JP2008143381A - 車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に煩わしさを感じさせずに、具体的な警告の内容を運転者に認識させうる車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法を提供すること。
【解決手段】自車両の危険を予測する危険予測手段１１，１２、１３、１４と、運転者以外の同乗者の有無を検出する同乗者検出手段１７と、危険予測手段による危険の予測結果に基づき運転者に警告する運転者警告手段１８ｂと、を有する車両用警告システム１０において、同乗者検出手段１７により同乗者が検出された場合、同乗者に警告する同乗者警告手段１８ａを有し、同乗者警告手段１８ａによる警告内容は、運転者警告手段が運転者へ警告する警告内容よりも情報量が多い、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、危険を予測した場合に乗員に警告する車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法に関し、特に、運転者以外の同乗者にも警告可能な車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法に関する。

障害物等を検知した場合に警報音などで運転者に注意喚起する車両用警告装置が知られている。このような車両用警告装置は、運転者や乗員に過度に干渉せずかつ確実に警告することが要求されるものであり、緊急度に応じて警告の方法を変える技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１記載の車両用警告装置は、運転者にのみ警告を与える警告範囲と運転者及び同乗者に警告を与える警告範囲とを区別して警告することで、危険度が低い場合は運転者のみに警告を与えることで、同乗者が煩わしく感じることを防止している。また、特許文献２の車両用警告装置は、緊急度の低い段階では触覚により警告を与え緊急度の高い段階では聴覚に訴える警告を与えることで、緊急度の低い状態では同乗者に煩わしさを感じさせず、緊急度の高い段階では同乗者を含め確実に警告することを図っている。
特開平５−６９７８５号公報 特開平１０−２３６２２７号公報

ところで、運転者は走行中常に、認知・判断・操作という一連の作業を繰り返しているため、運転者に通知可能な警告内容や警告の適切なタイミングは大幅な制約を受けることになる。この結果、運転者に通知される警告内容は警報音やランプ点灯などの抽象的な警告になり、また、警告のタイミングも予想される危険まで残り時間の少ない状態となる。

警告の内容を具体的な音声や表示により通知することが考えられるが、短い期間で警告内容を認識させることは困難であることから、警告のタイミングを早くする必要があるため、運転者への煩わしさを増大してしまうだけでなく、早期の警告は結果的に誤情報となることもあり、運転者の判断を誤らせるおそれさえある。

このような問題は、運転者の居眠りや漫然運転に対し警告する場合も同様であって、眠気の強い状態で警告しても一体何が起こっているのかを理解するまでには時間がかかり対処が遅れてしまう。

特許文献１及び２はいずれも危険度が高い場合には同乗者にも警告するというものであるため、警告機会の大部分は運転者にのみ警告されることになり、警告内容や警告のタイミングに制約を受けざるを得ず、危険度が高くなって同乗者に警告される警告内容も抽象的であるため、同乗者に瞬時に警告内容を認識させることは困難という問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、運転者に煩わしさを感じさせずに、具体的な警告の内容を運転者に認識させうる車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、自車両の危険を予測する危険予測手段（例えば、運転席カメラ１１，前方カメラ１２及びカメラコンピュータ１３、ミリ波レーダ装置１４）と、運転者以外の同乗者の有無を検出する同乗者検出手段（例えば、着座センサ１７）と、危険予測手段による危険の予測結果に基づき運転者に警告する運転者警告手段と、を有する車両用警告システムにおいて、同乗者検出手段により同乗者が検出された場合、同乗者に警告する同乗者警告手段を有し、同乗者警告手段による警告内容は、運転者警告手段が運転者へ警告する警告内容よりも情報量が多い、ことを特徴とする。

本発明によれば、危険の内容を多くの情報により分かりやすくかつ時間にゆとりを持って同乗者に警告することができるようになり、その結果、同乗者が運転者に適切な伝え方で注意を促すことができる。

また、本発明の一形態において、同乗者警告手段が同乗者に警告したにも関わらず、所定時間経過後においても危険予測手段が危険を予測する場合、運転者警告手段は運転者に警告する、ことを特徴とする。

本発明によれば、同乗者に警告しても危険な状態が回避されない場合や同乗者がいない場合には、従来通りに運転者に警告されるので運転者への警告が遅れるおそれもない。

また、本発明の一形態において、同乗者警告手段により同乗者に警告するか否かを設定するための設定手段（例えば、スイッチ２１）を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、同乗者に警告するか否かを選択可能としたので、運転者が同乗者から注意を受けたい場合や同乗者を煩わせたくない場合等、運転者の好みに応じた警告が可能となる。

