JP4949750B2 - 運転者状態判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両を運転する運転者に生じる異常の判定を行う運転者状態判定装置に関する。

従来、運転者（ドライバ）の操舵などにより、運転者に生じている居眠りなどの異常を判定する装置がある。このような装置として、たとえば、特開平５−８５２２１号公報（特許文献１）に開示された異常操舵判定装置がある。この異常操舵判定装置は、車両の操舵量と車速、および車線変更を検出し、操舵量に基づいてハンドル操作の応答遅れを検出するとともに、操舵量と車速とに基づいて車両位置と車両が走行する車線の偏差量を演算する。そして、車速と車線変更とを考慮しつつドライバが正常である状態における応答遅れおよび偏差量と、演算された応答遅れおよび偏差量とを比較することにより、ドライバが正常状態にあるか異常状態にあるかを検出するというものである。
特開平５−８５２２１号公報

しかし、車両が車線に沿って走行している場合、車両自己直進性と道路横勾配との効果により、ドライバの意図的な操舵がない場合でも車両は車線に沿って走行しやすくなっている。ここで、上記特許文献１に開示された異常操舵判定装置では、車両が車線に沿って走行している状態での検出を行っていることから、ドライバの異常状態と正常状態との間ではハンドル操作の応答遅れや車線の偏差量に差異が小さく、ドライバの異常状態の判断精度が低いものとなるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、運転者の異常状態を精度よく検出することができる運転者状態判定装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る運転者状態判定装置は、所定の指示信号に基づいて車両が交差点において右左折する場面にあることを検出する場面検出手段と、場面検出手段で右左折する場面が検出された際における車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、車両が右左折する場面にあるときの走行状態の基準となる基準走行状態であって、車両の走行状態に基づいて更新される基準走行状態に応じた判定指数および運転者のぼんやり状態を判定するぼんやり判定値を記憶する通常運転データ記録部と、車両の走行状態を通常運転データ記録部に記憶された基準走行状態に対応させて求められる判定指数に基づいて求められたぼんやり状態特性値と、通常運転データ記録部に記憶されたぼんやり判定値と、に基づいて、運転者のぼんやり状態を判定するぼんやり状態判定ＥＣＵと、を備えるものである。

本発明に係る運転者状態判定装置においては、車両が交差点において右左折する場面にある際に、運転者状態を判定するものである。車両が交差点において右左折する場面にある際には、車両が車線に沿って走行している場合よりも運転者が正常状態にあると異常状態にある場合とでは、走行状態に大きな差異が生じる。このため、車両が右左折する場面にあるときに、車両の走行状態を通常運転データ記録部に記憶された基準走行状態に対応させて求められる判定指数に基づいて求められたぼんやり状態特性値と、通常運転データ記録部に記憶されたぼんやり判定値と、に基づいて異常状態を検出することにより、運転者の異常状態を精度よく検出することができる。

ここで、走行状態として、車両の旋回半径が設定されている態様とすることができ、また、走行状態として、交差点に設定された基準位置に対する前記車両の位置が設定されている態様とすることができる。運転者の集中力が低下して異常状態となると、車両が大回りしやすくなるので、車両の旋回半径や交差点に設定された基準位置に対する前記車両の位置によって運転者の異常を検出することができる。ここでの基準位置としては、たとえば交差点の縁石、センターライン、交差点中心等を例示することができる。

あるいは、走行状態として、車両の旋回開始地点が設定されている態様とすることができ、走行状態として、操舵操作開始前の減速度の大きさが設定されている態様とすることもできる。運転者の集中力が低下すると、旋回開始地点がずれたり、制動操作量にばらつきが生じたりする。このため、走行状態として車両の旋回開始地点や操舵操作開始前の減速度の大きさによって運転者の異常を検出することができる。

また、走行状態として、操舵操作開始時における車速が設定されている態様とすることができる。操舵操作開始時における車速は、運転者が異常状態にあるときには、正常状態にあるときと比較して大きく差が生じる。このため、走行状態として、操舵操作開始時における車速が設定されていることにより、運転者に生じた異常をより精度よく検出することができる。

さらに、走行状態として、車両の右左折に応じた走行状態が設定されている態様とすることができる。車両が右折する場合と左折する場合とでは、走行状態に違いが生じる。この違いに応じて走行状態を検出して比較することにより、さらに精度よく運転者に生じた異常を検出することができる。

そして、ぼんやり判定値として、大きさの異なる複数のぼんやり判定値が記憶されており、ぼんやり状態判定ＥＣＵは、ぼんやり状態特性値が超えたぼんやり判定値が大きい値であるほど、運転者のぼんやり状態が大きいと判定する態様とすることができる。
そして、運転者がぼんやり状態にある場合に、運転者に警報を発する警報装置をさらに備えており、警報装置は、ぼんやり状態判定ＥＣＵが判定した運転者のぼんやり状態に応じた警報を行う態様とすることもできる。

