JPH05178115A - 居眠り運転検出装置 - Google Patents

居眠り運転検出装置

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JPH05178115A
JPH05178115A JP4001113A JP111392A JPH05178115A JP H05178115 A JPH05178115 A JP H05178115A JP 4001113 A JP4001113 A JP 4001113A JP 111392 A JP111392 A JP 111392A JP H05178115 A JPH05178115 A JP H05178115A
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Junichi Fukuda
準一 福田
Hisashi Satonaka
久志 里中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用居眠り運転検出装置において、走路に
よらず、かつ運転者の個人差に応じて確実に居眠り運転
を検出する。 【構成】 画像センサ20にて検出された横変位量x、
前方変位量y、走路方向(レーンマーク)に対するヨー
角φ及び車速センサ24からの車速vはマイクロコンピ
ュータ22の基本運転パターン解析部22aに入力され
る。走行開始後5分経過前は平常運転と見做し、これら
の最大値を基準としてメモリ22bに車速毎に格納す
る。5分経過後は画像センサ20からの横変位量x、前
方変位量y、走路方向(レーンマーク)に対するヨー角
と格納された基準値とが比較され、基準値を越えた場合
に再び基準値に復帰するまでの時間がタイマ22dで計
測される。この復帰時間と、所定値との大小比較によ
り、居眠り運転発生を検出する。

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
に車両の位置の変動から居眠り運転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
性確保等を目的とし、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。
【0003】このような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
識レベル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。
【0004】例えば、特開昭60−15230号公報に
開示された車両用警報装置では、車速検出値及び操舵角
検出値により操舵変化を監視し、操舵変化のパターンが
基準の操舵変化パターンを越えたと判定した時に覚醒用
の警報を発する構成が示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに操舵の変化から居眠り運転を検出する構成ではカー
ブ走路において運転者が覚醒状態で通常の操舵を行った
場合にも基準の操舵パターンを越えて居眠り運転が発生
したと判定されてしまう可能性が高く、従って基本的に
直線走路でしか有効に動作しない問題があった。
【0006】また、操舵角変化は運転者の個人差に依存
するところが大きく、運転者によっては平常運転時でも
操舵角を大きくとる傾向がある場合があり、従って基準
を一義的に定めたのでは全ての運転者に対応できる汎用
性に欠ける問題があった。
【0007】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、その目的は運転者の個人差によら
ずいかなる走路においても確実に居眠り運転を検出する
ことが可能な居眠り運転検出装置を提供することにあ
る。
【0008】
【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図1に示され
るように走路に対する車両位置を連続的に検出する位置
検出手段1と、平常運転時の前記車両位置の基準値を車
速の関数として算出する基準値演算手段2と、走行開始
から所定時間経過後の前記車両位置と前記基準値とを比
較する第1比較手段3と、前記車両位置が前記基準値を
越えた場合に前記車両位置が再び基準値以下となる復帰
時間を計測する計測手段4と、前記復帰時間と所定値と
を比較する第2比較手段5とを有することを特徴とす
る。
【0009】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図2に示されるように走
路に対する車両位置を連続的に検出する位置検出手段1
と、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段6と、前記
車両位置の変化に対する前記操舵角の変化の時間遅れを
検出する位相差演算手段7と、平常運転時の前記時間遅
れの基準時間を車速の関数として算出する基準値演算手
段8と、走行開始から所定時間経過後の前記時間遅れと
前記基準時間とを比較する第1比較手段9と、前記時間
遅れが前記基準時間を越えた場合に前記時間遅れが再び
前記基準時間以下となる復帰時間を計測する計測手段1
0と、前記復帰時間と所定値とを比較する第2比較手段
11とを有することを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1記載の居眠り運転検出装置において
は、車両の操舵角ではなく、横変位量や走路方向(レー
ンマーク)に対するヨー角等の車両位置を検出し、この
車両位置の平常運転時における基準値を越えた場合にど
のくらいの時間で再びこの基準値に復帰するかをモニタ
することにより居眠り運転を検出するものである。周知
のごとく、運転者は常に認知、判断、操作の3段階を繰
り返し行うことにより運転しているが、運転者の意識レ
ベルが低下すると、上記各段階における処理速度が低下
