本发明专利技术提供一种驾驶员状态判断装置。在本发明专利技术的驾驶员状态判断装置中，当驾驶员模型鉴别机构(M2)将目标方位角与实际方位角的差作为驾驶员的输入，并将实际转舵角作为驾驶员的输出，而鉴别对驾驶员的输入输出关系进行表示的驾驶员模型时，通过驾驶员模型操作量取得机构(M3)相对于驾驶员模型输入当前的方位角偏差，而取得驾驶员模型转舵角，并且驾驶员状态判断机构(M4)将当前的实际转舵角与驾驶员模型转舵角的差作为残差而算出，从而根据该残差而判断驾驶员状态。由此，所述残差成为对从驾驶员模型中得到的变动成分、干扰成分、非线性成分等进行表示的指标，因此能够根据该残差对驾驶员状态，特别地对驾驶员的低觉醒的状态高精度地进行判断。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驾驶员状态判断装置，用于准确地判断车辆的驾驶员处于打瞌睡驾驶状态等的情况。
技术介绍
图4是驾驶员所在车辆的偏转(yawing)控制系统的框图，设想了以下情况，即例如为了使车辆沿着道路的白线行驶，驾驶员对转向轮进行操作来控制车辆的方位角。驾驶员通过视觉确认用于使车辆的行进方向沿着白线方向的目标方位角和车辆中实际产生的实际方位角的偏差即方位角偏差，并判断应该将转向轮向哪个方向以何种程度进行操作较好，从而操作转向轮。其结果为，在转向轮上产生转舵角从而车辆进行响应，由此引起方位角的变化。此时，由于路面的摩擦系数或车辆的载重量等环境而使车辆动作受到影响，从而最终产生实际方位角。 若驾驶员为打瞌睡驾驶状态，则难以使车辆高精度地沿着道路的白线行驶，因此方位角偏差增大。由此，能够通过观测方位角偏差来判断驾驶员处于低觉醒的状态。但是，该手法是根据基于驾驶性能(performance)的控制成绩(相对于白线的追随精度)的手法，为了基于实际体现在车辆动作中的驾驶结果来判断低觉醒的状态，在该判断中可能产生延迟。因此，若对将驾驶员模型化了的驾驶员模型进行鉴别，并比较向其中输入方位角偏差时的输出(驾驶员模型转舵角)与实际的驾驶员的输出(实际转舵角)，则不用等待车辆动作的变化就能够对驾驶员的低觉醒的状态进行判断，从而能够在更早的阶段进行判断。作为使用这样的驾驶员模型的驾驶员状态判断装置，已通过下述专利文献I公知基于在车辆上搭载的目标值传感器(行车道检测用摄像机)、动作传感器(偏转速度(yaw rate)传感器)以及操作传感器(转舵角传感器)的输出而鉴别驾驶员模型，并且将该驾驶员模型与成为规范的驾驶员模型进行比较，从而评价当前的驾驶员状态(打瞌睡驾驶状态或酒后驾驶状态)。专利文献I :日本特开2009-18765号公报。然而，上述以往的装置，由于将所鉴别的驾驶员模型的波特线图(Bode plots)与成为规范的驾驶员模型的波特线图进行比较，并基于例如增益线图的特性线的形状为有峰的(peaky)还是平缓的来评价驾驶员状态，因此其判断基准是模糊的，并且具体使用什么判断标准能够判断驾驶员状态也不明确。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的为在使用驾驶员模型来判断驾驶员状态时，能够通过使用合适的判断指标而从初期阶段进行高精度的判断。为了实现上述目的，根据本专利技术，提出一种驾驶员状态判断装置，其第一特征在于，具有操作目标值取得机构，根据搭载在车辆上的传感器的输出而求出驾驶员的操作目标值；实际动作量取得机构，求出车辆的实际动作量；实际操作量取得机构，求出驾驶员的实际操作量；驾驶员模型鉴别机构，将操作目标值与实际动作量的差作为驾驶员的输入，并将实际操作量作为驾驶员的输出，从而对表示驾驶员的输入输出关系的驾驶员模型进行鉴别；驾驶员模型操作量取得机构，相对于由所述驾驶员模型鉴别机构所鉴别的驾驶员模型，通过输入当前的操作目标值与实际动作量的差而取得驾驶员模型操作量；和驾驶员状态判断机构，将由所述实际操作量取得机构求出的当前的实际操作量、与由所述驾驶员模型操作量取得机构求出的驾驶员模型操作量的差作为残差算出，并根据所述残差判断驾驶员状态。另外，根据本专利技术，在所述第一特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第二特征在于，所述驾驶员状态判断机构由修均化残差/恒定增益2而算出标准化残差，并根据所述标准化残差判断驾驶员状态。另外，根据本专利技术，在所述第二特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第三特征在于，所述驾驶员状态判断机构根据频率为lOrad/sec的恒定增益的值而算出 所述标准化残差。另外，根据本专利技术，在所述第二或第三特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第四特征在于，所述驾驶员状态判断机构在所述标准化残差为判断阈值以上的情况下，判断驾驶员处于低觉醒的状态。