本発明に係る運転者状態判定装置によれば、運転者の異常状態を精度よく検出することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る運転者状態判定装置の実施形態を説明する。なお、同一の部材、要素については、その説明を省略することがある。

図１は本実施形態に係る運転者状態判定装置のブロック構成図である。

図１に示すように、運転者状態判定装置は、車両情報認識ＥＣＵ１、運転状態判定ＥＣＵ２、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３、通常運転データ記録部４、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５、および警報装置６を備えている。さらに、車両情報認識ＥＣＵ１には、各種センサ、具体的に、アクセルストロークセンサ１１、ブレーキストロークセンサ１２、ステアリング舵角センサ１３、車速センサ１４、前後・左右加速度センサ１５、角加速度センサ１６、車両右側情報カメラ１７、および車両左側情報カメラ１８がそれぞれ接続されている。

アクセルストロークセンサ１１は、たとえば車両のアクセルペダルに設けられており、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。アクセルストロークセンサ１１は、検出したアクセルペダルの踏み込み量をアクセルペダルストロークとして車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。

ブレーキストロークセンサ１２は、たとえば車両のブレーキペダルに設けられており、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキストロークセンサ１２は、検出したブレーキペダルの踏み込み量をブレーキペダルストロークとして車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。

ステアリング舵角センサ１３は、たとえばステアリングロッドに取り付けられており、ステアリングホイールの操作によるステアリング舵角を検出する。ステアリング舵角センサ１３は、検出したステアリング舵角を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。

車速センサ１４は、たとえば車両の車輪に設けられており、車輪の回転数を計測して車速を検出する。車速センサ１４は、検出した車速を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。前後・左右加速度センサ１５は、たとえば車両のボディに取り付けられており、車両の前後方向および左右方向に生じる加速度を検出する。前後・左右加速度センサ１５は、検出した加速度を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。

角加速度センサ１６は、たとえば車体に取り付けられており、車両のヨーレート、ロールレート、およびピッチレートの各角加速度を検出する。角加速度センサ１６は、検出した角加速度を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。

車両右側情報カメラ１７は、たとえば車両の右側のドアミラーに取り付けられており、車両の右側の周囲を撮像する。車両右側情報カメラ１７は、撮像した画像を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する、車両情報認識ＥＣＵ１では、出力された画像に対してエッジ検出などの画像処理を施し、車両右側周囲における白線や縁石等の情報を取得する。

車両左側情報カメラ１８は、たとえば車両の左側のドアミラーに取り付けられており、車両の左側の周囲を撮像する。車両右側情報カメラ１７は、撮像した画像を車両情報認識ＥＣＵ１に出力する。車両情報認識ＥＣＵ１では、出力された画像に対してエッジ検出などの画像処理を施し、車両左側周囲における白線や縁石等の情報を取得する。

車両情報認識ＥＣＵ１には、ウィンカーが右折または左折の指示をした際に、ウィンカー装置から指示信号が出力される。車両情報認識ＥＣＵ１は、ウィンカー装置から指示信号が出力された際に、車両が交差点における進路変更場面にあることを検出し、下記の演算や出力等を行う。また、ウィンカー装置から指示信号が出力された場合に、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３に指示信号に対応する右左折情報を出力するとともに、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３を介してぼんやり状態判定ＥＣＵ５に指示信号に対応する右左折情報を出力する。車両情報認識ＥＣＵ１は、場面検出手段を構成する。また、車両情報認識ＥＣＵ１は、進路変更場面が検出された際における車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を構成する。

車両情報認識ＥＣＵ１は、アクセルストロークセンサ１１から出力されたアクセルペダルの踏み込み量、ブレーキストロークセンサ１２から出力されたブレーキペダルの踏み込み量、ステアリング舵角センサ１３から出力されたステアリング角、および車速センサ１４から出力された車速を、運転状態判定ＥＣＵ２に出力する。また、車両情報認識ＥＣＵ１は、ブレーキペダルの踏み込みが開始される前の車速、減速度の大きさ、およびステアリング操作の開始の有無を検出し、運転状態判定ＥＣＵ２に出力する。

車両情報認識ＥＣＵ１は、前後・左右加速度センサ１５から出力される車両の加速度、角加速度センサ１６から出力されるヨーレートなどの角加速度等に基づいて、車両の旋回開始地点および車両が旋回する際の旋回半径を算出する。車両情報認識ＥＣＵ１は、算出した旋回半径を右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３に出力する。

さらに、車両情報認識ＥＣＵ１は、車両情報カメラ１７，１８から出力される画像を画像処理して得られた情報に基づいて、左側縁石との距離、右側センターラインとの距離、右側交差点中心との距離、右側センターラインとの距離を算出する。車両情報認識ＥＣＵ１は、算出した左側縁石との距離、右側センターラインとの距離、右側交差点中心との距離、右側センターラインとの距離を右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３に出力する。

