JP3890062B2 - 警報システム,警報制御装置,及び警報制御プログラム - Google Patents

警報システム,警報制御装置,及び警報制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、移動体の操縦者の挙動が操縦に不向きな異常挙動である旨を操縦者に対して通知するための警報システムと、このような警報システムを移動体において機能させるための警報制御装置と、このような警報制御装置としてコンピュータを機能させるための警報制御プログラムとに、関する。
周知のように、乗用車,トラック,二輪車,電車,船舶,及び航空機などの移動体の操縦者は、操縦中に、睡魔に襲われてウトウトと目を閉じたり、夜景を見るため或いは計器盤上のスイッチやオーディオシステムや携帯電話機を操作するために視線を逸らしたりすると、前方の様子を観察できなくなる。操縦中に前方の様子を観察できないと、操縦者は、危険回避行動を起こせなくなるので、事故を起こす可能性が高い。このため、このような操縦に不向きな異常挙動を操縦者がとるとスピーカやモニタや発光ダイオードランプから警報を出力させる警報システムが、各社から数多く提案されている。
これら従来の警報システムの多くは、異常挙動を判定するための要素(閉眼,脇見,蛇行運転など)を数値化し、その要素の値が所定の閾値を超えると、危険状態であると判定して、警報を出力する。また、最近の警報システムでは、その要素の値が所定の閾値を超えた異常挙動状態が一定時間継続すると、危険状態であると判定して、警報を出力する(例えば特許文献1乃至3参照)。
日本特開2002−219968号公報(段落0012) 日本特開2001−138767号公報(段落0037) 日本特開平06−032154号(段落0069)
ところで、移動体の移動速度が100km/hである場合に異常挙動を一定時間行う場合と、10km/hである場合に異常挙動を同じ一定時間行う場合とでは、危険性は大きく異なっており、前者のように移動速度が高いほうが極めて危険な状態である。
にも拘らず、上述したような従来の警報システムは、単純に、異常挙動状態が一定時間以上継続されたときに危険状態と判定するだけで、移動体の移動速度とは無関係に、すなわち、危険性の大きさとは無関係に、危険状態を判定している。このため、従来の警報システムによると、移動体の操縦者は、危険性が実際に高まっているときに的確に警報を受けることができなかった。
本発明は、上述したような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、危険性が実際に高まっているときに的確に警報を出力することができる警報システムと、このような警報システムを移動体において機能させるための警報制御装置と、このような警報制御装置としてコンピュータを機能させるための警報制御プログラムとを、提供することにある。
上記の課題を解決するために構成された本発明の警報システムは、移動体の操縦席に着座した操縦者の挙動から異常挙動を検出するための挙動検出部と、前記挙動検出部において操縦者の異常挙動が検出され続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部において測定された移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定部と、前記危険状態判定部において危険状態であると判定された場合に警報を出力する警報出力部とを備えることを、特徴としている。
このように、危険状態であるか否かの判定条件として、異常挙動状態が継続されている間の移動体の移動距離を採用すると、移動距離の閾値が一定であることから、異常挙動の継続を許容できる限界時間が、移動体の移動速度に応じてリニアに変化することとなる。そのため、移動体の移動速度が高いときほど、短時間の異常挙動をとるだけで危険状態であると判定されるようになり、移動体の移動速度が遅いときには、多少長い時間異常挙動をとらないと危険状態であると判定されない。従って、移動体の操縦者は、危険性が実際に高まっているときに的確に警報を受けることができる。
なお、本発明の警報システムでは、危険状態判定部は、異常挙動の継続中の移動距離を危険状態の判定条件に用いているが、その判定条件を補完するために、異常挙動の継続中の経過時間を危険状態の判定条件に加えても良い。これにより、移動体の移動速度が高くなるほど、危険状態であると判定されるまでの時間が短くなり、移動体の移動速度がある一定以下になると、すなわち、経過時間が閾値を超えると、危険状態であると判定されるまでの時間は、一律に決定される。
また、本発明の警報システムでは、危険状態判定部は、移動体の状態とは無関係に常に危険状態であるか否かを判定しても良いが、移動体の状態が安定状態である場合に限って危険状態であるか否かを判定しても良い。後者の場合、移動体の停止時や非安定移動時に不要な警報が出力されることがない。なお、移動体の状態が安定状態であるか否かは、移動体の移動速度,前後加速度,左右加速度,ヨーレート,ピッチレート,ロールレート,操舵角,ガス噴射量,アクセル開度,ブレーキ踏量などから判定することができるが、これら移動状態要素のうち、少なくとも3つに基づいて移動体の状態を判定することが望ましい。
また、本発明の警報システムでは、危険状態判定部は、移動距離について、1つの閾値を有していても良いし、互いに大きさの異なる多数の閾値を有していても良い。後者の場合、危険状態であるか否かを判定する際には、移動距離が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを、多数の危険レベルの中から特定することができる。これにより、警報出力部では、危険レベルに応じて警報の出力レベルを変化させることができる。これにより、操縦者は、危険状態である旨を知ると同時に、どの程度危険性が高いかを知ることができる。
また、本発明の警報システムでは、危険状態判定部は、経過時間についても、1つの閾値を有していても良いし、互いに大きさの異なる多数の閾値を有していても良い。後者の場合、危険状態であるか否かを判定する際には、移動距離が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを、多数の危険レベルの中から特定するとともに、経過時間が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを多数の危険レベルの中から特定し、特定した2つの危険レベルのうちの高い方の危険レベルを特定することができる。これにより、警報出力部では、危険レベルに応じて警報の出力レベルを変化させることができる。
また、本発明の警報システムでは、挙動検出部は、異常挙動を検出すると、検出した異常挙動の種類を特定しても良い。異常挙動の種類としては、居眠り操縦の可能性が高い閉眼や、操縦者の視線が正しい視線からずれていることを示す脇見がある。この場合、危険状態判定部は、移動距離について若しくは継続時間について、異常挙動の種類に応じて異なる閾値を有しておけば、挙動検出部において異常挙動の種類が特定された際に、その種類に応じた閾値を採用することができる。
さらに、本発明の警報システムでは、挙動検出部は、操縦者の顔面の像を撮像する撮像装置から画像データを取得して、画像データの所定のコマ毎、例えば1コマ毎に、操縦者の挙動異常を検出しても良い。
また、上記の課題を解決するために構成された本発明の警報制御装置は、操縦者が操縦時に着座するための操縦席を有する移動体に組み込まれるとともに、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサ,前記操縦者を撮影するための撮像装置,及び、出力装置に対して接続される警報制御装置であって、前記撮像装置から取得される画像データから操縦者の異常挙動を検出するための挙動検出部と、前記速度センサから取得される移動速度に基づいて、前記挙動検出部において操縦者の異常挙動が検出され続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部において測定された移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定部と、前記危険状態判定部において危険状態であると判定された場合に前記出力装置に警報を出力させる警報出力部とを備えることを、特徴としている。
従って、この警報制御装置は、速度センサ,撮像装置,及び出力装置に対して接続されると、上述した本発明の警報システムと同等のシステムを移動体において機能させることができる。
また、上記の課題を解決するために構成された本発明の警報制御プログラムは、操縦者が操縦時に着座するための操縦席を有する移動体に組み込まれ、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサ,前記操縦者を撮影するための撮像装置,及び、出力装置に対して接続されるコンピュータに対し、前記撮像装置から取得される画像データから操縦者の異常挙動を検出するための挙動検出手順,前記速度センサから取得される移動速度に基づいて、操縦者の異常挙動を検出し続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定手順,測定により得られた移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定手順,及び、危険状態であると判定した場合にのみ前記出力装置に警報を出力させる警報出力手順を実行させることを、特徴としている。
従って、この警報制御プログラムによれば、上述した本発明の警報制御装置としてコンピュータを機能させることができることになる。
第1図は、本発明の第1の実施形態である警報システムを概略的に示す構成図である。
第2図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される車輌状態監視処理を説明するためのフローチャートである。
第3図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される停止状態処理を説明するためのフローチャートである。
