JP2008046807A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な注意喚起を行わないようにしながらも、運転者が注意喚起を必要とする場合には、確実に注意喚起を行うことができる運転支援装置を提供すること。
【解決手段】触覚刺激により運転者の注意を喚起する運転支援装置１００は、運転者が運転操作中に触れることができる車内の局所領域において触覚刺激を発生させる触覚刺激発生部４を備える。車内の局処領域は、運転操作中に運転者の体が接触しない位置であってもよく、運転中に運転者が操作する運転操作装置の一部であってもよい。運転支援装置１００は、自車位置から所定範囲内にある先行車と自車との間の距離を測定する距離測定部２を備え、距離測定部２により測定された距離が所定値以上となった場合に触覚刺激発生部４により車内の局所領域で触覚刺激を発生させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置に関し、特に、不要な注意喚起を行わないようにしながらも、運転者が注意喚起を必要とする場合には確実に注意喚起を行うことができる運転支援装置に関する。

従来、先行車との距離に基づいて自車両前方の所定範囲内に先行車が存在するか否かを検出する先行車検出手段と、自車両の停止状態を検出する停止検出手段と、警報手段とを備え、自車両が停止後、所定範囲内に検出される先行車が発進して先行車との距離が変化したときに、警報手段が先行車発進警報を発生させる車輌前方監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上述の車輌前方監視装置は、自車両と先行車との距離が変化した場合に、音声による警告を行い、かつ、運転席のシートを振動させて、先行車が発進したことを運転者に知らせるようにする。

また、上述の車輌前方監視装置は、自車両と先行車との距離が変化した場合であっても、自車両が交差点内で停止していた場合やウインカを操作していた場合等、運転者が周囲環境に注意を払っていると思われるような場合には警報や振動を発生させないようにし、運転者が先行車の発進に気付いているにもかかわらず警報や振動が出力されることで煩わしさを感じてしまうことがないようにする。
特開平１１−３１６８９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車輌前方監視装置は、自車両の停止位置やウインカの作動の有無に基づいて間接的に運転者の注意力を判断しているだけであり、運転者の注意力を直接的に判断しているわけではないので、交差点内で運転者がよそ見をしたり、先行車以外に注意を移したりしている場合等、注意喚起が必要な場合にも警報を発生させることができない場合がある。また、交差点外に停止していたりウインカ操作を行っていない状態で運転者が先行車に対して注意を払っていたりしていたとしても警報が行われるために、運転者に対し煩わしさを与えてしまう場合がある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、不要な注意喚起を行わないようにしながらも、運転者が注意喚起を必要とする場合には、確実に注意喚起を行うことができる運転支援装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係る運転支援装置は、触覚刺激により運転者の注意を喚起する運転支援装置であって、運転者が運転操作中に触れることができる車内の局所領域において触覚刺激を発生させる触覚刺激発生部を備えることを特徴とする。

本発明において、触覚刺激発生部は、局所領域に限り触覚刺激を発生させるので、触覚刺激を受けたくない運転者は、意識的にその局所領域に触れないようにすることで触覚刺激を避けることができる。このため、運転支援装置は、ステアリングホイール全体を振動させるような従来技術と異なり、注意喚起を必要とする運転者にだけ触覚刺激を伝えることができる。

また、第二の発明は、第一の発明に係る運転支援装置であって、前記局所領域は、運転操作中に運転者の体が接触しない位置に配置されることを特徴とする。

本発明において、触覚刺激発生部は、運転操作中の運転者が触れる頻度の高い領域では触覚刺激を発生させないので、運転者は、意識的に局所領域に触れない限り、触覚刺激を受けることがない。このため、運転支援装置は、注意喚起を必要とする運転者にだけ触覚刺激を伝えることができる。

また、第三の発明は、第一または第二の発明に係る運転支援装置であって、前記局所領域は、運転中に運転者が操作する運転操作装置の一部に配置されることを特徴とする。

本発明において、局所領域は、ステアリングホイール、シフトレバー等の運転操作装置の一部であって運転者が触れる頻度の高い領域であるため、運転者は、無理な姿勢を取ることなく触覚刺激を受けることができ、一方で、運転操作装置に触れる位置をわずかに変えるだけで触覚刺激を避けることもできる。

また、局所領域は、運転操作中の運転者が触れる頻度の低い領域であっても、ステアリングホイール、シフトレバー等の運転操作装置の一部であることに変わりはなく、無理な姿勢を取らなければ触れることができない領域でもないため、運転者は、触れる領域を選択することにより触覚刺激を受けるか否かを容易に選択することができる。