運転状態判定ＥＣＵ２は、車両情報認識ＥＣＵ１から出力されたアクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量、ステアリング角、および車速、ならびにブレーキペダルの踏み込みが開始される前の車速および減速度の大きさに基づいて、「ブレーキ行動評価」が「弱い未満」「弱い」「中央」「強い」「強い超」のいずれに相当するかを求める。運転状態判定ＥＣＵ２は、この「ブレーキ行動評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

また、運転状態判定ＥＣＵ２は、ステアリング角および車両情報カメラ１７，１８で撮影された画像に基づいて、「ハンドル操舵評価」が「より早い」「早い」「中央」「遅い」「より遅い」のいずれに相当するかを求める。運転状態判定ＥＣＵ２は、この「ハンドル操舵評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、車両情報認識ＥＣＵ１から出力された右左折情報および車両が旋回を開始する際の旋回半径に基づいて、「旋回半径評価」が「最小未満」「最小」「中央」「最大」「最大超」のいずれに相当するかを求める。右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、この「旋回半径評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

また、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、車両情報認識ＥＣＵ１から出力された右左折情報および左側縁石との距離に基づいて、「左側縁石との距離評価」が「乗り上げ」「ゼロ」「最小」「中央」「最大」のいずれに相当するかを求める。右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、この「左側縁石との距離評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

さらに、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、車両情報認識ＥＣＵ１から出力された右左折情報および右側センターラインとの距離に基づいて、「センターラインとの距離評価」が「乗り越え」「ゼロ」「最小」「中央」「最大」のいずれに相当するかを求める。右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、この「センターラインとの距離評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

また、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、車両情報認識ＥＣＵ１から出力された右左折情報および右側交差点中心との距離に基づいて、「交差点中心との距離評価」が「最小未満」「最小」「中央」「最大」「最大超」のいずれに相当するかを求める。右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、この「交差点中心との距離評価」との距離を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

通常運転データ記録部４は、走行状態記憶手段であり、通常運転データ記録部４には、図２に示す左折時判定指数マップおよび図３に示す右折時判定指数マップが基準走行状態に応じた判定指数を示すマップとして記憶されている。ここで、図２に示す左折時判定指数マップには、「ブレーキ行動評価」に対応する減速判定指数（ａ）、「ハンドル操舵評価」に対応するタイミング判定指数（ｂ）、「旋回半径評価」に対応する小回り判定指数（ｃ）、「左側縁石との距離評価」に対応する乗り上げ判定指数（ｄ）、および「センターラインとの距離評価」に対応する膨らみ判定指数（ｅ）が記録されている。

減速判定指数（ａ）は、ブレーキの大きさが中央値である場合が最も小さく、車両の減速度が強くなるまたは弱くなるほど大きな数値となる。ただし、減速度が弱くなる方が強くなる方よりも減速判定指数の増大量が大きくなる。また、タイミング判定指数（ｂ）は、ハンドル操舵の開始タイミングが中央値である場合が最も小さく、ハンドル操舵の開始タイミングが遅くなるまたは早くなるほど大きな数値となる。ただし、開始タイミングが早くなる方が、遅くなる方よりもタイミング判定指数の増大量が大きくなる。

さらに、小回り判定指数（ｃ）は、旋回半径が小さい方が小さく、旋回半径が大きくなるほど大きな数値となる。乗り上げ判定指数（ｄ）は、左側縁石との距離が許容最小値である場合が最も小さな数値となり、最小よりも小さくゼロまたは乗り上げとなってしまう場合には、大きな数値となる。また最小よりも大きくなる場合には、大きくなるほど大きな数値となる。ただし、ゼロや乗り上げとなる場合の方が大きな数値となる。膨らみ判定指数（ｅ）は、センターラインとの距離が大きい方が小さく、センターラインとの距離が小さくなるほど大きな値となる。

また、図３に示す右折時判定指数マップには、「ブレーキ行動評価」に対応する減速判定指数（Ａ）、「ハンドル操舵評価」に対応するタイミング判定指数（Ｂ）、「旋回半径評価」に対応する小回り判定指数（Ｃ）、「左側縁石との距離評価」に対応する膨らみ判定指数（Ｄ）、「センターラインとの距離評価」に対応する右より判定指数（Ｅ）、および「交差点中心との距離評価」に対応するインカット判定指数（Ｆ）が記録されている。

