JPH08268190A - 居眠り警告装置 - Google Patents
居眠り警告装置Info
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- JPH08268190A JPH08268190A JP7076971A JP7697195A JPH08268190A JP H08268190 A JPH08268190 A JP H08268190A JP 7076971 A JP7076971 A JP 7076971A JP 7697195 A JP7697195 A JP 7697195A JP H08268190 A JPH08268190 A JP H08268190A
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Abstract
運転者の個人差や体調にあまり影響を受けず、道路形状
にも影響を受けず、そしてタイミング良く居眠り運転を
検知し警報できる装置を提供する。 【構成】操舵角検出信号における所定の居眠り運転で変
化する周波数成分(人間周波数成分)を抽出し、この抽
出した周波数成分の絶対値を加算(積分)してその加算
値が所定値に達するまでの時間が所定範囲内であるとき
に警報を発生する。また、上記の加算値が所定値に達す
るまでの時間が所定範囲内であっても上記の加算値をリ
セットするとともにこのリセット毎に居眠り運転回数と
してカウントしておきこのカウント値が所定値になった
とき警報を発生する。
Description
特に車両における居眠り運転の防止等のために使用する
ことの出来る居眠り警告装置に関するものである。
バーには安全運転の必要性が益々高まっているが、居眠
り運転も交通事故の大きな原因の一つに挙げられている
ことからその防止手段が種々講じられている。
ては、ハンドルの操舵パターンの特徴を検出する方式
(1)や、心拍数、皮膚電位の変化を検出する方式
(2)等が挙げられる。
昭52−25336号公報に示された居眠り警告装置が
ある。この居眠り警告装置では、覚醒度の低い状態にな
ると、運転者のハンド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る傾向があることを利用して
いる。つまり、所定の検出角度に対するハンドル操舵角
の逸脱頻度を検出し、これを正常時に期待される頻度と
比較することで正常運転か居眠り運転かを判断して警報
を発するものである。
開平1−250221号公報に示された居眠り警告装置
があり、この居眠り警告装置では、居眠り運転時には覚
醒時に比べて心拍数や皮膚電位が低下することを利用し
ている。
うな従来の居眠り警告装置では以下のような問題があ
る。
出精度が充分に細かく(例えば0.1度以下の精度)な
ければならず、制作コストの上昇を招いてしまう他、カ
ーブ路ではハンドル操作による操舵角検出情報中に居眠
り運転情報が埋もれてしまうため、居眠り運転の適切な
検出が困難であった。
れるのは、警報タイミングの遅れであり、居眠り運転特
有の操舵パターンが観察されるのはかなり覚醒度が低下
した状態でなければならないということであった。
者の体調や個人差により大幅に状況が異なってしまうた
め、やはり覚醒度の低下を的確に判断することが難しい
という問題があった。
み、高精度な操舵角センサを必要とすることなく、運転
者の個人差や体調にあまり影響を受けず、道路形状にも
影響を受けず、そしてタイミング良く居眠り運転を検知
し警報できる装置を提供することを目的とする。
運転警告装置は、図1に示すように、ハンドルの操舵角
検出手段1と、該操舵角の検出信号における所定の居眠
り運転で変化する周波数成分を抽出する手段2と、警報
手段4と、該周波数成分の絶対値を加算して行き、この
加算値が所定値に達するまでの時間が所定範囲内である
とき該警報手段4を付勢する居眠り運転判定手段3と、
を備えている。
置では、同様に図1に示すように、ハンドルの操舵角検
出手段1と、該操舵角の検出信号における居眠り運転で
変化する所定の周波数成分を抽出する手段2と、警報手
段4と、該周波数成分の絶対値を加算して行き、この加
算値が所定値に達するまでの時間が所定範囲内であると
きに該加算値をリセットするとともにこのリセット毎に
居眠り運転回数としてカウントし該カウント値が所定値
になったとき該警報手段4を付勢する居眠り運転判定手
段3と、を備えることができる。
高速道路を走行したときの実測データを示す図2(1)
を参照)から居眠り運転を検出するためには、その検出
信号の中でも特に居眠り運転の影響が表れている部分に
注目することが必要である。即ち、操舵角検出信号はい