第4図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される非安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第5図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される非安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第6図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される非安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第7図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される非安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第8図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第9図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第10図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第11図は、車輌状態監視処理においてサブルーチンとして実行される安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
第12図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される挙動監視処理を説明するためのフローチャートである。
第13図は、挙動監視処理においてサブルーチンとして実行される閉眼についての挙動判定処理を説明するためのフローチャートである。
第14図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される危険状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
第15図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される危険状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
第16図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される危険状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
第17図は、警報システムの車載ユニットにおいて実行される警報出力処理を説明するためのフローチャートである。
第18図は、警報出力処理において用いられるランク定義テーブルのデータ構造を説明するための表である。
第19図は、挙動監視処理においてサブルーチンとして実行される脇見についての挙動判定処理を説明するためのフローチャートである。
第20図は、本発明の第2の実施形態である警報システムの車載ユニットにおいて実行される危険状態判定処理の一部を説明するためのフローチャートである。
以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態を説明する。
第1の実施形態
第1図は、本発明の第1の実施形態である警報システムの概略的な構成図である。第1図に示されるように、この警報システムは、小型カメラ10,スピーカ20,速度センサ30,前後Gセンサ40,横Gセンサ50,及び車載ユニット60を、備えている。
小型カメラ10は、動画撮影用のエリアイメージセンサや対物光学系を備える撮像装置である。エリアイメージセンサは、対物光学系によって撮像面に形成された像を画像データに変換し、画像データをアナログ信号の形態で出力する。この小型カメラ10は、乗用車やトラックなどの自動車の室内のダッシュボード上のインストルメントパネル周り,サンバイザー周辺,或いは、Aピラーに設置される。何れの場所に設置される場合でも、小型カメラ10の向きは、運転席に着座した運転者Dの顔面が視野に含まれるように、調整される。
スピーカ20は、アナログ信号の形態で入力される音声データを音声に変換する出力装置である。このスピーカ20は、警報システム専用として自動車に搭載されたものであっても良いが、自動車にオーディオ用として備えられているスピーカであっても良い。後者の場合には、音声データは、外部入力端子からオーディオシステムへ一旦入力され、そのオーディオシステムが、自己のスピーカに対し、音声データに基づく音声を出力させる。
速度センサ30は、自動車の速度に応じた信号を出力する検出装置である。この速度センサ30は、警報システム専用として自動車に搭載されたものであっても良いが、自動車内の他のシステムと共用される速度センサであっても良い。自動車内の他のシステムとしては、上記インストルメントパネル内の速度表示システム(いわゆる速度メーター)や、ABS[Antilock Brake System]や、TRC[Traction Control]システムや、VDC[Vehicle Dynamic Control]システムがある。
前後Gセンサ40は、自動車に掛かる慣性力の前後方向(自動車の進退方向)の成分に応じた信号を出力する検出装置であり、横Gセンサ50は、その慣性力の横方向(自動車の左右方向)の成分に応じた信号を出力する装置である。両Gセンサ40,50とも、警報システム専用として自動車に搭載されたものであっても良いが、自動車内の他のシステムと共用される前後Gセンサ及び横Gセンサであっても良い。自動車内の他のシステムとしては、アクティブサスペンションシステムや、ABSや、VDCシステムがある。
車載ユニット60は、上述した他の装置10〜50を利用して警報システムを自動車において機能させるための制御装置であり、上述した他の装置10〜50は、何れもこの車載ユニット60に接続されている。この車載ユニット60は、例えばエンジン制御ユニットとともに上記ダッシュボード周辺に収納される。
この車載ユニット60の内部には、CPU[Central Processing Unit]60a、RAM[Random Access Memory]60b,ビデオ制御装置60c,音源制御装置60d,第1乃至第3のI/O[Input/Output]ポート60e〜60g,及び、ROM[Read Only Memory]60hが、備えられており、これらハードウエア60a〜60hは、バスBを介して互いに繋がれている。
CPU60aは、この車載ユニット60全体を制御する中央処理装置である。RAM60bは、CPU60aが各種プログラムを実行するに際しての作業領域が展開される主記憶装置である。
ビデオ制御装置60cは、小型カメラ10からの画像データの受信を司る装置である。より具体的には、このビデオ制御装置60cは、小型カメラ10から入力されるアナログ信号又はデジタル信号を一定の時間間隔毎(例えば33ms毎)にサンプリングし、1コマ毎のデータ量を圧縮してなるデジタルの画像データを生成する。また、ビデオ制御装置60cは、生成した画像データをCPU60aへ順次送信する。
音源制御装置60dは、スピーカ20への音声データの出力を司る装置である。この音源制御装置60dは、音声データを示すデジタル信号をCPU60aから受け取ると、そのデジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号をスピーカ20へ出力する。
第1のI/Oポート60eは、CPU60aと速度センサ30との間でデータの仲介を行う装置である。この第1のI/Oポート60eは、速度センサ30から常時出力される信号に基づいて自動車の速度データを生成し、この速度データにて自己のメモリ内を順次更新する。また、この第1のI/Oポート60eは、CPU60aから指示があると、メモリ内の速度データをCPU60aへ出力する。
第2のI/Oポート60fは、CPU60aと前後Gセンサ40との間でデータの仲介を行う装置であり、第3のI/Oポート60gは、CPU60aと横Gセンサ50との間でデータの仲介を行う装置である。両I/Oポート60f,60gは、何れも、Gセンサ40,50から常時出力される信号に基づいて自動車の加速度データを生成し、この加速度データにて自己のメモリ内を順次更新する。また、両I/Oポート60f,60gとも、CPU60aから指示があると、メモリ内の加速度データをCPU60aへ出力する。
ROM60hは、各種データや各種プログラムが記録された記録装置である。このROM60hは、車載ユニット60内部に備えられたソケットに対して着脱可能に装着されても良い。この場合、車載ユニット60に装着されたROM60hは、修正された各種データやバージョンアップされた各種プログラムが記録されたROM60hへ、交換することができる。このとき、ROM60hは、交換可能なコンピュータ可読媒体として機能する。
このROM60hが記録しているプログラムには、車輌状態監視プログラム61,挙動監視プログラム62,危険状態判定プログラム63,及び、警報出力プログラム64が、含まれている。
なお、車輌状態監視プログラム61は、移動体状態判定部に相当し、速度センサ30,前後Gセンサ40,及び横Gセンサ50は、移動状態検出部に相当する。また、挙動監視プログラム62及び小型カメラ10は挙動検出部に相当し、危険状態判定プログラム63は、距離測定部,時間測定部,及び危険状態判定部に相当する。また、警報出力プログラム64及びスピーカ20は、警報出力部に相当する。
以下、これらプログラム61〜64に従ってCPU60aが実行する処理の内容について、順に説明する。
まず、自動車の運転席に着座した運転者Dによってイグニッションキーが回されると、エンジンの駆動が開始されるとともに、小型カメラ10,各Gセンサ40,50,及び車載ユニット60に電源が投入される。すると、車載ユニット60では、CPU60aによってROM60hから4つのプログラム61〜64が読み出され、車輌状態監視処理,挙動監視処理,危険状態判定処理,及び、警報出力処理の実行が開始される。なお、これら4つの処理は、互いに並行に実行される。つまり、車載ユニット60は、これら4つの処理プロセスが同時に生成された状態になる。
