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JP2019175062A - Control device for vehicle - Google Patents

Control device for vehicle Download PDF

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JP2019175062A
JP2019175062A JP2018061560A JP2018061560A JP2019175062A JP 2019175062 A JP2019175062 A JP 2019175062A JP 2018061560 A JP2018061560 A JP 2018061560A JP 2018061560 A JP2018061560 A JP 2018061560A JP 2019175062 A JP2019175062 A JP 2019175062A
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posture
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Yohei Iwashita
洋平 岩下
洋一朗 中畑
Yoichiro Nakahata
洋一朗 中畑
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Abstract

To determine emergency of driving assistance in accordance with the degree of an abnormal condition of a driver and to speedily avoid danger in accordance with the degree of the abnormal condition of the driver.SOLUTION: A control device 10 for a vehicle has a driving assistance mode in which driving of the vehicle is assisted when a driver 13 is in an abnormal condition, and comprises: a posture measuring unit 43 for measuring a driving posture of the driver; an abnormality determination unit 44 and an abnormality level determination unit 47 for determining abnormality and an abnormality level of the driving posture measured by the posture measuring unit 43, on the basis of the driving posture; and a warning generation unit 31 which outputs a warning to the driver 13 during a standby time (t) from the determination of presence of abnormality by the abnormality determination unit 44 to a shift to the driving assistance mode. As the abnormality level determined by the abnormality level determination unit 47 is higher, the standby time (t) is made shorter.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、車両を運転する運転者の異常状態を検出したときに運転を支援する車両の制御装置に関し、自動車等の車両の安全技術の分野に属する。   The present invention relates to a vehicle control device that assists driving when an abnormal state of a driver driving the vehicle is detected, and belongs to the field of safety technology for vehicles such as automobiles.

車両の安全技術の一環として、運転者の異常状態を検出した場合に、自動運転制御等を実施する運転を支援する技術が知られている。   As a part of vehicle safety technology, there is known a technology that supports driving that performs automatic driving control or the like when an abnormal state of a driver is detected.

このような運転支援装置によれば、運転者が異常状態に陥ったと一旦判定されると、その異常状態に応じた運転支援が継続されるので、仮に、運転者が異常状態から回復した際に運転支援が解除できず、運転者による運転操作が阻害されてしまう可能性があるという問題があった。   According to such a driving assistance device, once it is determined that the driver has entered an abnormal state, driving assistance according to the abnormal state is continued, so if the driver recovers from the abnormal state There was a problem that driving support could not be canceled and the driving operation by the driver might be hindered.

これに対して、特許文献1には、運転者が異常状態に陥っていると判定がなされた後においても、その判定を解除してよい状態が検出された場合には、運転者による運転操作を許容することができる車両の制御装置が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 1, even when it is determined that the driver is in an abnormal state, if a state that can cancel the determination is detected, the driving operation by the driver is performed. A vehicle control device that can tolerate this is disclosed.

一方、特許文献2の車両の制御装置では、運転者の異常状態の誤判定を防止するために、運転支援モードを実施する前に、警報音や車内ハザードランプの点灯による警報を実行して、運転者が異常状態であるか否かを再確認している。これにより、運転者が正常状態であるにもかかわらず異常状態であると誤って判定されて自動運転制御が実行されることを防止している。   On the other hand, in the vehicle control device of Patent Document 2, in order to prevent an erroneous determination of an abnormal state of the driver, before executing the driving support mode, an alarm by lighting an alarm sound or an in-vehicle hazard lamp is executed. It is reconfirmed whether the driver is in an abnormal state. Thereby, it is prevented that the driver is erroneously determined to be in an abnormal state despite the normal state and the automatic driving control is executed.

具体的には、制御装置は、警報実行中に運転者が警報を停止した場合、正常状態であると判定して自動運転制御の実行を禁止している。一方、制御装置は、警報を実行してから所定時間が経過するまで運転者が警報を停止しない場合、異常状態であると判定して車外ハザードランプを点滅させる。   Specifically, when the driver stops the alarm during the execution of the alarm, the control device determines that it is in a normal state and prohibits the execution of the automatic operation control. On the other hand, if the driver does not stop the alarm until a predetermined time has elapsed after the alarm is executed, the control device determines that the alarm is in an abnormal state and blinks the external hazard lamp.

その際、制御装置は、運転者の異常状態として、例えば、瞬きの回数から眠気を感じている程度の状態、あるいは、姿勢の崩れや白目等によって例えば居眠り状態や意識消失状態等の運転不能状態を区別して判定する。   At that time, the control device, as the driver's abnormal state, for example, the state of feeling drowsiness from the number of blinks, or the driving impossible state such as doze state or loss of consciousness due to posture collapse or white eyes etc. Judgment by distinguishing

そして、制御装置は、判定に基づいて、車内警報から所定時間後に車外ハザードランプを点滅させてから、所定時間が経過するまで運転者が警報を停止しない場合、自動運転制御を実行する。   Then, based on the determination, the control device performs automatic driving control when the driver does not stop the alarm until the predetermined time has elapsed after blinking the external hazard lamp after a predetermined time from the in-vehicle alarm.

このように、異常判定から自動運転制御に至るまでに、確認時間を設けることで、異常判定の誤判定が防止されるとともに、異常の程度の高い運転不能状態と判定された場合は、車外ハザードランプ点滅から自動運転に移行する時間を長くすることができる。   Thus, by providing a confirmation time from the abnormality determination to the automatic driving control, erroneous determination of the abnormality determination is prevented, and if it is determined that the abnormality is not possible and the driving is impossible, an external hazard It is possible to lengthen the time for shifting from blinking lamp to automatic operation.

その結果、当該車両の運転者の異常状態を車外への警告を早期から自動運転に移行する直前までの長い時間確保できるので、当該車両の異常を効果的に周辺の他車両等に知らせることができる。   As a result, the abnormal state of the driver of the vehicle can be secured for a long period of time from the early warning to just before the shift to automatic driving, so that the abnormality of the vehicle can be effectively notified to other nearby vehicles, etc. it can.

特開2017−144808号公報JP 2017-144808 A 特開2016−85563号公報JP-A-2006-85563

ところで、運転者の異常状態の程度によっては、例えば、意識消失状態に突然陥ってしまった場合等、車外への警告よりも自車両の挙動の安全を確保する必要がある場合がある。この場合、自車両の挙動の安全確保ために、早急に自動運転制御等の運転支援を実行して安全確保するべき場合もある。   By the way, depending on the degree of the abnormal state of the driver, for example, when the vehicle suddenly falls into a loss of consciousness, it may be necessary to ensure the safety of the behavior of the host vehicle rather than the warning to the outside of the vehicle. In this case, in order to ensure the safety of the behavior of the host vehicle, there is a case where driving assistance such as automatic driving control should be executed immediately to ensure safety.

そこで、本発明は、運転者の異常状態の程度に応じて、運転支援の緊急度を判断するとともに、運転者の異常状態の程度によっては、早急に危険回避させることを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to determine the urgency level of driving support according to the degree of the abnormal state of the driver, and to quickly avoid danger depending on the degree of the abnormal state of the driver.

ところで、本願発明者は、運転者の姿勢と異常状態の程度との関係について検討を重ねた結果、運転者の姿勢の変化速度、および、運転者の姿勢の変化量が、運転者の運転不能状態の異常の程度によって変化するという新たな知見を見出した。   By the way, as a result of repeatedly examining the relationship between the driver's posture and the degree of the abnormal state, the inventor of the present application has found that the change rate of the driver's posture and the amount of change of the driver's posture indicate that the driver cannot drive. We found new findings that change depending on the degree of abnormalities in the condition.

前記課題を解決するため、前述の知見に基づき、本発明に係る車両の制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a vehicle control apparatus according to the present invention is configured as follows based on the above-described knowledge.

まず、請求項1に記載の発明は、
運転者が異常状態のときに車両の運転を支援する運転支援モードを備えた車両の制御装置であって、
運転者の運転姿勢を測定する姿勢測定部と、
該姿勢測定部よって測定された運転姿勢に基づいて、該運転姿勢の異常および異常レベルを判定する異常判定部および異常レベル判定部と、
前記異常判定部が異常と判定した時から前記運転支援モードに移行するまでの待機時間において、前記運転者に対して警報を出力する警報発生部とを備え、
前記待機時間は、前記異常レベル判定部によって判定された異常レベルが高い場合、そうでない場合に比べて短く設定されることを特徴とする。
First, the invention described in claim 1
A vehicle control device having a driving support mode for supporting driving of the vehicle when the driver is in an abnormal state,
An attitude measurement unit that measures the driving attitude of the driver;
Based on the driving posture measured by the posture measuring unit, an abnormality determining unit and an abnormal level determining unit that determine an abnormality and an abnormal level of the driving posture;
In a standby time from when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality to when shifting to the driving support mode, an alarm generation unit that outputs an alarm to the driver,
The waiting time is set to be shorter when the abnormal level determined by the abnormal level determination unit is higher than when the abnormal level is not.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記異常レベル判定部は、前記運転姿勢の変化速度に基づいて、前記異常レベルを判定することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The abnormal level determination unit determines the abnormal level based on a change speed of the driving posture.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記異常レベル判定部は、前記運転姿勢の変化量に基づいて、前記異常レベルを判定することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1,
The abnormal level determination unit determines the abnormal level based on a change amount of the driving posture.

また、請求項4に記載の発明は、前記請求項3に記載の発明において、
前記姿勢測定部は、前記運転姿勢として、トルソー角の初期姿勢からの変化角であるトルソー変化角、および、頭部ピッチ角の初期姿勢からの変化角である頭部ピッチ変化角を測定し、
前記異常レベル判定部は、前記トルソー変化角によってのみ異常と判定された場合、前記トルソー変化角に加えて前記頭部ピッチ変化角が異常と判定された場合よりも異常レベルが低いと判定することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3,
The posture measuring unit measures, as the driving posture, a torso change angle that is a change angle from the initial posture of the torso angle, and a head pitch change angle that is a change angle from the initial posture of the head pitch angle,
The abnormality level determination unit determines that the abnormality level is lower when the abnormality is determined only by the torso change angle than when the head pitch change angle is determined to be abnormal in addition to the torso change angle. It is characterized by.