さらに、局所領域は、運転操作中の運転者が触れる頻度の低い領域であっても、運転操作中の運転者が触れる頻度の高い領域を周辺に有するので、触覚刺激を受けた運転者は、ステアリングホイールまたはシフトレバー等の把持位置を把持しやすい位置に変え、触覚刺激が発生しない運転に適した位置を迅速に把持することができる。

また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係る運転支援装置であって、自車位置から所定範囲内にある先行車と自車との間の距離を測定する距離測定部を備え、前記触覚刺激発生部は、前記距離測定部により測定された距離が所定値以上となった場合に前記局所領域で触覚刺激を発生させることを特徴とする。

本発明において、距離測定部は、渋滞や赤信号により先行車の後ろに一時停止した自車と先行車との間の距離を監視し、先行車が発進して自車との間の距離が長くなったことを検出すると制御部から触覚刺激発生部に制御信号を送信させる。このため、運転者は、先行車から視線を外していた場合にも、注意喚起を受けたい場合に限り、適時に注意喚起を受けることができ、後続車から発進を促されるような状況を回避することができる。

上述の手段により、本発明は、不要な注意喚起を行わないようにしながらも、運転者が注意喚起を必要とする場合には、確実に注意喚起を行うことができる運転支援装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例である運転支援装置１００の構成例を示す図であり、運転支援装置１００は、制御部１、距離測定部２、車速測定部３および触覚刺激発生部４に接続される。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであり、触覚刺激制御手段１０に対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

制御部１は、ＣＡＮ(Controller Area Network)やＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の車載ネットワークを介して距離測定部２、車速測定部３および触覚刺激発生部４に接続され、距離測定部２および車速測定部３からの信号入力を受けて触覚刺激発生部４に信号を出力する。

距離測定部２は、自車と他車との間の距離を測定するためのセンサであり、例えば、自車から超音波を発し、その反射波を受信することにより他車との距離を測定するセンサである。また、距離測定部２は、赤外線を使用するものであってもよく、音波を測定するソナー、電波（例えばミリ波）、その他の光波（例えばレーザー）を測定するセンサ、或いは、ステレオビジョン等により他車との距離を測定するものであってもよい。

距離測定部２は、測定データを継続的に制御部１に出力するが、一時停止した車輌前方に先行車が存在する場合等、所定の条件を満たした場合に一定期間だけ測定データを制御部１に出力するようにしてもよい。

距離測定部２は、フロントグリルやフロントバンパー付近に設置され、車輌前方に位置する先行車との間の距離を測定するが、サイドドアやリアバンパー付近に設置され、側方または後方に位置する他車との間の距離を測定するものであってもよい。

車速測定部３は、車両の速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をMR（Magnetic Resistance）素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車両の速度を検出する。

触覚刺激発生部４は、触覚刺激を発生させるための装置であり、例えば、圧縮空気で剛球を回転させるボールバイブレータや電動モータの回転軸に偏芯おもりを配置し偏芯運動をさせることで振動を発生させるアンバランスマス型振動発生装置、或いは、永久磁石または励磁コイルにより発生する強磁界内におかれた駆動コイルに交流電流を供給して加振力を得る動電型振動発生装置がある。

また、触覚刺激発生部４は、上述のような振動による刺激の他、運転者の皮膚を圧迫したり、吸着したり、または、運転者の皮膚に接触する部分を上下左右に移動させ、もしくは、回転させたりして機械的刺激を発生させるようにしてもよい。

また、触覚刺激発生部４は、上述のような機械的刺激の他、冷風や温風を運転者の皮膚に吹きかけたり、運転者の皮膚が接触する部分をヒータまたはペルチェ素子等で加熱または冷却したりして皮膚の温冷感を刺激する温度的刺激を発生させたり、或いは、パルス上の交流電流により電気的刺激を発生させたりしてもよい。

また、触覚刺激発生部４は、車内の局所領域（例えば、５ｃｍ四方の領域）に配置される。触覚刺激を発生させる領域を予め設定された狭小な範囲に限定することにより、触覚刺激を受けるか否かを運転者に容易に選択させることができるからである。

また、触覚刺激発生部４は、運転操作中に運転者の体の一部が接触する頻度が比較的低い領域（以下「特定領域」という。）に配置されてもよく、この場合、運転者が意識的に特定領域に触れた場合に触覚刺激を与えるようにする。