運転者に煩わしさを感じさせずに、具体的な警告の内容を運転者に認識させうる車両用警告システム、車両用警告システムの警告方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は車両用警告システム１０のシステム構成図の一例を示す。本実施形態の車両用警告システム１０は、障害物などの危険が迫ると警報音やランプの点灯により運転者に警告又は注意喚起（以下、単に警告という。）するものであるが、運転者以外の乗員（助手席乗員や後席乗員、以下、単に同乗者という。）に運転者に警告するよりも多い情報量をもって警告する。また、同乗者に警告するタイミングは運転操作を行っている運転者に警告するタイミングよりも制約が少ないので、運転者に警告するタイミングよりも早いタイミングで警告することができる。したがって、車両用警告システム１０は多くの情報を分かりやすくかつ時間にゆとりを持って同乗者に警告することができるようになり、その結果、同乗者が運転者に適切な伝え方で注意を促すことができる。

車両用警告システム１０は、障害物の検出等に基づく警告や自動的な制動など種々の運転支援を制御するドライビングサポートＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８により制御される。ドライビングサポートＥＣＵ１８には、カメラコンピュータ１３、ミリ波レーダ装置１４、着座センサ１７、同乗者向け表示装置１５、指向性スピーカ１６、コンビネーションメータ１９、及び、スピーカ２０が、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内ＬＡＮにより接続されて構成される。

なお、ドライビングサポートＥＣＵ１８は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラムを記憶したＲＯＭ、データやプログラムを一時的に記憶するＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、データを入力及び出力する入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信部がバスを介して接続されたマイコンとして構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、同乗者に警告する同乗者警告手段１８ａ、運転者警告手段１８ｂが実現される。

運転者警告手段１８ｂは、カメラコンピュータ１３が検出した白線情報やミリ波レーダ装置１４が検出した障害物情報等、何らかの危険を予測した場合に、コンビネーションメータ１９及びスピーカ２０により主に運転者に警告する。同様に、同乗者警告手段１８ａは何らかの危険を予測した場合に同乗者向け表示装置１５及び指向性スピーカ１６により同乗者に警告する。

運転席カメラ１１は、例えばステアリングコラム上に配置され運転者の顔を正面やや下方から撮影し、前方カメラ１２は、例えばルーフヘッドライニングに搭載され車両前方へ向けて水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影する。運転席カメラ１１及び前方カメラ１２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）の光電変換素子により、入射した光をその強度に応じて光電変換して蓄積した電荷を電圧として読み出し、増幅してＡ／Ｄ変換した後、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（運転席カメラ１１が撮影した顔画像、前方カメラ１２が撮影した前方画像）を出力する。

カメラコンピュータ１３は、顔画像から顔位置を抽出した後、左右の対称性と眼球に黒目があることを利用して眼の位置を検出し、運転者が継続して閉眼した閉眼時間を計測したり眼の開度を検出し、閉眼情報としてドライビングサポートＥＣＵ１８に送出する。

また、カメラコンピュータ１３は、前方画像の輝度を水平方向に微分処理して、白線が両端に高周波成分たるエッジを有する事を利用して白線部分を推定し、推定した白線部分について輝度や路面とのコントラストから定められる閾値、白線幅の閾値等により白線を抽出する。カメラコンピュータ１３は、抽出した白線に基づき白線情報（道路曲率Ｒ、車両のヨー角θ、走路幅Ｗ、目標走行線（中央線）からのオフセット量Ｄ）を算出しドライビングサポートＥＣＵ１８に送出する。

ミリ波レーダ装置１４は、車両前方のフロントグリル内や車両後部のバンパ内に配設され、ミリ波レーダ装置１４はミリ波（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）の波長のうち、所定の波長のレーダを発信し周辺車両に反射して帰ってきたミリ波を受信することで車両の前方及び車両の後方の障害物を検出する。ミリ波レーダの射程範囲内に障害物が存在した場合、障害物から反射波が帰ってくるので、ミリ波レーダ装置１４は発信してから反射波が受信されるまでの時間により距離を、反射波の周波数変化に応じて相対速度を検出する。この距離及び相対速度は障害物情報としてドライビングサポートＥＣＵ１８に送出される。

着座センサ１７は、各シートに埋設された荷重センサ、赤外線センサ、シートベルト装着センサなどで構成された同乗者の着座を検出するセンサであり、各シート毎の同乗者の有無を検出しドライビングサポートＥＣＵ１８に送出する。