ここで、請求項4におけるトルソー角は、腰部と首の付け根とを結ぶ直線の鉛直方向からの傾斜角であり、頭部ピッチ角は、首の付け根と頭頂部とを結ぶ直線の鉛直方向からの傾斜角である。   Here, the torso angle in claim 4 is the inclination angle from the vertical direction of the straight line connecting the waist and the base of the neck, and the head pitch angle is from the vertical direction of the straight line connecting the base of the neck and the top of the head. The inclination angle.

まず、請求項1に記載の発明によれば、車両の制御装置は、運転者の異常状態および異常レベルを運転姿勢検出手段によって検出された運転姿勢に基づいて判定するとともに、前記異常判定時から前記運転支援モードに移行するまでに運転者に対して警報を出力する待機時間を異常レベルが高い場合、そうでない場合に比べて短くする。   First, according to the first aspect of the invention, the vehicle control device determines the abnormal state and abnormal level of the driver based on the driving posture detected by the driving posture detection means, and from the time of the abnormality determination. When the abnormality level is high, the standby time for outputting a warning to the driver before shifting to the driving support mode is shortened compared to the case where the abnormality level is not high.

これにより、運転者の異常レベルが高い場合は、異常があると判定された時から運転支援モードに移行するまでの警報を出力する待機時間を短くすることができるので、例えば、運転者が急な意識消失状態に陥った場合等に、所定時間警報を出力する場合に比して、早急に運転支援モードに移行することができる。   As a result, when the driver's abnormality level is high, the standby time for outputting an alarm from when it is determined that there is an abnormality until the shift to the driving support mode can be shortened. Compared with the case where an alarm is output for a predetermined time, for example, when the state falls into a state of loss of consciousness, it is possible to shift to the driving support mode immediately.

そして、請求項2に記載の発明によれば、前述のように、運転者の異常レベルを運転姿勢の変化速度によって判定することで、確実に運転者の異常状態を判定できるとともに、異常レベルに応じて運転支援モードへの移行を適切なタイミングで行うことができる。   According to the second aspect of the present invention, as described above, the abnormality level of the driver can be reliably determined by determining the abnormality level of the driver based on the change speed of the driving posture. Accordingly, the shift to the driving support mode can be performed at an appropriate timing.

例えば、異常レベル判定部は、運転者の意識消失前後における首の付け根と頭頂部とを結ぶ直線の鉛直方向に対する傾斜角である頭部ピッチ角の変化速度と、運転者の意識消失前後における腰部と首の付け根とを結ぶ直線の鉛直方向に対する傾斜角であるトルソー角の変化速度とのうちの少なくとも一方の変化速度が速いときは該変化速度が遅いときよりも異常レベルが高いと判定する。   For example, the abnormal level determination unit includes the change speed of the head pitch angle, which is the inclination angle with respect to the vertical direction of the straight line connecting the base of the neck and the top of the head before and after the driver's loss of consciousness, and the waist part before and after the driver's loss of consciousness. When the change speed of at least one of the change speeds of the torso angle that is the inclination angle with respect to the vertical direction of the straight line connecting the base of the neck and the base of the neck is high, it is determined that the abnormal level is higher than when the change speed is low.

そして、請求項3に記載の発明によれば、前述のように、運転者の異常レベルを運転姿勢の変化量によって判定することで、確実に運転者の異常状態を判定できるとともに、異常レベルに応じて運転支援モードへの移行を適切なタイミングで行うことができる。   According to the third aspect of the present invention, as described above, the abnormal state of the driver can be reliably determined by determining the abnormal level of the driver based on the amount of change in the driving posture, and the abnormal level can be determined. Accordingly, the shift to the driving support mode can be performed at an appropriate timing.

例えば、異常レベル判定部は、運転者の意識消失前後における首の付け根と頭頂部とを結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角である頭部ピッチ変化角と、運転者の意識消失前後における腰部と首の付け根とを結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角であるトルソー角の変化量とのうちの少なくとも一方の変化量が大きいときは、該変化量が小さいときよりも異常レベルが高いと判定する。   For example, the abnormal level determination unit includes a head pitch change angle that is an inclination angle with respect to a vertical direction of a line segment connecting the base of the neck and the top of the head before and after the driver's loss of consciousness, and a waist portion before and after the driver's loss of consciousness. When the change amount of at least one of the change amounts of the torso angle that is the inclination angle with respect to the vertical direction of the line segment connecting the base of the neck is large, it is determined that the abnormal level is higher than when the change amount is small. .

また、請求項4に記載の発明によれば、姿勢測定部は、運転姿勢として、トルソー角の初期姿勢からの変化角であるトルソー変化角、および、頭部ピッチ角の初期姿勢からの変化角である頭部ピッチ変化角を測定し、異常レベル判定部は、トルソー変化角によってのみ異常と判定された場合、トルソー変化角に加えて頭部ピッチ変化角が異常と判定された場合よりも異常レベルが低いと判定する。   According to the invention described in claim 4, the posture measuring unit, as the driving posture, the torso change angle that is the change angle from the initial posture of the torso angle, and the change angle from the initial posture of the head pitch angle. When the head pitch change angle is measured and the abnormal level determination unit determines that the abnormality is based only on the torso change angle, it is more abnormal than if the head pitch change angle is determined to be abnormal in addition to the torso change angle. Judge that the level is low.

例えば、運転姿勢の変化のうち、トルソー変化角が所定値以上となるシーンは、安全確認による前傾姿勢等の異常レベルの低いものが考えられる。一方、トルソー変化角および頭部ピッチ変化角の両方がそれぞれの所定値以上となるシーンは、運転者が意識消失状態に陥っている等の異常レベルの高いものが考えられる。   For example, among the changes in the driving posture, a scene where the torso change angle is a predetermined value or more may be a low abnormal level such as a forward leaning posture by safety confirmation. On the other hand, a scene in which both the torso change angle and the head pitch change angle are equal to or greater than the predetermined values can be considered to have a high abnormal level such as the driver falling into a state of loss of consciousness.

したがって、トルソー変化角のみによって異常状態と判定された場合は、トルソー変化角および頭部ピッチ変化角の両方が異常状態と判定された場合よりも異常レベルを低いと判定することで、例えば、運転支援モードへの移行を適切なタイミングで実施することができる。   Therefore, when it is determined that the abnormal state is based only on the torso change angle, by determining that the abnormal level is lower than when both the torso change angle and the head pitch change angle are determined to be abnormal, for example, driving Transition to the support mode can be performed at an appropriate timing.

本発明の実施形態に係る車両の制御装置の制御システム図である。It is a control system figure of a control device of vehicles concerning an embodiment of the present invention. トルソー角を説明する図である。It is a figure explaining a torso angle. ピッチ角を説明する図である。It is a figure explaining a pitch angle. 運転者の初期トルソー角に対する意識消失後のトルソー変化角および頭部ピッチ変化角を示すグラフである。It is a graph which shows the torso change angle and head pitch change angle after loss of consciousness with respect to the driver's initial torso angle. 運転者の初期トルソー角が所定分岐角度未満の場合における(a)意識消失前(b)意識消失後の運転姿勢、および、運転者の初期トルソー角が所定分岐角度以上の場合における(c)意識消失前(d)意識消失後の運転姿勢を示す図である。(A) Before loss of consciousness when the driver's initial torso angle is less than the predetermined branch angle (b) Driving posture after loss of consciousness, and (c) Consciousness when the driver's initial torso angle is greater than or equal to the predetermined branch angle It is a figure which shows the driving posture before loss (d) after loss of consciousness. (a)前後加速度に対するトルソー変化角および(b)前後加速度に対する頭部ピッチ変化角を示したグラフである。(A) Torso change angle with respect to longitudinal acceleration and (b) Head pitch change angle with respect to longitudinal acceleration. 第1実施形態における運転者の異常レベル判定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driver | operator's abnormal level determination operation | movement in 1st Embodiment. 時間に対するトルソー角を示すグラフである。It is a graph which shows the torso angle with respect to time. 異常レベルに対する運転姿勢の変化時間および運転支援モード移行までの待機時間を示す表である。It is a table | surface which shows the waiting time until the change time of driving posture with respect to an abnormal level, and driving assistance mode transfer. 運転姿勢の変化量に対する異常レベルを示すマップである。It is a map which shows the abnormal level with respect to the variation | change_quantity of a driving posture. 第2実施形態における運転者の異常レベル判定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driver | operator's abnormal level determination operation | movement in 2nd Embodiment.

以下、本発明の車両の制御装置の実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a vehicle control device of the present invention will be described.

まず、図1は、本実施形態に係る車両の制御装置10が搭載された車両1の構成を概略的に示す制御システム図である。車両1は、車内カメラ21、加速度センサ22、操作スイッチ23、アクセルペダル24、ブレーキペダル25、ステアリングセンサ26、警報音発生器31、ハザードフラッシャー32、運転支援装置33、コントロールユニット40を備える。   First, FIG. 1 is a control system diagram schematically showing a configuration of a vehicle 1 on which a vehicle control device 10 according to the present embodiment is mounted. The vehicle 1 includes an in-vehicle camera 21, an acceleration sensor 22, an operation switch 23, an accelerator pedal 24, a brake pedal 25, a steering sensor 26, an alarm sound generator 31, a hazard flasher 32, a driving support device 33, and a control unit 40.

撮像部および後傾角検出部としての車内カメラ21は、車両1の車室内の例えば助手席側のフロントピラーに、車内カメラ21の光軸が車両1の運転者用シートを向くように取り付けられる。車内カメラ21は、車両1の運転者を側方から撮像する。車内カメラ21は、撮像した画像データをコントロールユニット40に出力する。   The in-vehicle camera 21 as an imaging unit and a rearward tilt angle detecting unit is attached to a front pillar on the passenger seat side of the vehicle 1 so that the optical axis of the in-vehicle camera 21 faces the driver's seat of the vehicle 1. The in-vehicle camera 21 images the driver of the vehicle 1 from the side. The in-vehicle camera 21 outputs the captured image data to the control unit 40.

なお、車内カメラ21は、車両1の車室内の運転者用シートの側方の天井に、車内カメラ21の光軸が車両1の運転者用シートを向くように取り付けられてもよい。また、複数のカメラが助手席側のフロントピラー、車両1の室内の天井等に、各々の光軸が車両1の運転者用シートを向くように取り付けられてもよい。   The in-vehicle camera 21 may be attached to the side ceiling of the driver's seat inside the vehicle 1 so that the optical axis of the in-vehicle camera 21 faces the driver's seat of the vehicle 1. Further, a plurality of cameras may be attached to the front pillar on the passenger seat side, the ceiling in the interior of the vehicle 1 or the like so that each optical axis faces the driver's seat of the vehicle 1.