例えば、渋滞中に車輌を一時停止させ地図等を確認するために一時的に先行車（前方）から視線を外す場合等、先行車が発進したことの通知を希望する場合に限って、運転者が意識的に体の一部を触覚刺激発生部４に接触させることができるようにするためである。

この場合、運転支援装置１００は、運転者が先行車に注意を払っており、かつ、運転に適した姿勢で運転席に着座している場合にまで運転者に触覚刺激を与え、煩わしさを感じさせてしまうのを防止することができ、さらに、運転操作中に誤って運転者に触覚刺激を与え運転操作が妨げられるのを防止することができる。

なお、運転支援装置１００は、運転操作中に運転者の体の一部が接触する頻度が比較的高い領域（以下「通常領域」という。）に触覚刺激発生部４を配置してもよい。触覚刺激を必要とする場合であっても、運転者は、特定領域に触れるのを忘れてしまう場合があるためであり、触覚刺激を必要としない場合には、運転者は、通常領域に触れないようにして触覚刺激を避けることができるからである。

ここで、「接触する頻度が比較的低い領域（特定領域）」は、例えば、円形ステアリングホイールの０°（０時の位置を０°とする。）もしくは１８０°付近の位置（６時の位置）、シフトレバー部、パーキングペダル、または、アクセルペダル、ブレーキペダルもしくはクラッチペダルの下部フロア等であり、「接触する頻度が比較的高い領域（通常領域）」は、例えば、円形ステアリングホイールの６０°、９０°、２７０°もしくは３００°付近の位置（９時１５分もしくは１０時１０分の位置）、シフトノブ表面、または、アクセルペダル、ブレーキペダルもしくはクラッチペダルの表面等をいう。

さらに、触覚刺激発生部４は、その周囲に振動吸収部材や絶縁部材を配置したり、或いは、振動の周波数を調整したりして、触覚刺激発生部４に直接触れていない運転者に触覚刺激が伝わらないようにしてもよい。

触覚刺激発生部４に直接触れている運転者にだけ触覚刺激を伝えるようにし、触覚刺激を必要としない運転者に煩わしさを感じさせないようにするためである。

なお、触覚刺激発生部４は、その表面に感圧センサを備え、感圧センサによって運転者の体の一部が接触していることを検知した場合に限り、触覚刺激を発生させるようにしてもよい。注意喚起を必要とする運転者が触覚刺激発生部４に意識的に触れた場合に限り、触覚刺激を発生させるためであり、また、無駄に振動を発生させるのを防止するためである。

図２は、触覚刺激発生部４の配置例を示す図であり、触覚刺激発生部４は、例えば、ドアトリム上部４Ａ、ドア内壁のドアアームレスト４Ｂ、ステアリングホイールの０°位置４Ｃ、センターコンソール上部４Ｄ、シフトレバー４Ｅ、ステアリングホイールの１８０°位置４Ｆに配置される。

触覚刺激発生部４は、好適には、運転操作装置の一部に配置され、運転操作装置の一部を把持する運転者が触覚刺激による注意喚起を受け次第、迅速に運転操作を行えるようにする。

「運転操作装置」とは、車輌を運転するために運転者が操作する車載装置であり、例えば、ステアリングホイール、ブレーキペダル、アクセルペダル、クラッチペダル、ウインカレバー、ワイパーレバー、シフトレバー等である。

また、触覚刺激発生部４は、運転席のアシストグリップ、ペダル横で足を休めるフットレスト、運転者の足が接するフロア、シートベルト、ヘッドレスト等の車載装置の一部に配置されてもよい。

また、運転者は、例えば、円形のステアリングホイールにおいて３０°刻みに配置された触覚刺激発生部４のうちの何れを作動させるかを設定するようにしてもよい。運転者によって運転操作中にステアリングホイールを把持する部分が異なるからである。

なお、触覚刺激発生部４は、一カ所に配置されてもよく、複数箇所に配置されてもよい。

次に、制御部１が有する触覚刺激制御手段１０について説明する。

触覚刺激制御手段１０は、触覚刺激発生部４を制御するための手段であり、例えば、自車が一時停止をした場合に距離測定部２により自車と先行車との間の距離を測定し、その後、距離測定部２が測定した自車と先行車との間の距離が所定値以上になったときに制御信号を触覚刺激発生部４に出力して触覚刺激を発生させる。

触覚刺激制御手段１０は、上述のような所定条件が成立する限り、触覚刺激発生部４に触覚刺激を継続的に発生させるようにしてもよく、上述のような所定条件が成立した後の一定時間に限り触覚刺激を発生させるようにしてもよい。

