運転者状態推定装置
【課題】リアルタイムで運転者の状態を高精度に推定する運転者状態推定装置を提供することを課題とする。
【解決手段】運転者の状態を推定する運転者状態推定装置であって、走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値とヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
【解決手段】運転者の状態を推定する運転者状態推定装置であって、走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値とヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転支援装置などに利用するために、運転者の覚醒度状態、疲労状態などの運転者の状態を推定する装置が各種提案されている。特許文献１に記載されている装置では、車両の車幅方向の動作量（横変位）を継続的に検出し、この車幅方向の動作量を周波数変換して各周波数成分パワー（周波数スペクトル）を求める。さらに、各周波数成分パワーの和より得られる第１の値を求めるとともに運転者の覚醒度が低下した状態で顕在化する車両の横変位のふらつき周波数を含む所定の周波数領域における周波数成分パワーの最大値を第２の値として求め、第１の値と第２の値との比から得られる評価値に基づいて運転者の覚醒度を判断する。
【特許文献１】特開２００２−１５４３４５号公報
【特許文献２】特開平５−５８１９２号公報
【特許文献３】特開平１０−１００７３４号公報
【特許文献４】特開平５−１７８１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
周波数変換によって周波数スペクトルを求める場合、ノイズがのり易く、信号の変動に対して敏感に反応する。そのため、上記の評価値のような状態を推定するための指標が、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け（ロバスト性が低い）、推定精度が低下する。さらに、運転者の状態を高精度に推定するためには、長時間継続的に検出した車幅方向の動作量から周波数スペクトルを求める必要がある。そのため、過去に長時間検出された多数のデータを記憶し、その多数のデータに対して周波数変換して周波数スペクトルを求めるので、演算コストが非常に大きくなり、リアルタイムでの推定が困難となる。しかし、運転支援装置によって各種運転支援を行う場合、運転者の状態をリアルタイムで推定した上で、そのリアルタイムの運転者の状態に基づいて支援内容を決定することにより、運転者に違和感を与えない適切な支援を行うことができる。
【０００４】
そこで、本発明は、リアルタイムで運転者の状態を高精度に推定する運転者状態推定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る運転者状態推定装置は、走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値とヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この運転者状態推定装置では、位置オフセット検出手段により走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出するとともに、ヨー角検出手段により走行レーンに対する車両のヨー角を検出する。さらに、運転者状態推定装置では、位置オフセット積分手段により走行レーンに対する位置オフセットを積分するとともに、ヨー角積分手段により走行レーンに対するヨー角を積分する。この位置オフセットの積分値やヨー角の積分値は、車両の走行レーンに対する収束性を判断する指標となる。これらの積分値が大きいほど、走行レーンに対する車両の収束性が悪く、運転者の運転（操舵操作）が不安定であると推定できる。そこで、運転者状態推定装置では、推定手段により位置オフセットの積分値とヨー角の積分値を指標として運転者の状態（例えば、疲れ、居眠り、覚醒度）を推定する。積分演算では、前回の積分値に対して加算演算を順次行ってゆけばよいので、周波数スペクトルを求める場合のように過去の多数のデータを保持し、その多数のデータに対して演算を行わなくてよい。したがって、運転者状態推定装置では、演算コストを低減でき、リアルタイムで運転者の状態を推定することができる。また、位置オフセットの積分値及びヨー角の積分値を運転者状態推定の指標とするので、ロバスト性が高く、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け難い。さらに、位置オフセットにヨー角も加味して車両の収束性を判断するので、走行レーンに対する位置の収束性に加えて、走行レーンに対するオーバーシュートにも対応することができる。したがって、運転者状態推定装置では、高精度に運転者の状態を推定することができる。
【０００７】
本発明の上記運転者状態推定装置では、操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、操舵速度検出手段で検出した操舵速度が閾値以上か否かを判定する判定手段とを備え、判定手段で操舵速度が閾値以上と判定した場合に運転者の状態を推定すると好適である。
【０００８】
この運転者状態推定装置では、操舵速度検出手段により車両の操舵速度を検出する。運転者が疲れたときや覚醒度が低下してきたときなどには、運転者が急な操舵操作を行う傾向がある。そこで、運転者状態推定装置では、操舵速度が閾値以上と判定した場合（急操舵の場合）に運転者の状態を推定する。このように、運転者状態推定装置では、運転者の状態推定を常時行うのではなく、運転者の状態に変化がある可能性が高い場合にだけ推定を行うので、適切なタイミングで状態推定を行うことができる。その結果、誤推定を防止でき、演算コストも低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、位置オフセットの積分値とヨー角の積分値を指標として運転者の状態推定を行うことにより、リアルタイムで運転者の状態を高精度に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転者状態推定装置の実施の形態を説明する。
【００１１】
本実施の形態では、本発明に係る運転者状態推定装置を、車両に搭載される運転者疲れ推定装置に適用する。本実施の形態に係る運転者疲れ推定装置は、運転者が疲れているか否かを推定し、その推定結果を運転支援装置に提供する。本実施の形態には、２つの形態があり、第１の実施の形態がレーンオフセットとヨー角を用いて推定を行う形態であり、第２の実施の形態が更に操舵速度も用いて推定を行う形態である。
【００１２】
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。図２は、レーンオフセットの時間変化の一例である。図３は、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。図４は、符号を考慮したレーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【００１３】
運転者疲れ推定装置１は、車両の走行レーンに対するレーンオフセットとヨー角の各積分値から車両軌道の指標を生成し、この車両軌道の指標に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。そのために、運転者疲れ推定装置１は、レーン認識センサ１０及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]２１を備えている。
【００１４】
なお、第１の実施の形態では、レーン認識センサ１０が特許請求の範囲に記載する位置オフセット検出手段及びヨー角検出手段に相当し、ＥＣＵ２１における各処理が特許請求の範囲に記載する位置オフセット積分手段、ヨー角積分手段及び推定手段に相当する。
【００１５】
運転者が疲れてくると、不安定な運転（特に、操舵操作）となり、走行レーンに対して収束性が悪化する。この車両の収束性を判断するためには、走行レーンの中心線に対する車両の横位置（すなわち、レーンオフセット）の時間変化Ｓ（ｔ）を評価する必要がある。
【００１６】
図２には、レーンオフセットの初期値Ｄ０とした場合、３台の車両（３人の運転者）についての初期値Ｄ０からのレーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）を示している。走行レーンの中心線に対する車両の横位置の収束性を評価するために、レーンオフセットの各時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）について、式（１）により時間＝０（初期値Ｄ０の時）から任意の時間Ｔまでの時間積分をそれぞれ行う。この各積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥは、レーンオフセットの各時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）と時間軸との間の面積に相当し、この面積が小さいほど収束性が良い。
【数１】
【００１７】
図２の例では、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）による面積（すなわち、積分値）は、レーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ）による面積より小さい。したがって、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）の車両の方が、レーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ）の車両より、収束性としては良く、その車両の運転者は疲れていないと推測できる。
【００１８】
また、図２の例では、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）による面積は、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）による面積とほぼ同じである。しかし、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）の車両では、走行レーンの中心線に対してオーバーシュートしており、この車両の運転者の運転が不安定になっていることが判る。したがって、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）の車両の方が、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）の車両より、収束性としては悪く、その車両の運転者は疲れていると推測できる。
【００１９】
このような車両の横方向の動きの違いを判断するためには、走行レーンの中心線に対するヨー角の時間変化θ（ｔ）も評価する必要がある。そこで、このヨー角の時間変化θ（ｔ）についても、式（２）により時間＝０から任意の時間Ｔまでの時間積分を行う。この積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、その値が小さいほど操舵が安定しており、収束性がよい。
【数２】
【００２０】
図２の例では、時間変化Ｓ３（ｔ）の車両はオーバーシュートしているので、その車両についてのヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、時間変化Ｓ２（ｔ）の車両についてのヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷより大きくなる。したがって、時間変化Ｓ３（ｔ）の車両の方が、時間変化Ｓ２（ｔ）の車両より、車両の収束性としては悪く、その車両の運転者は疲れていると推測できる。
【００２１】
運転者が疲れておらず、安定した操舵操作している場合、走行レーンの中心線に対して収束性が良い。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷの両方が小さくなる。しかし、運転者が疲れてきた場合、不安定な操舵操作となり、走行レーンの中心線に対して収束性が悪化する。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥが大きくなり、オーバーシュートなどによってヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷも大きくなる。
【００２２】
つまり、運転中にリアルタイムで取得されるレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、運転者の運転状況（疲れたか否か）と大きな相関を有していると考えられる。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷをリアルタイムで管理すれば、運転者の疲れを推定することができる。
【００２３】
そこで、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷから車両軌道の指標を生成し、この車両軌道の指標から運転者の疲れを判断する。図３には、横軸をレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとし、縦軸をヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとして、車両軌道の指標を二次元平面の各点として示している。上記したように、小さいレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥと小さいヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷほど、収束性が良く、運転者が疲れていないと判定できる。
【００２４】
