構成を
示すブロック図であり、本装置は内燃エンジンや電動モ
ータ等の原動機で駆動され、ステアリングを有する車両
に搭載されている。同図において、マイクロコンピュー
タ１の入力側には、当該車両のヨーレートを検出するヨ
ーレートセンサ１０と、当該車両の走行速度を検出する
車速センサ１２及び当該車両の運転者の車線変更の意志
を検出するためのウインカスイッチ１１が接続されてい
る。また、マイクロコンピュータ１の出力側には、運転
者の運転状況の監視中において必要に応じて警報を発す
る警報部２４が接続されている。この警報部２４は、例
えばランプ、ブザー、音声発生器などで構成される。

【００１２】マイクロコンピュータ１の信号メモリ部１
４、基準線推定部１６、横変位量微分量算出部１８、偏
差量算出部２０、閾値推定部２５及び判断部２２は、マ
イクロコンピュータ１が有する機能をブロックとして示
したものである。

【００１３】信号メモリ部１４は前記センサ１０、１２
及びスイッチ１１からの入力信号を記憶し、現在から過
去Ｔ１秒間（例えば３０秒間）のヨーレートデータ及び
車速データをＴ２秒（例えば１０秒）毎に更新して、基
準線算出部１６に出力する。基準線算出部１６は、入力
されたヨーレートＹＲ（図２（ａ）参照）を時間積分し
て、ヨー角ＹＡ（同図（ｂ）参照）に変換し、さらにこ
のヨー角ＹＡのデータに基づいて基準線（同図（ｂ）の
破線参照）を算出する。この算出は具体的には以下のよ
うに周知の最小自乗法を用いて行う。

【００１４】例えば、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３においてヨ
ー角ＹＡ１，ＹＡ２，ＹＡ３というデータ得られたとす
ると、基準線を１次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｅ３ とする。ここで、ｅ１〜ｅ３は残差であり、これら残差
の自乗和が最小となるように、ｂ１，ｂ２を決定する。
また、２次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１²＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２²＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３²＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ３を
決定する。また、３次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１²＋ｂ４ｔ１³＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２²＋ｂ４ｔ２³＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３²＋ｂ４ｔ３³＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ４を
決定する。

【００１５】なお、データの数が多い場合には同様にし
てさらに次数を上げて近似を行う。

【００１６】本実施の形態では、先ず１次式で基準線を
求め、ヨー角ＹＡから基準線に対応する基準ヨー角を差
し引いて修正ヨー角ＹＡＭ（図２（ｃ）参照）を算出し
て、横変位微分量算出部１８に出力する。

【００１７】横変位量微分量算出部１８は、修正ヨー角
ＹＡＭ及び車速Ｖを下記式に適用して横変位微分量ＤＹ
Ｋ（図２（ｄ）参照）を算出する。

【００１８】ＤＹＫ＝Ｖ×ｓｉｎ（ＹＡＭ） そしてこの横変位微分量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸと
最小値ＤＹＫＭＩＮとの差が所定値α１以上のときは、
前記基準線の近似次数を上げて再度基準線をもとめて、
横変位微分量ＤＹＫを算出し、これを（ＤＹＫＭＡＸ−
ＤＹＫＭＩＮ）＜α１が成立するまで繰り返す。

【００１９】なお、（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧
α１であっても、基準線の近似次数が所定次数に達した
ときに基準線の算出を終了するようにしてもよい。

【００２０】偏差量算出部２０は、横変位微分量ＤＹＫ
に基づいて偏差量ΔＤＩＦ１を算出する。偏差量ΔＤＩ
Ｆ１は、例えば図２（ｄ）に斜線を付した部分の面積
（横変位微分量ＤＹＫの絶対値の時間積分値）として算
出するが、ＤＹＫ値の標準偏差や最大値と最小値との差
を用いてもよい。

【００２１】閾値推定部２５は、判断部２２で使用する
閾値としての所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１を、偏差量Δ
ＤＩＦ１に基づいて設定する。

【００２２】具体的には、偏差量ΔＤＩＦ１がｘ個（例
えば３０個）算出される毎にΔＤＩＦ１値の平均値ＭΔ
ＤＩＦ１及び標準偏差ＳΔＤＩＦ１を算出し、以下の式
（１）により判断部２２で使用する所定偏差量ΔＤＩＦ
ＬＩＭ１を更新する。

