JP4973953B2 - Driver state determination device and driver state determination method - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の運転者状態判定装置および運転者状態判定方法に関し、より特定的には、運転者の視線の状態、運転者の操作状態および車両周辺の環境の組み合わせによって運転者の状態を判定する運転者状態判定装置および運転者状態判定方法に関する。 The present invention relates to a driver state determination device and a driver state determination method for a vehicle, and more specifically, a driver's state based on a combination of a driver's line of sight, a driver's operation state, and an environment around the vehicle. The present invention relates to a driver state determination device and a driver state determination method.
従来から、運転者がぼんやりしている状態など運転者の不注意状態を判定する装置が提案されている。例えば、特許文献1に記載の装置がある。特許文献1に記載の技術では、まず運転者の視線方向を検出する。次に検出された視線方向の頻度分布を計算する。そして、予め定められた視線方向の頻度分布のパターンと検出された視線方向の頻度分布とを比較することにより、運転者の心理的または生理的状態を判定している。例えば、特許文献1に記載の装置は、運転者の視線方向が一点に集中している場合などは、運転者はぼんやり運転をしていると判定する。
上記のように、特許文献1に記載の技術では、運転者の視線方向のみに基づいて運転者の状態を判定している。しかしながら、実際には、車両周辺の環境や運転者の操作状態によって運転者の視線の状態が異なる。例えば、運転者が先行車の走行に応じて運転している場合、視線は先行車に集中する傾向にある。この場合、運転者は正常な状態にあるにも拘わらず、特許文献1の技術では、視線が集中しているために不注意状態であると判定する可能性が高い。従って、特許文献1に記載の技術のように、運転者の視線方向のみに基づいて運転者の状態を判定すると、精度の高い判定ができない。 As described above, in the technique described in Patent Document 1, the state of the driver is determined based only on the driver's line-of-sight direction. However, actually, the state of the driver's line of sight varies depending on the environment around the vehicle and the operation state of the driver. For example, when the driver is driving according to the traveling of the preceding vehicle, the line of sight tends to concentrate on the preceding vehicle. In this case, although the driver is in a normal state, the technique disclosed in Patent Document 1 has a high possibility of determining that the driver is inadvertent because the line of sight is concentrated. Therefore, if the state of the driver is determined based only on the driver's line-of-sight direction as in the technique described in Patent Document 1, a highly accurate determination cannot be made.
それ故、本発明の目的は、運転者の視線の状態、運転者の操作状態および車両周辺の環境等様々な組み合わせを考慮することによって、運転者の不注意状態を精度よく判定する運転者状態判定装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to accurately determine the driver's careless state by considering various combinations such as the driver's line of sight, the driver's operation state, and the environment around the vehicle. It is to provide a determination device.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第1の局面は、視線検出手段および操作状態検出手段の少なくともいずれか1つと、環境識別手段と、不注意状態判定手段とを備える。視線検出手段は、運転者の視線の状態を検出する。操作状態検出手段は、運転者による車両の操作状態を検出する。環境識別手段は、車両周辺の環境を識別する。不注意状態判定手段は、視線検出手段および操作状態検出手段の少なくともいずれか1つにより検出された検出値とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する。それぞれの閾値は、環境識別手段により識別された環境に応じて変わる。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the first aspect includes at least one of a line-of-sight detection unit and an operation state detection unit, an environment identification unit, and an inattentive state determination unit. The line-of-sight detection means detects the state of the driver's line of sight. The operation state detection means detects the operation state of the vehicle by the driver. The environment identification means identifies the environment around the vehicle. The careless state determination means compares the detection value detected by at least one of the line-of-sight detection means and the operation state detection means with each threshold value, and determines the driver's careless state based on the comparison result. To do. Each threshold value changes according to the environment identified by the environment identifying means.
この局面によれば、運転者の不注意状態を精度よく判定することができる。すなわち、運転者の視線の状態および運転者の操作状態は、車両周辺の環境によって変化する。本局面では、車両周辺の環境に応じて運転者の状態判断に用いられる閾値を変える。これにより、精度よく運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect , the driver's careless state can be accurately determined. That is, the state of the driver's line of sight and the operation state of the driver vary depending on the environment around the vehicle. In this aspect , the threshold value used for determining the driver's state is changed according to the environment around the vehicle. Thereby, a driver | operator's state can be determined accurately.
第2の局面では、第1の局面において、視線検出手段は、視線の状態として、運転者の視線停留時間を検出してもよい。 In the second aspect , in the first aspect , the line-of-sight detection means may detect the driver's line-of-sight stop time as the line-of-sight state.
この局面によれば、運転者の視線停留時間を検出することによって、運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect , the state of the driver can be determined by detecting the driver's gaze stop time.
第3の局面では、第1の局面において、操作状態検出手段は、車両の操作状態として、アクセル開度を検出してもよい。 In the third aspect , in the first aspect , the operation state detection means may detect the accelerator opening as the operation state of the vehicle.
この局面によれば、アクセル開度を検出することによって、運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect , the state of the driver can be determined by detecting the accelerator opening.
第4の局面では、第2の局面において、不注意状態判定手段は、視線停留時間が閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定してもよい。 In the fourth aspect , in the second aspect , the carelessness determination unit may determine that the driver is inadvertent when the gaze retention time is equal to or greater than a threshold value.
この局面によれば、予め正常時における運転者の視線停留時間の上限値を閾値として設定し、運転者の視線停留時間がこの閾値以上の場合、運転者は不注意状態であると判定することができる。 According to this aspect , the upper limit value of the driver's line-of-sight stop time in a normal state is set as a threshold value in advance, and when the driver's line-of-sight stop time is equal to or greater than this threshold value, the driver is determined to be careless. Can do.
第5の局面では、第3の局面において、不注意状態判定手段は、アクセル開度の移動平均とアクセル開度との差である修正アクセル開度から算出した該修正アクセル開度の標準偏差が閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定してもよい。 In the fifth aspect , in the third aspect , the carelessness state determining means has a standard deviation of the corrected accelerator opening calculated from the corrected accelerator opening that is a difference between the moving average of the accelerator opening and the accelerator opening. If it is equal to or greater than the threshold value, the driver may be determined to be careless.
この局面によれば、予め正常時における修正アクセル開度の標準偏差の上限値を閾値として設定し、修正アクセル開度の標準偏差がこの閾値以上の場合、運転者は不注意状態であると判定することができる。 According to this aspect , the upper limit value of the standard deviation of the corrected accelerator opening at normal time is set as a threshold value in advance, and if the standard deviation of the corrected accelerator opening is equal to or greater than this threshold value, the driver is determined to be careless. can do.
第6の局面では、第1の局面において、視線検出手段は、視線の状態として、運転者の視線停留時間を検出してもよい。また、操作状態検出手段は、車両の操作状態として、アクセル開度を検出してもよい。そして、不注意状態判定手段は、アクセル開度の移動平均とアクセル開度との差である修正アクセル開度から算出した該修正アクセル開度の標準偏差が閾値以上である場合、または視線停留時間が閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定してもよい。 In a sixth aspect , in the first aspect , the line-of-sight detection means may detect the driver's line-of-sight stop time as the state of the line of sight. The operation state detection means may detect the accelerator opening as the operation state of the vehicle. Then, the carelessness state determining means is configured such that the standard deviation of the corrected accelerator opening calculated from the corrected accelerator opening that is the difference between the moving average of the accelerator opening and the accelerator opening is equal to or greater than a threshold value, or the gaze stop time May be determined that the driver is inadvertent.
この局面によれば、環境によって変化する正常時における視線停留時間の上限値および修正アクセル開度の標準偏差の上限値をそれぞれの閾値として予め設定する。そして、運転者の視線停留時間または修正アクセル開度の標準偏差のいずれか一方でもそれぞれの閾値以上の場合、運転者が不注意状態であると判定することができる。 According to this aspect , the upper limit value of the gaze stop time and the upper limit value of the standard deviation of the corrected accelerator opening are set in advance as the respective threshold values. When either the driver's line-of-sight stop time or the standard deviation of the corrected accelerator opening is equal to or greater than the respective threshold value, it can be determined that the driver is inadvertent.