そこで、図３に示すように、ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとＺＯＮＥ＿ＹＡＷがそれぞれ所定値以下の判定領域ＣＡ（斜線領域）を設け、車両軌道の指標（二次元平面上の各点）が判定領域ＣＡ内に入るか否かによって運転者が疲れているか否かを判定できる。図３の例の場合、判定領域ＣＡ内に存在する車両軌道の指標ＩＤ２を示す車両の運転者は疲れていないと判定され、判定領域ＣＡ外に存在する車両軌道の指標ＩＤ１、ＩＤ３を示す各車両の運転者は疲れていると判定される。
【００２５】
図４には、レーンオフセットＳ（ｔ）とヨー角θ（ｔ）の符号も考慮して、横軸をレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとし、縦軸をヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとして、車両軌道の指標を二次元平面の各点として示している。図４の場合、０を中心して４つの象限（第１象限がＳ（ｔ）＞０、θ（ｔ）＞０であり、第２象限がＳ（ｔ）＜０、θ（ｔ）＞０であり、第３象限がＳ（ｔ）＜０、θ（ｔ）＜０であり、第４象限がＳ（ｔ）＞０、θ（ｔ）＜０である）があるので、０を中心にして判定領域ＣＡ（斜線領域）が設けられる。図４の例の場合、判定領域ＣＡ内に存在する車両軌道の指標ＩＤ６、ＩＤ７、ＩＤ８、ＩＤ９を示す各車両の運転者は疲れていないと判定され、判定領域ＣＡ外に存在する車両軌道の指標ＩＤ４、ＩＤ５を示す各車両の運転者は疲れていると判定される。
【００２６】
なお、車両軌道の指標としては、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとを１対１とした指標としてもよいし、あるいは、１対１以外の任意の割合の指標としてもよい。以下で、運転者疲れ推定装置１についての各部について具体的に説明する。
【００２７】
レーン認識センサ１０は、カメラと画像処理装置からなる。カメラは、ＣＣＤ[Charge Coupled Device]などを用いたステレオカメラあるいは単眼カメラである。カメラは、車両の前方に取り付けられる。この際、カメラは、その光軸方向が車両の進行方向と一致するように取り付けられる。カメラでは、車両の前方の道路を撮像し、その撮像したカラー画像（例えば、ＲＧＢ[RedGreen Blue]による画像）を取得する。カメラでは、一定時間毎に、その撮像画像のデータを画像処理装置に送信する。カメラは、左右方向に撮像範囲が広く、走行しているレーン（車線）を示す左右両側（一対）の白線を十分に撮像可能である。なお、カメラはカラーであるが、道路上の白線を認識できる画像を取得できればよいので、白黒のカメラでもよい。
【００２８】
画像処理装置では、一定時間毎に、カメラから撮像画像のデータを取り入れ、撮像画像から車両が走行しているレーンを示す一対の白線を認識する。撮像画像では、路面とその上に描かれた白線との輝度差が大きいことから、白線をエッジ検出などによって比較的検出しやすく、車両前方のレーンを検出するのに都合がいい。
【００２９】
そして、画像処理装置では、認識した一対の白線からレーン幅、一対の白線の中心を通る線（すなわち、レーンの中心線）を演算する。さらに、画像処理装置では、レーンの中心線の半径（カーブ半径Ｒ（ｔ））を演算し、カーブ半径Ｒから曲率γ（ｔ）（＝１／Ｒ（ｔ））を演算する。また、画像処理装置では、レーンの中心線と車両の前後方向の中心軸とのなす角度（すなわち、ヨー角θ（ｔ））及びレーンの中心線に対する車両重心位置の横方向のずれ量（すなわち、レーンオフセットＳ（ｔ））を演算する。そして、画像処理装置では、一定時間毎に、これら認識した一対の白線の情報や演算した各情報をレーン情報信号としてＥＣＵ２１に送信する。なお、この画像処理装置を、ＥＣＵ２１内に組み込んでもよい。
【００３０】
なお、カーブ半径Ｒ（ｔ）、曲率γ（ｔ）、ヨー角θ（ｔ）、レーンオフセットＳ（ｔ）は、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。これらの各レーン情報は、他のシステム（例えば、レーンキープ装置、車線逸脱警報装置）でも用いることができるので、レーン認識センサ１０をこれらのシステムと共有して使用できる。
【００３１】
ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、運転者疲れ推定装置１を統括制御する。ＥＣＵ２１では、一定時間毎に、レーン認識センサ１０からレーン情報信号を受信し、このレーン情報信号に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。
【００３２】
運転者疲れ推定処理（メイン処理）について説明する。ＥＣＵ２１では、誤判定を防止するために、「運転者疲れ判定」を行う判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内で「疲れあり」と判定された回数によって、運転者が疲れたか否かを最終判断する。つまり、車両軌道の指標に基づいて「疲れあり」か否かを判定するが、「疲れあり」と１回だけ判定した場合には運転者が疲れたと最終判断するのでなく、「疲れあり」と数回判定した場合に運転者が疲れたと最終判断する。なお、判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥは、積分演算時間Ｔを所定回数分含む時間であり、予め設定される設計値である。
【００３３】
「運転者疲れ判定」を開始すると、ＥＣＵ２１では、チェックタイマを始動するとともに、疲れ判定カウンタを０及び運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。なお、疲れ判定カウンタは、「疲れあり」と判定された回数を数えるためのカウンタである。
【００３４】
「運転者疲れ判定」を開始してからのチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合、ＥＣＵ２１では、積分演算時間Ｔ内でのレーンオフセットＳ（ｔ）を時間積分するとともに、積分演算時間Ｔ内でのヨー角θ（ｔ）を時間積分する。レーンオフセットＳ（ｔ）とヨー角θ（ｔ）はレーン認識センサ１０でサンプリング時間Δｔ毎に検出されるので、ＥＣＵ２１での積分演算では、積分演算時間Ｔ内でΔｔ経過する毎にレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｔ）とヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｔ）を順次更新してゆく。具体的には、積分が開始してからの積分時間が積分演算時間Ｔ内の場合、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、レーンオフセットの積分値（前回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ）と検出されたレーンオフセットＳ（ｋ）を用いて、式（３）によりレーンオフセットの積分値（今回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算する。また、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、ヨー角の積分値（前回値）ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ）と検出されたヨー角θ（ｋ）を用いて、式（４）によりヨー角の積分値（今回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算する。なお、積分演算時間Ｔは、予め設定される設計値である。Δｔは、レーンオフセット、ヨー角のサンプリング時間である。
【数３】
【００３５】
さらに、ＥＣＵ２１では、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）とヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を用いて、式（５）により車両軌道の指標を演算する。なお、式（５）のρは、車両軌道の指標におけるレーンオフセットとヨー角とのスケーリングファクタであり、予め設定される設計値である。
【数４】
【００３６】
積分を開始してからの積分時間が積分演算時間Ｔを経過すると、ＥＣＵ２１では、車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する。車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えた場合（つまり、車両の走行レーンに対する収束性が悪い場合）、運転者に「疲れあり」と判断し、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタをインクリメントする。なお、指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥは、車両の収束性が悪いか否か（すなわち、運転者に「疲れあり」か否か）を判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えるか否かを判定する。疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えた場合（つまり、運転者が疲れたと最終判断できる場合）、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。なお、回数閾値Ｎは、「疲れあり」と所定回判定され、運転者が疲れたと最終的に判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。運転者疲れフラグは、運転者が疲れているのか否かをＯＮ／ＯＦＦで示すフラグである。
【００３８】
チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥを経過すると、ＥＣＵ２１では、運転者に対する今回の「運転者疲れ判定」を終了する。この「運転者疲れ判定」については、連続的に行ってもよいし、あるいは、所定時間毎（例えば、３０分毎、１時間毎）に行ってよい。
【００３９】
なお、「運転者疲れ判定」における誤判定を防止するために、曲率γの大きいカーブ路や運転者が意図的に車両の走行目標を修正（例えば、車線変更、右左折、障害物回避）している場合には判定を行わない。曲率γの大きいカーブ路の判断は、レーン認識センサ１０で検出した曲率γが所定値以上か否かで判断する。運転者が意図的に車両の走行目標を修正しているか否かの判断は、運転者によるブレーキ操作、ウインカ操作、操舵入力などから判断する。
【００４０】
図１〜図４を参照して、運転者疲れ推定装置１における動作について説明する。特に、ＥＣＵ２１における処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
レーン認識センサ１０では、一定時間毎に、カメラで車両の前方を撮像し、その撮像画像のデータを画像処理装置に出力する。画像処理装置では、撮像画像から走行レーンを区画する一対の白線を認識する。さらに、画像処理装置では、一対の白線からレーン幅、走行レーンの中心線、走行レーンの中心線のカーブ半径Ｒ（ｔ）と曲率γ（ｔ）、ヨー角θ（ｔ）及びレーンオフセットＳ（ｔ）を演算する。そして、レーン認識センサ１０では、一定時間(Δｔ)毎に、これら一対の白線の情報や演算した各情報をレーン情報信号としてＥＣＵ２１に送信する。
【００４２】
「運転者疲れ判定」を開始する毎に、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ１０）。また、ＥＣＵ２１では、チェックタイマを始動する（Ｓ１１）。
【００４３】
ＥＣＵ２１では、チェックタイマによるチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満か否かを判定する（Ｓ１２）。
【００４４】
Ｓ１２にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満と判定した場合（「運転者疲れ判定」中）、積分を開始する毎に、ＥＣＵ２１では、積分用タイマを始動するとともに、積分用カウンタｋを１に初期化する（Ｓ１３）。
【００４５】
積分中、ＥＣＵ２１では、積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ未満か否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４にて積分時間が積分演算時間Ｔ未満と判定した場合（今回の積分中）、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、今回入力されたレーンオフセットＳ（ｋ）と前回求めたレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ）を用いて今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算するとともに、今回入力されたヨー角θ（ｋ）と前回求めたヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ）を用いて今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）を演算する（Ｓ１５）。さらに、ＥＣＵ２１では、今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）と今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）から車両軌道の指標を演算する（Ｓ１５）。そして、ＥＣＵ２１では、積分用カウンタｋをインクリメントし（Ｓ１６）、Ｓ１４の判定に戻る。
【００４６】