【００２３】 ΔDIFLIM1(k) = min(ΔDIFLIM1(k-1)，C0 × MΔDIF1 + d0 × SΔDIF1) …（１） ここで、Ｃ０及びｄ０は所定値であり、（ｋ），（ｋ−
１）はそれぞれ今回値及び前回値であることを示すため
に付している。また所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１の運転
開始当初の初期値は所定値に設定されている。またｍｉ
ｎ（Ａ，Ｂ）はＡ，Ｂのうち小さい方を選択する演算を
表わす。

【００２４】判断部２２は、偏差量ΔＤＩＦ１が所定偏
差量ΔＤＩＦＬＩＭ１以上であって、ウインカが操作さ
れていないときは、運転者が車線変更を意図していない
にも拘わらず、車両位置が基準線から大きくずれたこと
を意味するので運転状態が異常と判定し、警報部２４に
警報を発するよう指令する信号を出力する。

【００２５】以上のように本実施の形態では、検出した
ヨー角ＹＡに基づいて基準線を算出し、この基準線から
のずれを表す横変位微分量ＤＹＫから算出した偏差量Δ
ＤＩＦ１に基づいて運転状況を判定するので、路面の状
況や運転者の個人差に拘わらず正確に判定することがで
きる。さらに、ウインカの作動状態も考慮して警報を発
するようにしたので、運転者が意図した進路変更時に異
常と誤判断することを防止することができる。

【００２６】図４は、運転開始当初（時刻ｔ０）からの
偏差量ΔＤＩＦ１の推移の一例を示す図であり、運転開
始当初は運転に慣れていないため、運転状況が正常であ
っても比較的大きな値となり、時間経過とともに減少す
る傾向を示す。したがって閾値推定部２５により、所定
偏差量（閾値）ΔＤＩＦＬＩＭ１も破線で示すように徐
々に低下する。そして居眠り等により、ΔＤＩＦ１が増
加すると運転能力の低下が検出される（時刻ｔ６近
傍）。

【００２７】このように所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１
は、偏差量ΔＤＩＦ１の平均値ＭΔＤＩＦ１及び標準偏
差ＳΔＤＩＦ１に応じて、運転開始当初の初期値から減
少方向に変更されるので、運転開始当初の誤判定を防止
しつつ、異常な運転状態を迅速に判定することができ
る。

【００２８】図３はマイクロコンピュータ１における処
理の手順を示すフローチャートであり、上述した基準線
推定部１６、横変位量微分量算出部１８、偏差量算出部
２０、閾値推定部２５及び判断部２２の機能は、具体的
にはマイクロコンピュータ１のＣＰＵにおける図３の処
理により実現される。

【００２９】先ずステップＳ１１では、Ｔ１秒間のヨー
レートＹＲ及び車速ＶをＴ２秒毎に取り込み、次いで基
準線の算出（ステップＳ１２）及び横変位微分量ＤＹＫ
の算出を行う（ステップＳ１３）。そして、横変位微分
量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸと最小値ＤＹＫＭＩＮと
の差が所定値α１より小さいか否かを判別し、（ＤＹＫ
ＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧α１であるときは、ステップ
Ｓ１２に戻り、基準線の近似の次数を１次上げて再度基
準線の算出を行い、ステップＳ１４の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）となるまで繰り返す。

【００３０】なお、上述したように近似次数が所定次数
に達したとき、基準線算出を終了するようにしてもよ
い。

【００３１】ステップＳ１４で（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫ
ＭＩＮ）＜α１となると、ステップＳ１５に進み偏差量
ΔＤＩＦ１を算出し、次いでこの偏差量ΔＤＩＦ１に基
づいて前述した所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１の更新を行
い（ステップＳ１６）、ΔＤＩＦ１値が所定偏差量ΔＤ
ＩＦＬＩＭ１以上か否かを判別する（ステップＳ１
７）。そして、ΔＤＩＦ１≧ΔＤＩＦＬＩＭ１であると
きは、ウインカが操作されているか否かを判別する（ス
テップＳ１８）。その結果、ΔＤＩＦ１＜ΔＤＩＦＬＩ
Ｍ１であるとき又はウインカが操作されているときは、
直ちに本処理を終了する一方、ΔＤＩＦ１≧ΔＤＩＦＬ
ＩＭ１であって、ウインカが操作されていないときは、
運転状況が異常であると判定して、警報を発するよう指
令する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ１
９）。