加速度センサ22は、車両の加速度を検出する。加速度センサ22は、検出した車両の加速度をコントロールユニット40に出力する。操作スイッチ23は、作動している警報音発生器31を停止させるためのもので、運転者により操作される。アクセルペダル24は、アクセル開度を調整するもので、運転者の足により操作される。ブレーキペダル25は、ブレーキを作動させるためのもので、運転者の足により操作される。ステアリングセンサ26は、ステアリングホイールに配置され、運転者によりステアリングホイールに加えられるトルクを検出する。   The acceleration sensor 22 detects the acceleration of the vehicle. The acceleration sensor 22 outputs the detected vehicle acceleration to the control unit 40. The operation switch 23 is for stopping the alarm sound generator 31 that is operating, and is operated by the driver. The accelerator pedal 24 adjusts the accelerator opening, and is operated by the driver's foot. The brake pedal 25 is for operating a brake and is operated by a driver's foot. The steering sensor 26 is disposed on the steering wheel, and detects torque applied to the steering wheel by the driver.

車外カメラ27は、例えば、車両1のウィンドシールドに取り付けられ、自車両の走行路における白線、先行車両、および、障害物等を撮像する。車外カメラ27は、撮像した画像データをコントロールユニット40に出力する。   For example, the outside camera 27 is attached to a windshield of the vehicle 1 and images a white line, a preceding vehicle, an obstacle, and the like on the traveling path of the host vehicle. The vehicle exterior camera 27 outputs the captured image data to the control unit 40.

警報音発生器31は、例えばブザーやベルを含み、運転者に対する警報音を発生する。ハザードフラッシャー32は、橙色の全ての方向指示灯を一斉に点滅させる。運転支援装置33は、運転者による車両の運転を支援する。運転支援装置33は、自動的にブレーキを作動させて車両1を減速または停止させる機能を有してもよい。運転支援装置33は、ステアリングホイールを制御することにより車両に車線を維持させる機能を有してもよい。   The alarm sound generator 31 includes, for example, a buzzer and a bell, and generates an alarm sound for the driver. The hazard flasher 32 flashes all the orange direction indicators simultaneously. The driving support device 33 supports driving of the vehicle by the driver. The driving assistance device 33 may have a function of decelerating or stopping the vehicle 1 by automatically operating a brake. The driving assistance device 33 may have a function of causing the vehicle to maintain the lane by controlling the steering wheel.

コントロールユニット40は、車両の全体の動作を制御する。コントロールユニット40は、CPU41、記憶部42その他の周辺回路を含む。記憶部42は、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリ、ハードディスク、または他の記憶素子で構成される。記憶部42は、プログラムを保持するメモリデータを一時的に保存するメモリ等を含む。なお、記憶部42は、プログラムを保存する領域、データを一時的に保存する領域を備えた単一のメモリで構成されていてもよい。   The control unit 40 controls the overall operation of the vehicle. The control unit 40 includes a CPU 41, a storage unit 42, and other peripheral circuits. The storage unit 42 includes a semiconductor memory such as a flash memory, a hard disk, or other storage elements. The storage unit 42 includes a memory that temporarily stores memory data that holds programs. The storage unit 42 may be composed of a single memory having an area for storing a program and an area for temporarily storing data.

また、記憶部42は、後述する所定分岐角度θ0、第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、所定後傾変化角としての所定トルソー変化角θ2、および、所定頭部ピッチ変化角θ3をプログラムの一部として保存している。   Further, the storage unit 42 stores a predetermined branch angle θ0, a second predetermined head pitch change angle θ1, a predetermined torso change angle θ2 as a predetermined backward tilt change angle, and a predetermined head pitch change angle θ3, which will be described later. Stored as part.

所定分岐角度θ0は、意識消失後に前傾あるいは後傾となる境である初期トルソー角θtの分岐角となる角度である。   The predetermined branching angle θ0 is an angle that becomes a branching angle of the initial torso angle θt that is a boundary at which forward tilting or backward tilting occurs after loss of consciousness.

第2の所定頭部ピッチ変化角θ1は、初期トルソー角が所定分岐角度θ0未満の場合(意識消失後に前傾となる場合)における、意識消失前後の運転者の運転姿勢の変化量の異常状態を判定するための閾値となる角度である。   The second predetermined head pitch change angle θ1 is an abnormal state of the amount of change in the driving posture of the driver before and after loss of consciousness when the initial torso angle is less than the predetermined branch angle θ0 (when the forward tilt occurs after loss of consciousness). It is an angle that serves as a threshold value for determining.

所定トルソー変化角θ2は、初期トルソー角が所定分岐角度θ0未満の場合(意識消失後に前傾となる場合)における、意識消失前後の運転者の運転姿勢の変化量の異常状態を判定するための閾値となる角度である。   The predetermined torso change angle θ2 is used to determine an abnormal state of the amount of change in the driving posture of the driver before and after the loss of consciousness when the initial torso angle is less than the predetermined branch angle θ0 (when the inclination becomes forward after loss of consciousness). This is the threshold angle.

所定頭部ピッチ変化角θ3は、初期トルソー角が所定分岐角度θ0以上の場合(意識消失後に後傾となる場合)における、意識消失前後の運転者の運転姿勢の変化量の異常状態を判定するための閾値となる角度である。   The predetermined head pitch change angle θ3 determines an abnormal state of the amount of change in the driver's driving posture before and after loss of consciousness when the initial torso angle is greater than or equal to the predetermined branching angle θ0 (when backward tilting occurs after loss of consciousness). This is an angle that is a threshold value.

なお、本実施形態において、所定分岐角度θ0、第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、所定トルソー変化角θ2、および、所定頭部ピッチ変化角θ3は、後述するシミュレーションによって算出した。   In the present embodiment, the predetermined branch angle θ0, the second predetermined head pitch change angle θ1, the predetermined torso change angle θ2, and the predetermined head pitch change angle θ3 are calculated by a simulation described later.

CPU41は、記憶部42に保存されているプログラムにしたがって動作することにより、姿勢測定部43、異常判定部44、計時部45、車両挙動判定部46、異常レベル判定部47、運転制御部48として機能する。   The CPU 41 operates in accordance with a program stored in the storage unit 42, thereby providing an attitude measurement unit 43, an abnormality determination unit 44, a time measurement unit 45, a vehicle behavior determination unit 46, an abnormal level determination unit 47, and an operation control unit 48. Function.

姿勢測定部43は、車内カメラ21によって撮像された画像データから、運転者の初期トルソー角θtと、初期姿勢からのトルソー角の変化量であるトルソー変化角Δθt、および、初期姿勢からの頭部ピッチ角の変化量である頭部ピッチ変化角Δθpを計測する。   The posture measurement unit 43 calculates the driver's initial torso angle θt, the torso change angle Δθt that is the amount of change in the torso angle from the initial posture, and the head from the initial posture from the image data captured by the in-vehicle camera 21. The head pitch change angle Δθp, which is the change amount of the pitch angle, is measured.

ここで、トルソー角θtおよび頭部ピッチ角θpについて図2、図3を用いて説明する。図2、図3では、運転者用シート11に着座し、ステアリングホイール12を握って車両を運転している運転者13を側方から見た状態が示されている。   Here, the torso angle θt and the head pitch angle θp will be described with reference to FIGS. FIGS. 2 and 3 show a state in which a driver 13 sitting on the driver's seat 11 and holding the steering wheel 12 and driving the vehicle is viewed from the side.

図2に示すように、トルソー角θtは、胴体の鉛直方向に対する傾斜角である。具体的には、トルソー角θtは、腰の下端14と首の付け根15とを結んだ直線16の鉛直線17に対する傾斜角である。   As shown in FIG. 2, the torso angle θt is an inclination angle with respect to the vertical direction of the trunk. Specifically, the torso angle θt is an inclination angle of the straight line 16 connecting the lower end 14 of the waist and the base 15 of the neck with respect to the vertical line 17.

図3に示すように、ピッチ角θpは、首の付け根15と頭頂部18とを結んだ直線19の鉛直線20に対する傾斜角である。   As shown in FIG. 3, the pitch angle θp is an inclination angle of a straight line 19 connecting the base 15 of the neck and the crown 18 with respect to the vertical line 20.

姿勢測定部43は、テンプレートマッチング等によって抽出した運転者の腰の下端14と、首の付け根15とを検出して、トルソー角θtおよびピッチ角θpを測定する。   The posture measurement unit 43 detects the lower end 14 of the driver's waist and the base 15 of the neck extracted by template matching or the like, and measures the torso angle θt and the pitch angle θp.

本実施形態では、図2に示されるように腰の下端14に対して首の付け根15が前方に水平な場合に(−90度)とし、腰の下端14に対して首の付け根15が後方に水平な場合に(+90度)としている。すなわち、本実施形態では、運転者が前傾姿勢の場合にトルソー角θtを負の値に設定し、後傾姿勢の場合に正の値に設定している。運転者が正常に運転しているときは、通常、図2に示されるように、トルソー角θtは正の値になっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the neck base 15 is set to the front (−90 degrees) with respect to the lower end 14 of the waist, and the base 15 of the neck is rearward with respect to the lower end 14 of the waist. (+90 degrees) when it is horizontal. That is, in the present embodiment, the torso angle θt is set to a negative value when the driver is in the forward leaning posture, and is set to a positive value when the driver is in the backward leaning posture. When the driver is driving normally, the torso angle θt is normally a positive value as shown in FIG.

また、図3に示されるように首の付け根15に対して頭頂部18が前方に水平な場合に(−90度)とし、首の付け根15に対して頭頂部18が後方に水平な場合に(+90度)としている。すなわち、本実施形態では、頭頂部18が首の付け根15に対して前倒れの場合に頭部ピッチ角θpを負の値に設定し、後倒れの場合に正の値に設定している。運転者が正常に運転しているときは、通常、図3に示されるように、頭部ピッチ角θpは負の値になっている。   Further, as shown in FIG. 3, when the crown 18 is horizontally frontward with respect to the base 15 of the neck (−90 degrees), and when the crown 18 is horizontally rearward with respect to the root 15 of the neck. (+90 degrees). In other words, in the present embodiment, the head pitch angle θp is set to a negative value when the top 18 is tilted forward with respect to the base 15 of the neck, and is set to a positive value when the head is tilted backward. When the driver is driving normally, the head pitch angle θp is normally a negative value as shown in FIG.