また、触覚刺激制御手段１０は、触覚刺激発生部４で発生した触覚刺激（例えば、振動）が周辺に伝わらないように発生させる振動の周波数や大きさを制御したり、運転者に対する注意喚起が確実に行えるよう触覚刺激の強さを時間経過と共に徐々に大きくしたりする。

次に、図３を参照しながら、運転支援装置１００が触覚刺激を発生させる処理の流れについて説明する。

最初に、運転支援装置１００は、車速測定部３により自車の走行速度を監視し、自車が一時停止したか否かを判断する（ステップＳ１）。運転支援装置１００は、自車が一時停止するまで走行速度の監視を継続し（ステップＳ１のＮＯ）、自車が一時停止したと判断すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、先行車と自車との間の車間距離を距離測定部２により取得する（ステップＳ２）。

その後、運転支援装置１００は、車間距離が所定値（例えば、５ｍ）以上となったか否かを判断し（ステップＳ３）、車間距離が所定値未満の場合には（ステップＳ３）、車間距離の取得を継続する（ステップＳ２）。

車間距離が所定値以上となった場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、運転支援装置１００は、触覚刺激制御手段１０から触覚刺激発生部４に制御信号を送信し、触覚刺激発生部４において触覚刺激を発生させ（ステップＳ４）、処理を終了する。

以上の構成により、運転支援装置１００は、特定領域で触覚刺激を発生させるので、触覚刺激による注意喚起を必要とする運転者が自発的に特定領域に触れた場合に限り、触覚刺激による注意喚起を行うことができる。

また、運転支援装置１００は、車輌を一時停止させた運転者が休憩のために目を閉じたり、或いは、地図を確認するために先行車から視線を外したりした場合にも、運転者が局所領域に体の一部を接触させている限り、先行車が発進したことを運転者に確実に知らせることができる。

また、運転支援装置１００は、触覚刺激により注意を喚起するので、運転者が目を閉じていたり（視覚刺激の欠点）、音楽を聴いていたり（聴覚刺激の欠点）しても、確実に注意喚起を行うことができる。また、運転支援装置１００は、運転者に対してのみ注意喚起を行うので、テレビや音楽を視聴する同乗者等に煩わしさを感じさせることもない。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、運転支援装置１００は、信号待ちや渋滞等で一時停止中に先行車が発進した旨を運転者に伝えるために利用されるが、信号待ちによる一時停止中であって先行車が存在しない場合に、赤信号が青信号に切り替った旨を伝えるために利用されてもよい。なお、信号の切り替わりは、カメラで撮像した車輌前方の画像を処理することにより判断される。

また、運転支援装置１００は、幅員の狭い道路に車輌を一時停止させた場合に、前方、側方または後方から接近する他車を認識して触覚刺激発生部４で触覚刺激を発生させ他車の接近を運転者に知らせるようにしてもよい。この場合、他車のヘッドライトからの光を感知する光センサを備えるようにしてもよい。

また、運転支援装置１００は、後続車がホーンを吹鳴させたり、ヘッドライトをパッシングさせたりしたことを認識して触覚刺激発生部４で触覚刺激を発生させ他車の接近を運転者に知らせるようにしてもよい。運転者が後続車によるホーン吹鳴やヘッドライトのパッシング等に気付かない場合もあり、かかる場合に補助的に運転者の注意を喚起するためである。この場合、後続車によるホーン吹鳴を感知する音センサを備えるようにしてもよい。

運転支援装置の構成例を示す図である。 触覚刺激発生部の配置例を示す図である。 運転支援装置が触覚刺激を発生させる処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御部
２ 距離測定部
３ 車速測定部
４、４Ａ〜４Ｆ 触覚刺激発生部
１０ 触覚刺激制御手段

Claims (4)

1. 触覚刺激により運転者の注意を喚起する運転支援装置であって、
   運転者が運転操作中に触れることができる車内の局所領域において触覚刺激を発生させる触覚刺激発生部、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記局所領域は、運転操作中に運転者の体が接触しない位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記局所領域は、運転中に運転者が操作する運転操作装置の一部に配置される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
4. 自車位置から所定範囲内にある先行車と自車との間の距離を測定する距離測定部を備え、
   前記触覚刺激発生部は、前記距離測定部により測定された距離が所定値以上となった場合に前記局所領域で触覚刺激を発生させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の運転支援装置。

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