JP4049568B2 - 運転状態検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は運転者の運転状態から運転者の心理状態を把握する運転状態検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、事故の要因となる運転者の心理状態を検知し警報を与えることによって事故を防止するような対策が講じられている。
従来のこの種の警報装置には、ステアリングに操舵角センサを設けるか、又は、車体にヨーレートセンサを設けて車体の蛇行を感知し、覚醒度の下がった運転者が蛇行運転を始めると、自車に備えられている警報装置が作動するようにしたものがある。
また、特開平７−２５７２２２号公報に開示された運転状態警告装置も知られている。この装置は自車の運転時の加速、減速、旋回の頻度から形成される運転パターンと、心理状態に乱れのない状態での運転パターンとを比較し、運転者の心理状態を判定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種、運転状態警告装置によれば、一応運転者の心理状態がどのような状態であるか検知することはできる。但し、通常の走行ではギヤ比との関係で高速走行時よりも低速走行時の方がより加速度が大きくなる傾向を示すため、一つの閾値のみを用いて加速度を判定し、運転者の心理状態を判定する従来手法では、低速走行時には警告が多発し、また高速走行時には警告がされにくくなるという課題がある。
【０００４】
さらに、従来の手法では加速、減速、旋回の発生頻度によって異常かどうかの判定を行っているため、警告を行うまでにある程度の時間が必要となるという問題がある。また、発生頻度によってのみ判定を行っているため、渋滞中のいらいら運転状態など急加速、急減速を行っているにも関わらず、操作の間に一定値以上の時間が経過してしまうような状況では不安全状態とは判定されなくなるという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は運転者の急ぎ行動を正確に検知し、運転者に警告を与えることによってその抑制を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記目的を達成するために創案されたもので、請求項１記載の発明は、自車の走行速度を検出する走行速度検出手段と、自車の加速度を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段の出力により車速帯毎の最大加速度を算出する最大加速度算出手段と、運転者が通常走行を行っているときの加速度を当該車速帯毎に記憶している判定加速度記憶手段と、前記最大加速度算出手段によって算出された最大加速度と前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度とを車速帯毎に比較する加速度比較手段と、該加速度比較手段の比較の結果に基づいて運転者の運転状態を判定する運転状態判定手段と、前記運転状態判定手段の判定結果に基づいて運転者に警告する警告手段と、を備え、前記判定加速度記憶手段に記憶されている当該車速帯の判定加速度は高速走行時よりも低速走行時の方がより大きい運転状態検知装置を提供するものである。
【０００９】
すなわち、従来（特開平７−２５７２２２号公報）は、異常加減速の発生頻度により急ぎ運転の判断を行っているため、一定時間以上のデータ測定が必要であるという問題があったが、この請求項１記載の発明によると、運転において通常と異なる加速度が検出された場合は、すぐに運転者に対して警告が行われることになるため、前記のような問題は発生しない。
また、運転状態の判定は、発生頻度によらず、現在の速度と速度帯毎の判定加速度とを判定の基準としているため、異常加速度の発生間隔に一定以上の時間があっても正確な判定を行うことができる。
また、請求項１記載の発明は、さらに車速帯毎に運転状態を判定するため判定用データの記憶容量が少なくなり判定負荷を減少することができる。
また、警告手段により警告されるので、運転者は異常運転を止めて安全を確保することができる。
【００１０】
さらに、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記運転状態判定手段が自車の加速度が判定加速度の値を所定回数超えたとき異常運転状態と判定するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。かかる発明においては、自車の加速度が判定加速度の値を超えた場合でも、例えば、２回までは異常運転と判断しないので、道路事情などにより、通常起こり得る緊急回避操作をしても異常運転と判断されることがない。
【００１１】
従って、異常運転に対応して動作する警報が不慮に動作してしまうことはない。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記走行速度検出手段により検出された走行速度又は前記加速度検出手段により検出された加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段を設け、該走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度の値を変更するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１３】
かかる発明によれば、運転者固有のデータが反映され、精度が高く正確な運転状態の判定がなされる。
【００１４】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、運転者を判別する運転者判別手段と、運転者毎に前記走行情報を記憶する走行情報記憶手段とを有し、該走行情報記憶手段に記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１５】
この請求項４記載の発明は、さらに、運転者を判定する運転者判別手段によって現在の運転者を判定することができるので、個々の運転者に適した判定をすることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載の発明において、自車の位置を検知する自車位置検出手段を有し、前記運転状態判定手段の判定結果と、前記自車位置検出手段により検出された位置情報とを併せて前記走行情報記憶手段に記憶するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
自車位置情報と急ぎ運転情報とを併せて記憶することにより、本人又は事業者などは運転状態の変化をより正確に知ることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方を検出する検出手段を有し、前記前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方の状態に基づいて前記判定加速度の値が補正されるように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１８】
このため、夜間運行や雨天走行時にはこれに対応した判定加速度が用いられることになるので、走行環境に適した運転状態の判定がなされる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の運転状態検知装置において、車外と通信するための通信手段を有し、前記運転状態判定手段が異常運転と判定したときは前記通信手段を介して外部の受信装置に送信するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００２０】
通信手段により外部に異常、運転、すなわち、急ぎ運転の情報が送信されるため、事業者等は安全のために的確な管理を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は請求項１記載の運転状態検知装置のブロック図であり、符号１は制御部となるＥＣＵを示す。
【００２４】
前記ＥＣＵ１はＩ／Ｆ(インターフェイス)、ＣＰＵ、メモリ(ＲＯＭ、ＲＡＭ)を中心として構成されたマイクロコンピュータより構成されていて、ＥＣＵ１の入力部には自車７の走行速度を検出する走行速度検出手段としての車速センサ３と自車７の加速度を検出する加速度検出手段としての加速度センサ４とが接続され、出力部に運転者に警告をするためのブザー、チャイム、スピーカ等の警告手段２が接続される。
前記ＥＣＵ１は、主として、通常走行を行っているときの発進から停止までの１クールの自車７の加速度を車速毎に記憶している判定加速度記憶手段１ａと、加速度センサ４により検出された現在の加速度（以下、検出加速度という）と判定加速度記憶手段１ａに記憶されている判定加速度とを車速毎に比較する加速度比較手段１ｂと、加速度比較手段１ｂの比較結果に基づいて運転者の運転状態を判定し運転者の心理状態を判定する運転状態判定手段１ｃとして機能するよう、電気的に構成されている。
【００２５】
図２は前記ＥＣＵ１による急ぎ判定処理を示す。なお、この急ぎ判定処理はイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮに切り換えられたとき開始される。
図２に示されるように、まず、前記車速センサ３からの出力により自車７の車速（走行速度）を検出し（Ｓ１０１）、前記加速度センサ４により自車７の加速度を車速毎に検出する（Ｓ１０２）。
続いて、自車７の加速度が車速毎に算出された後、前記加速度比較手段１ｂが検出加速度と判定加速度とを車速毎に比較して検出加速度が判定加速度を超えたか否かを判定する（Ｓ１０３）。
