专利名称：驾驶员状态推断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驾驶员状态推断装置，其根据方向盘的操作状态来推断驾驶员的 驾驶状态。
背景技术：
作为现有的驾驶员状态推断装置，已知有一种如专利文献1所述的驾驶员状态推 断装置，其计算出假设平稳地进行方向盘操作时的转向角推断值、以及由转向角传感器检 测出的转向角之间的转向角误差，并根据其转向角误差的分布来监视驾驶操作的状态。在先技术文献专利文献1 日本特开2002-36905号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，在上述的现有技术中存在着以下的问题。即，转向角传感器的检测值，在演 算控制装置中经过模拟-数字转换后进行处理。但是，一般由于转向角传感器的检测值的 LSB(Least Significant Bit 最低有效位)比较粗大，因而根据行驶状态，转向角传感器的 检测值有时会低于模拟-数字转换器的分辨能力。在这种情况下，对驾驶员驾驶状态的推 断精度将会下降。本发明的目的在于，提供一种驾驶员状态推断装置，其能够提高对驾驶员驾驶状 态的推断精度。用于解决课题的方法本发明为一种驾驶员状态推断装置，其根据方向盘的操作状态来推断驾驶员的驾 驶状态，其具备转向角检测部，用于检测方向盘的转向角；转向转矩检测部，用于检测施 加于方向盘的转向转矩；转向角推断部，当由转向角检测部检测出的转向角小于规定值时， 根据由转向转矩检测部检测出的转向转矩，来推断方向盘的转向角。在本发明中，当由转向角检测部检测出的转向角小于规定值时，根据由转向转矩 检测部检测出的转向转矩，来推断方向盘的转向角，因此，即使在例如直线行驶中实际的方 向盘的转向角很微小，也能从转向转矩来推断其转向角。由此，能够提高对驾驶员驾驶状态 的推断精度。优选为，转向角推断部通过将由转向转矩检测部检测出的转向转矩乘以系数，来 推断方向盘的转向角。方向盘的转向角与转向转矩大致成比例。因此，通过将转向转矩乘 以系数，能够容易且可靠地推断出转向角。而且，优选为，当由转向角检测部检测出的转向角的数值发生变化时，转向角推断 部将该转向角的数值作为初始值并根据转向转矩，来推断方向盘的转向角。此时，即使由转 向角检测部检测出的转向角大于规定值，也能够从转向转矩中，推断出与转向转矩大致成 比例关系的转向角。
发明效果根据本发明，能够提高对驾驶员驾驶状态的推断精度。由此，能够对行驶中驾驶员 的清醒程度等进行正确的判断。
图1为，表示本发明中的驾驶员状态推断装置的一个实施方式的概略结构图。图2为，表示由图1所示的转向角推断部执行的转向角推断处理步骤细节的流程 图。图3为，共同表示由图2所示的转向角推断处理步骤所得的转向角推断值、转向角检测值以及转向转矩检测值之一例的时间图。图4为，表示转向角和转向转矩之间关系的图。图5为，表示由图1所示的转向角推断部执行的其他转向角推断处理步骤细节的 流程图。图6为，共同表示由图5所示的转向角推断处理步骤所得的转向角推断值、转向角 检测值以及转向转矩检测值的其他示例的时间图。符号说明1驾驶员状态推断装置2转向角传感器3转向转矩传感器4 ECU5转向角推断部6驾驶员状态推断部
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明中的驾驶员状态推断装置的优选实施方式，进行详细说明。图1为，表示本发明中的驾驶员状态推断装置的一个实施方式的概略结构图。在 该图中，本实施方式的驾驶员状态推断装置1具有转向角传感器2(转向角检测部)，其用 于检测未图示的方向盘的转向角；转向转矩传感器3(转向转矩检测部)，其用于检测施加 于方向盘的转向转矩；ECU^lectronicControl Unit 电子控制模块)4，其连接在这些转 向角传感器2以及转向转矩传感器3。