JP3393323B2 - 車両用運転状況監視装置 - Google Patents
車両用運転状況監視装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の運転者の運
転状況を監視し、必要に応じて警告を発する車両運転状
況監視装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】車両のステアリングの操舵量及び車速に
基づいて、運転者の応答遅れ時間及び車両位置と走行車
線との偏差量を推定し、該推定した応答遅れ時間及び偏
差量と正常状態における応答遅れ時間及び偏差量とを比
較して、運転者の運転状況（例えば運転者の居眠りや疲
労による運転能力の低下による異常な操舵状態）を判定
するようにした運転状況監視装置が従来より知られてい
る（特開平５−８５２２１号公報、特願平７−２１１３
８３号）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、例えば前方経路にカーブや交差点がある
場合や周囲に他の車両が存在する場合等のように車両の
周囲状況によっては運転者に運転状況が異常であること
を通常の運転時より早めに知らせるべき場合であって
も、車両の周囲の状況に拘わらず、異常である場合には
一律に警告を行うように構成されているため、適切な対
応措置を取ることができなかった。 【０００４】本発明は、この点に着目してなされたもの
であり、運転者の異常な運転状況を、運転者に適切なタ
イミングで知らせることができる車両用運転状況監視装
置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ナビゲーションシステムに接続され、且つ
車両の運転者の運転状況を監視する車両用運転状況監視
装置において、前記車両の挙動量、前記運転者の運転操
作及び前記運転者の状態の少なくとも一つの運転状況値
を検出する運転状況値検出手段と、該検出した運転状況
値に基づいて前記運転者の運転状況が適正である否かを
判定する判定手段と、前記運転状況が適正でないときに
前記運転者に警告を発する警告手段と、前記運転状況が
適正でないときに、前記ナビゲーションシステムから入
力される道路情報に基づいて前記車両の進路前方の所定
範囲内の道路状況を前記車両の周囲状況として検出する
周囲状況検出手段と、前記検出された周囲状況に基づい
て前記車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差
点が存在するするか否かを判別する判別手段と、前記車
両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差点が存在
するときは、当該カーブ又は交差点が存在しない直線路
の走行時と比較して前記警告手段による警告のタイミン
グを早くする警告調整手段とを備えるようにしたもので
ある。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】本発明によれば、車両の進路前方の所定の
範囲内にカーブ又は交差点が存在するときは、当該カー
ブ又は交差点が存在しない直線路の走行時と比較して警
告手段による警告のタイミングを早くし、車両の周囲状
況の検出を運転者の運転状況が適正でないときに行い、
さらに、車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交
差点が存在するか否かの判別を、検出した車両の周囲状
況に基づいて行う。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。 【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
車両用運転状況監視装置の構成を示すブロック図であ
り、本装置は内燃エンジンや電動モータ等の原動機で駆
動され、ステアリングを有する車両に搭載されている。
同図において、マイクロコンピュータ１の入力側には、
当該車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０
と、当該車両の走行速度を検出する車速センサ１２と、
周知のナビゲーションシステム（ＮＡＶＩ）１１とが接
続されている。ナビゲーションシステム１１は、地図等
を表示する表示装置及び音声による指示を行うためのス
ピーカ等からなる音声出力装置を有している。ナビゲー
ションシステム１１は、当該車両の走行位置とその近傍
の道路情報とをマイクロコンピュータ１に供給するよう
に構成されている。近傍の道路情報には、例えば、交差
点、カーブ又はＴ字路等が前方に接近していること即ち
道路形状に関する情報、高速道路であるか一般道である
か等の道路種別に関する情報、片側複数車線であるか片
側一車線であるか等の車線数を示す情報、山道又はワイ
ンディング路を走行中であるか市街地等の平坦路を走行
中であるか等の走行中の地域に関する情報が含まれる。
また、マイクロコンピュータ１の出力側には、運転者の
運転状況の監視中において必要に応じて警報を発する警
報部２４が接続されている。この警報部２４は、例えば
ランプ、ブザー、音声発生器等で構成される。 【００１２】マイクロコンピュータ１の信号メモリ部１
４、基準線推定部１６、横変位微分量算出部１８、偏差
量算出部２０及び判断部２２は、マイクロコンピュータ
１が有する機能をブロックとして示したものである。 【００１３】信号メモリ部１４はヨーレートセンサ１０
及び車速センサ１２からの入力信号を記憶し、現在から
過去Ｔ１秒間（例えば３０秒間）のヨーレートデータ及
び車速データをＴ２秒（例えば１０秒）毎に更新して、
基準線算出部１６に出力する。 【００１４】基準線算出部１６は、入力されたヨーレー
トＹＲ（図２（ａ）参照）を時間積分して、ヨー角ＹＡ
（同図（ｂ）参照）に変換し、更にこのヨー角ＹＡのデ
ータに基づいて基準線（同図（ｂ）の破線参照）を算出
する。この算出は、具体的には以下のように周知の最小
自乗法を用いて行う。 【００１５】例えば、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３においてヨ
ー角ＹＡ１、ＹＡ２、ＹＡ３というデータが得られたと
すると、基準線を１次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｅ３ とする。ここで、ｅ１〜ｅ３は残差であり、これら残差
の自乗和が最小となるように、ｂ１、ｂ２を決定する。
また、２次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１2＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２2＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３2＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ３を
決定する。また、３次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１2＋ｂ４ｔ１3＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２2＋ｂ４ｔ２3＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３2＋ｂ４ｔ３3＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ４を
決定する。 【００１６】なお、データ数が多い場合には、同様にし
てさらに次数を上げて近似を行う。 【００１７】本実施の形態では、先ず１次式で基準線を
求め、ヨー角ＹＡから基準線に対応する基準ヨー角を差
し引いて修正ヨー角ＹＡＭ（図２（ｃ）参照）を算出し
て、横変位微分量算出部１８に出力する。 【００１８】横変位微分量算出部１８は、修正ヨー角Ｙ
ＡＭ及び車速Ｖを下記式に適用して横変位微分量ＤＹＫ
（図２（ｄ）参照）を算出する。 【００１９】ＤＹＫ＝Ｖ×ｓｉｎ（ＹＡＭ） そして、この横変位微分量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸ
と最小値ＤＹＫＭＩＮとの差が所定値α１以上のとき
は、前記基準線の近似次数を上げて再度基準線を求め
て、横変位微分量ＤＹＫを算出し、これを（ＤＹＫＭＡ
Ｘ−ＤＹＫＭＩＮ）＜α１が成立するまで繰り返す。 【００２０】なお、（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧
α１であっても、基準線の近似次数が所定次数に達した
ときに基準線の算出を終了するようにしてもよい。 【００２１】偏差量算出部２０は、横変位微分量ＤＹＫ
に基づいて偏差量ΔＤＩＦ１を算出する。偏差量ΔＤＩ
Ｆ１は、例えば図２（ｄ）に斜線を付した部分の面積
（横変位微分量ＤＹＫの絶対値の時間積分値）として算
