JPH07205676A - 居眠り運転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の操舵角を用いて迅速かつ確実に運転者
の居眠り状態を検出できる居眠り運転検出装置を提供す
る。 【構成】 車速センサ１０、操舵角センサ１２からのデ
ータは演算装置１４に出力される。演算装置１４内の記
憶装置には車速に依存する補正係数が格納され、この補
正係数を用いて検出された修正操舵周期を基準車速（例
えば８０ｋｍ／ｈ）における修正操舵周期に換算する。
得られた修正操舵周期はメモリ１６に順次格納され、最
新の所定数の平均を算出して判定器１８で基準周期と比
較する。基準周期より大なる場合には警報器２０を作動
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は居眠り運転検出装置、特
に運転者の修正操舵周期から居眠り状態を検出する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速道路走行等における安全
性を確保するために運転者の居眠り状態を検出する居眠
り運転検出装置が開発されている。この種の居眠り運転
検出装置では、通常車両の操舵角をモニタし、その角度
変化から運転者の意識状態の低下すなわち居眠りを判定
する構成が採用されている。

【０００３】しかし、例えばステアリングが一定角度回
動したことを検出し、この回動信号を積算して所定値に
達した場合に居眠りを判定するのでは、カーブ走路にお
いて運転者が通常のステアリング操作を行った場合にも
居眠り運転と判定されてしまう可能性があり、従って、
基本的に直線走路でしか有効でない問題があった。

【０００４】そこで、本願出願人は先に特開平５−５８
１９２号公報にて運転者の修正操作周期を車速帯別に検
出し、基準操舵周期と比較することにより居眠り運転を
検出する構成を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、車速帯毎に修
正操舵周期を検出する場合、同一意識状態でも操舵デー
タがばらつくためにその車速帯における所定数の操舵デ
ータの平均値を算出して平滑化し、修正操舵周期を求め
るが、車速変化の大きな走行環境においては特定の車速
帯における操舵データを収集するのに時間がかかり、従
って全ての車速帯毎に修正操舵周期を検出するのが困難
であるとともに、居眠り判定のリアルタイム性が失われ
てしまう問題があった。

【０００６】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は迅速かつ確実に運転者
の居眠り状態を検出できる居眠り運転検出装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の居眠り運転検出装置は、運転者の修
正操舵周期に基づき運転者の居眠り状態を検出する居眠
り運転検出装置であって、車速検出手段と、操舵角検出
手段と、検出された操舵角データから修正操舵周期を検
出する修正操舵周期検出手段と、検出された修正操舵周
期を車速に依存する所定の補正係数を用いて基準車速に
おける基準修正操舵周期に補正する演算手段と、前記基
準修正操舵周期に基づき居眠り状態を検出する判定手段
とを有することを特徴とする。

【０００８】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の居眠り運転検出装置は、運転者の修正操舵周期
に基づき運転者の居眠り状態を検出する居眠り運転検出
装置であって、車速検出手段と、操舵角検出手段と、検
出された操舵角データから修正操舵周期を検出する修正
操舵周期検出手段と、検出された修正操舵周期と検出さ
れた車速に応じた基準周期を比較し、運転者の覚醒レベ
ルを評価する評価手段と、評価結果の所定数の平均値を
算出する算出手段と、算出された平均値に基づき居眠り
状態を検出する判定手段とを有することを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の居眠り運転検出装置では、車速
帯毎に修正操舵周期を検出するのではなく、ある車速に
おける修正操舵周期を検出した場合にその修正操舵周期
を基準車速における修正操舵周期に補正する。補正は車
速に依存する所定の補正係数を用いて行われる。この補
正係数は、多数の運転者の修正操舵周期の統計から得ら
れたものであり、一般には車速が増大する程修正操舵周
期が減少する傾向を示す。補正係数は、所定車速（基準
車速）における修正操舵周期を１とした場合の比率で示
される。従って、ある車速における修正操舵周期が検出
された場合、その修正操舵周期を補正係数で除算するこ
とにより、基準車速における基準修正操舵周期を算出で
きる。この基準修正操舵周期を用いて居眠りか否かを判
定することにより、例えば基準操舵周期の所定数の平均
値と基準周期を比較して居眠りか否かを判定する場合で
も、所定数のサンプルを直ちに収集することができ、迅
速に居眠り運転を検出できる。