前記加速度比較手段１ｂの比較の結果が検出加速度が判定加速度を超えたときは、前記運転状態判定手段１ｃは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故を引き起こす可能性の高い急ぎ運転（異常運転）を行っているものとし、また、検出加速度が判定加速度以下のときは運転者の心理状態は安定しており、安全運転を行っているものと判定する。
そして、前記運転状態判定手段１ｃは、前記加速度比較手段１ｂの比較結果が急ぎ運転中であるときは（Ｓ１０４）、前記警告手段２に作動信号を出力して運転者に警告して急ぎ運転の操作を停止させ、比較結果が安全運転中であるときは前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止して現在の運転状態を持続させる。
このため運転者は警告の有無により、自己の心理状態が急ぎ運転に対応した不安定な状態か安定運転に対応した安定な状態かを知ることになり、警告がなされたときは急ぎ運転に対応する急加速操作、急減速操作を止めることになるので、急ぎ運転に対応する心理状態での事故を防止することが可能となる。
【００２６】
前記したように、検出加速度と判定加速度とを車速毎に比較して急ぎ運転の有無を判定すると、急ぎ運転の検出に対する感度を飛躍的に向上できる。しかし、このように急ぎ運転に対する感度が向上すると、危険を回避するための緊急回避的な加速操作を行っているときも急ぎ運転と判定されてしまうことがある。
そこで、検出加速度の判定加速度を超える回数の合計が所定回数、例えば２回を超えたとき、前記警告手段２に対して作動信号を出力するよう前記運転状態判定手段１ｃを構成してもよい。
このようにすると、検出加速度が判定加速度を所定回数、超えるまでは緊急回避的な操作がなされても警告手段２の作動が禁止されるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上し、運転者に対する不慮の警告を防止することができる。
なお、急ぎ運転は運転者の心理状態が安定するまでは繰り返されるという性格をもつので、急ぎ運転と判定されるまでに所定回数（本実施の形態にあっては２回まで）の不感帯を設定しても検出に対する支障が生じることはない。
【００２７】
また、図１に示されるように、前記車速センサ３によって検出された走行速度（車速）又は前記加速度センサ４によって検出された検出加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段１ｄを設け、この走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段１ａに記憶されている判定加速度の値を変更してもよい。
然るときは、車速毎の判定加速度に現在の運転者の加速度のデータが反映され、運転者に適した急ぎ運転の判定がなされることになるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上する。
【００２８】
また、前記ＥＣＵ１の入力部に現在の運転者を判別させるための運転者判別手段としてセレクトスイッチ１１を接続するとともに、前記ＥＣＵ１に前記車速センサ３により検出された走行速度又は前記加速度センサ４により検出された加速度をそれぞれ運転者毎の走行情報として記憶する走行情報記憶手段１ｄを設け、この走行情報記憶手段１ｄに記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更してもよい。
このようにセレクトスイッチ１１の運転者選択信号の入力によって現在の運転者を判定させ、判定加速度の値を運転者毎に変更すると、各運転者に適した急ぎ運転の判定がなされることになるので、その信頼性が向上することになる。
【００２９】
さらに、図１及び図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段として自車７に、ジャイロセンサ９を設け、このジャイロセンサ９によって検出された自車7の位置情報と急ぎ運転の判定結果を併せて前記走行情報記憶手段１ｄに記憶してもよい。
このようにすると、１クールの走行後、本人又は事業者などが運転状態の変化を正確に知って、次の走行の安全な運転に反映させることができる。なお、図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としては、前記ジャイロセンサ９に代えてＧＰＳ衛星Ｓを利用するＧＰＳ１０を用いることも可能である。
【００３０】
さらに、前記ＥＣＵ１の入力部に前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号、又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）を入力し、前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）の少なくとも一方に基づいて判定加速度記憶手段１ａの判定加速度の値を車速毎に変更してもよい。
例えば、前照灯１３がＯＮときは夜間走行又はトンネル内走行として車速毎の判定加速度を小さく補正し、ワイパー１２の作動信号が出力されているときはワイパー１２の切換え信号（多、中、少）に対応して車速毎の判定加速度を小さく補正し、前照灯１３がＯＮで且つ、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、さらに、車速毎の判定加速度を小さく補正するようにしてもよい。
このようにすると、夜間走行時（又はトンネル走行時）や雨天走行時の走行条件に対応した判定加速度が用いられることになるので、運転状態及び走行環境に適した急ぎ運転の判定がなされる。
【００３１】
また、図１に示されるように、ＥＣＵ１にオートダイヤル又は無線等車外と通信するための通信手段５を接続し、前記加速度比較手段１ｂが現在の運転者の運転を急ぎ運転と判定したとき、前記通信手段５を介して外部の通信手段（受信装置）６に急ぎ運転を示すデータが自動送信されるよう構成してもよい。
この場合、外部の通信手段６は、営業所８などの送信先に設置し、急ぎ運転と判定されたとき、図４に示されるように、急ぎ運転が発覚した地点と時刻（又は日時）を併せて送信してもよい。
このようにすると、自車側の通信手段５から営業所８等に急ぎ運転の情報が自動的に送信されるので、事業者等は運転者に対して安全のための的確な指示を出すことができる。例えば、運転者側の通信手段５から営業所８等に設置されている通信手段６に急ぎ運転がなされていることが送信されたとき、営業所８等では運転者に対して「急ぎ運転を止めろ」などと指示し、急ぎ運転防止に対応することになる。もちろん、営業所８等の送信先に前記通信手段６と同期して作動する警告手段（図示せず）を設置しておいて迅速な対応がなされるようにしてもよい。
なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００３２】
次に本発明に係る運転状態検知装置の他の実施の形態を説明する。なお、請求項１に係る運転状態検知装置と同一構成部については同一符号を付してその詳細な説明は省略するものとする。
【００３３】
図５は請求項２記載の発明に係る運転状態検知装置のブロック図を示す。
図示されるように制御装置としてのＥＣＵ２１は、Ｉ／Ｆ(インターフェイス)、ＣＰＵ、メモリ(ＲＯＭ、ＲＡＭ)を中心として構成されたマイクロコンピュータから構成されていて、ＥＣＵ２１の入力部に自車７の走行速度を検出する走行速度検出手段として車速センサ３が接続されるとともに、自車７の加速度を検出する加速度検出手段として加速度センサ４が接続される。
また、ＥＣＵ２１の出力部には急ぎ運転の判定時、運転者に警告をするためのブザー、チャイム、スピーカ等の警告手段２が接続される。
前記ＥＣＵ２１は、主に、前記加速度センサ４の出力により車速帯毎の最大加速度を算出する最大加速度算出手段２１ｅと、運転者が通常走行を行っているときの発進から停止までの１クールの加速度を予め定められた所定の車速帯毎に記憶している判定加速度記憶手段２１ｆと、最大加速度算出手段２１ｅによって算出された最大加速度と前記判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度とを車速帯毎に比較する加速度比較手段２１ｇと、加速度比較手段２１ｇの比較結果に基づいて運転者の運転状態を判定し運転者の心理状態を判定する運転状態判定手段２１ｈとして機能するよう、電気的に構成されている。なお、前記車速帯とは、例えば、０〜１０ｋｍ／ｈ、１０〜２０ｋｍ／ｈ、…のように規定される。
【００３４】
図６は前記ＥＣＵ２１の急ぎ判定処理を示す。なお、この処理はイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮに切り換えられたときに開始される。
図６に示されるように、まず、前記車速センサ３からの出力により自車７の車速が検出され（Ｓ２０１）、加速度センサ４の出力により自車７の加速度が車速帯毎に検出される（Ｓ２０２）。
続いて、最大加速度算出手段２１ｅにより自車７の最大加速度が車速帯毎に算出され（Ｓ２０３）、次に、前記加速度比較手段２１ｇにより最大加速度と判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度とが車速帯毎に比較されて最大加速度が判定加速度を超えたか否かが判定される（Ｓ２０４）。