出するが、ＤＹＫ値の標準偏差や最大値と最小値との差
を用いてもよい。 【００２２】判断部２２は、偏差量ΔＤＩＦ１が所定偏
差量ΔＤＩＦＬＩＭ１以上である場合は、車両位置が基
準線から大きくずれたことを意味するので運転状態が異
常と判定し、警報部２４に警報を発するよう指令する信
号を出力する。 【００２３】このように、検出したヨー角ＹＡに基づい
て基準線を算出し、この基準線からのずれを表す横変位
微分量ＤＹＫから算出した偏差量ΔＤＩＦ１に基づいて
運転状況を判定するので、路面の状況や運転者の個人差
に拘わらず運転状況を正確に判定することができる。 【００２４】警報部２４に警報を発するように指令する
信号を出力する際に、判断部２２は、ナビゲーションシ
ステム１１から入力されている道路形状等に関する情報
に基づいて、現在の車両の周囲の道路状況が、運転者に
対して早めに警報を発した方がよい場合であるか否かを
判別し、その判別結果に応じて信号を出力するタイミン
グが調整される。 【００２５】図３は、マイクロコンピュータ１における
処理の手順を示すフローチャートであり、上述した基準
線推定部１６、横変位微分量算出部１８、偏差量算出部
２０及び判断部２２の機能は、具体的にはマイクロコン
ピュータ１のＣＰＵにおける図３の処理により実現され
る。 【００２６】まず、ステップＳ１１では、Ｔ１秒間のヨ
ーレートＹＲ及び車速ＶをＴ２秒毎に取り込み、次いで
基準線の算出（ステップＳ１２）及び横変位微分量ＤＹ
Ｋの算出を行う（ステップＳ１３）。そして、横変位微
分量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸと最小値ＤＹＫＭＩＮ
との差が所定値α１より小さいか否かを判別し（ステッ
プＳ１４）、（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧α１で
あるときは、ステップＳ１２に戻り、基準線の近似の次
数を１次上げて再度基準線の算出を行い、ステップＳ１
４の答が肯定（ＹＥＳ）となるまで繰り返す。 【００２７】なお、上述したように、近似次数が所定次
数に達したとき、基準線算出を終了するようにしてもよ
い。 【００２８】ステップＳ１４で（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫ
ＭＩＮ）＜α１となると、ステップＳ１５に進み偏差量
ΔＤＩＦ１を算出し、次いでこの偏差量ΔＤＩＦ１が所
定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１以上であるか否かを判別する
（ステップＳ１６）。その結果、ΔＤＩＦ１＜ΔＤＩＦ
ＬＩＭ１であるときは、直ちに本処理を終了する。 【００２９】一方、ΔＤＩＦ１≧ΔＤＩＦＬＩＭ１であ
るときは、運転者の運転状況が異常であると判定して、
自車の周囲状況を検出する（ステップＳ１７）。具体的
には、ナビゲーションシステム１１から入力される道路
情報に基づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状
を周囲状況として認識する。そして、検出した周囲状況
に基づいて、警報を発するタイミングを設定する（ステ
ップＳ１８）。 【００３０】本実施の形態では、ステップＳ１７で検出
された周囲状況として進路前方の所定の範囲内にカー
ブ、交差点又はＴ字路等の道路形状が存在するか否かを
判別し、進路前方にカーブや交差点等の道路形状が存在
する場合は、進路前方の所定範囲内にカーブや交差点等
の道路形状が存在しない直線路を走行中の場合より早い
タイミングで警報を発することができるように警報タイ
ミングを設定する。 【００３１】ステップＳ１８で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ１
９）。 【００３２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、運転者の運転状況が異常であると判定した場合は、
ナビゲーションシステム１１から入力される道路情報に
基づいて進路前方の所定範囲内の道路形状を自車の周囲
状況として検出し、検出した自車の周囲状況により運転
者に運転状況が異常であることを通常の運転時より早め
に知らせるべき場合であるか否かを判別し、判別した周
囲状況に応じて警報タイミングを変更するようにしたの
で、運転者の異常な運転状況を、運転者に適切なタイミ
ングで知らせることができる。 【００３３】図４は、本発明の第２の実施の形態にかか
る車両用運転状況監視装置の構成を示す図であり、本実
施の形態の監視装置は、第１の実施の形態の横変位微分
量算出部１８に代えて横変位量算出部１９を備えてお
り、偏差量算出部２０は、横変位微分量ではなく横変位
量に基づいて偏差量を算出する。これ以外の点は第１の
実施の形態と同一である。 【００３４】図５は、本実施の形態のマイクロコンピュ
ータ１で実行される処理の手順を示すフローチャートで
あり、これを参照して本実施の形態の監視装置の動作を
説明する。 【００３５】先ずステップＳ２１、Ｓ２２では、図３の
ステップＳ１１、Ｓ１２と同様にデータを取り込み、基
準線の算出を行う。ステップＳ２３では、修正ヨー角Ｙ
ＡＭ及び車速Ｖから横変位微分量ＤＹＫを算出し、さら
にＤＹＫ値を時間微分することにより横変位量ＹＫを算
出する（図２（ｅ）参照）。 【００３６】次に、横変位量ＹＫの最大値ＹＫＭＡＸと
最小値ＹＫＭＩＮとの差が所定値α２より小さいか否か
を判別し（ステップＳ２４）、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）≧α２であるときは、ステップＳ２２に戻り、基準
線の近似の次数を一次上げて再度基準線の算出を行い、
ステップＳ２４の答が肯定（ＹＥＳ）となるまで繰り返
す。 【００３７】なお、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩＮ）≧α２
であっても、近似次数が所定次数に達したときは基準線
の算出を終了するようにしてもよい。 【００３８】ステップＳ２４で（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）＜α２となると、ステップＳ２５に進み偏差量ΔＤ
ＩＦ２を算出する。この偏差量は、例えば図２（ｅ）に
斜線を付した部分の面積（横変位量ＹＫの絶対値の時間
積分値）として算出するが、ＹＫ値の標準偏差や最大値
と最小値との差を用いてもよい。 【００３９】次いでこの偏差量ΔＤＩＦ２が所定偏差量
ΔＤＩＦＬＩＭ２以上か否かを判別する（ステップＳ２
６）。そして、ΔＤＩＦ２＜ΔＤＩＦＬＩＭ２であると
きは直ちに本処理を終了する。 【００４０】一方、ΔＤＩＦ２≧ΔＤＩＦＬＩＭ２であ
るときは、運転状況が異常であると判別して、自車の周
囲状況を検出する（ステップＳ２７）。具体的には、ナ
ビゲーションシステム１１から入力される道路情報に基
づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状を周囲状
況として認識する。そして、検出した周囲状況に基づい
て、警報を発するタイミングを設定する（ステップＳ２
８）。 【００４１】本実施の形態では、ステップＳ２７で検出
された周囲状況として進路前方の所定の範囲内にカー
ブ、交差点又はＴ字路等の道路形状が存在するか否かを
判別し、進路前方にカーブや交差点等の道路形状が存在
する場合は、進路前方の所定範囲内にカーブや交差点等
の道路形状が存在しない直線路を走行中の場合より早い
タイミングで警報を発することができるように警報タイ
ミングを設定する。 【００４２】ステップＳ２８で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ２
９）。 【００４３】以上のように本実施の形態では、検出した
ヨー角ＹＫに基づいて基準線を算出し、この基準線から
のずれを表す横変位量ＹＫから算出した偏差量ΔＤＩＦ
２に基づいて運転状況を判定し、運転状況が異常である
場合は、ナビゲーションシステム１１から入力される道
路情報に基づいて進路前方の所定範囲内の道路形状を自
車の周囲状況として検出し、検出した自車の周囲状況に
より運転者に運転状況が異常であることを通常の運転時
より早めに知らせるべき場合であるか否かを判別し、判
別した周囲状況に応じて警報タイミングを変更するよう
にしたので、上述した第１の実施の形態と同様の効果が
得られる。 【００４４】図６は、本発明の第３の実施の形態にかか
る車両用運転状況監視装置の構成を示す図であり、本実
施の形態の監視装置は、第２の実施の形態の偏差量算出
部２０と判断部２２との間に運転者の運転能力を推定す
る運転能力推定部２１が追加されている。これ以外の点
は第２の実施の形態と同一である。 【００４５】図７は図６の機能ブロック図に対応する処
理のフローチャートであり、図７のステップＳ２１〜Ｓ
２５は、図５の処理と同一である。 【００４６】ステップＳ３１では、ステップＳ２５で算