<車輌状態監視処理>
第2図は、車輌状態監視処理を説明するためのフローチャートである。
車輌状態監視処理の実行開始後、最初のステップS101では、CPU60aは、車輌状態変数Vsに代入されている値が幾つであるかを、判別する。なお、この車輌状態変数Vsの値は、起動時に初期値として1に設定される。そして、CPU60aは、車輌状態変数Vsに代入されている値が1であった場合には、車輌状態が停止状態であるとして、ステップS102へ処理を進める。
ステップS102では、CPU60aは、停止状態サブルーチンを読み出して、停止状態処理の実行を開始する。第3図は、この停止状態処理を説明するためのフローチャートである。
停止状態処理の実行開始後、最初のS201では、CPU60aは、第1のI/Oポート60eにおいて順次更新される速度データを監視し、自動車の速度が0km/hでなくなるまで、待機する。そして、自動車の速度が0km/hでなくなった場合には、CPU60aは、ステップS202へ処理を進める。
ステップS202では、CPU60aは、時間計測処理を開始する。より具体的には、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒(例えば0.01秒)ずつインクリメントする処理を、開始する。
次のステップS203では、CPU60aは、自動車の速度が0km/hであるか否かを、判別する。そして、自動車の速度が0km/hでなかった場合には、CPU60aは、ステップS204へ処理を進める。
ステップS204では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば2秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS203へ処理を戻す。
ステップS203及びS204の処理ループの実行中、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の速度が0km/hになった場合には、ステップS203からS201へ処理を戻し、自動車の速度が0km/hになる前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、ステップS204からS205へ処理を進める。
ステップS205では、CPU60aは、車輌状態を停止状態から非安定状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、車輌状態変数Vsの値を1から2へ変更する。そして、CPU60aは、停止状態処理の実行を終了し、第2図のメインルーチンにおけるステップS105へ処理を進める。
また、ステップS101において、車輌状態変数Vsに代入されている値が2であった場合には、CPU60aは、車輌状態が非安定状態であるとして、ステップS103へ処理を進める。
ステップS103では、CPU60aは、非安定状態サブルーチンを読み出して、非安定状態処理の実行を開始する。第4乃至7図は、この非安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
非安定状態処理の実行開始後、最初のS301では、CPU60aは、第1のI/Oポート60eにおいて順次更新される速度データを監視し、自動車の速度が0km/hであるか否かを、判別する。そして、自動車の速度が0km/hであった場合には、CPU60aは、ステップS302へ処理を進める。
ステップS302では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS303では、CPU60aは、自動車の速度が0km/hであるか否かを、判別する。そして、自動車の速度が0km/hであった場合には、CPU60aは、ステップS304へ処理を進める。
ステップS304では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば3秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS303へ処理を戻す。
ステップS303及びS304の処理ループの実行中、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の速度が0km/hでなくなった場合には、ステップS303からS301へ処理を戻し、自動車の速度が0km/hでなくなる前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、ステップS304からS305へ処理を進める。
ステップS305では、CPU60aは、車輌状態を非安定状態から停止状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、車輌状態変数Vsの値を2から1へ変更する。そして、CPU60aは、非安定状態処理の実行を終了し、第2図のメインルーチンにおけるステップS105へ処理を進める。
一方、ステップ301において、自動車の速度が0km/hでなかった場合には、CPU60aは、ステップS306,S311,S316へ処理を進める。なお、第5図に示されるステップS306〜S310のルーチンと、第6図に示されるステップS311〜S315のルーチンと、第7図に示されるステップS316〜S320のルーチンは、互いに並行に実行され、3つのルーチンが全て終了すると、ステップS321が実行される。
第5図のステップS306では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS307では、CPU60aは、自動車の速度が所定の上限値を下回っているか否かを、判別する。なお、この上限値は、自動車の車輌状態が安定走行状態になったことを判別するための条件の1つである速度条件であり、この上限値には、例えば40km/hの値が設定される。そして、自動車の速度がこの所定の上限値以上であった場合には、CPU60aは、ステップS308へ処理を進める。
ステップS308では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS307へ処理を戻す。
ステップS307及びS308の処理ループの実行中、自動車の速度が所定の上限値を下回る前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS308からS309へ処理を進める。
ステップS309では、CPU60aは、安定速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
一方、ステップS307及びS308の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の速度が所定の上限値を下回った場合には、CPU60aは、ステップS307からS310へ処理を進める。
ステップS310では、CPU60aは、安定速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
また、第6図のステップS311では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS312では、CPU60aは、第2のI/Oポート60fにおいて順次更新される前後加速度データを監視し、自動車の前後加速度が所定の上限値を上回っているか否かを、判別する。なお、この上限値は、自動車の車輌状態が安定走行状態になったことを判定するための条件の1つである加減速条件であり、この上限値には、例えば1m/sの値が設定される。そして、自動車の前後加速度が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS313へ処理を進める。
ステップS313では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS312へ処理を戻す。
ステップS312及びS313の処理ループの実行中、自動車の前後加速度が所定の上限値を上回る前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS313からS314へ処理を進める。
ステップS314では、CPU60aは、安定前後加速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
一方、ステップS312及びS313の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の前後加速度が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS312からS315へ処理を進める。
ステップS315では、CPU60aは、安定前後加速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
また、第7図のステップS316では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS317では、CPU60aは、第3のI/Oポート60gにおいて順次更新される左右加速度データを監視し、自動車の左右加速度が所定の上限値を上回っているか否かを、判別する。なお、この上限値は、自動車の車輌状態が安定走行状態になったことを判定するための条件の1つであるカーブ条件であり、この上限値には、例えば0.5m/sの値が設定される。そして、自動車の左右加速度が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS318へ処理を進める。
ステップS318では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS317へ処理を戻す。
ステップS317及びS318の処理ループの実行中、自動車の左右加速度が所定の上限値を上回る前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS318からS319へ処理を進める。