加速度比較手段２１ｇは、最大加速度が判定加速度記憶手段２１ｆの判定加速度を超えたときは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故が引き起される可能性の高い急ぎ運転（異常運転）中とし又、最大加速度が判定加速度以下のときは、運転者の心理状態は安定した安全運転中とする。
運転状態判定手段２１ｈは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故を引き起こす可能性の高い急ぎ運転中（異常運転中）と判定されたとき（Ｓ２０５）、前記警告手段２に作動信号を出力して運転者に警告し、また、安全運転中と判定されたときは、前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止する。
そして、前記加速度比較手段２１ｇの比較結果が急ぎ運転中であるとき（Ｓ２０５）、前記運転状態判定手段２１ｈは前記警告手段２に作動信号を出力して警告により急ぎ運転の操作を停止させ、比較結果が安全運転中であるときは前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止して現在の運転状態を持続させる。この結果、例えば、カーブ出口の立ち上がり加速、発進時の急加速、巡航速度に達するまでの急ぎ運転特有の加速度の変化が検出されたとき等に警告がなされ、運転者は、警告によって自身の心理状態が不安であることを知って急加速操作、急減速操作等急ぎ運転に対応する運転操作を改めることになるので、急ぎ運転に起因する事故の発生が防止される。
【００３５】
ところで、車速帯毎に最大加速度を算出し最大加速度と判定加速度とを車速帯毎に比較して急ぎ運転を判定すると急ぎ運転の検出に対する精度は飛躍的に向上するが、危険を回避するときの緊急回避的な加速操作時も急ぎ運転時と判定されてしまうことがある。
そこで、最大加速度が判定加速度を超える回数の合計が所定回数を超えたとき前記警告手段２が動作されるようにしてもよい。
例えば、最大加速度の判定加速度を超える回数の合計が所定回数、例えば、２回を超えたとき前記警告手段２が動作されるように前記運転状態判定手段２１ｈを構成してもよい。
前記したように、急ぎ運転は、運転者の心理状態が安定するまでは繰り返されるという性格を持っているため、急ぎ運転と判定されるまでに所定回数（本実施の形態にあっては２回まで）の不感帯を設定しても検出に対する支障は生じない。
従って、最大加速度が判定加速度を所定回数超えるまでは緊急回避的な操作による警告手段２の作動が防止されることになるので、運転者に不慮の警告による不快感を与えてしまうことはない。
【００３６】
また、図５に示されるように、前記車速センサ３によって検出された走行速度（車速）又は加速度センサ４によって検出された検出加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段２１ｉを設け、この走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度の値を変更してもよい。
このようにすると、予め、判定加速度記憶手段２１ｆに記録されていた車速帯毎の判定加速度に現在の運転者の加速度のデータが反映されることになるので、運転者に適した急ぎ運転の判定が正確になされることになる。
【００３７】
また、前記ＥＣＵ２１の入力部に現在の運転者を判別させるための運転者判別手段としてセレクトスイッチ１１を接続し、一方、前記ＥＣＵ２１に前記車速センサ３により検出された走行速度又は前記加速度センサ４により検出された加速度を走行情報として運転者毎に記憶する走行情報記憶手段２１ｉを設けてこの走行情報記憶手段２１ｉに記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更してもよい。
このようにすると、セレクトスイッチ１１の運転者選択信号の入力によって、現在の運転者が判定され、判定加速度の値が運転者毎に変更されることになるので、運転者毎に適した急ぎ運転の判定がなされることになる。
【００３８】
さらに、図５に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としてジャイロセンサ９を設けてこのジャイロセンサ９により検出された位置情報と急ぎ運転か通常運転かどうかの判定結果を合せて前記走行情報記憶手段２１ｉに記憶してもよい。
このようすると、１クールの走行後、本人又は事業者などが運転者の心理状態の変化を正確に知ることができるので、次のクールの安全な運転に反映させることができる。また、図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としてＧＰＳ衛星Ｓを利用するＧＰＳ１０を用いることも可能である。
【００３９】
さらに、前記ＥＣＵ１の入力部に前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号、又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）を入力し、前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ状態又はワイパー１２の作動状態の少なくともいずれか一方に基づいて判定加速度記憶手段１ａの判定加速度の値を車速帯毎に変更してもよい。
例えば、前照灯１３がＯＮときは夜間走行又はトンネル内走行として判定加速度を車速帯毎に小さく補正し、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、ワイパー１２の切換え信号（多、中、少）に対応して判定加速度を車速帯毎に小さく補正し、前照灯１３がＯＮで、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、さらに、判定加速度を車速帯毎に小さく補正してもよい。
このようにすると、夜間走行時（又はトンネル走行時）や雨天走行時の走行条件に対応した判定加速度が用いられ、運転状態及び走行環境に対応した急ぎ運転の判定がなされるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上する。
【００４０】
また、図５に示すように、ＥＣＵ２１にオートダイヤル又は無線等車外と通信するための通信手段５を接続し、前記運転状態判定手段２１ｈが現在の運転者の運転を異常運転、すなわち、急ぎ運転と判定したときに、前記通信手段５を介して外部の通信手段（受信装置）６に急ぎ運転を示すデータを送信するように構成してもよい。なお、外部の通信手段６は、例えば、営業所８などの送信先に設置され、急ぎ運転と判定されたときは、図４に示されるように、急ぎ運転が発覚した地点、時刻（又は日時）を急ぎ運転のデータと併せて送信してもよい。
このようにすると、自車側の通信手段５から営業所８等の送信先に急ぎ運転の情報が自動送信され、営業所８等の送信先では運転者に対して「急ぎ運転を止めろ」、「危ない」などと指示して急ぎ運転防止に対応することになる。
なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００４１】
図７は前記ＥＣＵ２１の他の急ぎ判定処理を示し、実際の車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが予め作成された最大加速度の分布曲線から求められる所定範囲（分布範囲）外にあるかどうかによって急ぎ運転を判定する急ぎ判定処理の一実施の形態を示す。
また、図８は前記分布曲線を作成するために通常の心理状態で運転を行ったときの自車７の発車時から停車時までの１クールの自車７の速度及び加速度のデータを示し、図９は図８の加速度のデータを車速帯毎に所定のサンプリング間隔でサンプリングして得られた加速度の平均値と標準偏差とに基づいて作成された自車７の車速帯毎の加速度の分布曲線を示し、図中、黒●は実際の加速度Ｇｐｉの大きさを示す。
【００４２】
図７に示されるように、急ぎ判定処理ではイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮかＯＦＦかによって急ぎ判定処理が初めて実行されたかどうかを判定する（Ｓ１）。
初めて処理が実行されたときはカウンタＮの値は０（Ｎ＝０）となる。
次に、前記車速センサ３から出力された出力（出力パルス）より自車７の車速が算出されるとともに（Ｓ２）、加速度センサ４による加速度が検出され（Ｓ３）、続いて、最大加速度算出手段２１ｅによって前記加速度センサ４の出力値に基づいて車速帯毎に自車７の最大加速度Ｇｐｉが算出される（Ｓ４）。なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００４３】
次に、現在の最大加速度Ｇｐｉが車速帯毎に設定されている前記基本分布曲線の分布範囲を超えているか否かを判定し（Ｓ５）、基本分布曲線の範囲内に存在するときは通常運転とみなして、最大加速度Ｇｐｉの平均値と標準偏差とを車速帯毎に求め、予め、車速帯毎に求めておいた基本分布、すなわち、心理状態の安定した状態で本人又は標準の運転者が運転を行ったときの自車７の車速と最大加速度Ｇｐｉとに基づいて作成されメモリに記憶されていた車速帯毎の加速度の分布曲線（以下、基本分布曲線という）を車速毎に補正する（Ｓ６）。これが図９に示した車速帯毎の基本分布曲線に対応する。
【００４４】
そして、このように実際の運転（初回）に伴う最大加速度Ｇｐｉに基づいて基本分布曲線を補正した後は、この基本分布曲線に対してさらに走行条件に対応した補正を施してその判定精度を向上する。
【００４５】
走行条件は、前記ワイパー１２の作動信号が出力されているかどうか、前記前照灯１３が点灯しているかどうかに基づいて判定する。
