JP4318342B2

JP4318342B2 - 車両の危険運転判定装置

Info

Publication number: JP4318342B2
Application number: JP09554999A
Authority: JP
Inventors: 茂滝波; 伸雄大門
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP2000289485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の危険運転判定装置に関し、特に車両の走行安定度が低下した時に危険運転と判定する装置に関するものである。
近年、社会的に安全意識が高まり、交通事故を未然に防ぐ安全装置が望まれるようになって来ており、居眠りや疲労、よそ見等の危険運転は、重大事故の主要因の一つである。これらの危険運転を検知できれば、事故発生を未然に防ぐことができるので、このような危険運転判定装置の開発が進められている。
【０００２】
【従来の技術】
従来の危険運転判定装置としては、車両の挙動を検出し、車両の走行安定度が低下した状態を判定することにより運転者の危険状態を間接的に推定するものが知られている。その一例として、本発明者らによる特願平１０−３２６３１号に示す車両の危険運転判定装置がある。
【０００３】
図４は、上記の車両の危険運転判定装置の実施例を示したブロック図である。この実施例では特に危険運転判定装置として居眠り運転検知装置を用いている。図中、１は車両の挙動を検出する車両挙動検出手段としての操舵角センサであり、この操舵角センサの他に、車両のヨー方向角速度センサ、車両の横加速度センサ、又は走行軌跡測定手段を用いてもよいが、この実施例では代表的なものとして操舵角センサを用いている。
【０００４】
また、２は車速センサ、３は運転者によるウインカ操作を監視するウインカ操作監視センサ、４は運転者によるブレーキ操作を監視するブレーキ操作監視センサである。５は、これらのセンサ１〜４の出力信号を入力して図３に示す信号処理を行う走行安定度低下判定手段としての信号処理部（ＥＣＵ）であり、６は、信号処理部５の出力信号により警報を発する警報装置である。
【０００５】
図５は、図４に示した信号処理部５に格納され且つ実行されるプログラムのフローチャートを示したもので、以下、このフローチャートを参照して図４の実施例の動作を説明する。
まず、この図５のフローチャートはエンジンが始動されることにより実行開始される一定周期のルーチンであり、大きく分けてステップＳ１〜Ｓ１０が閾値の学習フローであり、ステップＳ１１〜Ｓ１６が居眠り運転判定フローとなっている。
【０００６】
閾値学習フロー（ステップＳ１〜Ｓ１０）
まず、信号処理部５は車速センサ２の出力信号に基づき、所定車速以上の状態が所定時間継続したか否かを判定する（ステップＳ１）。これは、車速が安定したか否かをチェックするステップであり、発進後車速が安定するまでは正確な閾値を求めることができないからである。
【０００７】
次に、車速が安定しても運転状態が安定するまではやはり正確な閾値を求めることはできないので、定常運転か否かをチェックする（ステップＳ２）。これは具体的には、ウインカ操作監視センサ３及びブレーキ操作監視センサ４の操作状況を監視し、当該操作されてから所定時間は定常運転ではないと判断される。また、ヘッドライトなどの操作監視センサを更に加えてもよい。例えば、車線変更、トンネル内走行時には通常走行と比べ運転状態が変化するため、この時に閾値を定めると正確な居眠り運転判定ができなくなるからである。
【０００８】
次に、後述するタイマｔ１及び変数ｎをリセットしておく（ステップＳ３）。この後、信号処理部５は操舵角センサ１の出力信号を入力する（ステップＳ４）。
このようにして入力した操舵角をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）に通し、所望の周波数成分信号を得るためのスムージング処理を行う（ステップＳ５）。これは、この実施例においては居眠り運転検知を行うための周波数成分を得るためである。
【０００９】
このようにして、バンドパスフィルタから取り出されたデータに対し、移動積分処理を実行する（ステップＳ６）。この移動積分処理自体については特開平８−２５５６９０号公報などに示されている通り、周知の手法である。
このようにして求められた移動積分値Ａｎを信号処理部５に内蔵したメモリ（図示せず）に記憶しておく（ステップＳ７）。
【００１０】