ステップS319では、CPU60aは、安定左右加速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
一方、ステップS317及びS318の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の左右加速度が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS317からS320へ処理を進める。
ステップS320では、CPU60aは、安定左右加速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第4図のステップS321へ処理を進める。
第5乃至7図の3つのルーチンの実行終了(戻り値取得)後、ステップS321では、CPU60aは、安定速度条件フラグ,安定前後加速度条件フラグ,及び、安定左右加速度条件フラグの3つのフラグが何れもTRUEであるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、3つのフラグのうちの1つでもFALSEであった場合には、ステップS301へ処理を戻し、3つのフラグの全てがTRUEであった場合には、ステップS322へ処理を進める。
ステップS322では、CPU60aは、車輌状態を非安定状態から安定状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、車輌状態変数Vsの値を2から3へ更新する。そして、CPU60aは、非安定状態処理の実行を終了し、第2図のメインルーチンにおけるステップS105へ処理を進める。
また、ステップS101において、車輌状態変数Vsに代入されている値が3であった場合には、CPU60aは、車輌状態が安定状態であるとして、ステップS104へ処理を進める。
ステップS104では、CPU60aは、安定状態サブルーチンを読み出して、安定状態処理の実行を開始する。第8乃至11図は、この安定状態処理を説明するためのフローチャートである。
安定状態処理の実行開始後、最初のS401では、CPU60aは、第1のI/Oポート60eにおいて順次更新される速度データを監視し、自動車の速度が0km/hであるか否かを、判別する。そして、自動車の速度が0km/hであった場合には、CPU60aは、ステップS402へ処理を進める。
ステップS402では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS403では、CPU60aは、自動車の速度が0km/hであるか否かを、判別する。そして、自動車の速度が0km/hであった場合には、CPU60aは、ステップS404へ処理を進める。
ステップS404では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば3秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS403へ処理を戻す。
ステップS403及びS404の処理ループの実行中、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の速度が0km/hでなくなった場合には、ステップS403からS401へ処理を戻し、自動車の速度が0km/hでなくなる前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、ステップS404からS405へ処理を進める。
ステップS405では、CPU60aは、車輌状態を安定状態から停止状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、車輌状態変数Vsの値を3から1へ変更する。そして、CPU60aは、安定状態処理の実行を終了し、第2図のメインルーチンにおけるステップS105へ処理を進める。
一方、ステップ401において、自動車の速度が0km/hでなかった場合には、CPU60aは、ステップS406,S411,S416へ処理を進める。なお、第9図に示されるステップS406〜S410のルーチンと、第10図に示されるステップS411〜S415のルーチンと、第11図に示されるステップS416〜S420のルーチンは、互いに並行に実行され、3つのルーチンが全て終了すると、ステップS421が実行される。
第9図のステップS406では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS407では、CPU60aは、自動車の速度が所定の範囲内の速度であるか否かを、判別する。つまり、CPU60aは、自動車の速度が所定の上限値よりも下回り且つ所定の下限値よりも上回る速度であるか否かを、判別する。なお、自動車の速度が所定の範囲から外れることは、自動車の車輌状態が非安定走行状態になったことを判定するための条件の1つである速度条件であり、その範囲の上限値には、例えば100km/hの値が設定され、その範囲の下限値には、40km/hが設定される。なお、上限値については、不要な場合には設定されなくても良い。そして、自動車の速度が所定の範囲内の速度でなかった場合には、CPU60aは、ステップS408へ処理を進める。
ステップS408では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS407へ処理を戻す。
ステップS407及びS408の処理ループの実行中、自動車の速度が所定の範囲内の速度となる前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS408からS409へ処理を進める。
ステップS409では、CPU60aは、非安定速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
一方、ステップS407及びS408の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の速度が上記所定の範囲内の速度となった場合には、CPU60aは、ステップS407からS410へ処理を進める。
ステップS410では、CPU60aは、非安定速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
また、第10図のステップS411では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS412では、CPU60aは、第2のI/Oポート60fにおいて順次更新される前後加速度データを監視し、自動車の前後加速度が所定の上限値を下回っているか否かを、判別する。なお、この上限値は、自動車の車輌状態が非安定走行状態になったことを判定するための条件の1つである加減速条件であり、この上限値には、例えば2m/sの値が設定される。そして、自動車の前後加速度が所定の上限値以上であった場合には、CPU60aは、ステップS413へ処理を進める。
ステップS413では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS412へ処理を戻す。
ステップS412及びS413の処理ループの実行中、自動車の前後加速度が所定の上限値を下回る前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS413からS414へ処理を進める。
ステップS414では、CPU60aは、非安定前後加速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
一方、ステップS412及びS413の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の前後加速度が所定の上限値を下回った場合には、CPU60aは、ステップS412からS415へ処理を進める。
ステップS415では、CPU60aは、安定前後加速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
また、第11図のステップS416では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS417では、CPU60aは、第3のI/Oポート60gにおいて順次更新される左右加速度データを監視し、自動車の左右加速度が所定の上限値を下回っているか否かを、判別する。なお、この上限値は、自動車の車輌状態が非安定走行状態になったことを判定するための条件の1つであるカーブ条件であり、この上限値には、例えば1m/sの値が設定される。そして、自動車の左右加速度が所定の上限値以上であった場合には、CPU60aは、ステップS418へ処理を進める。
ステップS418では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の上限値(例えば5秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、時間変数Tの値が所定の上限値以下であった場合には、CPU60aは、ステップS417へ処理を戻す。
ステップS417及びS418の処理ループの実行中、自動車の左右加速度が所定の上限値を下回る前に、時間変数Tの値が所定の上限値を上回った場合には、CPU60aは、ステップS418からS419へ処理を進める。
ステップS419では、CPU60aは、非安定左右加速度条件フラグをTRUEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
一方、ステップS417及びS418の処理ループの実行中、時間変数Tの値が所定の上限値を上回る前に、自動車の左右加速度が所定の上限値を下回った場合には、CPU60aは、ステップS417からS420へ処理を進める。
ステップS420では、CPU60aは、非安定左右加速度条件フラグをFALSEに切り替えて、第8図のステップS421へ処理を進める。
第9乃至11図の3つのルーチンの実行終了(戻り値取得)後、ステップS421では、CPU60aは、非安定速度条件フラグ,非安定前後加速度条件フラグ,及び、非安定左右加速度条件フラグの3つのフラグのうちの少なくとも1つがTRUEであるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、3つのフラグの全てがFALSEであった場合には、ステップS401へ処理を戻し、3つのフラグのうちの1つでもTRUEであった場合には、ステップS422へ処理を進める。