Ｓ１４にて積分時間が積分演算時間Ｔ以上と判定した場合（今回の積分が終了すると）、ＥＣＵ２１では、今回の積分による車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する（Ｓ１７）。Ｓ１７にて車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ以下と判定した場合（車両の収束性が良い場合）、ＥＣＵ２１では、Ｓ１２の判定に戻る。
【００４７】
Ｓ１７にて車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたと判定した場合（車両の収束性が悪い場合）、「疲れあり」と判定し、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタをインクリメントする（Ｓ１８）。さらに、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタのカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたか否かを判定する（Ｓ１９）。Ｓ１９にてカウンタ値が回数閾値Ｎ以下と判定した場合、運転者が疲れたとは未だ判定できないので、ＥＣＵ２１では、Ｓ１２の判定に戻る。
【００４８】
Ｓ１９にてカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたと判定した場合、運転者が疲れたと最終判断し、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ２０）。そして、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグのＯＮに基づいて、運転者が疲れているとの情報を運転支援装置に送信する。
【００４９】
Ｓ１２にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ以上と判定した場合又は運転者疲れフラグにＯＮを設定した場合、今回の「運転者疲れ判定」を終了する。
【００５０】
この運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分演算とヨー角の積分演算を用いて運転者の疲れを推定するための指標を求めることにより、演算コストを低減でき、リアルタイムで運転者の状態を推定することができる。つまり、積分演算では、前回の積分値に対して今回サンプリングされたレーンオフセットやヨー角を用いて加算演算を順次行ってゆけばよいので、多数のデータに対する演算を一度に行わなくてよい。そのため、多数の過去のデータを記憶しておく必要がなく、リアルタイムで積分値（ひいては、車両軌道の指標）を求めることができる。例えば、レーンオフセットとヨー角のサンプリングにおいて３０秒間でサンプリング時間が０．１秒の場合、周波数スペクトルを求めるためには２×３００個のデータを記憶しておく必要があるが、運転者疲れ推定装置１では２×２個（レーンオフセットの積分のプラス方向とマイナス方向、ヨー角の積分のプラス方向とマイナス方向）のデータを記憶しておけばよい。
【００５１】
また、運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値を用いて運転者の疲れを推定することにより、ロバスト性が高く、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け難い。積分値は、加算演算によって求められるので、個人差などが反映され難く、ノイズの影響も受け難い。さらに、運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分値にヨー角の積分値も加味して車両の収束性を判断するので、走行レーンの中心線に対する位置の収束性に加えて、走行レーンの中心線に対するオーバーシュートにも対応することができる。したがって、運転者疲れ推定装置１では、高精度に運転者の疲れを推定することができる。
【００５２】
さらに、運転者疲れ推定装置１では、車両軌道の指標に基づいて「疲れあり」と所定回判定された場合に運転者が疲れたと最終判定するので、より高精度に運転者の疲れを推定することができる。また、運転者疲れ推定装置１では、車両軌道を反映しているレーンオフセットの積分値やヨー角の積分値を用いているので、これらの値を他のシステム（例えば、レーンキープ装置、車線逸脱警報装置）でも制御のパラメータとして利用できる。
【００５３】
図６及び図７を参照して、第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置２について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。図７は、図６のＥＣＵで使用される各パラメータの時間変化の一例であり、（ａ）が操舵速度の絶対値であり、（ｂ）車両軌道の指標値であり、（ｃ）が疲れ判定カウンタであり、（ｄ）が運転者疲れフラグである。運転者疲れ推定装置２では、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
運転者疲れ推定装置２は、運転者疲れ推定装置１と比較すると、操舵速度によって急な操舵操作を検出したときにだけ「運転者疲れ判定」を行い、車両軌道の指標と操舵速度に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する点が異なる。運転者疲れ推定装置２は、レーン認識センサ１０、操舵角センサ１１及びＥＣＵ２２を備えている。
【００５５】
なお、第２の実施の形態では、レーン認識センサ１０が特許請求の範囲に記載する位置オフセット検出手段及びヨー角検出手段に相当し、操舵角センサ１１及びＥＣＵ２２における処理が特許請求の範囲に記載する操舵速度検出手段に相当し、ＥＣＵ２２における各処理が特許請求の範囲に記載する位置オフセット積分手段、ヨー角積分手段、判定手段及び推定手段に相当する。
【００５６】
運転者が疲れてくると、不安定な操舵操作として急な操舵を行う場合が多々ある。そこで、ＥＣＵでの演算負荷の低減や誤判定の防止を目的として、急な操舵（大きな操舵速度）を検出した場合だけ「運転者疲れ判定」を行う。
【００５７】
第１の実施の形態で説明した車両軌道の指標では、積分値を用いているので、比較的遅い不安定な操舵操作を検出することができる。一方、操舵速度では、速い不安定な操舵操作を検出することができる。そこで、急な操舵操作を所定回数検出した場合にも「疲れあり」と判断する。これによって、車両軌道の指標（指標閾値を超えたか否か）と操舵速度（急な操舵を所定回できたか否か）を組み合わせて「疲れあり」か否かを判定することにより、あらゆるケースでの不安定な操舵操作を検出することができる。以下で、運転者疲れ推定装置２についての各部について具体的に説明する。
【００５８】
操舵角センサ１１は、ステアリングホイールから入力された操舵角を検出するセンサである、操舵角センサ１１では、検出した操舵角を操舵角信号としてＥＣＵ２２に送信する。操舵角は、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。この操舵角は、他のシステム（例えば、パワーステアリング装置）でも用いることができるので、操舵角センサ１１をこれらのシステムと共有して使用できる。なお、その操舵角センサ１１の検出値については、操舵角センサ１１の性能に応じて、操舵角信号に対してＥＣＵ２２において高周波成分の除去処理を行う場合がある。
【００５９】
ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、運転者疲れ推定装置２を統括制御する。ＥＣＵ２２では、一定時間毎に、レーン認識センサ１０からレーン情報信号及び操舵角センサ１１から操舵角信号を受信し、このレーン情報信号及び操舵角信号に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。以下で、ＥＣＵ２２における各処理を具体的に説明する。
【００６０】
まず、運転者疲れ推定処理（メイン処理）について説明する。ＥＣＵ２２では、入力される操舵角の時間変化から操舵速度を演算する。そして、ＥＣＵ２２では、「運転者疲れ判定」を開始するトリガとなる急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。なお、操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥは、急な操舵か否かを検出するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００６１】
操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えた場合、「運転者疲れ判定」を開始し、ＥＣＵ２２では、チェックタイマを始動するとともに、疲れ判定カウンタを０及び運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。ＥＣＵ２２でも、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、誤判定を防止するために、「運転者疲れ判定」を行う判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内で「疲れあり」と判定された回数によって、運転者が疲れたか否かを最終判断する。
【００６２】
「運転者疲れ判定」を開始してからのチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合、ＥＣＵ２２では、「疲れ判定処理」に移行する。疲れ判定処理では、車両軌道の指標及び操舵速度に基づいて「疲れあり」か否かを判定し、「疲れあり」と判定した場合には運転者疲れフラグをＯＮに設定する。この運転者疲れフラグは、運転者疲れ推定処理（メイン処理）で使用する運転者疲れフラグと共有して使用される。一方、チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥを経過すると、ＥＣＵ２２では、再度、「運転者疲れ判定」を開始するトリガとなる急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。
【００６３】
「疲れ判定処理」が終了する毎に、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理で設定された運転者疲れフラグがＯＮか否か（すなわち、疲れ判定処理で「疲れあり」と判定されたか否か）を判定する。運転者疲れフラグがＯＦＦの場合、ＥＣＵ２２では、チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合には、再度、「疲れ判定処理」に移行する。
【００６４】
運転者疲れフラグがＯＮの場合、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタをインクリメントする。また、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化しておく。さらに、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えるか否かを判定する。疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えた場合（つまり、運転者が疲れたと最終判断できる場合）、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。
【００６５】
疲れ判定処理（サブ処理）について説明する。ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。なお、操舵速度オーバーカウンタは、急な操舵を検出した回数を数えるためのカウンタである。運転者疲れフラグは、上記したように共有して使用されるフラグであり、ここでは、車両軌道の軌跡及び操舵速度に基づいて「疲れあり」と判定された場合にＯＦＦからＯＮに切り替えられる。
【００６６】
疲れ判定処理中、ＥＣＵ２２では、入力される操舵角の時間変化から操舵速度を演算する。そして、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理中の急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超える毎に、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタをインクリメントする。
【００６７】
疲れ判定処理中、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、積分演算時間Ｔ内で、レーンオフセットＳ（ｔ）を時間積分するとともにヨー角θ（ｔ）を時間積分し、車両軌道の指標を演算する。
【００６８】
そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えたか又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する。なお、回数閾値Ｍは、急な操舵が所定回数検出されたことによって運転者に「疲れあり」か否かを判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００６９】
操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えた場合（つまり、急な不安定な操舵操作が複数回検出された場合）又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えた場合（つまり、車両の走行レーンに対する収束性が悪く、ゆっくりとした不安定な操舵操作が検出された場合）、運転者に「疲れあり」と判断し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。
【００７０】
積分開始からの積分時間が積分演算時間Ｔを経過した場合又は運転者疲れフラグがＯＮに切り替えられた場合、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理を終了する。
【００７１】