減速判定指数（Ａ）は、ブレーキの大きさが中央値である場合が最も小さく、車両の減速度が強くなるまたは弱くなるほど大きな数値となる。ただし、減速度が弱くなる方が強くなる方よりも減速判定指数の増大量が大きくなる。また、タイミング判定指数（Ｂ）は、ハンドル操舵の開始タイミングが中央値である場合が最も小さく、ハンドル操舵の開始タイミングが遅くなるまたは早くなるほど大きな数値となる。ただし、開始タイミングが早くなる方が、遅くなる方よりもタイミング判定指数の増大量が大きくなる。さらに、小回り判定指数（Ｃ）は、旋回半径が小さい方が小さく、旋回半径が大きくなるほど大きな数値となる。

膨らみ判定指数（Ｄ）は、左側縁石との距離が最小である場合が最も小さな数値となり、最小よりも小さくゼロまたは乗り上げとなってしまう場合には、大きな数値となる。また最小よりも大きくなる場合には、大きくなるほど大きな数値となる。ただし、ゼロや乗り上げとなる場合の方が大きな数値となる。右寄り判定指数（Ｅ）は、センターラインとの距離が大きい方が小さく、センターラインとの距離が小さくなるほど大きな値となる。インカット判定指数（Ｆ）は、交差点中心との距離が小さい方が小さく、交差点中心との距離が大きくなるほど大きな数値となる。

通常運転データ記録部４では、運転状態判定ＥＣＵ２から出力される「ブレーキ行動評価」および「ハンドル操舵評価」、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３から出力される「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、「センターラインとの距離評価」、および「交差点中心との距離評価」に基づいて、左折時判定指数マップおよび右折時判定指数マップを更新する。たとえば、通常運転データ記録部４では、運転状態判定ＥＣＵ２から出力された「ブレーキ行動評価」の履歴を記憶しておき、「ブレーキ行動評価」として、「弱い」に近い結果が出力されたケースが多くなる場合には、「ブレーキ行動評価」が「弱い」のときに減速判定指数を１とするように調整する。こうして、運転者の癖に応じた判定を行うことができるようにしている。

また、通常運転データ記録部４は、右左折時にぼんやり運転をしていると判断するしきい値となるぼんやり判定値ｘ（たとえば１５）、ｙ（たとえば２５）、ｚ（たとえば３５）を記憶している。後に説明するぼんやり状態特性値が第一ぼんやり判定値ｘを超えると、「ややぼんやり運転」と判定する。また、ぼんやり状態特性値が第二ぼんやり判定値ｙを超えると、「ぼんやり運転」と判定し、第三ぼんやり判定値を超えると、「かなりぼんやり運転」と判定する。通常運転データ記録部４は、図２に示す左折時判定指数マップ、図３に示す右折時判定指数マップ、およびぼんやり判定値ｘ、ｙ、ｚをぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

ぼんやり状態判定ＥＣＵ５は、車両情報認識ＥＣＵ１から左折情報が出力された際に、減速判定指数（ａ）、タイミング判定指数（ｂ）、小回り判定指数（ｃ）、乗り上げ判定指数（ｄ）、および膨らみ判定指数（ｅ）を求める。減速判定指数（ａ）は、運転状態判定ＥＣＵ２から出力される「ブレーキ行動評価」を図３から出力される左折時判定指数マップに参照することによって求める。また、タイミング指数（ｂ）は「ハンドル操舵評価」を、小回り判定指数（ｃ）は「旋回半径評価」を、乗り上げ判定指数（ｄ）は「左側縁石との距離評価」を、膨らみ判定指数（ｅ）は「センターラインとの距離評価」をそれぞれ左折時判定指数マップに参照することによって求める。

また、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５は、車両情報認識ＥＣＵ１から右折情報が出力された際に、減速判定指数（Ａ）、タイミング判定指数（Ｂ）、小回り判定指数（Ｃ）、膨らみ判定指数（Ｄ）、右寄り判定指数（Ｅ）、およびインカット判定指数（Ｆ）を求める。減速判定指数（Ａ）は、運転状態判定ＥＣＵ２から出力される「ブレーキ行動評価」を図３から出力される左折時判定指数マップに参照することによって求める。また、タイミング指数（Ｂ）は「ハンドル操舵評価」を、小回り判定指数（Ｃ）は「旋回半径評価」を、膨らみ判定指数（Ｄ）は「左側縁石との距離評価」を、右寄り判定指数（Ｅ）は「センターラインとの距離評価」を、インカット判定指数は「交差点中心との距離評価」を、それぞれ右折時判定指数マップに参照することによって求める。

さらに、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５は、減速判定指数（ａ）、タイミング判定指数（ｂ）、小回り判定指数（ｃ）、乗り上げ判定指数（ｄ）、および膨らみ判定指数（ｅ）を用いて、下記（１）式により左折時ぼんやり状態特性値ＫＬを求める。

ＫＬ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋（ｄ＋ｅ）／２ ・・・（１）
上記（１）式において、乗り上げ判定指数（ｄ）と膨らみ判定指数（ｅ）とは相反する方向に現れるものであることから、その平均を採用することにより、他の指数との間で重み付けを行っている。