そして、タイマｔが一定の学習時間Ｔ１を越えたか否かを判定し（ステップＳ８）、最初は当然学習時間Ｔ１を越えていないので、タイマｔ１を“１”だけインクリメントすると共に、変数ｎも“１”だけインクリメントして（ステップＳ１０）、ステップＳ４に戻る。
【００１１】
このようにして、ステップＳ４〜ステップＳ７の処理を、ｎ回数だけ実行した結果、タイマｔ１が学習時間Ｔ１を越えた時、閾値Ａthを演算する（ステップＳ９）。
居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）
上記のステップＳ１〜Ｓ１０により学習区間Ｔ１での閾値演算が終了した後、居眠り運転判定フローが実行される。
【００１２】
すなわち、上記のステップＳ４〜Ｓ７と同様に、操舵角信号の入力（ステップＳ１４）と、スムージング処理（ステップＳ１５）と、移動積分処理（ステップＳ１６）と、その移動積分値Ｂｎの演算処理（ステップＳ１７）とが実行される。
【００１３】
そして、このようにして求めた移動積分値Ｂｎと、ステップＳ９で演算した閾値Ａthとを比較し（ステップＳ１８）、Ｂｎ＞ＡthでないときにはステップＳ１１に戻って次の移動積分演算を行うが、Ｂｎ＞Ａthになった時には信号処理部５は警報装置６を駆動して警報出力を発生させる（ステップＳ１９）。この後、ステップＳ１４へ戻り、引き続き警報ルーチンを実行する。
【００１４】
上記の危険運転判定装置では、覚醒度が低い状態になると、運転者のステアリングホイール操作が減少して雑になり、微小な修正操舵が行われなくなり、車両が左右にフラつくことを利用している。
すなわち、所定の検出角度に対するステアリングホイール操舵角の逸脱頻度（走行安定度＝蛇行度合い）を移動積分して検出し、これを覚醒時に期待される基準頻度（閾値）と比較することで正常運転か居眠り運転かを走行安定度低下判定手段が判別している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両の挙動が、運転者の意図的な操作によるものであるか、天候、路面条件、交通状況等の外部環境によるものであるか、あるいは警報が必要となるような居眠り運転等の危険状態によるもであるかを判定することは非常に困難である。
【００１６】
従来の危険運転判定装置は上記の車両の挙動の要因を区別せずに扱うものが多く、必要のないときに警報（誤報）を発してしまう要因となっていた。
例えば、運転者が正常な状態で車線変更等の意図的な操舵操作を行なう場合と、居眠り運転によって運転者が無意識に操舵操作が行なわれてしまう場合とが区別されていないと、前者の場合にも危険運転であると判定され、誤報が発せられることがある。
【００１７】
誤報の回数が多くなり過ぎると装置に対する信頼感が著しく低下し、肝心の場面で警報の意味を持たなくなる虞がある。したがって、誤報の回数削減は、危険運転判定装置の精度向上のために必要不可欠である。
そこで、車線変更の際の操舵操作と居眠り時の操舵操作との紛らわしさによって生じる誤報を減らす方法として、例えば車線変更のためのウィンカー操作があった時点で所定時間危険運転の判定を中止するという方法が採られていた。
【００１８】
これは、運転者が自発的に車線変更を行なっている場合、運転者の覚醒度低下は起こっておらず、警報の必要はないとの判断によるものである。
しかしながら、この方法では、誤報の発生は抑えられるものの、ウィンカ操作に伴う車線変更時にハンドルを切り過ぎたり、覚醒度の低下が起こっている場合に、必要な警報が発せられない可能性がある。
【００１９】
これは、ライト類についても同様であり、例えば車両がトンネルに進入した時、ライト類が操作されてから一定時間危険運定の判定が行われないと、運転者によっては大きな眩惑感が生じて危険運転状態に陥る場合が考えられる。
したがって、本発明は上記の問題点に鑑み、車両の挙動検出信号に基づき車両の走行安定度を求め、該走行安定度と閾値とを比較することにより危険運転を判定する車両の危険運転判定装置において、運転者の意図的な操作又は外部環境を要因とする車両挙動を考慮した上で、危険運転の判定精度を向上することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両の危険運転判定装置では、車両の挙動を検出する操舵角検出手段、車両のヨー方向角速度検出手段、ステアリングホイールの回転角検出手段、及び横加速度検出手段のいずれかである車両挙動検出手段の検出信号に基づき走行安定度低下判定手段が車両の走行安定度を求め、該走行安定度と閾値とを比較し、該走行安定度が該閾値を越えたときに危険運転であると判定する車両の危険運転判定装置において、該走行安定度低下判定手段が、操舵操作とは別の操作であって予め該操舵操作に影響を及ぼすとみなされた所定の装置の操作を検出したとき、該操作の検出から所定期間が経過するまでの間継続して、該閾値を、該走行安定度が閾値を越えにくいように該操作に対応した大きい値に変更し、該所定期間において該操舵操作により該走行安定度が該変更した閾値を越えたときに危険運転であると判定し、該所定期間経過後は該閾値を元の値に戻すことを特徴としている。
