JP2008003707A - 危険予測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転手に応じた危険予測を行うことができる危険予測装置を提供する。
【解決手段】車両の走行状態を表す走行状態情報を取得する走行状態情報取得部１０と、走行状態情報取得部１０によって取得された走行状態情報に基づいて、危険につながる危険走行状態を検知する危険走行状態検知部１１と、危険走行状態検知部１１によって危険走行状態が検知されたときに走行状態情報取得部１０によって取得されていた走行状態情報を蓄積する走行状態情報蓄積部１２と、走行状態情報蓄積部１２に蓄積された走行状態情報を用いて危険予測モデルを生成する危険予測モデル生成部１３と、危険予測モデルを用いて危険走行状態の発生を予測する危険予測部１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の乗員に及ぶ危険を予測する危険予測装置に関するものである。

従来の危険予測装置は、走行する車両から視認できる種々の対象物と車両とが衝突する直前から衝突発生に至るまでの車両から撮像した多種の実写画像を、学習画像データ群として神経回路網に入力して学習演算により神経回路網を学習させ、学習完了した神経回路網を衝突予測回路として実車に搭載し、実車の走行時に撮像手段によりリアルタイムで撮像収集された実画像データを、衝突予測回路に所定幅のデータセットで逐次入力し、実画像データが学習後の衝突発生の特徴に一致するか否かを、神経回路網の学習結果に基づいて衝突予測回路で判定し、衝突発生の画像特徴と一致すると認識された場合に、神経回路網から衝突発生フラグ信号を車両走行安全保持手段に出力し、車両走行安全保持手段が所定の安全保持動作をとることによって、衝突の発生の有無を予測判定し、その判定信号をもとに、乗員を保護するための種々の車両走行安全保持手段を的確に動作させ、衝突を予防し、または乗員身体の安全を図るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−６０３００号公報

しかしながら、従来の危険予測装置においては、実写画像の学習を完了した神経回路網によって危険予測を行うため、車両の運転手に応じた危険予測ができないといった問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、車両の運転手に応じた危険予測を行うことができる危険予測装置を提供することを目的とする。

本発明の危険予測装置は、車両の走行状態を表す走行状態情報を取得する走行状態情報取得部と、前記走行状態情報取得部によって取得された走行状態情報に基づいて、危険につながる危険走行状態を検知する危険走行状態検知部と、前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が検知されたときに前記走行状態情報取得部によって取得されていた走行状態情報を蓄積する走行状態情報蓄積部と、前記走行状態情報蓄積部に蓄積された走行状態情報を用いて危険予測モデルを生成する危険予測モデル生成部と、前記危険予測モデルを用いて前記危険走行状態の発生を予測する危険予測部とを備えた構成を有している。

この構成により、本発明の危険予測装置は、過去の走行状態に基づいて、将来に発生する危険につながる走行状態を予測するため、車両の運転手に応じた危険予測を行うことができる。

なお、前記走行状態情報取得部は、前記車両周辺の交通環境を表す情報を前記走行状態情報として取得するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、過去の車両周辺の交通環境に基づいて、将来に発生する危険につながる走行状態を予測することができる。

また、前記走行状態情報取得部は、前記車両になされた操作を表す情報を前記走行状態情報として取得するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、過去の車両になされた操作に基づいて、将来に発生する危険につながる走行状態を予測することができる。

また、前記走行状態情報取得部は、前記車両の運転手の状態を表す情報を前記走行状態情報として取得するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、過去の運転手の状態に基づいて、将来に発生する危険につながる走行状態を予測することができる。

前記危険予測モデル生成部は、前記危険予測モデルが既に生成されているときに、前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が新たに検知された場合には、前記危険予測モデルを更新するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、最新の走行状態を加味した危険予測を行うことができる。

また、前記走行状態情報蓄積部は、前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が検知された時点以前の一定期間に前記走行状態情報取得部によって取得した前記走行状態情報を前記危険走行状態が発生するまでの時間と共に蓄積し、前記危険予測部は、前記危険走行状態が発生するまでの時間を予測するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、危険につながる走行状態が発生するまでの時間を予測することができる。

また、前記危険走行状態検知部は、急発進、急加速、急減速、急停止、急ハンドル、目視による安全確認動作の欠如および脇見のうち少なくとも一つを前記危険走行状態として検知するようにしてもよい。

この構成により、本発明の危険予測装置は、将来に発生する危険につながる急発進、急加速、急減速、急停止、急ハンドル、目視による安全確認動作の欠如および脇見を予測することができる。

本発明は、車両の運転手に応じた危険予測を行うことができるといった効果を有する危険予測装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本発明の一実施の形態の危険予測装置を図１に示す。