図７には、操舵速度の絶対値、車両軌道の指標、疲れ判定カウンタ、運転者疲れフラグの時間変化の一例を示している。ここでは、疲れ判定カウンタのカウンタ値が２以上となった場合に、運転者が疲れていると最終判断し、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替えるものとする（すなわち、回数閾値Ｎ＝１）。また、操舵速度オーバーカウンタのカウンタ値が４以上となった場合に、「疲れあり」と判定する（すなわち、回数閾値Ｍ＝３）。
【００７２】
図４（ａ）に示すように、操舵速度の絶対値ＳＳ１が最初に操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたので、この時点から「運転者疲れ判定」が開始され、チェックタイマが始動する。「運転者疲れ判定」を開始後、図４（ａ）に示すように操舵速度の絶対値ＳＳ１、操舵速度の絶対値ＳＳ２、操舵速度の絶対値ＳＳ３、操舵速度の絶対値ＳＳ４でそれぞれ操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたので、操舵速度の絶対値ＳＳ４が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えた時点で操舵速度オーバーカウンタのカウンタ値が４となり、「疲れあり」と判定され、図４（ｃ）に示すように疲れ判定カウンタがインクリメント（カウント値が１）される。また、図４（ｂ）に示すように車両軌道の指標ＩＤ１が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたので、「疲れあり」と判定され、図４（ｃ）に示すように疲れ判定カウンタがインクリメント（カウント値が２）される。この疲れ判定カウンタのカウント値が２になった時点で、図４（ｄ）に示すように運転者疲れフラグがＯＦＦからＯＮに切り替えられる。
【００７３】
図６及び図７を参照して、運転者疲れ推定装置２における動作について説明する。特に、ＥＣＵ２２における処理については図８及び図９のフローチャートに沿って説明する。図８は、図６のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。図９は、図６のＥＣＵにおける疲れ判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００７４】
レーン認識センサ１０では、第１の実施の形態で説明したように、一定時間（Δｔ）毎に、レーン情報を検出し、レーン情報信号をＥＣＵ２２に送信する。また、操舵角センサ１１では、一定時間毎に、操舵角を検出し、その検出した操舵角を操舵角信号としてＥＣＵ２２に送信する。
【００７５】
ＥＣＵ２２では、送信された操舵角から操舵速度を演算する（Ｓ３０）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する（Ｓ３１）。Ｓ３１にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ３０の処理に戻って、次回の操舵角により、再度、操舵速度を演算する。
【００７６】
Ｓ３１にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたと判定した場合（最初の急な操舵があった場合）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ３２）。また、ＥＣＵ２２では、チェックタイマを始動する（Ｓ３３）。
【００７７】
ＥＣＵ２２では、チェックタイマによるチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満か否かを判定する（Ｓ３４）。Ｓ３４にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ以上と判定した場合（「運転者疲れ判定」が終了した場合）、ＥＣＵ２２では、Ｓ３０に戻って、次の急な操舵を検出する。
【００７８】
Ｓ３４にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満と判定した場合（「運転者疲れ判定」中）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理に移行する（Ｓ３５）。
【００７９】
疲れ判定処理に移行する毎に、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れ判定フラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ５０）。
【００８０】
ＥＣＵ２２では、送信された操舵角から操舵速度を演算する（Ｓ５１）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する（Ｓ５２）。
【００８１】
Ｓ５２にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたと判定した場合（急な操舵があった場合）、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタをインクリメントする（Ｓ５３）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが１か否かを判定する（Ｓ５４）。Ｓ５４にて操舵速度オーバーカウンタが１と判定した場合、ＥＣＵ２２では、積分用タイマを始動するとともに、積分用カウンタｋを１に初期化する（Ｓ５５）。
【００８２】
Ｓ５５の処理が終了した場合又はＳ５２にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ以下と判定した場合又はＳ５４にて操舵速度オーバーカウンタが１でないと判定した場合、ＥＣＵ２２では、積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ未満か否かを判定する（Ｓ５６）。Ｓ５６にて積分時間が積分演算時間Ｔ未満と判定した場合（積分中）、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態で説明したように、Δｔ毎に、今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）及び今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）を演算し、車両軌道の指標を演算する（Ｓ５７）。そして、ＥＣＵ２２では、積分用カウンタｋをインクリメントする（Ｓ５８）。さらに、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えたか否か又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する（Ｓ５９）。Ｓ５９にて操舵速度オーバーカウンタが回数閾値以下かつ車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ５１の処理に戻る。
【００８３】
Ｓ５９にて操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えた又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２２では、「疲れあり」と判定し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ６０）。
【００８４】
Ｓ６０にて運転者疲れフラグにＯＮを設定した場合あるいはＳ５６にて積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ以上と判定した場合、ＥＣＵ２２では、今回の疲れ判定処理を終了する。
【００８５】
疲れ判定処理を終了すると、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理で設定された運転者疲れフラグがＯＮか否かを判定する（Ｓ３６）。Ｓ３６にて運転者疲れフラグがＯＦＦと判定した場合（疲れ判定処理で「疲れあり」と判定されなかった場合）、ＥＣＵ２２では、Ｓ３４の判定に戻る。
【００８６】
Ｓ３６にて運転者疲れフラグがＯＮと判定した場合（疲れ判定処理で「疲れあり」と判定された場合）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタをインクリメントする（Ｓ３７）。また、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理でＯＮに設定された運転者疲れフラグをＯＦＦに再設定する（Ｓ３８）。そして、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタのカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたか否かを判定する（Ｓ３９）。Ｓ３９にてカウンタ値が回数閾値Ｎ以下と判定した場合、運転者が疲れたとは未だ判定できないので、ＥＣＵ２２では、Ｓ３４の判定に戻る。
【００８７】
Ｓ３９にてカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたと判定した場合、運転者が疲れたと最終判断し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ４０）。そして、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグのＯＮに基づいて、運転者が疲れているとの情報を運転支援装置に送信する。
【００８８】
この運転者疲れ推定装置２は、上記した運転者疲れ推定装置１での効果を有する上に、以下の効果も有している。運転者疲れ推定装置２によれば、操舵速度に基づいて急な操舵を検出した場合にだけ運転者疲れ判定を行うので、適切なタイミングで運転者疲れ判定を行うことができる。その結果、誤判定を防止でき、演算コストも低減することができる。
【００８９】
また、運転者疲れ推定装置２によれば、車両軌道の指標に加えて操舵速度を組み合わせて「疲れあり」か否かを判定するので、ゆっくりとした不安定な操舵操作と急な不安定な操舵操作から運転者の疲れを判断でき、より高精度に運転者の疲れを推定することができる。
【００９０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００９１】
例えば、本実施の形態では運転者の疲れを推定する装置に適用したが、運転者の居眠り（覚醒度）などの他の状態を推定する装置にも適用できる。
【００９２】
また、本実施の形態では疲れているか否かを判定する構成としたが、疲労度を複数段階で判定してもよい。
【００９３】
また、本実施の形態ではカメラと画像処理装置からなるレーン認識センサでレーンオフセットやヨー角を検出する構成としたが、レーンオフセットやヨー角を検出する手段としては他の手段を用いてもよい。
【００９４】
また、本実施の形態では式（５）を用いて車両軌道の指標を求め、この指標値と指標閾値とを比較することにより疲れているか否かを判定したが、図３、図４に示すように、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値を二次元平面上に点として配置し、その点が判定領域内か否かで判定してもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では車両軌道の指標についての指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ、操舵速度についての操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ、操舵速度オーバーの回数についての回数閾値Ｍを固定値としたが、「疲れあり」と判定する毎にいずれかの閾値あるいは全ての閾値を徐々に小さくし、「疲れあり」と判定され易くしてもよい。運転者が疲れれば疲れるほど、その疲れに対して敏感に検出するようにする。
【００９６】
また、本実施の形態では「疲れあり」と複数回判定された場合に運転者が疲れたと最終判断する構成としたが、閾値を厳しく設定したりすることにより、「疲れあり」と１回判定された場合に運転者が疲れたと最終判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。
【図２】レーンオフセットの時間変化の一例である。
【図３】レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【図４】符号を考慮したレーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【図５】図１のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。
【図７】図６のＥＣＵで使用される各パラメータの時間変化の一例であり、（ａ）が操舵速度の絶対値であり、（ｂ）車両軌道の指標値であり、（ｃ）が疲れ判定カウンタであり、（ｄ）が運転者疲れフラグである。
【図８】図６のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図６のＥＣＵにおける疲れ判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１，２…運転者疲れ推定装置、１０…レーン認識センサ、１１…操舵角センサ、２１，２２…ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転支援装置などに利用するために、運転者の覚醒度状態、疲労状態などの運転者の状態を推定する装置が各種提案されている。特許文献１に記載されている装置では、車両の車幅方向の動作量（横変位）を継続的に検出し、この車幅方向の動作量を周波数変換して各周波数成分パワー（周波数スペクトル）を求める。さらに、各周波数成分パワーの和より得られる第１の値を求めるとともに運転者の覚醒度が低下した状態で顕在化する車両の横変位のふらつき周波数を含む所定の周波数領域における周波数成分パワーの最大値を第２の値として求め、第１の値と第２の値との比から得られる評価値に基づいて運転者の覚醒度を判断する。