出した偏差量ΔＤＩＦ２に基づいて運転者の運転能力を
推定する。この推定は、具体的には以下のように行う。 【００４７】先ず偏差量ΔＤＩＦ２の算出を、ヨーレー
トＹＲ及び車速Ｖのサンプリング時期を変えてｍ回（例
えば４回）とｎ回（例えば８回）行い、ｍ個のΔＤＩＦ
２値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ及び標準偏差σＤＩＦ及び
ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ３を算出す
る。そして、平均値ΔＤＩＦＡＶＥが所定偏差量ΔＤＩ
ＦＴＨより大きいか否か、及び標準偏差σＤＩＦが所定
閾値σＴＨより大きいか否かに応じて図８に示すように
運転能力レベルＡ〜Ｄを決定する。ここで、ΔＤＩＦＡ
ＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩＦ≦σＴＨであるとき
は、偏差量が平均して小さく且つそのばらつきも小さい
ので、最も運転能力が高い状態（レベルＡ）と推定す
る。一方、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩＦ
≦σＴＨであるときは、偏差量が平均して大きく且つそ
のばらつきが小さいので、最も運転能力が低い状態（レ
ベルＤ）と推定する。また、σＤＩＦ＞σＴＨであると
きは、ΔＤＩＦＡＶＥ値が小さい方が運転能力が高いと
推定し、ΔＤＩＦＡＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨであるときをレ
ベルＢ、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨであるときをレ
ベルＣとする。 【００４８】さらに、ｍ個のΔＤＩＦ２値の中で所定値
を越えるものの数ＮＯＶ（＝０〜ｍ）を求め、このＮＯ
Ｖ値に応じて運転能力レベルＥ〜Ｉを決定する。すなわ
ち、ｍ＝４の場合には、ＮＯＶ＝０、１、２、３、４に
対応して運転能力をそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉとす
る。 【００４９】そして、上記運転能力レベルＡ〜Ｄ及びＥ
〜Ｉに基づいて、図９に示すように総合的な運転能力の
判定を行う。すなわちｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩ
ＦＡＶＥ３の所定閾値をΔＤＩＦ３ＴＨとすると、レベ
ルＡ，Ｂ且つＥ、またはΔＤＩＦＡＶＥ３＜ΔＤＩＦ３
ＴＨのときは、「正常」と判定する。一方、レベルＡ，
Ｂ且つＦ，Ｇ且つΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨの
とき、またはレベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇ且つΔＤＩＦＡＶ
Ｅ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは、「警告レベル１」と判
定する。更に、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，Ｉ且つΔＤＩ
ＦＡＶＥ３≧ＤＩＦ３ＴＨのとき、またはレベルＤ且つ
ΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは「警告レベ
ル２」と判定する。 【００５０】なお、ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦ
ＡＶＥ３を用いずに、レベルＡ，Ｂ且つＥのときは「正
常」と判定し、レベルＡ，Ｂ且つＦ，Ｇのときまたはレ
ベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇのときは「警告レベル１」と判定
し、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，ＩのときまたはレベルＤ
のときは「警告レベル２」と判定するようにしてもよ
い。 【００５１】このようにして、複数の偏差量ΔＤＩＦ２
の平均値及びばらつきに基づいて運転者の運転応力を判
定することにより、より正確に運転応力を判定（推定）
することができる。 【００５２】図７に戻り、ステップＳ３２では、運転能
力が低いか否か、すなわちステップＳ３１で推定した運
転能力が警告レベル１又は２であるか否かを判別し、そ
の結果、運転能力が警告レベル１又は２でないときは、
直ちに本処理を終了する。 【００５３】一方、運転能力が警告レベル１又は２であ
るときは、運転状況が異常であると判定して、自車の周
囲状況を検出する（ステップＳ３３）。具体的には、ナ
ビゲーションシステム１１から入力される道路情報に基
づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状を周囲状
況として認識する。そして、検出した周囲状況に基づい
て、自車の周囲状況が所定の周囲状況であるか否かを判
別する（ステップＳ３４）。 【００５４】ステップＳ３４では、自車の周囲状況が、
進路前方の所定の範囲内にカーブ、交差点又はＴ字路等
の道路形状が存在する状況であるか否かを判別し、進路
前方にカーブや交差点等の道路形状が存在する場合は、
ステップＳ３１で判定された警告レベルが警告レベル１
であるか否かを判別し（ステップＳ３５）、警告レベル
１であるときはそれを警告レベル２に変更する（ステッ
プＳ３６）。そして、その警告レベルに応じて、警報を
発するタイミングを設定する（ステップＳ３７）。周囲
状況が所定の状態ではない場合、又は周囲状況が所定の
状況であっても警告レベル２である場合は、そのままス
テップＳ３７に進み、そのときの警告レベルに応じて警
報を発するタイミングを設定する（ステップＳ３８）。
ここでは、警告レベル２のときは、警告レベル１の場合
より早いタイミングで警報を発することができるように
警報タイミングを設定する。 【００５５】ステップＳ３７で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ３
８）。 【００５６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、運転能力が低いと判別した場合は、ナビゲーション
システム１１から入力される道路情報に基づいて、進路
前方の所定範囲内の道路形状を自車の周囲状況として検
出し、検出した自車の周囲状況により運転者に運転状況
が異常であることを通常の運転時より早めに知らせるべ
き場合であって且つ警告レベルが１である場合は、警報
レベルを警告レベル２に変更するようにしたので、運転
者の異常な運転状況を、運転者に適切なタイミングで知
らせることができる。 【００５７】次に、本発明の第４の実施の形態を図１０
及び１１を参照して説明する。 【００５８】図１０は図３のステップＳ１６とステップ
Ｓ１７との間にステップＳ４１を追加したものであり、
これ以外の点は第１の実施の形態と同一である。 【００５９】図１０のステップＳ４１では、車線変更が
行われたか否かを判別する。そして、車線変更が行われ
たときは直ちに本処理を終了し、車線変更が行われてい
ないときは、運転状況が異常であると判定して、ステッ
プＳ１７の処理を行う。 【００６０】ここで、車線変更が行われたか否かの判別
は、以下のように行う。すなわち、車線変更が行われた
場合には、ヨーレートＹＲは図１１に示すような変化を
することが判っているので、ヨーレートＹＲが一方向
（例えば右方向）のピークを示す時点から他方向（例え
ば左方向）のピークを示す時点までの時間Ｔと、それら
のピーク値の差（ヨーレートの振幅）ａとを計測する。
そして、時間Ｔが所定時間Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）の
範囲内にあり、且つ振幅ａが所定値Ａより大きいとき、
車線変更が行われたと判別する。 【００６１】このように構成することにより、例えば運
転者が車線変更した場合と、車両が基準線から大きくは
ずれた場合とを混同することなくより的確に運転状態の
異常を判定することができる。なお、図１０のステップ
Ｓ４１では、車線変更後所定時間ＴＡＲＣ内か否かを判
別し、所定時間ＴＡＲＣ内であれば直ちに本手順を終了
し、所定時間ＴＡＲＣ経過後にステップＳ１７の処理を
行うようにしてもよい。 【００６２】ステップＳ４１において、運転状態が異常
であると判別した場合は、上述したステップＳ１７にお
いて自車の周囲状況を検出し、検出した周囲状況に応じ
て警報タイミングを設定する。 【００６３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、更に的確に運転者の運転状況が把握され、この場合
にも、自車の周囲状況に応じて警報タイミングを変更す
るようにしたので、上記第１の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。 【００６４】また、図５又は図７に示したフローチャー
