專利名稱：駕駛員狀態(tài)判斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及駕駛員狀態(tài)判斷裝置，用于準(zhǔn)確地判斷車輛的駕駛員處于打瞌睡駕駛狀態(tài)等的情況。
背景技術(shù)：
圖4是駕駛員所在車輛的偏轉(zhuǎn)(yawing)控制系統(tǒng)的框圖，設(shè)想了以下情況，即例如為了使車輛沿著道路的白線行駛，駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向輪進(jìn)行操作來(lái)控制車輛的方位角。駕駛員通過(guò)視覺(jué)確認(rèn)用于使車輛的行進(jìn)方向沿著白線方向的目標(biāo)方位角和車輛中實(shí)際產(chǎn)生的實(shí)際方位角的偏差即方位角偏差，并判斷應(yīng)該將轉(zhuǎn)向輪向哪個(gè)方向以何種程度進(jìn)行操作較好，從而操作轉(zhuǎn)向輪。其結(jié)果為，在轉(zhuǎn)向輪上產(chǎn)生轉(zhuǎn)舵角從而車輛進(jìn)行響應(yīng)，由此引起方位角的變化。此時(shí)，由于路面的摩擦系數(shù)或車輛的載重量等環(huán)境而使車輛動(dòng)作受到影響，從而最終產(chǎn)生實(shí)際方位角。 若駕駛員為打瞌睡駕駛狀態(tài)，則難以使車輛高精度地沿著道路的白線行駛，因此方位角偏差增大。由此，能夠通過(guò)觀測(cè)方位角偏差來(lái)判斷駕駛員處于低覺(jué)醒的狀態(tài)。但是，該手法是根據(jù)基于駕駛性能(performance)的控制成績(jī)(相對(duì)于白線的追隨精度)的手法，為了基于實(shí)際體現(xiàn)在車輛動(dòng)作中的駕駛結(jié)果來(lái)判斷低覺(jué)醒的狀態(tài)，在該判斷中可能產(chǎn)生延遲。因此，若對(duì)將駕駛員模型化了的駕駛員模型進(jìn)行鑒別，并比較向其中輸入方位角偏差時(shí)的輸出(駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角)與實(shí)際的駕駛員的輸出(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)，則不用等待車輛動(dòng)作的變化就能夠?qū)︸{駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而能夠在更早的階段進(jìn)行判斷。作為使用這樣的駕駛員模型的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，已通過(guò)下述專利文獻(xiàn)I公知基于在車輛上搭載的目標(biāo)值傳感器(行車道檢測(cè)用攝像機(jī))、動(dòng)作傳感器(偏轉(zhuǎn)速度(yaw rate)傳感器)以及操作傳感器(轉(zhuǎn)舵角傳感器)的輸出而鑒別駕駛員模型，并且將該駕駛員模型與成為規(guī)范的駕駛員模型進(jìn)行比較，從而評(píng)價(jià)當(dāng)前的駕駛員狀態(tài)(打瞌睡駕駛狀態(tài)或酒后駕駛狀態(tài))。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2009-18765號(hào)公報(bào)。然而，上述以往的裝置，由于將所鑒別的駕駛員模型的波特線圖(Bode plots)與成為規(guī)范的駕駛員模型的波特線圖進(jìn)行比較，并基于例如增益線圖的特性線的形狀為有峰的(peaky)還是平緩的來(lái)評(píng)價(jià)駕駛員狀態(tài)，因此其判斷基準(zhǔn)是模糊的，并且具體使用什么判斷標(biāo)準(zhǔn)能夠判斷駕駛員狀態(tài)也不明確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的為在使用駕駛員模型來(lái)判斷駕駛員狀態(tài)時(shí)，能夠通過(guò)使用合適的判斷指標(biāo)而從初期階段進(jìn)行高精度的判斷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提出一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第一特征在于，具有操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)，根據(jù)搭載在車輛上的傳感器的輸出而求出駕駛員的操作目標(biāo)值；實(shí)際動(dòng)作量取得機(jī)構(gòu)，求出車輛的實(shí)際動(dòng)作量；實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu)，求出駕駛員的實(shí)際操作量；駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)，將操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差作為駕駛員的輸入，并將實(shí)際操作量作為駕駛員的輸出，從而對(duì)表示駕駛員的輸入輸出關(guān)系的駕駛員模型進(jìn)行鑒別；駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)，相對(duì)于由所述駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)所鑒別的駕駛員模型，通過(guò)輸入當(dāng)前的操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差而取得駕駛員模型操作量；和駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，將由所述實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu)求出的當(dāng)前的實(shí)際操作量、與由所述駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)求出的駕駛員模型操作量的差作為殘差算出，并根據(jù)所述殘差判斷駕駛員狀態(tài)。