第7の局面では、第1から第6の局面において、環境識別手段は、車両の先行車の有無を識別してもよい。 In a seventh aspect , in the first to sixth aspects , the environment identifying means may identify the presence or absence of a preceding vehicle of the vehicle.
この局面によれば、先行車の有無に応じて、運転者の状態判定のための閾値を変えることができる。 According to this aspect , the threshold value for determining the driver's state can be changed according to the presence or absence of the preceding vehicle.
第8の局面では、第7の局面において、不注意状態判定手段は、車両の先行車が存在する場合、閾値を先行車が存在しない場合より高くしてもよい。 In an eighth aspect , in the seventh aspect , the careless state determination means may increase the threshold value when there is a preceding vehicle of the vehicle than when there is no preceding vehicle.
この局面によれば、先行車が存在する場合において、より正確に運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect, it is possible to more accurately determine the state of the driver when there is a preceding vehicle.
第9の局面は、視線検出手段と、操作状態検出手段と、不注意状態判定手段とを備えてもよい。視線検出手段は、運転者の視線の状態を検出する。操作状態検出手段は、運転者による車両の操作状態を検出する。不注意状態判定手段は、視線検出手段より検出された検出値および操作状態検出手段により検出された検出値とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する。 The ninth aspect may include line-of-sight detection means, operation state detection means, and carelessness state determination means. The line-of-sight detection means detects the state of the driver's line of sight. The operation state detection means detects the operation state of the vehicle by the driver. The careless state determination means compares the detection value detected by the line-of-sight detection means and the detection value detected by the operation state detection means with each threshold value, and determines the driver's careless state based on the comparison result. To do.
この局面によれば、運転者の視線停留時間とアクセル開度を組み合わせることによって、運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect , the state of the driver can be determined by combining the driver's gaze stop time and the accelerator opening.
第10の局面では、第9の局面において、不注意状態判定手段は、視線検出手段より検出された検出値または操作状態検出手段により検出された検出値の少なくともいずれか一方が、閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定してもよい。 In a tenth aspect , in the ninth aspect , at least one of the detection value detected by the line-of-sight detection unit or the detection value detected by the operation state detection unit is greater than or equal to a threshold value. In this case, it may be determined that the driver is careless.
この局面によれば、正常時における視線停留時間の上限値および修正アクセル開度の標準偏差の上限値をそれぞれの閾値として予め設定する。そして、運転者の視線停留時間または修正アクセル開度の標準偏差のいずれか一方でもそれぞれの閾値以上の場合、運転者が不注意状態であると判定することができる。 According to this aspect , the upper limit value of the line-of-sight stop time and the upper limit value of the standard deviation of the corrected accelerator opening are set in advance as the respective threshold values. When either the driver's line-of-sight stop time or the standard deviation of the corrected accelerator opening is equal to or greater than the respective threshold value, it can be determined that the driver is inadvertent.
第11の局面では、第1から第10の局面において、不注意状態判定手段は、運転者が不注意状態であると判定した場合、運転者を支援する支援手段に対して、運転者への支援を要求してもよい。 In the eleventh aspect , in the first to tenth aspects , the inattentive state determining means determines that the driver is inadvertently instructed to the driver with respect to the support means for assisting the driver. You may request assistance.
この局面によれば、運転者が不注意状態の場合、適切に運転者を支援することができ、事故を未然に防止することができる。 According to this aspect , when the driver is careless, the driver can be supported appropriately and an accident can be prevented.
第12の局面では、第11の局面において、不注意状態判定手段は、支援手段である、プリクラッシュ・セーフティシステムに対して、運転者への注意喚起を要求してもよい。 In the twelfth aspect , in the eleventh aspect , the inattentive state determination means may request the driver to be alerted to the pre-crash safety system that is the support means.
この局面によれば、運転者が不注意状態の場合、運転者に対して注意喚起を行うことができる。 According to this aspect , when the driver is in a careless state, the driver can be alerted.
第13の局面では、第1から第12の局面において、不注意状態判定手段は、運転者が不注意状態であると判定した場合、車両の外界へ通知を行う外界通知手段に対して、外界への注意喚起を要求してもよい。 In a thirteenth aspect , in the first to twelfth aspects , the inattentive state determining unit determines whether the driver is in an inattentive state, the external world notifying unit that notifies the external world of the vehicle, You may request an alert to
この局面によれば、運転者が不注意状態の場合、車両の外界に対して注意喚起を行うことができる。 According to this aspect , when the driver is in a careless state, it is possible to alert the outside of the vehicle.
第14の局面では、第13の局面において、不注意状態判定手段は、外界通知手段である、インフラ協調システムに対して、歩行者や接近車両への注意喚起を要求してもよい。 In a fourteenth aspect , in the thirteenth aspect , the careless state determination means may request the pedestrian or approaching vehicle to be alerted to the infrastructure cooperation system, which is an external notification means.
この局面によれば、運転者が不注意状態の場合、歩行者や周辺車両に対して、注意喚起を行うことができる。 According to this aspect , when the driver is careless, attention can be given to pedestrians and surrounding vehicles.
第15の局面は、運転者の状態を判定する方法である。すなわち、第15の局面は、視線検出ステップおよび操作状態検出ステップの少なくともいずれか1つのステップと、環境識別ステップと、不注意状態判定ステップとを備える。視線検出ステップは、運転者の視線の状態を検出する。操作状態検出ステップは、運転者による車両の操作状態を検出する。環境識別ステップは、車両周辺の環境を識別する。不注意状態判定ステップは、視線検出ステップおよび操作状態検出ステップの少なくともいずれか1つのステップにより検出された検出値とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する。そして、それぞれの閾値は、前記環境識別ステップにより識別された環境に応じて変わる。 The fifteenth aspect is a method for determining the state of the driver. That is, the fifteenth aspect includes at least one of a line-of-sight detection step and an operation state detection step, an environment identification step, and an inattentive state determination step. The line-of-sight detection step detects the state of the driver's line of sight. The operation state detection step detects the operation state of the vehicle by the driver. The environment identification step identifies the environment around the vehicle. The careless state determination step compares the detected value detected by at least one of the line-of-sight detection step and the operation state detection step with each threshold value, and determines the driver's careless state based on the comparison result. judge. And each threshold value changes according to the environment identified by the said environment identification step.
この局面によれば、運転者の不注意状態を精度よく判定する方法を提供することができる。すなわち、運転者の視線の状態および運転者の操作状態は、車両周辺の環境によって変化する。本局面では、車両周辺の環境に応じて運転者の状態判断に用いられる閾値を変える。これにより、精度よく運転者の状態を判定することができる。 According to this aspect , a method for accurately determining the driver's careless state can be provided. That is, the state of the driver's line of sight and the operation state of the driver vary depending on the environment around the vehicle. In this aspect , the threshold value used for determining the driver's state is changed according to the environment around the vehicle. Thereby, a driver | operator's state can be determined accurately.
第16の局面は、運転者の状態を判定する方法である。すなわち、第16の局面は、視線検出ステップと、操作状態検出ステップと、不注意状態判定ステップとを備える。視線検出ステップは、運転者の視線の状態を検出する。操作状態検出ステップは、運転者による車両の操作状態を検出する。不注意状態判定ステップは、視線検出ステップより検出された検出値および操作状態検出ステップにより検出された検出値とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する。 The sixteenth aspect is a method for determining the state of the driver. That is, the sixteenth aspect includes a line-of-sight detection step, an operation state detection step, and an inattention state determination step. The line-of-sight detection step detects the state of the driver's line of sight. The operation state detection step detects the operation state of the vehicle by the driver. The careless state determination step compares the detection value detected in the line-of-sight detection step and the detection value detected in the operation state detection step with each threshold value, and determines the driver's careless state based on the comparison result. To do.
この局面によれば、運転者の視線停留時間とアクセル開度を組み合わせることによって、運転者の状態を判定する方法を提供することができる。 According to this aspect , a method for determining the state of the driver can be provided by combining the driver's gaze stop time and the accelerator opening.