E⑶4由CPU、ROM和RAM等存储器、模拟-数字转换器等的输入输出电路等构成。 ECU4具有转向角推断部5 (转向角推断部)和驾驶员状态推断部6。转向角推断部5，根据由转向角传感器2检测出的转向角以及由转向转矩传感器3 检测出的转向转矩中的至少一个，来推断方向盘的转向角。驾驶员状态推断部6根据转向角推断部5的推断结果，来推断驾驶员的驾驶状态 (瞌睡等)。例如，驾驶员状态推断部6将由转向角推断部5推断出的转向角的标准偏差与 临界值相比较，当转向角的标准偏差超过临界值时，则推断为驾驶员已有睡意。图2为，表示由转向角推断部5执行的转向角推断处理步骤细节的流程图。
在该图中，首先输入由转向角传感器2检测出的转向角(转向角检测值)MA、以及由转向转矩传感器3检测出的转向转矩(转向转矩检测值)MT(步骤S11)。此时，转向角检 测值MA以及转向转矩检测值MT，通过模拟-数字转换器进行模拟_数字转换后，被输入到 CPU 中。在这里，图3表示，经过模拟-数字转换之后的转向角检测值MA以及转向转矩检 测值MT的一个示例。图3为，车辆在高速公路上进行直线行驶时的示例，表示方向盘时而 稍微转动的状态。车辆在完全直线行驶的状态下，转向角检测值MA为0。在实施了步骤Sll后，对转向角检测值MA是否为0进行判断(步骤S12)。当判断 出转向角检测值MA为0时，根据转向转矩检测值MT来求出转向角推断值MAest (步骤S13)， 并返回到上述步骤S11。具体为，如图4所示，方向盘的转向角与转向转矩大致成比例。因此，预先对相对 于转向转矩的转向角的变化率(比例系数)α进行定义。而且，根据以下的(A)公式，计算 出转向角推断值MAest。<formula>formula see original document page 5</formula>
一方面，当在步骤S12中判断出转向角检测值MA不是0时，将转向角检测值MA设 定为转向角推断值MAest (步骤S14)，并返回到上述步骤Sl 1。通过执行这种转向角推断处理步骤，从而当输入如图3所示的转向角检测值MA及 转向转矩检测值MT时，将会获得如该图所示的转向角推断值MAest。可是，通常驾驶员在直线行驶时转动方向盘很少超过2度的，但是，由转向角传感 器2检测出的转向角的LSB(Least Significant Bit 最低有效位)为1. 5度，即较为粗大。 其中，LSB为，与模拟-数字转换的量子化单位同义使用的概念。因此，在直线行驶的状况 中，由于转向角传感器2检测出的转向角很容易低于模拟-数字转换器的分辨能力，因而根 据转向角传感器2，很难正确地计测出转向角。另一方面，如图3所示，与由转向角传感器2 检测出的转向角的LSB相比，由转向转矩传感器3检测出的转向转矩的LSB则非常细小。于是，在本实施方式中，当转向角检测值MA为0时，在转向转矩检测值MT上乘以 比例系数α而求出了转向角推断值MAest，所以，即使实际的方向盘的转向角小于由转向角 传感器2检测出的转向角的LSB，也能够推断出此时的转向角。因此，不管行驶状态如何，能 够高精度地推断出在行驶中驾驶员有睡意等的驾驶状态。而且，在本实施方式中，当转向角检测值MA为0时，虽然在转向转矩检测值MT 上乘以比例系数α而求出转向角推断值MAest，但也可以是，例如在转向角检测值MA小于 LSB (低于模拟-数字转换器的分辨能力)时，进行这种计算。图5为，表示由转向角推断部5执行的其他的转向角推断处理步骤细节的流程图。在该图中，首先，将转向角检测值MAtl以及转向转矩检测值MTj^被初始设定为 0(零)(步骤S21)。而且，转向角检测值MAtl为，在转向角检测值MA发生变化的时间点上 的该数值，转向转矩检测值MTtl为，在转向角检测值MA发生变化的时间点上的转向转矩检 测值ΜΤ。