專利名稱：駕駛員狀態(tài)推斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種駕駛員狀態(tài)推斷裝置，其根據(jù)方向盤的操作狀態(tài)來推斷駕駛員的 駕駛狀態(tài)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的駕駛員狀態(tài)推斷裝置，已知有一種如專利文獻1所述的駕駛員狀態(tài)推 斷裝置，其計算出假設(shè)平穩(wěn)地進行方向盤操作時的轉(zhuǎn)向角推斷值、以及由轉(zhuǎn)向角傳感器檢 測出的轉(zhuǎn)向角之間的轉(zhuǎn)向角誤差，并根據(jù)其轉(zhuǎn)向角誤差的分布來監(jiān)視駕駛操作的狀態(tài)。在先技術(shù)文獻專利文獻1 日本特開2002-36905號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在著以下的問題。即，轉(zhuǎn)向角傳感器的檢測值，在演 算控制裝置中經(jīng)過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換后進行處理。但是，一般由于轉(zhuǎn)向角傳感器的檢測值的 LSB(Least Significant Bit 最低有效位)比較粗大，因而根據(jù)行駛狀態(tài)，轉(zhuǎn)向角傳感器的 檢測值有時會低于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨能力。在這種情況下，對駕駛員駕駛狀態(tài)的推 斷精度將會下降。本發(fā)明的目的在于，提供一種駕駛員狀態(tài)推斷裝置，其能夠提高對駕駛員駕駛狀 態(tài)的推斷精度。用于解決課題的方法本發(fā)明為一種駕駛員狀態(tài)推斷裝置，其根據(jù)方向盤的操作狀態(tài)來推斷駕駛員的駕 駛狀態(tài)，其具備轉(zhuǎn)向角檢測部，用于檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部，用于檢測施 加于方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)向角推斷部，當(dāng)由轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角小于規(guī)定值時， 根據(jù)由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，來推斷方向盤的轉(zhuǎn)向角。在本發(fā)明中，當(dāng)由轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角小于規(guī)定值時，根據(jù)由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，來推斷方向盤的轉(zhuǎn)向角，因此，即使在例如直線行駛中實際的方 向盤的轉(zhuǎn)向角很微小，也能從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來推斷其轉(zhuǎn)向角。由此，能夠提高對駕駛員駕駛狀態(tài) 的推斷精度。優(yōu)選為，轉(zhuǎn)向角推斷部通過將由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩乘以系數(shù)，來 推斷方向盤的轉(zhuǎn)向角。方向盤的轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩大致成比例。因此，通過將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩乘 以系數(shù)，能夠容易且可靠地推斷出轉(zhuǎn)向角。而且，優(yōu)選為，當(dāng)由轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角的數(shù)值發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)向角推斷 部將該轉(zhuǎn)向角的數(shù)值作為初始值并根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，來推斷方向盤的轉(zhuǎn)向角。此時，即使由轉(zhuǎn) 向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角大于規(guī)定值，也能夠從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩中，推斷出與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩大致成 比例關(guān)系的轉(zhuǎn)向角。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提高對駕駛員駕駛狀態(tài)的推斷精度。由此，能夠?qū)π旭傊旭{駛員 的清醒程度等進行正確的判斷。


圖1為，表示本發(fā)明中的駕駛員狀態(tài)推斷裝置的一個實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2為，表示由圖1所示的轉(zhuǎn)向角推斷部執(zhí)行的轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟細(xì)節(jié)的流程 圖。圖3為，共同表示由圖2所示的轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟所得的轉(zhuǎn)向角推斷值、轉(zhuǎn)向角檢測值以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值之一例的時間圖。圖4為，表示轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的圖。圖5為，表示由圖1所示的轉(zhuǎn)向角推斷部執(zhí)行的其他轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟細(xì)節(jié)的 流程圖。圖6為，共同表示由圖5所示的轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟所得的轉(zhuǎn)向角推斷值、轉(zhuǎn)向角 檢測值以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值的其他示例的時間圖。符號說明1駕駛員狀態(tài)推斷裝置2轉(zhuǎn)向角傳感器3轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器4 ECU5轉(zhuǎn)向角推斷部6駕駛員狀態(tài)推斷部