同乗者向け表示装置１５は、同乗者にのみ又は主に同乗者に視認される液晶ディスプレイなどの表示装置である。例えば、助手席の同乗者に対しては、助手席専用の液晶ディスプレイ又は運転席と共通に設け視角に応じて異なった内容を表示可能な液晶ディスプレイである。また、後席の同乗者に対しては、例えばシーリングに埋設され視聴時に一端を軸に揺動して引き出される液晶ディスプレイや運転席又は助手席の背面に設けられた液晶ディスプレイである。同乗者は、同乗者向け表示装置１５に表示される具体的な警告内容を視認して警告内容を認識する。

指向性スピーカ１６は、例えば直進性に優れた超音波に音声情報を重畳して同乗者にのみ音声を伝達するスピーカであり、助手席及び後席の各座席にそれぞれ備えられる。同乗者は、指向性スピーカ１６により発生される音声により具体的な警告内容を認識する。

コンビネーションメータ１９は、各種の警告ランプや運転支援装置の作動状況を示すマルチインフォメーションディスプレイを備えたメータパネルである。警告ランプは、例えば障害物との衝突予測、白線逸脱予測等であり、また、マルチインフォメーションディスプレイにはレーンキーピングやアダプティブクルーズの作動状況に応じたインフォメーションが表示される。なお、ナビゲーションシステムに利用される表示装置により運転者に警告してもよい。

スピーカ２０は警報音を出力する出力装置であり、運転者及び同乗者はスピーカ２０から出力される警報音を認識する。

また、スイッチ２１は同乗者への警告を行うか否かを設定する操作手段であり、次のような操作が設定可能になっている。
・助手席のみ（後席に乗員がいても助手席のみに警告）
・助手席優先（助手席と後席の両方に乗員がいた場合助手席を優先し、助手席に乗員がいない場合は後席に警告）
・助手席／後席の両方（助手席と後席の両方に乗員がいた場合、両方に警告）
なお、スイッチ２１は運転席からも操作可能であるし、助手席又は後席からも操作可能なように複数設定されていて、それぞれ最後の操作が有効となるように設定される。例えば、同乗者を介して警告を受けたい場合、運転者はスイッチ２１をオンとすることができ、同乗者に煩わしさを感じさせたくない場合、スイッチ２１をオフとすることができる。また、同乗者への警告がオンの状態において同乗者が煩わしいと感じた場合にはスイッチ２１をオフにすることができ、同乗者への警告がオフの状態において同乗者が警告内容を運転者に伝達したいと感じた場合にはオンにすることができる。視覚に訴える警告（以下、視覚警告という）と聴覚に訴える警告（以下、聴覚警告という）それぞれのスイッチ２１を設けてもよい。

同乗者への警告内容及び警告タイミングについて説明する。本実施形態の車両用警告システム１０は、運転者へは警報音や警告ランプの点灯など抽象的に警告するのに対し、同乗者へは具体的な危険の内容を通知して警告する。

図２は、運転者への警告と同乗者への警告の警告内容の一例を示す図である。同乗者警告手段１８ａは、着座センサ１７により同乗者の着座が検出されている場合、危険の内容に応じて
・障害物の検出
・白線逸脱の予測
・運転者の居眠りの検知 等
聴覚警告及び視覚警告の少なくとも一方を出力する。これらは一例であって本実施形態の車両用警告システム１０は運転者に警告される全ての危険の内容について適用可能である。

例えば、ミリ波レーダ装置１４により右前方に障害物が検出された場合、同乗者警告手段１８ａは聴覚警告として同乗者に「右前方に障害物有り」というメッセージを指向性スピーカ１６から出力するのに対し、運転者警告手段１８ｂは運転者に対しスピーカ２０から「ピッピッピッ…」という警報音を出力する。また、運転席カメラ１１の顔画像から運転者の居眠りが検知された場合、同乗者警告手段１８ａは聴覚警告として同乗者に「運転者が居眠りしそうです」というメッセージを指向性スピーカ１６から出力するのに対し、運転者警告手段１８ｂは運転者に対しスピーカ２０から「ピーピーピー…」という警報音を出力する。