另外，根据本专利技术，在所述第一到第四任一特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第五特征在于，所述驾驶员模型鉴别机构通过一次微分方程式鉴别驾驶员模型。另外，根据本专利技术，在所述第一到第五任一特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第六特征在于，具有滤波器机构，其限制向所述驾驶员模型输入的信号的频率区域。另外，根据本专利技术，在所述第六特征的基础上，提出了一种驾驶员状态判断装置，其第七特征在于，所述滤波器机构将向所述驾驶员模型输入的信号的频率区域限制在lrad/sec 到 10rad/seco此外，实施方式的摄像机Sa与本专利技术的传感器对应,实施方式的偏转速度传感器Sb与本专利技术的实际动作量取得机构对应，实施方式的转舵角传感器Sc与本专利技术的实际操作量取得机构对应，实施方式的带通滤波器(band-pass filter) 15与本专利技术的滤波器机构对应。专利技术的效果根据本专利技术的第一特征，当驾驶员模型鉴别机构将操作目标值与实际动作量的差作为驾驶员的输入，并将实际操作量作为驾驶员的输出，而鉴别对驾驶员的输入输出关系进行表示的驾驶员模型时，通过驾驶员模型操作量取得机构相对于驾驶员模型输入当前的操作目标值与实际动作量的差，而取得驾驶员模型操作量，并且驾驶员状态判断机构将当前的实际操作量与驾驶员模型操作量的差作为残差而算出，从而根据该残差而判断驾驶员状态。所述残差成为对从驾驶员模型中得到的变动成分、干扰成分、非线性成分等进行表示的指标，因此能够根据该残差对驾驶员状态，特别地对驾驶员的低觉醒的状态高精度地进行判断。另外根据本专利技术的第二特征，驾驶员状态判断机构由修均化残差/恒定增益2而算出标准化残差，并根据该标准化残差判断驾驶员状态，因此能够在不同的驾驶员之间进行比较而提高通用性及便利性另外根据本专利技术的第三特征，驾驶员状态判断机构根据频率为lOrad/sec的恒定增益的值而算出标准化残差，因此能够算出通用性及便利性更高的标准化残差。另外根据本专利技术的第四特征，驾驶员状态判断机构在标准化残差为判断阈值以上的情况下，判断驾驶员处于低觉醒的状态，因此能够高精度地判断驾驶员的低觉醒的状态。另外，根据本专利技术的第五特征，驾驶员模型鉴别机构通过一次微分方程式而鉴别驾驶员模型，因此能够使驾驶员模型变得单纯并只抽出单纯的驾驶操作。由此，在从实际的驾驶操作中取出通过驾驶员模型而抽出的单纯的驾驶操作后的差中，包含有在单纯的驾驶员模型中不能完全鉴别的复杂的驾驶操作，能够根据该驾驶操作准确地判断驾驶员状态。另外，当在从实际的驾驶操作中取出通过驾驶员模型而抽出的单纯的驾驶操作后的差中，·几乎不包含复杂的驾驶操作的情况下，由于推断驾驶员继续进行单纯的驾驶操作，因此能够判断为驾驶员的驾驶操作稳定。另外根据本专利技术的第六特征，驾驶员状态判断装置具有滤波器机构，其限制向驾驶员模型输入的信号的频率区域，因此能够使在驾驶员的睡意增加了的情况下的残差的增加变得明显。另外根据本专利技术的第七特征，滤波器机构将向驾驶员模型输入的信号的频率区域限制在lrad/sec到10rad/sec,因此能够使在驾驶员的睡意增加了的情况下的残差的增加变得更加明显。附图说明图I是表示驾驶员状态判断装置的构成的框图。图2是“残差”的算出手法的说明图。图3是表示“标准化残差”以及睡意的指标的变化的图。图4是驾驶员所在的车辆的偏转控制系统的框图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.30 JP 2009-2280061.一种驾驶员状态判断装置，其特征在于，具有 操作目标值取得机构(M1)，根据搭载在车辆上的传感器(Sa)的输出而求出驾驶员的操作目标值； 实际动作量取得机构(Sb),求出车辆的实际动作量； 实际操作量取得机构(Sc)，求出驾驶员的实际操作量； 驾驶员模型鉴别机构(M2)，将操作目标值与实际动作量的差作为驾驶员的输入，并将实际操作量作为驾驶员的输出，从而对表示驾驶员的输入输出关系的驾驶员模型进行鉴别； 驾驶员模型操作量取得机构(M3)，相对于由所述驾驶员模型鉴别机构(M2)所鉴别的驾驶员模型，通过输入当前的操作目标值与实际动作量的差而取得驾驶员模型操作量；和 驾驶员状态判断机构(M4)，将由所述实际操作量取得机构(Sc)求出的当前的实际操作量、与由所述驾驶员模型操作量取得机构(M3)求出的驾驶员模型操作量的差作为残差算出，井根据所述残差判断驾驶员状态。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：白形哲朗，杉本洋一，得竹浩，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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