【００１０】請求項２記載の居眠り運転検出装置では、
従来のように車速帯別に基準操舵周期と比較して居眠り
運転を判定するが、所定数の操舵角データの平均を算出
して修正操舵周期を検出するのでなく、その都度検出さ
れた修正操舵周期（平滑化されていない修正操舵周期）
を基準周期と比較する。そして、比較して得られた運転
者の意識レベルの評価結果の所定数の平均を算出して平
滑化し、居眠り運転か否かが判定される。これによれ
ば、車速帯毎に操舵角データを所定数収集する必要はな
く、あらゆる車速帯における評価結果を所定数収集すれ
ばよいので、従来に比べ迅速に居眠り状態を検出でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１２】第１実施例 図１には本実施例の構成ブロック図が示されている。車
速検出手段として車速センサ１０が設けられ、操舵角検
出手段として操舵角センサ１２が設けられている。操舵
角センサ１２としては、例えばステアリングシャフトに
圧入されたスリット板とコラムチューブに取り付けられ
た２組のホトインタラプタを用いることができ、ステア
リングシャフトの回転に伴いホトインターラプタがスリ
ット板により遮光されたりされなかったりすることでオ
ン、オフするのを用いてステアリングの回転方向と回転
角度を検出できる。

【００１３】車速センサ１０及び操舵角センサ１２から
の検出信号は、演算装置１４に出力される。演算装置１
４は操舵周期検出器、補正器、平均算出器、及び補正係
数記憶装置を含んで構成されている。操舵周期検出器は
微分器を含み、時系列の操舵角データの反転操舵ポイン
トを検出してそのポイント間の時間間隔を修正操舵周期
として検出する。尚、操舵周期検出器として微分器を用
いるほか、所定時間分の操舵角データを測定し、操舵角
の時間変化パターンが操舵切り返しに特有の参照パター
ンと一致している場合には操舵の切り返しがあったと判
定するようにしてもよい。補正器は補正係数記憶装置に
格納されている後述の補正係数を用いて検出された修正
操舵周期を基準速度（例えば８０ｋｍ／ｈ）における修
正操舵周期に補正する。補正して得られた修正操舵周期
はメモリ１６に格納される。メモリ１６では所定数の補
正済み修正操舵周期を順次格納し、所定数格納した場合
には順次最新の補正済み修正操舵周期で更新していく。
従って、メモリ１６には常に最新の所定数の補正済み修
正操舵周期が記憶される。メモリ１６に所定数（例えば
４０操舵分）の補正済み修正操舵周期が格納された後、
演算装置１４内の平均算出器にこれらのデータが出力さ
れ、平均値が算出される。算出された平均値は判定器１
８に出力される。

【００１４】判定器１８は比較器を含んで構成され、演
算装置１４から供給された平均の修正操舵周期と予め求
められた基準車速（例えば８０ｋｍ／ｈ）における基準
操舵周期との大小比較を行い、運転者の意識レベルを評
価する。比較の結果、居眠り運転が生じていると判定さ
れた場合には、警報器２０に警報信号を出力して警報を
発生させ運転者に覚醒を促す構成である。

【００１５】図２には演算装置１４の補正係数記憶装置
内に格納されている補正係数が示されている。図におい
て、横軸は車速（ｋｍ／ｈ）であり、縦軸は修正操舵補
正係数である。補正係数は多数の運転者の車速に応じた
修正操舵周期のデータの統計により得られたものであ
り、運転者により修正操舵周期の絶対値は増減するもの
の、車速に対する傾向はほぼ一定した傾向を示す。図２
においては、車速８０ｋｍ／ｈにおける修正操舵周期を
１とした場合の比率を補正係数としており、この補正係
数は個々の運転者によらず、ほぼ全ての運転者に適用で
きる係数である。補正係数記憶装置は図２に示された補
正係数をマップとして、あるいは関数として記憶してお
り、車速センサ１０により検出された現在の車速におけ
る補正係数を演算装置１４の補正器に出力して検出され
た修正操舵周期を基準車速８０ｋｍ／ｈにおける修正操
舵周期に補正する。補正方法は、検出された修正操舵周
期を補正係数で除算することにより行われる。

