JP2007065998A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が周囲の車両から報知される情報を認識する必要なく車両を安全に運転できるようにする。
【解決手段】 前方カメラや後方カメラにより自車両の周辺の周辺車両を連続的に撮影し（Ｓ１）、この連続的な撮影画像から周辺車両に貼付された紅葉マークの挙動を観察し（Ｓ６）、この紅葉マークの挙動が撮像範囲内の所定領域から所定回数以上逸脱したことを条件として周辺車両Ｃ２もしくはＣ３が要注意車両であると判定しスピーカ１３から自車両Ｃの車室内に音声案内する（Ｓ９、Ｓ１１）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、交通事故を抑制できる運転支援装置に関する。

運転者が乗用車の運転に際し、初心者マークを取り付けたり外したりする手間を省略するための装置として車載用運転者情報表示装置が検討されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている構成によれば、ＩＣカードに電子式免許証として運転者の免許取得年月日等が記憶され、カードリーダにより運転者情報の免許取得年月日を読出し、運転者情報の免許取得日から１年以内であれば初心者マークを前側ディスプレーおよび後側ディスプレイに表示させるようにしている。また、特許文献２に開示されている構成によれば、運転情報に基づいて運転者の運転技量レベルを判定し、この判定結果に基づいて所定の視認情報を外部に向けて表示するようにしている。

これらのシステムによれば、運転者の技量が外部に向けて報知されるようになっているため、この周囲で車両運転中の運転者は、周囲に存在する車両の運転者の技量を知りつつ交通状況に配慮して運転できるようになる。これにより交通事故を抑制できる。
特開２００１−２９４１００号公報 特開２００３−８１０４０号公報

ところで近年、運転者の高齢化が進んでいる。前記した事情をも鑑みると、例えば初心者や高齢者と若年者との間の運転感覚の相違から生じる交通事故が発生することが予想されている。例えば、車両が縦列して同一車線を走行しているときに、先頭を走行中の運転未熟者（特に高齢者、初心者等）や危険運転者が急ブレーキをかけ後続車が追突する事故を生じることがある。これは、運転未熟者や危険運転者が状況に応じた運転することができない、もしくは、状況に応じた運転を故意にしないためである。
特許文献１または２に開示されている構成は、他車に搭載されている装置に依存しているものであり、当該装置が他車に搭載されていなければ運転者は周辺車両の運転者の技量を把握することができないため運転者は交通状況に配慮することが難しい。したがって、運転者が周辺の要注意車両の危険挙動から運転車両を回避することが困難となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、運転者が周辺の要注意車両の危険挙動から車両を安全に回避できるようにした運転支援装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、撮像手段は、自車両の周辺画像を連続的に撮像し、抽出手段はこの撮像手段により撮像された画像中に含まれる周辺車両の要注意特徴部を抽出し、判定手段は撮像手段により撮像された連続的な画像に基づいて周辺車両が抽出手段により抽出された要注意特徴部に対応した特徴的な危険挙動をしているか否かを判定し、特徴的な危険挙動をしていると判定されたことを条件として周辺車両が要注意車両であると判定し、判定手段により周辺車両が要注意車両であると判定されたことを条件として報知手段により自車両内に報知される。このため、運転者が周辺の要注意車両の危険挙動から車両を安全に回避することができる。

請求項２記載の発明によれば、走行経路計算手段は、判定手段により周辺車両が要注意車両であると判定されると当該周辺車両の走行経路を避けるように自車両の走行経路を計算し、走行経路計算手段により計算された自車両の走行経路を報知手段により報知するため、例えば運転者は走行経路を変更することができ、安全性をより向上することができる。

請求項３記載の発明によれば、車線数情報検出手段は、自車両が走行する道路の車線の数を表す車線数情報を検出し、車線数情報検出手段により検出された車線数情報に基づいて自車両の走行車線を報知手段により報知するため、例えば走行経路が複数車線の道路上であるときには、運転者に対して例えば車線変更を促したり走行車線を維持するように促すことができる。