この発明によれば、運転者の不注意状態を精度よく判定することができる。すなわち、運転者の状態の判定基準として、運転者の視線の状態と運転者の操作状態とを組み合わせることによって、精度よく運転者の状態を判定することができる。また、環境を考慮することによって、さらに精度よく運転者の状態を判定することができる。 According to this invention, the driver's careless state can be determined with high accuracy. That is, as a determination criterion for the driver's state, the driver's state can be accurately determined by combining the driver's line of sight and the driver's operation state. Further, by considering the environment, the driver's state can be determined with higher accuracy.
以下、図1から図9を参照して、本発明の実施形態に係る運転者状態判定装置について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る運転者状態判定装置の構成を示すブロック図である。 Hereinafter, a driver state determination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a driver state determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
運転者状態判定装置1は、視線検出手段2と、操作状態検出手段3と、環境識別手段4と、不注意状態判定手段5とを備える。また、運転者状態判定装置1は、支援手段6および外部への注意喚起を行う外界通知手段7に接続される。
The driver state determination device 1 includes a line-of-
視線検出手段2は、運転者の視線の状態を検出する。操作状態検出手段3は、運転者による車両の操作状態を検出する。環境識別手段4は、車両周辺の環境を識別する。不注意状態判定手段5は、視線検出手段2および操作状態検出手段3により検出された検出値とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する。
The line-of-sight detection means 2 detects the state of the driver's line of sight. The operation state detection means 3 detects the operation state of the vehicle by the driver. The environment identification unit 4 identifies the environment around the vehicle. The careless
ここで、それぞれの閾値は、環境識別手段4により識別された環境に応じて変わる。また、支援手段6は、不注意状態判定手段5の要求に応じて、運転者に対して所定の支援を行う。外界通知手段7は、不注意状態判定手段5の要求に応じて、外部に対して注意喚起を行う。以下、各部について詳細に説明する。 Here, each threshold value changes according to the environment identified by the environment identifying means 4. Further, the support means 6 performs predetermined support for the driver in response to a request from the careless state determination means 5. The outside notification means 7 alerts the outside in response to a request from the careless state determination means 5. Hereinafter, each part will be described in detail.
(運転者状態判定装置1の各部の説明)
視線検出手段2は、ドライバカメラ11を含み、運転者の視線の状態を検出する。視線検出手段2は、運転者の視線の状態として、視線停留時間を検出する。ここで視線停留時間とは、運転者が一点を見つめている間の時間である。ドライバカメラ11は、例えば、CCDカメラなどで構成され、運転者の顔を撮影する。視線検出手段2は、撮影された運転者の顔画像から運転者の視線を検出する。運転者の視線が所定時間以上、同一の方向を向いている場合、視線検出手段2は、運転者の視線が停留していると認識し、視線停留時間を算出する。本実施形態では、通常、人間が1秒間に視線を動かすことのできる回数が3回程度であることを考慮して、上記所定時間は、例えば0.35(sec)に設定される。また、本実施形態では、視線検出手段2の精度を考慮して、視線が所定の角度範囲、例えば±2.5°以内の場合に、同一方向を向いている状態とする。視線検出手段2は、検出した視線停留時間を不注意状態判定手段5に出力する。なお、視線検出手段2は、運転者の視線停留時間を検出するものであれば、上記CCDカメラ以外にどのような構成でも構わない。また、ここで示された数値は、本発明を何ら限定するものではない。
(Description of each part of the driver state determination device 1)
The line-of-sight detection means 2 includes a
操作状態検出手段3は、アクセル開度検出器12を含み、運転者の操作状態としてアクセル開度を検出する。アクセル開度検出器12は、アクセル開度を測定する。操作状態検出手段3は、測定されたアクセル開度を不注意状態判定手段5に出力する。
The operation state detection means 3 includes an
環境識別手段4は、レーダー13と、ナビゲーションシステム14とを含む。レーダー13は、例えばミリ波レーダーにより構成され、車両前方の先行車の有無を検出する。また、ナビゲーションシステム14は、車両が走行している位置を検出する。環境識別手段4は、ナビゲーションシステム14による位置情報から、車両がどのような種別の道路を走行中であるかを識別する。環境識別手段4は、先行車の有無および走行中の道路の種別を不注意状態判定手段5に出力する。また、環境識別手段4が出力する情報には、先行車との距離を含んでいてもよい。なお、環境識別手段4は、上記構成に限らず、外界を認識することが可能な構成であれば、どのようなものでも構わない。例えば、レーダー13に替えて(または加えて)、カメラを備えていてもよい。
The environment identification unit 4 includes a
不注意状態判定手段5は、操作状態検出手段3から出力されたアクセル開度の値からアクセル開度の移動平均を所定の窓長で求め、その移動平均とアクセル開度との差である修正アクセル開度を算出する。そして、算出した修正アクセル開度から所定の窓長で修正アクセル開度の標準偏差を計算する。本実施形態では、所定の窓長は、例えば、2秒に設定される。 The carelessness determination means 5 obtains a moving average of the accelerator opening from a value of the accelerator opening output from the operation state detecting means 3 with a predetermined window length, and is a correction that is a difference between the moving average and the accelerator opening. Calculate the accelerator opening. Then, the standard deviation of the corrected accelerator opening is calculated from the calculated corrected accelerator opening with a predetermined window length. In the present embodiment, the predetermined window length is set to 2 seconds, for example.
また、不注意状態判定手段5は、視線検出手段2に対して、視線停留時間を検出するように命令を送信する。不注意状態判定手段5は、視線検出手段2から出力された視線停留時間を取得する。
Further, the careless
次に、不注意状態判定手段5は、算出された視線停留時間が閾値以上である場合、または算出した修正アクセル開度の標準偏差が閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定する。ここで、上記視線停留時間の閾値および修正アクセル開度の標準偏差の閾値は、環境識別手段4によって識別された環境によって変わる。本実施形態では、不注意状態判定手段5は、環境識別手段4から先行車の有無を取得し、先行車が存在する場合と先行車が存在しない場合とで、上記閾値を変える。具体的には、不注意状態判定手段5は、車両の先行車が存在する場合、上記閾値を先行車が存在しない場合より高くする。本実施形態では、高速道路や幹線道路等、直線が多く、比較的長い時間一定の速度で車両が走行するような環境において、不注意状態判定手段5は、先行車の有無によって、上記閾値を変える。そして、不注意状態判定手段5は、運転者が不注意状態であると判定した場合、支援手段6に対して、運転者に支援を行うように要求をする。また、不注意状態判定手段5は、運転者が不注意状態であると判定した場合、支援手段6に替えて(または加えて)、外界通知手段7に対して、車両外部の歩行者や周辺車両に通知を行うように要求をする。不注意状態判定手段5による、不注意状態判定方法の詳細については、後述する。
Next, the carelessness state determination means 5 indicates that the driver is careless when the calculated gaze stop time is equal to or greater than the threshold value or when the standard deviation of the calculated corrected accelerator opening is equal to or greater than the threshold value. Is determined. Here, the threshold of the line-of-sight stop time and the threshold of the standard deviation of the corrected accelerator opening vary depending on the environment identified by the environment identifying unit 4. In the present embodiment, the careless
支援手段6は、不注意状態判定手段5の要求に応じて、運転者に対して支援を行う。本実施形態では、支援手段6である、プリクラッシュ・セーフティシステムが、運転者への支援を行う。プリクラッシュ・セーフティシステムは車両が衝突する前に運転者に対して警告、注意喚起、情報提供、自動ブレーキ制御、自動操舵制御等を行うことにより、衝突の防止または衝突した場合の衝撃の低減を行うシステムである。本実施形態では、運転者が不注意状態の場合、プリクラッシュ・セーフティシステムは運転者に対して情報提供を行う。本実施形態では、不注意状態判定手段5が、運転者は不注意状態であると判定した場合、プリクラッシュ・セーフティシステムによる運転者への情報提供が、不注意状態でないと判定した場合に比べて、早く行われる。すなわち、運転者が正常な状態である場合は、先行車との距離がある距離のときは運転者に対して情報提供が行われないのに対して、運転者が不注意状態である場合は、その距離でも運転者に対して情報提供が行われる。なお、支援手段6は、プリクラッシュ・セーフティシステムに限られず、運転者への支援が行われるものであれば、どのようなものでもよい。 The support means 6 provides support to the driver in response to a request from the careless state determination means 5. In this embodiment, the pre-crash safety system, which is the support means 6, provides support to the driver. The pre-crash safety system prevents collisions or reduces impacts in the event of a collision by performing warnings, warnings, information provision, automatic brake control, automatic steering control, etc. to the driver before the vehicle collides. It is a system to do. In the present embodiment, when the driver is careless, the pre-crash safety system provides information to the driver. In the present embodiment, when the carelessness determination means 5 determines that the driver is inadvertent, the information provided to the driver by the pre-crash safety system is determined not to be inadvertent. To be done early. In other words, when the driver is in a normal state, information is not provided to the driver when the distance to the preceding vehicle is a certain distance, whereas when the driver is careless Information is provided to the driver even at that distance. The support means 6 is not limited to the pre-crash / safety system, and any support means 6 may be used as long as it provides support to the driver.