【００３２】（第１の実施の形態の変形例１）所定偏差
量ΔＤＩＦＬＩＭ１の更新は、運転開始後最初に運転状
況が異常と判定された時点以後は、行わないようにして
もよい。

【００３３】このようにすることにより、図５（ａ）に
示すように、最初の警報出力（時刻ｔＷ１）以後、偏差
量ΔＤＩＦ１が減少しても、所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ
１はより小さいな値に更新されなくなるので、同一レベ
ルの蛇行量（偏差量ΔＤＩＦ１）で警報が出力されれる
（時刻ｔＷ３）ことになり、運転者に違和感を与えるこ
とがなくなる。また、所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１を下
げ過ぎると（同図一点鎖線）、その運転者にとって警報
を必要としない覚醒度であるにも拘わらず警報が出力さ
れる（時刻ｔＷ２）可能性があるが、本変形例によれば
そのような所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１の下げ過ぎによ
って運転者に煩わしさを与えることを防止することがで
きる。

【００３４】 （第１の実施の形態の変形例２） 所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１は、図５（ｂ）に示すよう
に、運転開始時に若干大きめの初期値に設定し、運転開
始後所定ホールド時間（所定保持時間）ＴＨＯＬＤ内は
その初期値を維持し、前記式（１）による更新を行わな
いようにしてもよい。

【００３５】運転開始直後は、運転者が運転に慣れてい
ないので偏差量ΔＤＩＦ１が大きくなる傾向があるの
で、運転に慣れるまでの間は若干大きめの所定偏差量Δ
ＤＩＦＬＩＭ１を用いて更新を行わないことにより、所
定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１の変動による誤警報を防止す
ることができる。

【００３６】（第１の実施の形態のその他の変形例）運
転開始直後は、偏差量ΔＤＩＦ１が大きくなる傾向があ
ることを考慮し、運転開始後所定時間（所定無警報時
間）ＴＮＷＡＲＮ内は、偏差量ΔＤＩＦ１の値に拘わら
ず警報を出力しないようにしてもよい。また、所定無警
報時間ＴＮＷＡＲＮ内は、図３のステップＳ１５を実行
して直ちに処理を終了し、ステップＳ１６からＳ１９を
実行しないようにしてもよい。さらに、所定無警報時間
ＴＮＷＡＲＮ内は、車速Ｖ及び／又はヨーレートＹＲの
検出値が所定値より小さいときは、図３のステップＳ１
２以降の処理を実行しないようにしてもよい。

【００３７】（第２の実施の形態）図６は本発明の第２
の実施の形態にかかる車両用運転状況監視装置の構成を
示す図であり、本実施形態の監視装置は、第１の実施の
形態の横変位微分量算出部１８に代えて横変位量算出部
１９を備えており、偏差量算出部２０は、横変位微分量
ではなく横変位量に基づいて偏差量を算出する。また閾
値推定部２５は削除した構成としている。これ以外の点
は第１の実施の形態と同一である。

【００３８】図７は、本実施の形態のマイクロコンピュ
ータ１で実行される処理の手順を示すフローチャートで
あり、これを参照して本実施例の監視装置の動作を説明
する。

【００３９】先ずステップＳ２１、Ｓ２２では、図３の
ステップＳ１１、Ｓ１２と同様にデータを取り込み、基
準線の算出を行う。ステップＳ２３では、修正ヨー角Ｙ
ＡＭ及び車速Ｖから横変位微分量ＤＹＫを算出し、さら
にＤＹＫ値を時間積分することにより横変位量ＹＫを算
出する（図２（ｅ）参照）。

【００４０】次に横変位量ＹＫの最大値ＹＫＭＡＸと最
小値ＹＫＭＩＮとの差が所定値α２より小さいか否かを
判別し（ステップＳ２４）、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）≧α２であるときは、ステップＳ２２に戻り、基準
線の近似の次数を１次上げて再度基準線の算出を行い、
ステップＳ２４の答が肯定（ＹＥＳ）となるまで繰り返
す。

【００４１】なお、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩＮ）≧α２
であっても近似次数が所定次数に達したときは基準線の
算出を終了するようにしてもよい。