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第一特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第二特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)由修均化殘差/恒定增益2而算出標(biāo)準(zhǔn)化殘差，并根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差判斷駕駛員狀態(tài)。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第二特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第三特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)根據(jù)頻率為lOrad/sec的恒定增益的值而算出 所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第二或第三特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第四特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)在所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差為判斷閾值以上的情況下，判斷駕駛員處于低覺(jué)醒的狀態(tài)。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第一到第四任一特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第五特征在于，所述駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)通過(guò)一次微分方程式鑒別駕駛員模型。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第一到第五任一特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第六特征在于，具有濾波器機(jī)構(gòu)，其限制向所述駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域。另外，根據(jù)本發(fā)明，在所述第六特征的基礎(chǔ)上，提出了一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其第七特征在于，所述濾波器機(jī)構(gòu)將向所述駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域限制在lrad/sec 到 10rad/seco此外，實(shí)施方式的攝像機(jī)Sa與本發(fā)明的傳感器對(duì)應(yīng),實(shí)施方式的偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb與本發(fā)明的實(shí)際動(dòng)作量取得機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)，實(shí)施方式的轉(zhuǎn)舵角傳感器Sc與本發(fā)明的實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)，實(shí)施方式的帶通濾波器(band-pass filter) 15與本發(fā)明的濾波器機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的第一特征，當(dāng)駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)將操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差作為駕駛員的輸入，并將實(shí)際操作量作為駕駛員的輸出，而鑒別對(duì)駕駛員的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行表示的駕駛員模型時(shí)，通過(guò)駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)相對(duì)于駕駛員模型輸入當(dāng)前的操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差，而取得駕駛員模型操作量，并且駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)將當(dāng)前的實(shí)際操作量與駕駛員模型操作量的差作為殘差而算出，從而根據(jù)該殘差而判斷駕駛員狀態(tài)。所述殘差成為對(duì)從駕駛員模型中得到的變動(dòng)成分、干擾成分、非線性成分等進(jìn)行表示的指標(biāo)，因此能夠根據(jù)該殘差對(duì)駕駛員狀態(tài)，特別地對(duì)駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)高精度地進(jìn)行判斷。