また、ミリ波レーダ装置１４により右前方に障害物が検出された場合、同乗者警告手段１８ａは視覚警告として同乗者に「右前方に障害物有り」というメッセージを同乗者向け表示装置１５に表示するのに対し、運転者警告手段１８ｂは運転者に対し例えばコンビネーションメータ１９の対応するランプを点灯する。また、白線情報により白線からの逸脱が予測された場合、同乗者警告手段１８ａは視覚警告として同乗者に「白線を逸脱しそうです」というメッセージを同乗者向け表示装置１５に表示するのに対し、運転者警告手段１８ｂは運転者に対し例えばコンビネーションメータ１９の対応するランプを点灯したり、マルチインフォメーションディスプレイにその旨のマークを表示する。

このような抽象的な聴覚警告や視覚警告では、運転者が短時間に警告内容を理解することは困難であったり視覚警告や聴覚警告に注意を向けていない場合でも、同乗者には具体的な危険の内容が通知されかつ同乗者は運転操作を行っていないので聴覚警告又は視覚警告の内容を理解し迅速な対応が可能となる。例えば、運転者が居眠りしている場合は運転者を起こし、後方から車両が追突するおそれがある場合には運転者にその警告内容を伝えることで、運転者は即座に適切な対応を取ることができ、また、パニックに陥るようなことも防止できる。

なお、同乗者への視覚警告は、警告内容の具体的な画像や映像を表示することで行ってもよい。具体的な画像や映像とは、ミリ波レーダ装置１４により検出された接近する障害物を前方カメラ１２により撮影した画像や映像、逸脱が予測された白線を前方カメラ１２により撮影した画像や映像、運転席カメラ１１により撮影された居眠りしている（しそうな）運転者の顔画像等である。撮影された画像や映像をそのまま表示しても同乗者には何が危険なのか判別困難な場合があるので、対象の障害物を輝線で囲んだり拡大表示してもよい。また、例えば警告内容を予めアニメーションで記憶しておき対応するアニメーションを表示してもよい。

視覚的又は聴覚的な同乗者への警告タイミングは運転者と同時でもよいが、警告内容の情報量が多くまた運転操作をしていないことから、運転者よりも早めに行うことが好適となる。図３は、警告タイミングの一例を示す図である。例えば、障害物の衝突のおそれがある場合、運転者警告手段１８ｂは「衝突の可能性が高い」時点で運転者に聴覚的又は視覚的に警告し、ドライビングサポートＥＣＵ１８は、さらに「衝突不可避」の時点でシートベルトを巻き上げたり自動ブレーキを加えるなどのプリクラッシュ制御を実行する。これに対し、同乗者警告手段１８ａは「衝突の可能性が高い」時点よりも前に聴覚警告や視覚警告により同乗者に警告する。

聴覚警告又は視覚警告を前だしすることで、同乗者はゆとりを持って車両の状況を理解し、運転者に対し適切な行動を促すことができる。同乗者は運転者の操作のくせを承知している場合が多いので、同乗者という人間が介在することで、不必要な警告であればこれを遮断したり、また、警告すべきが否かの判断が困難なグレーゾーンでは強弱を付けて注意を促すなど、車載装置では困難な高度な警告が可能となる。

車両用警告システム１０が同乗者へ警告する処理手順を図４のフローチャート図に基づき説明する。図４のフローチャート図は、例えばイグニッションがオンになるとスタートする。ここでは、スイッチ２１により助手席及び後席の両方に警告する設定となっているものとする。

〔同乗者が着座している場合〕
同乗者警告手段１８ａは、助手席及び後席に同乗者が着座しているか否かを判定する（Ｓ１）。

助手席又は後席に乗員が着座している場合（Ｓ１のＹｅｓ）に何らかの危険な状態（障害物の接近、運転者のいねむり等）が発生すると（Ｓ２）、同乗者警告手段１８ａは運転者へ警告するよりも前に助手席乗員及び後席乗員へ警告する（Ｓ３）。同乗者に対するこの警告は、図２で説明したように警報音やランプの点灯でなくより具体的な危険の内容を通知するものである。

同乗者は、視覚的又は聴覚的な警告の警告内容を理解して、必要に応じて、運転者に注意を促す。

同乗者警告手段１８ａは、同乗者への警告により危険な状態が回避されたか否かを判定し（Ｓ４）、運転者による操舵や減速などにより危険な状態が回避された場合（Ｓ４のＹｅｓ）、図４の制御手順を終了する。

危険な状態が回避されない場合（Ｓ４のＮｏ）、運転者警告手段１８ｂは運転者に対し視覚的又は聴覚的に警告する（Ｓ５）。この警告は、警報音やランプの点灯など抽象的に警告するものである。

