JPH0512169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、居眠時の様に運転者が覚醒状態にな
いときにこれを検出して運転者に対し警報を与え
る車両用警報装置に関するものである。

〔背景技術〕

従来のこの種の装置においては、運転者の反応
応答性、正確性などが運転開始前に予め試験され
ることにより、あるいは運転者に測定電極が接続
されたり、測定器が装着されたりして運転者の生
体現象が計測されることにより、運転者が覚醒状
態にないことが検出されていた。

しかしながら、この様に運転開始前に予め試験
を行なわなければならず、また運転者に測定電極
を接続したり測定器を装置しなければならないの
で、運転者は直ちに運転を開始できず、このため
装置の使用上不都合であつた。

また、運転者によつては装置の使用を不快に感
ずるという問題もあつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、運転者が簡便に使用でき、
その使用を不快に感ずることのない警報装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明の車両用警
報装置は、操舵角を検出する操舵角検出器と、検
出された操舵角に基づいて予め定めた監視期間毎
に該監視期間内の全操舵量を求める全操舵量演算
回路と、車両の運転開始時から所定時間における
複数の前記全操舵量に基づいて監視基準値を求
め、該所定期間経過後に前記監視基準値と前記全
操舵量とを比較し該全操舵量が該監視基準値を越
えたとき警報信号を発生する比較判定回路と、警
報信号により運転者に対して警報を与える警報器
と、を有することを特徴としている。

また、本発明では、前記比較判定回路は、前記
所定期間における前記全操舵量の平均値及び標準
偏差値に基づいて前記監視基準値を求めることが
できる。

更に、本発明では、前記全操舵量演算回路は、
前記操舵角を時間微分し、時間微分された検出操
舵角の絶対値を時間積分して前記監視期間の前記
全操舵量を求めることができる。

〔作 用〕

本発明の車両用警報装置は、操舵角検出器によ
つて操舵角を検出する。全操舵量演算回路は、検
出された操舵角に基づいて予め定めた監視期間毎
に該監視期間内の全操舵量を求める。比較判定回
路は、車両の運転開始時から所定期間における複
数の全操舵量に基づいて監視基準値を求め、該所
定期間経過後に監視基準値と全操舵量とを比較し
該全操舵量が該監視基準値を越えたとき警報信号
を発生する。警報器は、入力される警報信号によ
り運転者に対して警報を与える。このように、車
両の運転開始時から所定時間における複数の全操
舵量に基づいて監視基準値を求めゃることによつ
て、監視基準値には車両と運転者との双方に操舵
特性が反映され、車両及び運転者の少なくとも一
方の操舵特性が異なつた場合であつても、監視基
準値には車両と運転者との双方の操舵特性に基づ
いた監視基準値を設定できる。

ここで、操舵角検出器によつて検出した操舵角
のうち、一定操舵角以下の微操舵は、運転者が覚
醒状態にあるときに多く、この微操舵は運転者が
覚醒状態にないときに減少する。従つて、運転者
が覚醒状態にないときは、このような微操舵が少
ないため、横風や道路の起伏等の車両に加わる外
的要因によつて車両の向きは大きく変動する。運
転者は、これを修正するために大きな修正操舵や
多頻度の操舵を行なうことになる。これにより、
全操舵量は増加する。これにより、監視期間毎の
全操舵量と求めた監視基準値とを比較することに
よつて、運転者が覚醒状態であるか否かを判別で
き、該全操舵量が監視基準値を越えた場合には覚
醒状態にないと判別され警報信号を発生すること
ができる。

なお、比較判定回路における監視基準値は、所
定期間における複数の全操舵量の平均値及び標準
偏差値に基づいて、例えば、平均値と２倍された
標準偏差値とを加算することによつて求めること
ができる。このようにして監視基準値を求めるこ
とによつて、運転者が覚醒状態か否かの判断には
ノイズの少ない信号を用いることができる。

また、全操舵量演算回路で求める全操舵量は、
操舵角を時間微分し、時間微分された検出操舵角
の絶対値を時間積分することによつて監視期間の
全操舵量を求めてもよい。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明に係る装置の実施
例を説明する。

第１図において、ステアリング１０のステアリ
ングシヤフト１２には歯車１４が外嵌されてお
り、その歯車１４により歯車１６が駆動されてい
る。

そしてこの歯車１６は操舵角検出器１８の検出
軸に取り付けられており、従つてこの検出軸はス
テアリング操作に応じて駆動されている。

第２図において、上記操舵角検出器１８は車載
のバツテリ２０が接続された可変抵抗器２２から
構成されており、抵抗器２２が前記検出軸により
操作されることにより抵抗器２２はその抵抗値に
応じた電圧の操舵角検出信号１００を出力でき
る。