【００１６】図３には本実施例における処理のフローチ
ャートが示されている。まず、車速センサ１０及び操舵
角センサ１２からの車速データ及び操舵角データが演算
装置１４に入力されると、演算装置１４は時系列操舵デ
ータから修正操舵周期を検出し、その時の車速データと
ともに記憶装置に格納する（Ｓ１０１）。そして、演算
装置１４内の記憶装置に格納されている、図２に示され
る補正係数を用いて検出された修正操舵周期を８０ｋｍ
／ｈにおける修正操舵周期に補正する（Ｓ１０２）。具
体的には、記憶装置に格納された修正操舵周期を車速デ
ータととともに読み出し、その車速に対応する補正係数
を記憶装置から読み出して修正操舵周期／補正係数によ
り８０ｋｍ／ｈにおける修正操舵周期を算出する。算出
された修正操舵周期はメモリ１６に順次格納し、最新の
４０操舵分を更新しながら格納する（Ｓ１０３）。最新
４０操舵分の修正操舵周期がメモリ１６に格納された
後、これらのデータは演算装置１４内の平均算出器に出
力され、最新４０操舵分の平均操舵周期が演算される
（Ｓ１０４）。この平均演算は最新４０操舵分のデータ
が得られた時点で開始され、以後は新たな修正操舵周期
データが入力され、データが更新される毎にその都度演
算される。算出された平均修正操舵周期は判定器１８に
出力され、予め定められた８０ｋｍ／ｈにおける平常運
転時の基準周期と大小比較される（Ｓ１０５）。比較の
結果、平均修正操舵周期が基準周期より所定量大きいと
判定された場合には、運転者の意識レベルが低下したた
めに修正操舵周期が増大した、すなわち、運転者がステ
アリングを頻繁に操作しなくなったためと判定し、警報
器２０を作動させて警報を発生する（Ｓ１０６）。

【００１７】このように、本実施例では車速帯毎に平均
修正操舵周期を検出するのではなく、任意の車速におい
て検出された修正操舵周期を基準車速（８０ｋｍ／ｈ）
における修正操舵周期に換算し、その平均を算出して基
準周期と比較するので、居眠り判定を行うまでの時間が
極めて短くでき、しかも順次検出される修正操舵周期で
更新された所定数の平均を算出して基準周期と比較する
ので、リアルタイムで運転者の意識低下状態、すなわち
居眠り運転を検出できる。

【００１８】なお、本実施例では基準車速として８０ｋ
ｍ／ｈを用いたが、他の車速を基準車速に用いることが
できるのは言うまでもない。

【００１９】また、本実施例では居眠り運転を検出した
場合に警報を発生させる構成であるが、もちろん判定器
１８からブレーキアクチュエータ等に制御信号を出力
し、車両の走行を制御する構成とすることも可能であ
る。

【００２０】さらに、判定器１８での比較結果をレベル
で評価し、基準周期より１０％大きい場合、２０％大き
い場合等でレベル分けし、レベルに応じた警報を発生す
る（例えば警報の音量や警報の種類を変える等）ことも
できる。要は、本発明の思想の範囲内で種々の居眠り運
転防止策を講じることが可能である。

【００２１】第２実施例 図４には本発明の第２実施例の処理フローチャートが示
されている。本実施例の構成は概略図１に示された第１
実施例の構成と同様であり、車速センサ１０及び操舵角
センサ１２で得られた車速データ及び操舵角データが演
算装置１４に出力され、所定の演算処理結果が行われて
判定器１８に出力される。判定器１８では入力された演
算結果と基準値とが比較され、比較結果に応じて警報器
２０を作動させる。

【００２２】しかし、本実施例では第１実施例と異な
り、演算装置１４には操舵周期検出器、比較器、記憶装
置及び平均算出器を有しており、記憶装置には予め収集
された平常運転時の車速帯毎の基準周期が格納されてい
る。そして、比較器には検出された修正操舵周期及びそ
の修正操舵周期が検出された車速帯における基準周期が
入力され、両周期の大小比較が行われる。比較結果はメ
モリ１６に格納される。メモリ１６に所定数の比較結果
が格納された後、これらのデータは平均算出器に出力さ
れ、平均化されて判定器１８に出力される。比較器にて
大小比較して得られた結果はその都度検出された修正操
舵周期と基準周期との大小比較結果であり、検出された
修正操舵周期にばらつきがあるため、大小比較結果もば
らつきが生じていることになる。そこで、大小比較結果
の所定数を平均化することにより、平滑化するのであ
る。