【００２１】
すなわち、本発明においては、走行安定度低下判定手段に入力される、操舵操作とは別の操作であって予め該操舵操作に影響を及ぼすとみなされた所定の装置（例えば、ウィンカやライト類等）の操作を検出し、該操作の検出から所定期間が経過するまでの間は継続して危険運転判定のための閾値を該操作に対応した大きい値に変更すると共に、該所定期間において該操舵操作により該走行安定度が該操作に対応した大きい値に変更した閾値を越えたときに危険運転であると判定し、該所定期間経過後は該閾値を元の値に戻す。これにより、危険運転の判定を中断することなく誤報を低減し、且つ該装置の操作による影響分だけ補正した閾値を用いることにより必要な警報を発生させることが可能となる。
【００２２】
また本発明においては、上記の装置をウィンカとしたとき、該所定期間を該動作の開始から該動作の終了後一定時間経過するまでの期間とすることができる。すなわち該走行安定度低下判定手段は、ウィンカの動作（操作）開始を検出したとき、ウィンカ動作開始からウィンカ動作の終了後一定時間経過するまでの期間、該閾値を大きい値に変更することができる。これにより、ウィンカの動作は通常車線変更を伴うものであるため、車線変更による操舵操作への影響分を補正した閾値を得ることができる。
【００２３】
したがって、ウィンカ動作に伴う車線変更時にハンドルを切り過ぎたり、覚醒度が低下して危険運転状態に陥った場合は、補正した閾値を上回ると警報が発せられる。
なお、ウィンカ動作終了後も一定時間経過するまでは閾値を大きい値に変更しておく理由は、ウィンカ動作終了時点が車線変更の終了時点とはならないためである。
【００２４】
すなわち、車線変更が終了する前にウィンカ動作を終了させる場合や、車線変更終了後にウィンカ動作を終了させた場合であっても車両が安定した通常の走行に戻るまでには一定の時間がかかることから、上記のようにウィンカ動作終了後に一定時間を設けている。
【００２５】
また本発明においては、上記の装置をライト類としたとき、該所定期間を該動作の検出から一定時間経過するまでの期間とすることもできる。
すなわち該走行安定度低下判定手段は、ライト類の点灯または消灯の動作を検出したとき、該動作の検出から一定時間経過するまでの期間、該閾値を大きい値に変更することができる。
【００２６】
これにより、例えばトンネルの出入りに際してはライト類の動作を伴うことが通常であるので、この動作時点での明るさの変化、路面の変化、あるいは圧迫感等による操舵操作への影響分を補正した閾値を得ることができる。したがって、例えば車両がトンネルに進入した時、大きな眩惑感が生じて危険運転状態に陥った場合においても、補正した閾値を上回ると警報が発せられる。
【００２７】
さらに、上記の危険運転は、居眠り運転を含むものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る車両の危険運転判定装置の実施例の構成を示したブロック図である。この実施例は、従来例を示す図４の構成に、運転者による、例えばディマースイッチを用いたライト類の操作を監視するライト類操作監視センサ７を追加したものであり、その他の構成は図４と同じである。
【００２９】
図２及び図３は、図１に示した信号処理部５に格納され且つ実行されるプログラムのフローチャートを示したもので、それぞれウィンカ及びライト類の操作を検出した場合のフローを示している。以下、これらのフローチャートを参照して図１の実施例の動作を説明する。
【００３０】
なお、図２及び図３に示すフローチャートは共に、エンジンが始動されることにより実行開始される一定周期のルーチンであり、大きく分けて両図共にステップＳ１〜Ｓ１０が閾値の学習フローであり、図２のステップＳ１１〜Ｓ２４及び図３のステップＳ１１〜Ｓ２３が居眠り運転判定フローとなっている。閾値学習フロー（ステップＳ１〜Ｓ１０）については、既に説明した図５の閾値学習フローと同一であるため、説明を省略する。
【００３１】
〔１〕ウィンカ操作検出の際の居眠り運転判定フロー（図２のステップＳ１１〜Ｓ２４）