外界通知手段7は、不注意状態判定手段5の要求に応じて、外界に対して通知を行う。本実施形態では、外界通知手段7である、インフラ協調システムが、外界の歩行者や周辺車両に対して通知を行う。インフラ協調システムは、信号や標識等、道路周辺に設置された情報通信装置や周辺車両に搭載された情報通信装置と自車両とが通信を行うことによって、歩行者や周辺車両に対して情報提供や注意喚起等を行うシステムである。本実施形態では、運転者が不注意状態の場合、インフラ協調システムは歩行者や周辺車両に対して注意喚起を行う。なお、外界通知手段7は、インフラ協調システムに限られず、注意喚起を行う方法として、例えばクラクションにより外界に対して注意喚起を行ってもよい。 The outside notification means 7 notifies the outside world in response to a request from the careless state determination means 5. In this embodiment, the infrastructure cooperation system which is the external notification means 7 notifies an external pedestrian and surrounding vehicles. The infrastructure cooperation system provides information to pedestrians and surrounding vehicles through communication between the information communication device installed in the vicinity of the road, such as signals and signs, and the information communication device mounted on the surrounding vehicle and the host vehicle. It is a system that performs alerts and alerts. In the present embodiment, when the driver is inadvertent, the infrastructure cooperation system alerts pedestrians and surrounding vehicles. In addition, the external world notification means 7 is not restricted to an infrastructure cooperation system, As an alerting method, you may alert an external world by horn, for example.
以上が本実施形態に係る運転者状態判定装置1の各部の説明である。次に、図2から図4を参照して、不注意状態判定手段5が行う運転者の不注意状態の判定方法について詳細に説明する。 The above is description of each part of the driver | operator state determination apparatus 1 which concerns on this embodiment. Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 4, a method for determining the driver's careless state performed by the careless state determination means 5 will be described in detail.
(不注意状態判定方法の説明)
図2は、本実施形態に係る運転者状態判定装置1による運転者の状態判定の流れを示すフローチャートである。図2に示すフローチャートによる処理は、不注意状態判定手段5によって制御される。図2に示す処理は、例えば、車両のイグクッションがONの間、あるいは、車両が走行している間、繰り返し実行される。以下、図2に示すフローチャートの説明をする。
(Explanation of carelessness judgment method)
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of driver state determination by the driver state determination device 1 according to the present embodiment. The processing according to the flowchart shown in FIG. 2 is controlled by the careless
まず、ステップS101において、不注意状態判定手段5は、操作状態検出手段3から出力されたアクセル開度の移動平均を計算する。不注意状態判定手段5は、操作状態検出手段3から出力されたアクセル開度(検出値)を、メモリ上に記憶している。不注意状態判定手段5は、メモリ上に記憶したアクセル開度の移動平均を所定の窓長で計算する。不注意状態判定手段5は、各窓長区間におけるアクセル開度の平均をメモリ上に記憶する。次に、不注意状態判定手段5は、ステップS102に処理を進める。
First, in step S <b> 101, the careless
ステップS102において、不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度を計算する。修正アクセル開度は、各窓長区間におけるアクセル開度の検出値とステップS101で算出したアクセル開度の移動平均との差である。次に、不注意状態判定手段5は、ステップS103に処理を進める。 In step S102, the careless state determination means 5 calculates the corrected accelerator opening. The corrected accelerator opening is the difference between the detected value of the accelerator opening in each window length section and the moving average of the accelerator opening calculated in step S101. Next, the careless state determination means 5 advances the process to step S103.
ステップS103において、不注意状態判定手段5は、ステップS102で算出した修正アクセル開度から当該修正アクセル開度の標準偏差を所定の窓長で計算する。所定の窓長は、ステップS101における窓長と同じ値であってもよい。このようにして算出された修正アクセル開度の標準偏差は、アクセル開度の変化のばらつきを示す。ある時間内におけるアクセル開度の変化のばらつきは、運転者が正常な状態である場合よりも不注意状態である場合の方が、大きくなる。従って、このようにして求められた修正アクセル開度の標準偏差を正常な状態における修正アクセル開度の標準偏差と比較することで、運転者が正常な状態か、不注意状態かを判定することができる。修正アクセル開度の標準偏差の算出方法について、図3を参照して説明する。 In step S103, the careless state determination means 5 calculates the standard deviation of the corrected accelerator opening with a predetermined window length from the corrected accelerator opening calculated in step S102. The predetermined window length may be the same value as the window length in step S101. The standard deviation of the corrected accelerator opening calculated in this way indicates the variation in the change in the accelerator opening. The variation in the change in the accelerator opening within a certain time is larger when the driver is careless than when the driver is normal. Therefore, by comparing the standard deviation of the corrected accelerator opening thus obtained with the standard deviation of the corrected accelerator opening in the normal state, it is determined whether the driver is in a normal state or inadvertent state. Can do. A method of calculating the standard deviation of the corrected accelerator opening will be described with reference to FIG.
図3は、検出されたアクセル開度から修正アクセル開度の標準偏差を求める方法を示す図である。図3(a)は、操作状態検出手段3が検出したアクセル開度(検出値)を示す。縦軸は、アクセル開度(%)を示し、横軸は時間を示す。
FIG. 3 is a diagram showing a method for obtaining the standard deviation of the corrected accelerator opening from the detected accelerator opening. FIG. 3A shows the accelerator opening (detected value) detected by the operation
次に、この検出されたアクセル開度の移動平均を所定の窓長で算出する(図3(b)参照)。ここでは、所定の窓長は2秒とする。図3(b)は、算出されたアクセル開度の移動平均を示した図である。 Next, the moving average of the detected accelerator opening is calculated with a predetermined window length (see FIG. 3B). Here, the predetermined window length is 2 seconds. FIG.3 (b) is the figure which showed the moving average of the calculated accelerator opening.
次に、修正アクセル開度を算出する(図3(c)参照)。修正アクセル開度は、アクセル開度の検出値からアクセル開度の移動平均を引くことによって、求められる。修正アクセル開度は、アクセル開度のばらつきのみを表す。図3(c)は、算出された修正アクセル開度を示した図である。 Next, the corrected accelerator opening is calculated (see FIG. 3C). The corrected accelerator opening is obtained by subtracting the moving average of the accelerator opening from the detected value of the accelerator opening. The corrected accelerator opening represents only the variation in the accelerator opening. FIG. 3C is a diagram showing the calculated corrected accelerator opening.
そして、算出された修正アクセル開度から、修正アクセル開度の標準偏差を所定の窓長で算出する(図3(d)参照)。図3(d)は、算出された修正アクセル開度の標準偏差を示した図である。このようにして算出された修正アクセル開度の標準偏差は、ある時間内におけるアクセル開度の変化のばらつきを示す。このアクセル開度の変化のばらつきは、運転者が不注意状態である場合、大きくなる。 Then, the standard deviation of the corrected accelerator opening is calculated from the calculated corrected accelerator opening with a predetermined window length (see FIG. 3D). FIG. 3D is a diagram showing the standard deviation of the calculated corrected accelerator opening. The standard deviation of the corrected accelerator opening calculated in this way indicates the variation in the change in the accelerator opening within a certain time. The variation in the change in the accelerator opening increases when the driver is careless.