【００２３】以下、図４を用いて本実施例の処理の詳細
を説明する。まず、車速センサ１０及び操舵角センサ１
２からの車速データ及び操舵角データが演算装置１４に
入力されると、演算装置１４は時系列操舵データから修
正操舵周期を検出し、その時の車速データとともに記憶
装置に格納する（Ｓ２０１）。そして、格納された修正
操舵周期の車速の属する車速帯における基準周期を記憶
装置から読み出し、比較器で修正操舵周期と基準周期を
比較する。比較結果は数レベルに分けて評価され、メモ
リ１６に出力される（Ｓ２０２）。数レベルに分けるに
は、修正操舵周期と基準周期の差分量に応じてレベル
１，レベル２，レベル３、・・等とすればよい。数レベ
ルに評価された評価結果は順次メモリ１６に格納され、
最新の４０操舵分の評価結果を更新しながら格納する
（Ｓ２０３）。最新４０操舵分の評価結果がメモリ１６
に格納された後、これらのデータは演算装置１４内の平
均算出器に出力され、最新４０操舵分の平均評価結果が
演算される（Ｓ２０４）。この平均演算は最新４０操舵
分の評価結果データが得られた時点で開始され、以後は
新たな評価結果データが入力され、データが更新される
毎にその都度演算される。算出された平均評価結果は判
定器１８に出力され、予め定められた平常運転時の基準
値と比較される（Ｓ２０５）。比較の結果、平均評価結
果が意識低下レベルを示していると判定された場合に
は、警報器２０を作動させて警報を発生する（Ｓ２０
６）。

【００２４】このように、本実施例では車速帯毎に平均
修正操舵周期を算出するのではなく、検出された修正操
舵周期と基準周期を比較してその都度評価し、評価結果
の所定数の平均を算出して平滑化することに居眠り運転
を検出するので、居眠り判定を行うまでの時間が極めて
短くでき、しかも順次検出される評価結果で更新された
所定数の平均を算出して判定するので、リアルタイムで
運転者の意識低下状態、すなわち居眠り運転を検出でき
る。

【００２５】以上本発明の実施例を説明したが、本実施
例には特許請求の範囲に記載した技術事項の他に以下の
ような実施態様が含まれることを付記しておく。

【００２６】（１）請求項１記載の居眠り運転検出装置
において、補正係数が基準車速における修正操舵周期を
１とした場合の各車速における修正操舵周期の比率で示
されることを特徴とする居眠り運転検出装置。

【００２７】（２）請求項２記載の居眠り運転検出装置
において、評価手段は運転者の意識レベルを複数の値を
とり得るレベルで評価することを特徴とする居眠り運転
検出装置。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項２記載の居眠り運転検出装置によれば、車両の操舵角
に基づき迅速かつ確実に運転者の居眠り状態を検出でき
る。従って、本発明の居眠り運転検出装置を車両の安全
システムに組み込んだ場合、システムの信頼性及び実効
性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成ブロック図である。

【図２】同実施例の補正係数の説明図である。

【図３】同実施例の処理フローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例の処理フローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ 車速センサ １２ 操舵角センサ １４ 演算装置 １６ メモリ １８ 判定器 ２０ 警報器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の修正操舵周期に基づき運転者の
   居眠り状態を検出する居眠り運転検出装置であって、 車速検出手段と、 操舵角検出手段と、 検出された操舵角データから修正操舵周期を検出する修
   正操舵周期検出手段と、 検出された修正操舵周期を車速に依存する所定の補正係
   数を用いて基準車速における基準修正操舵周期に補正す
   る演算手段と、 前記基準修正操舵周期に基づき居眠り状態を検出する判
   定手段と、 を有することを特徴とする居眠り運転検出装置。
2. 【請求項２】 運転者の修正操舵周期に基づき運転者の
   居眠り状態を検出する居眠り運転検出装置であって、 車速検出手段と、 操舵角検出手段と、 検出された操舵角データから修正操舵周期を検出する修
   正操舵周期検出手段と、 検出された修正操舵周期と検出された車速に対応する基
   準周期を比較し、運転者の覚醒レベルを評価する評価手
   段と、 評価結果の所定数の平均値を算出する算出手段と、 算出された平均値に基づき居眠り状態を検出する判定手
   段と、 を有することを特徴とする居眠り運転検出装置。