另外根據(jù)本發(fā)明的第二特征，駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)由修均化殘差/恒定增益2而算出標(biāo)準(zhǔn)化殘差，并根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)化殘差判斷駕駛員狀態(tài)，因此能夠在不同的駕駛員之間進(jìn)行比較而提高通用性及便利性另外根據(jù)本發(fā)明的第三特征，駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)根據(jù)頻率為lOrad/sec的恒定增益的值而算出標(biāo)準(zhǔn)化殘差，因此能夠算出通用性及便利性更高的標(biāo)準(zhǔn)化殘差。另外根據(jù)本發(fā)明的第四特征，駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)化殘差為判斷閾值以上的情況下，判斷駕駛員處于低覺(jué)醒的狀態(tài)，因此能夠高精度地判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。另外，根據(jù)本發(fā)明的第五特征，駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)通過(guò)一次微分方程式而鑒別駕駛員模型，因此能夠使駕駛員模型變得單純并只抽出單純的駕駛操作。由此，在從實(shí)際的駕駛操作中取出通過(guò)駕駛員模型而抽出的單純的駕駛操作后的差中，包含有在單純的駕駛員模型中不能完全鑒別的復(fù)雜的駕駛操作，能夠根據(jù)該駕駛操作準(zhǔn)確地判斷駕駛員狀態(tài)。另外，當(dāng)在從實(shí)際的駕駛操作中取出通過(guò)駕駛員模型而抽出的單純的駕駛操作后的差中，·幾乎不包含復(fù)雜的駕駛操作的情況下，由于推斷駕駛員繼續(xù)進(jìn)行單純的駕駛操作，因此能夠判斷為駕駛員的駕駛操作穩(wěn)定。另外根據(jù)本發(fā)明的第六特征，駕駛員狀態(tài)判斷裝置具有濾波器機(jī)構(gòu)，其限制向駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域，因此能夠使在駕駛員的睡意增加了的情況下的殘差的增加變得明顯。另外根據(jù)本發(fā)明的第七特征，濾波器機(jī)構(gòu)將向駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域限制在lrad/sec到10rad/sec,因此能夠使在駕駛員的睡意增加了的情況下的殘差的增加變得更加明顯。


圖I是表示駕駛員狀態(tài)判斷裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是“殘差”的算出手法的說(shuō)明圖。圖3是表示“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”以及睡意的指標(biāo)的變化的圖。圖4是駕駛員所在的車輛的偏轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明Ml操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)M2駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M3駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)M4駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)Sa攝像機(jī)(傳感器)Sb偏轉(zhuǎn)速度傳感器(實(shí)際動(dòng)作量取得機(jī)構(gòu))Sc轉(zhuǎn)舵角傳感器(實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu))15帶通濾波器(band-pass filter)(濾波器機(jī)構(gòu))
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)圖I 圖3說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施例I如圖I所示，車輛具有拍攝道路的白線的攝像機(jī)Sa ;檢測(cè)車輛的實(shí)際方位角的偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb ;檢測(cè)由操作者操作的轉(zhuǎn)向輪11的轉(zhuǎn)舵角的轉(zhuǎn)舵角傳感器Sc，輸入有來(lái)自攝像機(jī)Sa、偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb以及轉(zhuǎn)舵角傳感器Sc的信號(hào)的電子控制單元U，當(dāng)判斷駕駛員處于低覺(jué)醒的狀態(tài)時(shí)，即處于打瞌睡駕駛狀態(tài)時(shí)，通過(guò)在揚(yáng)聲器12中發(fā)出報(bào)警音而使駕駛員覺(jué)醒。電子控制單元U具有操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)Ml、駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M2、駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)M3和駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)M4。電子控制單元U的操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)Ml對(duì)由攝像機(jī)Sa拍攝到的道路的白線進(jìn)行圖像處理，從白線的方向與車身前后軸的方向的偏移算出作為操作目標(biāo)值的目標(biāo)方位角。白線的方向與車身前后軸的方向的偏移越大，目標(biāo)方位角被設(shè)定得越大，并且其正負(fù)與車身前后軸相對(duì)于白線方向的偏移方向相應(yīng)地設(shè)定。