図2に戻り、不注意状態判定手段5は、上記ステップS101からS103の処理と並行して、ステップS104の処理を行う。
Returning to FIG. 2, the careless
ステップS104において、不注意状態判定手段5は、視線停留時間を計算するように視線検出手段2に対して命令を行う。視線検出手段2は、検出した視線の方向および検出した時刻をメモリ上に記憶している。視線検出手段2は、検出した視線の方向および検出時刻(検出値)から視線停留時間を算出する。すなわち、視線検出手段2は、視線の方向の差分を算出し、その差分が所定角度内(本実施形態では、±2.5°)に収まっている時間が所定時間(本実施形態では、0.35sec)を超えた場合、視線は停留していると判断する。この視線方向の差分が所定角度内に収まっている時間は、視線停留時間である。視線検出手段2は、算出した視線停留時間を不注意状態判定手段5に出力する。
In step S104, the carelessness
次に、不注意状態判定手段5は、ステップS105に処理を進める。 Next, the careless state determination means 5 advances the process to step S105.
ステップS105において、不注意状態判定手段5は、追従走行か単独走行かを判定する。不注意状態判定手段5は、環境識別手段4から出力された先行車の有無もしくは先行車との距離、および走行している道路の種別から追従走行か単独走行かを判定する。不注意状態判定手段5は、道路の種別が高速道路や幹線道路等の場合において、先行車が存在するとき、追従走行と判定する。または、不注意状態判定手段5は、先行車との距離が所定距離以内の場合に、追従走行と判定してもよい。不注意状態判定手段5は、自車両が追従走行の場合、ステップS106に処理を進める。一方、不注意状態判定手段5は、自車両が単独走行の場合、ステップS107に処理を進める。なお、追従走行か単独走行かの判定において、自車両の速度を考慮して、上記所定距離が定められてもよい。すなわち、自車両の速度が比較的速い場合は、先行車との距離が長いときでも、追従走行と判定してもよい。
In step S <b> 105, the careless
ステップS106において、不注意状態判定手段5は、運転者は正常な状態か、あるいは、不注意状態かを判定する。ステップS106において、自車両は追従走行であるため、閾値A1およびA2は、追従走行時における値に設定される。不注意状態判定手段5は、予め定められた修正アクセル開度の標準偏差の閾値A1と上述したステップS103で算出された修正アクセル開度の標準偏差とを比較する。また、予め定められた視線停留時間の閾値A2と上述したステップS104で算出された視線停留時間とを比較する。不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度の標準偏差がA1以上の場合、または、視線停留時間がA2以上の場合、運転者は不注意状態であると判定する。不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度の標準偏差および視線停留時間のいずれもがそれぞれの閾値未満である場合、運転者は正常な状態であると判定する。不注意状態判定手段5は、運転者が不注意状態であると判定した場合、ステップS108に処理を進める。不注意状態判定手段5は、運転者が正常な状態であると判定した場合、処理をステップS101およびステップS104に戻す。
In step S106, the careless state determination means 5 determines whether the driver is in a normal state or inadvertent state. In step S106, since the host vehicle is following traveling, the thresholds A1 and A2 are set to values at the time of following traveling. The carelessness determination means 5 compares a predetermined standard deviation threshold A1 of the corrected accelerator opening with the standard deviation of the corrected accelerator opening calculated in step S103 described above. Further, a predetermined line-of-sight stop time threshold A2 is compared with the line-of-sight stop time calculated in step S104 described above. The carelessness determination means 5 determines that the driver is inadvertent when the standard deviation of the corrected accelerator opening is A1 or more, or when the gaze stop time is A2 or more. The careless state determination means 5 determines that the driver is in a normal state when both the standard deviation of the corrected accelerator opening and the line-of-sight stop time are less than the respective threshold values. If it is determined that the driver is in a careless state, the carelessness
ステップS107において、不注意状態判定手段5は、運転者は正常な状態か、あるいは、不注意状態かを判定する。ステップS107において、自車両は単独走行であるため、閾値B1およびB2は、単独走行時における値に設定される。閾値B1およびB2は、ステップS106における閾値A1およびA2とはそれぞれ異なる値に設定される。閾値A1、A2、B1およびB2の算出方法については、後述する。不注意状態判定手段5は、予め定められた修正アクセル開度の標準偏差の閾値B1と上述したステップS103で算出された修正アクセル開度の標準偏差とを比較する。また、予め定められた視線停留時間の閾値B2と上述したステップS104で算出された視線停留時間とを比較する。不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度の標準偏差がB1以上の場合、または、視線停留時間がB2以上の場合、運転者は不注意状態であると判定する。不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度の標準偏差および視線停留時間のいずれもがそれぞれの閾値未満である場合、運転者は正常な状態であると判定する。ステップS106と同様、不注意状態判定手段5は、運転者が不注意状態であると判定した場合、ステップS108に処理を進める。不注意状態判定手段5は、運転者が正常な状態であると判定した場合、処理をステップS101およびステップS104に戻す。 In step S107, the careless state determination means 5 determines whether the driver is in a normal state or inadvertent state. In step S107, since the host vehicle is traveling independently, the threshold values B1 and B2 are set to values at the time of traveling independently. The threshold values B1 and B2 are set to values different from the threshold values A1 and A2 in step S106. A method for calculating the threshold values A1, A2, B1, and B2 will be described later. The carelessness determination means 5 compares the standard deviation threshold B1 of the corrected accelerator opening determined in advance with the standard deviation of the corrected accelerator opening calculated in step S103 described above. Further, the predetermined eye-gaze stop time threshold B2 is compared with the eye-gaze stop time calculated in step S104 described above. The carelessness determination means 5 determines that the driver is inadvertent when the standard deviation of the corrected accelerator opening is B1 or more, or when the line-of-sight stop time is B2 or more. The careless state determination means 5 determines that the driver is in a normal state when both the standard deviation of the corrected accelerator opening and the line-of-sight stop time are less than the respective threshold values. Similarly to step S106, the carelessness state determination means 5 advances the process to step S108 when it is determined that the driver is inadvertently. If the carelessness determination means 5 determines that the driver is in a normal state, the process returns to step S101 and step S104.
ステップS108において、不注意状態判定手段5は、支援手段6または/および外界通知手段7に対して、運転者への支援または/および外界への通知を行うように、命令を送信する。命令を受信した支援手段6または/および外界通知手段7は、上述したそれぞれの動作を行う。
In step S108, the carelessness
以上示したように、不注意状態判定手段5は、操作状態検出手段3により検出された検出値から修正アクセル開度の標準偏差を算出し(ステップS101からステップS103)、また、視線検出手段2により算出された視線停留時間を取得する(ステップS104)。そして、不注意状態判定手段5は、修正アクセル開度の標準偏差および視線停留時間とそれぞれの閾値とを比較し、その比較結果に基づいて、運転者の不注意状態を判定する。それぞれの閾値は、自車両が追従走行であるか、あるいは、単独走行であるかによって、変わる(ステップS106およびステップS107)。 As described above, the carelessness state determination means 5 calculates the standard deviation of the corrected accelerator opening from the detection value detected by the operation state detection means 3 (from step S101 to step S103), and the line-of-sight detection means 2 The gaze stop time calculated by the above is acquired (step S104). The careless state determination means 5 compares the standard deviation of the corrected accelerator opening and the line-of-sight stop time with the respective threshold values, and determines the driver's careless state based on the comparison result. Each threshold value varies depending on whether the host vehicle is following traveling or traveling independently (steps S106 and S107).
次に、上記ステップS106およびステップS107において運転者不注意状態の判定のために比較された閾値(A1、A2およびB1、B2)の算出方法について、図4および図5を参照して、説明する。 Next, a method of calculating the threshold values (A1, A2, and B1, B2) compared for determining the driver inattention state in steps S106 and S107 will be described with reference to FIG. 4 and FIG. .