ろいろな要因の影響を受けて変化しているので、本発明
者はまずどのような要因があるのかを調べてみたとこ
ろ、大きく分けて3つの信号成分があることが分かっ
た。
に必然的に操舵しなければならない比較的周波数の低い
成分が含まれている(同図(2)及び図3(1)参
照)。
握し絶えず修正を行うことによって発生する比較的中程
度の周波数成分も含まれている(図2(3)及び図3
(2)参照)。
ンドルが細かく動くとき、比較的周波数の高い外乱成分
も含まれ得る(同図(3)及び図8の点線部分参
照)。
角検出信号に対して同図(2)に示す低周波成分や同図
(3)に示す中周波成分(以下、人間周波数成分と称す
る)に識別するためには、操舵角検出信号に対してフィ
ルタを通したり、平均化処理を行えばよい。
うち、同図(1)に示す操舵角検出信号や同図(2)に
示した低周波成分信号を見ただけではどこが正常でどこ
が居眠り運転なのかを判定することはできない。
数成分の信号に着目すると、正常運転時は的確な操舵で
必要最小限の修正操舵しか行われてないのでその振幅は
小さいが、居眠り運転時には点線で囲んだ部分を拡大し
て示すように、修正操舵が遅れがちになったり雑になる
のでこのときの振幅成分が増大することが分かる。
間周波数成分の変化に着目し、操舵角検出手段1から検
出された操舵角検出信号の中から図3に示した居眠り運
転時に変化する人間周波数成分(2)(図3(2)参
照)のみを抽出手段2によって抽出し、居眠り運転判定
手段3に送る。
段2からの人間周波数成分の絶対値G(n)(図4(1)
参照)を加算(積分)する。
(積分値)s(=G(1)+G(2)G(3)・・・)が所定値
Sに達するまでの時間t(1),t(2)・・・(同図(2)
参照)が所定の範囲内であるとき、判定手段3は居眠り
状態であるとして警報手段4を付勢して運転者に警告を
与える。
範囲内であるか否かを判定するのは、通常走行時は或る
値より大きくなるので上限値を定めてそれ以下になった
ら警報を発すればよいが、上記のリセット時間が極端に
速くなり過ぎた場合は居眠り以外の要因、例えば落下物
を避けるとか轍に取られるなど(図8参照)による可能
性が高いとしてこれを除外するためである。
り運転状態の検出時に即座に警報手段4を作動させる
他、上記のような居眠り運転状態の回数を計測し、この
回数が所定回数に達したとき警報手段4を作動させるよ
うにしてもよい。
ない場合は警報手段4が作動しなくなるので誤動作を抑
制することができる。
操舵角検出手段としての操舵角センサの実施例を示した
もので、同図(1)はロータリーエンコーダ式の操舵角
センサを示しており、ハンドル11のステアリングシャ
フト12の一部にスリット入りの円板13を設け、この
円板13を挟むようにしてエンコーダ14が設けられて
おり、このエンコーダ14から接続線15を介して図1
に示した人間周波数成分抽出手段2に操舵角検出信号を
与えるようにしている。なお、このようなロータリーエ
ンコーダ式の操舵角センサは例えば特開平5−5526
9号公報に示されている。
ル11を操舵することによりステアリングシャフト12
が円板13と一緒に回転するが、このときエンコーダ1
4がその操舵角を電気信号に変換して接続線15に出力
するようにしている。
センサを示したもので、ステアリングシャフト12の一
部にギア16を設け、このギア16と係合するようにギ
ア17を設け、ステアリングシャフト12の回転がギア
16及び74を介して伝えられるとき、その回転をポテ
ンショメータ18により電気信号に変換して接続線19
から出力し、人間周波数成分抽出手段2に与えるように
している。
段2としては、図3に示すような減衰特性を有するバン
ドパスフィルタ(BPF)を用いることができ、この場
合の人間周波数成分としては、例えば0.2〜0.8Hz
である。
音響警報器の他、警告ランプ等の光学的手段でも良く、
さらには非常点滅灯やクラクションを駆動して他車へ警
告を与え同時に燃料噴射装置に燃料カット信号を送って
減速させる警報装置と減速手段との組み合わせでもよ
い。
り座席やステアリングホイールに振動を加える等の警報
手段を用いてもよい。
動作を示すもので、主に居眠り運転判定手段3で実行さ
れる制御プログラムのフローチャートを示したものであ
る。以下、このフローチャートを参照して図1に示した
本発明に係る居眠り警告装置の動作を具体的に説明す
る。
ナル生データである操舵角検出信号のデータF(t)(図
7(1)参照)がバンドパスフィルタ2に送られ(ステ
ップS1)、バンドパスフィルタ2において居眠り運転
で変化する周波数成分G(t)のみが抽出されて居眠り運
転判定手段3に送られる(ステップS2)。
マtをスタートさせ(ステップS3)、ステップS2で
入力した人間周波数成分G(t)の絶対値(図4(1)参
照)を取って順次加算(積分)を行う(ステップS
4)。
S(図4(2)参照)を越えたか否かを判定し(ステッ
プS5)、越えていないときには上記のステップS1〜
ステップS5を繰り返し、加算値sが所定値Sを越えた
時点でタイマtをストップさせる(ステップS6)。
に示した生データである操舵角データではカーブAの区
間で操舵角が大きく、直線路Bの区間では操舵角が小さ
いが、この生データをバンドパスフィルタ2を通すこと
により同図(2)に示すように、操舵角データにおいて
点線で囲んだ部分では右コーナーを曲がるため大きく
(約10°)ハンドルを切っているが、人間周波数成分
における対応した点線部分を見ると殆ど0である。
の操舵が的確に行われていることを示している。
の人間周波数成分を加算した場合の上限値(300°)
に達するまでの時間は長くなることがわかる。
で囲った部分で示すように、覚醒度が低く居眠り運転
により的確な操舵がなされていないときには、操舵角デ
ータにおける点線部分に対応して人間周波数成分の点
線部分においても修正操舵(人間成分)が多く出てい
ることがわかる。
(3)に示す加算値が上限値(300°)に達するまで
の時間(図4(2)に示す時間t(1),t(2),・・・)が
点線部分より短くなっていることが認められる。
れたタイマtは、所定の範囲内にあるか否かが判定され
る(ステップS7)。
5秒からT2=20秒である。このように所定の範囲T1
〜T2を設けたのは通常走行時は殆ど上記の加算値sが
リセットされるのに要する時間が20秒前後であるか
ら、例えばこの20秒を上限値T 2としてこの時間T2以
内にリセットされたものを居眠り運転と判定すれば問題
はないのであるが、リセット時間が次第に早くなってそ
れが極端になり過ぎた場合は居眠り以外の要因による可
能性が高いと判断されるためである。
ぞれ対応した図8(1)〜(3)で見てみると、操舵角
データ(1)において点線部分は例えば轍にハンドル
を取られた状態を示しており、この場合には人間周波数
成分(2)においても点線部分で示すような形となる
ため、加算値(3)においてはリセット時間が極端に短
くなっていることが示されている。このようなリセット
時間が短い居眠り運転以外の要因を除くため下限値T1
として5秒を設定することが必要となる。
所定範囲T1〜T2内にないときには上記のステップS1
〜S7を繰り返すが、この所定範囲T1〜T2内であるこ
とが判ったときには、居眠り運転判定手段3は警報手段
4を作動して警告を発し(ステップS8)、上記の加算
値sを0に戻すとともに(ステップS9)、タイマtを
リセットする(ステップS10)。
告装置の動作を示すフローチャートの変形例を示したも
ので、この実施例ではステップS7においてタイマtが
所定範囲T1〜T2内にあることが確認されたとき、警報
手段4を作動させる前に、まず加算値sを0に戻し(ス
テップS9)、タイマtをリセットした後(ステップS
10)、このようにリセットした回数Nを記憶し且つイ
ンクリメントして行く(ステップS11)。
s(例えば5回)を越えているか否かを比較し(ステッ
プS12)、この所定値Nsを越えていないときには、
上記のステップを繰り返すが、Nが所定値を越えている
ことが判ったときには、ここで初めて警報手段4を作動
し、上記のリセット回数Nをリセットする(ステップS
13)。
するときには異常操舵の発生回数Nを0に戻すようにす
れば異常操舵の発生回数が少ない場合は警報手段が作動
しなくなるので誤動作を抑制することが可能となる。
警告装置によれば、操舵角検出信号における所定の居眠
り運転で変化する周波数成分(人間周波数成分)を抽出
し、この抽出した周波数成分の絶対値を加算(積分)し
てその加算値が所定値に達するまでの時間が所定範囲内
であるときに警報を発生するように構成したので、高精
度なハンドル角センサを要することなく、運転者の個人
差や体調にあまり影響を受けず、道路の形状にも影響を
受けず、そしてタイミング良く居眠り運転を検出し速く
警報することが可能となる。
の時間が所定範囲内であっても上記の加算値をリセット
するとともにこのリセット毎に居眠り運転回数としてカ
ウントしておきこのカウント値が所定値になったとき警
報を発するように構成すれば、より安定した誤動作のな
い居眠り警告を行うことが可能となる。
ロック図である。
するためのグラフ図である。
周波数成分抽出手段のフィルタ減衰特性を示したグラフ
図である。
数成分の絶対値とその加算値とを説明するためのグラフ
図である。
角検出手段としての操舵角センサの実施例を示した概略
斜視図である。
ためのフローチャート図である。