另外，操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)Ml還可以通過(guò)使偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb檢測(cè)出的實(shí)際方位角的積分值修均而求出目標(biāo)方位角。操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)Ml算出的目標(biāo)方位角與本發(fā)明的操作目標(biāo)值對(duì)應(yīng)，通過(guò)用 積分器14對(duì)偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb檢測(cè)出的實(shí)際偏轉(zhuǎn)速度進(jìn)行積分而算出的實(shí)際方位角，與本發(fā)明的實(shí)際動(dòng)作量對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)舵角傳感器Sc檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向輪11的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角與本發(fā)明的實(shí)際操作量對(duì)應(yīng)。在電子控制單元U的駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M2中，預(yù)鑒別有駕駛員模型，該駕駛員模型相對(duì)于從目標(biāo)方位角中減去實(shí)際方位角而得的偏差即方位角偏差，使通過(guò)了頻率區(qū)域?yàn)镮 lOrad/sec的帶通濾波器15后的值作為輸入，并將實(shí)際轉(zhuǎn)舵角作為輸出。由于因睡意增加而導(dǎo)致的駕駛員模型的變動(dòng)出現(xiàn)在高頻率帶區(qū)域，所以通過(guò)從使濾波器帶區(qū)域?yàn)樯鲜龇秶膸V波器15中通過(guò)，能夠使在睡意增加了的情況下的殘差的增加更加明顯。在本實(shí)施方式中，對(duì)作為輸入的方位角偏差和作為輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定的駕駛員模型，通過(guò)以下這樣的單純的微分一次方程式而被賦予。K/(1+Ts)K :增益系數(shù)T :時(shí)間響應(yīng)而且，因?yàn)榇嬖谝韵玛P(guān)系[操作量(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)]=[K/(1+Ts) ] X [車輛運(yùn)動(dòng)(方位角偏差)]，所以作為駕駛員模型的一次微分方程式[K/(1+Ts)]通過(guò)[K/(1+Ts)]=[操作量(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)]/[車輛運(yùn)動(dòng)(方位角偏差)]而被賦予。這里，右邊的[操作量(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)]為轉(zhuǎn)舵角Sc輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角，且右邊的[車輛運(yùn)動(dòng)(方位角偏差)]能夠從目標(biāo)方位角和實(shí)際方位角中算出，該目標(biāo)方位角由操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)Ml輸出，該實(shí)際方位角從偏轉(zhuǎn)速度傳感器Sb的輸出中算出，因?yàn)檫@些值均能夠測(cè)定，所以使駕駛員模型的鑒別成為可能。關(guān)于駕駛員模型，可以多個(gè)駕駛員共同使用基于標(biāo)準(zhǔn)的駕駛員的平常時(shí)(覺(jué)醒時(shí))的特性而鑒別的模型，還可以將基于各駕駛員的平常時(shí)(覺(jué)醒時(shí))的特性而鑒別的模型，供該駕駛員專門使用。接下來(lái)，在駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)M3中，對(duì)減法機(jī)構(gòu)13向駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M2中被預(yù)鑒別的駕駛員模型輸出的方位角偏差，適用通過(guò)了頻率區(qū)域?yàn)镮 lOrad/sec的帶通濾波器15后的值，由此來(lái)算出駕駛員模型操作量。
即，在[操作量(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)]=[K/(l+Ts)]X[車輛運(yùn)動(dòng)(方位角偏差)]中，由于右邊的[K/(1+Ts)]是在駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M2中被預(yù)鑒別的部分，所以對(duì)于減法機(jī)構(gòu)13向右邊的[車輛運(yùn)動(dòng)(方位角偏差)]輸出的方位角偏差，代入通過(guò)了頻率區(qū)域?yàn)镮 lOrad/sec的帶通濾波器15后的值，由此，算出與左邊的[操作量(實(shí)際轉(zhuǎn)舵角)]對(duì)應(yīng)的值，即算出作為駕駛員模型操作量的駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角。接下來(lái)，駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)M4從駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角和實(shí)際轉(zhuǎn)舵角中算出“殘差”，該駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角由駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)M3輸出，該實(shí)際轉(zhuǎn)舵角由轉(zhuǎn)舵角傳感器Sc輸出，并且將該“殘差”作為指標(biāo)來(lái)判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。