図1にもどって、異常判定部44は、姿勢測定部43により測定された運転者の初期トルソー角θtと、記憶部42に保存されている所定分岐角度θ0を用いて、運転者が意識消失後に前方側に倒れるのか、後方側に倒れるのかを判定する。   Returning to FIG. 1, the abnormality determination unit 44 uses the initial torso angle θt of the driver measured by the posture measurement unit 43 and the predetermined branch angle θ0 stored in the storage unit 42 to cause the driver to lose consciousness. It is determined whether it will fall forward or backward later.

異常判定部44は、初期トルソー角θtが、所定分岐角度θ0未満であれば、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1(例えば、55deg)以上か否かを判定する。異常判定部44は、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上であれば、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2(例えば、15deg)以上かを判定する。トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上の状態が所定時間T(本実施形態では、例えばT=1秒)以上継続すると、異常判定部44は、運転者が異常状態になっていると確定する。なお、計時部45は、ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上、かつ、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上と判定された時点から継続時間をカウントする。   The abnormality determination unit 44 determines whether or not the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than a second predetermined head pitch change angle θ1 (for example, 55 deg) if the initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0. . If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angle θ1, the abnormality determination unit 44 determines whether the torso change angle Δθt is equal to or greater than a predetermined torso change angle θ2 (for example, 15 deg). When the state where the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ2 continues for a predetermined time T (for example, T = 1 second in this embodiment), the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state. To do. The time counting unit 45 counts the duration from the time when it is determined that the pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angle θ1 and the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ2.

異常判定部44は、計時部45によって所定時間が経過するまでに、運転者の反応がない場合は、異常レベル判定部47によって運転者の異常レベルを判定する。運転制御部48は、異常レベル判定部47によって判定された異常レベルに応じて、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを設定するとともに、該待機時間tが経過するまでに、運転者の反応がない場合は、運転支援モードに移行する。   The abnormality determination unit 44 determines the abnormality level of the driver using the abnormality level determination unit 47 when the driver does not respond before the predetermined time elapses by the timing unit 45. The driving control unit 48 sets a standby time t until the driving support mode is shifted according to the abnormal level determined by the abnormal level determining unit 47, and before the standby time t elapses, If there is no response, the mode shifts to the driving support mode.

一方、異常判定部44は、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満かつ、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上で、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2未満であれば、車両挙動判定部46によって車両挙動に異常がないかを判定する。   On the other hand, the abnormality determination unit 44 determines that the initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0, the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angle θ1, and the torso change angle Δθt is the predetermined torso change angle θ2. If less, the vehicle behavior determination unit 46 determines whether there is an abnormality in the vehicle behavior.

なお、車両挙動の異常状態を判定するパラメータとして、例えば、急加減速度、車線逸脱度、衝突余裕時間を用いる。ここで、車両の異常判定方法について簡単に説明する。   As parameters for determining the abnormal state of the vehicle behavior, for example, rapid acceleration / deceleration, lane departure degree, and margin for collision are used. Here, a vehicle abnormality determination method will be briefly described.

急加減速をパラメータとした場合において、車両挙動判定部46は、加速度センサにより、自車両の加速度を取得し、急加速や急減速等が発生していないかを判定する。あるいは、予め記憶部42に記憶されたペダル操作モデルから、アクセルペダルおよびブレーキペダル操作が逸脱していないかを判定する。   When sudden acceleration / deceleration is used as a parameter, the vehicle behavior determination unit 46 acquires the acceleration of the host vehicle using an acceleration sensor, and determines whether sudden acceleration or sudden deceleration has occurred. Alternatively, it is determined from the pedal operation model stored in advance in the storage unit 42 whether the accelerator pedal and the brake pedal operation have deviated.

車線逸脱度をパラメータとした場合、車両挙動判定部46は、車線逸脱判定において、車外カメラ27等によって撮像される車線から、自車両が車線を逸脱していないかを判定する。例えば、車両の車外カメラ27の画像に基づいて、自車両の中心から車線までの距離と、自車両の中心から車体側部までの距離との差が、0m以下かどうかを判定する。また、自車両の走行路が曲線である場合においては、車外カメラ27等によって撮像される車線の曲率と、自車両のステアリングの操舵角および車速から算出される自車両の将来走行軌跡とに基づいて、自車両が車線を逸脱しないかを判定する。   When the lane departure degree is used as a parameter, the vehicle behavior determination unit 46 determines whether the host vehicle has deviated from the lane from the lane imaged by the outside camera 27 or the like in the lane departure determination. For example, based on the image of the vehicle outside camera 27, it is determined whether or not the difference between the distance from the center of the host vehicle to the lane and the distance from the center of the host vehicle to the side of the vehicle body is 0 m or less. Further, when the traveling path of the host vehicle is a curve, it is based on the curvature of the lane imaged by the outside camera 27 and the future traveling locus of the host vehicle calculated from the steering angle and the vehicle speed of the host vehicle. Then, it is determined whether the host vehicle does not depart from the lane.

衝突余裕時間をパラメータとした場合、車両挙動判定部46は、車外カメラ27等によって撮像される自車両周辺の環境の画像から、自車両と自車両周辺の先行車両や障害物とが急接近していないかを判定する。例えば、車外カメラ27の画像に基づいて、自車両から先行車両までの距離を先行車両に対する自車両の相対速度によって除算した時間である衝突余裕時間が、所定の閾値(例えば2.0秒)以下となるタイミングかどうかを判定する。この所定の閾値には、自車両が先行車両に衝突する可能性があるような衝突余裕時間が適用される。なお、本実施形態においては、自車両と先行車量との距離および相対速度を車外カメラ27の画像に基づいて判定しているが、車外カメラ27に代えてミリ波レーダ等を用いてもよい。   When the collision allowance time is used as a parameter, the vehicle behavior determination unit 46 suddenly approaches the host vehicle and the preceding vehicle or obstacle around the host vehicle from the environment image around the host vehicle captured by the outside camera 27 or the like. Judge whether or not. For example, based on the image of the camera 27 outside the vehicle, a collision margin time that is a time obtained by dividing the distance from the own vehicle to the preceding vehicle by the relative speed of the own vehicle with respect to the preceding vehicle is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 2.0 seconds). It is determined whether or not it is the timing. A collision allowance time that may cause the host vehicle to collide with a preceding vehicle is applied to the predetermined threshold. In this embodiment, the distance and relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle amount are determined based on the image of the camera 27 outside the vehicle. However, a millimeter wave radar or the like may be used instead of the camera 27 outside the vehicle. .

そして、上述の車両挙動判定部46によって判定される車両挙動の異常のうち、少なくとも1つに該当する場合、車両挙動が異常と判定され、その旨を運転者に車両挙動の異常を警報等で注意喚起する。   If at least one of the vehicle behavior abnormalities determined by the vehicle behavior determining unit 46 corresponds to the vehicle behavior, the vehicle behavior is determined to be abnormal. Call attention.

そして、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上、かつ、車両挙動の異常状態が所定時間T(本実施形態では、例えばT=1秒)以上継続すると、異常判定部44は、運転者が異常状態になっていると確定する。なお、計時部45は、ピッチ変化角Δθpが前第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上、かつ、車両挙動が異常状態と判定された時点から継続時間をカウントする。   If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angle θ1 and the abnormal state of the vehicle behavior continues for a predetermined time T (for example, T = 1 second in this embodiment), an abnormality determination is made. The unit 44 determines that the driver is in an abnormal state. The time counting unit 45 counts the duration from the time point when the pitch change angle Δθp is equal to or larger than the second predetermined head pitch change angle θ1 and the vehicle behavior is determined to be abnormal.

異常判定部44は、計時部45によって所定時間が経過するまでに、運転者の反応がない場合は、異常レベル判定部47によって運転者の異常レベルを判定する。運転制御部48は、異常レベル判定部47によって判定された異常レベルに応じて、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを設定するとともに、該待機時間tが経過するまでに、運転者の反応がない場合は、運転支援モードに移行する。   The abnormality determination unit 44 determines the abnormality level of the driver using the abnormality level determination unit 47 when the driver does not respond before the predetermined time elapses by the timing unit 45. The driving control unit 48 sets a standby time t until the driving support mode is shifted according to the abnormal level determined by the abnormal level determining unit 47, and before the standby time t elapses, If there is no response, the mode shifts to the driving support mode.

一方、異常判定部44は、初期トルソー角θtが、所定分岐角度θ0以上であれば、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3(例えば、45deg)以上か否かを判定する。異常判定部44は、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3未満であれば、異常ではないと判定する。   On the other hand, if the initial torso angle θt is equal to or greater than the predetermined branch angle θ0, the abnormality determination unit 44 determines whether the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than a predetermined head pitch change angle θ3 (for example, 45 deg). The abnormality determination unit 44 determines that there is no abnormality if the head pitch change angle Δθp is less than the predetermined head pitch change angle θ3.

また、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であれば、異常判定部44は、頭部ピッチ角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上の状態が所定時間T(本実施形態では、例えばT=1秒)以上継続すると、運転者が異常状態と確定する。なお、計時部45は、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上と判定された時点から継続時間をカウントする。   If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3, the abnormality determination unit 44 determines that the head pitch angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3 for a predetermined time T (this implementation). In the embodiment, the driver is determined to be in an abnormal state if continued for, for example, T = 1 second). The timer 45 counts the duration from the time when the head pitch change angle Δθp is determined to be greater than or equal to the predetermined head pitch change angle θ3.

異常判定部44は、計時部45によって所定時間が経過するまでに、運転者の反応がない場合は、異常レベル判定部47によって運転者の異常レベルを判定する。運転制御部48は、異常レベル判定部47によって判定された異常レベルに応じて、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを設定するとともに、該待機時間tが経過するまでに、運転者の反応がない場合は、運転支援モードに移行する。   The abnormality determination unit 44 determines the abnormality level of the driver using the abnormality level determination unit 47 when the driver does not respond before the predetermined time elapses by the timing unit 45. The driving control unit 48 sets a standby time t until the driving support mode is shifted according to the abnormal level determined by the abnormal level determining unit 47, and before the standby time t elapses, If there is no response, the mode shifts to the driving support mode.

ここで、前述の所定分岐角θ0、第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、所定トルソー変化角θ2、および、所定頭部ピッチ変化角θ3のシミュレーションによる算出方法を説明する。   Here, a calculation method by simulation of the above-described predetermined branch angle θ0, second predetermined head pitch change angle θ1, predetermined torso change angle θ2, and predetermined head pitch change angle θ3 will be described.