以下、本発明の運転支援装置を車両用のナビゲーション装置に適用した一実施形態について、図１ないし図４を参照しながら説明する。図１は、ナビゲーション装置の電気的構成を概略的なブロック図により示している。

運転支援装置としてのナビゲーション装置１は、制御回路２と、この制御回路２に対して接続された位置検出器３、地図データ入力器４、操作スイッチ群５、外部メモリ６、表示器７、音声認識装置８、音声回路部９を備えて構成されている。このナビゲーション装置１の制御回路２は、図示しない車両インタフェース部等を通じて撮像手段としてのカメラ１０、走行制御システム１１およびブレーキ制御システム１２に接続されている。

制御回路２は、ナビゲーション装置１の全体動作を制御する機能を備えており、通常のマイクロコンピュータ等により構成されている。この制御回路２が、抽出手段、判定手段、走行経路計算手段、車線数情報検出手段として機能する。
位置検出器３は、傾斜センサ、ジャイロスコープ、距離センサおよびＧＰＳ(Global Positioning System)受信機（何れも図示せず）、必要に応じてその他の位置検出装置等から構成されている。位置検出器３は、上記センサにより互いに補完しながら車両の現在位置を検出するように構成されており、高精度の位置検出機能を有している。

地図データ入力器４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶データを読取可能な読取装置により構成されており、地図データやマップマッチング用データや音声認識用辞書データ等の各種データを入力するための装置である。
操作スイッチ群５は、表示器７の表示画面の上面に設けられたタッチスイッチ（タッチパネル）や、表示器７の周辺部に設けられたメカニカルなプッシュスイッチ（図示せず）等により構成されている。尚、必要に応じて、リモコン（図示せず）が設けられていても良い。
外部メモリ６は、メモリカード等の読取装置により構成されており、地図データや音楽データや映像データ等を入力するための装置である。表示器７は、各種画面表示するための例えばカラー液晶ディスプレイにより構成されている。また、音声認識装置８は、音声回路部１１を通じて入力された音声を認識するための装置である。

制御回路２は、運転手などのユーザにより操作スイッチ群５が操作されることにより目的地や経由地等が設定されると、現在位置（出発地）から必要に応じて経由地を通じて目的地までの最適経路を自動的に計算して設定するナビゲーション機能を備えている。
音声回路部９は、制御回路２からの制御信号を受け付けると報知手段としてのスピーカ１３から音声を出力したり、マイク部１４から音声を入力して制御回路２に音声信号を出力するように構成されている。

カメラ１０は、自車両Ｃの前部に設置され自車両Ｃの前方画像を撮像するための前方カメラ１０ａ、自車両Ｃの後部に設置され自車両Ｃの後方画像を撮像するための後方カメラ１０ｂ、自車両Ｃの側部に設置され自車両Ｃの側方画像を撮像するための側方カメラ１０ｃにより構成されている。走行制御システム１１は、制御回路２からの制御信号を受け付けると、この自車両Ｃの操舵、車速等を制御する。ブレーキ制御システム１２は、制御回路２からの制御信号を受け付けると、プレーキ（図示せず）の強弱を制御する。

上記構成の作用について、図２ないし図４をも参照しながら説明する。
図２は、ナビゲーション装置の処理動作を概略的なフローチャートにより示している。 また図３は、中央分離帯Ｋを挟んで片側２車線の道路のうち第１車線Ｈ１（走行車線）に対して車両が縦列走行している走行形態の一例を示している。図３に示す走行状態においては、車両Ｃの運転者は、自車両Ｃの周辺の交通状況（例えば、前方車両Ｃ２や後方車両Ｃ３の挙動）に配慮する必要がある。
本実施形態においては、ナビゲーション装置１が、周辺車両Ｃ２もしくはＣ３の挙動を自動的に検出し、周辺車両Ｃ２もしくはＣ３の挙動が危険であることが判定されると車両Ｃ内の運転者に対して危険であることを報知することで運転を支援する実施形態を示す。