この操舵角検出信号１００は第３図の警報信号
発生回路２４に供給されており、警報信号発生回
路２４は警報器２６に警報信号１０２を供給でき
る。

本実施例の上記警報信号発生回路２４はマイク
ロコンピユータを中心として構成されているが、
第３図においてはその機能に従いブロツク分けし
てその構成が示されている。

第３図においてその第１演算回路２８及びメモ
リ３０には上記操舵角検出信号１００が供給され
ている。

上記第１演算回路２８は車両の運転開始直後に
おいて操舵角検出信号１００をサンプリングし、
そのサンプリング操舵角を時間微分してその絶対
値を求めることが可能である。

そして第１演算回路２８はそれら絶対値を所定
期間に亘り積分してその間の全操舵量を算出でき
さらに所定回連続して算出された全操舵量の平均
値及び標準偏差値も求めることが可能である。

また、第１演算回路２８は上記標準偏差値の２
倍の値と平均値とを加算することによつて監視基
準値１０４を生成でき、これをメモリ３２に格納
できる。

一方、第２演算回路３０は車両運転中において
操舵角検出信号１００を常時サンプリングし、そ
のサンプリング操舵角を時間微分してその絶対値
を求め、さらにその絶対値を前記所定期間に亘り
積算して操舵監視値１０６を得ることが可能であ
る。

さらに、上記メモリ３２から読み出された監視
基準値１０４と第２演算回路３０で得られた操舵
監視値１０６が比較回路３４に供給されており、
この比較回路３４は監視基準値１０４に対する操
舵監視値１０６の偏差１０８を求めることが可能
である。

そして上記偏差１０８は判定回路３６に供給さ
れており、判定回路３６は偏差１０８を監視する
ことにより操舵監視値１０６が監視基準値１０４
を越えたときに警報信号１１０をアンド回路３８
の一方のアンド入力に供給できる。

このアンド回路３８の他方のアンド入力には判
定回路４０から判定信号１１２が供給されてお
り、この判定回路４０には前記警報信号１００と
ともにブレーキ操作検出器４２からブレーキ操作
検出信号１１４、車速検出器４４から車速検出信
号１１６、シフトレバー操作検出器４６からシフ
トレバー検出信号１１８が供給されている。

判定回路４０はこれら検出信号１００，１１
４，１１６，１１８により、ステアリング操舵角
が設定角以上でなく、ブレーキ操作がなく、車速
に設定値以上の変化がなく、かつ、シフトレバー
操作がないと判定したときに判定信号１１２をア
ンド回路３８に供給できる。

また、判定回路４０はステアリング操舵角が設
定角以上であり、ブレーキ操作があり、車速に設
定値以上の変化があり、又は、シフトレバー操作
があると判定したときには、判定信号１１２をア
ンド回路３８に供給することはない。

このアンド回路３８は上記判定回路４０から判
定信号１１２が供給されたときにのみ警報信号１
１０を前記警報信号１０２として警報器２６に供
給でき、警報器２６はこの警報信号１０２により
警報音、警報光からなる警報を運転者に与えるこ
とが可能である。

本実施例は以上の構成から成り、以下その作用
をフローチヤートに従い説明する。

第４図においてステツプ２００でエンジンがス
タートされると、ステツプ２０２でメモリ３２が
クリアされているか否かが判定される。

このステツプ２０２でメモリ３２がクリアされ
ていないと判定された場合にはステツプ２０４で
メモリ３２がクリアされ、メモリ３２のクリアが
行なわれるとステツプ２０６で内部の各回路が作
動可能とされる。

この様に、エンジンスタートによる運転開始と
共にメモリ３２がクリアされ、また内部の各回路
が作動可能とされる。

そして運転が開始されると第５図のステツプ２
０８において操舵角検出信号１００の計測が行な
われ、次のステツプ２１０においてはメモリ３２
に監視基準値１０４が格納されているか否かが判
定される。

運転開始直後においてはメモリ３２が上述の様
にクリアされているので、これに監視基準値１０
４は格納されておらず、このためステツプ２１０
では否定的な判定が行なわれて第６図のステツプ
２１２に進む。

このステツプ２１２では第７図に示される期間
Ｔに亘つて操舵角検出信号１００が取り込まれ
る。なお第７図において縦軸は操舵角検出信号１
００の値θを表わしている。

そして次のステツプ２１４では操舵角検出信号
１００の時間微分が行なわれて第８図に示される
様な操舵角微分値１２０が求められる。なお第８
図において縦軸は操舵角微分値１２０の値dθ／dt
を表わしている。

さらに次のステツプ２１６においては操舵角微
分値１２０の絶対値が求められ、その微分操舵角
絶対値１２２は第９図に示されるようになる。な
お、第９図の縦軸は微分操舵角絶対値１２２の値
｜dθ／dt｜を表わしている。