ステップS422では、CPU60aは、車輌状態を安定状態から非安定状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、車輌状態変数Vsの値を3から2へ変更する。そして、CPU60aは、安定状態処理の実行を終了し、第2図のメインルーチンにおけるステップS105へ処理を進める。
ステップS105では、CPU60aは、この時点の車輌状態変数Vsの値を、挙動監視処理プロセス及び危険状態判定処理プロセスへ通知する。その後、CPU60aは、ステップS101へ処理を戻し、この時点の車輌状態変数Vsに代入されている値が幾つであるかを、判別する。
このような車輌状態監視処理が実行されることにより、自動車が停止してから一定時間が経過すると、車輌状態が停止状態に切り替わり(S103,S301〜S305,S104,S401〜S405)、自動車が走行を開始してから一定時間が経過すると、車輌状態が非安定状態に切り替わる(S102,S201〜S205)。
また、車輌状態が非安定状態にあるときに、自動車の速度が所定速度以上であり且つその前後加速度と左右加速度がそれぞれ所定加速度以下である状態が、一定時間継続すると、車輌状態が安定状態に切り替わる(S103,S301,S306〜S322)。つまり、アクセルやブレーキを勢いよく踏みつけるような急加減速をしていない状態(安定前後加速度条件フラグ=TRUE),湾曲道路(カーブ)に沿って転回していない状態(安定左右加速度条件フラグ=TRUE),及び、所定速度以上にて巡航している状態(安定速度条件フラグ=TRUE)であるときに、車輌状態が安定状態に切り替わる。
さらに、車輌状態が安定状態にあるときに、自動車の速度が所定速度範囲内にあり且つその前後加速度と左右加速度がそれぞれ所定加速度以上である状態が、一定時間継続すると、車輌状態が非安定状態に切り替わる(S104,S401,S406〜S422)。つまり、アクセルやブレーキを勢いよく踏みつけるような急加減速をしている状態(非安定前後加速度条件フラグ=TRUE),湾曲道路(カーブ)に沿って転回している状態(非安定左右加速度条件フラグ=TRUE),又は、所定速度にて巡航していない状態(非安定速度条件フラグ=TRUE)であるときに、車輌状態が非安定状態に切り替わる。
そして、このように車輌状態が切り替えられると、車輌状態変数Vsが、以下に説明する挙動監視処理プロセス及び危険状態判定処理プロセスへと通知される(S105)。
<挙動監視処理>
第12図は、挙動監視処理を説明するためのフローチャートである。
挙動監視処理の実行開始後、最初のS501では、CPU60aは、処理状態変数Vpに代入されている値が幾つであるかを、判別する。なお、この処理状態変数Vpの値は、起動時に初期値として1に設定される。そして、処理状態変数Vpに代入されている値が1であった場合には、CPU60aは、処理状態が停止状態であるとして、ステップS502へ処理を進める。
ステップS502では、CPU60aは、上述した車輌状態監視処理プロセスから車輌状態変数Vsの値が通知されるまで、待機する。そして、CPU60aは、車輌状態監視処理プロセスから車輌状態変数Vsの値が通知されると、ステップS503へ処理を進める。
ステップS503では、CPU60aは、通知された車輌状態変数Vsの値が3であるか否かを、判別する。つまり、CPU60aは、車輌状態が安定状態に切り替わったか否かを、判別する。そして、通知された車輌状態変数Vsの値が3であった場合には、CPU60aは、ステップS504へ処理を進める。
ステップS504では、CPU60aは、実行開始フラグをTRUEに切り替えて、ステップS506へ処理を進める。
一方、ステップS503において、通知された車輌状態変数Vsの値が3ではなかった場合には、CPU60aは、ステップS505へ処理を進める。
ステップS505では、CPU60aは、実行開始フラグをFALSEに切り替えて、ステップS506へ処理を進める。
ステップS506では、CPU60aは、実行開始フラグがTRUEであるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、実行開始フラグがTRUEでなかった場合には、ステップS501,S502へ処理を戻し、実行開始フラグがTRUEであった場合には、ステップS507へ処理を進める。
ステップS507では、CPU60aは、処理状態を停止状態から実行状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、処理状態変数Vpの値を1から2へ変更する。その後、CPU60aは、ステップS501へ処理を戻す。
一方、ステップS501において、処理状態変数Vpに代入されている値が2であった場合には、CPU60aは、処理状態が実行状態であるとして、ステップS508へ処理を進める。
ステップS508では、CPU60は、挙動判定サブルーチンを読み出して、挙動判定処理の実行を開始する。第13図は、この挙動判定処理を説明するためのフローチャートである。
挙動判定処理の実行開始後、最初のS601では、CPU60aは、ビデオ制御装置60cから1コマ分の画像データの受信が完了するまで、待機する。そして、1コマ分の画像データの受信が完了すると、CPU60aは、ステップS602へ処理を進める。
ステップS602では、CPU60aは、眼開度取得処理を実行する。なお、この眼開度取得処理は、例えば日本特開2000−163564号公報,日本特開2000−142164号公報,日本特開平07−181012号公報,及び、日本特開平06−032154号公報に詳しく説明されているような眼開度取得処理であるため、ここでは詳しく説明しない。但し、その概略を説明すると、この眼開度取得処理は、受信した画像データ中の全画素の中から、運転者Dの眼を示す画素群を特定し、特定した画素群の縦方向の幅を、運転者Dの眼の開度として測定するという処理である。CPU60aは、このような眼開度取得処理を実行することによって、運転者Dの眼の開度を取得した後、ステップS603へ処理を進める。
ステップS603では、CPU60aは、取得した眼の開度が所定の閾値以上であるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、眼の開度が所定の閾値以上であった場合には、運転者Dが覚醒している可能性が高いとして、ステップS604へ処理を進める。
ステップS604では、CPU60aは、取得した眼の開度をRAM60bに記録して、ステップS605へ処理を進める。
ステップS605では、CPU60aは、上記閾値を調整する。なお、この調整方法については、様々なものがあるが、その一例として、以下に説明するような調整方法が採られても良い。その調整方法とは、CPU60aが、RAM60bに記録されている多数の(又は最新の所定個数の)眼開度の平均値を算出し、この平均値と元の閾値との差分を算出し、この差分に基づいて調整量を決定し、この調整量を元の閾値に加算又は減算することによって新たな閾値を生成するという方法である。CPU60aは、上記一例に示されるような調整方法に従って閾値の調整を行った後、挙動判定処理の実行を終了し、第12図のメインルーチンにおけるステップS509へ処理を進める。
一方、ステップS603において、眼の開度が所定の閾値未満であった場合には、運転者Dが昏睡している可能性が高いとして、ステップS606へ処理を進める。
ステップS606では、CPU60aは、運転者Dの挙動が異常であることを示す挙動異常情報を、危険状態判定処理プロセスへ通知する。その後、CPU60aは、挙動判定処理の実行を終了し、第12図のメインルーチンにおけるステップS509へ処理を進める。
ステップS509では、CPU60aは、車輌状態監視処理プロセスからの車輌状態変数Vsの値の通知があったか否かを、判別する。そして、車輌状態監視処理プロセスからの車輌状態変数Vsの値の通知がなかった場合には、CPU60aは、ステップS508へ処理を戻す。
ステップS508及びS509の処理ループの実行中、車輌状態監視処理プロセスからの車輌状態変数Vsの値の通知があると、CPU60aは、ステップS510へ処理を進める。
ステップS510では、CPU60aは、通知された車輌状態変数Vsの値が1であるか否かを、判別する。つまり、CPU60aは、車輌状態が停止状態に切り替わったか否かを、判別する。そして、通知された車輌状態変数Vsの値が1であった場合には、CPU60aは、ステップS511へ処理を進める。
ステップS511では、CPU60aは、実行終了フラグをTRUEに切り替えて、ステップS513へ処理を進める。
一方、ステップS510において、通知された車輌状態変数Vsの値が1ではなかった場合には、CPU60aは、ステップS512へ処理を進める。
ステップS512では、CPU60aは、実行終了フラグをFALSEに切り替えて、ステップS513へ処理を進める。
ステップS513では、CPU60aは、実行終了フラグがTRUEであるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、実行終了フラグがTRUEでなかった場合には、ステップS501,S508,S509へ処理を戻し、実行終了フラグがTRUEであった場合には、ステップS514へ処理を進める。
ステップS514では、CPU60aは、処理状態を実行状態から停止状態へ切り替える。より具体的には、CPU60aは、処理状態変数Vpの値を2から1へ変更する。その後、CPU60aは、ステップS501,S502へ処理を戻す。
このような挙動監視処理が実行されることにより、車輌状態が停止状態から安定状態へ切り替わる(S501〜S507)と、画像データの1コマ毎に挙動異常情報を通知すべきか否かを判別する処理が、開始される(S508,S509)。すなわち、自動車を運転している最中にある運転者Dの挙動の監視が開始される。また、そのような運転者Dの挙動が監視されている間に、車輌状態が安定状態又は非安定状態から停止状態へ切り替わる(S510〜S513)と、運転者Dの挙動の監視が終了される(S514)。