ワイパー１２の作動信号が出力されているときは雨天走行時であると判定し、次に、ワイパー１２の少（弱）、中、大（強）に対応させて雨天の状況を判定する。次にこの判定に基づいて車速帯毎の前記分布曲線を補正し、補正した車速帯毎の分布曲線をメモリに記憶する（Ｓ７）。
【００４６】
また、前照灯１３の作動信号が出力されているときは、夜間時（又はトンネル走行時）として、この場合も前照灯１３の点灯状態（ＯＮ、ＯＦＦ）毎に前記基本分布曲線を補正し、同様にメモリに記憶する（Ｓ８）。
この場合、雨天走行、夜間走行に対する基本分布曲線の補正は、通常の走行に対して感度を上げるため、例えば、通常走行時（晴天、昼間時）の基本分布曲線に対して平均値を低くする等の補正が施される。
【００４７】
なお、図１０に前記の補正により得られた最終の車速帯毎の基本分布曲線の選択テーブルを示す。このようにテーブル化してＥＣＵ２１のメモリに記憶すれば、ワイパー１２の多（少）、中、強（大）、ＯＦＦ及び前照灯１３のＯＮ、ＯＦＦの検出によって、現在の走行条件に対応した基本分布曲線を簡単且つ、高速に読み出すことができる。
そして、現在の走行条件に対応して前記基本分布曲線に最適な補正を施した後は、現在の運転状態に対して最適な基本分布曲線を前記ＥＣＵ２１のメモリに読み込み、前記車速センサ３の出力値と前記加速度センサ４との出力値によって、自車７の最大加速度Ｇｐｉを車速帯毎に算出し、ステップＳ２に戻る。
【００４８】
初回以降は、ステップＳ２の車速検出、ステップＳ３の加速度検出、そして、ステップＳ４の最大加速度Ｇｐｉの算出を経て、ステップＳ５に進む。そして、このステップＳ５で現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが、メモリに読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲を超えたかどうかを判定する（Ｓ５）。現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが、メモリに読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲内のときは心理状態に乱れのない通常運転と判定してステップＳ６以降に進んで車速帯毎の基本分布曲線に前記の走行条件に対応した補正を施しこれをメモリに記憶して学習する。現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲を超えたときは心理状態に乱れがある急ぎ運転と判定してステップＳ９に進む。
【００４９】
ステップＳ５において、通常運転と判定されたときは前記警告手段２は作動せず、急ぎ運転と判定されたときは前記警告手段２に出力信号を出力し運転者に警告することになる。
【００５０】
ここまでの判定では運転者の心理状態に依存しない緊急回避的な操作に対しても急ぎ運転と判定されてしまうので、急ぎ運転と判定される回数の合計が所定回数Ｎ、例えば２回を超えたとき、すなわち、カウンタＮの値が３以上のとき（Ｓ９）、急ぎ運転であると判定し（Ｓ１０）、同時に、前記警告手段２に対して作動信号を出力して運転者に警告する。
従って、急ぎ運転が高い精度で監視され、例えば、カーブ出口の立ち上がり加速、発進時の急加速、巡航速度に達するまでの加速に現れる急ぎ運転特有の兆候が所定回数（この実施形態の場合は２回）を超えて検知されたとき、前記警告手段２から発せられる警告によって急ぎ運転に対応する運転操作が改められ、安全性が確保されることになる。
なお、図７には前記通信手段５，６の態様が省略されているが、前記したように、急ぎ運転が発覚した時点で通信回線を自動的に開き、営業所８等から警告、例えば「急ぎ運転を止めろ」などの警告を報知させるステップが適宜組み込まれる。
【００５１】
また、前記基本分布曲線の信頼区間は急ぎ運転に対する判定精度の向上のため、例えば、９５％とされ、基本分布作成のためのデータの採取数は１４個とされるが、大容量のメモリ又はメモリの容量に余裕があればデータの採取数を増加させて判定精度をさらに高めることもできる。また、前記ＥＣＵ２１は、現在の運転者が誰なのかを入力するためのセレクトスイッチ１１により、運転者の交代が検出されたとき、前記急ぎ判定処理のステップを最初から行ってその運転者毎に固有の基本分布曲線を作成するものとする。
なお、警告手段２としてスピーカを用いるときは、その運転者に対して抑止力のある音声を出力することができる。さらに、車速又は判定加速度に対して車速帯毎に最大速度又は最大加速度を設定し、この最大速度、最大加速度を超えたときに前記警告手段２が優先的に作動するようにしてもよい。
また、走行条件、例えば、高速道路、一般道路に基づいて前記判定加速度を補正するようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
（１）通常と異なる加速度が検出されたとき、すぐに運転者に対して警告が行われるようにしたので、一定時間以上のデータ測定を必要としない。また、車速帯毎に運転状態を判定するため、判定用データの記憶容量が少なくなり、判定負荷を軽減することができる。
（２）運転者の運転操作が異常かどうかを所定回数までは判定せず、自由度を与えるようにしたので、道路事情など、通常起こり得る緊急回避操作をしても異常運転と判断されることがない。従って、異常運転に対応して動作する警報が不慮に動作してしまうことはない。
（３）運転者固有のデータが反映され、精度が高く正確な運転状態の判定がなされるので、信頼性の高い警告を行うことができる。
（４）さらに、運転者を判定する運転者判別手段によって現在の運転者を判定できるようにしたので、個々の運転者に適した判定をすることができる。
（５）自車位置情報と急ぎ運転情報とを合せて記憶することにより、本人又は事業者などが運転状態の変化をより正確に知ることができるようにしたので、安全な運転に役立てることができる。
（６）夜間運行や雨天走行時にはこれに対応した判定加速度が用いられることになるので、走行環境に適した運転状態の判定がなされることになる。よって、安全性を向上することができる。
（７）通信手段により外部に異常運転情報、すなわち、急ぎ運転の情報が送信されるため、事業者等は安全のために的確な管理を行うことができる。
（８）警告手段により警告されるので、異常運転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係り、請求項１記載の運転状態検知装置のシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係り、請求項１記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係り、通信手段を利用して急ぎ運転のデータを送信するようにした一実施の形態を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係り、急ぎ運転が行われた地点と時刻を示すテーブルである。
【図５】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置のシステムを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理の他の実施の形態を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、加速度の分布曲線を作成するための自車の発車時から停車時までの１クール時の自車の速度及び最大加速度の変化を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、自車の速度及び最大加速度に基づいて作成された急ぎ運転状態を判定するための車速帯毎の加速度の分布曲線図を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、メモリに対する基本分布曲線の格納状態を示す図である。
【符号の説明】
１ ＥＣＵ
１ａ 判定加速度記憶手段
１ｂ 加速度比較手段
１ｃ 運転状態判定手段
１ｄ 走行情報記憶手段
２ 警告手段
３ 車速センサ
４ 加速度センサ
５ 通信手段（自車側）
６ 通信手段（営業所側）
９ ジャイロセンサ（自車位置検出手段）
１０ ＧＰＳ（自車位置検出手段）
１１ セレクトスイッチ（運転者判別手段）
１２ ワイパー
１３ 前照灯
２１ ＥＣＵ
２１ｅ 最大加速度算出手段
２１ｆ 判定加速度記憶手段
２１ｇ 加速度比較手段
２１ｈ 運転状態判定手段
２１ｉ 走行情報記憶手段
【発明の属する技術分野】
本発明は運転者の運転状態から運転者の心理状態を把握する運転状態検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、事故の要因となる運転者の心理状態を検知し警報を与えることによって事故を防止するような対策が講じられている。
従来のこの種の警報装置には、ステアリングに操舵角センサを設けるか、又は、車体にヨーレートセンサを設けて車体の蛇行を感知し、覚醒度の下がった運転者が蛇行運転を始めると、自車に備えられている警報装置が作動するようにしたものがある。
また、特開平７−２５７２２２号公報に開示された運転状態警告装置も知られている。この装置は自車の運転時の加速、減速、旋回の頻度から形成される運転パターンと、心理状態に乱れのない状態での運転パターンとを比較し、運転者の心理状態を判定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種、運転状態警告装置によれば、一応運転者の心理状態がどのような状態であるか検知することはできる。但し、通常の走行ではギヤ比との関係で高速走行時よりも低速走行時の方がより加速度が大きくなる傾向を示すため、一つの閾値のみを用いて加速度を判定し、運転者の心理状態を判定する従来手法では、低速走行時には警告が多発し、また高速走行時には警告がされにくくなるという課題がある。