まず、本件出願人は、運転者の運転姿勢は、意識消失状態において、前方側に倒れ込む場合と、後方側に倒れ込む場合があることに着目し、シミュレーションを行った。   First, the present applicant conducted a simulation by paying attention to the fact that the driving posture of the driver may fall forward or fall backward in a loss of consciousness state.

まず、図4を参照しながら、所定分岐角度θ0について説明する。図4には、初期トルソー角θtに対する、意識消失直後のトルソー角および頭部ピッチ角の初期姿勢からの変化角であるトルソー変化角Δθtおよび頭部ピッチ変化角Δθpが示されている。なお、シミュレーションでは、各変化角Δθt、Δθpとして、初期姿勢から姿勢変化が始まって500ms後の変化角度を用いた。   First, the predetermined branch angle θ0 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a torso change angle Δθt and a head pitch change angle Δθp, which are change angles from the initial posture of the torso angle and the head pitch angle immediately after loss of consciousness with respect to the initial torso angle θt. In the simulation, as the change angles Δθt and Δθp, the change angles 500 ms after the posture change started from the initial posture were used.

シミュレーション結果によれば、初期トルソー角θtが後傾側になるにつれて、トルソー変化角Δθtが小さくなる傾向にあることがわかる。特に、初期トルソー角θtが25degと40degとの間では、トルソー変化角Δθtが20degから5degへと大きく変化している。   According to the simulation result, it can be seen that the torso change angle Δθt tends to become smaller as the initial torso angle θt becomes rearward. In particular, when the initial torso angle θt is between 25 deg and 40 deg, the torso change angle Δθt greatly changes from 20 deg to 5 deg.

上述のシミュレーション結果より、運転者が前方側に倒れ込むか、後方側に倒れ込むかの倒れ込み方向の分岐角となる初期トルソー角(初期後傾角)が、所定分岐角度θ0(例えば、35deg〜40degの間の所定角)であること算出した。   From the simulation results described above, the initial torso angle (initial backward tilt angle) that is the branching angle in the falling direction of whether the driver falls to the front side or to the rear side is a predetermined branching angle θ0 (for example, between 35 deg to 40 deg). Of a predetermined angle).

さらに、本願出願人は、上述の算出された所定分岐角度θ0を境に、前方側に倒れ込む場合と、後方側に倒れ込む場合とにおいて、意識消失後の運転者の姿勢における特徴が異なるものであるのではないかと考え、仮説の下、シミュレーションを行った。   Further, the applicant of the present invention has different characteristics in the posture of the driver after loss of consciousness when falling to the front side and falling to the rear side at the calculated predetermined branch angle θ0 as a boundary. The simulation was performed under the hypothesis.

図5は、そのシミュレーション結果を示すもので、(a)(b)初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満と、(c)(d)初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上の場合とにおける、運転者の正常時と意識消失後の状態の運転姿勢を比較したものである。   FIG. 5 shows the simulation results. (A) (b) The initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0, and (c) (d) The initial torso angle θt is greater than or equal to the predetermined branch angle θ0. This is a comparison of the driving postures when the driver is normal and after the loss of consciousness.

これによると、意識消失後の状態において前方側に倒れ込む場合(初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満の場合)、トルソー角および頭部ピッチ角は、共に初期姿勢から大きく前傾し、トルソー変化角Δθt1および頭部ピッチ変化角Δθp1がそれぞれ所定角以上であった。   According to this, when the body falls down forward in the state after loss of consciousness (when the initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0), both the torso angle and the head pitch angle are greatly tilted forward from the initial posture, and the torso changes The angle Δθt1 and the head pitch change angle Δθp1 were each equal to or greater than a predetermined angle.

一方、意識消失後の状態において後方側に倒れ込む場合(初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上の場合)、トルソー変化角Δθt2が明確に取れなくなること、および、頭部ピッチ変化角Δθpが、初期トルソー角θtが所定分岐角θ0未満の場合に比して前傾度合いが小さくなるという第2の知見を得た。   On the other hand, when the body falls back in the state after loss of consciousness (when the initial torso angle θt is greater than or equal to the predetermined branch angle θ0), the torso change angle Δθt2 cannot be clearly obtained, and the head pitch change angle Δθp is A second finding was obtained that the degree of forward tilt is smaller than when the torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0.

具体的には、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満の場合、図5(a)および(b)に示すように、意識消失前(a)のトルソー角θt11は、鉛直方向から後傾側となるのに対し、意識消失後(b)のトルソー角θt12は、鉛直方向から前方側に変化する。トルソー変化角Δθt1=θt11+θt12で変化している。   Specifically, when the initial torso angle θt is less than the predetermined branching angle θ0, as shown in FIGS. 5A and 5B, the torso angle θt11 before the loss of consciousness is On the other hand, the torso angle θt12 after the loss of consciousness (b) changes from the vertical direction to the front side. Torso change angle Δθt1 = θt11 + θt12.

また、意識消失前(a)の頭部ピッチ角θp11は、鉛直方向から前傾側になり、意識消失後(b)の頭部ピッチ角θp12は、意識消失前の頭部ピッチ角θp11よりもさらに前傾側に変化する。頭部ピッチ変化角Δθp1=θP12−θp11で変化している。   Further, the head pitch angle θp11 before the loss of consciousness (a) is inclined forward from the vertical direction, and the head pitch angle θp12 after the loss of consciousness (b) is further greater than the head pitch angle θp11 before the loss of consciousness. Changes forward. The head pitch change angle Δθp1 = θP12−θp11.

一方、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上の場合、図5(c)および(d)に示すように、意識消失前(a)のトルソー角θt21は、鉛直方向から後傾側であり、意識消失後(b)のトルソー角θt22も、鉛直方向から後傾側に変化する。その結果、トルソー変化角Δθt2=θt22−θt21で変化するため、図5(d)のΔθt2に示すように、トルソー変化角Δθt2が明確に取れていない。   On the other hand, when the initial torso angle θt is equal to or greater than the predetermined branch angle θ0, as shown in FIGS. 5C and 5D, the torso angle θt21 before loss of consciousness (a) is inclined backward from the vertical direction. The torso angle θt22 after the disappearance (b) also changes from the vertical direction to the backward tilt side. As a result, the torso change angle Δθt2 = θt22−θt21, so that the torso change angle Δθt2 is not clearly obtained as indicated by Δθt2 in FIG.

また、意識消失前(a)の頭部ピッチ角θp21は、鉛直方向から前傾側になり、意識消失後(b)の頭部ピッチ角θp22は、意識消失前の頭部ピッチ角θp21よりもさらに前傾側に変化する。したがって、頭部ピッチ変化角Δθp2=θP22−θp21で変化するが、トルソー変化角Δθt2が小さいことに伴って、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満の場合に比して、頭部ピッチ変化角Δθpが小さくなっている。   Further, the head pitch angle θp21 before the loss of consciousness (a) is inclined forward from the vertical direction, and the head pitch angle θp22 after the loss of consciousness (b) is further greater than the head pitch angle θp21 before the loss of consciousness. Changes forward. Therefore, although the head pitch change angle Δθp2 = θP22−θp21 changes, the head pitch change angle is smaller than when the initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0 due to the small torso change angle Δθt2. Δθp is small.

なお、上述の知見は、トルソー角を用いたが、シートバック等の運転者のトルソー角に反映される運転者の胴体の後傾角を用いても、同様な傾向が得られる。   In addition, although the above-mentioned knowledge used the torso angle, the same tendency can be obtained even if the backward inclination angle of the driver's trunk reflected in the driver's torso angle such as a seat back is used.

次に、図6を参照しながら、第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、所定トルソー変化角θ2、および、所定頭部ピッチ変化角θ3の設定方法について説明する。   Next, a method for setting the second predetermined head pitch change angle θ1, the predetermined torso change angle θ2, and the predetermined head pitch change angle θ3 will be described with reference to FIG.

本願出願人は、周知の通り、前方側の加速度が発生する場合、運転者は後方側(シートバック側)に押し付けられるため、意識消失前後の姿勢変化においても前傾側の変化が抑制されると考え、前述の所定変化角θ1、θ2、θ3に前後加速度の影響を加味した閾値とすることとした。そのため、前後加速度を与えた場合の意識消失前後における運転者の姿勢変化をシミュレーションによって算出したので説明する。なお、本実施形態では、以下のシミュレーション結果で得られた値を記憶部42に予め記憶される所定の変化角θ1、θ2、θ3として用いている。   As is well known, the applicant of the present application, when acceleration on the front side occurs, the driver is pressed to the rear side (seat back side), so that the forward tilt side change is suppressed even in the posture change before and after the loss of consciousness. Considering this, the threshold values are determined by adding the influence of longitudinal acceleration to the predetermined change angles θ1, θ2, and θ3. Therefore, the change in the posture of the driver before and after the loss of consciousness when the longitudinal acceleration is applied is calculated by simulation and will be described. In the present embodiment, values obtained from the following simulation results are used as predetermined change angles θ1, θ2, and θ3 stored in advance in the storage unit 42.

シミュレーションのモデルとして、運転者を標準トルソー角(例えば、25deg)で座らせ、前後加速度を与えた場合における、運転者の意識消失前後の姿勢変化のパラメータとしてトルソー変化角および頭部ピッチ変化角を算出した。   As a simulation model, when the driver is seated at a standard torso angle (for example, 25 deg) and the longitudinal acceleration is given, the torso change angle and the head pitch change angle are used as parameters of posture change before and after the driver loses consciousness. Calculated.

このシミュレーションによると、図6(a)に示すように、前後加速度0Gにおけるトルソー変化角Δθtは、25degであるのに対し、前後加速度+0.1Gにおけるトルソー変化角Δθtは、20degを下回り、図6(b)に示すように、前後加速度0Gにおける頭部ピッチ変化角Δθpは、75degであるのに対し、前後加速度+0.1Gにおける頭部ピッチ変化角Δθpは、60degであることを確認した。   According to this simulation, as shown in FIG. 6A, the torso change angle Δθt at the longitudinal acceleration 0G is 25 deg, whereas the torso change angle Δθt at the longitudinal acceleration +0.1 G is less than 20 deg. As shown in (b), it was confirmed that the head pitch change angle Δθp at the longitudinal acceleration 0G was 75 deg, whereas the head pitch change angle Δθp at the longitudinal acceleration +0.1 G was 60 deg.