トに上記ステップＳ４１と同様の処理を追加することも
好ましい。 【００６５】なお、上述した第１〜第４の実施の形態で
は、ナビゲーションシステム１１から入力される情報の
うち、道路形状に関する情報のみに着目して周囲状況を
検出したが、これに限られるものではないことはいうま
でもない。 【００６６】例えば、高速道路であるか一般道であるか
等の道路種別に関する情報に着目して、高速道路を走行
中である場合は一般道を走行中である場合より早いタイ
ミングに警報タイミングを設定するようにしたり、片側
複数車線であるか片側一車線であるか等の車線数を示す
情報に着目し、片側複数車線の道路を走行中である場合
は片側一車線の道路を走行中である場合より早いタイミ
ングに警報タイミングを設定したり、また、山道又はワ
インディング路を走行中であるか市街地等の平坦路を走
行中であるか等の走行中の地域に関する情報に着目し
て、山道やワインディング路等の悪路を走行中である場
合は市街地等の平坦路を走行中である場合より早いタイ
ミングに警報タイミングを設定してもよい。また、これ
らの手法を組み合わせることにより、更に適切なタイミ
ングで警報を発することができるようになる。 【００６７】また、上記各実施の形態では、周囲状況と
しての道路情報を検出するための手段としてナビゲーシ
ョンシステムを採用したが、例えば、路車間通信、車車
間通信等の通信システムを採用して進路前方の道路情報
を周囲状況として検出することも可能である。また、カ
メラによって走路前方を撮影することにより車線数に関
する情報や進路前方のカーブや交差点等の道路形状に関
する情報を検出することもできる。更に、運転者による
ブレーキ、ステアリング又はアクセル等の操作状態や、
自車の車速、エンジン回転数等からの推定により、走行
中の道路情報を周囲状況として検出するように構成する
こともできる。 【００６８】また、周囲状況として道路状況だけでな
く、例えばレーダ又はカメラを用いて走路前方を撮影し
たり車車間通信を用いることにより周囲の他車情報、例
えば前走車や対向車の有無を検出し、前走車や対向車が
有る場合はそれらが無い場合より早いタイミングに警報
タイミングを設定するようにすることも好ましい。この
場合も、運転者によるブレーキ、ステアリング又はアク
セル等の操作状態や、自車の車速、エンジン回転数等か
らの推定により、周囲の他車情報を周囲状況として検出
するように構成することもできる。 【００６９】また、例えば周囲状況として、自車の周囲
の天候、具体的には雨又は雪が降っているか否か、ある
いは霧がかかっているか否かを検出し、自車の周囲に雨
又は雪が降っている場合及び霧がかかっている場合はそ
うでない場合より早いタイミングに警報タイミングを設
定するように構成することが可能である。このような自
車周囲の天候を検出するために、ワイパスイッチ、フォ
グランプスイッチ等のスイッチのオン・オフ状態に応じ
て間接的に自車の周囲状況を検出したり、雨滴センサ等
のセンサにより直接周囲状況を検出する手法を採用する
ことができる。また、路車間通信、ラジオ等の通信手段
を用いて天候等の周囲状況に関する情報を取得したり、
カメラによって走路前方を撮影することにより、これら
の情報を検出することもできる。 【００７０】また、周囲状況として自車周囲の明るさや
時刻等から日中であるか夜間であるかを検出し、夜間で
ある場合は日中である場合より早いタイミングに警報タ
イミングを設定するようにしてもよい。この場合、ライ
トスイッチのオン・オフ状態を検出することにより間接
的に自車の周囲の明るさを検出したり、照度センサ等を
採用して直接的に自車の周囲の明るさを検出したりする
ことが可能である。この場合も、路車間通信、ラジオ等
の通信手段を用いたり、カメラによって走路前方を撮影
することにより、周囲状況として自車周囲の明るさ又は
時刻に関する情報を取得するように構成することができ
る。 【００７１】また、上述した実施の形態では、運転者へ
の警告は、運転者の視覚又は聴覚に訴えるものを使用し
たが、これに限るものではなく、運転者に直接作用する
方法、例えばシートを振動させたり、シートベルトに張
力を加えたり、あるいは特定の香りを車室内に放出した
り、空調装置の作動状態を変更したりするようにしても
よい。これにより、運転状況の悪化を確実に運転者に知
らせることができる。 【００７２】また、上述した実施の形態では、ヨーレー
トセンサ１０によりヨーレートを検出したが、これに代
えて、車輪速センサ及び車速センサの出力、又はステア
リングの操舵角を検出する操舵角センサ及び横方向加速
度センサの出力等を用いてヨーレートを検出するように
してもよい。 【００７３】また、上述した実施の形態では、ヨー角Ｙ
Ａに基づいて基準線を推定したが、ヨーレートＹＲ、又
は横変位量ＹＫに基づいて基準線を推定してもよい。 【００７４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差点が存
在するときは、当該カーブ又は交差点が存在しない直線
路の走行時と比較して警告手段による警告のタイミング
を早くするので、運転者の異常な運転状況を、運転者に
適切なタイミングで知らせることができる。
転状況を監視し、必要に応じて警告を発する車両運転状
況監視装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】車両のステアリングの操舵量及び車速に
基づいて、運転者の応答遅れ時間及び車両位置と走行車
線との偏差量を推定し、該推定した応答遅れ時間及び偏
差量と正常状態における応答遅れ時間及び偏差量とを比
較して、運転者の運転状況（例えば運転者の居眠りや疲
労による運転能力の低下による異常な操舵状態）を判定
するようにした運転状況監視装置が従来より知られてい
る（特開平５−８５２２１号公報、特願平７−２１１３
８３号）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、例えば前方経路にカーブや交差点がある
場合や周囲に他の車両が存在する場合等のように車両の
周囲状況によっては運転者に運転状況が異常であること
を通常の運転時より早めに知らせるべき場合であって
も、車両の周囲の状況に拘わらず、異常である場合には
一律に警告を行うように構成されているため、適切な対
応措置を取ることができなかった。 【０００４】本発明は、この点に着目してなされたもの
であり、運転者の異常な運転状況を、運転者に適切なタ
イミングで知らせることができる車両用運転状況監視装
置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ナビゲーションシステムに接続され、且つ
車両の運転者の運転状況を監視する車両用運転状況監視
装置において、前記車両の挙動量、前記運転者の運転操
作及び前記運転者の状態の少なくとも一つの運転状況値
を検出する運転状況値検出手段と、該検出した運転状況
値に基づいて前記運転者の運転状況が適正である否かを
判定する判定手段と、前記運転状況が適正でないときに
前記運転者に警告を発する警告手段と、前記運転状況が
適正でないときに、前記ナビゲーションシステムから入
力される道路情報に基づいて前記車両の進路前方の所定
範囲内の道路状況を前記車両の周囲状況として検出する
周囲状況検出手段と、前記検出された周囲状況に基づい
て前記車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差
点が存在するするか否かを判別する判別手段と、前記車
両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差点が存在
するときは、当該カーブ又は交差点が存在しない直線路
の走行時と比較して前記警告手段による警告のタイミン
グを早くする警告調整手段とを備えるようにしたもので
ある。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】本発明によれば、車両の進路前方の所定の
範囲内にカーブ又は交差点が存在するときは、当該カー
ブ又は交差点が存在しない直線路の走行時と比較して警
告手段による警告のタイミングを早くし、車両の周囲状
況の検出を運転者の運転状況が適正でないときに行い、
さらに、車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交
差点が存在するか否かの判別を、検出した車両の周囲状
況に基づいて行う。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。 【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
車両用運転状況監視装置の構成を示すブロック図であ
り、本装置は内燃エンジンや電動モータ等の原動機で駆
動され、ステアリングを有する車両に搭載されている。
同図において、マイクロコンピュータ１の入力側には、