根據(jù)圖2對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，若減法機(jī)構(gòu)13輸出的方位角偏差被輸入到實(shí)際的駕駛員(理想模型)和駕駛員模型中，則理想模型輸出實(shí)際轉(zhuǎn)舵角，并且駕駛員模型輸出駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角。而且，將從實(shí)際轉(zhuǎn)舵角中減去駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角得到的差分進(jìn)行乘方平均的值，作為“殘差”算出。即，由于(實(shí)際的駕駛員的輸入輸出)=(理想模型的輸入輸出)，因此·算出作為實(shí)際的駕駛員的輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角與將方位角偏差輸入到駕駛員模型中得到的輸出即駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角的差分，將該差分進(jìn)行乘方平均的值定義為“殘差”。這樣，“殘差”是將實(shí)際轉(zhuǎn)舵角與駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角的差分進(jìn)行乘方平均的值，表示來(lái)自駕駛員模型的變動(dòng)成分、駕駛員模型所包含的干擾成分、非線性成分等，是表示駕駛操作的穩(wěn)定性和復(fù)雜的駕駛操作的指標(biāo)。由此，能夠根據(jù)該“殘差”判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。此外，由于上述“殘差”不能在不同的駕駛員之間比較，因此通過(guò)使用“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”，而能夠在不同的駕駛員之間進(jìn)行比較，從而提高通用性及便利性，其中，所述“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”是利用恒定增益(增益線圖中的頻率《 = lOrad/sec時(shí)的增益)將“修均化殘差”標(biāo)準(zhǔn)化后的殘差，該“修均化殘差”是將“殘差”通過(guò)取移動(dòng)平均等的方法修均化而得到的。標(biāo)準(zhǔn)化殘差=修均化殘差/恒定增益2圖3是以時(shí)間序列表示在使車輛以時(shí)速60km/h沿直線道路行駛的同時(shí)得到的“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”以及睡意的指標(biāo)的圖。睡意的指標(biāo)是觀察者對(duì)駕駛員的表情進(jìn)行觀察來(lái)判斷的，并且分為五個(gè)階段，I 看起來(lái)完全不想睡”、2 看起來(lái)有些想睡”、3 看起來(lái)想睡”、4 看起來(lái)相當(dāng)想睡”、5 看起來(lái)非常想睡”。如從同一圖中明示的那樣，“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”的變化緊緊地追隨睡意的指標(biāo)的變化，并能確認(rèn)在“修均化殘差”為預(yù)設(shè)的判斷閾值以上時(shí)能夠高精度地檢測(cè)出駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。此外，用于“標(biāo)準(zhǔn)化殘差”中的恒定增益，在相對(duì)于駕駛員模型的輸入的頻率區(qū)域?yàn)閘rad/sec到10rad/sec時(shí),能夠以最高的精度判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。圖3表示在波特線圖中l(wèi)Orad/sec情況下的使用恒定增益的結(jié)果。這樣，在通過(guò)駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)M4判斷駕駛員陷入了低覺(jué)醒的狀態(tài)后，能夠使圖I所示的揚(yáng)聲器12動(dòng)作從而用聲響等使駕駛員覺(jué)醒。如上述那樣地，通過(guò)駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)M4將當(dāng)前的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角與駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角的差作為“殘差”算出，該“殘差”成為對(duì)從駕駛員模型中得到的變動(dòng)成分、干擾成分、非線性成分等進(jìn)行表示的指標(biāo)，并且根據(jù)該“殘差”判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)，因此能夠以高精度判斷駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)。尤其，駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)M2通過(guò)單純的一次微分方程式來(lái)鑒別駕駛員模型，因此能夠從其中只抽出單純的駕駛操作。由此，在從實(shí)際的駕駛操作中取出通過(guò)駕駛員模型而抽出的單純的駕駛操作后的“殘差”中，包含有在單純的駕駛員模型中不能完全鑒別的復(fù)雜的駕駛操作，并且能夠根據(jù)該駕駛操作準(zhǔn)確地判斷駕駛員狀態(tài)。另外，當(dāng)在從實(shí)際的駕駛操作中取出通過(guò)駕駛員模型而抽出的單純的駕駛操作后的“殘差”中，幾乎不包含復(fù)雜的駕駛操作的情況下，由于推斷駕駛員繼續(xù)進(jìn)行單純的駕駛操作，因此能夠判斷為駕駛員的駕駛操作穩(wěn)定。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明在沒(méi)有脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，在實(shí)施方式中作為對(duì)駕駛員模型的輸入而使用了方位角偏差，但還可以使 用相對(duì)于白線的橫向的橫位移。