以上の結果から、異常状態を判定するための閾値としての所定変化角θ1、θ2に、前後加速度0Gのトルソー変化角(25deg)および頭部ピッチ変化角(75deg)を用いた場合、前後加速度+0.1Gにおける異常状態を正常であると誤判定する可能性があることがわかる。   From the above results, when the torso change angle (25 deg) and the head pitch change angle (75 deg) of the longitudinal acceleration 0G are used as the predetermined change angles θ1 and θ2 as threshold values for determining the abnormal state, the longitudinal acceleration +0 It can be seen that the abnormal state in 1G may be erroneously determined to be normal.

したがって、本実施形態では、前後加速度0.0Gの場合の閾値よりも小さい値となる、前後加速度0.1Gにおける異常状態のトルソー変化角および頭部ピッチ変化角を加味するために、第2の所定頭部ピッチ変化角θ1を55degとし、所定トルソー変化角θ2を15degに設定することとした。   Therefore, in the present embodiment, in order to take into account the torso change angle and the head pitch change angle in the abnormal state at the longitudinal acceleration of 0.1 G, which is smaller than the threshold value in the case of the longitudinal acceleration of 0.0 G, The predetermined head pitch change angle θ1 is set to 55 deg, and the predetermined torso change angle θ2 is set to 15 deg.

また、前述のように、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上の場合(意識消失後に後方側に倒れ込む場合)においては、意識消失前後のトルソー角の変化が見られず、これに伴いピッチ角の変化も小さくなる。したがって、所定頭部ピッチ変化角θ3は、前述の第2の所定頭部ピッチ変化角θ1(55deg)よりも小さい所定角度(例えば45deg)とした。   Further, as described above, when the initial torso angle θt is equal to or greater than the predetermined branch angle θ0 (when falling backward after loss of consciousness), the change in the torso angle before and after loss of consciousness is not observed, and the pitch angle is accordingly increased. The change of becomes smaller. Therefore, the predetermined head pitch change angle θ3 is set to a predetermined angle (for example, 45 deg) smaller than the second predetermined head pitch change angle θ1 (55 deg).

次に、コントロールユニット40による運転者の異常レベル判定動作を図7のフローチャートを用いて説明する。   Next, the driver's abnormality level determination operation by the control unit 40 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、図7のフローチャートのステップS101で、車内カメラ21からの運転者の画像から運転者のトルソー角θtを検出し、トルソー角θtを判定する。   First, in step S101 in the flowchart of FIG. 7, the driver's torso angle θt is detected from the driver's image from the in-vehicle camera 21, and the torso angle θt is determined.

ステップS102において、姿勢測定部43は、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0(例えば、35deg〜40degの間の所定角度)以上か否かを判定する。   In step S102, the posture measurement unit 43 determines whether or not the initial torso angle θt is equal to or greater than a predetermined branch angle θ0 (for example, a predetermined angle between 35 deg and 40 deg).

異常判定部44は、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満であれば、処理をステップS103に進める。一方、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上であれば、処理をステップS104に進める。   If the initial torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S103. On the other hand, if the initial torso angle θt is greater than or equal to the predetermined branch angle θ0, the process proceeds to step S104.

ステップS103において、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1(例えば55deg)以上かどうかを判定する。頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1未満の場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。   In step S103, it is determined whether or not the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than a second predetermined head pitch change angle θ1 (for example, 55 deg). If the head pitch change angle Δθp is less than the second predetermined head pitch change angle θ1, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is not in an abnormal state and ends the process.

一方、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1以上の場合は、ステップS105に進み、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上かどうかを判定する。トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2未満の場合は、ステップSS106に進める。   On the other hand, if the head pitch change angle Δθp is greater than or equal to the second predetermined head pitch change angle θ1, the process proceeds to step S105, and it is determined whether the torso change angle Δθt is greater than or equal to the predetermined torso change angle θ2. If the torso change angle Δθt is less than the predetermined torso change angle θ2, the process proceeds to step SS106.

ステップS106では、車両挙動判定部46によって、上述した車両挙動判定方法(急加減速度、車線逸脱度、衝突余裕時間)に基づいて運転者の車両挙動が異常かどうかを判定する。車両挙動が異常状態でない場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。一方、車両挙動が異常状態である場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態であると判定し、ステップS107に進める。   In step S106, the vehicle behavior determination unit 46 determines whether or not the driver's vehicle behavior is abnormal based on the above-described vehicle behavior determination method (rapid acceleration / deceleration, lane departure, collision margin time). If the vehicle behavior is not in an abnormal state, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is not in an abnormal state and ends the process. On the other hand, when the vehicle behavior is in an abnormal state, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and proceeds to step S107.

また、ステップS105で、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上の場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態であると判定し、ステップS107に進める。   If the torso change angle Δθt is greater than or equal to the predetermined torso change angle θ2 in step S105, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and proceeds to step S107.

ステップS102において、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上である場合は、ステップS104に進める。ステップS104において、異常判定部44は、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であるか否かを判定する。頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であれば、異常判定部44は、処理をステップS107に進める。一方、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3未満であれば、異常判定部44は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。   If the initial torso angle θt is greater than or equal to the predetermined branch angle θ0 in step S102, the process proceeds to step S104. In step S104, the abnormality determination unit 44 determines whether or not the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than a predetermined head pitch change angle θ3. If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S107. On the other hand, if the head pitch change angle Δθp is less than the predetermined head pitch change angle θ3, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is not in an abnormal state and ends the process.

ステップS107において、計時部45は、経過時間をカウントする。この経過時間は、異常判定部44が運転者が異常状態であると判定された時点からの経過時間である。具体的には、ステップS105でトルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上であると判定された時点、ステップS106で車両挙動が異常状態であると判定された時点、および、ステップS104で頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であると判定された時点からの経過時間である。   In step S107, the timer 45 counts the elapsed time. This elapsed time is the elapsed time from when the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state. Specifically, when it is determined in step S105 that the torso change angle Δθt is greater than or equal to the predetermined torso change angle θ2, when the vehicle behavior is determined to be abnormal in step S106, and in step S104, the head This is the elapsed time from when it is determined that the pitch change angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3.

ステップS107において、計時部45は、カウントしてる経過時間が所定時間T(例えば、1秒)に達したか否かを判定する。経過時間が所定時間に達していれば、計時部45は、処理をステップS108に進める。一方、経過時間が所定時間に達していなければ、計時部45は、処理をステップS109に戻す。   In step S107, the time measuring unit 45 determines whether or not the elapsed time counted has reached a predetermined time T (for example, 1 second). If the elapsed time has reached the predetermined time, the timer unit 45 advances the process to step S108. On the other hand, if the elapsed time has not reached the predetermined time, the time measuring unit 45 returns the process to step S109.

ステップS108において、異常判定部44は、運転者が異常状態であると確定するし、処理をステップS109に進める。   In step S108, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and advances the process to step S109.

ステップS109において、異常レベル判定部47は、運転者の姿勢の変化速度に基づいて、異常レベルを判定する。   In step S109, the abnormal level determination unit 47 determines the abnormal level based on the change speed of the posture of the driver.

ここで、異常レベルを判定するための姿勢の変化速度について、シミュレーションを行ったので説明する。   Here, since the simulation was performed about the change speed of the attitude | position for determining an abnormal level, it demonstrates.

図8に示すように、本願出願人は、上述の運転者の異常状態の程度によって、運転者の運転姿勢が変化する変化速度が変化することに着目し、シミュレーションを実施した。   As shown in FIG. 8, the applicant of the present application performed a simulation by paying attention to the fact that the speed of change of the driver's driving posture changes depending on the degree of the abnormal state of the driver.

なお、シミュレーションでは、意識消失状態ではないときの運転者のトルソー角の変化と、緊急度が高い急な意識消失が発生したときの運転者のトルソー角の変化を算出した。運転姿勢の変化速度として、運転者のトルソー角が、通常の運転姿勢のトルソー角の範囲から逸脱し、所定のトルソー角に至るまでの時間を変化時間として算出した。   In the simulation, a change in the driver's torso angle when not in a state of loss of consciousness and a change in the driver's torso angle when a sudden loss of consciousness with a high degree of urgency occurred were calculated. As the change speed of the driving posture, the time until the driver's torso angle deviates from the range of the normal driving posture and reaches the predetermined torso angle was calculated as the change time.

図8(a)には、意識消失状態ではない場合において、運転者の運転姿勢が、通常姿勢のトルソー角の範囲θt0から逸脱した時点t1と、所定のトルソー角θt1に至った時点t2とから、運転者の運転姿勢の変化速度として、変化時間Δt1を算出した結果が示されている。   FIG. 8A shows from the time t1 when the driving posture of the driver deviates from the torso angle range θt0 of the normal posture and the time t2 when the driving posture of the driver reaches the predetermined torso angle θt1 in the case where the driver is not in the state of loss of consciousness. The result of calculating the change time Δt1 as the change speed of the driving posture of the driver is shown.

一方、図8(b)には、緊急度が高い急な意識消失が発生した場合において、運転者の運転姿勢が、通常姿勢のトルソー角の範囲θt0から逸脱した時点t11と、異常状態と判定されるトルソー角θt1に至った時点t12とから、運転者の運転姿勢の変化速度として、変化時間Δt2を算出した結果が示されている。   On the other hand, in FIG. 8B, when a sudden loss of consciousness with a high degree of urgency occurs, it is determined that the driving posture of the driver deviates from the torso angle range θt0 of the normal posture and an abnormal state. The result of calculating the change time Δt2 as the change speed of the driver's driving posture from the time t12 when the torso angle θt1 is reached is shown.

図8の(a)、(b)におけるトルソー角の変化時間Δt1、Δt2を比較すると、緊急度の高い急な意識消失状態が発生した場合の方が、変化時間が短く、通常姿勢から1秒以内に運転姿勢が所定のトルソー角θt1まで変化していることがシミュレーションにより確認された。なお、シミュレーション結果は、トルソー角を用いているが、頭部ピッチ角においても同様の結果が得られる。   Comparing the change times Δt1 and Δt2 of the torso angles in FIGS. 8A and 8B, the change time is shorter in the case of a sudden loss of consciousness with a high degree of urgency, which is 1 second from the normal posture. It was confirmed by simulation that the driving posture was changed to a predetermined torso angle θt1 within a predetermined time. In addition, although the torso angle is used for the simulation result, the same result is obtained also in the head pitch angle.

