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OPERATOR STATE ESTIMATION DEVICE

Patent code P170014392
File No. P16-037
Posted date Jul 12, 2017
Application number P2016-200328
Publication number P2018-063489A
Date of filing Oct 11, 2016
Date of publication of application Apr 19, 2018
Inventor
  • (In Japanese)得竹 浩
  • (In Japanese)寺西 翔一朗
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人金沢大学
Title OPERATOR STATE ESTIMATION DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operator state estimation device capable of estimating the state of an operator regardless of whether it is during a manual operation or an automatic travel, and determining which monitoring target object around an operating object the operator pays attention to and how close the attention is.
SOLUTION: An operator state estimation device includes monitoring target object positioning means 10, gazing point positioning means 20, operator model identification means 30 and operator state estimation means 40. The monitoring target object positioning means 10 positions a monitoring target object monitored by an operator. The gazing point positioning means 20 positions a gazing point of the operator monitoring the monitoring target object. The operator model identification means 30 identifies an operator model showing an input/output relation of the operator by defining displacement of the monitoring target object as input and displacement of the operator's gazing point as output. The operator state estimation means 40 estimates the operator state with a change in the operator model's feature amount or a comparison with a threshold value.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

漫然運転などのヒューマンエラーが交通事故の主な原因となっている。このような事故を低減することなどを目指した自動走行システムの研究開発が活発に行われている。内閣府は2020年代前半を目途に準自動走行システムの市場化を掲げている。準自動走行システムでは、システムが要請したときに操縦を全自動走行システムからドライバ(操縦者)に切り替える。その切り替えの際は、ドライバが十分な操縦を行える状態であることを確認 したのちに切り替えることが望ましい。また、ドライバが運転している場合(手動運転時)でもドライバの状態を確認する技術は漫然運転や脇見運転の防止の点で有用である。

発明者らはビークル(操縦対象体)を操縦するオペレータモデル(ドライバモデル)を陽に用いたビークルダイナミクスの解析手法や制御系設計手法を構築してきた(非特許文献1~5)。またビークルを操縦するオペレータ(操縦者)状態推定のためのオペレータモデルのリアルタイム同定手法と同定モデルからオペレータ状態を推定する手法を開発してきた(非特許文献6~8)。オペレータモデルを用いることで、オペレータの振る舞いを直接考慮した解析、設計が可能となった。

また、特許文献1には、車両を運転するドライバの顔が映る画像に基づいて、ドライバの両眼の視線によって規定される輻輳角を順次算出し、算出した輻輳角の標準偏差に基づいて、車両を運転するドライバの覚醒度が低下した状態であるか否かを判定する覚醒度判定装置が開示されている。
特許文献2には、運転者の覚醒時の心電図波形における隣接するR波の間隔であるRRIデータを取得し、取得されたRRIデータに基づいて心拍変動を解析し、標準化された覚醒時HRV指標データに基づいて多変量統計的プロセス管理を用いて運転者毎の眠気検出モデルを構築する眠気検出方法及び装置が開示されている。
特許文献3には、入力される生体情報又は車両情報を示す複数の特徴量をそれぞれ2値的に識別する弱識別手段と、弱識別手段による複数の特徴量の識別結果に基づいて運転者の注意力低下を推定する状態推定手段と、複数の特徴量と運転者の注意力低下との関係をAdaBoostを用いて学習する学習手段とを備える運転者状態推定装置が開示されている。
特許文献4には、顔の特定部位の一時的な変化が所定時間以上継続しているとき、一時的な変化の所定周期内での回数が所定回数以上であるときに、運転者が漫然状態であると判定する運転者状態検出方法及び装置が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、自動車などの操縦対象体を操作する操縦者の注意力低下などの状態を推定する操縦者状態推定装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
操縦対象体を操作する操縦者の注意力低下などの状態を推定する操縦者状態推定装置であって、
被監視物位置測定手段と、
注視点測定手段と、
操縦者モデル同定手段と、
操縦者状態推定手段とを備え、
前記被監視物位置測定手段は、前記操縦者が監視する被監視物の位置を測定し、
前記注視点測定手段は、前記被監視物を監視する前記操縦者の注視点を測定し、
前記操縦者モデル同定手段は、前記操縦者の入出力関係を、前記被監視物の変位を入力とし、前記操縦者の前記注視点の変位を出力として示す操縦者モデルを同定し、
前記操縦者状態推定手段は、前記操縦者モデルの特徴量を、前記操縦者の以前の操縦者モデルの特徴量、又は規範的な操縦者モデルの特徴量と比較することにより、現在の前記操縦者の状態を推定することを特徴とする操縦者状態推定装置。

【請求項2】
 
前記特徴量は、ゲイン、時定数又は残差であることを特徴とする請求項1に記載の操縦者状態推定装置。

【請求項3】
 
前記操縦者モデル同定手段は、前記操縦者の前記注視点が前記被監視物から所定範囲内にある場合の前記被監視物の変位及び前記操縦者の前記注視点の変位を前記操縦者モデルの同定に用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の操縦者状態推定装置。

【請求項4】
 
前記操縦対象体は、道路を走行する車両であり、
前記被監視物は、前記車両の外に存在する静止物又は移動物であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の操縦者状態推定装置。

【請求項5】
 
前記車両は、前記操縦者が運転を行う手動運転モードと、加速、操舵及び制動のうち少なくとも一つの操作が自動で行われる自動走行モードとを有する準自動走行システム車であり、
前記操縦者状態推定手段は、前記手動運転モードと前記自動走行モードとを切り替える前に前記操縦者の状態を推定することを特徴とする請求項4に記載の操縦者状態推定装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016200328thum.jpg
State of application right Published
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