してくる。従って、例えば車両の異常な横変位量を認知
し、それを修正しようとしても平常運転時のように迅速
に修正することができず、意識レベルの低下にほぼ比例
して修正を行う時間が長くなってくる。また、横変位量
等の認知自体にも平常運転時に比べて遅れが生じる。
【0011】そこで、この修正を行い、基準値内にもど
る時間、すなわち復帰時間を測定し、この復帰時間の増
大により居眠り運転を検出することができる。
【0012】なお、操舵角と異なり、横変位量や走路方
向(レーンマーク)に対するヨー角は走路によらず車両
の正常な位置からのずれを示す物理量であるため、直線
路やカーブ走路でも同様に有効である。
【0013】また、基準値は運転者の平常運転時に基づ
き算出されるため、運転者に応じた判定が可能となる。
【0014】一方、請求項2記載の居眠り運転検出装置
においては、車両位置と基準値とを比較するのではな
く、車両位置変化と操舵角変化の時間差、すなわち位相
差を基準時間と比較し、基準時間を越えた場合にどのく
らいの時間で再びこの基準時間以下に修正されるかで居
眠り運転を検出する。
【0015】前述したように、運転者は常に認知、判
断、操作を行っているが、運転者の意識レベルが低下す
ると認知から操作までの時間が長くなり、従って横変位
量等の変化を認知し、それに基づく操作の結果としての
操舵角の変化も遅れた変化を示すことになる(すなわち
位相差が増大する)。
【0016】従って、この位相差の増大を検出し、再び
平常時の位相差に復帰するまでの時間をモニタすること
によっても同様に居眠り運転を検出することができる。
【0017】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る居眠り
運転検出装置の好適な実施例を説明する。
【0018】第1実施例 図3には本実施例の構成ブロック図が示されており、ま
た図5には本実施例の処理フローチャートが示されてい
る。位置検出手段としてCCDカメラ及び画像プロセッ
サからなる画像センサ20が運転席上部のバックミラー
裏側に取り付けられる。この画像センサ20では得られ
た車両前方画像から車両の横変位量x、前方変位量y、
走路方向(レーンマーク)に対するヨー角φを検出す
る。検出方法は公知の方法、例えば画像における白線の
位置や傾きから求めることができる。そして、横変位量
x、前方変位量yや走路方向(レーンマーク)に対する
ヨー角φはマイクロコンピュータ22内のCPUで構成
される基本運転パターン解析部22aに入力される。一
方、このときの車速vが車速センサ24で検出されて基
本運転パターン解析部22aに入力される(S10
1)。なお、図4には横変位量x、前方変位量y及びヨ
ー角φの関係が図示されている。
【0019】走行開始から5分経過までは平常運転が行
われているとみなされ、基本運転パターン解析部22a
では横変位量xまたは前方変位量yまたはヨー角φの基
準値が算出される。この基準値は5分間のデータの最大
値や平均値を用いることができるが、これらのデータは
車速vに応じて変化するため車速毎に設定する必要があ
る(S103)。本実施例においては5分間の最大値を
基準値として設定している。そして、走行開始5分間に
おける車速毎の基準値はマイクロコンピュータ22内の
メモリ22bに基本運転マップとして格納される。
【0020】5分経過後は居眠り運転が発生する可能性
が高いため、これらの基準値と画像センサ20にて検出
された現在の横変位量x、前方変位量y、あるいはヨー
角φとの大小比較が同一車速条件で比較器22cにより
行われる(S104)。具体的には、車速センサ24か
らの車速に応じてメモリ22bからその車速における基
準値を読みだし、比較器22cに入力される現在の横変
位量xや前方変位量yや走路方向(レーンマーク)に対
するヨー角φと比較される。
【0021】ここで、運転者の意識が低下し始めると平
常運転時とは異なる操舵がなされるため、同一車速条件
においても基準値を越える場合が生じてくる。例えば横
変位量に着目した場合、運転者の意識レベルが十分高い
ときはほぼ走行レーン中央を走行するため横変位量xは
小さいが、意識レベルが低下し始めると走行レーンに沿
った適切な操舵が行われなくなり、横変位量xも大きく
なる。この場合、タイマ22dが時間計測を開始し、運
転者がこの異常位置を認知して再び基準値に復帰させる
までの時間を測定する(S105)。具体的には、基準
値を越えたときにはCPUはセット信号をタイマ22d
に供給して作動を開始させ、再び基準値に復帰したとき
にリセット信号をタイマ22dに供給してリセットす
る。そして、このリセット時の時間を比較器22cに供
給する。前述したように、居眠り運転が発生すると異常
な横変位量xや前方変位量yを認知し、これを元の値に
戻すまでの時間が著しく増大することになる。そこで、
この復帰時間と予めメモリ22bに格納された所定値
(例えば60km/hで0.5秒)とを比較器22cで
比較し(S106)、復帰時間が所定値以上である場合
には居眠り運転が発生したと判定して警報器28を作動
させる(S107)。なお、この所定値は運転席近傍に
設けられた設定SWから運転者が自身で設定可能として
もよい。
【0022】このように、本実施例では横変位量や前方
変位量等の基準値からの逸脱及び復帰までの時間に着目
し、運転者の意識レベルの低下に応じてこの復帰時間が
増大することを利用して居眠り運転発生を検出するの
で、走路によらずかつ運転者の個人差に応じて確実に居
眠り運転を検出することができる。
【0023】第2実施例 図6には本発明の第2実施例の構成ブロック図が示され
ており、また図7には処理フローチャートが示されてい
る。前述した第1実施例と異なる点は、画像センサ2
0、車速センサ24に加えて車両の操舵角を検出する操
舵角センサ30が更に設けられ、これら車両位置及び操
舵角の関係に基づき居眠り運転発生を検出する点であ