また、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５は、減速判定指数（Ａ）、タイミング判定指数（Ｂ）、小回り判定指数（Ｃ）、膨らみ判定指数（Ｄ）、右寄り判定指数（Ｅ）、およびインカット判定指数（Ｆ）を用いて、下記（２）式により右折時ぼんやり状態特性値ＫＲを求める。

ＫＲ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）／３ ・・・（２）
上記（２）式において、膨らみ判定指数（Ｄ）、右寄り判定指数（Ｅ）、およびインカット判定指数（Ｆ）は互いに相反する方向に現れるものであることから、その平均を採用することにより、他の指数との間で重み付けを行っている。

さらに、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５は、こうして算出した左折時ぼんやり状態特性値ＫＬまたは右折時ぼんやり状態特性値ＫＲを、通常運転データ記録部４から出力されたぼんやり判定値ｘ、ｙ、ｚと比較する。その結果、左折時ぼんやり状態特性値ＫＬまたは右折時ぼんやり状態特性値ＫＲがぼんやり判定値ｘ、ｙ、ｚを超えた場合には、その態様に応じたぼんやり情報を警報装置６に出力する。具体的に、左折時ぼんやり状態特性値ＫＬまたは右折時ぼんやり状態特性値ＫＲが第一ぼんやり判定値ｘを超えた場合に「ややぼんやり情報」を、第二ぼんやり判定値ｙを超えた場合に「ぼんやり情報」を、第三ぼんやり判定値ｚを超えた場合に「かなりぼんやり情報」を警報装置６に出力する。

警報装置６は、たとえば車両に設けられ、運転者に対して音声を発するスピーカからなっている。警報装置６は、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５から出力されるぼんやり情報に応じた音声を発し、運転者に注意を促す。

以上の構成を有する本実施形態に係る運転者状態判定装置の制御処理手順について説明する。図４は、本実施形態に係る運転者状態判定装置の処置手順を示すフローチャートである。交差点において、車両が右左折をする際、キープレフトの原則と車両の内輪差との対応から、減速による車速制御とともに大舵角での素早いハンドル操作が要求され、運転者にとっては運転への集中と緊張とが強いられることになる。そのため、覚醒度の低下や居眠り、あるいは考え事をして運転以外に注意が向いているぼんやり状態が発生した場合には、通常時と比較して、車両の挙動に変化が生じ易くなる。

たとえば、図５に示すように、交差点に車両が進入して左折する際、通常時の場合には、位置Ｐ１１〜Ｐ１４を通過して車両が左折するところ、仮想線で示す位置Ｐ１５のように、内側縁石Ｘ１に近づきすぎ、さらには乗り上げてしまいやすい。あるいは、位置Ｐ１６のように、センターラインを越えるなどの挙動も生じやすい。

一方、交差点に車両が進入して右折する際、通常の場合には、位置Ｐ２１〜Ｐ２４を通過して車両が右折するところ、外側縁石Ｘ２に乗り上げてしまったり、位置Ｐ２５のように、右折後のセンターラインを踏んでしまったりしやすくなる。そこで、本実施形態に係る運転者状態判定装置では、交差点への進入時の車両の挙動から、ぼんやり状態を検出するものである。

図４に示すように、本実施形態に係る運転者状態判定装置では、まず、ウィンカー装置から出力される指示信号の有無に基づいて、右折または左折を行うか否かの判断を行う（Ｓ１）。その結果、右折または左折のいずれも行わないと判断した場合には、ステップＳ１に戻り、右折または左折を行うまで判断を繰り返す。

また、ステップＳ１において、ウィンカー装置から左折信号が出力され、左折をすると判断した場合には、車両情報認識ＥＣＵ１において、アクセルストロークセンサ１１から出力されるアクセルペダルの踏み込み量、ブレーキストロークセンサ１２から出力されるブレーキペダルの踏み込み量、ステアリング舵角センサ１３から出力されるステアリング舵角、車速センサ１４から出力される車速、前後・左右加速度センサ１５から出力される加速度等に基づいて、ハンドルを切り出すまでの車両の減速度およびハンドルを切り出した際の車速を検出する（Ｓ２）。この車両の減速度およびハンドルを切り出した際の車速に基づいて、運転状態判定ＥＣＵ２において、「ブレーキ行動評価」を求める。

続いて、車両左側情報カメラ１８で撮影された画像に基づいて、車両の左側における縁石角と、ハンドル切り出し位置を算出する（Ｓ３）。ここで、縁石角とは、車両の進行方向と縁石側縁とがなす角度をいう。この縁石角とハンドル切り出し位置に基づいて、「ハンドル操舵評価」を求める。さらに、車速センサ１４から出力される車速および角加速度センサ１６から出力されるヨーレートに基づいて左折時における旋回半径を算出する（Ｓ４）。この旋回半径に基づいて、運転状態判定ＥＣＵ２において、「旋回半径評価」を求める。