当該車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０
と、当該車両の走行速度を検出する車速センサ１２と、
周知のナビゲーションシステム（ＮＡＶＩ）１１とが接
続されている。ナビゲーションシステム１１は、地図等
を表示する表示装置及び音声による指示を行うためのス
ピーカ等からなる音声出力装置を有している。ナビゲー
ションシステム１１は、当該車両の走行位置とその近傍
の道路情報とをマイクロコンピュータ１に供給するよう
に構成されている。近傍の道路情報には、例えば、交差
点、カーブ又はＴ字路等が前方に接近していること即ち
道路形状に関する情報、高速道路であるか一般道である
か等の道路種別に関する情報、片側複数車線であるか片
側一車線であるか等の車線数を示す情報、山道又はワイ
ンディング路を走行中であるか市街地等の平坦路を走行
中であるか等の走行中の地域に関する情報が含まれる。
また、マイクロコンピュータ１の出力側には、運転者の
運転状況の監視中において必要に応じて警報を発する警
報部２４が接続されている。この警報部２４は、例えば
ランプ、ブザー、音声発生器等で構成される。 【００１２】マイクロコンピュータ１の信号メモリ部１
４、基準線推定部１６、横変位微分量算出部１８、偏差
量算出部２０及び判断部２２は、マイクロコンピュータ
１が有する機能をブロックとして示したものである。 【００１３】信号メモリ部１４はヨーレートセンサ１０
及び車速センサ１２からの入力信号を記憶し、現在から
過去Ｔ１秒間（例えば３０秒間）のヨーレートデータ及
び車速データをＴ２秒（例えば１０秒）毎に更新して、
基準線算出部１６に出力する。 【００１４】基準線算出部１６は、入力されたヨーレー
トＹＲ（図２（ａ）参照）を時間積分して、ヨー角ＹＡ
（同図（ｂ）参照）に変換し、更にこのヨー角ＹＡのデ
ータに基づいて基準線（同図（ｂ）の破線参照）を算出
する。この算出は、具体的には以下のように周知の最小
自乗法を用いて行う。 【００１５】例えば、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３においてヨ
ー角ＹＡ１、ＹＡ２、ＹＡ３というデータが得られたと
すると、基準線を１次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｅ３ とする。ここで、ｅ１〜ｅ３は残差であり、これら残差
の自乗和が最小となるように、ｂ１、ｂ２を決定する。
また、２次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１2＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２2＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３2＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ３を
決定する。また、３次式で近似する場合は、 ＹＡ１＝ｂ１＋ｂ２ｔ１＋ｂ３ｔ１2＋ｂ４ｔ１3＋ｅ１ ＹＡ２＝ｂ１＋ｂ２ｔ２＋ｂ３ｔ２2＋ｂ４ｔ２3＋ｅ２ ＹＡ３＝ｂ１＋ｂ２ｔ３＋ｂ３ｔ３2＋ｂ４ｔ３3＋ｅ３ として、残差の自乗和が最小となるようにｂ１〜ｂ４を
決定する。 【００１６】なお、データ数が多い場合には、同様にし
てさらに次数を上げて近似を行う。 【００１７】本実施の形態では、先ず１次式で基準線を
求め、ヨー角ＹＡから基準線に対応する基準ヨー角を差
し引いて修正ヨー角ＹＡＭ（図２（ｃ）参照）を算出し
て、横変位微分量算出部１８に出力する。 【００１８】横変位微分量算出部１８は、修正ヨー角Ｙ
ＡＭ及び車速Ｖを下記式に適用して横変位微分量ＤＹＫ
（図２（ｄ）参照）を算出する。 【００１９】ＤＹＫ＝Ｖ×ｓｉｎ（ＹＡＭ） そして、この横変位微分量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸ
と最小値ＤＹＫＭＩＮとの差が所定値α１以上のとき
は、前記基準線の近似次数を上げて再度基準線を求め
て、横変位微分量ＤＹＫを算出し、これを（ＤＹＫＭＡ
Ｘ−ＤＹＫＭＩＮ）＜α１が成立するまで繰り返す。 【００２０】なお、（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧
α１であっても、基準線の近似次数が所定次数に達した
ときに基準線の算出を終了するようにしてもよい。 【００２１】偏差量算出部２０は、横変位微分量ＤＹＫ
に基づいて偏差量ΔＤＩＦ１を算出する。偏差量ΔＤＩ
Ｆ１は、例えば図２（ｄ）に斜線を付した部分の面積
（横変位微分量ＤＹＫの絶対値の時間積分値）として算
出するが、ＤＹＫ値の標準偏差や最大値と最小値との差
を用いてもよい。 【００２２】判断部２２は、偏差量ΔＤＩＦ１が所定偏
差量ΔＤＩＦＬＩＭ１以上である場合は、車両位置が基
準線から大きくずれたことを意味するので運転状態が異
常と判定し、警報部２４に警報を発するよう指令する信
号を出力する。 【００２３】このように、検出したヨー角ＹＡに基づい
て基準線を算出し、この基準線からのずれを表す横変位
微分量ＤＹＫから算出した偏差量ΔＤＩＦ１に基づいて
運転状況を判定するので、路面の状況や運転者の個人差
に拘わらず運転状況を正確に判定することができる。 【００２４】警報部２４に警報を発するように指令する
信号を出力する際に、判断部２２は、ナビゲーションシ
ステム１１から入力されている道路形状等に関する情報
に基づいて、現在の車両の周囲の道路状況が、運転者に
対して早めに警報を発した方がよい場合であるか否かを
判別し、その判別結果に応じて信号を出力するタイミン
グが調整される。 【００２５】図３は、マイクロコンピュータ１における
処理の手順を示すフローチャートであり、上述した基準
線推定部１６、横変位微分量算出部１８、偏差量算出部
２０及び判断部２２の機能は、具体的にはマイクロコン
ピュータ１のＣＰＵにおける図３の処理により実現され
る。 【００２６】まず、ステップＳ１１では、Ｔ１秒間のヨ
ーレートＹＲ及び車速ＶをＴ２秒毎に取り込み、次いで
基準線の算出（ステップＳ１２）及び横変位微分量ＤＹ
Ｋの算出を行う（ステップＳ１３）。そして、横変位微
分量ＤＹＫの最大値ＤＹＫＭＡＸと最小値ＤＹＫＭＩＮ
との差が所定値α１より小さいか否かを判別し（ステッ
プＳ１４）、（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫＭＩＮ）≧α１で
あるときは、ステップＳ１２に戻り、基準線の近似の次
数を１次上げて再度基準線の算出を行い、ステップＳ１
４の答が肯定（ＹＥＳ）となるまで繰り返す。 【００２７】なお、上述したように、近似次数が所定次
数に達したとき、基準線算出を終了するようにしてもよ
い。 【００２８】ステップＳ１４で（ＤＹＫＭＡＸ−ＤＹＫ
ＭＩＮ）＜α１となると、ステップＳ１５に進み偏差量
ΔＤＩＦ１を算出し、次いでこの偏差量ΔＤＩＦ１が所
定偏差量ΔＤＩＦＬＩＭ１以上であるか否かを判別する
（ステップＳ１６）。その結果、ΔＤＩＦ１＜ΔＤＩＦ
ＬＩＭ１であるときは、直ちに本処理を終了する。 【００２９】一方、ΔＤＩＦ１≧ΔＤＩＦＬＩＭ１であ
るときは、運転者の運転状況が異常であると判定して、
自車の周囲状況を検出する（ステップＳ１７）。具体的
には、ナビゲーションシステム１１から入力される道路
情報に基づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状
を周囲状況として認識する。そして、検出した周囲状況
に基づいて、警報を発するタイミングを設定する（ステ
ップＳ１８）。 【００３０】本実施の形態では、ステップＳ１７で検出
された周囲状況として進路前方の所定の範囲内にカー
ブ、交差点又はＴ字路等の道路形状が存在するか否かを
判別し、進路前方にカーブや交差点等の道路形状が存在
する場合は、進路前方の所定範囲内にカーブや交差点等
の道路形状が存在しない直線路を走行中の場合より早い
タイミングで警報を発することができるように警報タイ
ミングを設定する。 【００３１】ステップＳ１８で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ１
９）。 【００３２】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、運転者の運転状況が異常であると判定した場合は、
ナビゲーションシステム１１から入力される道路情報に
基づいて進路前方の所定範囲内の道路形状を自車の周囲
状況として検出し、検出した自車の周囲状況により運転
者に運転状況が異常であることを通常の運転時より早め
に知らせるべき場合であるか否かを判別し、判別した周
囲状況に応じて警報タイミングを変更するようにしたの
で、運転者の異常な運転状況を、運転者に適切なタイミ
ングで知らせることができる。 【００３３】図４は、本発明の第２の実施の形態にかか
る車両用運転状況監視装置の構成を示す図であり、本実
施の形態の監視装置は、第１の実施の形態の横変位微分