【００４２】ステップＳ２４で（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）＜α２となると、ステップＳ２５に進み偏差量ΔＤ
ＩＦ２を算出する。この偏差量は、例えば図２（ｅ）に
斜線を付した部分の面積（横変位量ＹＫの絶対値の時間
積分値）として算出するが、ＹＫ値の標準偏差や最大値
と最小値との差を用いてもよい。

【００４３】次いでこの偏差量ΔＤＩＦ２が所定偏差量
ΔＤＩＦＬＩＭ２以上か否かを判別する（ステップＳ２
６）。そして、ΔＤＩＦ２≧ΔＤＩＦＬＩＭ２であると
きは、ウインカが操作されているか否かを判別する（ス
テップＳ２７）。その結果、ΔＤＩＦ２＜ΔＤＩＦＬＩ
Ｍ２であるとき又はウインカが操作されているときは、
直ちに本処理を終了する一方、ΔＤＩＦ２≧ΔＤＩＦＬ
ＩＭ２であって、ウインカが操作されていないときは、
運転状況が異常であると判定して、警報を発するよう指
令する信号を警報部２４に出力する。

【００４４】以上のように本実施の形態では、検出した
ヨー角ＹＡに基づいて基準線を算出し、この基準線から
のずれを表す横変位量ＹＫから算出した偏差量ΔＤＩＦ
２に基づいて運転状況を判定するので、第１の実施の形
態と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態におい
ても所定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ２を、偏差量ΔＤＩＦ２
の平均値及び標準偏差に応じて更新するようにしてもよ
い。

【００４５】（第３の実施の形態）図８は本発明の第３
の実施の形態にかかる車両用運転状況監視装置の構成を
示す図であり、本実施の形態の監視装置は、第２の実施
の形態の偏差量算出部２０と判断部２２との間に、閾値
推定部２５及び運転者の運転能力を推定する運転能力推
定部２１が追加されている。閾値推定部２５は、運転能
力推定部２１で使用する閾値の設定を行う。これ以外の
点は第２の実施の形態と同一である。

【００４６】図９は図８の機能ブロック図に対応する処
理のフローチャートであり、図８のステップＳ２１〜Ｓ
２５は、図７の処理と同一である。

【００４７】ステップＳ３０では、ステップＳ２５で算
出した偏差量ΔＤＩＦ２に基づいて各パラメータの閾値
を算出する。

【００４８】具体的には、まず偏差量ΔＤＩＦ２の算出
を、ヨーレートＹＲ及び車速Ｖのサンプリング時期を変
えてｍ回（例えば４回）とｎ回（例えば８回）行い、ｍ
個のΔＤＩＦ２値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ、標準偏差σ
ＤＩＦ及びｎ個のΔＤＩＦ２値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ
３を算出する。そして、ΔＤＩＦ２，ΔＤＩＦＡＶＥ，
σＤＩＦ及びΔＤＩＦＡＶＥ３がそれぞれｘ個（例えば
３０個）算出される毎にそれぞれの平均値ＭΔＤＩＦ
２，ＭΔＤＩＦＡＶＥ，ＭσＤＩＦ及びＭΔＤＩＦＡＶ
Ｅ３と、標準偏差ＳΔＤＩＦ２，ＳΔＤＩＦＡＶＥ，Ｓ
σＤＩＦ及びＳΔＤＩＦＡＶＥ３とを算出し、以下の式
（２）〜（５）により後述するステップＳ３１で使用す
る各閾値を更新する。

【００４９】 ΔDIF2TH(k) ＝min(ΔDIF2TH(k-1)，C1 × MΔDIF2 + d1 × SΔDIF2) …（２） ΔDIFTH(k) ＝min(ΔDIFTH(k-1)，C2 × MΔDIFAVE + d2 × SΔDIFAVE) …（３） σTH(k) ＝min(ΔσTH(k-1)，C3 × MσDIF + d3 × SσDIF) …（４） ΔDIF3TH(k) ＝min(ΔDIF3TH(k-1)，C4 × MΔDIFAVE3 + d4 × MΔDIFAVE3) …（５） ここで、Ｃ１〜Ｃ４及びｄ１〜ｄ４は所定値であり、
（ｋ），（ｋ−１）はそれぞれ今回値及び前回値である
ことを示すために付している。また各閾値ΔＤＩＦ２Ｔ
Ｈ，ΔＤＩＦＴＨ，σＴＨ及びΔＤＩＦ３ＴＨの運転開
始当初の初期値は所定値に設定されている。

【００５０】ステップＳ３０の処理により各閾値は、そ
れぞれ対応するパラメータ値の平均値Ｍ及び標準偏差Ｓ
に応じて、運転開始当初の初期値から減少方向に変更さ
れる。

【００５１】ステップＳ３１では、ステップＳ２５で算
出した偏差量ΔＤＩＦ２に基づいて運転者の運転能力を
推定する。この推定は具体的には以下のようにして行
う。

【００５２】先ず偏差量ΔＤＩＦ２の算出を、ヨーレー
トＹＲ及び車速Ｖのサンプリング時期を変えてｍ回（例
えば４回）とｎ回（例えば８回）行い、ｍ個のΔＤＩＦ
２値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ及び標準偏差σＤＩＦ及び
ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ３を算出す
る。そして、平均値ΔＤＩＦＡＶＥが所定偏差量ΔＤＩ
ＦＴＨより大きいか否か、及び標準偏差σＤＩＦが所定
閾値σＴＨより大きいか否かに応じて図１０に示すよう
に運転能力レベルＡ〜Ｄを決定する。ここで、ΔＤＩＦ
ＡＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩＦ≦σＴＨであるとき
は、偏差量が平均して小さく且つそのばらつきも小さい
ので、最も運転能力が高い状態と推定する（レベル
Ａ）。一方、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩ
Ｆ≦σＴＨであるときは、偏差量が平均して大きく且つ
そのばらつきが小さいので、最も運転能力が低い状態と
推定する（レベルＤ）。また、σＤＩＦ＞σＴＨである
ときは、ΔＤＩＦＡＶＥ値が小さい方が運転能力が高い
と推定し、ΔＤＩＦＡＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨであるときを
レベルＢ、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨである時をレ
ベルＣとする。

【００５３】さらに、ｍ個のΔＤＩＦ２値の中で所定閾
値ΔＤＩＦ２ＴＨを越えるものの数ＮＯＶ（＝０〜ｍ）
を求め、このＮＯＶ値に応じて運転能力レベルＥ〜Ｉを
決定する。すなわち、ｍ＝４の場合には、ＮＯＶ＝０，
１，２，３，４に対応して運転能力をそれぞれＥ，Ｆ，
Ｇ，Ｈ，Ｉとする。

【００５４】そして、上記運転能力レベルＡ〜Ｃ及びＥ
〜Ｉに基づいて、図１１に示すように総合的な運転能力
の判定を行う。すなわ、レベルＡ，Ｂ且つＥ，またはΔ
ＤＩＦＡＶＥ３＜ΔＤＩＦ３ＴＨのときは「正常」と判
定し、レベルＡ，Ｂ且つＦ，Ｇ且つΔＤＩＦＡＶＥ３≧
ΔＤＩＦ３ＴＨのときまたはレベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇ且
つΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは「警告レ
ベル１」と判定し、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，Ｉ且つΔ
ＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのとき、またはレベル
Ｄ且つΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは「警
告レベル２」と判定する。

【００５５】なお、ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦ
ＡＶＥ３を用いずに、レベルＡ，Ｂ且つＥのときは「正
常」と判定し、レベルＡ，Ｂ且つＦ，Ｇのときまたはレ
ベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇのときは「警告レベル１」と判定
し、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，ＩのときまたはレベルＤ
のときは「警告レベル２」と判定するようにしてもよ
い。

【００５６】このようにして、複数の偏差量ΔＤＩＦ２
の平均値及びばらつきに基づいて運転者の運転能力を判
定することにより、より正確に運転能力を判定（推定）
することができる。

【００５７】図９に戻り、ステップＳ３２では、運転能
力が低いか否か、すなわちステップＳ３１で推定した運
転能力が警告レベル１又は２であるか否かを判別し、こ
の答が肯定（ＹＥＳ）のときは、ウインカが操作されて
いるか否かを判別する（ステップＳ３３）。その結果、
運転能力が警告レベル１又は２でないとき又はウインカ
が操作されているときは、直ちに本処理を終了する一
方、運転能力が警告レベル１又は２であって、ウインカ
が操作されていないときは、運転状況が異常であると判
定して、警報を発するよう指令する信号を警報部２４に
出力する。