【０００４】
さらに、従来の手法では加速、減速、旋回の発生頻度によって異常かどうかの判定を行っているため、警告を行うまでにある程度の時間が必要となるという問題がある。また、発生頻度によってのみ判定を行っているため、渋滞中のいらいら運転状態など急加速、急減速を行っているにも関わらず、操作の間に一定値以上の時間が経過してしまうような状況では不安全状態とは判定されなくなるという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は運転者の急ぎ行動を正確に検知し、運転者に警告を与えることによってその抑制を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記目的を達成するために創案されたもので、請求項１記載の発明は、自車の走行速度を検出する走行速度検出手段と、自車の加速度を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段の出力により車速帯毎の最大加速度を算出する最大加速度算出手段と、運転者が通常走行を行っているときの加速度を当該車速帯毎に記憶している判定加速度記憶手段と、前記最大加速度算出手段によって算出された最大加速度と前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度とを車速帯毎に比較する加速度比較手段と、該加速度比較手段の比較の結果に基づいて運転者の運転状態を判定する運転状態判定手段と、前記運転状態判定手段の判定結果に基づいて運転者に警告する警告手段と、を備え、前記判定加速度記憶手段に記憶されている当該車速帯の判定加速度は高速走行時よりも低速走行時の方がより大きい運転状態検知装置を提供するものである。
【０００９】
すなわち、従来（特開平７−２５７２２２号公報）は、異常加減速の発生頻度により急ぎ運転の判断を行っているため、一定時間以上のデータ測定が必要であるという問題があったが、この請求項１記載の発明によると、運転において通常と異なる加速度が検出された場合は、すぐに運転者に対して警告が行われることになるため、前記のような問題は発生しない。
また、運転状態の判定は、発生頻度によらず、現在の速度と速度帯毎の判定加速度とを判定の基準としているため、異常加速度の発生間隔に一定以上の時間があっても正確な判定を行うことができる。
また、請求項１記載の発明は、さらに車速帯毎に運転状態を判定するため判定用データの記憶容量が少なくなり判定負荷を減少することができる。
また、警告手段により警告されるので、運転者は異常運転を止めて安全を確保することができる。
【００１０】
さらに、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記運転状態判定手段が自車の加速度が判定加速度の値を所定回数超えたとき異常運転状態と判定するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。かかる発明においては、自車の加速度が判定加速度の値を超えた場合でも、例えば、２回までは異常運転と判断しないので、道路事情などにより、通常起こり得る緊急回避操作をしても異常運転と判断されることがない。
【００１１】
従って、異常運転に対応して動作する警報が不慮に動作してしまうことはない。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記走行速度検出手段により検出された走行速度又は前記加速度検出手段により検出された加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段を設け、該走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度の値を変更するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１３】
かかる発明によれば、運転者固有のデータが反映され、精度が高く正確な運転状態の判定がなされる。
【００１４】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、運転者を判別する運転者判別手段と、運転者毎に前記走行情報を記憶する走行情報記憶手段とを有し、該走行情報記憶手段に記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１５】
この請求項４記載の発明は、さらに、運転者を判定する運転者判別手段によって現在の運転者を判定することができるので、個々の運転者に適した判定をすることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載の発明において、自車の位置を検知する自車位置検出手段を有し、前記運転状態判定手段の判定結果と、前記自車位置検出手段により検出された位置情報とを併せて前記走行情報記憶手段に記憶するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
自車位置情報と急ぎ運転情報とを併せて記憶することにより、本人又は事業者などは運転状態の変化をより正確に知ることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方を検出する検出手段を有し、前記前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方の状態に基づいて前記判定加速度の値が補正されるように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００１８】
このため、夜間運行や雨天走行時にはこれに対応した判定加速度が用いられることになるので、走行環境に適した運転状態の判定がなされる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の運転状態検知装置において、車外と通信するための通信手段を有し、前記運転状態判定手段が異常運転と判定したときは前記通信手段を介して外部の受信装置に送信するように構成された運転状態検知装置を提供するものである。
【００２０】
通信手段により外部に異常、運転、すなわち、急ぎ運転の情報が送信されるため、事業者等は安全のために的確な管理を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は請求項１記載の運転状態検知装置のブロック図であり、符号１は制御部となるＥＣＵを示す。
【００２４】
前記ＥＣＵ１はＩ／Ｆ(インターフェイス)、ＣＰＵ、メモリ(ＲＯＭ、ＲＡＭ)を中心として構成されたマイクロコンピュータより構成されていて、ＥＣＵ１の入力部には自車７の走行速度を検出する走行速度検出手段としての車速センサ３と自車７の加速度を検出する加速度検出手段としての加速度センサ４とが接続され、出力部に運転者に警告をするためのブザー、チャイム、スピーカ等の警告手段２が接続される。
前記ＥＣＵ１は、主として、通常走行を行っているときの発進から停止までの１クールの自車７の加速度を車速毎に記憶している判定加速度記憶手段１ａと、加速度センサ４により検出された現在の加速度（以下、検出加速度という）と判定加速度記憶手段１ａに記憶されている判定加速度とを車速毎に比較する加速度比較手段１ｂと、加速度比較手段１ｂの比較結果に基づいて運転者の運転状態を判定し運転者の心理状態を判定する運転状態判定手段１ｃとして機能するよう、電気的に構成されている。
【００２５】
図２は前記ＥＣＵ１による急ぎ判定処理を示す。なお、この急ぎ判定処理はイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮに切り換えられたとき開始される。
図２に示されるように、まず、前記車速センサ３からの出力により自車７の車速（走行速度）を検出し（Ｓ１０１）、前記加速度センサ４により自車７の加速度を車速毎に検出する（Ｓ１０２）。
続いて、自車７の加速度が車速毎に算出された後、前記加速度比較手段１ｂが検出加速度と判定加速度とを車速毎に比較して検出加速度が判定加速度を超えたか否かを判定する（Ｓ１０３）。
前記加速度比較手段１ｂの比較の結果が検出加速度が判定加速度を超えたときは、前記運転状態判定手段１ｃは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故を引き起こす可能性の高い急ぎ運転（異常運転）を行っているものとし、また、検出加速度が判定加速度以下のときは運転者の心理状態は安定しており、安全運転を行っているものと判定する。
そして、前記運転状態判定手段１ｃは、前記加速度比較手段１ｂの比較結果が急ぎ運転中であるときは（Ｓ１０４）、前記警告手段２に作動信号を出力して運転者に警告して急ぎ運転の操作を停止させ、比較結果が安全運転中であるときは前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止して現在の運転状態を持続させる。
このため運転者は警告の有無により、自己の心理状態が急ぎ運転に対応した不安定な状態か安定運転に対応した安定な状態かを知ることになり、警告がなされたときは急ぎ運転に対応する急加速操作、急減速操作を止めることになるので、急ぎ運転に対応する心理状態での事故を防止することが可能となる。
【００２６】