【特許文献１】特開２００２−１５４３４５号公報
【特許文献２】特開平５−５８１９２号公報
【特許文献３】特開平１０−１００７３４号公報
【特許文献４】特開平５−１７８１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
周波数変換によって周波数スペクトルを求める場合、ノイズがのり易く、信号の変動に対して敏感に反応する。そのため、上記の評価値のような状態を推定するための指標が、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け（ロバスト性が低い）、推定精度が低下する。さらに、運転者の状態を高精度に推定するためには、長時間継続的に検出した車幅方向の動作量から周波数スペクトルを求める必要がある。そのため、過去に長時間検出された多数のデータを記憶し、その多数のデータに対して周波数変換して周波数スペクトルを求めるので、演算コストが非常に大きくなり、リアルタイムでの推定が困難となる。しかし、運転支援装置によって各種運転支援を行う場合、運転者の状態をリアルタイムで推定した上で、そのリアルタイムの運転者の状態に基づいて支援内容を決定することにより、運転者に違和感を与えない適切な支援を行うことができる。
【０００４】
そこで、本発明は、リアルタイムで運転者の状態を高精度に推定する運転者状態推定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る運転者状態推定装置は、走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値とヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この運転者状態推定装置では、位置オフセット検出手段により走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出するとともに、ヨー角検出手段により走行レーンに対する車両のヨー角を検出する。さらに、運転者状態推定装置では、位置オフセット積分手段により走行レーンに対する位置オフセットを積分するとともに、ヨー角積分手段により走行レーンに対するヨー角を積分する。この位置オフセットの積分値やヨー角の積分値は、車両の走行レーンに対する収束性を判断する指標となる。これらの積分値が大きいほど、走行レーンに対する車両の収束性が悪く、運転者の運転（操舵操作）が不安定であると推定できる。そこで、運転者状態推定装置では、推定手段により位置オフセットの積分値とヨー角の積分値を指標として運転者の状態（例えば、疲れ、居眠り、覚醒度）を推定する。積分演算では、前回の積分値に対して加算演算を順次行ってゆけばよいので、周波数スペクトルを求める場合のように過去の多数のデータを保持し、その多数のデータに対して演算を行わなくてよい。したがって、運転者状態推定装置では、演算コストを低減でき、リアルタイムで運転者の状態を推定することができる。また、位置オフセットの積分値及びヨー角の積分値を運転者状態推定の指標とするので、ロバスト性が高く、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け難い。さらに、位置オフセットにヨー角も加味して車両の収束性を判断するので、走行レーンに対する位置の収束性に加えて、走行レーンに対するオーバーシュートにも対応することができる。したがって、運転者状態推定装置では、高精度に運転者の状態を推定することができる。
【０００７】
本発明の上記運転者状態推定装置では、操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、操舵速度検出手段で検出した操舵速度が閾値以上か否かを判定する判定手段とを備え、判定手段で操舵速度が閾値以上と判定した場合に運転者の状態を推定すると好適である。
【０００８】
この運転者状態推定装置では、操舵速度検出手段により車両の操舵速度を検出する。運転者が疲れたときや覚醒度が低下してきたときなどには、運転者が急な操舵操作を行う傾向がある。そこで、運転者状態推定装置では、操舵速度が閾値以上と判定した場合（急操舵の場合）に運転者の状態を推定する。このように、運転者状態推定装置では、運転者の状態推定を常時行うのではなく、運転者の状態に変化がある可能性が高い場合にだけ推定を行うので、適切なタイミングで状態推定を行うことができる。その結果、誤推定を防止でき、演算コストも低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、位置オフセットの積分値とヨー角の積分値を指標として運転者の状態推定を行うことにより、リアルタイムで運転者の状態を高精度に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る運転者状態推定装置の実施の形態を説明する。
【００１１】
本実施の形態では、本発明に係る運転者状態推定装置を、車両に搭載される運転者疲れ推定装置に適用する。本実施の形態に係る運転者疲れ推定装置は、運転者が疲れているか否かを推定し、その推定結果を運転支援装置に提供する。本実施の形態には、２つの形態があり、第１の実施の形態がレーンオフセットとヨー角を用いて推定を行う形態であり、第２の実施の形態が更に操舵速度も用いて推定を行う形態である。
【００１２】
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。図２は、レーンオフセットの時間変化の一例である。図３は、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。図４は、符号を考慮したレーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【００１３】
運転者疲れ推定装置１は、車両の走行レーンに対するレーンオフセットとヨー角の各積分値から車両軌道の指標を生成し、この車両軌道の指標に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。そのために、運転者疲れ推定装置１は、レーン認識センサ１０及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]２１を備えている。
【００１４】
なお、第１の実施の形態では、レーン認識センサ１０が特許請求の範囲に記載する位置オフセット検出手段及びヨー角検出手段に相当し、ＥＣＵ２１における各処理が特許請求の範囲に記載する位置オフセット積分手段、ヨー角積分手段及び推定手段に相当する。
【００１５】
運転者が疲れてくると、不安定な運転（特に、操舵操作）となり、走行レーンに対して収束性が悪化する。この車両の収束性を判断するためには、走行レーンの中心線に対する車両の横位置（すなわち、レーンオフセット）の時間変化Ｓ（ｔ）を評価する必要がある。
【００１６】
図２には、レーンオフセットの初期値Ｄ０とした場合、３台の車両（３人の運転者）についての初期値Ｄ０からのレーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）を示している。走行レーンの中心線に対する車両の横位置の収束性を評価するために、レーンオフセットの各時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）について、式（１）により時間＝０（初期値Ｄ０の時）から任意の時間Ｔまでの時間積分をそれぞれ行う。この各積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥは、レーンオフセットの各時間変化Ｓ１（ｔ），Ｓ２（ｔ），Ｓ３（ｔ）と時間軸との間の面積に相当し、この面積が小さいほど収束性が良い。
【数１】
【００１７】
図２の例では、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）による面積（すなわち、積分値）は、レーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ）による面積より小さい。したがって、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）の車両の方が、レーンオフセットの時間変化Ｓ１（ｔ）の車両より、収束性としては良く、その車両の運転者は疲れていないと推測できる。
【００１８】
また、図２の例では、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）による面積は、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）による面積とほぼ同じである。しかし、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）の車両では、走行レーンの中心線に対してオーバーシュートしており、この車両の運転者の運転が不安定になっていることが判る。したがって、レーンオフセットの時間変化Ｓ３（ｔ）の車両の方が、レーンオフセットの時間変化Ｓ２（ｔ）の車両より、収束性としては悪く、その車両の運転者は疲れていると推測できる。
【００１９】
このような車両の横方向の動きの違いを判断するためには、走行レーンの中心線に対するヨー角の時間変化θ（ｔ）も評価する必要がある。そこで、このヨー角の時間変化θ（ｔ）についても、式（２）により時間＝０から任意の時間Ｔまでの時間積分を行う。この積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、その値が小さいほど操舵が安定しており、収束性がよい。
【数２】
【００２０】
図２の例では、時間変化Ｓ３（ｔ）の車両はオーバーシュートしているので、その車両についてのヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、時間変化Ｓ２（ｔ）の車両についてのヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷより大きくなる。したがって、時間変化Ｓ３（ｔ）の車両の方が、時間変化Ｓ２（ｔ）の車両より、車両の収束性としては悪く、その車両の運転者は疲れていると推測できる。
【００２１】
運転者が疲れておらず、安定した操舵操作している場合、走行レーンの中心線に対して収束性が良い。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷの両方が小さくなる。しかし、運転者が疲れてきた場合、不安定な操舵操作となり、走行レーンの中心線に対して収束性が悪化する。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥが大きくなり、オーバーシュートなどによってヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷも大きくなる。
【００２２】
つまり、運転中にリアルタイムで取得されるレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷは、運転者の運転状況（疲れたか否か）と大きな相関を有していると考えられる。したがって、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷをリアルタイムで管理すれば、運転者の疲れを推定することができる。
【００２３】
そこで、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷから車両軌道の指標を生成し、この車両軌道の指標から運転者の疲れを判断する。図３には、横軸をレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとし、縦軸をヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとして、車両軌道の指標を二次元平面の各点として示している。上記したように、小さいレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥと小さいヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷほど、収束性が良く、運転者が疲れていないと判定できる。
【００２４】
そこで、図３に示すように、ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとＺＯＮＥ＿ＹＡＷがそれぞれ所定値以下の判定領域ＣＡ（斜線領域）を設け、車両軌道の指標（二次元平面上の各点）が判定領域ＣＡ内に入るか否かによって運転者が疲れているか否かを判定できる。図３の例の場合、判定領域ＣＡ内に存在する車両軌道の指標ＩＤ２を示す車両の運転者は疲れていないと判定され、判定領域ＣＡ外に存在する車両軌道の指標ＩＤ１、ＩＤ３を示す各車両の運転者は疲れていると判定される。
【００２５】
図４には、レーンオフセットＳ（ｔ）とヨー角θ（ｔ）の符号も考慮して、横軸をレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとし、縦軸をヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとして、車両軌道の指標を二次元平面の各点として示している。図４の場合、０を中心して４つの象限（第１象限がＳ（ｔ）＞０、θ（ｔ）＞０であり、第２象限がＳ（ｔ）＜０、θ（ｔ）＞０であり、第３象限がＳ（ｔ）＜０、θ（ｔ）＜０であり、第４象限がＳ（ｔ）＞０、θ（ｔ）＜０である）があるので、０を中心にして判定領域ＣＡ（斜線領域）が設けられる。図４の例の場合、判定領域ＣＡ内に存在する車両軌道の指標ＩＤ６、ＩＤ７、ＩＤ８、ＩＤ９を示す各車両の運転者は疲れていないと判定され、判定領域ＣＡ外に存在する車両軌道の指標ＩＤ４、ＩＤ５を示す各車両の運転者は疲れていると判定される。
【００２６】