【００５８】この場合、警告レベル２のときは、警告レ
ベル１のときより警告音を大きくしたり、ランプ点灯と
ブザー発音とを両方行うようにすること等が望ましい。
さらに、警告レベル２のときは、車速を減速させるとい
ったフェールセーフアクションを行うようにしてもよ
い。

【００５９】以上のように第３の実施の形態によれば、
複数の偏差量ΔＤＩＦ２の平均値及びばらつきに基づい
て運転者の運転能力を判定することにより、より正確に
運転能力を判定（推定）することができ、さらにきめの
細かい警告及びフェールセーフアクションが可能とな
る。

【００６０】また、運転能力判定に使用する各閾値を、
それぞれ対応するパラメータ値の平均値Ｍ及び標準偏差
Ｓに応じて、運転開始当初の初期値から減少方向に更新
していくようにしたので、運転開始当初の誤判定を防止
しつつ、異常な運転状態を迅速に判定することができ
る。

【００６１】なお、本実施の形態においても、以下のよ
うに、第１の実施の形態の変形例として示した処理と同
様の処理を行うようにしてもよい。

【００６２】１）前記式（２）〜（５）のよる閾値ΔＤ
ＩＦ２ＴＨ，ΔＤＩＦＴＨ，σＴＨ，ΔＤＩＦ３ＴＨの
更新は、運転開始後最初に運転状況が異常と判定された
時点以後は、行わないようにする。

【００６３】２）閾値ΔＤＩＦ２ＴＨ，ΔＤＩＦＴＨ，
σＴＨ，ΔＤＩＦ３ＴＨは、運転開始後所定ホールド時
間ＴＨＯＬＤ内は、各閾値の初期値を維持し、前記式
（２）〜（５）による更新は行わないようにする。

【００６４】３）運転開始後所定無警報時間ＴＮＷＡＲ
Ｎ内は、警報を出力しないようにする。また、所定無警
報時間ＴＮＷＡＲＮ内は、図９のステップＳ２５を実行
して直ちに処理を終了するようする。さらに、所定無警
報時間ＴＮＷＡＲＮ内は、車速Ｖ及び／又はヨーレート
ＹＲの検出値が所定値より小さいときは、図９のステッ
プＳ２１以降の処理を実行しないようにする。

【００６５】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態を図１２及び１３を参照して説明する。

【００６６】図１２は図３のステップＳ１６を削除する
とともにステップＳ１８をステップＳ１８ａに変更した
ものであり、これ以外の点は第１の実施の形態と同一で
ある。

【００６７】図１２のステップＳ１８ａでは車線変更が
行われたか否かを判別する。そして、車線変更がおこわ
れたときは直ちに本処理を終了し、車線変更が行われて
いないときは、運転状況が異常であると判定して、警報
を発するよう指令する信号を警報部２４に出力する。

【００６８】ここで車線変更が行われたか否かの判別
は、以下のように行う。すなわち、車線変更が行われた
場合には、ヨーレートＹＲは図１２に示すような変化を
することがわかっているので、ヨーレートＹＲが一方向
（例えば右方向）のピークを示す時点から他方向（例え
ば左方向）のピークを示す時点までの時間Ｔと、それら
のピーク値の差（ヨーレートの振幅）ａとを計測する。
そして、時間Ｔが所定時間Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）範
囲内にあり、且つ振幅ａが所定値Ａより大きいとき、車
線変更が行われたと判定する。

【００６９】この実施の形態によれば、例えば運転者が
ウインカ操作せずに車線変更した場合でも、誤判定する
ことがなく、判定精度を向上させることができる。

【００７０】なお、図１２のステップＳ１８ａでは車線
変更後所定時間ＴＡＲＣ内か否かを判別し、所定時間Ｔ
ＡＲＣ内であれば直ちに処理を終了し、所定時間ＴＡＲ
Ｃ経過した後に、警報を発するようにしてもよい。

【００７１】また、本実施の形態においても所定偏差量
ΔＤＩＦＬＩＭ１を第１の実施の形態と同様に更新する
ようにしてもよい。

【００７２】（その他の変形例）前述した図７のステッ
プＳ２７（第２の実施の形態）又は図９のステップＳ３
３（第３の実施の形態）においても、上述したステップ
Ｓ１８ａと同様の判別を行うようにしてもよい。