危険予測装置１は、車両の走行状態を表す走行状態情報を取得する走行状態情報取得部１０と、走行状態情報取得部１０によって取得された走行状態情報に基づいて、危険につながる危険走行状態を検知する危険走行状態検知部１１と、走行状態情報を蓄積する走行状態情報蓄積部１２と、走行状態情報蓄積部１２に蓄積された走行状態情報を用いて危険予測モデルを生成する危険予測モデル生成部１３と、危険予測モデルを用いて危険走行状態の発生を予測する危険予測部１４と、危険予測部１４によって危険走行状態の発生が予測された場合に車両の乗員の安全を保持する安全保持部１５とを備えている。

なお、本実施の形態において、危険予測装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成されている。また、走行状態情報取得部１０、危険走行状態検知部１１、危険予測モデル生成部１３、危険予測部１４、安全保持部１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成され、走行状態情報蓄積部１２は、フラッシュメモリやハードディスク等の不揮発性の記憶媒体によって構成されている。

走行状態情報取得部１０には、車両外部を撮影するカメラ２０と、車両の現在位置を測るＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２１とが接続されている。走行状態情報取得部１０は、自車両周辺に存在する他車両や歩行者等の対象物との間の距離、対象物の存在方向、対象物との間の相対速度、対象物との間の相対的な加速度、信号機の灯火状況、一時停止線までの距離および現在位置等の車両周辺の交通環境を表す走行状態情報をカメラ２０およびＧＰＳ受信機２１から取得するようになっている。

また、走行状態情報取得部１０には、車両の操舵角を検知する操舵角センサ２２と、ブレーキの油圧を検知する油圧センサ２３と、スロットルの開度を検知するスロットルポジションセンサ２４と、車両の加速度を検知する加速度センサ２５とが接続されている。

走行状態情報取得部１０は、車両の操舵角、ブレーキの油圧、スロットルの開度、車両の速度および加速度等の車両になされた操作を表す走行状態情報を操舵角センサ２２、油圧センサ２３、スロットルポジションセンサ２４および加速度センサ２５から取得するようになっている。

また、走行状態情報取得部１０には、運転手を撮影するカメラ２６と、運転手の視線方向を検知するアイマークレコーダ２７と、運転手の脈拍を測定する脈拍センサ２８とが接続されている。

走行状態情報取得部１０は、運転手の視線方向、顔の向き、脈拍数から推定した覚醒度、瞬きから推定した疲労度等の運転手の状態を表す走行状態情報をカメラ２６、アイマークレコーダ２７および脈拍センサ２８から取得するようになっている。

また、走行状態情報取得部１０には、運転手の年齢、性別および運転経験等が記憶された記憶装置２９が接続されている。走行状態情報取得部１０は、運転手の年齢、性別および運転経験等の運転手の個人情報を表す走行状態情報を記憶装置２９から取得するようになっている。

走行状態情報取得部１０は、予め定められた時間間隔ＴＩ毎に各装置２０乃至２９から走行状態情報を取得するようになっている。ここで、ＴＩは、任意の数に設定することができるが、本実施の形態においては、２００ｍｓとする。

危険走行状態検知部１１は、走行状態情報取得部１０によって取得された走行状態情報に基づいて、危険につながる急発進、急加速、急減速、急停止、急ハンドル、目視による安全確認動作の欠如および脇見等の危険走行状態を検知するようになっている。

例えば、危険走行状態検知部１１は、０．５Ｇ以上の減速度を走行状態情報が表す場合には、急減速や急停止が発生したと判断し、０．５Ｇ以上の加速度を走行状態情報が表す場合には、急加速や急発進が発生したと判断するようになっている。

また、危険走行状態検知部１１は、０．４Ｇ以上の横方向の加速度を走行状態情報が表す場合には、急ハンドルが発生したと判断し、運転手が前方以外を３秒以上連続して注視したことを走行状態情報が表す場合には、脇見が発生したと判断し、一時停止線での停車時に左右の方向に運転手の視線が向いていないことを走行状態情報が表す場合には、目視による安全確認動作の欠如が発生したと判断するようになっている。

走行状態情報蓄積部１２は、危険走行状態検知部１１によって危険走行状態が検知されたときから予め定められた時間Ｔ前までの間に走行状態情報取得部１０によって取得されていた走行状態情報を蓄積するようになっている。ここで、Ｔは、任意の数に設定することができるが、本実施の形態においては、１０ｓとする。