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明中的駕駛員狀態(tài)推斷裝置的優(yōu)選實施方式，進行詳細(xì)說明。圖1為，表示本發(fā)明中的駕駛員狀態(tài)推斷裝置的一個實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。在 該圖中，本實施方式的駕駛員狀態(tài)推斷裝置1具有轉(zhuǎn)向角傳感器2(轉(zhuǎn)向角檢測部)，其用 于檢測未圖示的方向盤的轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器3(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部)，其用于檢測施加 于方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；ECU^lectronicControl Unit 電子控制模塊)4，其連接在這些轉(zhuǎn) 向角傳感器2以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器3。E⑶4由CPU、ROM和RAM等存儲器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器等的輸入輸出電路等構(gòu)成。 ECU4具有轉(zhuǎn)向角推斷部5 (轉(zhuǎn)向角推斷部)和駕駛員狀態(tài)推斷部6。轉(zhuǎn)向角推斷部5，根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器2檢測出的轉(zhuǎn)向角以及由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器3 檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩中的至少一個，來推斷方向盤的轉(zhuǎn)向角。駕駛員狀態(tài)推斷部6根據(jù)轉(zhuǎn)向角推斷部5的推斷結(jié)果，來推斷駕駛員的駕駛狀態(tài) (瞌睡等)。例如，駕駛員狀態(tài)推斷部6將由轉(zhuǎn)向角推斷部5推斷出的轉(zhuǎn)向角的標(biāo)準(zhǔn)偏差與 臨界值相比較，當(dāng)轉(zhuǎn)向角的標(biāo)準(zhǔn)偏差超過臨界值時，則推斷為駕駛員已有睡意。圖2為，表示由轉(zhuǎn)向角推斷部5執(zhí)行的轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟細(xì)節(jié)的流程圖。
在該圖中，首先輸入由轉(zhuǎn)向角傳感器2檢測出的轉(zhuǎn)向角(轉(zhuǎn)向角檢測值)MA、以及由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值)MT(步驟S11)。此時，轉(zhuǎn)向角檢 測值MA以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT，通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行模擬_數(shù)字轉(zhuǎn)換后，被輸入到 CPU 中。在這里，圖3表示，經(jīng)過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之后的轉(zhuǎn)向角檢測值MA以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢 測值MT的一個示例。圖3為，車輛在高速公路上進行直線行駛時的示例，表示方向盤時而 稍微轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。車輛在完全直線行駛的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向角檢測值MA為0。在實施了步驟Sll后，對轉(zhuǎn)向角檢測值MA是否為0進行判斷(步驟S12)。當(dāng)判斷 出轉(zhuǎn)向角檢測值MA為0時，根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT來求出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest (步驟S13)， 并返回到上述步驟S11。具體為，如圖4所示，方向盤的轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩大致成比例。因此，預(yù)先對相對 于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向角的變化率(比例系數(shù))α進行定義。而且，根據(jù)以下的(A)公式，計算 出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest。<formula>formula see original document page 5</formula>
一方面，當(dāng)在步驟S12中判斷出轉(zhuǎn)向角檢測值MA不是0時，將轉(zhuǎn)向角檢測值MA設(shè) 定為轉(zhuǎn)向角推斷值MAest (步驟S14)，并返回到上述步驟Sl 1。通過執(zhí)行這種轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟，從而當(dāng)輸入如圖3所示的轉(zhuǎn)向角檢測值MA及 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT時，將會獲得如該圖所示的轉(zhuǎn)向角推斷值MAest?？墒?，通常駕駛員在直線行駛時轉(zhuǎn)動方向盤很少超過2度的，但是，由轉(zhuǎn)向角傳感 器2檢測出的轉(zhuǎn)向角的LSB(Least Significant Bit 最低有效位)為1. 5度，即較為粗大。 其中，LSB為，與模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的量子化單位同義使用的概念。因此，在直線行駛的狀況 中，由于轉(zhuǎn)向角傳感器2檢測出的轉(zhuǎn)向角很容易低于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨能力，因而根 據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器2，很難正確地計測出轉(zhuǎn)向角。另一方面，如圖3所示，與由轉(zhuǎn)向角傳感器2 檢測出的轉(zhuǎn)向角的LSB相比，由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的LSB則非常細(xì)小。于是，在本實施方式中，當(dāng)轉(zhuǎn)向角檢測值MA為0時，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT上乘以 比例系數(shù)α而求出了轉(zhuǎn)向角推斷值MAest，所以，即使實際的方向盤的轉(zhuǎn)向角小于由轉(zhuǎn)向角 傳感器2檢測出的轉(zhuǎn)向角的LSB，也能夠推斷出此時的轉(zhuǎn)向角。因此，不管行駛狀態(tài)如何，能 夠高精度地推斷出在行駛中駕駛員有睡意等的駕駛狀態(tài)。而且，在本實施方式中，當(dāng)轉(zhuǎn)向角檢測值MA為0時，雖然在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT 上乘以比例系數(shù)α而求出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest，但也可以是，例如在轉(zhuǎn)向角檢測值MA小于 LSB (低于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨能力)時，進行這種計算。圖5為，表示由轉(zhuǎn)向角推斷部5執(zhí)行的其他的轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟細(xì)節(jié)的流程圖。在該圖中，首先，將轉(zhuǎn)向角檢測值MAtl以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MTj^被初始設(shè)定為 0(零)(步驟S21)。而且，轉(zhuǎn)向角檢測值MAtl為，在轉(zhuǎn)向角檢測值MA發(fā)生變化的時間點上 的該數(shù)值，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MTtl為，在轉(zhuǎn)向角檢測值MA發(fā)生變化的時間點上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢 測值ΜΤ。