前記したように、検出加速度と判定加速度とを車速毎に比較して急ぎ運転の有無を判定すると、急ぎ運転の検出に対する感度を飛躍的に向上できる。しかし、このように急ぎ運転に対する感度が向上すると、危険を回避するための緊急回避的な加速操作を行っているときも急ぎ運転と判定されてしまうことがある。
そこで、検出加速度の判定加速度を超える回数の合計が所定回数、例えば２回を超えたとき、前記警告手段２に対して作動信号を出力するよう前記運転状態判定手段１ｃを構成してもよい。
このようにすると、検出加速度が判定加速度を所定回数、超えるまでは緊急回避的な操作がなされても警告手段２の作動が禁止されるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上し、運転者に対する不慮の警告を防止することができる。
なお、急ぎ運転は運転者の心理状態が安定するまでは繰り返されるという性格をもつので、急ぎ運転と判定されるまでに所定回数（本実施の形態にあっては２回まで）の不感帯を設定しても検出に対する支障が生じることはない。
【００２７】
また、図１に示されるように、前記車速センサ３によって検出された走行速度（車速）又は前記加速度センサ４によって検出された検出加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段１ｄを設け、この走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段１ａに記憶されている判定加速度の値を変更してもよい。
然るときは、車速毎の判定加速度に現在の運転者の加速度のデータが反映され、運転者に適した急ぎ運転の判定がなされることになるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上する。
【００２８】
また、前記ＥＣＵ１の入力部に現在の運転者を判別させるための運転者判別手段としてセレクトスイッチ１１を接続するとともに、前記ＥＣＵ１に前記車速センサ３により検出された走行速度又は前記加速度センサ４により検出された加速度をそれぞれ運転者毎の走行情報として記憶する走行情報記憶手段１ｄを設け、この走行情報記憶手段１ｄに記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更してもよい。
このようにセレクトスイッチ１１の運転者選択信号の入力によって現在の運転者を判定させ、判定加速度の値を運転者毎に変更すると、各運転者に適した急ぎ運転の判定がなされることになるので、その信頼性が向上することになる。
【００２９】
さらに、図１及び図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段として自車７に、ジャイロセンサ９を設け、このジャイロセンサ９によって検出された自車7の位置情報と急ぎ運転の判定結果を併せて前記走行情報記憶手段１ｄに記憶してもよい。
このようにすると、１クールの走行後、本人又は事業者などが運転状態の変化を正確に知って、次の走行の安全な運転に反映させることができる。なお、図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としては、前記ジャイロセンサ９に代えてＧＰＳ衛星Ｓを利用するＧＰＳ１０を用いることも可能である。
【００３０】
さらに、前記ＥＣＵ１の入力部に前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号、又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）を入力し、前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）の少なくとも一方に基づいて判定加速度記憶手段１ａの判定加速度の値を車速毎に変更してもよい。
例えば、前照灯１３がＯＮときは夜間走行又はトンネル内走行として車速毎の判定加速度を小さく補正し、ワイパー１２の作動信号が出力されているときはワイパー１２の切換え信号（多、中、少）に対応して車速毎の判定加速度を小さく補正し、前照灯１３がＯＮで且つ、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、さらに、車速毎の判定加速度を小さく補正するようにしてもよい。
このようにすると、夜間走行時（又はトンネル走行時）や雨天走行時の走行条件に対応した判定加速度が用いられることになるので、運転状態及び走行環境に適した急ぎ運転の判定がなされる。
【００３１】
また、図１に示されるように、ＥＣＵ１にオートダイヤル又は無線等車外と通信するための通信手段５を接続し、前記加速度比較手段１ｂが現在の運転者の運転を急ぎ運転と判定したとき、前記通信手段５を介して外部の通信手段（受信装置）６に急ぎ運転を示すデータが自動送信されるよう構成してもよい。
この場合、外部の通信手段６は、営業所８などの送信先に設置し、急ぎ運転と判定されたとき、図４に示されるように、急ぎ運転が発覚した地点と時刻（又は日時）を併せて送信してもよい。
このようにすると、自車側の通信手段５から営業所８等に急ぎ運転の情報が自動的に送信されるので、事業者等は運転者に対して安全のための的確な指示を出すことができる。例えば、運転者側の通信手段５から営業所８等に設置されている通信手段６に急ぎ運転がなされていることが送信されたとき、営業所８等では運転者に対して「急ぎ運転を止めろ」などと指示し、急ぎ運転防止に対応することになる。もちろん、営業所８等の送信先に前記通信手段６と同期して作動する警告手段（図示せず）を設置しておいて迅速な対応がなされるようにしてもよい。
なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００３２】
次に本発明に係る運転状態検知装置の他の実施の形態を説明する。なお、請求項１に係る運転状態検知装置と同一構成部については同一符号を付してその詳細な説明は省略するものとする。
【００３３】
図５は請求項２記載の発明に係る運転状態検知装置のブロック図を示す。
図示されるように制御装置としてのＥＣＵ２１は、Ｉ／Ｆ(インターフェイス)、ＣＰＵ、メモリ(ＲＯＭ、ＲＡＭ)を中心として構成されたマイクロコンピュータから構成されていて、ＥＣＵ２１の入力部に自車７の走行速度を検出する走行速度検出手段として車速センサ３が接続されるとともに、自車７の加速度を検出する加速度検出手段として加速度センサ４が接続される。
また、ＥＣＵ２１の出力部には急ぎ運転の判定時、運転者に警告をするためのブザー、チャイム、スピーカ等の警告手段２が接続される。
前記ＥＣＵ２１は、主に、前記加速度センサ４の出力により車速帯毎の最大加速度を算出する最大加速度算出手段２１ｅと、運転者が通常走行を行っているときの発進から停止までの１クールの加速度を予め定められた所定の車速帯毎に記憶している判定加速度記憶手段２１ｆと、最大加速度算出手段２１ｅによって算出された最大加速度と前記判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度とを車速帯毎に比較する加速度比較手段２１ｇと、加速度比較手段２１ｇの比較結果に基づいて運転者の運転状態を判定し運転者の心理状態を判定する運転状態判定手段２１ｈとして機能するよう、電気的に構成されている。なお、前記車速帯とは、例えば、０〜１０ｋｍ／ｈ、１０〜２０ｋｍ／ｈ、…のように規定される。
【００３４】
図６は前記ＥＣＵ２１の急ぎ判定処理を示す。なお、この処理はイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮに切り換えられたときに開始される。
図６に示されるように、まず、前記車速センサ３からの出力により自車７の車速が検出され（Ｓ２０１）、加速度センサ４の出力により自車７の加速度が車速帯毎に検出される（Ｓ２０２）。
続いて、最大加速度算出手段２１ｅにより自車７の最大加速度が車速帯毎に算出され（Ｓ２０３）、次に、前記加速度比較手段２１ｇにより最大加速度と判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度とが車速帯毎に比較されて最大加速度が判定加速度を超えたか否かが判定される（Ｓ２０４）。
加速度比較手段２１ｇは、最大加速度が判定加速度記憶手段２１ｆの判定加速度を超えたときは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故が引き起される可能性の高い急ぎ運転（異常運転）中とし又、最大加速度が判定加速度以下のときは、運転者の心理状態は安定した安全運転中とする。
運転状態判定手段２１ｈは、現在の運転者の心理状態が不安定で事故を引き起こす可能性の高い急ぎ運転中（異常運転中）と判定されたとき（Ｓ２０５）、前記警告手段２に作動信号を出力して運転者に警告し、また、安全運転中と判定されたときは、前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止する。
そして、前記加速度比較手段２１ｇの比較結果が急ぎ運転中であるとき（Ｓ２０５）、前記運転状態判定手段２１ｈは前記警告手段２に作動信号を出力して警告により急ぎ運転の操作を停止させ、比較結果が安全運転中であるときは前記警告手段２に対する作動信号の出力を禁止して現在の運転状態を持続させる。この結果、例えば、カーブ出口の立ち上がり加速、発進時の急加速、巡航速度に達するまでの急ぎ運転特有の加速度の変化が検出されたとき等に警告がなされ、運転者は、警告によって自身の心理状態が不安であることを知って急加速操作、急減速操作等急ぎ運転に対応する運転操作を改めることになるので、急ぎ運転に起因する事故の発生が防止される。
【００３５】