また、このような挙動の監視の結果、挙動異常情報が、以下に説明する危険状態判定処理プロセスへ通知される(S606)。なお、この挙動異常情報は、1コマの画像データにつき1回だけ通知される(S508,S601〜S606)ので、例えば、連続する10コマの画像データの全てにおいて挙動異常情報を通知すべきと判別された場合には、危険状態判定処理プロセスへは、10回連続して挙動異常情報が通知される。
<危険状態判定処理>
第14乃至16図は、危険状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
危険状態判定処理の実行開始後、最初のS701では、CPU60aは、上述した挙動監視処理プロセスからの挙動異常情報の連続的な通知が開始されるまで、待機する。そして、CPU60aは、挙動監視処理プロセスからの挙動異常情報の連続的な通知が開始されると、ステップS702へ処理を進める。
ステップS702では、CPU60aは、車輌状態が安定状態であるか否かを、判別する。そして、CPU60aは、車輌状態が安定状態でなかった場合には、ステップS701へ処理を戻し、車輌状態が安定状態であった場合には、ステップS703へ処理を進める。
ステップS703では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS704では、CPU60aは、距離計測処理を開始する。なお、この距離計測処理では、一定の時間間隔毎(例えば0.5秒毎)に第1のI/Oポート60eから速度データをサンプリングするとともに、サンプリングした速度データとその時間とに基づいてその時間間隔での自動車の走行距離を算出するという処理が、繰り返される。さらに、その時間間隔毎の走行距離が積算され、積算された値にて走行距離変数Lが順次更新される。CPU60aは、このような距離計測処理を開始した後、ステップS705へ処理を進める。
ステップS705では、CPU60aは、後述する第1準位情報がRAM60bに記録されているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、第1準位情報がRAM60bに記録されていた場合には、ステップS710へ処理を進め、第1準位情報がRAM60bに記録されていなかった場合には、ステップS706へ処理を進める。
ステップS706では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第1時間上限値(例えば1秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第1上限時間を上回っていた場合には、ステップS708へ処理を進め、時間変数Tの値が所定の第1上限時間以下であった場合には、ステップS707へ処理を進める。
ステップS707では、CPU60aは、走行距離変数Lが所定の第1上限距離(例えば10m)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、走行距離変数Lの値が所定の第1上限距離以下であった場合には、ステップS710へ処理を進め、走行距離変数Lの値が所定の第1上限距離を上回っていた場合には、ステップS708へ処理を進める。
ステップS708では、CPU60aは、第1準位情報を警報出力処理プロセスへ通知する。なお、この第1準位情報は、所定時間(第1上限時間)だけ経過する間、又は、自動車が所定距離(第1上限距離)だけ走行する間、運転者Dの挙動異常が継続したことを示す情報である。
次のステップS709では、CPU60aは、第1準位情報をRAM60bに記録して、ステップS710へ処理を進める。
ステップS710では、CPU60aは、後述する第2準位情報がRAM60bに記録されているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、第2準位情報がRAM60bに記録されていた場合には、ステップS715へ処理を進め、第2準位情報がRAM60bに記録されていなかった場合には、ステップS711へ処理を進める。
ステップS711では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第2上限時間(例えば2秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第2上限時間を上回っていた場合には、ステップS713へ処理を進め、時間変数Tの値が所定の第2上限時間以下であった場合には、ステップS712へ処理を進める。
ステップS712では、CPU60aは、走行距離変数Lが所定の第2上限距離(例えば20m)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、走行距離変数Lの値が所定の第2上限距離以下であった場合には、ステップS715へ処理を進め、走行距離変数Lの値が所定の第2上限距離を上回っていた場合には、ステップS713へ処理を進める。
ステップS713では、CPU60aは、第2準位情報を警報出力処理プロセスへ通知する。なお、この第2準位情報は、所定時間(第2上限時間)だけ経過する間、又は、自動車が所定距離(第2上限距離)だけ走行する間、運転者Dの挙動異常が継続したことを示す情報である。
次のステップS714では、CPU60aは、第2準位情報をRAM60bに記録して、ステップS715へ処理を進める。
ステップS715では、CPU60aは、後述する第3準位情報がRAM60bに記録されているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、第3準位情報がRAM60bに記録されていた場合には、ステップS720へ処理を進め、第3準位情報がRAM60bに記録されていなかった場合には、ステップS716へ処理を進める。
ステップS716では、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第3上限時間(例えば3秒)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、時間変数Tの値が所定の第3上限時間を上回っていた場合には、ステップS718へ処理を進め、時間変数Tの値が所定の第3上限時間以下であった場合には、ステップS717へ処理を進める。
ステップS717では、CPU60aは、走行距離変数Lが所定の第3上限距離(例えば30m)を上回っているか否かを、判別する。そして、CPU60aは、走行距離変数Lの値が所定の第3上限距離以下であった場合には、ステップS720へ処理を進め、走行距離変数Lの値が所定の第3上限距離を上回っていた場合には、ステップS718へ処理を進める。
ステップS718では、CPU60aは、第3準位情報を警報出力処理プロセスへ通知する。なお、この第3準位情報は、所定時間(第3上限時間)だけ経過する間、又は、自動車が所定距離(第3上限距離)だけ走行する間、運転者Dの挙動異常が継続したことを示す情報である。
次のステップS719では、CPU60aは、第3準位情報をRAM60bに記録して、ステップS720へ処理を進める。
ステップS720では、CPU60aは、1又は2の値を持つ車輌状態変数Vsが上述の車輌状態監視処理プロセスから通知されたか否かを、判別する。そして、CPU60aは、1又は2の値を持つ車輌状態変数Vsが車輌状態監視処理プロセスから通知されていた場合には、ステップS722へ処理を進め、1又は2の値を持つ車輌状態変数Vsが車輌状態監視処理プロセスから通知されていなかった場合には、ステップS721へ処理を進める。
ステップS721では、CPU60aは、上述した挙動監視処理プロセスからの挙動異常情報の連続的な通知が終了したか否かを、判別する。そして、CPU60aは、挙動監視処理プロセスからの挙動異常情報の連続的な通知が終了していなかった場合には、ステップS705へ処理を戻し、挙動監視処理プロセスからの挙動異常情報の連続的な通知が終了していた場合には、ステップS722へ処理を進める。
ステップS722では、CPU60aは、後述する警報出力処理プロセスへ、挙動異常終了を通知して、ステップS723へ処理を進める。
ステップS723では、CPU60aは、RAM60a内の準位情報をクリアして、ステップS701へ処理を戻す。
このような危険状態判定処理が実行されることにより、車輌状態が安定状態である場合において挙動監視処理プロセスから挙動異常情報が連続的に通知され始める(S701,S702)と、危険状態がどのくらいのレベルにあるかを判別する処理(S703〜S719)が開始される。そして、その処理は、車輌状態が安定状態にある間(S720),又は、挙動異常情報の通知が連続している間(S721)は継続され、挙動異常情報の通知が途絶えると、その処理は、終了する(S723)。
また、その処理(S703〜S719)では、挙動異常情報が連続的に通知されたときの経過時間や自動車の走行距離が許容範囲(第1乃至第3上限時間及び第1乃至第3上限距離)を超えると、危険状態になったことが決定され、その経過時間や走行距離が増す毎に、危険状態のレベルが増加する。そして、危険状態のレベルが増加する毎に、レベルに応じた情報(第1乃至第3準位情報)が、以下に説明する警報出力処理プロセスへ通知される(S708,S713,S718)。
さらに、挙動異常情報の連続的な通知が途絶える毎に、すなわち、運転者Dが異常な挙動を終える毎に、危険状態判定処理プロセスから警報出力処理プロセスへ、挙動異常終了が通知される(S722)。
<警報出力処理>
第17図は、警報出力処理を説明するためのフローチャートである。
警報出力処理の実行開始後、最初のS801では、CPU60aは、上述した危険状態判定処理プロセスから第1乃至第3準位情報の何れかが通知されるまで、待機する。そして、第1乃至第3準位情報の何れかが通知されると、CPU60aは、ステップS802へ処理を進める。
ステップS802では、CPU60aは、通知された準位情報をRAM60bに記録して、ステップS803へ処理を進める。
ステップS803では、CPU60aは、時間変数Tの値を0から所定単位秒ずつインクリメントする時間計測処理を、開始する。