量算出部１８に代えて横変位量算出部１９を備えてお
り、偏差量算出部２０は、横変位微分量ではなく横変位
量に基づいて偏差量を算出する。これ以外の点は第１の
実施の形態と同一である。 【００３４】図５は、本実施の形態のマイクロコンピュ
ータ１で実行される処理の手順を示すフローチャートで
あり、これを参照して本実施の形態の監視装置の動作を
説明する。 【００３５】先ずステップＳ２１、Ｓ２２では、図３の
ステップＳ１１、Ｓ１２と同様にデータを取り込み、基
準線の算出を行う。ステップＳ２３では、修正ヨー角Ｙ
ＡＭ及び車速Ｖから横変位微分量ＤＹＫを算出し、さら
にＤＹＫ値を時間微分することにより横変位量ＹＫを算
出する（図２（ｅ）参照）。 【００３６】次に、横変位量ＹＫの最大値ＹＫＭＡＸと
最小値ＹＫＭＩＮとの差が所定値α２より小さいか否か
を判別し（ステップＳ２４）、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）≧α２であるときは、ステップＳ２２に戻り、基準
線の近似の次数を一次上げて再度基準線の算出を行い、
ステップＳ２４の答が肯定（ＹＥＳ）となるまで繰り返
す。 【００３７】なお、（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩＮ）≧α２
であっても、近似次数が所定次数に達したときは基準線
の算出を終了するようにしてもよい。 【００３８】ステップＳ２４で（ＹＫＭＡＸ−ＹＫＭＩ
Ｎ）＜α２となると、ステップＳ２５に進み偏差量ΔＤ
ＩＦ２を算出する。この偏差量は、例えば図２（ｅ）に
斜線を付した部分の面積（横変位量ＹＫの絶対値の時間
積分値）として算出するが、ＹＫ値の標準偏差や最大値
と最小値との差を用いてもよい。 【００３９】次いでこの偏差量ΔＤＩＦ２が所定偏差量
ΔＤＩＦＬＩＭ２以上か否かを判別する（ステップＳ２
６）。そして、ΔＤＩＦ２＜ΔＤＩＦＬＩＭ２であると
きは直ちに本処理を終了する。 【００４０】一方、ΔＤＩＦ２≧ΔＤＩＦＬＩＭ２であ
るときは、運転状況が異常であると判別して、自車の周
囲状況を検出する（ステップＳ２７）。具体的には、ナ
ビゲーションシステム１１から入力される道路情報に基
づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状を周囲状
況として認識する。そして、検出した周囲状況に基づい
て、警報を発するタイミングを設定する（ステップＳ２
８）。 【００４１】本実施の形態では、ステップＳ２７で検出
された周囲状況として進路前方の所定の範囲内にカー
ブ、交差点又はＴ字路等の道路形状が存在するか否かを
判別し、進路前方にカーブや交差点等の道路形状が存在
する場合は、進路前方の所定範囲内にカーブや交差点等
の道路形状が存在しない直線路を走行中の場合より早い
タイミングで警報を発することができるように警報タイ
ミングを設定する。 【００４２】ステップＳ２８で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ２
９）。 【００４３】以上のように本実施の形態では、検出した
ヨー角ＹＫに基づいて基準線を算出し、この基準線から
のずれを表す横変位量ＹＫから算出した偏差量ΔＤＩＦ
２に基づいて運転状況を判定し、運転状況が異常である
場合は、ナビゲーションシステム１１から入力される道
路情報に基づいて進路前方の所定範囲内の道路形状を自
車の周囲状況として検出し、検出した自車の周囲状況に
より運転者に運転状況が異常であることを通常の運転時
より早めに知らせるべき場合であるか否かを判別し、判
別した周囲状況に応じて警報タイミングを変更するよう
にしたので、上述した第１の実施の形態と同様の効果が
得られる。 【００４４】図６は、本発明の第３の実施の形態にかか
る車両用運転状況監視装置の構成を示す図であり、本実
施の形態の監視装置は、第２の実施の形態の偏差量算出
部２０と判断部２２との間に運転者の運転能力を推定す
る運転能力推定部２１が追加されている。これ以外の点
は第２の実施の形態と同一である。 【００４５】図７は図６の機能ブロック図に対応する処
理のフローチャートであり、図７のステップＳ２１〜Ｓ
２５は、図５の処理と同一である。 【００４６】ステップＳ３１では、ステップＳ２５で算
出した偏差量ΔＤＩＦ２に基づいて運転者の運転能力を
推定する。この推定は、具体的には以下のように行う。 【００４７】先ず偏差量ΔＤＩＦ２の算出を、ヨーレー
トＹＲ及び車速Ｖのサンプリング時期を変えてｍ回（例
えば４回）とｎ回（例えば８回）行い、ｍ個のΔＤＩＦ
２値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ及び標準偏差σＤＩＦ及び
ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦＡＶＥ３を算出す
る。そして、平均値ΔＤＩＦＡＶＥが所定偏差量ΔＤＩ
ＦＴＨより大きいか否か、及び標準偏差σＤＩＦが所定
閾値σＴＨより大きいか否かに応じて図８に示すように
運転能力レベルＡ〜Ｄを決定する。ここで、ΔＤＩＦＡ
ＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩＦ≦σＴＨであるとき
は、偏差量が平均して小さく且つそのばらつきも小さい
ので、最も運転能力が高い状態（レベルＡ）と推定す
る。一方、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨ且つσＤＩＦ
≦σＴＨであるときは、偏差量が平均して大きく且つそ
のばらつきが小さいので、最も運転能力が低い状態（レ
ベルＤ）と推定する。また、σＤＩＦ＞σＴＨであると
きは、ΔＤＩＦＡＶＥ値が小さい方が運転能力が高いと
推定し、ΔＤＩＦＡＶＥ≦ΔＤＩＦＴＨであるときをレ
ベルＢ、ΔＤＩＦＡＶＥ＞ΔＤＩＦＴＨであるときをレ
ベルＣとする。 【００４８】さらに、ｍ個のΔＤＩＦ２値の中で所定値
を越えるものの数ＮＯＶ（＝０〜ｍ）を求め、このＮＯ
Ｖ値に応じて運転能力レベルＥ〜Ｉを決定する。すなわ
ち、ｍ＝４の場合には、ＮＯＶ＝０、１、２、３、４に
対応して運転能力をそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉとす
る。 【００４９】そして、上記運転能力レベルＡ〜Ｄ及びＥ
〜Ｉに基づいて、図９に示すように総合的な運転能力の
判定を行う。すなわちｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩ
ＦＡＶＥ３の所定閾値をΔＤＩＦ３ＴＨとすると、レベ
ルＡ，Ｂ且つＥ、またはΔＤＩＦＡＶＥ３＜ΔＤＩＦ３
ＴＨのときは、「正常」と判定する。一方、レベルＡ，
Ｂ且つＦ，Ｇ且つΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨの
とき、またはレベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇ且つΔＤＩＦＡＶ
Ｅ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは、「警告レベル１」と判
定する。更に、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，Ｉ且つΔＤＩ
ＦＡＶＥ３≧ＤＩＦ３ＴＨのとき、またはレベルＤ且つ
ΔＤＩＦＡＶＥ３≧ΔＤＩＦ３ＴＨのときは「警告レベ
ル２」と判定する。 【００５０】なお、ｎ個のΔＤＩＦ値の平均値ΔＤＩＦ
ＡＶＥ３を用いずに、レベルＡ，Ｂ且つＥのときは「正
常」と判定し、レベルＡ，Ｂ且つＦ，Ｇのときまたはレ
ベルＣ且つＥ，Ｆ，Ｇのときは「警告レベル１」と判定
し、レベルＡ，Ｂ，Ｃ且つＨ，ＩのときまたはレベルＤ
のときは「警告レベル２」と判定するようにしてもよ
い。 【００５１】このようにして、複数の偏差量ΔＤＩＦ２
の平均値及びばらつきに基づいて運転者の運転応力を判
定することにより、より正確に運転応力を判定（推定）
することができる。 【００５２】図７に戻り、ステップＳ３２では、運転能
力が低いか否か、すなわちステップＳ３１で推定した運
転能力が警告レベル１又は２であるか否かを判別し、そ
の結果、運転能力が警告レベル１又は２でないときは、
直ちに本処理を終了する。 【００５３】一方、運転能力が警告レベル１又は２であ
るときは、運転状況が異常であると判定して、自車の周
囲状況を検出する（ステップＳ３３）。具体的には、ナ
ビゲーションシステム１１から入力される道路情報に基
づいて、進路前方の所定範囲内にある道路形状を周囲状
況として認識する。そして、検出した周囲状況に基づい
て、自車の周囲状況が所定の周囲状況であるか否かを判
別する（ステップＳ３４）。 【００５４】ステップＳ３４では、自車の周囲状況が、
進路前方の所定の範囲内にカーブ、交差点又はＴ字路等
の道路形状が存在する状況であるか否かを判別し、進路
前方にカーブや交差点等の道路形状が存在する場合は、
ステップＳ３１で判定された警告レベルが警告レベル１