図7のフローチャートにもどって、上述のシミュレーション結果に基づいて、ステップS109において、変化時間Δtが2秒よりも小さい場合は、異常レベル判定部47は、処理をステップS110に進めるとともに異常レベルをレベル1と判定し、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを3秒とする。   Returning to the flowchart of FIG. 7, based on the simulation result described above, when the change time Δt is smaller than 2 seconds in step S109, the abnormal level determination unit 47 advances the process to step S110 and sets the abnormal level to the level. The standby time t until determining to 1 and shifting to the driving support mode is 3 seconds.

ステップS109において、変化時間Δtが1秒以上2秒未満の場合は、異常レベル判定部47は、処理をステップS111に進めるとともに異常レベルをレベル2と判定し、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを2秒とする。   In step S109, when the change time Δt is not less than 1 second and less than 2 seconds, the abnormality level determination unit 47 advances the processing to step S111, determines that the abnormality level is level 2, and waits until shifting to the driving support mode. Let time t be 2 seconds.

ステップS109において、変化時間Δtが1秒未満の場合は、異常レベル判定部47は、処理をステップS112に進めるとともに異常レベルをレベル3と判定し、運転支援モードに移行するまでの待機時間tを0秒とする。   If the change time Δt is less than 1 second in step S109, the abnormal level determination unit 47 advances the process to step S112, determines that the abnormal level is level 3, and sets the standby time t until the shift to the driving support mode. 0 seconds.

なお、この待機時間の間、警報音発生器31およびハザードフラッシャー32によって、運転者および車外へ注意喚起を促す。   During the standby time, the warning sound generator 31 and the hazard flasher 32 prompt the driver and the vehicle to be alerted.

図9には、異常レベルに対するトルソー角の変化時間と、頭部ピッチ角の変化時間と、運転支援モード移行までの待機時間の一例を示している。   FIG. 9 shows an example of the change time of the torso angle with respect to the abnormal level, the change time of the head pitch angle, and the standby time until the transition to the driving support mode.

続くステップS113において、運転者の反応の有無を確認する。具体的には、異常レベルに応じた待機時間tが経過するまでの間に、運転者の反応があり、例えば、警報音を解除するための操作スイッチ23の操作があった場合は、異常判定を解除するとともに、処理を終了する。   In subsequent step S113, it is confirmed whether or not there is a reaction from the driver. Specifically, when there is a driver's reaction until the standby time t corresponding to the abnormal level elapses, for example, when there is an operation of the operation switch 23 for releasing the alarm sound, the abnormality determination And cancel the process.

一方、ステップS113において、異常レベルに応じた待機時間tが経過するまでの間に運転者の反応がない場合は、異常判定部44は処理をステップS114に進める。ステップS114において、運転制御部48は、運転支援装置33を作動させる。その後動作は終了する。   On the other hand, in step S113, when there is no driver's reaction until the standby time t corresponding to the abnormality level elapses, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S114. In step S <b> 114, the driving control unit 48 operates the driving support device 33. Thereafter, the operation ends.

本実施形態では、運転者の後傾角度として、トルソー角を用いたが、トルソー角に代えてシートバック角度を用いてもよい。例えば、シートバックに対して、ヒップポイントは前へ出るため、後傾角度は、シートバック角度よりもトルソー角の方が大きな値となる。   In the present embodiment, the torso angle is used as the backward tilt angle of the driver, but the seat back angle may be used instead of the torso angle. For example, since the hip point moves forward with respect to the seat back, the rearward tilt angle has a larger value for the torso angle than the seat back angle.

(第2実施形態)
次に、図1、図10、および、図11を参照しながら第2実施形態における車両の制御装置について説明する。なお、図1に示す第1実施形態と同様の構成については、図10および図11において同一の符号を用いるとともに、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a vehicle control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 10, and 11. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment shown in FIG. 1, while using the same code | symbol in FIG. 10 and FIG. 11, description is abbreviate | omitted.

この実施形態では、異常レベル判定動作が、第1実施形態と異なる。具体的には、第1実施形態の異常レベルを判定するための運転姿勢の変化速度に代えて、運転姿勢の変化量を用いている。なお、その他の部分は、上述の実施形態と同様の構成であり、第1実施形態同様の効果が得られる。   In this embodiment, the abnormal level determination operation is different from that of the first embodiment. Specifically, the change amount of the driving posture is used instead of the changing speed of the driving posture for determining the abnormality level of the first embodiment. The other parts have the same configuration as in the above-described embodiment, and the same effects as in the first embodiment can be obtained.

ここで、第2実施形態の異常レベルを判定するための運転姿勢の変化量について、シミュレーションを行ったので説明する。   Here, since the simulation of the amount of change in the driving posture for determining the abnormal level of the second embodiment will be described.

本願出願人は、上述の運転姿勢の異常状態の程度によって、運転者の運転姿勢の変化量が変化することに着目し、シミュレーションを実施した。なお、シミュレーションでは、運転者の運転姿勢の変化量として、頭部ピッチ変化角およびトルソー変化角を用いて計測した。   The applicant of the present application paid attention to the fact that the amount of change in the driving posture of the driver changes depending on the degree of the abnormal state of the driving posture described above, and performed a simulation. In the simulation, the change in the driving posture of the driver was measured using the head pitch change angle and the torso change angle.

図10には、(a)運転者の前傾側の姿勢変化、および、(b)運転者の後傾側の姿勢変化におけるシミュレーション結果が示されている。   FIG. 10 shows simulation results in (a) a change in posture of the driver on the forward tilt side, and (b) a change in posture of the driver on the rear tilt side.

図10(a)では、異常レベルの比較的低い安全確認による前傾姿勢では、トルソー変化角が15deg以上となることが確認された(異常レベル1)。また、前述の安全確認の姿勢(異常レベル1)よりも異常レベルの高い状態である眠気やスマホ操作による運転姿勢では、頭部ピッチ変化角が55deg以上となることが確認された(異常レベル2)。そして、意識消失に至るさらに異常レベルの高い状態では、頭部ピッチ変化角が55deg以上であるとともに、トルソー変化角が15deg以上であることが確認された(異常レベル3)。   In FIG. 10 (a), it is confirmed that the torso change angle is 15 degrees or more in the forward tilt posture based on the safety confirmation with a relatively low abnormality level (abnormal level 1). In addition, it was confirmed that the head pitch change angle is 55 degrees or more in the driving posture by drowsiness or a smartphone operation in which the abnormal level is higher than the above-described safety confirmation posture (abnormal level 1) (abnormal level 2). ). And in the state where the abnormal level which leads to loss of consciousness is higher, it was confirmed that the head pitch change angle was 55 degrees or more and the torso change angle was 15 degrees or more (abnormal level 3).

図10(b)では、異常レベルの比較的低い後部座席やセンターコンソールの物入れ等から物を取るような動作では、トルソー変化角が20deg以上となることが確認された(異常レベル1)。また、前述の異常レベル1よりも異常レベルの高い状態である眠気やスマホ操作による運転姿勢では、頭部ピッチ変化角が45deg以上となることが確認された(異常レベル2)。そして、意識消失に至るさらに異常レベルの高い状態では、頭部ピッチ変化角が45deg以上であるとともに、トルソー変化角が20deg以上であることが確認された(異常レベル3)。   In FIG. 10 (b), it was confirmed that the torso change angle is 20 degrees or more in an operation in which an object is taken from a rear seat with a relatively low abnormal level or a case of the center console (abnormal level 1). Further, it was confirmed that the head pitch change angle is 45 degrees or more in the driving posture caused by sleepiness or a smartphone operation, which is in a state where the abnormal level is higher than the abnormal level 1 (abnormal level 2). And in the state where the abnormal level which leads to loss of consciousness is higher, it was confirmed that the head pitch change angle was 45 degrees or more and the torso change angle was 20 degrees or more (abnormal level 3).

第2実施形態においては、上述のシミュレーション結果に基づいて、異常レベルが設定されている。   In the second embodiment, an abnormal level is set based on the above simulation result.

コントロールユニット40による運転者の異常レベル判定動作を図11のフローチャートを用いて説明する。   The driver's abnormality level determination operation by the control unit 40 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、図11のフローチャートのステップS201で、車内カメラ21からの運転者の画像から運転者のトルソー角を検出し、トルソー角を判定する。   First, in step S201 in the flowchart of FIG. 11, the driver's torso angle is detected from the driver's image from the in-vehicle camera 21, and the torso angle is determined.

ステップS202において、姿勢測定部43は、トルソー角θtが所定分岐角度θ0(例えば、35deg〜40degの間の所定角度)以上か否かを判定する。   In step S202, the posture measurement unit 43 determines whether or not the torso angle θt is equal to or greater than a predetermined branch angle θ0 (for example, a predetermined angle between 35 deg and 40 deg).

異常判定部44は、トルソー角θtが所定分岐角度θ0未満であれば、処理をステップS203に進める。一方、トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上であれば、処理をステップS204に進める。   If the torso angle θt is less than the predetermined branch angle θ0, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S203. On the other hand, if the torso angle θt is equal to or greater than the predetermined branch angle θ0, the process proceeds to step S204.

ステップS203において、頭部ピッチ変化角Δθpが前側所定頭部ピッチ変化角θ1(例えば55deg)以上かどうかを判定する。頭部ピッチ変化角Δθpが前側所定頭部ピッチ変化角θ1未満の場合は、異常判定部44は、ステップS205に進み、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上かどうかを判定する。ステップS205においてトルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2未満である場合は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。一方、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上である場合は、上述のシミュレーション結果に基づいて、ステップS206に進み、異常レベル1と判定されるとともに運転支援モードへの移行の待機時間tを3秒に設定される。   In step S203, it is determined whether or not the head pitch change angle Δθp is greater than or equal to the front predetermined head pitch change angle θ1 (for example, 55 deg). If the head pitch change angle Δθp is less than the front predetermined head pitch change angle θ1, the abnormality determination unit 44 proceeds to step S205 and determines whether the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ2. If the torso change angle Δθt is less than the predetermined torso change angle θ2 in step S205, it is determined that the driver is not in an abnormal state, and the process ends. On the other hand, if the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ2, the process proceeds to step S206 based on the simulation result described above, and is determined to be abnormal level 1 and the waiting time t for shifting to the driving support mode is set. Set to 3 seconds.

一方、ステップS203において、頭部ピッチ変化角Δθpが前側所定頭部ピッチ変化角θ1以上の場合は、ステップS207に進み、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2(例えば15deg)以上かどうかを判定する。トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2未満の場合は、ステップS208に進める。   On the other hand, if it is determined in step S203 that the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the front predetermined head pitch change angle θ1, the process proceeds to step S207 to determine whether the torso change angle Δθt is equal to or greater than a predetermined torso change angle θ2 (for example, 15 degrees). To do. If the torso change angle Δθt is less than the predetermined torso change angle θ2, the process proceeds to step S208.