まず、制御回路２はカメラ１０に対し制御信号を送信し、カメラ１０（例えば前方カメラ１０ａおよび後方カメラ１０ｂ）が前方画像および／または後方画像を撮影（撮像）する（ステップＳ１）。
制御回路２は、撮影された前方画像および／または後方画像から画像認識処理を行うと共に、制御回路２に内蔵された解析器により解析処理を行う（ステップＳ２）。具体的には次に示す処理を行う。制御回路２は、撮影された画像内において、前方車両Ｃ２の後部もしくは後方車両Ｃ３の前部に貼付された紅葉マークＭ２（図４（ｂ）参照）を特徴部（要注意特徴部に相当）として抽出する。

尚、本実施形態においては、高齢者が自動車に貼付する高齢運転者標識（通称紅葉マークＭ２）を抽出する実施形態を示すが、これに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）に示すように、運転初心者が自動車に貼付する初心者マークＭ１（若葉マーク、ふたばマーク）を抽出するようにしても良い。

紅葉マークＭ２は、大部分が黄色部と橙色部とにより構成されると共にその外形が下部に膨らみを備えた水滴模様により構成されている。したがって、制御回路２は前述した抽出処理において、撮影画像から黄色部や橙色部を検出できるか否かを判定すると共に、外形が水滴形状に同一もしくは類似しているか否かを判定し、これらの条件を満たしたときに紅葉マークＭ２であることを特定して抽出する。より具体的に詳述すると、制御回路２がこの紅葉マークＭ２を抽出するときには、撮影された画像を構成する画素データを使用し、紅葉マークＭ２の存在領域におけるその周辺領域との色彩の相異を検出するとよい。このエッジ検出処理により紅葉マークＭ２を容易に抽出することができる。

このとき、制御回路２が仮に撮影画像から紅葉マークＭ２を抽出できないときには（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。制御回路２が紅葉マークＭ２を抽出したときには、再度、カメラ１０に対し制御信号を送信し、カメラ１０（例えば前方カメラ１０ａおよび後方カメラ１０ｂ）が前方画像および／または後方画像を撮影（撮像）する（ステップＳ４）と共に、撮影された前方画像および／または後方画像の画像認識処理を行い、制御回路２に内蔵された解析器により解析処理を行う（ステップＳ５）。このようにして、制御回路２は、連続的に画像を撮影すると共に紅葉マークＭ２が撮影画像に含まれているか否かを判定する。

制御回路２は、連続的に画像が撮影されると共に解析が繰り返されたときに画像中の基準位置に対して紅葉マークＭ２の左右位置（位置ずれ）が予め設定された所定時間内に予め設定された所定範囲から逸脱していないときには、ステップＳ１から処理を繰り返すが、逆に、予め設定された所定範囲から所定回数以上逸脱したときには（ステップＳ６：ＹＥＳ）、このときの対象撮影画像が前方カメラ１０ａから得られた画像であれば前方車両Ｃ２が要注意車両であると判定し、対象撮影画像が後方カメラ１０ｂから得られた画像であれば後方車両Ｃ３が要注意車両であると判定する。この後、ステップＳ７以降の処理を行う。

ステップＳ６の判定処理を設けている理由は以下のためである。すなわち、図３において、周辺車両Ｃ２もしくはＣ３が例えば第１車線Ｈ１内で左右に蛇行しているときには、自車両Ｃのカメラ１０が自車両Ｃの周辺画像を連続的に撮影すると自車両Ｃと前方車両Ｃ２もしくは後方車両Ｃ３との相対的な位置関係にぶれが生じ、連続的に撮影された画像内における紅葉マークＭ２の認識位置もぶれを生じるためである。

制御回路２は、地図データ入力器４から取得される地図情報、道路情報および経路情報を参照し、自車両Ｃが走行している道路情報を確認する（ステップＳ７）。具体的には制御回路２は位置検出器３により検出される現在位置と地図データ入力器４から取得される地図情報、道路情報および経路情報とを照合し、自車両Ｃの走行している車線をも特定する。すなわち、制御回路２は、自車両Ｃが第１車線Ｈ１もしくは第２車線Ｈ２のいずれの車線を走行しているかを特定する。