【００７３】また、上述した第１〜第３の実施の形態に
おいて、ウィンカが操作されたか否かの判別（図３のス
テップＳ１８、図７のステップＳ２７、図９のステップ
Ｓ３３）は、ヨーレートＹＲ及び車速Ｖのデータ取得処
理（図３のステップＳ１１、図７、９のステップＳ２
１）の直後に行うようにし、ウィンカ操作がされたとき
は、基準線算出等の処理を行うことなく直ちに処理終了
するようにしてもよい。

【００７４】また、上述した第１及び第３の実施の形態
では、当該車両の挙動を表わすパラメータ（ΔＤＩＦ
１，ΔＤＩＦ２，ΔＤＩＦＡＶＥ）を用いて、運転状況
の異常を判定する場合において、閾値を更新するように
したが、この閾値の更新は、以下に述べるような他の異
常判定手法にも適用することができる。

【００７５】例えば、特公昭５４−２４５６９号公報に
示されるような、ステアリングとアクセルの操作頻度に
基づいて居眠りを判定する手法、特公平４−７５５６０
号公報に示されるような、運転者の上体位置をカメラで
検出し、その位置の周期的変動に基づいて居眠り判定を
行う手法、特開平５−２４４６０号公報に示されるよう
な運転者の皮膚電位を検出し、緊張状態と覚醒度低下状
態を検出する手法、特開平５−９６９７１号公報に示さ
れるような、運転者の脳波、顔の表情、体温等の生体情
報に基づいて居眠りを検出する手法、あるいは特開平５
−６９７５７号公報に示されるような、カメラによって
走路前方を撮影することにより、横変位を検出し、その
横変位に基づいて居眠りを検出する手法等において、判
定（検出）に使用する閾値を、上述したように更新する
ようにしてもよい。すなわち、車両の挙動のみならず、
運転者の運転操作状態や運転者の状態（姿勢、体温等）
による居眠り運転判定にも適用可能である。

【００７６】また、上述した実施の形態では、運転者へ
の警告は、運転者の視覚又は聴覚に訴えるものを使用し
たが、これに限るものではなく、運転者に直接作用する
方法、例えばシートを振動させたり、シートベルトに張
力を加えたり、あるいは特定の香りを車室内に放出した
り、空調装置の作動状態を変更したりするようにしても
よい。これにより、運転状況の悪化をより確実に運転者
に知らせることができる。

【００７７】また、上述した実施の形態では、ヨーレー
トセンサ１０によりヨーレートを検出したが、これに代
えて、車輪速センサ及び車速センサの出力、又はステア
リングの操舵角を検出する操舵角センサ及び横方向加速
度センサの出力等を用いてヨーレートを算出するように
してもよい。

【００７８】また、上述した実施の形態では、ヨー角Ｙ
Ａに基づいて基準線を推定したが、ヨーレートＹＲ、又
は横変位量ＹＫに基づいて基準線を推定してもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の車両用運
転状況監視装置によれば、車両の挙動、運転者の運転操
作及び運転者の状態の少なくとも１つに基づいて運転者
の運転状況を表す運転状況パラメータが算出され、該運
転状況パラメータを所定の閾値と比較して運転状況が適
正か否かが判定され、運転開始当初は前記閾値が、運転
状況が適正と判定し易い初期値に設定され、その後前記
運転状況パラメータに基づいて前記閾値が、運転状況が
適正と判定し難くなる方向に変更されるので、運転者の
運転に対する慣れ等の要因による運転状況の変化に拘わ
らず、正確な運転状況の判定を行うことができる。さら
に、前記閾値の変更は、より具体的には、前記運転状況
パラメータの平均値を用いて候補値が算出され、該候補
値が、その時点の閾値より運転状況を適正と判定し難い
値であるときは、当該閾値がその候補値に変更されるの
で、例えば運転者の慣れが遅い場合には、閾値の変更も
それに応じて遅れることになり、運転者の運転に対する
慣れの度合により適合した閾値設定を行うことができ、
より正確な運転状況の判定を行うことができる。

【００８０】請求項２または５の車両用運転状況監視装
置によれば、最初に運転状況が適正でないと判定された
時点以後は閾値の変更が行われないので、運転者に違和
感や煩わしさを与えることを防止することができる。

【００８１】請求項３または６の車両用運転状況監視装
置によれば、運転開始後所定保持時間内は閾値の変更が
行われないので、運転開始直後における誤警報を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。