る。画像センサ20は横変位量x、前方変位量y、走路
方向(レーンマーク)に対するヨー角φを検出し、これ
らのデータは基本運転パターン解析部22aに入力され
る。また、車速センサ24にて検出された車速v並びに
操舵角センサ30にて検出される車両の操舵角も基本運
転パターン解析部22aに入力される。
【0024】走行開始から5分経過までは前述した第1
実施例と同様に平常運転が行われていると見做され、基
本運転パターン解析部22aでは横変位量xと操舵角θ
の位相差、あるいは、前方変位量yと操舵角θの位相差
あるいはヨー角φと操舵角θとの位相差が算出される。
この位相差は、横変位量x(または前方変位量y、ヨー
角φ)の時間変化と操舵角の時間変化との時間遅れで定
義される。図8には横変位量x、前方変位量y、走路方
向(レーンマーク)に対するヨー角φの時間変化と操舵
角θの時間変化が示されている。一般に、横変位量xが
生じると、この横変位量xを解消すべく運転者は逆方向
に操舵を行うことになり、従って横変位量xの時間変化
x(t)と操舵角θの時間変化θ(t)とは逆位相とな
る関係にあり、また運転者が横変位量xを認知し具体的
に操舵を行うまでの時間Tが有限であることから、横変
位量xの時間変化x(t)から遅れて操舵の変化θ
(t)が生じることになる。そして、運転者の意識レベ
ルが高い場合には横変位量xを認知してから操舵を行う
までの処理時間が短く、従って位相差Tが小さいのに対
し、運転者の意識レベルが低下するとこの位相差Tは徐
々に増大する。そこで、本実施例においては、この位相
差Tの増大に着目し、居眠り運転を検出する。
【0025】すなわち、基本運転パターン解析部22a
では、平常運転時におけるこれらの位相差Tの最大値を
基準時間として算出し、メモリ22bに格納する(S2
03)。このとき、前述した第1実施例と同様に位相差
Tは車速に応じて変化するため、車速毎の基準時間を算
出し、格納しておく。
【0026】走行開始から5分経過後は、これらの基準
時間と現在の位相差Tとの大小比較が比較器22cにて
行われ、第1実施例と同様に現在の位相差Tが基準時間
を越えた場合にはタイマ22dが時間計測を開始し、再
び位相差Tが基準時間以下となるまでの復帰時間を計測
する(S205)。運転者の意識レベルが低下して居眠
り運転が発生すると、この復帰時間が増大することから
この復帰時間と予め車速毎に設定されメモリ22bに格
納された設定値(例えば60km/hのときに0.8
秒)と比較し、この設定値以上である場合には居眠り運
転が発生したと判定し、警報器28を作動させる(S2
06−S207)。また、比較器22cに別途第2基準
時間(第2基準時間>基準時間)を定めて、位相差Tが
第2基準時間を越えた際に居眠り運転であると判定し、
警報器28を作動させてもよい。
【0027】このように、本第2実施例においては、横
変位量等を認知し(入力)、この横変位量に応じた修正
操舵が行われるまでの時間差(位相差)が運転者の意識
レベルの低下に応じて増大することに着目し、居眠り運
転を検出するので、前述した第1実施例と同様に走路に
よらずかつ運転者の個人差に応じて確実に居眠り運転を
検出することができる。また、両実施例で述べた居眠り
判定は単なる基準値による判定であるが、他にも一定時
間(例えば5分間)内に上記判定が何回起こったかで判
定することも可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る居眠
り運転検出装置によれば、走路によらずかつ運転者の個
人差に応じて確実に居眠り運転を検出することができ、
安全走行を可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成ブロック図である。
【図2】本発明の他の構成ブロック図である。
【図3】本発明の一実施例の構成ブロック図である。
【図4】同実施例における横変位量、前方変位量、ヨー
角の説明図である。
【図5】同実施例の処理フローチャートである。
【図6】本発明の他の実施例の構成ブロック図である。
【図7】同実施例の処理フローチャートである。
【図8】同実施例の位相差を示すタイミングチャートで
ある。
【符号の説明】
20 画像センサ 22 マイクロコンピュータ 24 車速センサ 28 警報器 30 操舵角センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走路に対する車両位置を連続的に検出す
    る位置検出手段と、 平常運転時の前記車両位置の基準値を車速の関数として
    算出する基準値演算手段と、 走行開始から所定時間経過後の前記車両位置と前記基準
    値とを比較する第1比較手段と、 前記車両位置が前記基準値を越えた場合に前記車両位置
    が再び基準値以下となる復帰時間を計測する計測手段
    と、 前記復帰時間と所定値とを比較する第2比較手段と、 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】 走路に対する車両位置を連続的に検出す
    る位置検出手段と、 車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 前記車両位置の変化に対する前記操舵角の変化の時間遅
    れを検出する位相差演算手段と、 平常運転時の前記時間遅れの基準時間を車速の関数とし
    て算出する基準値演算手段と、 走行開始から所定時間経過後の前記時間遅れと前記基準
    時間とを比較する第1比較手段と、 前記時間遅れが前記基準時間を越えた場合に前記時間遅
    れが再び前記基準時間以下となる復帰時間を計測する計
    測手段と、 前記復帰時間と所定値とを比較する第2比較手段と、 を有することを特徴とする居眠り運転検出装置。
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