図２に示すように、走行状態情報蓄積部１２は、危険走行状態検知部１１によって危険走行状態が検知された時点以前の一定期間に走行状態情報取得部１０によって取得した走行状態情報４１を危険走行状態が発生するまでの時間（以下、単に「危険走行状態猶予時間」という。）４０と共に蓄積するようになっている。なお、図２において、最下段の走行状態情報４２は、危険走行状態検知部１１によって検知された危険走行状態を表している。

ここで、危険走行状態が発生するまでの時間と共に蓄積するとは、危険予測モデル生成部１３で危険予測モデルを生成する際に危険走行状態猶予時間４０を算出できるような時間情報を蓄積することを含む。例えば、危険走行状態猶予時間４０を算出できるような時間情報として走行状態の時刻を蓄積してもよい。

図１において、危険予測モデル生成部１３は、数量化理論の数量化Ｉ類に準拠して、走行状態情報蓄積部１２に蓄積された走行状態情報を説明変数とし、危険走行状態猶予時間を目的変数とした危険予測モデルを生成するようになっている。

なお、危険予測モデル生成部１３は、数量化理論の数量化一類に準拠するのに代えて、他の統計解析手法に準拠して危険予測モデルを生成するようにしてもよい。

危険予測部１４は、危険予測モデル生成部１３によって生成された危険予測モデルに走行状態情報取得部１０によって取得された走行状態情報を説明変数として代入することによって、目的変数、すなわち、危険走行状態が発生するまでの時間を算出するようになっている。

安全保持部１５には、スピーカ３０およびディスプレイ装置３１が接続されている。安全保持部１５は、危険予測部１４によって算出された危険走行状態が発生するまでの時間が予め定められた時間Ｓ以内の場合には、スピーカ３０およびディスプレイ装置３１を介して警告を発するようになっている。ここで、Ｓは、任意の数に設定することができるが、本実施の形態においては、４ｓとする。

また、Ｓを、車両の速度、加速度から算出される急停止に要する時間に猶予時間を加えた時間とすることで、車両の走行状態に合わせて真に危険が迫っている場合のみ情報提示を行うことができる。

なお、安全保持部１５は、危険予測部１４によって危険走行状態の発生が予測された場合には、車両が減速するよう車両の図示しない制動系を制御するようにしてもよい。

以上のように構成された危険予測装置１について、図３および図４を用いてその動作を説明する。

図３は、危険予測装置１の危険予測モデル生成動作を説明するためのフロー図である。なお、危険予測モデル生成動作は、時間間隔ＴＩ毎に実行される。

まず、走行状態情報が走行状態情報取得部１０によって取得され（Ｓ１）、取得された走行状態情報が危険走行状態を表すか否かが危険走行状態検知部１１によって判断される（Ｓ２）。

ここで、走行状態情報が危険走行状態を表さないと判断された場合には、危険予測モデル生成動作は、終了する。一方、走行状態情報が危険走行状態を表すと判断された場合には、このときから時間Ｔ前までの間に走行状態情報取得部１０によって取得されていた走行状態情報が危険走行状態猶予時間と共に走行状態情報蓄積部１２に蓄積される（Ｓ３）。

ここで、危険走行状態を表す走行状態情報が走行状態情報蓄積部１２に十分に蓄積されているか否かが危険予測モデル生成部１３によって判断され（Ｓ４）、危険走行状態を表す走行状態情報が走行状態情報蓄積部１２に十分に蓄積されていないと判断された場合には、危険予測モデル生成動作は、終了する。

一方、危険走行状態を表す走行状態情報が走行状態情報蓄積部１２に十分に蓄積されていると判断された場合には、走行状態情報蓄積部１２に蓄積された走行状態情報に基づいた危険予測モデルが危険予測モデル生成部１３によって生成される（Ｓ５）。

ここで、既に危険予測モデルが生成されていた場合には、この危険予測モデルが危険予測モデル生成部１３によって更新される。なお、危険予測モデルを予め用意しておき、危険予測モデル生成部１３に予め用意された危険予測モデルを更新させるようにしてもよい。

危険予測モデル生成動作の具体例として、交差点進入時の急ブレーキ時の危険モデル生成動作を示す。交差点進入時に赤信号の発見が遅れて急ブレーキが検出された場合には、急ブレーキが検出される直前１０秒間の信号機までの距離、信号機の存在方向、信号機の灯火状況、ブレーキの油圧、車両の速度及び加速度、運転者の視線方向が、急ブレーキが発生するまでの時間と共に走行状態情報蓄積部１２に蓄積される。次に、今回新たに蓄積した走行状態情報をそれまでに蓄積していた走行状態情報と合わせて、危険予測モデル生成部１３で数量化理論の数量化Ｉ類を用いて危険予測モデルを更新する。