また制御回路２は、道路情報から他車線が存在するか否かを判定する（ステップＳ８）。すなわち、現在自車両Ｃの走行中の道路の車線数の情報を検出し、片側２車線以上の道路であるか否かを判定する。制御回路２は、自車両Ｃの走行している第１車線Ｈ１の他に車線（第２車線Ｈ２）が存在すると判定すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、車線変更指示の音声案内を音声回路部９を通じてスピーカ１３から自車両Ｃ内に報知したり、車線変更指示の案内を表示器７に表示する（ステップＳ９）。具体的には、「前方（もしくは後方）に高齢者の運転する自動車が走行しています。車線を変更して下さい。」という音声案内をすると共に、この内容を表示器７に対して紅葉マークＭ２と共に表示する。
運転者は、車線変更指示の案内を認識すると、自車両Ｃの走行車線を第２車線Ｈ２に変更する。これにより、運転者は前方車両Ｃ２もしくは後方車両Ｃ３が要注意車両であることを認識し、必要に応じて自車両Ｃの車線変更を行う。

他方、制御回路２は、ステップＳ８において自車両Ｃの現在走行中の道路に他車線が存在していないと判定すると（ステップＳ８：ＮＯ）、ナビゲーション機能により経路変更（リルート）を行い（ステップＳ１０）、周辺車両が要注意車両（危険車両）である旨を示す要注意情報と共に経路変更情報の音声案内を音声回路部９およびスピーカ１３から報知すると共に、要注意情報および経路変更情報を表示器７に表示する（ステップＳ１１）。具体的には、「前方（もしくは後方）に高齢者の運転する自動車が走行しています。別ルートに経路変更します。」という音声案内をすると共に、この内容を表示器７に対して紅葉マークＭ２と共に表示する。

運転者は、この要注意情報と経路変更案内を認識することにより、前方車両Ｃ２もしくは後方車両Ｃ３が要注意（危険）であることを認識し、必要に応じて自車両Ｃの走行経路を変更する。このようにして、警告を運転者に対して報知することで安全運転を促すことができ、事故防止を図ることができる。

また、ステップＳ９もしくはＳ１０において、車線変更もしくは経路変更の音声案内や表示を行うときに、制御回路２は走行制御システム１１およびプレーキ制御システム１２に対して制御指令を与えることにより当該システム１１および１２がプレーキ制御して車速を減速制御するようにしても良い。

このような実施形態によれば、前方カメラ１０ａや後方カメラ１０ｂにより自車両Ｃの周辺画像を撮影することで周辺車両Ｃ２およびＣ３を連続的に撮影し、この連続的な撮影画像から前方車両Ｃ２の後部もしくは後方車両Ｃ３の前部に貼付された紅葉マークＭ２の挙動を認識し、この紅葉マークＭ２の挙動が撮像範囲内の所定領域から所定回数以上逸脱したことを条件として周辺車両Ｃ２もしくはＣ３が危険な挙動をしていると判定し当該車両Ｃ２もしくはＣ３が要注意車両であると判定し、要注意車両であると判定するとスピーカ１３から自車両Ｃの車室内に音声案内するため、運転者は周辺車両Ｃ２もしくはＣ３が要注意車両であると意識して運転できる。しかも、運転者が周辺車両Ｃ２もしくはＣ３の危険挙動から車両を安全に回避できるようになる。さらに、運転者が前方車両Ｃ２や後方車両Ｃ３から報知される情報を自発的に認識する必要なく車両を安全に運転できるようになる。
特に、運転者は後方車両Ｃ３の特徴については認識しにくいため、後方カメラ１０ｂにより撮像された画像に基づいて後方車両Ｃ３の挙動を認識することにより、前方車両Ｃ２の挙動を認識するのに比較してより効果を高めることができる。