そして第６図のステツプ２１８においては、前
記期間Ｔを分割して定められた監視期間ｔごとに
上記微分操舵角絶対値１２２が時間積分されて各
監視期間ｔについて全操舵量１２４が求められ
る。

以上のように警報信号発生回路２４は監視期間
ｔ中における全操舵量１２４を操舵角検出信号１
００から求めており、本実施例においてはこの全
操舵量１２４は操舵角検出信号１００が時間微分
され、時間微分された操舵角検出信号１００の絶
対値が時間積分されることにより求められてい
る。

第６図において次のステツプ２２０では、前記
期間Ｔにおける各監視期間ｔについて得られた全
操舵量１２４からそれらの平均値と標準偏差値
σが求められる。

さらにステツプ２２２では上記平均値と２倍
された標準偏差値σとが加算されて監視基準値１
０４が求められ、その監視基準値１０４がメモリ
３２に格納される。

このように本実施例においては、運転開始時の
所定期間Ｔにおいて連続して求められた各全操舵
量と標準偏差値σとから監視基準値１０４が求
められ、この監視基準値１０４がメモリ３２にお
いて保持されている。

上記第６図におけるステツプ２２２の処理が終
了すると前記第５図のステツプ２１０まで戻る
が、このとき前記ステツプ２２２で監視基準値１
０４がメモリ３２にすでに格納されているので、
肯定的な判定が行なわれてステツプ２２４へ進
む。

このステツプ２２４では、監視期間ｔについて
操舵角検出信号１００が取り込まれ、次のステツ
プ２２６ではその操舵角検出信号１００が時間微
分される。

さらにステツプ２２８では時間微分された操舵
角検出信号１００の絶対値が求められ、ステツプ
２３０ではステツプ２２８で求められた微分操舵
角絶対値が第１０図に示される様に時間積分され
て全操舵量１２４が遂次求められる。

このように警報信号発生回路２４は監視期間ｔ
中における監視基準値１０４を操舵角検出信号１
００から求めており、本実施例ではこの監視基準
値１０４は操舵角検出信号１００が時間微分さ
れ、時間微分された操舵角検出信号１００の絶対
値が時間積分されて求められている。

第５図においてステツプ２３２では上記全操舵
量１２４とメモリ３２に格納されている監視基準
値１０４とが比較され、ステツプ２３４では全操
舵量１２４が監視基準値１０４を越えたか否かが
判定される。

そしてステツプ２３４で全操舵量１２４が監視
基準値１０４を越えていないと判定された場合に
は単に前記ステツプ２０８に戻るが、全操舵量１
２４が監視基準値１０４を越えたと判定された場
合にはステツプ２３６へ進み、警報信号１１０が
発生される。

このように警報信号発生回路２４は全操舵量１
２４が監視基準１０４を越えたときに警報信号１
１０を発生できる。

上記ステツプ２３６の処理が終了すると第１１
図の処理が行なわれる。

この第１１図において、ステツプ２３８ではブ
レーキ操作の有無が、またステツプ２４０ではシ
フトレバーの操作の有無が、さらにステツプ２４
２では所定値以上の車速変化の有無が、そしてス
テツプ２４４では所定角以上のステアリング操作
が各々監視されている。

これらステツプ２３８、ステツプ２４０、ステ
ツプ２４２、ステツプ２４４の処理によりブレー
キ操作がなく、所定値以上の車速変化がなく、か
つ、所定角以上のステアリング操作がない場合に
は警報信号１０２が警報器２６に出力されて運転
者に対して覚醒用の警報が与えられる（ステツプ
２４６）。

また、ブレーキが操作され、所定値以上の車速
変化があり、シフトレバーが操作され、またはス
テアリング操舵角が所定値以上の場合には警報信
号１１０にかかわらず警報信号１０２が警報器２
６に出力されることはない（ステツプ２４８）。

なお上記ステツプ２４８の処理が行なわれる
と、第１２図のステツプ２５０に進み、車両が停
止しているか否かが判定される。

このステツプ２５０で車両が停止していないと
の判定が行なわれた場合には前記ステツプ２０８
へ戻つて再び同様の処理が繰り返されるが、この
とき車両が停止しているとの判定が行なわれた場
合にはエンジンが停止しているか否かがステツプ
２５２で確認された後にステツプ２５４において
メモリ３２がクリアされて処理が終了する。

本実施例装置は以上のように動作するが、次に
その具体的な意味について説明する。

運転者が非覚醒状態に陥る際にはステアリング
操舵量が覚醒状態にあるときよりも増大すること
が確認できた。

そこで本発明では所定の期間（前記監視期間
ｔ）における全操舵量１２４が監視基準値１０４
（運転者が覚醒状態にあるとみなせる監視基準値
１０４の限界値）を越えたとき運転者が覚醒状態
にないとの判定が行なわれる。