次のステップS804では、CPU60aは、第1乃至第3準位情報のいずれかが危険状態判定処理プロセスから通知されたか否かを、判別する。そして、CPU60aは、第1乃至第3準位情報のいずれかが危険状態判定処理プロセスから通知されていなかった場合には、ステップS806へ処理を進め、第1乃至第3準位情報のいずれかが危険状態判定処理プロセスから通知されていた場合には、ステップS805へ処理を進める。
ステップS805では、CPU60aは、通知された準位情報をRAM60bに記録して、ステップS806へ処理を進める。
ステップS806では、CPU60aは、RAM60b内に記録している各準位情報と時間変数Tの値とに基づいて、第1乃至第3準位情報のそれぞれについての単位時間当たりの通知回数を算出する。
次のステップS807では、CPU60aは、ランク定義テーブルを参照して、第1乃至第3準位情報のそれぞれについての単位時間当たりの通知回数の組み合わせに対応する警報ランクを、特定する。
第18図は、このランク定義テーブルを説明するために作成された表である。この第18図に示されるように、ランク定義テーブルは、「警報ランク」,「第1準位の回数」,「第2準位の回数」,及び「第3準位の回数」の項目欄(フィールド)からなるレコードを警報ランク毎に作成することによって、構成されている。
「警報ランク」には、後述する警報出力の程度を示す警報ランクを識別するための番号が、記録される。「第1準位の回数」には、第1準位情報の単位時間当たりの通知回数が、記録される。これと同様に、「第2準位の回数」及び「第3準位の回数」にも、第2準位情報及び第3準位情報の単位時間当たりの通知回数が、それぞれ記録される。
なお、第18図に示されるランク定義テーブルがCPU60aによって参照される場合、例えば第1準位情報の単位時間当たりの通知回数が3回であるか、第2準位情報のそれが2回であるか、第3準位情報のそれが1回であれば、警報ランクが3と特定される。つまり、1つの警報ランクおける「警報ランク」以外の各項目欄の数値は、論理和(OR)の関係にある。また、例えば、第1乃至第3準位情報の単位時間当たりの通知回数が何れも3回である場合には、その中で最高位の警報ランクである5が、特定される。
そして、CPU60aは、このようなランク定義テーブルを参照することによって、警報ランクを特定した後、第17図のステップS808へ処理を進める。
ステップS808では、CPU60aは、警報ランクに応じた音声を警報として出力させるための音声データを音源制御装置60dに引き渡し、音源制御装置60dに対し、その音声データに基づく信号をスピーカ20へ出力させる。
なお、音声データは、警報ランクの個数に応じた個数だけROM60h内に事前に用意されており、各音声データは、高い警報ランクに対応付けられているものほど高い音色の電子音を出力させるように、構成されている。そして、CPU60aは、このステップS808において、ROM60h内の多数の音声データの中から、警報ランクに対応する音声データを1つ特定して音源制御装置60dへ引き渡し、警報ランクに対応した高さの音色を持つ電子音をスピーカ20から警報として出力させる。
次のステップS809では、CPU60aは、上述した危険状態判定処理プロセスから挙動異常終了が通知されたか否かを、判別する。そして、CPU60aは、危険状態判定処理プロセスから挙動異常終了が通知されていなかった場合には、ステップS804へ処理を戻し、危険状態判定処理プロセスから挙動異常終了が通知されていた場合には、ステップS810へ処理を進める。
ステップS810では、CPU60aは、時間計測処理を終了し、ステップS801へ処理を戻す。
このような警報出力処理が実行されることにより、危険状態判定処理プロセスから挙動異常終了が通知されてから次の挙動異常終了が通知されるまで(つまり、運転者Dが異常な挙動をとっている間)、警報を出力すべきか否か、出力する場合にはどのレベルの警報を出すべきかが決定され、警報が出力される(S801〜S810)。
また、単位時間あたりの準位情報の通知回数によって警報ランクが決定される(S806,S807)ため、頻繁に準位情報が通知されたり高い順位情報が通知されたりすると、高い音色の電子音が警報として出力されるようになり、準位情報の通知回数が減少したり通知間隔が空いたりすると、低い音色の電子音が警報として出力されるようになる(S804〜S809)。
このように、第1の実施形態によれば、危険状態であるか否かの判定条件として、異常挙動状態が継続されている間の自動車の走行距離が採用されているので、走行距離の閾値(例えば第1上限距離)が一定であることから、異常挙動の継続を許容できる限界時間が、自動車の速度に応じてリニアに変化することとなる。そのため、自動車の速度が高いときほど、短時間の異常挙動をとるだけで危険状態であると判定されるようになり、自動車の速度が遅いときには、多少長い時間異常挙動をとらないと危険状態であると判定されない。従って、自動車の運転者は、危険性が実際に高まっているときに的確に警報を受けることができる。
また、第1の実施形態によれば、危険状態の判定条件に、異常挙動の継続中の経過時間が、危険状態の判定条件に加えられているので、自動車の速度がある一定以下になると、すなわち、経過時間が閾値(例えば第1上限時間)を超えると、危険状態であると判定されるまでの時間は、一律に決定されるようになる。
また、第1の実施形態によれば、自動車の走行状態が安定している場合において、運転者Dが異常挙動を継続している間の経過時間又は走行距離が、所定値を超えると、その超えた所定値の大きさに応じた警報がスピーカ20から出力される。このとき、異常挙動の継続中の経過時間又は走行距離が危険性の高さに応じて段階的に細かく設定されていると(第1乃至第3上限時間や第1乃至第3上限距離)、警報を出力すべきと判定する際の条件を危険性の高さに応じてきめ細やかに変化させることができる。
さらに、第1の実施形態によれば、自動車の速度,前後加速度,及び左右加速度に基づいて判別される自動車の走行状態が安定状態にないと、危険状態が判定されないため、自動車の停車時や非安定走行時に不要な警報が出力されることがない。
<変形例1>
ところで、上述した第1の実施形態では、スピーカ20から警報として出力される電子音は、警報ランクが高くなるにつれて音色が高くなるように、設定されていたが、そうでなくても良い。例えば、スピーカ20から警報として出力される電子音が、オンオフ出力されても良い。この場合、警報ランクが高くなるにつれてオンオフの間隔が短くなるように設定することにより、運転者Dに対し、危険度の高さを、異常な挙動をとっている旨とともに伝えることができる。
また、スピーカ20から警報として出力される電子音が、警報ランクが高くなるにつれて音色が高くなるとともにオンオフの間隔が短くなるように、設定されていても良い。さらに、その電子音が、音楽であっても良い。音楽である場合、警報ランクの高さに応じてテンポの速い曲へと移り変わるように設定されていると、運転者Dに対し、危険度の高さを、異常な挙動をとっている旨とともに伝えることができる。
<変形例2>
また、上述した第1の実施形態では、警報を出力するための装置がスピーカ20であったが、そうでなくても良い。例えば、警報を出力するための装置は、ビデオ制御装置60dに接続されたモニタ(図示略)であっても良いし、バスB上の図示せぬI/Oポートに接続された発光ダイオードランプ(図示略)であっても良い。
前者のようなモニタの場合、CPU60aは、警報ランクに応じた指標をモニタに表示させるための画面データをビデオ制御装置60cに引き渡し、ビデオ制御装置60cに対し、その画面データに基づく画面をモニタへ表示させる。なお、このモニタは、警報システム専用として自動車に搭載されたものであっても良いが、自動車にナビゲーションシステム用又はタッチスクリーン用として備えられているモニタであっても良い。
また、モニタに警報を出力させる場合、モニタに表示される指標の大きさが、警報ランクの高さに応じて大きくなるように構成されていても良いし、モニタに表示される指標の色が、警報ランクの高さに応じて変化するように構成されていても良いし、モニタに表示される指標の点滅間隔が、警報ランクの高さに応じて短くなるように構成されていても良い。
一方、後者のように発光ダイオードランプに警報を出力させる場合、警報ランクの高さに応じて点滅間隔が短くなるように構成されていても良いし、警報ランクの高さに応じて発光強度が高くなるように構成されていても良い。
<変形例3>
また、上述した第1の実施形態では、第12図に示される挙動監視処理のステップS508において実行される挙動判定処理が、運転者Dの眼の開度を判定する処理であったため、運転者Dが居眠り運転をしているか否かが判定されていたが、そうでなくても良い。例えば、この挙動判定処理が、運転者Dの脇見度(視線のずれ)を判定する処理であっても良い。第19図は、脇見度についての挙動判定処理を説明するためのフローチャートである。
挙動異常判定処理の実行開始後、CPU60aは、1コマ分の画像データの受信を完了する(S601’;YES)と、脇見度取得処理を実行する(S602’)。この脇見度取得処理については、様々なものが存在しているが、その一例が、日本特開平11−1617987号公報や日本特開平03−167698号公報に詳しく説明されているので、ここでは詳しく説明しない。但し、その概略を説明すると、この脇見度取得処理は、受信した画像データ中の全画素の中から、運転者Dの顔方向を取得し、正しい顔方向とのずれ量を脇見度として取得するという処理である。
そして、CPU60aは、脇見度が所定の閾値未満である場合(S603’;NO)には、その脇見度をRAM60bに記録し(S604’)、閾値を調整して(S605’)、第12図のステップS509へ処理を進める。一方、脇見度が所定の閾値以上である場合(S603’;YES)には、CPU60aは、脇見についての挙動異常情報を危険状態判定処理プロセスへ通知して(S606’)、第12図のステップS509へ処理を進める。
このような挙動判定処理が、第12図に示される挙動監視処理のステップS508において実行されると、画像データの1コマ毎に、景色を眺めたりオーディオを操作したりといった脇見運転を運転者Dが行っているか否かが判定される。その結果、運転者Dが脇見運転した場合には、危険状態判定処理プロセスから警報出力処理プロセスへ、第1乃至第3準位情報の何れかが通知され、警報ランクに応じた音声がスピーカ20から警報として出力される。