權(quán)利要求
1.一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，具有 操作目標(biāo)值取得機(jī)構(gòu)(M1)，根據(jù)搭載在車輛上的傳感器(Sa)的輸出而求出駕駛員的操作目標(biāo)值； 實(shí)際動(dòng)作量取得機(jī)構(gòu)(Sb),求出車輛的實(shí)際動(dòng)作量； 實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu)(Sc)，求出駕駛員的實(shí)際操作量； 駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)(M2)，將操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差作為駕駛員的輸入，并將實(shí)際操作量作為駕駛員的輸出，從而對(duì)表示駕駛員的輸入輸出關(guān)系的駕駛員模型進(jìn)行鑒別； 駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)(M3)，相對(duì)于由所述駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)(M2)所鑒別的駕駛員模型，通過(guò)輸入當(dāng)前的操作目標(biāo)值與實(shí)際動(dòng)作量的差而取得駕駛員模型操作量；和 駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)(M4)，將由所述實(shí)際操作量取得機(jī)構(gòu)(Sc)求出的當(dāng)前的實(shí)際操作量、與由所述駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)(M3)求出的駕駛員模型操作量的差作為殘差算出，井根據(jù)所述殘差判斷駕駛員狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)(M4)由修均化殘差/恒定增益2而算出標(biāo)準(zhǔn)化殘差，并根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差判斷駕駛員狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)(M4)根據(jù)頻率為lOrad/sec的恒定增益的值而算出所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，所述駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)(M4)在所述標(biāo)準(zhǔn)化殘差為判斷閾值以上的情況下，判斷駕駛員處于低覺(jué)醒的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，所述駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)(M2)通過(guò)一次微分方程式鑒別駕駛員模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，具有濾波器機(jī)構(gòu)(15)，其限制向所述駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的駕駛員狀態(tài)判斷裝置，其特征在于，所述濾波器機(jī)構(gòu)(15)將向所述駕駛員模型輸入的信號(hào)的頻率區(qū)域限制在lrad/sec到10rad/sec。
全文摘要
本發(fā)明提供一種駕駛員狀態(tài)判斷裝置。在本發(fā)明的駕駛員狀態(tài)判斷裝置中，當(dāng)駕駛員模型鑒別機(jī)構(gòu)(M2)將目標(biāo)方位角與實(shí)際方位角的差作為駕駛員的輸入，并將實(shí)際轉(zhuǎn)舵角作為駕駛員的輸出，而鑒別對(duì)駕駛員的輸入輸出關(guān)系進(jìn)行表示的駕駛員模型時(shí)，通過(guò)駕駛員模型操作量取得機(jī)構(gòu)(M3)相對(duì)于駕駛員模型輸入當(dāng)前的方位角偏差，而取得駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角，并且駕駛員狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)(M4)將當(dāng)前的實(shí)際轉(zhuǎn)舵角與駕駛員模型轉(zhuǎn)舵角的差作為殘差而算出，從而根據(jù)該殘差而判斷駕駛員狀態(tài)。由此，所述殘差成為對(duì)從駕駛員模型中得到的變動(dòng)成分、干擾成分、非線性成分等進(jìn)行表示的指標(biāo)，因此能夠根據(jù)該殘差對(duì)駕駛員狀態(tài)，特別地對(duì)駕駛員的低覺(jué)醒的狀態(tài)高精度地進(jìn)行判斷。
文檔編號(hào)B60R1/00GK102696061SQ20108004082
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者得竹浩, 杉本洋一, 白形哲朗 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社