閾値学習フロー（ステップＳ１〜Ｓ１０）により学習区間Ｔ１での閾値演算が終了した後、居眠り運転判定フローが実行される。
【００３２】
(1) ウィンカを始動したとき
まず、ステップＳ１１において、ウィンカ操作が開始されたか否かを判定する。ウィンカ操作の開始が検出されるので、タイマｔ２をリセットし（ステップＳ１２）、さらに閾値Ａthに一定値αを加算して大きな値に修正する（ステップＳ１３）。
【００３３】
続いて、通常の居眠り運転判定フローが実行される。すなわち、操舵角信号の入力（ステップＳ１４）と、スムージング処理（ステップＳ１５）と、移動積分処理（ステップＳ１６）と、その移動積分値Ｂｎの演算処理（ステップＳ１７）とが実行される。
【００３４】
そして、このようにして求めた移動積分値Ｂｎと、ステップＳ９で演算した閾値Ａthとを比較し（ステップＳ１８）、Ｂｎ＞ＡthでないときにはステップＳ２０に進み、Ｂｎ＞Ａthになった時には信号処理部５は警報装置６を駆動して警報出力を発生させた後（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進む。
【００３５】
ステップＳ２０では、ウィンカを始動した時点ではウィンカ操作が行なわれたと判定され、さらに、ウィンカ操作の終了ではないと判定される（ステップＳ２１）ので、ステップＳ１４に戻り、以下に説明するウィンカ作動中のフローに入る。
【００３６】
(2) ウィンカ作動中
ウィンカ作動中は、上述の通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）が実行される。そして、ステップＳ２０で、ウィンカ操作は行われていないことから、ステップＳ１１に戻り、ここでもウィンカ操作の開始ではないので、ステップＳ１４に進むことになる。
【００３７】
以降、ウィンカ操作の終了まで上記のフローを繰り返す。
(3) ウィンカ操作終了時
ウィンカ操作を終了させた時、ステップＳ２０においてウィンカ操作が行なわれたと判定され、さらに、ステップＳ２１でウィンカ操作の終了と判定されて、ステップＳ２２に進む。
【００３８】
ここで、ウィンカ操作終了後一定時間Ｔ２が経過するまでは、ステップＳ２０における判定がｔ２≧Ｔ２ではないので、タイマｔ２を“１”だけインクリメントし（ステップＳ２４）、ステップＳ１４に戻り、通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）を繰り返す。
【００３９】
ウィンカ操作終了後一定時間Ｔ２が経過した後は、ステップＳ２２における判定がｔ２≧Ｔ２となるので、ステップＳ２３に進み、閾値Ａthを元に戻した後、ステップＳ１１に戻る。
(4) ウィンカ操作前またはウィンカ操作終了後一定時間（Ｔ２）経過後
上記のウィンカ操作に関する説明(1)〜(3)に関係のない期間については、まずステップＳ１１において、ウィンカ操作の開始は検出されないため、ステップＳ１４に進む。
【００４０】
続いて、通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）が実行される。さらに、ステップＳ２０においてウィンカ操作が行なわれていないと判定され、ステップＳ１１に戻る。
〔２〕ライト類操作検出の際の居眠り運転判定フロー（図３のステップＳ１１〜Ｓ２３）
閾値学習フロー（ステップＳ１〜Ｓ１０）により学習区間Ｔ１での閾値演算が終了した後、居眠り運転判定フローが実行される。なお、ライト類としてディマースイッチを用いた例で説明する。
【００４１】
(1) ライト類の点灯時または消灯時
まず、ステップＳ１１において、ディマースイッチ操作があったか否かを判定する。ディマースイッチ操作が検出されるので、タイマｔ２をリセットし（ステップＳ１２）、さらに閾値Ａthに一定値αを加算して大きな値に修正する。
【００４２】
続いて、通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）が実行される。なお、この通常の居眠り運転判定フローは前述の図２場合と同様である。
(2) ライト類の点灯時または消灯時から一定時間（Ｔ２）以内
ディマースイッチ操作の検出後、一定時間Ｔ２が経過するまでは、ステップＳ２０における判定がｔ２≧Ｔ２ではないので、タイマｔ２を“１”だけインクリメントし（ステップＳ２３）、ステップＳ１１に戻る。そして、依然ディマースイッチ操作が検出されないことから、ステップＳ１４に進み、通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）を繰り返す。