であるか否かを判別し（ステップＳ３５）、警告レベル
１であるときはそれを警告レベル２に変更する（ステッ
プＳ３６）。そして、その警告レベルに応じて、警報を
発するタイミングを設定する（ステップＳ３７）。周囲
状況が所定の状態ではない場合、又は周囲状況が所定の
状況であっても警告レベル２である場合は、そのままス
テップＳ３７に進み、そのときの警告レベルに応じて警
報を発するタイミングを設定する（ステップＳ３８）。
ここでは、警告レベル２のときは、警告レベル１の場合
より早いタイミングで警報を発することができるように
警報タイミングを設定する。 【００５５】ステップＳ３７で警報タイミングを設定し
た後、設定した警報タイミングで警報を発するように指
示する信号を警報部２４に出力する（ステップＳ３
８）。 【００５６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、運転能力が低いと判別した場合は、ナビゲーション
システム１１から入力される道路情報に基づいて、進路
前方の所定範囲内の道路形状を自車の周囲状況として検
出し、検出した自車の周囲状況により運転者に運転状況
が異常であることを通常の運転時より早めに知らせるべ
き場合であって且つ警告レベルが１である場合は、警報
レベルを警告レベル２に変更するようにしたので、運転
者の異常な運転状況を、運転者に適切なタイミングで知
らせることができる。 【００５７】次に、本発明の第４の実施の形態を図１０
及び１１を参照して説明する。 【００５８】図１０は図３のステップＳ１６とステップ
Ｓ１７との間にステップＳ４１を追加したものであり、
これ以外の点は第１の実施の形態と同一である。 【００５９】図１０のステップＳ４１では、車線変更が
行われたか否かを判別する。そして、車線変更が行われ
たときは直ちに本処理を終了し、車線変更が行われてい
ないときは、運転状況が異常であると判定して、ステッ
プＳ１７の処理を行う。 【００６０】ここで、車線変更が行われたか否かの判別
は、以下のように行う。すなわち、車線変更が行われた
場合には、ヨーレートＹＲは図１１に示すような変化を
することが判っているので、ヨーレートＹＲが一方向
（例えば右方向）のピークを示す時点から他方向（例え
ば左方向）のピークを示す時点までの時間Ｔと、それら
のピーク値の差（ヨーレートの振幅）ａとを計測する。
そして、時間Ｔが所定時間Ｔ１、Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）の
範囲内にあり、且つ振幅ａが所定値Ａより大きいとき、
車線変更が行われたと判別する。 【００６１】このように構成することにより、例えば運
転者が車線変更した場合と、車両が基準線から大きくは
ずれた場合とを混同することなくより的確に運転状態の
異常を判定することができる。なお、図１０のステップ
Ｓ４１では、車線変更後所定時間ＴＡＲＣ内か否かを判
別し、所定時間ＴＡＲＣ内であれば直ちに本手順を終了
し、所定時間ＴＡＲＣ経過後にステップＳ１７の処理を
行うようにしてもよい。 【００６２】ステップＳ４１において、運転状態が異常
であると判別した場合は、上述したステップＳ１７にお
いて自車の周囲状況を検出し、検出した周囲状況に応じ
て警報タイミングを設定する。 【００６３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、更に的確に運転者の運転状況が把握され、この場合
にも、自車の周囲状況に応じて警報タイミングを変更す
るようにしたので、上記第１の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。 【００６４】また、図５又は図７に示したフローチャー
トに上記ステップＳ４１と同様の処理を追加することも
好ましい。 【００６５】なお、上述した第１〜第４の実施の形態で
は、ナビゲーションシステム１１から入力される情報の
うち、道路形状に関する情報のみに着目して周囲状況を
検出したが、これに限られるものではないことはいうま
でもない。 【００６６】例えば、高速道路であるか一般道であるか
等の道路種別に関する情報に着目して、高速道路を走行
中である場合は一般道を走行中である場合より早いタイ
ミングに警報タイミングを設定するようにしたり、片側
複数車線であるか片側一車線であるか等の車線数を示す
情報に着目し、片側複数車線の道路を走行中である場合
は片側一車線の道路を走行中である場合より早いタイミ
ングに警報タイミングを設定したり、また、山道又はワ
インディング路を走行中であるか市街地等の平坦路を走
行中であるか等の走行中の地域に関する情報に着目し
て、山道やワインディング路等の悪路を走行中である場
合は市街地等の平坦路を走行中である場合より早いタイ
ミングに警報タイミングを設定してもよい。また、これ
らの手法を組み合わせることにより、更に適切なタイミ
ングで警報を発することができるようになる。 【００６７】また、上記各実施の形態では、周囲状況と
しての道路情報を検出するための手段としてナビゲーシ
ョンシステムを採用したが、例えば、路車間通信、車車
間通信等の通信システムを採用して進路前方の道路情報
を周囲状況として検出することも可能である。また、カ
メラによって走路前方を撮影することにより車線数に関
する情報や進路前方のカーブや交差点等の道路形状に関
する情報を検出することもできる。更に、運転者による
ブレーキ、ステアリング又はアクセル等の操作状態や、
自車の車速、エンジン回転数等からの推定により、走行
中の道路情報を周囲状況として検出するように構成する
こともできる。 【００６８】また、周囲状況として道路状況だけでな
く、例えばレーダ又はカメラを用いて走路前方を撮影し
たり車車間通信を用いることにより周囲の他車情報、例
えば前走車や対向車の有無を検出し、前走車や対向車が
有る場合はそれらが無い場合より早いタイミングに警報
タイミングを設定するようにすることも好ましい。この
場合も、運転者によるブレーキ、ステアリング又はアク
セル等の操作状態や、自車の車速、エンジン回転数等か
らの推定により、周囲の他車情報を周囲状況として検出
するように構成することもできる。 【００６９】また、例えば周囲状況として、自車の周囲
の天候、具体的には雨又は雪が降っているか否か、ある
いは霧がかかっているか否かを検出し、自車の周囲に雨
又は雪が降っている場合及び霧がかかっている場合はそ
うでない場合より早いタイミングに警報タイミングを設
定するように構成することが可能である。このような自
車周囲の天候を検出するために、ワイパスイッチ、フォ
グランプスイッチ等のスイッチのオン・オフ状態に応じ
て間接的に自車の周囲状況を検出したり、雨滴センサ等
のセンサにより直接周囲状況を検出する手法を採用する
ことができる。また、路車間通信、ラジオ等の通信手段
を用いて天候等の周囲状況に関する情報を取得したり、
カメラによって走路前方を撮影することにより、これら
の情報を検出することもできる。 【００７０】また、周囲状況として自車周囲の明るさや
時刻等から日中であるか夜間であるかを検出し、夜間で
ある場合は日中である場合より早いタイミングに警報タ
イミングを設定するようにしてもよい。この場合、ライ
トスイッチのオン・オフ状態を検出することにより間接
的に自車の周囲の明るさを検出したり、照度センサ等を
採用して直接的に自車の周囲の明るさを検出したりする
ことが可能である。この場合も、路車間通信、ラジオ等
の通信手段を用いたり、カメラによって走路前方を撮影
することにより、周囲状況として自車周囲の明るさ又は
時刻に関する情報を取得するように構成することができ
る。 【００７１】また、上述した実施の形態では、運転者へ
の警告は、運転者の視覚又は聴覚に訴えるものを使用し
たが、これに限るものではなく、運転者に直接作用する
方法、例えばシートを振動させたり、シートベルトに張
力を加えたり、あるいは特定の香りを車室内に放出した
り、空調装置の作動状態を変更したりするようにしても
よい。これにより、運転状況の悪化を確実に運転者に知
らせることができる。 【００７２】また、上述した実施の形態では、ヨーレー
トセンサ１０によりヨーレートを検出したが、これに代
えて、車輪速センサ及び車速センサの出力、又はステア
リングの操舵角を検出する操舵角センサ及び横方向加速
度センサの出力等を用いてヨーレートを検出するように
してもよい。 【００７３】また、上述した実施の形態では、ヨー角Ｙ
Ａに基づいて基準線を推定したが、ヨーレートＹＲ、又
は横変位量ＹＫに基づいて基準線を推定してもよい。 【００７４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差点が存
在するときは、当該カーブ又は交差点が存在しない直線
路の走行時と比較して警告手段による警告のタイミング
を早くするので、運転者の異常な運転状況を、運転者に
適切なタイミングで知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図２】検出データ及び検出データに基づいて算出され