ところで、車速帯毎に最大加速度を算出し最大加速度と判定加速度とを車速帯毎に比較して急ぎ運転を判定すると急ぎ運転の検出に対する精度は飛躍的に向上するが、危険を回避するときの緊急回避的な加速操作時も急ぎ運転時と判定されてしまうことがある。
そこで、最大加速度が判定加速度を超える回数の合計が所定回数を超えたとき前記警告手段２が動作されるようにしてもよい。
例えば、最大加速度の判定加速度を超える回数の合計が所定回数、例えば、２回を超えたとき前記警告手段２が動作されるように前記運転状態判定手段２１ｈを構成してもよい。
前記したように、急ぎ運転は、運転者の心理状態が安定するまでは繰り返されるという性格を持っているため、急ぎ運転と判定されるまでに所定回数（本実施の形態にあっては２回まで）の不感帯を設定しても検出に対する支障は生じない。
従って、最大加速度が判定加速度を所定回数超えるまでは緊急回避的な操作による警告手段２の作動が防止されることになるので、運転者に不慮の警告による不快感を与えてしまうことはない。
【００３６】
また、図５に示されるように、前記車速センサ３によって検出された走行速度（車速）又は加速度センサ４によって検出された検出加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段２１ｉを設け、この走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段２１ｆに記憶されている判定加速度の値を変更してもよい。
このようにすると、予め、判定加速度記憶手段２１ｆに記録されていた車速帯毎の判定加速度に現在の運転者の加速度のデータが反映されることになるので、運転者に適した急ぎ運転の判定が正確になされることになる。
【００３７】
また、前記ＥＣＵ２１の入力部に現在の運転者を判別させるための運転者判別手段としてセレクトスイッチ１１を接続し、一方、前記ＥＣＵ２１に前記車速センサ３により検出された走行速度又は前記加速度センサ４により検出された加速度を走行情報として運転者毎に記憶する走行情報記憶手段２１ｉを設けてこの走行情報記憶手段２１ｉに記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更してもよい。
このようにすると、セレクトスイッチ１１の運転者選択信号の入力によって、現在の運転者が判定され、判定加速度の値が運転者毎に変更されることになるので、運転者毎に適した急ぎ運転の判定がなされることになる。
【００３８】
さらに、図５に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としてジャイロセンサ９を設けてこのジャイロセンサ９により検出された位置情報と急ぎ運転か通常運転かどうかの判定結果を合せて前記走行情報記憶手段２１ｉに記憶してもよい。
このようすると、１クールの走行後、本人又は事業者などが運転者の心理状態の変化を正確に知ることができるので、次のクールの安全な運転に反映させることができる。また、図３に示すように、自車７の位置を検知する自車位置検出手段としてＧＰＳ衛星Ｓを利用するＧＰＳ１０を用いることも可能である。
【００３９】
さらに、前記ＥＣＵ１の入力部に前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ信号、又はワイパー１２の作動信号及び切換え信号（多、中、少）を入力し、前照灯１３のＯＮ／ＯＦＦ状態又はワイパー１２の作動状態の少なくともいずれか一方に基づいて判定加速度記憶手段１ａの判定加速度の値を車速帯毎に変更してもよい。
例えば、前照灯１３がＯＮときは夜間走行又はトンネル内走行として判定加速度を車速帯毎に小さく補正し、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、ワイパー１２の切換え信号（多、中、少）に対応して判定加速度を車速帯毎に小さく補正し、前照灯１３がＯＮで、ワイパー１２の作動信号が出力されているときは、さらに、判定加速度を車速帯毎に小さく補正してもよい。
このようにすると、夜間走行時（又はトンネル走行時）や雨天走行時の走行条件に対応した判定加速度が用いられ、運転状態及び走行環境に対応した急ぎ運転の判定がなされるので、急ぎ運転の検出に対する信頼性が向上する。
【００４０】
また、図５に示すように、ＥＣＵ２１にオートダイヤル又は無線等車外と通信するための通信手段５を接続し、前記運転状態判定手段２１ｈが現在の運転者の運転を異常運転、すなわち、急ぎ運転と判定したときに、前記通信手段５を介して外部の通信手段（受信装置）６に急ぎ運転を示すデータを送信するように構成してもよい。なお、外部の通信手段６は、例えば、営業所８などの送信先に設置され、急ぎ運転と判定されたときは、図４に示されるように、急ぎ運転が発覚した地点、時刻（又は日時）を急ぎ運転のデータと併せて送信してもよい。
このようにすると、自車側の通信手段５から営業所８等の送信先に急ぎ運転の情報が自動送信され、営業所８等の送信先では運転者に対して「急ぎ運転を止めろ」、「危ない」などと指示して急ぎ運転防止に対応することになる。
なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００４１】
図７は前記ＥＣＵ２１の他の急ぎ判定処理を示し、実際の車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが予め作成された最大加速度の分布曲線から求められる所定範囲（分布範囲）外にあるかどうかによって急ぎ運転を判定する急ぎ判定処理の一実施の形態を示す。
また、図８は前記分布曲線を作成するために通常の心理状態で運転を行ったときの自車７の発車時から停車時までの１クールの自車７の速度及び加速度のデータを示し、図９は図８の加速度のデータを車速帯毎に所定のサンプリング間隔でサンプリングして得られた加速度の平均値と標準偏差とに基づいて作成された自車７の車速帯毎の加速度の分布曲線を示し、図中、黒●は実際の加速度Ｇｐｉの大きさを示す。
【００４２】
図７に示されるように、急ぎ判定処理ではイグニッションスイッチＩＧの信号がＯＮかＯＦＦかによって急ぎ判定処理が初めて実行されたかどうかを判定する（Ｓ１）。
初めて処理が実行されたときはカウンタＮの値は０（Ｎ＝０）となる。
次に、前記車速センサ３から出力された出力（出力パルス）より自車７の車速が算出されるとともに（Ｓ２）、加速度センサ４による加速度が検出され（Ｓ３）、続いて、最大加速度算出手段２１ｅによって前記加速度センサ４の出力値に基づいて車速帯毎に自車７の最大加速度Ｇｐｉが算出される（Ｓ４）。なお、本実施の形態では加速度センサ４によって加速度の検出を行っているが、車速センサ３により検出された車速を微分することによって加速度を求めてもよい。
【００４３】
次に、現在の最大加速度Ｇｐｉが車速帯毎に設定されている前記基本分布曲線の分布範囲を超えているか否かを判定し（Ｓ５）、基本分布曲線の範囲内に存在するときは通常運転とみなして、最大加速度Ｇｐｉの平均値と標準偏差とを車速帯毎に求め、予め、車速帯毎に求めておいた基本分布、すなわち、心理状態の安定した状態で本人又は標準の運転者が運転を行ったときの自車７の車速と最大加速度Ｇｐｉとに基づいて作成されメモリに記憶されていた車速帯毎の加速度の分布曲線（以下、基本分布曲線という）を車速毎に補正する（Ｓ６）。これが図９に示した車速帯毎の基本分布曲線に対応する。
【００４４】
そして、このように実際の運転（初回）に伴う最大加速度Ｇｐｉに基づいて基本分布曲線を補正した後は、この基本分布曲線に対してさらに走行条件に対応した補正を施してその判定精度を向上する。
【００４５】
走行条件は、前記ワイパー１２の作動信号が出力されているかどうか、前記前照灯１３が点灯しているかどうかに基づいて判定する。
ワイパー１２の作動信号が出力されているときは雨天走行時であると判定し、次に、ワイパー１２の少（弱）、中、大（強）に対応させて雨天の状況を判定する。次にこの判定に基づいて車速帯毎の前記分布曲線を補正し、補正した車速帯毎の分布曲線をメモリに記憶する（Ｓ７）。
【００４６】
また、前照灯１３の作動信号が出力されているときは、夜間時（又はトンネル走行時）として、この場合も前照灯１３の点灯状態（ＯＮ、ＯＦＦ）毎に前記基本分布曲線を補正し、同様にメモリに記憶する（Ｓ８）。
この場合、雨天走行、夜間走行に対する基本分布曲線の補正は、通常の走行に対して感度を上げるため、例えば、通常走行時（晴天、昼間時）の基本分布曲線に対して平均値を低くする等の補正が施される。
【００４７】
なお、図１０に前記の補正により得られた最終の車速帯毎の基本分布曲線の選択テーブルを示す。このようにテーブル化してＥＣＵ２１のメモリに記憶すれば、ワイパー１２の多（少）、中、強（大）、ＯＦＦ及び前照灯１３のＯＮ、ＯＦＦの検出によって、現在の走行条件に対応した基本分布曲線を簡単且つ、高速に読み出すことができる。
そして、現在の走行条件に対応して前記基本分布曲線に最適な補正を施した後は、現在の運転状態に対して最適な基本分布曲線を前記ＥＣＵ２１のメモリに読み込み、前記車速センサ３の出力値と前記加速度センサ４との出力値によって、自車７の最大加速度Ｇｐｉを車速帯毎に算出し、ステップＳ２に戻る。
【００４８】