【００４３】
(3) ライト類の点灯時または消灯時から一定時間（Ｔ２）経過時
ディマースイッチ操作の検出後、一定時間Ｔ２が経過した後は、ステップＳ２０における判定がｔ２≧Ｔ２となるので、ステップＳ２１に進み、閾値Ａthは修正されていると判定される。したがって、ステップＳ２２で閾値Ａthを元に戻した後、ステップＳ１１に戻る。
【００４４】
(4) ライト類の点灯前または消灯時から一定時間（Ｔ２）経過後
上記のライト類の点灯または消灯に関する説明(1)〜(3)に関係のない期間については、まずステップＳ１１において、ディマースイッチ操作は検出されないため、ステップＳ１４に進む。
【００４５】
続いて、通常の居眠り運転判定フロー（ステップＳ１４〜Ｓ１９）が実行される。さらに、ステップＳ２０における判定がｔ２≧Ｔ２となるので、ステップＳ２１に進み、閾値Ａthは修正されていないと判定され、ステップＳ１１に戻る。なお、最近では、車両の自動運転を目的とした様々な装置が開発されており、特にライト類の自動点灯・消灯の機能は一般的になりつつある。上記の実施例では、運転者の意図的なライト類の操作があるものとして説明したが、本発明を自動点灯・消灯の機能によるライト類の動作に適用することも可能である。
【００４６】
この場合も、上記実施例と同様に、例えばトンネル出入りの際の操舵操作への影響分を補正した閾値を得ることができ、自動ライト点灯時から所定期間内で補正した閾値を上回るような危険運転状態に陥った場合に警報を発することができる。
【００４７】
また、本発明は運転者によるブレーキ操作（動作）時にも適用可能であり、ブレーキ操作から所定期間のハンドルの切り過ぎ等を危険運転状態と判定し警報を発することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る車両の危険運転判定装置によれば、運転者の意図的な操作又は外部環境を要因とする車両挙動を考慮した上で、危険運転の判定精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の危険運転判定装置の実施例を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る車両の危険運転判定装置に用いられる走行安定度低下判定手段としての信号処理部で実行される制御プログラム（１）のフローチャート図である。
【図３】本発明に係る車両の危険運転判定装置に用いられる走行安定度低下判定手段としての信号処理部で実行される制御プログラム（２）のフローチャート図である。
【図４】従来例の危険運転判定装置の実施例を示したブロック図である。
【図５】従来例の危険運転判定装置に用いられる走行安定度低下判定手段としての信号処理部で実行される制御プログラムのフローチャート図である。
【符号の説明】
１操舵角センサ
２車速センサ
３ウインカ操作監視センサ
４ブレーキ操作監視センサ
５信号処理部（ＥＣＵ）
６警報装置
７ライト類操作監視センサ
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

車両の挙動を検出する操舵角検出手段、車両のヨー方向角速度検出手段、ステアリングホイールの回転角検出手段、及び横加速度検出手段のいずれかである車両挙動検出手段の検出信号に基づき走行安定度低下判定手段が車両の走行安定度を求め、該走行安定度と閾値とを比較し、該走行安定度が該閾値を越えたときに危険運転であると判定する車両の危険運転判定装置において、
該走行安定度低下判定手段が、操舵操作とは別の操作であって予め該操舵操作に影響を及ぼすとみなされた所定の装置の操作を検出したとき、該操作の検出から所定期間が経過するまでの間継続して、該閾値を、該走行安定度が閾値を越えにくいように該操作に対応した大きい値に変更し、該所定期間において該操舵操作により該走行安定度が該変更した閾値を越えたときに危険運転であると判定し、該所定期間経過後は該閾値を元の値に戻すことを特徴とした車両の危険運転判定装置。
請求項１において、
該所定の装置がウインカであり、該所定期間が該動作の開始から該操作の終了後一定時間経過するまでの期間であることを特徴とした車両の危険運転判定装置。
請求項１において、
該所定の装置がライト類であり、該所定期間が該操作の検出から一定期間経過するまでの期間であることを特徴とした車両の危険運転判定装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
該危険運転が、居眠り運転であることを特徴とした車両の危険運転判定装置。