るパラメータの推移を示す図である。 【図３】図１のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図５】図４のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図６】本発明の第３の実施の形態に係る車両用運転状
況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図７】図６のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図８】運転者の運転能力レベルを決定するためのマッ
プを示す図である。 【図９】運転者の運転能力レベルを決定するためのマッ
プを示す図である。 【図１０】図３の処理の一部を変更した処理のフローチ
ャートである。 【図１１】車線変更の判定手法を説明するための図であ
る。 【符号の説明】 １ マイクロコンピュータ（運転状況値検出手段、判
定手段、警告手段、周囲状況検出手段、警告調整手段） １０ ヨーレートセンサ（運転状況値検出手段） １１ ナビゲーションシステム（周囲状況検出手段） ２４ 警報部（警告手段）
状況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図２】検出データ及び検出データに基づいて算出され
るパラメータの推移を示す図である。 【図３】図１のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる車両用運転
状況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図５】図４のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図６】本発明の第３の実施の形態に係る車両用運転状
況監視装置の構成を示すブロック図である。 【図７】図６のマイクロコンピュータで実行される処理
の手順を示すフローチャートである。 【図８】運転者の運転能力レベルを決定するためのマッ
プを示す図である。 【図９】運転者の運転能力レベルを決定するためのマッ
プを示す図である。 【図１０】図３の処理の一部を変更した処理のフローチ
ャートである。 【図１１】車線変更の判定手法を説明するための図であ
る。 【符号の説明】 １ マイクロコンピュータ（運転状況値検出手段、判
定手段、警告手段、周囲状況検出手段、警告調整手段） １０ ヨーレートセンサ（運転状況値検出手段） １１ ナビゲーションシステム（周囲状況検出手段） ２４ 警報部（警告手段）
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(56)参考文献 特開 平８−194896（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−147582（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−60482（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−109723（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−3927（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08G 1/16
B60K 25/00 - 2/16
G08B 19/00 - 21/24
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ナビゲーションシステムに接続され、且
つ車両の運転者の運転状況を監視する車両用運転状況監
視装置において、前記車両の挙動量、前記運転者の運転
操作及び前記運転者の状態の少なくとも一つの運転状況
値を検出する運転状況値検出手段と、該検出した運転状
況値に基づいて前記運転者の運転状況が適正である否か
を判定する判定手段と、前記運転状況が適正でないとき
に前記運転者に警告を発する警告手段と、前記運転状況
が適正でないときに、前記ナビゲーションシステムから
入力される道路情報に基づいて前記車両の進路前方の所
定範囲内の道路状況を前記車両の周囲状況として検出す
る周囲状況検出手段と、前記検出された周囲状況に基づ
いて前記車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交
差点が存在するするか否かを判別する判別手段と、前記
車両の進路前方の所定の範囲内にカーブ又は交差点が存
在するときは、当該カーブ又は交差点が存在しない直線
路の走行時と比較して前記警告手段による警告のタイミ
ングを早くする警告調整手段とを備えたことを特徴とす
る車両用運転状況監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01327797A JP3393323B2 (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 車両用運転状況監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01327797A JP3393323B2 (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 車両用運転状況監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10198899A JPH10198899A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3393323B2 true JP3393323B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=11828717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01327797A Expired - Fee Related JP3393323B2 (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 車両用運転状況監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393323B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002329300A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Honda Motor Co Ltd | 車両の走行安全装置 |
| JP4774851B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-09-14 | 日産自動車株式会社 | 車両用運転姿勢調整装置及び車両用運転姿勢調整方法 |
| JP4949750B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2012-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | 運転者状態判定装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH023927U (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-11 | ||
| JP2844113B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1999-01-06 | 明星電気株式会社 | 車輌衝突警報方式 |
| JP3379247B2 (ja) * | 1994-11-17 | 2003-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | 居眠り警報装置 |
| JP3365116B2 (ja) * | 1995-01-20 | 2003-01-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 自動車の前方道路状況対応制御装置 |
| JPH09109723A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-04-28 | Yazaki Corp | 居眠り運転防止装置 |
-
1997
- 1997-01-09 JP JP01327797A patent/JP3393323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10198899A (ja) | 1998-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |