JPH0522431Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、居眠・朦朧運転や未熟・乱暴運転が
なされた場合に警告を発することができるように
した、自動車用運転警報装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、居眠運転がなされた場合に、これを
検出して警報等を行なうようにした装置が提案さ
れている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、運転者による異常な運転状態とし
て、ハンドルを全く操作しない居眠運転のほか、
思い出したように突然ハンドル修正操作を行なう
朦朧運転やハンドルを大きくきつたり急ハンドル
をきつたりする未熟・乱暴運転等が考えられる
が、従来の手段では、このような異常運転を総合
的に診断して警報を発することができない。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、居眠運転のみならず、乱暴運転等のそ
の他の異常運転をも検出して警報を発することが
できるようにした、自動車用運転警報装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の一実施例としての自動車用
運転警報装置は、自動車におけるハンドル角度の
微分情報を検出するハンドル角度微分手段と、同
ハンドル角度微分手段からの微分信号の絶対値が
第１基準値よりも小さい間は運転者が非正常な第
１の運転状態であると判定して危険ポテンシヤル
値を所要の割合で大きくし、上記微分信号の絶対
値が上記第１基準値と同第１基準値よりも大きい
第２基準値との間にあることが検出されたときに
運転者が正常な運転状態であると判定して上記危
険ポテンシヤル値を所定値だけ小さくし、上記微
分信号の絶対値が上記第２基準値以上にあること
が検出されたときに運転者が非正常な第２の運転
状態であると判定して上記危険ポテンシヤル値を
第２の所定値だけ大きくする危険ポテンシヤルカ
ウンタと、同危険ポテンシヤルカウンタからの上
記危険ポテンシヤル値が危険値以上になると運転
者の危険な運転状態を判別して警報を発する警報
手段とが設けられたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の自動車用運転警報装置では、ま
ずハンドル角度の微分情報が検出され、この微分
情報の絶対値と第１，第２基準値との大小関係が
比較される。

そして、この大小関係の比較結果に応じて、微
分信号の絶対値が第１基準値よりも小さい間は危
険ポテンシヤル値を所要の割合で大きくすること
が行なわれ、微分信号の絶対値が第１基準値と第
２基準値との間にある間は一定時間ごとに危険ポ
テンシヤル値を所定値だけ小さくすることが行な
われ、微分信号の絶対値が第２基準値以上となる
と危険ポテンシヤル値を所定値だけ大きくするこ
とが行なわれる。

そして危険ポテンシヤル値が危険値以上になる
と警報が発せられる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としての自
動車用運転警報装置について説明すると、第１図
はその概略構成図、第２図はそのハンドルにおけ
るリセツトスイツチと警告ランプとの配置関係を
示す模式図、第３図ａ，ｂはそれぞれの正常運転
時におけるハンドル角度特性およびハンドル角速
度特性を示すグラフ、第４図ａ，ｂはそれぞれの
居眠・朦朧運転時におけるハンドル角度特性およ
びハンドル角速度特性を示すグラフ、第５図ａ，
ｂはそれぞれその未熟・乱暴運転時におけるハン
ドル角度特性およびハンドル角速度特性を示すグ
ラフ、第６図はその危険ポテンシヤル特性の一例
を示すグラフ、第７図はその作用を説明するため
のフローチヤートである。

まず、本装置は自動車に装備されるものである
が、第１図に示すごとく、ハンドル角度θを検出
するハンドル角度計１が設けられている。このハ
ンドル角度計１としてはステアリングシヤフトの
回転角を検出するポテンシヨンメータ等が考えら
れる。

また、このハンドル角度計１からの信号を微分
するハンドル角度微分手段としての微分回路２が
設けられているが、この微分回路２としては、通
常のアナログ微分回路（コンデンサと抵抗とを組
み合わせたもの等）が考えられる。

そして、この微分回路２からの微分信号θ・は、
コンピユータ（マイクロプロセツサ）３へ入力さ
れる。このコンピユータ３はCPU４、メモリー
（ROMやRAM）５、入力インターフエース６お
よび出力インターフエース７を有しており、微分
回路２からの信号はコンピユータ３の入力インタ
ーフエース６（入力インターフエース６のＡ／Ｄ
変換部）を介してCPU４へ入力されるようにな
つている。

また、コンピユータ３へは、その他トツプギヤ
検出スイツチ８、相互に並列に接続された２つの
リセツトスイツチ９，１０からの信号も入力され
ている。ここでトツプギヤ検出スイツチ８はトツ
プギヤ段に入つている状態でオンとなりそれ以外
でオフとなるスイツチで、リセツトスイツチ９，
１０はそれぞれ第２図に示すようにハンドル１１
に取り付けられてスイツチを押すとオンになり離
すとオフとなるスイツチである。

ところで、正常運転時、居眠・朦朧運転時およ
び未熟・乱暴運転時におけるハンドル角度θ、ハ
ンドル角速度（ハンドル角度微分信号）θ・は、そ
れぞれ第３図ａ，ｂ、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂのようになる。

すなわち正常運転時のハンドル操作は絶えずゆ
るい修正動作を含んでいるため、正常運転時のハ
ンドル角度特性は第３図ａのようになり、従つて
この正常運転時のハンドル角速度特性は第３図ｂ
のようになる。そして、この第３図ｂからもわか
るように、この正常運転時のハンドル角速度特性
では、ハンドル角速度θ・の絶対値が第１基準値と
してのノイズレベルＬ１（このノイズレベルＬ１
はほぼＯに近い）とこのノイズレベルＬ１よりも
大きい第２基準値としての正常反応レベルＬ２と
の間にあることがわかる。

また、居眠・朦朧運転時のハンドル操作は無反
応であつたりあるいは突然の修正動作を伴うの
で、居眠・朦朧運転時のハンドル角度特性は第４
図ａのようになり、従つて、この居眠・朦朧運転
時のハンドル角速度特性は第４図ｂのようにな
る。そしてこの第４図ｂからもわかるように、こ
の居眠・朦朧運転時のハンドル角速度特性では、
ハンドル角速度θ・の絶対値が大部分ノイズレベル
Ｌ１よりも小さく突然正常反応レベルＬ２を超え
ることがわかる。

さらに、未熟・乱暴運転時のハンドル操作は大
舵角あるいは急ハンドル動作を伴うので、未熟・
乱暴運転時のハンドル角度特性は第５図ａのよう
になり、従つてこの未熟・乱暴運転時のハンドル
角速度特性は第５図ｂのようになる。そしてこの
第５図ｂからもわかるように、この未熟・乱暴運
転時のハンドル角速度特性では、ハンドル角速度
θ・の絶対値が頻繁に正常反応レベルＬ２を超える
ことがわかる。

上記の点に着目して、コンピユータ３はハンド
ル角速度θ・の絶対値とノイズレベルＬ１および正
常反応レベルＬ２との大小関係を比較する比較手
段CMの機能を有している。

また、コンピユータ３は、比較手段CMからの
比較結果に応じて、ハンドル角速度θ・の絶対値が
ノイズレベルＬ１よりも小さい間は危険ポテンシ
ヤル値Ａを所定の割合で大きくしてゆき、ハンド
ル角速度θ・の絶対値がノイズレベルＬ１と正常反
応レベルＬ２との間にある間は一定時間（１サイ
クル）経過するごとに危険ホテンシヤル値Ａを所
定値だけ小さくし、ハンドル角速度θ・の絶対値が
正常反応レベルＬ２以上になると危険ポテンシヤ
ル値Ａを所定値だけ大きくする危険ポテンシヤル
カウンタPCの機能も有している。すなわちこの
危険ポテンシヤルカウンタPCは、第６図に示す
ごとく、危険ポテンシヤル値Ａを所定の割合で大
きくしてゆく危険ポテンシヤル関数を基本にし
て、ハンドル角速度θ・の絶対値がノイズレベルＬ
１と正常反応レベルＬ２との間にある間は、一定
時間（１サイクル）経過するごとに危険ポテンシ
ヤル関数（電圧）を下方へ所定値だけシフトさせ
（第６図の符号ａの部分参照）、ハンドル角速度θ・
の絶対値が正常反応レベルＬ２以上になるとすぐ
に危険ポテンシヤル関数（電圧）を上方へシフト
させる（第６図の符号ｂの部分参照）ように補正
する機能をもつものである。