それから、車両左側情報カメラ１８で撮影された画像に基づいて、左側縁石と左後輪との距離を求める（Ｓ５）。この左側縁石と左後輪との距離に基づいて、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３において、「左側縁石との距離評価」を求める。その後、車両右側情報カメラ１７で撮影された画像に基づいて、左折後における道路のセンターライン（車線右側白線）と右前輪との距離を求める（Ｓ６）。このセンターラインと右前輪との距離に基づいて、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３において、「センターラインとの距離評価」を求める。

また、運転状態判定ＥＣＵ２は、「ブレーキ行動評価」および「ハンドル操作評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。また、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、および「センターラインとの距離評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。また、通常運転データ記録部４は、データの更新を行うとともに、左折時判定指数マップ、およびぼんやり判定値ｘ、ｙ、ｚをぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

その後、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５では、「ブレーキ行動評価」、「ハンドル操作評価」、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、および「センターラインとの距離評価」をそれぞれ左折時判定指数マップに参照し、減速判定指数（ａ）、タイミング判定指数（ｂ）、小回り判定指数（ｃ）、乗り上げ判定指数（ｄ）、および膨らみ判定指数（ｅ）を求める（Ｓ７）。それから、上記（１）式を用いて、左折時ぼんやり状態特性値ＫＬを算出する（Ｓ８）。

続いて、左折時ぼんやり状態特性値ＫＬと、ぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚとを比較する（Ｓ２０）。その結果、左折時ぼんやり状態特性値ＫＬがぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚを超える場合には、それぞれぼんやり状態と判定して（Ｓ２１）、ぼんやり状態に応じたぼんやり情報を警報装置６に出力する。

交差点に進入して左折する際、車速が高い状態でハンドルの舵角速度が遅いと、左折時の車両の軌跡が膨らみ、左折先の道路のセンターラインを越えてしまう。逆に、車両の挙動が膨らまないようにハンドルを早いタイミングで切り出すと、今度は縁石に乗り上げてしまう。これらの挙動が生じた場合に、運転者のぼんやり状態を判定しようとするものである。

本実施形態に係る運転者状態判定装置では、左折時に「ブレーキ行動評価」、「ハンドル操舵評価」、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、および「センターラインとの距離評価」の５つの評価項目を設定し、これらの評価項目に応じた指数を用いてぼんやり状態特性値を算出している。一般に、運転者がぼんやりする度合いが高いと、ブレーキ行動が通常より弱くなるか、逆に強くなりすぎる傾向がある。ただし、ぼんやりする場合の多くはブレーキを弱めとしてしまう傾向にある。また、ハンドル操舵のタイミングは、通常より遅くなるか逆に早すぎてしまう。ただし、ぼんやりする場合の多くは遅くなる傾向にある。

さらに、運転者がぼんやりする度合いが高いと、旋回時に大回りする傾向がある一方で、逆に旋回半径が小さすぎ、かつハンドルの切り出しが早いなどで、左側の縁石に乗り上げてしまい、または縁石に非常に近づいてしまうことがある。また、左折の際には通常、センターラインを踏むことはないが、ぼんやりする度合いが高い場合には、センターラインを踏み越えてしまうことなども生じる。

これらの運転者がぼんやりしている際の挙動の特性を踏まえて、上記（１）により左折時ぼんやり状態特性値ＫＬを求める。左折時ぼんやり状態特性値ＫＬは、「ブレーキ行動評価」に対応する減速判定指数（ａ）、「ハンドル操舵評価」に対応するタイミング判定指数（ｂ）、「旋回半径評価」に対応する小回り判定指数（ｃ）、「左側縁石との距離評価」に対応する乗り上げ判定指数（ｄ）、および「センターラインとの距離評価」に対応する膨らみ判定指数（ｅ）を上記（１）式に代入して求める。この左折時ぼんやり状態特性値ＫＬをぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚと比較して運転者のぼんやり状態を判定しているので、精度よく運転者のぼんやり状態（異常状態）を検出することができる。

ここで、運転者がぼんやり状態にない場合には、過去の通常運転データの中央値付近の値が期待される。たとえば、（１）式で求めた左折時ぼんやり状態特性値ＫＬが１４近傍である場合には、その運転者にとってはぼんやり状態にない、問題のない運転状態にあるといえる。また、ぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚとして３段階に設定し、「ややぼんやり運転」、「ぼんやり運転」、「かなりぼんやり運転」と判定することにより、ぼんやり度に応じた警報を運転者に向けて発信することができる。