図4は、運転者にサブタスクを与えていない通常状態とサブタスクを与えた不注意状態における前方への視線停留時間の頻度および累積頻度分布を示す図である。ここでサブタスクとは、運転操作以外のタスクであり、運転者に運転中に与えられたタスクである。図4において、横軸は視線停留時間を表し、縦軸はある時間内の視線停留時間の頻度および累積頻度を表す。図4は、ある時間内の運転者の視線停留時間を検出し、各視線停留時間が、その時間内においてどのくらいの割合であるかを表している。図4(a)は、単独走行時において、通常状態(上図)と不注意状態(下図)の視線停留時間の頻度および累積頻度を示す。図4(a)から明らかなように、通常状態では、運転者の視線停留時間は、2秒を上回ることはない。一方、不注意状態では、運転者の視線停留時間は、2秒を上回る場合が多くなっている。図4(a)の上図と下図を比較すると明らかなように、不注意状態では、運転者の視線停留時間が通常状態と比較して、長くなっている。また、そのばらつきも大きくなっている。このように、通常状態と不注意状態とでは、視線停留時間が異なり、視線停留時間を検出することで運転者が通常状態か不注意状態かを推定することができる。 FIG. 4 is a diagram showing the frequency and cumulative frequency distribution of the forward gaze stop time in the normal state where the subtask is not given to the driver and the careless state where the subtask is given. Here, the subtask is a task other than the driving operation, and is a task given to the driver during driving. In FIG. 4, the horizontal axis represents the gaze stop time, and the vertical axis represents the frequency and cumulative frequency of the gaze stop time within a certain time. FIG. 4 shows the gaze stop time of the driver within a certain time, and shows how much each gaze stop time is within that time. FIG. 4 (a) shows the frequency and cumulative frequency of the line-of-sight stop time in the normal state (upper figure) and the careless state (lower figure) during independent traveling. As apparent from FIG. 4A, in the normal state, the driver's gaze stop time does not exceed 2 seconds. On the other hand, in the careless state, the driver's gaze stop time often exceeds 2 seconds. As is apparent from a comparison between the upper diagram and the lower diagram in FIG. 4A, in the careless state, the driver's gaze stop time is longer than that in the normal state. Moreover, the variation is also large. As described above, the gaze stop time is different between the normal state and the careless state, and it is possible to estimate whether the driver is in the normal state or the careless state by detecting the gaze stop time.
一方、図4(b)は、追従走行時おいて、通常状態(上図)と不注意状態(下図)の視線停留時間の頻度および累積頻度を示す。図4(a)と図4(b)の上図を比較すると明らかなように、運転者が通常状態の場合において、追従走行時の方が単独走行時よりも、視線停留時間が長くなる傾向があり、そのばらつきも大きくなる傾向がある。このように、追従走行時と単独走行時とでは、運転者が通常状態の場合においても視線停留時間が長くなる。さらに、図4(b)に示されるように、追従走行時でも、通常状態(上図)と不注意状態(下図)とを比較すると、不注意状態の方が通常状態と比較して視線停留時間が長くなっており、そのばらつきも大きくなっている。従って、追従走行時においても、通常状態と不注意状態とでは、視線停留時間が異なり、視線停留時間を検出することで運転者が通常状態か不注意状態かを推定することができる。 On the other hand, FIG. 4B shows the frequency and cumulative frequency of the line-of-sight stop time in the normal state (upper figure) and the careless state (lower figure) during the follow-up running. 4A and 4B, when the driver is in a normal state, the line-of-sight stop time tends to be longer during follow-up driving than during independent driving. There is a tendency that the variation becomes large. As described above, the line-of-sight stop time becomes longer during follow-up traveling and during independent traveling even when the driver is in a normal state. Furthermore, as shown in FIG. 4 (b), even during follow-up, when the normal state (upper figure) is compared with the careless state (lower figure), the careless state is more stationary than the normal state. The time is getting longer and the variation is getting bigger. Accordingly, even during follow-up traveling, the line-of-sight stop time differs between the normal state and the careless state, and it is possible to estimate whether the driver is in the normal state or the careless state by detecting the line-of-sight stop time.
本実施形態においては、通常状態か不注意状態かを判定するための閾値として、通常状態における累積頻度が所定の値に達したときの視線停留時間を設定する。例えば、通常状態における累積頻度が90%や95%になるときの視線停留時間を、上記不注意状態を判定するための閾値として設定されてもよい。本実施形態においては、通常状態における累積頻度が95%となる視線停留時間を視線停留時間の閾値として設定する。従って、図4(a)および図4(b)から閾値を求めると、単独走行時における閾値は1.5秒、追従走行時における閾値は3.0秒となる。このようにして求められた閾値は、図2のステップS106およびステップS107における閾値A2およびB2に設定され、運転者が通常状態か不注意状態かを判定するために用いられる。なお、上記示された数値(累積頻度、累積頻度による閾値)は、これら数値に限定されない。また、走行環境や天候、時間帯等によって変更されてもよい。 In the present embodiment, the line-of-sight retention time when the cumulative frequency in the normal state reaches a predetermined value is set as a threshold for determining whether the state is the normal state or the careless state. For example, the line-of-sight stop time when the cumulative frequency in the normal state becomes 90% or 95% may be set as a threshold for determining the careless state. In the present embodiment, the line-of-sight stop time at which the cumulative frequency in the normal state is 95% is set as the threshold of the line-of-sight stop time. Therefore, when the threshold value is obtained from FIG. 4A and FIG. 4B, the threshold value when traveling alone is 1.5 seconds, and the threshold value when following traveling is 3.0 seconds. The threshold values obtained in this way are set to the threshold values A2 and B2 in step S106 and step S107 in FIG. 2, and are used to determine whether the driver is in a normal state or inadvertent state. Note that the numerical values shown above (cumulative frequency, threshold value based on cumulative frequency) are not limited to these numerical values. Further, it may be changed depending on the traveling environment, weather, time zone, and the like.
次に、修正アクセル開度の標準偏差の閾値を求める方法について説明する。修正アクセル開度の標準偏差の閾値を算出する方法についても、視線停留時間の場合と同様である。図5は、運転者にサブタスクを与えていない通常状態とサブタスクを与えた不注意状態における修正アクセル開度の標準偏差の頻度および累積頻度分布を示す図である。図5において、横軸は修正アクセル開度の標準偏差を表し、縦軸はある時間内における修正アクセル開度の標準偏差の頻度および累積頻度を表す。図5は、ある時間内の修正アクセル開度の標準偏差を算出し、各標準偏差の値が、その時間内においてどのくらいの割合であるかを表している。図5(a)は、単独走行時において、通常状態(上図)と不注意状態(下図)の修正アクセル開度の標準偏差の頻度および累積頻度を示す。図5(a)から明らかなように、運転者が通常状態と不注意状態とでは、修正アクセル開度の標準偏差の分布が異なる。不注意状態では、通常状態よりも上記標準偏差の値が、広がった分布になっている。従って、単独走行時において、上記標準偏差の値を検出することで運転者が通常状態か不注意状態かを推定することができる。 Next, a method for obtaining the standard deviation threshold value of the corrected accelerator opening will be described. The method for calculating the threshold value of the standard deviation of the corrected accelerator opening is the same as in the case of the gaze stop time. FIG. 5 is a diagram showing the standard deviation frequency and cumulative frequency distribution of the corrected accelerator opening in a normal state where no subtask is given to the driver and an inattentive state where a subtask is given. In FIG. 5, the horizontal axis represents the standard deviation of the corrected accelerator opening, and the vertical axis represents the frequency and cumulative frequency of the standard deviation of the corrected accelerator opening within a certain time. FIG. 5 shows the standard deviation of the corrected accelerator opening within a certain time, and shows how much the value of each standard deviation is within that time. FIG. 5A shows the frequency and cumulative frequency of the standard deviation of the corrected accelerator opening in the normal state (upper diagram) and inadvertent state (lower diagram) during independent traveling. As apparent from FIG. 5 (a), the standard deviation distribution of the corrected accelerator opening is different between the normal state and the careless state of the driver. In the careless state, the value of the standard deviation has a wider distribution than in the normal state. Therefore, it is possible to estimate whether the driver is in a normal state or inadvertent state by detecting the value of the standard deviation when traveling alone.