そして、この危険ポテンシヤルカウンタPCは、
危険ポテンシヤル値Ａがアラームレベル（危険
値）AL以上になると、警告信号を警報手段とし
ての警告ランプ１２へ出力する。これによりハン
ドル１１に取り付けられた警告ランプ１２が点灯
する。このように警告ランプ１２が点灯すると、
運転者はリセツトスイツチ９または１０を押すこ
とになつているが、警告ランプ１２の点灯時から
リセツトスイツチ９，１０を押した時間、即ち運
転者の反応時間が計測される。なお、この反応時
間を計測するための手段RMもコンピユータ３が
その機能を有している。

また、コンピユータ３は、反応時間計測手段
RMにより反応時間とハンドル角速度θ・の絶対値
が正常反応レベルＬ２以上になつたことがあるか
どうかとからどのような運転モードにあるのかを
判定して、運転モードに応じて警報情報を警報手
段AMとしてのホーン１３やスピーカ１４へ出力
する運転モード判定手段MMの機能も有してい
る。すなわちこの運転モード判定手段MMによれ
ば、警告ランプ１２が点灯しても全く反応がない
（反射時間＝∞）場合は、居眠運転モードである
と判定して、ホーン１３へ信号を送り、ホーン１
３を鳴らす。また、反応時間が遅い場合は、朦朧
運転モードであると判定して、スピーカ１４から
例えば「反応が遅れています。休憩して下さい。」
という音声警報を出させる。さらに反応時間が早
い場合は、ハンドル角速度θ・の絶対値が正常反応
レベルＬ２以上になつたことがあるかどうかの履
歴をみて、もし履歴がある場合は、未熟・乱暴運
転モードであると判定して、スピーカ１４から例
えば「運転が乱暴です。安全運転して下さい。」
という音声警報を出させる。なお、反応時間が早
くても履歴がない場合は、正常運転モードである
と判定して、警報は何ら発しない。

また、朦朧運転モードであると判定され朦朧運
転のための警報を行なつた後は、再度警告ランプ
１２を点灯させて、反応時間を見て、再警報を行
なう。

さらに、乱暴運転モード、正常運転モードであ
ると判定された場合は、再度ハンドル角速度θ・の
絶対値とノズルレベルＬ１および正常反応レベル
Ｌ２との大小関係を比較し、その後は前述と同様
の処理を行なう。

なお、危険ポテンシヤル値Ａがアラームレベル
ALを超えた場合は、危険ポテンシヤルカウンタ
PCの内容はリセツトされるので、再度ハンドル
角速度θ・の絶対値とノイズレベルＬ１および正常
反応レベルＬ２との大小関係を比較するステツプ
へ戻つた場合は、はじめから危険ポテンシヤル値
がカウントされる。しかしこの場合２回、３回目
と戻つてきてカウントを何回も行なう場合は、危
険ポテンシヤル値増加の割合を大きくしたり危険
ポテンシヤル値の下方へのシフト量を小さくした
り危険ポテンシヤル値の上方へのシフト量を大き
くしたりして、アラームレベルALへの到達時間
をだんだん短くしてゆくことも可能である。

なお、上記のような本装置による処理領域のフ
ローを示すと、第７図のようになる。そして、こ
の第７図において、θ・₁はノイズレベルＬ１に相
当し、θ・₂は正常反応レベルＬ２に相当する。

また、本装置はトツプギヤ検出スイツチ８から
トツプギヤであることが検出されているときに作
動するものとするが、その他オートマチツク車の
場合は、Ｄレンジにあるときに作動するようにし
たり、また変速段やレンジには関係なく本装置を
作動させるようにしてもよく、車速がある値以上
のときに本装置を作動させるようにしてもよい。