なお、車両軌道の指標としては、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥとヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷとを１対１とした指標としてもよいし、あるいは、１対１以外の任意の割合の指標としてもよい。以下で、運転者疲れ推定装置１についての各部について具体的に説明する。
【００２７】
レーン認識センサ１０は、カメラと画像処理装置からなる。カメラは、ＣＣＤ[Charge Coupled Device]などを用いたステレオカメラあるいは単眼カメラである。カメラは、車両の前方に取り付けられる。この際、カメラは、その光軸方向が車両の進行方向と一致するように取り付けられる。カメラでは、車両の前方の道路を撮像し、その撮像したカラー画像（例えば、ＲＧＢ[RedGreen Blue]による画像）を取得する。カメラでは、一定時間毎に、その撮像画像のデータを画像処理装置に送信する。カメラは、左右方向に撮像範囲が広く、走行しているレーン（車線）を示す左右両側（一対）の白線を十分に撮像可能である。なお、カメラはカラーであるが、道路上の白線を認識できる画像を取得できればよいので、白黒のカメラでもよい。
【００２８】
画像処理装置では、一定時間毎に、カメラから撮像画像のデータを取り入れ、撮像画像から車両が走行しているレーンを示す一対の白線を認識する。撮像画像では、路面とその上に描かれた白線との輝度差が大きいことから、白線をエッジ検出などによって比較的検出しやすく、車両前方のレーンを検出するのに都合がいい。
【００２９】
そして、画像処理装置では、認識した一対の白線からレーン幅、一対の白線の中心を通る線（すなわち、レーンの中心線）を演算する。さらに、画像処理装置では、レーンの中心線の半径（カーブ半径Ｒ（ｔ））を演算し、カーブ半径Ｒから曲率γ（ｔ）（＝１／Ｒ（ｔ））を演算する。また、画像処理装置では、レーンの中心線と車両の前後方向の中心軸とのなす角度（すなわち、ヨー角θ（ｔ））及びレーンの中心線に対する車両重心位置の横方向のずれ量（すなわち、レーンオフセットＳ（ｔ））を演算する。そして、画像処理装置では、一定時間毎に、これら認識した一対の白線の情報や演算した各情報をレーン情報信号としてＥＣＵ２１に送信する。なお、この画像処理装置を、ＥＣＵ２１内に組み込んでもよい。
【００３０】
なお、カーブ半径Ｒ（ｔ）、曲率γ（ｔ）、ヨー角θ（ｔ）、レーンオフセットＳ（ｔ）は、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。これらの各レーン情報は、他のシステム（例えば、レーンキープ装置、車線逸脱警報装置）でも用いることができるので、レーン認識センサ１０をこれらのシステムと共有して使用できる。
【００３１】
ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、運転者疲れ推定装置１を統括制御する。ＥＣＵ２１では、一定時間毎に、レーン認識センサ１０からレーン情報信号を受信し、このレーン情報信号に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。
【００３２】
運転者疲れ推定処理（メイン処理）について説明する。ＥＣＵ２１では、誤判定を防止するために、「運転者疲れ判定」を行う判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内で「疲れあり」と判定された回数によって、運転者が疲れたか否かを最終判断する。つまり、車両軌道の指標に基づいて「疲れあり」か否かを判定するが、「疲れあり」と１回だけ判定した場合には運転者が疲れたと最終判断するのでなく、「疲れあり」と数回判定した場合に運転者が疲れたと最終判断する。なお、判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥは、積分演算時間Ｔを所定回数分含む時間であり、予め設定される設計値である。
【００３３】
「運転者疲れ判定」を開始すると、ＥＣＵ２１では、チェックタイマを始動するとともに、疲れ判定カウンタを０及び運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。なお、疲れ判定カウンタは、「疲れあり」と判定された回数を数えるためのカウンタである。
【００３４】
「運転者疲れ判定」を開始してからのチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合、ＥＣＵ２１では、積分演算時間Ｔ内でのレーンオフセットＳ（ｔ）を時間積分するとともに、積分演算時間Ｔ内でのヨー角θ（ｔ）を時間積分する。レーンオフセットＳ（ｔ）とヨー角θ（ｔ）はレーン認識センサ１０でサンプリング時間Δｔ毎に検出されるので、ＥＣＵ２１での積分演算では、積分演算時間Ｔ内でΔｔ経過する毎にレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｔ）とヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｔ）を順次更新してゆく。具体的には、積分が開始してからの積分時間が積分演算時間Ｔ内の場合、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、レーンオフセットの積分値（前回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ）と検出されたレーンオフセットＳ（ｋ）を用いて、式（３）によりレーンオフセットの積分値（今回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算する。また、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、ヨー角の積分値（前回値）ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ）と検出されたヨー角θ（ｋ）を用いて、式（４）によりヨー角の積分値（今回値）ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算する。なお、積分演算時間Ｔは、予め設定される設計値である。Δｔは、レーンオフセット、ヨー角のサンプリング時間である。
【数３】
【００３５】
さらに、ＥＣＵ２１では、レーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）とヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を用いて、式（５）により車両軌道の指標を演算する。なお、式（５）のρは、車両軌道の指標におけるレーンオフセットとヨー角とのスケーリングファクタであり、予め設定される設計値である。
【数４】
【００３６】
積分を開始してからの積分時間が積分演算時間Ｔを経過すると、ＥＣＵ２１では、車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する。車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えた場合（つまり、車両の走行レーンに対する収束性が悪い場合）、運転者に「疲れあり」と判断し、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタをインクリメントする。なお、指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥは、車両の収束性が悪いか否か（すなわち、運転者に「疲れあり」か否か）を判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００３７】
さらに、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えるか否かを判定する。疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えた場合（つまり、運転者が疲れたと最終判断できる場合）、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。なお、回数閾値Ｎは、「疲れあり」と所定回判定され、運転者が疲れたと最終的に判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。運転者疲れフラグは、運転者が疲れているのか否かをＯＮ／ＯＦＦで示すフラグである。
【００３８】
チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥを経過すると、ＥＣＵ２１では、運転者に対する今回の「運転者疲れ判定」を終了する。この「運転者疲れ判定」については、連続的に行ってもよいし、あるいは、所定時間毎（例えば、３０分毎、１時間毎）に行ってよい。
【００３９】
なお、「運転者疲れ判定」における誤判定を防止するために、曲率γの大きいカーブ路や運転者が意図的に車両の走行目標を修正（例えば、車線変更、右左折、障害物回避）している場合には判定を行わない。曲率γの大きいカーブ路の判断は、レーン認識センサ１０で検出した曲率γが所定値以上か否かで判断する。運転者が意図的に車両の走行目標を修正しているか否かの判断は、運転者によるブレーキ操作、ウインカ操作、操舵入力などから判断する。
【００４０】
図１〜図４を参照して、運転者疲れ推定装置１における動作について説明する。特に、ＥＣＵ２１における処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
レーン認識センサ１０では、一定時間毎に、カメラで車両の前方を撮像し、その撮像画像のデータを画像処理装置に出力する。画像処理装置では、撮像画像から走行レーンを区画する一対の白線を認識する。さらに、画像処理装置では、一対の白線からレーン幅、走行レーンの中心線、走行レーンの中心線のカーブ半径Ｒ（ｔ）と曲率γ（ｔ）、ヨー角θ（ｔ）及びレーンオフセットＳ（ｔ）を演算する。そして、レーン認識センサ１０では、一定時間(Δｔ)毎に、これら一対の白線の情報や演算した各情報をレーン情報信号としてＥＣＵ２１に送信する。
【００４２】
「運転者疲れ判定」を開始する毎に、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ１０）。また、ＥＣＵ２１では、チェックタイマを始動する（Ｓ１１）。
【００４３】
ＥＣＵ２１では、チェックタイマによるチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満か否かを判定する（Ｓ１２）。
【００４４】
Ｓ１２にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満と判定した場合（「運転者疲れ判定」中）、積分を開始する毎に、ＥＣＵ２１では、積分用タイマを始動するとともに、積分用カウンタｋを１に初期化する（Ｓ１３）。
【００４５】
積分中、ＥＣＵ２１では、積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ未満か否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４にて積分時間が積分演算時間Ｔ未満と判定した場合（今回の積分中）、ＥＣＵ２１では、Δｔ毎に、今回入力されたレーンオフセットＳ（ｋ）と前回求めたレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ）を用いて今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）を演算するとともに、今回入力されたヨー角θ（ｋ）と前回求めたヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ）を用いて今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）を演算する（Ｓ１５）。さらに、ＥＣＵ２１では、今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）と今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）から車両軌道の指標を演算する（Ｓ１５）。そして、ＥＣＵ２１では、積分用カウンタｋをインクリメントし（Ｓ１６）、Ｓ１４の判定に戻る。
【００４６】
Ｓ１４にて積分時間が積分演算時間Ｔ以上と判定した場合（今回の積分が終了すると）、ＥＣＵ２１では、今回の積分による車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する（Ｓ１７）。Ｓ１７にて車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ以下と判定した場合（車両の収束性が良い場合）、ＥＣＵ２１では、Ｓ１２の判定に戻る。
【００４７】
Ｓ１７にて車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたと判定した場合（車両の収束性が悪い場合）、「疲れあり」と判定し、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタをインクリメントする（Ｓ１８）。さらに、ＥＣＵ２１では、疲れ判定カウンタのカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたか否かを判定する（Ｓ１９）。Ｓ１９にてカウンタ値が回数閾値Ｎ以下と判定した場合、運転者が疲れたとは未だ判定できないので、ＥＣＵ２１では、Ｓ１２の判定に戻る。
【００４８】
Ｓ１９にてカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたと判定した場合、運転者が疲れたと最終判断し、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ２０）。そして、ＥＣＵ２１では、運転者疲れフラグのＯＮに基づいて、運転者が疲れているとの情報を運転支援装置に送信する。