そして本実施例では運転者が覚醒状態にないと
の上記判定が行なわれても、前記第１１図のステ
ツプ２３８，２４０，２４２，２４４，２４８の
処理により運転者が未だ覚醒状態にあるとみなさ
れた場合には、警報器２６による警報の発生が保
留され、運転者に対して不要な警報が与えられる
ことが防止されている。

また本実施例においては、監視基準値１０４が
運転開始ごとに生成されている。

このため運転者の個体差、心身の状態にかかわ
らず常に一定で安定した判定が行なわれる。

また本実施例では、前述したように運転開始時
において求められた全操舵量１２４から監視基準
値１０４が求められている。

これは運転開始直後においては運転者が覚醒状
態にあるとみなせることが経験的に確認されたた
めであり、運転者が運転開始時に疲労している場
合であつても、その時には緊張して一般に覚醒時
と略同様なステアリング操作が行なわれるので、
そのような取り扱いも可能となる。

そして本実施例では全操舵量１２４の平均値
と偏差値σとから信頼できる監視基準値１０４が
求められるので、運転者が覚醒状態にあるか否か
の判定がより正確に行なわれる。

以上説明した様に本実施例によれば、ステアリ
ング操舵角の監視により運転者が覚醒状態にある
か否かが判定されるので、運転者が車両運転前に
覚醒状態にあるか否かを試験する必要がなく、ま
た身体に測定電極、計測器を装着する必要がな
く、したがつて直ちに車両の運転を開始でき、こ
のため装置の利用上極めて好適である。

また、電極、計測器などを身体に付ける必要が
ないので、運転者に不快感を与えることもない。

したがつて、本実施例によれば、装置の利用促
進を図ることが可能である。

そして本実施例によれば、運転者が覚醒状態に
ないとの判定が行なわれた場合であつても、運転
者が実際に覚醒状態にあるとみなせるときには、
前記第１１図の処理により警報の発生が保留され
るので、運転者にその不要な警報により不快感を
与えることはない。

また本実施例によれば、車両の運転が開始され
るごとに運転者が覚醒状態にあるか否かの判定の
基準となる監視基準値１０４が生成されるので、
運転者の個体差、心身の状態にかかわらず常に一
定で安定した判定を行なうことが可能である。

さらに本実施例によれば、運転開始時に連続し
て求められた全操舵量１２４の平均値の標準偏
差値σとから求められた監視基準値１０４に基づ
いて上記判定が行なわれるので、その判定精度が
きわめて高い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、車両の運転
開始時から所定期間内に検出された操舵角の全操
舵量を監視基準値として求めることにより、車両
の特性や運転者の特性によつて操舵特性が異なる
場合であつても、適正に、運転者が覚醒状態にな
いことを認知させることができる。

また、電極、測定器などを身につける必要がな
いので、運転者は装置の使用を不快に感ずること
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は操舵角検出器の取付位置説明図、第２
図は操舵角検出器の回路構成説明図、第３図は本
発明に係る装置の全体構成説明図、第４図は第３
図装置の動作開始処理手順を説明するフローチヤ
ート図、第５図はステアリングの全操舵量を生成
する処理手順及び運転者が覚醒状態にあるか否か
を判定する処理手順を説明するフローチヤート
図、第６図は監視基準値の生成手順を説明するフ
ローチヤート図、第７図は操舵角検出信号の波形
図、第８図は時間微分された操舵角検出信号の波
形図、第９図は時間微分された操舵角検出信号の
絶対値波形図、第１０図は時間微分された操舵角
検出信号絶対値の時間積分動作を説明するグラフ
図、第１１図は誤警報防止の処理手順を説明する
フローチヤート図、第１２図は動作終了用処理手
順を説明するフローチヤート図である。 １０…ステアリング、１８…操舵角検出器、２
４…警報信号発生回路、２６…警報器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操舵角を検出する操舵角検出器と、検出され
   た操舵角に基づいて予め定めた監視期間毎に該監
   視期間内の全操舵量を求める全操舵量演算回路
   と、車両の運転開始時から所定時間における複数
   の前記全操舵量に基づいて監視基準値を求め、該
   所定期間経過後に前記監視基準値と前記全操舵量
   とを比較し該全操舵量が該監視基準値を越えたと
   き警報信号を発生する比較判定回路と、警報信号
   により運転者に対して警報を与える警報器と、を
   有する、ことを特徴とする車両用警報装置。 ２ 前記比較判定回路は、前記所定期間における
   前記全操舵量の平均値及び標準偏差値に基づいて
   前記監視基準値を求めることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車両用警報装置。 ３ 前記全操舵量演算回路は、前記操舵角を時間
   微分し、時間微分された検出操舵角の絶対値を時
   間積分して前記監視期間の前記全操舵量を求める
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の車両用警報装置。