また、ステップＳ１において、ウィンカー装置から左折信号が出力され、右折をすると判断した場合には、左折と判断した場合と同様、ハンドルを切り出すまでの車両の減速度およびハンドルを切り出した際の車速を検出する（Ｓ１１）。この車両の減速度およびハンドルを切り出した際の車速に基づいて、運転状態判定ＥＣＵ２において、「ブレーキ行動評価」を求める。

続いて、ハンドル切り出し位置を算出し（Ｓ１２）、この縁石角とハンドル切り出し位置に基づいて、「ハンドル操舵評価」を求める。さらに、左折時における旋回半径を算出し（Ｓ１３）、この旋回半径に基づいて、運転状態判定ＥＣＵ２において、「旋回半径評価」を求める。続いて、車両左側情報カメラ１８で撮影された画像に基づいて、左側縁石と左後輪との距離を求め（Ｓ１４）、この左側縁石と左後輪との距離に基づいて、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３において、「左側縁石との距離評価」を求める。

それから、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、右折前後の道路の各センターラインを外挿し交点、つまり交差点中心の位置を算出する（Ｓ１５）。車両右側情報カメラ１７で撮像される右折前のセンターラインＷ１と、右折後のセンターラインＷ２の交点を画像処理によって検出し、この交点を交差点中心として求める。続いて、交差点中心と右後輪との位置関係（距離）を算出する（Ｓ１６）。交差点中心と右後輪との位置関係（距離）は、交差点の中心から右後輪の旋回軌跡との最短距離とする。この交差点中心との位置関係（距離）に基づいて、「交差点中心との距離評価」を求める。

また、この位置関係を算出するに当たり、内側方向を正とする。この交差点中心とその後、右折した後の道路のセンターライン（車線右側白線）Ｗ２と、右前輪との距離を算出する（Ｓ１７）。この右折した後の道路のセンターラインと右後輪との距離に基づいて、「センターラインとの距離評価」を求める。

それから、運転状態判定ＥＣＵ２は、「ブレーキ行動評価」および「ハンドル操作評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。また、右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ３は、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、「センターラインとの距離評価」、および「交差点中心との距離評価」を通常運転データ記録部４およびぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。また、通常運転データ記録部４は、データの更新を行うとともに、左折時判定指数マップ、およびぼんやり判定値ｘ、ｙ、ｚをぼんやり状態判定ＥＣＵ５に出力する。

その後、ぼんやり状態判定ＥＣＵ５では、「ブレーキ行動評価」、「ハンドル操作評価」、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、「センターラインとの距離評価」、および「交差点中心との距離評価」をそれぞれ右折時判定指数マップに参照し、減速判定指数（Ａ）、タイミング判定指数（Ｂ）、小回り判定指数（Ｃ）、膨らみ判定指数（Ｄ）、右寄り判定指数（Ｅ）、およびインカット判定指数（Ｆ）を求める（Ｓ１８）。それから、上記（２）式を用いて、右折時ぼんやり状態特性値ＫＲを算出する（Ｓ１９）。

続いて、右折時ぼんやり状態特性値ＫＲと、ぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚとを比較する（Ｓ２０）。その結果、右折時ぼんやり状態特性値ＫＲがぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚを超える場合には、それぞれぼんやり状態と判定して（Ｓ２１）、ぼんやり状態に応じたぼんやり情報を警報装置６に出力する。

交差点に進入して右折する際、車速が高い状態でハンドルの舵角速度が遅いと、左折時の車両の軌跡が膨らみ、右折先の縁石に乗り上げてしまう。逆に、車両の挙動が膨らまないようにハンドルを早いタイミングで切り出すと、今度は右折先の道路のセンターラインを踏んでしまったり、交差点中心に近すぎる位置を通過してしまったりする。これらの挙動が生じた場合に、運転者のぼんやり状態を判定しようとするものである。

本実施形態に係る運転者状態判定装置では、右折時に「ブレーキ行動評価」、「ハンドル操舵評価」、「旋回半径評価」、「左側縁石との距離評価」、「センターラインとの距離評価」、および交差点中心との距離評価の６つの評価項目を設定し、これらの評価項目に応じた指数を用いてぼんやり状態特性値を算出している。一般に、運転者がぼんやりする度合いが高いと、ブレーキ行動が通常より弱くなるか、逆に強くなりすぎる傾向がある。ただし、ぼんやりする場合の多くはブレーキを弱めとしてしまう傾向にある。また、ハンドル操舵のタイミングは、通常より遅くなるか逆に早すぎてしまう。ただし、ぼんやりする場合の多くは遅くなる傾向にある。

さらに、運転者がぼんやりする度合いが高いと、旋回時に大回りする傾向がある一方で、逆に旋回半径が小さすぎ、かつハンドルの切り出しが早いなどで、左側の縁石に乗り上げてしまい、または縁石に非常に近づいてしまうことがある。また、左折の際には通常、センターラインを踏むことはないが、ぼんやりする度合いが高い場合には、センターラインを踏み越えてしまうことなども生じる。