【図２】検出データ及び検出データに基づいて算出され
るパラメータの推移を示す図である。

【図３】図１のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。

【図４】車両の挙動を表すパラメータの推移の一例を示
す図である。

【図５】第１の実施の形態の変形例を説明するための図
である。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。

【図７】図６のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。

【図９】図８のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。

【図１０】運転者の運転能力レベルを決定するためのマ
ップを示す図である。

【図１１】運転者の運転能力レベルを決定するためのマ
ップを示す図である。

【図１２】図３の処理の一部を変更した処理のフローチ
ャートである。

【図１３】車線変更の判定手法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ（閾値変更手段、判定手段） １０ ヨーレートセンサ（運転状況検出手段） １２ 車速センサ（運転状況検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 28/06 G08B 21/00 G08G 1/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の運転者の運転状況を監視する車両
   用運転状況監視装置において、 前記車両の挙動、前記運転者の運転操作及び前記運転者
   の状態の少なくとも１つに基づいて前記運転者の運転状
   況を表す運転状況パラメータを算出する運転状況パラメ
   ータ算出手段と、該算出 した運転状況パラメータを所定の閾値と比較して
   運転状況が適正か否かを判定する判定手段と、運転開始当初は前記閾値を、運転状況が適正と判定し易
   い初期値に設定し、その後前記 運転状況パラメータに基
   づいて前記閾値を、運転状況が適正と判定し難くなる方
   向に変更を行う閾値設定手段とを備え、該閾値設定手段
   は、前記運転状況パラメータの平均値を用いて候補値を
   算出し、該候補値が、その時点の閾値より運転状況を適
   正と判定し難い値であるときは、当該閾値をその候補値
   に変更することを特徴とする車両用運転状況監視装置。
2. 【請求項２】 前記閾値設定手段は、前記判定手段によ
   り最初に運転状況が適正でないと判定された時点以後
   は、前記閾値の変更を行わないことを特徴とする請求項
   １記載の車両用運転状況監視装置。
3. 【請求項３】 前記閾値設定手段は、運転開始後所定保
   持時間内は前記閾値の変更を行わないことを特徴とする
   請求項１又は２記載の車両用運転状況監視装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段が運転状況が適正でないと
   判定したとき、警報を発する警報手段を有し、該警報手
   段は、運転開始後所定無警報時間内は警報を行わないこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両
   用運転状況監視装置。
5. 【請求項５】 車両の運転者の運転状況を監視する車両
   用運転状況監視装置において、 前記車両の挙動、前記運転者の運転操作及び前記運転者
   の状態の少なくとも１つに基づいて前記運転者の運転状
   況を表す運転状況パラメータを算出する運転状況パラメ
   ータ算出手段と、 該算出した運転状況パラメータを所定の閾値と比較して
   運転状況が適正か否かを判定する判定手段と、 運転開始当初は前記閾値を、運転状況が適正と判定し易
   い初期値に設定し、その後前記運転状況パラメータに基
   づいて前記閾値を、運転状況が適正と判定し難くなる方
   向に変更を行う閾値設定手段とを備え、該閾値設定手段
   は、前記判定手段により最初に運転状況が適正でないと
   判定された時点以後は、前記閾値の変更を行わないこと
   を特徴とする車両用運転状況監視装置。
6. 【請求項６】 車両の運転者の運転状況を監視する車両
   用運転状況監視装置において、 前記車両の挙動、前記運転者の運転操作及び前記運転者
   の状態の少なくとも１つに基づいて前記運転者の運転状
   況を表す運転状況パラメータを算出する運転状況パラメ
   ータ算出手段と、 該算出した運転状況パラメータを所定の閾値と比較して
   運転状況が適正か否かを判定する判定手段と、 運転開始当初は前記閾値を、運転状況が適正と判定し易
   い初期値に設定し、その後前記運転状況パラメータに基
   づいて前記閾値を、運転状況が適正と判定し難くなる方
   向に変更を行う閾値設定手段とを備え、該閾値設定手段
   は、運転開始後所定保持時間内は前記閾値の変更を行わ
   ないことを特徴とする車両用運転状況監視装置。
7. 【請求項７】 前記判定手段が運転状況が適正でないと
   判定したとき、警報を発する警報手段を有し、該警報手
   段は、運転開始後所定無警報時間内は警報を行わないこ
   とを特徴とする請求項５または６に記載の車両用運転状
   況監視装置。