さらに、反応時間を計測しないで、危険ポテン
シヤルカウンタPCのカウント履歴中に危険ポテ
ンシヤル値を所定値だけ大きくした履歴の有無や
正常反応レベルＬ２を超えた頻度等から、運転状
態を総合的に診断して警報を発するようにしても
よい。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の一実施例として
の自動車用運転警報装置によれば、自動車におけ
るハンドル角度の微分情報を検出するハンドル角
度微分手段と、同ハンドル角度微分手段からの微
分信号の絶対値が第１基準値よりも小さい間は運
転者が非正常な第１の運転状態であると判定して
危険ポテンシヤル値を所要の割合で大きくし、上
記微分信号の絶対値が上記第１基準値と同第１基
準値よりも大きい第２基準値との間にあることが
検出されたときに運転者が正常な運転状態である
と判定して上記危険ポテンシヤル値を所定値だけ
小さくし、上記微分信号の絶対値が上記第２基準
値以上にあることが検出されたときに運転者が非
正常な第２の運転状態にあると判定して上記危険
ポテンシヤル値を第２の所定値だけ大きくする危
険ポテンシヤルカウントと、同危険ポテンシヤル
カウンタからの上記危険ポテンシヤル値が危険値
以上になると運転者の危険な運転状態を判別して
警報を発する警報手段とが設けられるという簡素
な構成で、居眠運転のみならず、朦朧運転や未
熟・乱暴運転等の異常な運転状態をも検出して警
報を発することができるので、運転状態を総合的
に診断して警報を発することができ、これにより
安全運転の向上におおいに寄与する利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としての自動車用運転警
報装置を示すもので、第１図はその概略構成図、
第２図はそのハンドにおけるリセツトスイツチと
警告ランプとの配置関係を示す模式図、第３図
ａ，ｂはそれぞれの正常暗転時におけるハンドル
角度特性およびハンドル角速度特性を示すグラ
フ、第４図ａ，ｂはそれぞれその居眠・朦朧運転
時におけるハンドル角度特性およびハンドル角速
度特性を示すグラフ、第５図ａ，ｂはそれぞれそ
の未熟・乱暴運転時におけるハンドル角度特性お
よびハンドル角度特性を示すグラフ、第６図はそ
の危険ポテンシヤル特性の一例を示すグラフ、第
７図はその作用を説明するためのフローチヤート
である。 １……ハンドル角度計、２……ハンドル角度微
分手段としての微分回路、３……コンピユータ、
４……CPU、５……メモリー、６……入力イン
ターフエース、７……出力インターフエース、８
……トツプギヤ検出スイツチ、９，１０……リセ
ツトスイツチ、１１……ハンドル、１２……警告
ランプ、１３……ホーン、１４……スピーカ、
AM……警報手段、CM比較手段、MM……運転
モード判定手段、PC……危険ポテンシヤルカウ
ンタ、RM……反応時間計測手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動車におけるハンドル角度の微分情報を検出
   するハンドル角度微分手段と、同ハンドル角度微
   分手段からの微分信号の絶対値が第１基準値より
   も小さい間は運転者が非正常な第１の運転状態で
   あると判定して危険ポテンシヤル値を所要の割合
   で大きくし、上記微分信号の絶対値が上記第１基
   準値と同第１基準値よりも大きい第２基準値との
   間にあることが検出されたときに運転者が正常な
   運転状態であると判定して上記危険ポテンシヤル
   値を所定値だけ小さくし、上記微分信号の絶対値
   が上記第２基準値以上にあることが検出されたと
   きに運転者が非正常な第２の運転状態であると判
   定して上記危険ポテンシヤル値を第２の所定値だ
   け大きくする危険ポテンシヤルカウンタと、同危
   険ポテンシヤルカウンタからの上記危険ポテンシ
   ヤル値が危険値以上になると運転者の危険な運転
   状態を判別して警報を発する警報手段とが設けら
   れたことを特徴とする、自動車用警報装置。