其次，與圖2所示的步驟Sll相同，輸入轉(zhuǎn)向角檢測值MA及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT(步 馬聚S22)ο在此，圖6表示進行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之后的轉(zhuǎn)向角檢測值MA以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT的其他示例。圖6也與圖3相同，均為車輛在高速公路上直線行駛時的示例，并表示方向 盤時而稍微轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。 在實施了步驟S22后，對此次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值MA(η)是否與上次輸入的轉(zhuǎn)向 角檢測值MA(n-l)為相同的數(shù)值進行判斷(步驟S23)。當(dāng)判斷出此次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值 MA(η)與上次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值MA(η-1)為相同的數(shù)值時，使用當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角檢測值MAtl 及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MTtl和此次輸入的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT(η)，并根據(jù)以下的⑶公式求出轉(zhuǎn) 向角推斷值MAest (步驟S24)，并返回到上述步驟S22。MAest = MA0+ α X [MT (η) -MT0]... (B)具體為，通過將此次輸入的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值ΜΤ(η)和當(dāng)前的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MTq 之間的相差乘以比例系數(shù)α后，再加上當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角檢測值ΜΑο，從而算出轉(zhuǎn)向角推斷值
MAest。一方面，當(dāng)在步驟S23中判斷出此次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值MA(η)與上次輸入的轉(zhuǎn) 向角檢測值MA(η-1)不是相同的數(shù)值時，將此次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值MA(η)作為新的轉(zhuǎn)向 角檢測值ΜΑ。，并將此次輸入的轉(zhuǎn)向角檢測值MT (η)作為新的轉(zhuǎn)向角檢測值MTtl (步驟S25)。 而且，使用新的轉(zhuǎn)向角檢測值默^及轉(zhuǎn)向角檢測值MTtl，根據(jù)上述(B)公式求出轉(zhuǎn)向角推斷值 MAest(步驟S24)。從上述⑶公式中，此時的轉(zhuǎn)向角推斷值MAest，就成為此次輸入的轉(zhuǎn)向角 檢測值MA (η)。通過執(zhí)行這種轉(zhuǎn)向角推斷處理步驟，當(dāng)輸入如圖6所示的轉(zhuǎn)向角檢測值MA以及轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩檢測值MT時，將會獲得如該圖所示的轉(zhuǎn)向角推斷值MAest。在本處理步驟中，不管轉(zhuǎn)向角檢測值MA的大小如何，均使用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT來 求出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest。此時，當(dāng)轉(zhuǎn)向角檢測值MA發(fā)生變化時，因為將其轉(zhuǎn)向角檢測值MA 作為初始值，并以轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT為基礎(chǔ)而求出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest，所以與上述相同， 即使實際的方向盤的轉(zhuǎn)向角很微小，也能夠推斷出此時的轉(zhuǎn)向角。
權(quán)利要求
一種駕駛員狀態(tài)推斷裝置，其根據(jù)方向盤的操作狀態(tài)來推斷駕駛員的駕駛狀態(tài)，其具備轉(zhuǎn)向角檢測部，用于檢測所述方向盤的轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部，用于檢測施加于所述方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)向角推斷部，當(dāng)由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角小于規(guī)定值時，根據(jù)由所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，來推斷所述方向盤的轉(zhuǎn)向角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駕駛員狀態(tài)推斷裝置，所述轉(zhuǎn)向角推斷部通過在由所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩上乘以系數(shù)，來推 斷所述方向盤的轉(zhuǎn)向角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的駕駛員狀態(tài)推斷裝置，當(dāng)由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角的數(shù)值發(fā)生變化時，所述轉(zhuǎn)向角推斷部將該轉(zhuǎn) 向角的數(shù)值作為初始值，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來推斷所述方向盤的轉(zhuǎn)向角。
全文摘要
駕駛員狀態(tài)推斷裝置(1)具備用于檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器(2)；用于檢測施加于方向盤的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器(3)；具有轉(zhuǎn)向角推斷部(5)和駕駛員狀態(tài)推斷部(6)的ECU(4)。轉(zhuǎn)向角推斷部(5)在輸入由轉(zhuǎn)向角傳感器(2)檢測出的轉(zhuǎn)向角(轉(zhuǎn)向角檢測值)MA和由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器(3)檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值)MT之后，對轉(zhuǎn)向角檢測值MA是否為0進行判斷，當(dāng)轉(zhuǎn)向角檢測值MA為0時，通過將相對于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向角的變化率(比例系數(shù))α乘以轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩檢測值MT，來求出轉(zhuǎn)向角推斷值MAest，而當(dāng)轉(zhuǎn)向角檢測值MA不是0時，將轉(zhuǎn)向角檢測值MA作為轉(zhuǎn)向角推斷值MAest。
文檔編號B60W40/08GK101801754SQ200980100461
公開日2010年8月11日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者酒井英樹 申請人:豐田自動車株式會社