其次，与图2所示的步骤Sll相同，输入转向角检测值MA及转向转矩检测值MT(步 马聚S22)ο在此，图6表示进行模拟-数字转换之后的转向角检测值MA以及转向转矩检测值MT的其他示例。图6也与图3相同，均为车辆在高速公路上直线行驶时的示例，并表示方向 盘时而稍微转动的状态。 在实施了步骤S22后，对此次输入的转向角检测值MA(η)是否与上次输入的转向 角检测值MA(n-l)为相同的数值进行判断(步骤S23)。当判断出此次输入的转向角检测值 MA(η)与上次输入的转向角检测值MA(η-1)为相同的数值时，使用当前的转向角检测值MAtl 及转向转矩检测值MTtl和此次输入的转向转矩检测值MT(η)，并根据以下的⑶公式求出转 向角推断值MAest (步骤S24)，并返回到上述步骤S22。MAest = MA0+ α X [MT (η) -MT0]... (B)具体为，通过将此次输入的转向转矩检测值ΜΤ(η)和当前的转向转矩检测值MTq 之间的相差乘以比例系数α后，再加上当前的转向角检测值ΜΑο，从而算出转向角推断值
MAest。一方面，当在步骤S23中判断出此次输入的转向角检测值MA(η)与上次输入的转 向角检测值MA(η-1)不是相同的数值时，将此次输入的转向角检测值MA(η)作为新的转向 角检测值ΜΑ。，并将此次输入的转向角检测值MT (η)作为新的转向角检测值MTtl (步骤S25)。 而且，使用新的转向角检测值默^及转向角检测值MTtl，根据上述(B)公式求出转向角推断值 MAest(步骤S24)。从上述⑶公式中，此时的转向角推断值MAest，就成为此次输入的转向角 检测值MA (η)。通过执行这种转向角推断处理步骤，当输入如图6所示的转向角检测值MA以及转 向转矩检测值MT时，将会获得如该图所示的转向角推断值MAest。在本处理步骤中，不管转向角检测值MA的大小如何，均使用转向转矩检测值MT来 求出转向角推断值MAest。此时，当转向角检测值MA发生变化时，因为将其转向角检测值MA 作为初始值，并以转向转矩检测值MT为基础而求出转向角推断值MAest，所以与上述相同， 即使实际的方向盘的转向角很微小，也能够推断出此时的转向角。
权利要求
一种驾驶员状态推断装置，其根据方向盘的操作状态来推断驾驶员的驾驶状态，其具备转向角检测部，用于检测所述方向盘的转向角；转向转矩检测部，用于检测施加于所述方向盘的转向转矩；转向角推断部，当由所述转向角检测部检测出的转向角小于规定值时，根据由所述转向转矩检测部检测出的转向转矩，来推断所述方向盘的转向角。
2.根据权利要求1所述的驾驶员状态推断装置，所述转向角推断部通过在由所述转向转矩检测部检测出的转向转矩上乘以系数，来推 断所述方向盘的转向角。
3.根据权利要求1或2所述的驾驶员状态推断装置，当由所述转向角检测部检测出的转向角的数值发生变化时，所述转向角推断部将该转 向角的数值作为初始值，并根据所述转向转矩来推断所述方向盘的转向角。
全文摘要
驾驶员状态推断装置(1)具备用于检测方向盘的转向角的转向角传感器(2)；用于检测施加于方向盘的转向转矩的转向转矩传感器(3)；具有转向角推断部(5)和驾驶员状态推断部(6)的ECU(4)。转向角推断部(5)在输入由转向角传感器(2)检测出的转向角(转向角检测值)MA和由转向转矩传感器(3)检测出的转向转矩(转向转矩检测值)MT之后，对转向角检测值MA是否为0进行判断，当转向角检测值MA为0时，通过将相对于转向转矩的转向角的变化率(比例系数)α乘以转向转矩检测值MT，来求出转向角推断值MAest，而当转向角检测值MA不是0时，将转向角检测值MA作为转向角推断值MAest。
文档编号B60W40/08GK101801754SQ200980100461
公开日2010年8月11日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月28日
发明者酒井英树 申请人:丰田自动车株式会社