第2の実施形態
第2の実施形態は、危険状態判定処理プロセスが危険状態の判定に用いる第1乃至第3上限時間及び第1乃至第3上限距離の組み合わせが多数用意されているとともに、これに合わせて危険状態判定処理の内容が若干変更されている他は、第1の実施形態と同じ構成を有している。従って、以下では、第1の実施形態との相違点について、説明する。
第1の実施形態では、第12図のフローチャートにおけるステップS508において、第13図に示されるような閉眼についての挙動異常判定処理が、実行されていた。これに対し、第2の実施形態では、図示していないが、第12図のステップS508において、閉眼についての挙動異常判定処理と並行して、第19図に示されるような脇見についての挙動異常判定処理が、実行される。その結果、危険状態判定処理プロセスには、閉眼についての挙動異常情報と、脇見についての挙動異常情報とが、通知される。
また、第1の実施形態における危険状態判定処理プロセスでは、第14図に示されるように、挙動異常情報が挙動監視処理プロセスから通知される(S701;YES)と、CPU60aは、時間計測処理及び距離計測処理を直ちに実行していた(S702,S703)。これに対し、第2の実施形態における危険状態判定処理プロセスでは、第20図に示されるように、挙動異常情報が挙動監視処理プロセスから通知される(S701;YES)と、CPU60aは、挙動異常情報が閉眼についてのものであるか脇見についてのものであるかを判別し(S701−1)、挙動異常が閉眼についてのものである場合には、閉眼用の走行状態判定情報をROM60hから読み出し(S701−2)、挙動異常が脇見についてのものである場合には、脇見用の走行状態判定情報をROM60hから読み出す。そして、何れかの走行状態判定情報を読み出した後、CPU60aは、時間計測処理及び距離計測処理を実行する(S702,S703)。
なお、走行状態判定情報とは、第14及び15図を用いて説明した第1乃至第3上限時間及び第1乃至第3上限距離の組み合わせのことであり、閉眼用と脇見用とで異なる数値を持つ組み合わせとなっている。これら閉眼用及び脇見用の走行状態判定情報は、何れも、ROM60hに事前に記録されている。
このように、第2の実施形態によれば、危険状態判定処理プロセスは、挙動監視処理プロセスから通知される異常挙動の種類に応じて、危険状態の判定に利用する走行状態判定情報を変更する。このため、警報システムは、運転者Dが居眠りをした場合でも脇見をした場合でも、警報を出力することができる。
また、通常、脇見運転をしているときより、居眠り運転をしているときのほうが、おおむね危険性が高い。このため、閉眼時よりも脇見時のほうが、条件が緩くなるように設定されていると、第2の実施形態の警報システムは、警報を出力すべきと判定する際の条件を、危険性の高さに応じてきめ細やかに変化させることができる。
なお、上記の第1の実施形態及び第2の実施形態では、移動体の具体的な一例として、自動車を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、自動車以外の例えばトラック,二輪車,電車,船舶,及び、航空機などの移動体においても適用することができる。
以上に説明したように、本発明によれば、危険性が実際に高まっているときに的確に警報を出力することができる。

Claims (10)

  1. 移動体の操縦席に着座した操縦者の挙動から異常挙動を検出するための挙動検出部と、
    前記挙動検出部において操縦者の異常挙動が検出され続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定部と、
    前記距離測定部において測定された移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定部と、
    前記危険状態判定部において危険状態であると判定された場合に警報を出力する警報出力部と
    を備えることを特徴とする警報システム。
  2. 前記挙動検出部において操縦者の異常挙動が検出され続けている間の経過時間を測定する時間測定部を、更に備え、
    前記危険状態判定部は、前記時間測定部において測定された経過時間が閾値を超えたとき、及び、前記距離測定部において測定された移動距離が閾値を超えたときの何れか一方である場合に、危険状態であると判定する
    ことを特徴とする請求項1記載の警報システム。
  3. 前記距離測定部は、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサを有し、その速度センサによって測定された移動速度と前記時間測定部において測定された経過時間とに基づいて、移動距離を算出する
    ことを特徴とする請求項2記載の警報システム。
  4. 前記危険状態判定部は、前記移動距離について互いに大きさの異なる多数の閾値を有し、危険状態であると判定する際には、前記移動距離が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを、多数の危険レベルの中から特定し、
    前記警報出力部は、前記危険状態判定部において特定された危険レベルに応じて警報の出力レベルを変化させる
    ことを特徴とする請求項1記載の警報システム。
  5. 前記危険状態判定部は、
    前記移動距離について互いに大きさの異なる多数の閾値を有するとともに、前記経過時間について互いに大きさの異なる多数の閾値を有し、
    危険状態であると判定する際には、前記移動距離が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを多数の危険レベルの中から特定するとともに、前記経過時間が超えた閾値の大きさに対応する危険レベルを多数の危険レベルの中から特定し、
    特定した2つの危険レベルのうちの高い方の危険レベルを特定し、
    前記警報出力部は、前記危険状態判定部において特定された危険レベルに応じて警報の出力レベルを変化させる
    ことを特徴とする請求項2記載の警報システム。
  6. 前記警報出力部は、前記危険状態判定部において特定される各危険レベルの単位時間あたりの個数を計数し、その個数に応じて警報の出力レベルを変化させる
    ことを特徴とする請求項4又は5記載の警報システム。
  7. 前記移動体の少なくとも3つの移動状態要素の値を検出するための移動状態検出部と、
    前記移動状態検出部において検出された各移動状態要素の値に基づいて前記移動体の状態が安定状態であるか否かを判定する移動体状態判定部と
    を更に備え、
    前記危険状態判定部は、前記移動体状態判定部において前記移動体の状態が安定状態であると判定された場合にのみ、危険状態であるか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1記載の警報システム。
  8. 操縦者が操縦時に着座するための操縦席を有する移動体に組み込まれるとともに、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサ,前記操縦者を撮影するための撮像装置,及び、出力装置に対して接続される警報制御装置であって、
    前記撮像装置から取得される画像データから操縦者の異常挙動を検出するための挙動検出部と、
    前記速度センサから取得される移動速度に基づいて、前記挙動検出部において操縦者の異常挙動が検出され続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定部と、
    前記距離測定部において測定された移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定部と、
    前記危険状態判定部において危険状態であると判定された場合に前記出力装置に警報を出力させる警報出力部と
    を備えることを特徴とする警報制御装置。
  9. 操縦者が操縦時に着座するための操縦席を有する移動体に組み込まれ、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサ,前記操縦者を撮影するための撮像装置,及び、出力装置に対して接続されるコンピュータに対し、
    前記撮像装置から取得される画像データから操縦者の異常挙動を検出するための挙動検出手順,
    前記速度センサから取得される移動速度に基づいて、操縦者の異常挙動を検出し続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定手順,
    測定により得られた移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定手順,及び、
    危険状態であると判定された場合にのみ前記出力装置に警報を出力させる警報出力手順
    を実行させる
    ことを特徴とする警報制御プログラム。
  10. 操縦者が操縦時に着座するための操縦席を有する移動体に組み込まれ、前記移動体の移動速度を測定するための速度センサ,前記操縦者を撮影するための撮像装置,及び、出力装置に対して接続されるコンピュータに対し、
    前記撮像装置から取得される画像データから操縦者の異常挙動を検出するための挙動検出手順,
    前記速度センサから取得される移動速度に基づいて、操縦者の異常挙動を検出し続けている間の前記移動体の移動距離を測定する距離測定手順,
    測定により得られた移動距離が閾値を超えたときに危険状態であると判定する危険状態判定手順,及び、
    危険状態であると判定された場合にのみ前記出力装置に警報を出力させる警報出力手順
    を実行させる
    警報制御プログラムを格納した
    ことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
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