以降は、周知のプリクラッシュ制御と同様であって、衝突不可避な状態になるとドライビングサポートＥＣＵ１８はシートベルトを巻き上げ、また、車両を制動する（Ｓ６）。

プリクラッシュ制御により車両が障害物と衝突しない場合（Ｓ７のＮｏ）、ドライビングサポートＥＣＵ１８は、シートベルトや制動を元の状態に戻して（Ｓ８）、図４の制御手順は終了する。

〔同乗者が着座していない場合〕
ステップＳ１において、同乗者が着座していない場合（Ｓ１のＮｏ）に何らかの危険な状態（障害物の接近、運転者のいねむり等）が発生すると（Ｓ２）、ドライビングサポートＥＣＵ１８は運転者に危険状態の発生を報知する（Ｓ９）。この報知は、「衝突の可能性が高い」時点よりも前に報知するもので、例えばコンビネーションメータ１９のランプの点灯により警告するものである。

ついで、運転者警告手段１８ｂは、運転者への報知により危険な状態が回避されたか否かを判定し（Ｓ１０）、運転者による操舵や減速などにより危険な状態が回避された場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、図４の制御手順を終了する。

危険な状態が回避されない場合（Ｓ１０のＮｏ）、運転者警告手段１８ｂは運転者に対し視覚的又は聴覚的に警告する（Ｓ５）。この警告は、警報音やランプの点灯など抽象的に警告内容を通知するものである。

以降は、周知のプリクラッシュ制御と同様であって、衝突不可避な状態になるとドライビングサポートＥＣＵ１８はシートベルトを巻き上げ、また、車両を制動する（Ｓ６）。

ドライビングサポートＥＣＵ１８は、プリクラッシュ制御により車両が障害物と衝突しなければ（Ｓ７のＮｏ）、シートベルトや制動を元の状態に戻して（Ｓ８）、図４の制御手順は終了する。

以上のように、本実施形態の車両用警告システム１０は、警告内容や警告タイミングに制約の少ない同乗者に警告することで具体的に警告することができ、同乗者から運転者という人間を介した警告が可能となる。同乗者に警告するため、早期に警告して結果的に誤情報となった場合でも運転者には直接警告されておらず、機械的に警告するよりも煩わしさを感じさせることや運転者の判断を誤らせるおそれを低減できる。同乗者に警告しても危険な状態が回避されない場合や同乗者がいない場合には、従来通りに運転者に警告されるので運転者への警告が遅れるおそれもない。

車両用警告システム１０のシステム構成図の一例である。 運転者への警告と同乗者への警告の警告内容の一例を示す図である。 警告タイミングの一例を示す図である。 車両用警告システムが同乗者へ警告する処理手順のフローチャート図である。

符号の説明

１０ 車両用警告システム
１１ 運転席カメラ
１２ 前方カメラ
１３ カメラコンピュータ
１４ ミリ波レーダ装置
１５ 同乗者向け表示装置
１６ 指向性スピーカ
１７ 着座センサ
１８ ドライビングサポートＥＣＵ
１８ａ 同乗者警告手段
１８ｂ 運転者警告手段
１９ コンビネーションメータ
２０ スピーカ
２１ スイッチ

Claims (4)

1. 自車両の危険を予測する危険予測手段と、運転者以外の同乗者の有無を検出する同乗者検出手段と、前記危険予測手段による危険の予測結果に基づき運転者に警告する運転者警告手段と、を有する車両用警告システムにおいて、
   前記同乗者検出手段により同乗者が検出された場合、前記同乗者に警告する同乗者警告手段を有し、
   前記同乗者警告手段による警告内容は、前記運転者警告手段が運転者へ警告する警告内容よりも情報量が多い、
   ことを特徴とする車両用警告システム。
2. 前記同乗者警告手段が前記同乗者に警告したにも関わらず、所定時間経過後においても前記危険予測手段が危険を予測する場合、前記運転者警告手段は運転者に警告する、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用警告システム。
3. 前記同乗者警告手段により前記同乗者に警告するか否かを設定するための設定手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用警告システム。
4. 自車両の危険を予測した場合に乗員に警告する車両用警告システムの警告方法において、
   同乗者検出手段が、運転者以外の同乗者の有無を検出する同乗者検出ステップと、
   前記同乗者検出ステップにより前記同乗者が検出された場合、同乗者警告手段が、運転者に警告するよりも早期に、運転者へ警告する警告内容よりも多い情報量の警告内容により前記同乗者に警告する同乗者警告ステップと、
   を有することを特徴とする車両用警告システムの警告方法。

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