【００４９】
Ｓ１２にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ以上と判定した場合又は運転者疲れフラグにＯＮを設定した場合、今回の「運転者疲れ判定」を終了する。
【００５０】
この運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分演算とヨー角の積分演算を用いて運転者の疲れを推定するための指標を求めることにより、演算コストを低減でき、リアルタイムで運転者の状態を推定することができる。つまり、積分演算では、前回の積分値に対して今回サンプリングされたレーンオフセットやヨー角を用いて加算演算を順次行ってゆけばよいので、多数のデータに対する演算を一度に行わなくてよい。そのため、多数の過去のデータを記憶しておく必要がなく、リアルタイムで積分値（ひいては、車両軌道の指標）を求めることができる。例えば、レーンオフセットとヨー角のサンプリングにおいて３０秒間でサンプリング時間が０．１秒の場合、周波数スペクトルを求めるためには２×３００個のデータを記憶しておく必要があるが、運転者疲れ推定装置１では２×２個（レーンオフセットの積分のプラス方向とマイナス方向、ヨー角の積分のプラス方向とマイナス方向）のデータを記憶しておけばよい。
【００５１】
また、運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値を用いて運転者の疲れを推定することにより、ロバスト性が高く、車両の諸元や運転者の個人差などによる影響を受け難い。積分値は、加算演算によって求められるので、個人差などが反映され難く、ノイズの影響も受け難い。さらに、運転者疲れ推定装置１によれば、レーンオフセットの積分値にヨー角の積分値も加味して車両の収束性を判断するので、走行レーンの中心線に対する位置の収束性に加えて、走行レーンの中心線に対するオーバーシュートにも対応することができる。したがって、運転者疲れ推定装置１では、高精度に運転者の疲れを推定することができる。
【００５２】
さらに、運転者疲れ推定装置１では、車両軌道の指標に基づいて「疲れあり」と所定回判定された場合に運転者が疲れたと最終判定するので、より高精度に運転者の疲れを推定することができる。また、運転者疲れ推定装置１では、車両軌道を反映しているレーンオフセットの積分値やヨー角の積分値を用いているので、これらの値を他のシステム（例えば、レーンキープ装置、車線逸脱警報装置）でも制御のパラメータとして利用できる。
【００５３】
図６及び図７を参照して、第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置２について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。図７は、図６のＥＣＵで使用される各パラメータの時間変化の一例であり、（ａ）が操舵速度の絶対値であり、（ｂ）車両軌道の指標値であり、（ｃ）が疲れ判定カウンタであり、（ｄ）が運転者疲れフラグである。運転者疲れ推定装置２では、第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
運転者疲れ推定装置２は、運転者疲れ推定装置１と比較すると、操舵速度によって急な操舵操作を検出したときにだけ「運転者疲れ判定」を行い、車両軌道の指標と操舵速度に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する点が異なる。運転者疲れ推定装置２は、レーン認識センサ１０、操舵角センサ１１及びＥＣＵ２２を備えている。
【００５５】
なお、第２の実施の形態では、レーン認識センサ１０が特許請求の範囲に記載する位置オフセット検出手段及びヨー角検出手段に相当し、操舵角センサ１１及びＥＣＵ２２における処理が特許請求の範囲に記載する操舵速度検出手段に相当し、ＥＣＵ２２における各処理が特許請求の範囲に記載する位置オフセット積分手段、ヨー角積分手段、判定手段及び推定手段に相当する。
【００５６】
運転者が疲れてくると、不安定な操舵操作として急な操舵を行う場合が多々ある。そこで、ＥＣＵでの演算負荷の低減や誤判定の防止を目的として、急な操舵（大きな操舵速度）を検出した場合だけ「運転者疲れ判定」を行う。
【００５７】
第１の実施の形態で説明した車両軌道の指標では、積分値を用いているので、比較的遅い不安定な操舵操作を検出することができる。一方、操舵速度では、速い不安定な操舵操作を検出することができる。そこで、急な操舵操作を所定回数検出した場合にも「疲れあり」と判断する。これによって、車両軌道の指標（指標閾値を超えたか否か）と操舵速度（急な操舵を所定回できたか否か）を組み合わせて「疲れあり」か否かを判定することにより、あらゆるケースでの不安定な操舵操作を検出することができる。以下で、運転者疲れ推定装置２についての各部について具体的に説明する。
【００５８】
操舵角センサ１１は、ステアリングホイールから入力された操舵角を検出するセンサである、操舵角センサ１１では、検出した操舵角を操舵角信号としてＥＣＵ２２に送信する。操舵角は、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。この操舵角は、他のシステム（例えば、パワーステアリング装置）でも用いることができるので、操舵角センサ１１をこれらのシステムと共有して使用できる。なお、その操舵角センサ１１の検出値については、操舵角センサ１１の性能に応じて、操舵角信号に対してＥＣＵ２２において高周波成分の除去処理を行う場合がある。
【００５９】
ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、運転者疲れ推定装置２を統括制御する。ＥＣＵ２２では、一定時間毎に、レーン認識センサ１０からレーン情報信号及び操舵角センサ１１から操舵角信号を受信し、このレーン情報信号及び操舵角信号に基づいて運転者が疲れているか否かを判定する。以下で、ＥＣＵ２２における各処理を具体的に説明する。
【００６０】
まず、運転者疲れ推定処理（メイン処理）について説明する。ＥＣＵ２２では、入力される操舵角の時間変化から操舵速度を演算する。そして、ＥＣＵ２２では、「運転者疲れ判定」を開始するトリガとなる急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。なお、操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥは、急な操舵か否かを検出するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００６１】
操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えた場合、「運転者疲れ判定」を開始し、ＥＣＵ２２では、チェックタイマを始動するとともに、疲れ判定カウンタを０及び運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。ＥＣＵ２２でも、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、誤判定を防止するために、「運転者疲れ判定」を行う判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内で「疲れあり」と判定された回数によって、運転者が疲れたか否かを最終判断する。
【００６２】
「運転者疲れ判定」を開始してからのチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合、ＥＣＵ２２では、「疲れ判定処理」に移行する。疲れ判定処理では、車両軌道の指標及び操舵速度に基づいて「疲れあり」か否かを判定し、「疲れあり」と判定した場合には運転者疲れフラグをＯＮに設定する。この運転者疲れフラグは、運転者疲れ推定処理（メイン処理）で使用する運転者疲れフラグと共有して使用される。一方、チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥを経過すると、ＥＣＵ２２では、再度、「運転者疲れ判定」を開始するトリガとなる急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。
【００６３】
「疲れ判定処理」が終了する毎に、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理で設定された運転者疲れフラグがＯＮか否か（すなわち、疲れ判定処理で「疲れあり」と判定されたか否か）を判定する。運転者疲れフラグがＯＦＦの場合、ＥＣＵ２２では、チェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ内の場合には、再度、「疲れ判定処理」に移行する。
【００６４】
運転者疲れフラグがＯＮの場合、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタをインクリメントする。また、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化しておく。さらに、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えるか否かを判定する。疲れ判定カウンタのカウント値が回数閾値Ｎを超えた場合（つまり、運転者が疲れたと最終判断できる場合）、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。
【００６５】
疲れ判定処理（サブ処理）について説明する。ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する。なお、操舵速度オーバーカウンタは、急な操舵を検出した回数を数えるためのカウンタである。運転者疲れフラグは、上記したように共有して使用されるフラグであり、ここでは、車両軌道の軌跡及び操舵速度に基づいて「疲れあり」と判定された場合にＯＦＦからＯＮに切り替えられる。
【００６６】
疲れ判定処理中、ＥＣＵ２２では、入力される操舵角の時間変化から操舵速度を演算する。そして、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理中の急な操舵を検出するために、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する。操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超える毎に、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタをインクリメントする。
【００６７】
疲れ判定処理中、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、積分演算時間Ｔ内で、レーンオフセットＳ（ｔ）を時間積分するとともにヨー角θ（ｔ）を時間積分し、車両軌道の指標を演算する。
【００６８】
そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えたか又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する。なお、回数閾値Ｍは、急な操舵が所定回数検出されたことによって運転者に「疲れあり」か否かを判定するためのトリガ値であり、予め設定される設計値である。
【００６９】
操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えた場合（つまり、急な不安定な操舵操作が複数回検出された場合）又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えた場合（つまり、車両の走行レーンに対する収束性が悪く、ゆっくりとした不安定な操舵操作が検出された場合）、運転者に「疲れあり」と判断し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替える。
【００７０】
積分開始からの積分時間が積分演算時間Ｔを経過した場合又は運転者疲れフラグがＯＮに切り替えられた場合、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理を終了する。
【００７１】
図７には、操舵速度の絶対値、車両軌道の指標、疲れ判定カウンタ、運転者疲れフラグの時間変化の一例を示している。ここでは、疲れ判定カウンタのカウンタ値が２以上となった場合に、運転者が疲れていると最終判断し、運転者疲れフラグをＯＦＦからＯＮに切り替えるものとする（すなわち、回数閾値Ｎ＝１）。また、操舵速度オーバーカウンタのカウンタ値が４以上となった場合に、「疲れあり」と判定する（すなわち、回数閾値Ｍ＝３）。
【００７２】
図４（ａ）に示すように、操舵速度の絶対値ＳＳ１が最初に操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたので、この時点から「運転者疲れ判定」が開始され、チェックタイマが始動する。「運転者疲れ判定」を開始後、図４（ａ）に示すように操舵速度の絶対値ＳＳ１、操舵速度の絶対値ＳＳ２、操舵速度の絶対値ＳＳ３、操舵速度の絶対値ＳＳ４でそれぞれ操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたので、操舵速度の絶対値ＳＳ４が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えた時点で操舵速度オーバーカウンタのカウンタ値が４となり、「疲れあり」と判定され、図４（ｃ）に示すように疲れ判定カウンタがインクリメント（カウント値が１）される。また、図４（ｂ）に示すように車両軌道の指標ＩＤ１が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたので、「疲れあり」と判定され、図４（ｃ）に示すように疲れ判定カウンタがインクリメント（カウント値が２）される。この疲れ判定カウンタのカウント値が２になった時点で、図４（ｄ）に示すように運転者疲れフラグがＯＦＦからＯＮに切り替えられる。