各データを示したグラフ図である。
り以外の要因によるデータの変化を説明するための図で
ある。
たフローチャート図である。
Claims (2)
- 【請求項1】ハンドルの操舵角検出手段と、該操舵角の
検出信号における所定の居眠り運転で変化する周波数成
分を抽出する手段と、警報手段と、該周波数成分の絶対
値を加算して行き、この加算値が所定値に達するまでの
時間が所定範囲内であるとき該警報手段を付勢する居眠
り運転判定手段と、を備えたことを特徴とする居眠り警
告装置。 - 【請求項2】ハンドルの操舵角検出手段と、該操舵角の
検出信号における居眠り運転で変化する所定の周波数成
分を抽出する手段と、警報手段と、該周波数成分の絶対
値を加算して行き、この加算値が所定値に達するまでの
時間が所定範囲内であるときに該加算値をリセットする
とともにこのリセット毎に居眠り運転回数としてカウン
トし該カウント値が所定値になったとき該警報手段を付
勢する居眠り運転判定手段と、を備えたことを特徴とす
る居眠り警告装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07697195A JP3658791B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 居眠り警告装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07697195A JP3658791B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 居眠り警告装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08268190A true JPH08268190A (ja) | 1996-10-15 |
JP3658791B2 JP3658791B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=13620680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07697195A Expired - Lifetime JP3658791B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 居眠り警告装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3658791B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008035964A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | 眠気判定装置及び眠気判定プログラム |
JP2009289251A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-12-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 意識低下運転検出装置、運転支援装置及びプログラム |
WO2010024109A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | トヨタ自動車株式会社 | ドライバ状態推定装置 |
JP2011246100A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07697195A patent/JP3658791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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JP4483984B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | ドライバ状態推定装置 |
US8930080B2 (en) | 2008-08-28 | 2015-01-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Driver state estimation device |
JP2011246100A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3658791B2 (ja) | 2005-06-08 |
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