また、図5(b)は、追従走行時において、通常状態(上図)と不注意状態(下図)の修正アクセル開度の標準偏差の頻度および累積頻度を示す。追従走行時においても、図5(b)の上図と下図を比較すると明らかなように、運転者が通常状態の場合と不注意状態の場合とでは、上記標準偏差の値が異なる。従って、追従走行時においても、上記標準偏差の値を検出することで運転者が通常状態か不注意状態かを推定することができる。また、図5(a)と図5(b)の上図を比較すると明らかなように、運転者が通常状態の場合において、追従走行時の方が単独走行時よりも、修正アクセル開度の標準偏差が小さくなる傾向にある。 FIG. 5B shows the standard deviation frequency and cumulative frequency of the corrected accelerator opening in the normal state (upper diagram) and the careless state (lower diagram) during the follow-up running. Even during follow-up traveling, as is apparent from a comparison between the upper diagram and the lower diagram in FIG. 5B, the value of the standard deviation differs depending on whether the driver is in a normal state or inadvertent. Accordingly, it is possible to estimate whether the driver is in a normal state or inadvertent state by detecting the value of the standard deviation even during follow-up traveling. Further, as is apparent from a comparison between the upper diagrams of FIG. 5A and FIG. 5B, when the driver is in a normal state, the corrected accelerator opening degree is greater in the follow-up traveling than in the independent traveling. Standard deviation tends to be small.
本実施形態においては、視線停留時間の閾値と同様、通常状態における累積頻度が95%となる修正アクセル開度の標準偏差の値を、上記標準偏差の閾値として設定する。従って、図5(a)および図5(b)に示されるように、上記標準偏差の閾値は、単独走行時は6.5、追従走行時は5.5に設定される。このようにして求められた閾値は、図2のステップS106およびステップS107における閾値A1およびB1に設定され、運転者が通常状態か不注意状態かを判定するために用いられる。なお、上述と同様、ここで示された閾値は、これら値に限定されない。 In the present embodiment, the standard deviation value of the corrected accelerator opening at which the cumulative frequency in the normal state is 95% is set as the standard deviation threshold value, similarly to the threshold value for the gaze stop time. Therefore, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the standard deviation threshold is set to 6.5 for independent traveling and 5.5 for follow-up traveling. The threshold values obtained in this way are set as the threshold values A1 and B1 in step S106 and step S107 in FIG. 2, and are used to determine whether the driver is in a normal state or inadvertent state. As described above, the threshold value shown here is not limited to these values.
以上のようにして、視線停留時間の閾値および修正アクセル開度の標準偏差の閾値を求めることができる。そして、本実施形態に係る運転者状態判定装置1は、求められた閾値と、検出された視線停留時間および修正アクセル開度の標準偏差とを比較することによって、運転者が正常状態か、または不注意状態かを判定することができる。 As described above, the threshold for the line-of-sight stop time and the threshold for the standard deviation of the corrected accelerator opening can be obtained. And the driver | operator state determination apparatus 1 which concerns on this embodiment is a driver | operator is in a normal state by comparing the calculated | required threshold value with the standard deviation of the detected gaze stop time and correction accelerator opening, or It can be determined whether it is careless.
次に、運転者が不注意状態である場合の支援の方法について説明する。図6は、サブタスクを与えていない通常状態とサブタスクを与えた不注意状態において、先行車の減速に対する反応時間を示す図である。図6における線分の両端は、上記反応時間の最大値と最小値の時間を示し、線分の中心の点は、その平均値を示す。図6に示されるように、不注意状態では、先行車の減速に気付くのが遅れ、先行車の減速に対する反応が遅れる。従って、運転者が不注意状態の場合、通常状態よりも早く支援が行われることが好ましい。 Next, a method for assisting when the driver is careless will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a reaction time for the deceleration of the preceding vehicle in a normal state where no subtask is given and an inattentive state where a subtask is given. Both ends of the line segment in FIG. 6 indicate the maximum and minimum time of the reaction time, and the center point of the line segment indicates the average value. As shown in FIG. 6, in the careless state, it is delayed to notice the deceleration of the preceding vehicle, and the response to the deceleration of the preceding vehicle is delayed. Therefore, when the driver is inadvertent, it is preferable that assistance is performed earlier than in the normal state.
また、図7は、サブタスクを与えていない通常状態とサブタスクを与えた不注意状態において、運転者から進行方向に対して30度の位置にある物体の見落とし率を示す図である。図7における線分の両端は、上記見落とし率の最大値と最小値を示し、線分の中心の点は、その平均値を示す。図7に示されるように、不注意状態では周辺への見落としが増加する。従って、運転者が不注意状態の場合、車両周辺への注意喚起が行われることが好ましい。 FIG. 7 is a diagram showing an oversight rate of an object located 30 degrees from the driver in the traveling direction in a normal state where no subtask is given and an inattentive state where a subtask is given. Both ends of the line segment in FIG. 7 indicate the maximum value and minimum value of the oversight rate, and the center point of the line segment indicates the average value. As shown in FIG. 7, in the careless state, oversight to the periphery increases. Therefore, when the driver is inadvertent, it is preferable to alert the vicinity of the vehicle.
本実施形態では、運転者状態判定装置1が運転者は不注意状態であると判定した場合、上述したようにプリクラッシュ・セーフティシステムにより、運転者への情報提供または/およびインフラ協調システムにより歩行者および周辺車両への注意喚起が行われる。 In the present embodiment, when the driver state determination device 1 determines that the driver is inadvertent, the pre-crash safety system as described above provides information to the driver or / and walks by the infrastructure cooperation system. Alerts to the passengers and surrounding vehicles.
図8は、運転者が不注意状態であると判定された場合、プリクラッシュ・セーフティシステムにより、運転者への情報提供が通常よりも早く行われることを示す図である。図8に示されるように、運転者状態判定装置1が運転者は通常状態であると判定した場合、自車両20が他車両21の後方のある距離に接近したとき、プリクラッシュ・セーフティシステムは、運転者に対して情報提供を行う。これに対して、運転者状態判定装置1が運転者は不注意状態と判定した場合、プリクラッシュ・セーフティシステムは、通常状態である場合よりも早く運転者に対して情報提供を行う。
FIG. 8 is a diagram showing that information is provided to the driver earlier than usual by the pre-crash safety system when it is determined that the driver is careless. As shown in FIG. 8, when the driver state determination device 1 determines that the driver is in the normal state, when the
また、図9は、運転者が不注意状態であると判定された場合、インフラ協調システムにより、外界への注意喚起が行われることを示す図である。図9に示されるように、運転者状態判定装置1が運転者は不注意状態と判定した場合、インフラ協調システムは、他車両21や歩行者22に対して、注意喚起を行う。注意喚起は、他車両21に搭載された通知手段、道路周辺に設置された通知手段、歩行者が所持する通知手段等により、他車両21や歩行者22に対して、行われる。
Further, FIG. 9 is a diagram illustrating that alerting to the outside world is performed by the infrastructure cooperation system when it is determined that the driver is in a careless state. As shown in FIG. 9, when the driver state determination device 1 determines that the driver is inadvertent, the infrastructure cooperation system alerts the
以上、述べられたように、本実施形態に係る運転者状態判定装置1は、運転者の不注意状態を判定し、不注意状態と判定した場合は、運転者および/または車両周辺の歩行者や他車両に対して支援を行う。 As described above, the driver state determination device 1 according to the present embodiment determines the driver's careless state, and if the driver state is determined to be careless, the driver and / or the pedestrians around the vehicle. And support for other vehicles.