【００７３】
図６及び図７を参照して、運転者疲れ推定装置２における動作について説明する。特に、ＥＣＵ２２における処理については図８及び図９のフローチャートに沿って説明する。図８は、図６のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。図９は、図６のＥＣＵにおける疲れ判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００７４】
レーン認識センサ１０では、第１の実施の形態で説明したように、一定時間（Δｔ）毎に、レーン情報を検出し、レーン情報信号をＥＣＵ２２に送信する。また、操舵角センサ１１では、一定時間毎に、操舵角を検出し、その検出した操舵角を操舵角信号としてＥＣＵ２２に送信する。
【００７５】
ＥＣＵ２２では、送信された操舵角から操舵速度を演算する（Ｓ３０）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する（Ｓ３１）。Ｓ３１にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ３０の処理に戻って、次回の操舵角により、再度、操舵速度を演算する。
【００７６】
Ｓ３１にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたと判定した場合（最初の急な操舵があった場合）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れフラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ３２）。また、ＥＣＵ２２では、チェックタイマを始動する（Ｓ３３）。
【００７７】
ＥＣＵ２２では、チェックタイマによるチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満か否かを判定する（Ｓ３４）。Ｓ３４にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ以上と判定した場合（「運転者疲れ判定」が終了した場合）、ＥＣＵ２２では、Ｓ３０に戻って、次の急な操舵を検出する。
【００７８】
Ｓ３４にてチェック時間が判定時間ＣＨＥＣＫ＿ＴＩＭＥ未満と判定した場合（「運転者疲れ判定」中）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理に移行する（Ｓ３５）。
【００７９】
疲れ判定処理に移行する毎に、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタを０に初期化するとともに、運転者疲れ判定フラグをＯＦＦに初期化する（Ｓ５０）。
【００８０】
ＥＣＵ２２では、送信された操舵角から操舵速度を演算する（Ｓ５１）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたか否かを判定する（Ｓ５２）。
【００８１】
Ｓ５２にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥを超えたと判定した場合（急な操舵があった場合）、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタをインクリメントする（Ｓ５３）。そして、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが１か否かを判定する（Ｓ５４）。Ｓ５４にて操舵速度オーバーカウンタが１と判定した場合、ＥＣＵ２２では、積分用タイマを始動するとともに、積分用カウンタｋを１に初期化する（Ｓ５５）。
【００８２】
Ｓ５５の処理が終了した場合又はＳ５２にて操舵速度の絶対値が操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ以下と判定した場合又はＳ５４にて操舵速度オーバーカウンタが１でないと判定した場合、ＥＣＵ２２では、積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ未満か否かを判定する（Ｓ５６）。Ｓ５６にて積分時間が積分演算時間Ｔ未満と判定した場合（積分中）、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態で説明したように、Δｔ毎に、今回のレーンオフセットの積分値ＺＯＮＥ＿ＬＡＮＥ（ｋ＋１）及び今回のヨー角の積分値ＺＯＮＥ＿ＹＡＷ（ｋ＋１）を演算し、車両軌道の指標を演算する（Ｓ５７）。そして、ＥＣＵ２２では、積分用カウンタｋをインクリメントする（Ｓ５８）。さらに、ＥＣＵ２２では、操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えたか否か又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたか否かを判定する（Ｓ５９）。Ｓ５９にて操舵速度オーバーカウンタが回数閾値以下かつ車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ５１の処理に戻る。
【００８３】
Ｓ５９にて操舵速度オーバーカウンタが回数閾値Ｍを超えた又は車両軌道の指標が指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２２では、「疲れあり」と判定し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ６０）。
【００８４】
Ｓ６０にて運転者疲れフラグにＯＮを設定した場合あるいはＳ５６にて積分用タイマによる積分時間が積分演算時間Ｔ以上と判定した場合、ＥＣＵ２２では、今回の疲れ判定処理を終了する。
【００８５】
疲れ判定処理を終了すると、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理で設定された運転者疲れフラグがＯＮか否かを判定する（Ｓ３６）。Ｓ３６にて運転者疲れフラグがＯＦＦと判定した場合（疲れ判定処理で「疲れあり」と判定されなかった場合）、ＥＣＵ２２では、Ｓ３４の判定に戻る。
【００８６】
Ｓ３６にて運転者疲れフラグがＯＮと判定した場合（疲れ判定処理で「疲れあり」と判定された場合）、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタをインクリメントする（Ｓ３７）。また、ＥＣＵ２２では、疲れ判定処理でＯＮに設定された運転者疲れフラグをＯＦＦに再設定する（Ｓ３８）。そして、ＥＣＵ２２では、疲れ判定カウンタのカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたか否かを判定する（Ｓ３９）。Ｓ３９にてカウンタ値が回数閾値Ｎ以下と判定した場合、運転者が疲れたとは未だ判定できないので、ＥＣＵ２２では、Ｓ３４の判定に戻る。
【００８７】
Ｓ３９にてカウンタ値が回数閾値Ｎを超えたと判定した場合、運転者が疲れたと最終判断し、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグにＯＮを設定する（Ｓ４０）。そして、ＥＣＵ２２では、運転者疲れフラグのＯＮに基づいて、運転者が疲れているとの情報を運転支援装置に送信する。
【００８８】
この運転者疲れ推定装置２は、上記した運転者疲れ推定装置１での効果を有する上に、以下の効果も有している。運転者疲れ推定装置２によれば、操舵速度に基づいて急な操舵を検出した場合にだけ運転者疲れ判定を行うので、適切なタイミングで運転者疲れ判定を行うことができる。その結果、誤判定を防止でき、演算コストも低減することができる。
【００８９】
また、運転者疲れ推定装置２によれば、車両軌道の指標に加えて操舵速度を組み合わせて「疲れあり」か否かを判定するので、ゆっくりとした不安定な操舵操作と急な不安定な操舵操作から運転者の疲れを判断でき、より高精度に運転者の疲れを推定することができる。
【００９０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００９１】
例えば、本実施の形態では運転者の疲れを推定する装置に適用したが、運転者の居眠り（覚醒度）などの他の状態を推定する装置にも適用できる。
【００９２】
また、本実施の形態では疲れているか否かを判定する構成としたが、疲労度を複数段階で判定してもよい。
【００９３】
また、本実施の形態ではカメラと画像処理装置からなるレーン認識センサでレーンオフセットやヨー角を検出する構成としたが、レーンオフセットやヨー角を検出する手段としては他の手段を用いてもよい。
【００９４】
また、本実施の形態では式（５）を用いて車両軌道の指標を求め、この指標値と指標閾値とを比較することにより疲れているか否かを判定したが、図３、図４に示すように、レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値を二次元平面上に点として配置し、その点が判定領域内か否かで判定してもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では車両軌道の指標についての指標閾値ＬＩＭＩＴ＿ＲＡＮＧＥ、操舵速度についての操舵速度閾値ＬＩＭＩＴ＿ＶＨＡＮＤＬＥ、操舵速度オーバーの回数についての回数閾値Ｍを固定値としたが、「疲れあり」と判定する毎にいずれかの閾値あるいは全ての閾値を徐々に小さくし、「疲れあり」と判定され易くしてもよい。運転者が疲れれば疲れるほど、その疲れに対して敏感に検出するようにする。
【００９６】
また、本実施の形態では「疲れあり」と複数回判定された場合に運転者が疲れたと最終判断する構成としたが、閾値を厳しく設定したりすることにより、「疲れあり」と１回判定された場合に運転者が疲れたと最終判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。
【図２】レーンオフセットの時間変化の一例である。
【図３】レーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【図４】符号を考慮したレーンオフセットの積分値とヨー角の積分値からなる車両軌道の指標を示す図である。
【図５】図１のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る運転者疲れ推定装置の構成図である。
【図７】図６のＥＣＵで使用される各パラメータの時間変化の一例であり、（ａ）が操舵速度の絶対値であり、（ｂ）車両軌道の指標値であり、（ｃ）が疲れ判定カウンタであり、（ｄ）が運転者疲れフラグである。
【図８】図６のＥＣＵにおける運転者疲れ推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図６のＥＣＵにおける疲れ判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１，２…運転者疲れ推定装置、１０…レーン認識センサ、１１…操舵角センサ、２１，２２…ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、
走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、
前記位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、
前記ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、
前記位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値と前記ヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段と
を備えることを特徴とする運転者状態推定装置。
【請求項２】
操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
前記操舵速度検出手段で検出した操舵速度が閾値以上か否かを判定する判定手段と
を備え、
前記判定手段で操舵速度が閾値以上と判定した場合に運転者の状態を推定することを特徴とする請求項１に記載する運転者状態推定装置。
【請求項１】
走行レーンに対する車両の位置のオフセットを検出する位置オフセット検出手段と、
走行レーンに対する車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、
前記位置オフセット検出手段で検出した位置のオフセットを積分する位置オフセット積分手段と、
前記ヨー角検出手段で検出したヨー角を積分するヨー角積分手段と、
前記位置オフセット積分手段で求めた位置のオフセットの積分値と前記ヨー角積分手段で求めたヨー角の積分値に基づいて運転者の状態を推定する推定手段と
を備えることを特徴とする運転者状態推定装置。
【請求項２】
操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
前記操舵速度検出手段で検出した操舵速度が閾値以上か否かを判定する判定手段と
を備え、
前記判定手段で操舵速度が閾値以上と判定した場合に運転者の状態を推定することを特徴とする請求項１に記載する運転者状態推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２６５７５２（Ｐ２００９−２６５７５２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１１５１２（Ｐ２００８−１１１５１２）
【出願日】平成２０年４月２２日（２００８．４．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２２日（２００８．４．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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