また、制御回路２が、周辺車両Ｃ２もしくはＣ３が危険車両（要注意車両）であると判定すると当該周辺車両Ｃ２もしくはＣ３の走行経路を避けるように自車両Ｃの走行経路を計算し、この計算された自車両Ｃの走行経路をスピーカ１１から案内したり、表示器７に表示するようにしているため、運転者は走行経路を変更することで安全性を向上することができる。
また、制御回路２が、自車両Ｃが走行する道路の車線の数を表す車線数情報を検出し、この車線数情報に基づいて走行車線Ｈ１もしくはＨ２を報知するようにしているため、走行経路が複数車線の道路上であるときに運転者に車線変更を促すことができる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
前方カメラ１０ａおよび後方カメラ１０ｂを使用し、前方車両Ｃ２もしくは後方車両Ｃ３の挙動を検出する実施形態を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、側方カメラ１０ｃを使用して側方の危険（例えば、第２車線Ｈ２を走行する車両の挙動）を検出するようにしても良い。このとき、車線変更案内を報知する実施形態を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、側方カメラ１０ｃの撮影情報により側方に危険な車両が存在することが判断されたときには走行車線を維持するように報知してもよい。

運転初心者の初心者マークＭ１（若葉マーク、ふたばマーク）や高齢運転者標識（通称紅葉マークＭ２）だけでなく、危険運転をすることが推測される周辺車両に関する要注意特徴部（例えば、スモークフィルムがリアガラスに対して貼付されている、変形車両（例えば車高がある基準の高さよりも低い）など）を抽出し、この情報に基づいて走行案内情報を報知するようにしても良い。

さらに、前方カメラ１０ａにより自車両Ｃの前方画像を撮像し、「仮免許練習中」、「赤ちゃんが乗っています」、「安全運転走行中、お先にどうぞ」などの文字を要注意特徴部として既知の文字認識技術により認識しこの挙動を前述実施形態と同様の処理により判定することで事故の未然防止を図ることができる。

例えば、「仮免許練習中」というメッセージが付されている車両は、その運転の予測が不可能なため、このことが交通事故を招く虞がある。そこで例えば、前述実施形態と略同様に蛇行運転をしているか否かを判定し、この結果を元にして当該車両の挙動が要注意であるか否かを判定すると良い。
また例えば、「赤ちゃんが乗っています」「安全運転走行中、お先にどうぞ」というメッセージが付されている車両は、その速度が制限速度よりも遅いことが多いため、自車両Ｃとの車間距離が急激に短くなることがあり、このことが交通事故を招く虞がある。したがって、ナビゲーション装置１側では、所定時間毎に連続的に画像を撮像しこの画像内でこれらの文字の占有する占有領域を判定し、所定時間内での認識文字の大きさの変化が所定よりも大きいときに要注意と判定すると良い。

本発明の一実施形態を示す概略的な電気的構成を示すブロック図 処理動作を示すフローチャート 走行状況を概略的に示す説明図 （ａ）〜（ｂ）車両の要注意特徴部の一例を示す図

符号の説明

図面中、１はナビゲーション装置（運転支援装置）、２は制御回路（抽出手段、判定手段、走行経路計算手段、車線数情報検出手段）、７は表示器（報知手段）、１３はスピーカ（報知手段）を示す。

Claims (3)

1. 自車両の周辺画像を連続的に撮像する撮像手段により撮像された画像中に含まれる周辺車両の要注意特徴部を抽出する抽出手段と、
   前記撮像手段により撮像された連続的な画像に基づいて前記周辺車両が前記抽出手段により抽出された前記要注意特徴部に対応した特徴的な危険挙動をしているか否かを判定し、前記特徴的な危険挙動をしていると判定されたことを条件として前記周辺車両が要注意車両であると判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記周辺車両が要注意車両であると判定されたことを条件として報知手段により前記自車両内に報知することを特徴とする運転支援装置。
2. 前記判定手段により前記周辺車両が要注意車両であると判定されると当該周辺車両の走行経路を避けるように前記自車両の走行経路を計算する走行経路計算手段を備え、
   前記走行経路計算手段により計算された自車両の走行経路を前記報知手段により報知することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 自車両が走行する道路の車線の数を表す車線数情報を検出する車線数情報検出手段を備え、
   前記車線数情報検出手段により検出された車線数情報に基づいて前記自車両の走行車線を前記報知手段により報知することを特徴とする請求項１または２記載の運転支援装置。
   
   

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