なお、本実施形態では、視線停留時間または修正アクセル開度の標準偏差の少なくともいずれか一方が閾値以上の場合に、運転者は不注意状態であると判定したが、これらのいずれもが閾値以上の場合に、運転者は不注意状態であると判定してもよい。 In this embodiment, the driver is determined to be careless when at least one of the line-of-sight stop time or the standard deviation of the corrected accelerator opening is equal to or greater than the threshold. In this case, the driver may determine that he / she is careless.
また、本実施形態では、視線の状態として、視線停留時間を検出することによって運転者の状態を判定したが、他の実施形態では、視線の状態として、視線の方向を用いて判定してもよい。視線方向のパターンを通常状態と不注意状態とで比較することによって、運転者の状態を判定してもよい。また、視線の状態として、特定の視線の方向と視線停留時間の組み合わせを用いて、運転者の状態を判定してもよい。すなわち、例えば、運転者が一定時間内にバックミラーやサイドミラーを見る頻度とその時間を視線の状態として検出し、これらの値と閾値とを比較することにより、運転者の不注意状態を判定してもよい。さらに、周辺の状況と特定の視線の方向や時間を組み合わせて、運転者の状態を判定してもよい。すなわち、環境識別手段4により接近車両を検出し、視線の方向がその検出した車両の方向を向いたか否か、またその時間を検出し、これらから運転者の状態を判定してもよい。 In the present embodiment, the driver's state is determined by detecting the gaze stop time as the gaze state. However, in other embodiments, the gaze state may be determined using the gaze direction. Good. The driver's state may be determined by comparing the line-of-sight direction pattern between the normal state and the careless state. Alternatively, the driver's state may be determined using a combination of a specific line-of-sight direction and a line-of-sight stop time as the line-of-sight state. That is, for example, the frequency of the driver looking at the rearview mirror or side mirror within a certain time and the time is detected as the line of sight, and the driver's careless state is determined by comparing these values with a threshold value. May be. Furthermore, a driver | operator's state may be determined combining the surrounding situation and the direction and time of a specific gaze. That is, the approaching vehicle may be detected by the environment identification unit 4, and whether or not the direction of the line of sight is directed to the detected vehicle and the time thereof may be detected, and the driver's state may be determined from these.
また、本実施形態では、操作状態としてアクセル開度を検出し、その変化のばらつきにより不注意状態を判定したが、他の実施形態では、アクセル開度に加えて(または替えて)、操舵角等を考慮してもよい。例えば、運転者が車線に沿ってハンドル操舵を行っているか否かをカメラ等を用いて検出し、運転者の状態を判定してもよい。また、不注意状態の判定において、方向指示器の操作等が正しく行われているか否かを考慮してもよい。すなわち、運転者がハンドルを操舵した場合、同時に方向指示器を適切に操作しているときは、運転者は正常な運転を行っている可能性が高いと考えられる。従って、この場合は、上記の閾値を高くし、運転者の状態を判定してもよい。 Further, in this embodiment, the accelerator opening is detected as the operation state, and the careless state is determined by the variation in the change. In other embodiments, the steering angle is added (or replaced) in addition to the accelerator opening. Etc. may be considered. For example, the driver's state may be determined by detecting whether or not the driver is steering the steering wheel along the lane using a camera or the like. Further, in determining the careless state, it may be considered whether or not the operation of the direction indicator is correctly performed. That is, when the driver steers the steering wheel, if the driver is operating the direction indicator at the same time, it is highly likely that the driver is driving normally. Therefore, in this case, the above threshold value may be increased to determine the driver's state.
また、本実施形態では、環境状態として高速道路や幹線道路等において先行車の有無を検出したが、他の実施形態では、様々な道路の種別を考慮し、その道路の種別に応じて閾値が設定されてもよい。例えば、山道などカーブの多い道路、市街地における一般道のような信号や交差点の多い道路、および、交通量の多い道路等に応じて、閾値が設定されてもよい。また、時間帯(日中、または夜間等)や天候に応じて閾値が設定されてもよい。また、後行車の有無、隣車線を走行している車両の有無等によって上記閾値が設定されてもよい。 In this embodiment, the presence or absence of a preceding vehicle is detected as an environmental state on a highway, a main road, or the like. However, in other embodiments, a threshold is set according to the type of the road in consideration of various types of roads. It may be set. For example, the threshold value may be set according to a road with many curves such as a mountain road, a signal such as a general road in an urban area, a road with many intersections, a road with a large traffic volume, and the like. Moreover, a threshold value may be set according to a time zone (daytime or nighttime) or the weather. Further, the threshold value may be set according to the presence or absence of a following vehicle, the presence or absence of a vehicle traveling in the adjacent lane, and the like.
以上のように、本発明では、運転者の状態を判定することができ、例えば、車両に搭載される運転者状態判定装置として利用することができる。 As described above, in the present invention, the state of the driver can be determined, and for example, it can be used as a driver state determination device mounted on a vehicle.
1 運転者状態判定装置
2 視線検出手段
3 操作状態検出手段
4 環境識別手段
5 不注意状態判定手段
6 支援手段
7 外界通知手段
11 ドライバカメラ
12 アクセル開度検出器
13 レーダー
14 ナビゲーションシステム
20 自車両
21 他車両
22 歩行者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Driver
Claims (11)
運転者による車両の操作状態としてアクセル開度を検出する操作状態検出手段と、
車両周辺の環境を識別する環境識別手段と、
前記操作状態検出手段により検出された検出値と第1閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する不注意状態判定手段とを備え、
前記第1閾値は、前記環境識別手段により識別された環境に応じて変わり、
前記不注意状態判定手段は、前記アクセル開度の移動平均と前記アクセル開度との差である修正アクセル開度から算出した該修正アクセル開度の標準偏差が前記第1閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定することを特徴とする、運転者状態判定装置。 A device for determining the state of a driver,
An operation state detection means to detect an accelerator opening as the operation state of the vehicle by the OPERATION person,
Environmental identification means for identifying the environment around the vehicle;
Comparing pre SL and more the detection value detected in the operation status detection hand stage and a first threshold value, and a careless state determining means for determining a careless condition of the driver based on the comparison result,
Wherein the first threshold value, Ri river depending on the environment identified by the environment recognition means,
The careless state determination means is configured when the standard deviation of the corrected accelerator opening calculated from the corrected accelerator opening that is the difference between the moving average of the accelerator opening and the accelerator opening is equal to or greater than the first threshold value. the driver is characterized that you determined to be careless state, the driver state determination device.
前記不注意状態判定手段は、更に、前記視線検出手段により検出された検出値と第2閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定し、The careless state determination means further compares the detection value detected by the line-of-sight detection means with a second threshold value, determines a driver's careless state based on the comparison result,
前記第2閾値は、前記環境識別手段により識別された環境に応じて変わることを特徴とする、請求項1に記載の運転者状態判定装置。The driver state determination device according to claim 1, wherein the second threshold value changes according to an environment identified by the environment identification unit.
運転者による車両の操作状態としてアクセル開度を検出する操作状態検出ステップと、
車両周辺の環境を識別する環境識別ステップと、
前記操作状態検出ステップにより検出された検出値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて運転者の不注意状態を判定する不注意状態判定ステップとを備え、
前記閾値は、前記環境識別ステップにより識別された環境に応じて変わり、
前記不注意状態判定ステップでは、前記アクセル開度の移動平均と前記アクセル開度との差である修正アクセル開度から算出した該修正アクセル開度の標準偏差が前記閾値以上である場合に、運転者が不注意状態であると判定することを特徴とする、運転者状態判定方法。 A method for determining the state of a driver,
An operation state detection steps for detecting an accelerator opening as the operation state of the vehicle by the OPERATION person,
An environment identification step for identifying an environment around the vehicle;
Comparing the detection value and the threshold value that is more detected before Symbol operation status detection steps, and a careless state determination step of determining careless condition of the driver based on the comparison result,
Before Ki閾 value Ri river depending on the environment identified by the environment identification step,
In the careless state determination step, when the standard deviation of the corrected accelerator opening calculated from the corrected accelerator opening that is the difference between the moving average of the accelerator opening and the accelerator opening is equal to or greater than the threshold value, the driving is performed. who characterized that you determined to be careless state, the driver state determination method.
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