初回以降は、ステップＳ２の車速検出、ステップＳ３の加速度検出、そして、ステップＳ４の最大加速度Ｇｐｉの算出を経て、ステップＳ５に進む。そして、このステップＳ５で現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが、メモリに読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲を超えたかどうかを判定する（Ｓ５）。現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが、メモリに読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲内のときは心理状態に乱れのない通常運転と判定してステップＳ６以降に進んで車速帯毎の基本分布曲線に前記の走行条件に対応した補正を施しこれをメモリに記憶して学習する。現在の運転に基づいて算出された車速帯毎の最大加速度Ｇｐｉが読み込まれた車速帯毎の基本分布曲線の所定範囲を超えたときは心理状態に乱れがある急ぎ運転と判定してステップＳ９に進む。
【００４９】
ステップＳ５において、通常運転と判定されたときは前記警告手段２は作動せず、急ぎ運転と判定されたときは前記警告手段２に出力信号を出力し運転者に警告することになる。
【００５０】
ここまでの判定では運転者の心理状態に依存しない緊急回避的な操作に対しても急ぎ運転と判定されてしまうので、急ぎ運転と判定される回数の合計が所定回数Ｎ、例えば２回を超えたとき、すなわち、カウンタＮの値が３以上のとき（Ｓ９）、急ぎ運転であると判定し（Ｓ１０）、同時に、前記警告手段２に対して作動信号を出力して運転者に警告する。
従って、急ぎ運転が高い精度で監視され、例えば、カーブ出口の立ち上がり加速、発進時の急加速、巡航速度に達するまでの加速に現れる急ぎ運転特有の兆候が所定回数（この実施形態の場合は２回）を超えて検知されたとき、前記警告手段２から発せられる警告によって急ぎ運転に対応する運転操作が改められ、安全性が確保されることになる。
なお、図７には前記通信手段５，６の態様が省略されているが、前記したように、急ぎ運転が発覚した時点で通信回線を自動的に開き、営業所８等から警告、例えば「急ぎ運転を止めろ」などの警告を報知させるステップが適宜組み込まれる。
【００５１】
また、前記基本分布曲線の信頼区間は急ぎ運転に対する判定精度の向上のため、例えば、９５％とされ、基本分布作成のためのデータの採取数は１４個とされるが、大容量のメモリ又はメモリの容量に余裕があればデータの採取数を増加させて判定精度をさらに高めることもできる。また、前記ＥＣＵ２１は、現在の運転者が誰なのかを入力するためのセレクトスイッチ１１により、運転者の交代が検出されたとき、前記急ぎ判定処理のステップを最初から行ってその運転者毎に固有の基本分布曲線を作成するものとする。
なお、警告手段２としてスピーカを用いるときは、その運転者に対して抑止力のある音声を出力することができる。さらに、車速又は判定加速度に対して車速帯毎に最大速度又は最大加速度を設定し、この最大速度、最大加速度を超えたときに前記警告手段２が優先的に作動するようにしてもよい。
また、走行条件、例えば、高速道路、一般道路に基づいて前記判定加速度を補正するようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
（１）通常と異なる加速度が検出されたとき、すぐに運転者に対して警告が行われるようにしたので、一定時間以上のデータ測定を必要としない。また、車速帯毎に運転状態を判定するため、判定用データの記憶容量が少なくなり、判定負荷を軽減することができる。
（２）運転者の運転操作が異常かどうかを所定回数までは判定せず、自由度を与えるようにしたので、道路事情など、通常起こり得る緊急回避操作をしても異常運転と判断されることがない。従って、異常運転に対応して動作する警報が不慮に動作してしまうことはない。
（３）運転者固有のデータが反映され、精度が高く正確な運転状態の判定がなされるので、信頼性の高い警告を行うことができる。
（４）さらに、運転者を判定する運転者判別手段によって現在の運転者を判定できるようにしたので、個々の運転者に適した判定をすることができる。
（５）自車位置情報と急ぎ運転情報とを合せて記憶することにより、本人又は事業者などが運転状態の変化をより正確に知ることができるようにしたので、安全な運転に役立てることができる。
（６）夜間運行や雨天走行時にはこれに対応した判定加速度が用いられることになるので、走行環境に適した運転状態の判定がなされることになる。よって、安全性を向上することができる。
（７）通信手段により外部に異常運転情報、すなわち、急ぎ運転の情報が送信されるため、事業者等は安全のために的確な管理を行うことができる。
（８）警告手段により警告されるので、異常運転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係り、請求項１記載の運転状態検知装置のシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係り、請求項１記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係り、通信手段を利用して急ぎ運転のデータを送信するようにした一実施の形態を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係り、急ぎ運転が行われた地点と時刻を示すテーブルである。
【図５】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置のシステムを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係り、請求項２記載の運転状態検知装置に係る急ぎ判定処理の他の実施の形態を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、加速度の分布曲線を作成するための自車の発車時から停車時までの１クール時の自車の速度及び最大加速度の変化を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、自車の速度及び最大加速度に基づいて作成された急ぎ運転状態を判定するための車速帯毎の加速度の分布曲線図を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る運転状態検知装置を示し、メモリに対する基本分布曲線の格納状態を示す図である。
【符号の説明】
１ ＥＣＵ
１ａ 判定加速度記憶手段
１ｂ 加速度比較手段
１ｃ 運転状態判定手段
１ｄ 走行情報記憶手段
２ 警告手段
３ 車速センサ
４ 加速度センサ
５ 通信手段（自車側）
６ 通信手段（営業所側）
９ ジャイロセンサ（自車位置検出手段）
１０ ＧＰＳ（自車位置検出手段）
１１ セレクトスイッチ（運転者判別手段）
１２ ワイパー
１３ 前照灯
２１ ＥＣＵ
２１ｅ 最大加速度算出手段
２１ｆ 判定加速度記憶手段
２１ｇ 加速度比較手段
２１ｈ 運転状態判定手段
２１ｉ 走行情報記憶手段
Claims (7)
- 自車の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
自車の加速度を検出する加速度検出手段と、
該加速度検出手段の出力により車速帯毎の最大加速度を算出する最大加速度算出手段と、
運転者が通常走行を行っているときの加速度を当該車速帯毎に記憶している判定加速度記憶手段と、
前記最大加速度算出手段によって算出された最大加速度と前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度とを車速帯毎に比較する加速度比較手段と、
該加速度比較手段の比較の結果に基づいて運転者の運転状態を判定する運転状態判定手段と、
前記運転状態判定手段の判定結果に基づいて運転者に警告する警告手段と、を備え、
前記判定加速度記憶手段に記憶されている当該車速帯の判定加速度は高速走行時よりも低速走行時の方がより大きいことを特徴とする運転状態検知装置。 - 前記運転状態判定手段が自車の加速度が判定加速度の値を所定回数超えたとき異常運転状態と判定するように構成された請求項１の運転状態検知装置。
- 前記走行速度検出手段により検出された走行速度又は前記加速度検出手段により検出された加速度を走行情報として記憶する走行情報記憶手段を設け、
該走行情報に基づいて前記判定加速度記憶手段に記憶されている判定加速度の値を変更するように構成された請求項１又は請求項２に記載の運転状態検知装置。 - 運転者を判別する運転者判別手段と、
運転者毎に前記走行情報を記憶する走行情報記憶手段とを有し、
該走行情報記憶手段に記憶されている走行情報を用いて前記判定加速度の値を運転者毎に変更するように構成された請求項３に記載の運転状態検知装置。 - 自車の位置を検知する自車位置検出手段を有し、前記運転状態判定手段の判定結果と、前記自車位置検出手段により検出された位置情報とを併せて前記走行情報記憶手段に記憶するように構成された請求項３又は請求項４に記載の運転状態検知装置。
- 前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方を検出する検出手段を有し、
前記前照灯の点灯状態又はワイパーの作動状態の少なくともいずれか一方の状態に基づいて前記判定加速度の値が補正されるように構成された請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の運転状態検知装置。 - 車外と通信するための通信手段を有し、
前記運転状態判定手段が異常運転と判定したときは前記通信手段を介して外部の受信装置に送信するように構成された請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の運転状態検知装置。
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