ステップS208では、車両挙動判定部46によって、上述した車両挙動判定方法(急加減速度、車線逸脱度、衝突余裕時間)に基づいて運転者の車両挙動が異常かどうかを判定する。車両挙動が異常状態でない場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。一方、車両挙動が異常状態である場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態であると判定し、ステップS209に進める。   In step S208, the vehicle behavior determination unit 46 determines whether or not the driver's vehicle behavior is abnormal based on the above-described vehicle behavior determination method (rapid acceleration / deceleration, lane departure, collision margin time). If the vehicle behavior is not in an abnormal state, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is not in an abnormal state and ends the process. On the other hand, if the vehicle behavior is in an abnormal state, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and proceeds to step S209.

また、ステップS207で、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上の場合は、異常判定部44は、運転者が異常状態であると判定し、ステップS209に進める。   If the torso change angle Δθt is greater than or equal to the predetermined torso change angle θ2 in step S207, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and proceeds to step S209.

ステップS202において、初期トルソー角θtが所定分岐角度θ0以上である場合は、ステップS204に進める。ステップS204において、異常判定部44は、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3(例えば45deg)以上であるか否かを判定する。頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であれば、異常判定部44は、処理をステップS209に進める。一方、頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3未満であれば、異常判定部44は、ステップS210に進み、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ4(例えば、20deg)以上かどうかを判定する。ステップS210においてトルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ4未満である場合は、運転者が異常状態ではないと判定し、処理を終了する。一方、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ4以上である場合は、上述のシミュレーション結果に基づいて、ステップS211に進み、異常レベル1と判定されるとともに運転支援モードへの移行の待機時間tを3秒に設定される。   If the initial torso angle θt is greater than or equal to the predetermined branch angle θ0 in step S202, the process proceeds to step S204. In step S204, the abnormality determination unit 44 determines whether or not the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than a predetermined head pitch change angle θ3 (for example, 45 deg). If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S209. On the other hand, if the head pitch change angle Δθp is less than the predetermined head pitch change angle θ3, the abnormality determination unit 44 proceeds to step S210 and determines whether or not the torso change angle Δθt is equal to or greater than a predetermined torso change angle θ4 (for example, 20 deg). Determine. If the torso change angle Δθt is less than the predetermined torso change angle θ4 in step S210, it is determined that the driver is not in an abnormal state, and the process ends. On the other hand, if the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ4, the process proceeds to step S211 based on the simulation result described above, and is determined to be abnormal level 1 and the waiting time t for shifting to the driving support mode is set. Set to 3 seconds.

ステップS209において、計時部45は、経過時間をカウントする。この経過時間は、異常判定部44が運転者が異常状態であると判定された時点からの経過時間である。具体的には、ステップS207でトルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上であると判定された時点、ステップS208で車両挙動が異常状態であると判定された時点、および、ステップS204で頭部ピッチ変化角Δθpが所定頭部ピッチ変化角θ3以上であると判定された時点からの経過時間である。   In step S209, the timer 45 counts the elapsed time. This elapsed time is the elapsed time from when the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state. Specifically, when it is determined in step S207 that the torso change angle Δθt is greater than or equal to the predetermined torso change angle θ2, when the vehicle behavior is determined to be abnormal in step S208, and in step S204, the head This is the elapsed time from when it is determined that the pitch change angle Δθp is equal to or greater than the predetermined head pitch change angle θ3.

ステップS209において、計時部45は、カウントしている経過時間が所定時間T(例えば、1秒)に達したか否かを判定する。経過時間が所定時間に達していれば、計時部45は、処理をステップS212に進める。一方、経過時間が所定時間に達していなければ、計時部45は、処理をステップS201に戻す。   In step S209, the time measuring unit 45 determines whether or not the elapsed time being counted has reached a predetermined time T (for example, 1 second). If the elapsed time has reached the predetermined time, the time measuring unit 45 advances the process to step S212. On the other hand, if the elapsed time has not reached the predetermined time, the timer unit 45 returns the process to step S201.

ステップS212において、異常判定部44は、運転者が異常状態であると確定し、処理をステップS213に進める。   In step S212, the abnormality determination unit 44 determines that the driver is in an abnormal state, and advances the process to step S213.

ステップS213において、異常レベル判定部47は、上述のシミュレーション結果に基づいて、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、θ3以上かどうか、および、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上かどうかを判定する。   In step S213, the abnormal level determination unit 47 determines whether the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angles θ1, θ3, and the torso change angle Δθt is predetermined based on the simulation result. It is determined whether the torso change angle θ2 or more.

ステップS213において、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、θ3以上、かつ、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2未満である場合は、ステップS214に進み、異常レベルをレベル2と判定し、運転支援モードに移行する迄の待機時間tを2秒とする。   In step S213, if the head pitch change angle Δθp is equal to or larger than the second predetermined head pitch change angles θ1, θ3 and the torso change angle Δθt is less than the predetermined torso change angle θ2, the process proceeds to step S214 and the abnormal level is reached. Is determined to be level 2, and the waiting time t until shifting to the driving support mode is set to 2 seconds.

ステップS213において、頭部ピッチ変化角Δθpが第2の所定頭部ピッチ変化角θ1、θ3以上、かつ、トルソー変化角Δθtが所定トルソー変化角θ2以上である場合は、ステップS215に進み、異常レベルをレベル3と判定し、運転支援モードに移行する迄の待機時間tを0秒とする。   If the head pitch change angle Δθp is equal to or greater than the second predetermined head pitch change angles θ1, θ3 and the torso change angle Δθt is equal to or greater than the predetermined torso change angle θ2 in step S213, the process proceeds to step S215 and the abnormal level is reached. Is determined to be level 3, and the waiting time t until shifting to the driving support mode is set to 0 second.

なお、ステップS206、S211、S214、S215で設定された待機時間の間、警報音発生器31およびハザードフラッシャー32によって、運転者および車外へ注意喚起を促す。   During the standby time set in steps S206, S211, S214, and S215, the warning sound generator 31 and the hazard flasher 32 prompt the driver and the outside of the vehicle to be alerted.

続くステップS216において、運転者の反応の有無を確認する。具体的には、異常レベルに応じた待機時間tが経過するまでの間に、運転者の反応があり、例えば、警報音を解除するための操作スイッチ23の操作があった場合は、異常判定を解除するとともに、処理を終了する。   In subsequent step S216, the presence or absence of the driver's reaction is confirmed. Specifically, when there is a driver's reaction until the standby time t corresponding to the abnormal level elapses, for example, when there is an operation of the operation switch 23 for releasing the alarm sound, the abnormality determination And cancel the process.

一方、ステップS216において、異常レベルに応じた待機時間tが経過するまでの間に運転者の反応がない場合は、異常判定部44は処理をステップS217に進める。ステップS217において、運転制御部48は、運転支援装置33を作動させる。その後動作は終了する。   On the other hand, in step S216, when there is no response from the driver until the standby time t corresponding to the abnormality level elapses, the abnormality determination unit 44 advances the process to step S217. In step S217, the driving control unit 48 operates the driving support device 33. Thereafter, the operation ends.

以上のように、本発明によれば、運転者の異常状態の程度に応じて、運転支援を適切なタイミングで実施できるので、本発明は、車両の安全技術の分野に好適に利用することが出来る。   As described above, according to the present invention, the driving assistance can be performed at an appropriate timing according to the degree of the abnormal state of the driver. Therefore, the present invention can be suitably used in the field of vehicle safety technology. I can do it.

10 制御装置
13 運転者
31 警報音発生器(警報発生部)
43 姿勢測定部
44 異常判定部
47 異常レベル判定部
t 待機時間
Δθt トルソー変化角
Δθp 頭部ピッチ変化角
10 Control device 13 Driver 31 Alarm sound generator (alarm generator)
43 Attitude measurement unit 44 Abnormality determination unit 47 Abnormal level determination unit t Standby time Δθt Torso change angle Δθp Head pitch change angle

Claims (4)

運転者が異常状態のときに車両の運転を支援する運転支援モードを備えた車両の制御装置であって、
運転者の運転姿勢を測定する姿勢測定部と、
該姿勢測定部によって測定された運転姿勢に基づいて、該運転姿勢の異常および異常レベルを判定する異常判定部および異常レベル判定部と、
前記異常判定部が異常と判定した時から前記運転支援モードに移行するまでの待機時間において、前記運転者に対して警報を出力する警報発生部とを備え、
前記待機時間は、前記異常レベル判定部によって判定された異常レベルが高い場合、そうでない場合に比べて短く設定されることを特徴とする車両の制御装置。
A vehicle control device having a driving support mode for supporting driving of the vehicle when the driver is in an abnormal state,
An attitude measurement unit that measures the driving attitude of the driver;
Based on the driving posture measured by the posture measuring unit, an abnormality determining unit and an abnormal level determining unit for determining an abnormality and an abnormal level of the driving posture;
In a standby time from when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality to when shifting to the driving support mode, an alarm generation unit that outputs an alarm to the driver,
The waiting time is set shorter when the abnormal level determined by the abnormal level determination unit is higher than when the abnormal level is not high.
前記異常レベル判定部は、前記運転姿勢の変化速度に基づいて、前記異常レベルを判定することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 1, wherein the abnormal level determination unit determines the abnormal level based on a change speed of the driving posture. 前記異常レベル判定部は、前記運転姿勢の変化量に基づいて、前記異常レベルを判定することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 1, wherein the abnormal level determination unit determines the abnormal level based on a change amount of the driving posture. 前記姿勢測定部は、前記運転姿勢として、トルソー角の初期姿勢からの変化角であるトルソー変化角、および、頭部ピッチ角の初期姿勢からの変化角である頭部ピッチ変化角を測定し、
前記異常レベル判定部は、前記トルソー変化角によってのみ異常と判定された場合、前記トルソー変化角に加えて前記頭部ピッチ変化角が異常と判定された場合よりも異常レベルが低いと判定することを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。
The posture measuring unit measures, as the driving posture, a torso change angle that is a change angle from the initial posture of the torso angle, and a head pitch change angle that is a change angle from the initial posture of the head pitch angle,
The abnormality level determination unit determines that the abnormality level is lower when the abnormality is determined only by the torso change angle than when the head pitch change angle is determined to be abnormal in addition to the torso change angle. The vehicle control device according to claim 3.
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