図４は、危険予測装置１の危険予測動作を説明するためのフロー図である。なお、危険予測動作は、時間間隔ＴＩ毎に実行される。

まず、走行状態情報が走行状態情報取得部１０によって取得され（Ｓ１１）、取得された走行状態情報が説明変数として危険予測部１４によって危険予測モデルに代入され、危険走行状態が発生するまでの時間が算出される（Ｓ１２）。

ここで、算出された時間が時間Ｓ以内であるか否かが安全保持部１５によって判断され（Ｓ１３）、危険走行状態が発生するまでの時間が時間Ｓ以内でないと判断された場合には、危険予測動作は、終了する。一方、算出された時間が時間Ｓ以内であると判断された場合には、安全保持部１５によってスピーカ３０およびディスプレイ装置３１を介して警告が発せられる（Ｓ１４）。

なお、上述した危険予測動作のステップＳ１３およびＳ１４に代えて、安全保持部１５は、危険予測部１４によって算出された時間に応じて異なる警告を発するようにしてもよい。

危険予測動作の具体例として、交差点進入時の危険を予測する際の危険予測動作を示す。任意の時点の信号機までの距離、信号機の存在方向、信号機の灯火状況、ブレーキの油圧、車両の速度及び加速度、運転者の視線方向を基に、危険予測モデルを用いて危険が発生するまでの時間を予測する。

危険発生までの時間が３．９秒と予測された場合には、危険走行状態猶予時間の閾値４秒以下となるため、スピーカ３０を用いてビープ音で警告する。

このような本発明の一実施の形態の危険予測装置１は、過去の走行状態に基づいて、将来に発生する危険につながる走行状態を予測するため、車両の運転手に応じた危険予測を行うことができる。

以上のように、本発明にかかる危険予測装置は、車両の運転手に応じた危険予測を行うことができるという効果を有し、例えば、車両の乗員に及ぶ危険を予測する危険予測装置等として有用である。

本発明の一実施の形態における危険予測装置のブロック図 本発明の一実施の形態における危険予測装置を構成する走行状態情報蓄積部に蓄積される走行状態情報を説明するためのテーブル 本発明の一実施の形態における危険予測装置の危険予測モデル生成動作を説明するためのフロー図 本発明の一実施の形態における危険予測装置の危険予測動作を説明するためのフロー図

符号の説明

１ 危険予測装置
１０ 走行状態情報取得部
１１ 危険走行状態検知部
１２ 走行状態情報蓄積部
１３ 危険予測モデル生成部
１４ 危険予測部
１５ 安全保持部
２０、２６ カメラ
２１ ＧＰＳ受信機
２２ 操舵角センサ
２３ 油圧センサ
２４ スロットルポジションセンサ
２５ 加速度センサ
２７ アイマークレコーダ
２８ 脈拍センサ
２９ 記憶装置
３０ スピーカ
３１ ディスプレイ装置

Claims (7)

1. 車両の走行状態を表す走行状態情報を取得する走行状態情報取得部と、
   前記走行状態情報取得部によって取得された走行状態情報に基づいて、危険につながる危険走行状態を検知する危険走行状態検知部と、
   前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が検知されたときに前記走行状態情報取得部によって取得されていた走行状態情報を蓄積する走行状態情報蓄積部と、
   前記走行状態情報蓄積部に蓄積された走行状態情報を用いて危険予測モデルを生成する危険予測モデル生成部と、
   前記危険予測モデルを用いて前記危険走行状態の発生を予測する危険予測部とを備えた危険予測装置。
2. 前記走行状態情報取得部は、前記車両周辺の交通環境を表す情報を前記走行状態情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の危険予測装置。
3. 前記走行状態情報取得部は、前記車両になされた操作を表す情報を前記走行状態情報として取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の危険予測装置。
4. 前記走行状態情報取得部は、前記車両の運転手の状態を表す情報を前記走行状態情報として取得することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の危険予測装置。
5. 前記危険予測モデル生成部は、前記危険予測モデルが既に生成されているときに、前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が新たに検知された場合には、前記危険予測モデルを更新することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の危険予測装置。
6. 前記走行状態情報蓄積部は、前記危険走行状態検知部によって前記危険走行状態が検知された時点以前の一定期間に前記走行状態情報取得部によって取得した前記走行状態情報を前記危険走行状態が発生するまでの時間と共に蓄積し、
   前記危険予測部は、前記危険走行状態が発生するまでの時間を予測することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の危険予測装置。
7. 前記危険走行状態検知部は、急発進、急加速、急減速、急停止、急ハンドル、目視による安全確認動作の欠如および脇見のうち少なくとも一つを前記危険走行状態として検知することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の危険予測装置。

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