これらの運転者がぼんやりしている際の挙動の特性を踏まえて、上記（２）により右折時ぼんやり状態特性値ＫＲを求める。右折時ぼんやり状態特性値ＫＲは、「ブレーキ行動評価」に対応する減速判定指数（Ａ）、「ハンドル操舵評価」に対応するタイミング判定指数（Ｂ）、「旋回半径評価」に対応する小回り判定指数（Ｃ）、「左側縁石との距離評価」に対応する膨らみ判定指数（Ｄ）、「センターラインとの距離評価」に対応する右寄り判定指数（Ｅ）、および「交差点中心との距離評価」に対応するインカット判定指数（Ｆ）を上記（２）式に代入して求める。この右折時ぼんやり状態特性値ＫＲをぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚと比較して運転者のぼんやり状態を判定しているので、精度よく運転者のぼんやり状態（異常状態）を検出することができる。

ここで、運転者がぼんやり状態にない場合には、過去の通常運転データの中央値付近の値が期待される。たとえば、（２）式で求めた右折時ぼんやり状態特性値ＫＲが１４近傍である場合には、その運転者にとってはぼんやり状態にない、問題のない運転状態にあるといえる。また、ぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚとして３段階に設定し、「ややぼんやり運転」、「ぼんやり運転」、「かなりぼんやり運転」と判定することにより、ぼんやり度に応じた警報を運転者に向けて発信することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、右左折時のそれぞれ５項目および６項目の評価項目を設定しているが、これらのうちのいずれかの項目を適宜選択して評価する態様とすることができる。また、上記実施形態では、ぼんやり状態特性値ＫＬ，ＫＲがぼんやり判定値ｘ，ｙ，ｚを超えた時点で警報を発するようにしているが、たとえばぼんやり判定値を超えた累積値が所定値を超えた場合に警報を発するようにしてもよくあるいは、ぼんやり判定値を超える回数が所定時間内に所定回数を超えた場合に警報を発する態様とすることもできる。

運転者状態判定装置のブロック構成図である。 左折時判定指数マップを示す図である。 右折時判定指数マップを示す図である。 本実施形態に係る運転者状態判定装置の処置手順を示すフローチャートである。 交差点における車両の挙動を示す平面図である。

符号の説明

１…車両情報認識ＥＣＵ、２…運転状態判定ＥＣＵ、３…右左折旋回軌跡演算ＥＣＵ、４…通常運転データ記録部、５…ぼんやり状態判定ＥＣＵ、６…警報装置、１１…アクセルストロークセンサ、１２…ブレーキストロークセンサ、１３…ステアリング舵角センサ、１４…車速センサ、１５…前後・左右加速度センサ、１６…角加速度センサ、１７…車両右側情報カメラ、１８…車両左側情報カメラ。

Claims (9)

1. 所定の指示信号に基づいて車両が交差点において右左折する場面にあることを検出する場面検出手段と、
   前記場面検出手段で右左折する場面が検出された際における前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   車両が右左折する場面にあるときの走行状態の基準となる基準走行状態であって、前記車両の走行状態に基づいて更新される基準走行状態に応じた判定指数および運転者のぼんやり状態を判定するぼんやり判定値を記憶する通常運転データ記録部と、
   前記車両の走行状態を前記通常運転データ記録部に記憶された基準走行状態に対応させて求められる判定指数に基づいて求められたぼんやり状態特性値と、前記通常運転データ記録部に記憶されたぼんやり判定値と、に基づいて、運転者のぼんやり状態を判定するぼんやり状態判定ＥＣＵと、
   を備えることを特徴とする運転者状態判定装置。
2. 前記走行状態として、車両の旋回半径が設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
3. 前記走行状態として、交差点に設定された基準位置に対する前記車両の位置が設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
4. 前記走行状態として、前記車両の旋回開始地点が設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
5. 前記走行状態として、操舵操作開始前の減速度の大きさが設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
6. 前記走行状態として、操舵操作開始時における車速が設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
7. 前記走行状態として、車両の右左折に応じた走行状態が設定されている請求項１に記載の運転者状態判定装置。
8. 前記ぼんやり判定値として、大きさの異なる複数のぼんやり判定値が記憶されており、
   前記ぼんやり状態判定ＥＣＵは、前記ぼんやり状態特性値が超えたぼんやり判定値が大きい値であるほど、運転者のぼんやり状態が大きいと判定する請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項に記載の運転者状態判定装置。
9. 前記運転者がぼんやり状態である場合に、前記運転者に警報を発する警報装置をさらに備えており、
   前記警報装置は、前記ぼんやり状態判定ＥＣＵが判定した前記運転者のぼんやり状態の大きさに応じた警報を行う請求項８に記載の運転者状態判定装置。

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