JP2009129052A - 車両環境情報通知システム及び車両環境情報通知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物を目視することなく、車両と障害物との位置関係を認識することができるようにする。
【解決手段】車両の周辺環境を検出し、車両の周辺環境を表す周辺監視データを発生させる車両周辺環境監視部５０と、周辺監視データに基づいて障害物の方向を判定する方向判定処理手段と、周辺監視データに基づいて、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を設定する障害物度数設定処理手段と、障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起を行う注意喚起処理手段とを有する。障害物の方向及び障害物度数に基づいて運転者に対して障害物についての複数の注意喚起が行われるので、障害物の方向を認識することができるだけでなく、運転者に対して、車両と障害物との位置関係に応じた注意喚起を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両環境情報通知システム及び車両環境情報通知方法に関するものである。

従来、車両の周辺の環境を監視し、運転者に通知するようにした各種の車両環境情報通知システムが提供されている。

該車両環境情報通知システムにおいては、運転者用の座席におけるヘッドレスト、シートバック（背もたれ部分）、座面（座部）等の左右の位置に振動体を配設し、撮像装置、感知器等によって車両の周囲の状況を監視し、障害物が車両に接近しているかどうかを判断し、障害物が接近している場合に、障害物の方向に対応した振動体に振動制御信号を送り、振動体を振動させることによって障害物の方向を運転者に通知するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１９９２９６号公報

しかしながら、前記従来の車両環境情報通知システムにおいては、障害物の方向を認識することはできるが、車両と障害物との距離を含む位置関係を認識することができないので、車両と障害物との位置関係を認識するために、運転者は障害物を目視する必要がある。

本発明は、前記従来の車両環境情報通知システムの問題点を解決して、障害物を目視することなく、車両と障害物との位置関係を認識することができる車両環境情報通知システム及び車両環境情報通知方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の車両環境情報通知システムにおいては、車両の周辺環境を検出し、車両の周辺環境を表す周辺監視データを発生させる車両周辺環境監視部と、前記周辺監視データに基づいて障害物の方向を判定する方向判定処理手段と、前記周辺監視データに基づいて、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を設定する障害物度数設定処理手段と、前記障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起を行う注意喚起処理手段とを有する。

本発明によれば、車両環境情報通知システムにおいては、車両の周辺環境を検出し、車両の周辺環境を表す周辺監視データを発生させる車両周辺環境監視部と、前記周辺監視データに基づいて障害物の方向を判定する方向判定処理手段と、前記周辺監視データに基づいて、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を設定する障害物度数設定処理手段と、前記障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起を行う注意喚起処理手段とを有する。

この場合、前記障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起が行われるので、障害物の方向を認識することができるだけでなく、運転者に対して、車両と障害物との位置関係に応じた注意喚起を行うことができる。

したがって、運転者は、障害物を目視することなく、車両と障害物との位置関係及び距離感を認識することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における車両環境情報通知システムの制御ブロック図である。

図において、１４は車両の全体の制御を行う制御部であり、該制御部１４に、車両の現在地を自車位置として、車両の方位を自車方位として検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、図示されない地図データのほかに各種の情報が記録された記録部としてのデータ記録部１６、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための入力部としての操作部３４、図示されない画面において各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声出力を行い、各種の情報を運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、及び通信端末としての、かつ、送受信部としての通信部３８が接続される。前記ＧＰＳセンサ１５は、自車位置及び自車方位のほかに時刻を検出する。なお、ＧＰＳセンサ１５とは独立させて方位センサを配設することによって自車方位を検出することができる。

また、前記制御部１４に、運転者及び運転者以外の他の乗員の生体情報、例えば、心拍、発汗、筋電位、脳波、瞳孔、体温等を検出する生体情報検出部４３、車速を検出する車速検出部としての車速センサ４４、車両の進行方向における前方を監視する第１の監視装置としての前方監視装置４８、並びに車両の周辺、すなわち、車両の後方、前方及び左右の側方を監視する第２の監視装置としての周辺監視装置４９が接続される。なお、前記生体情報検出部４３によって、指紋（指）、静脈（血管）、声紋（声）、網膜／虹彩（目）、画像（顔面）、ＤＮＡ等を検出することができる。また、前記ＧＰＳセンサ１５及び車速センサ４４によって車両自体の置かれた環境を検出する車両環境検出部１３が、前記前方監視装置４８及び周辺監視装置４９によって車両の周辺環境を監視する車両周辺環境監視部５０が構成される。そして、自車位置、自車方位及び車速によって車両環境情報が構成される。

また、前記制御部１４に、加速操作要素としてのアクセルペダル５１、制動操作要素としてのブレーキペダル５２、及び操舵操作要素としてのステアリングホイール５３が接続されるとともに、運転者が前記アクセルペダル５１を操作して踏み込んだときのアクセル操作量（加速操作量）を表すアクセル開度を検出するための加速操作量検出部としてのアクセルセンサ５５、運転者が前記ブレーキペダル５２を操作して踏み込んだときのブレーキ操作量（減速操作量）を表すブレーキ踏込量を検出するための減速操作量検出部としてのブレーキセンサ５６、及び運転者が前記ステアリングホイール５３を操作して操舵したときの操舵操作量を表す操舵角を検出するための操舵操作量検出部としての操舵角センサ５７が接続される。なお、前記アクセルペダル５１、ブレーキペダル５２及びステアリングホイール５３によって車両操作部５４が、前記アクセルセンサ５５、ブレーキセンサ５６及び操舵角センサ５７によって、車両操作量検出部５８が構成される。

さらに、前記制御部１４に、車両の各座席の各部位に空気を供給する空気供給装置６１、車両の各座席の各部位を振動させるためのモータ６２、車両の付近に障害物が存在していることを運転者に通知するための警告装置６３が接続される。なお、前記空気供給装置６１及びモータ６２によって、触覚提示部６５が構成される。また、前記モータ６２として偏心モータが使用され、該偏心モータは一回転するたびに出力軸を偏位させることができる。

前記データ記録部１６は、地図データベース（ＤＢ）ｄｂ１、障害物データベース（ＤＢ）ｄｂ２、運転者データベース（ＤＢ）ｄｂ３等を備え、前記地図データベースｄｂ１に地図データが、障害物データベースｄｂ２に障害物データが、運転者データベースｄｂ３に運転者データがそれぞれ記録される。

前記地図データには、交差点（分岐点）に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、道路に関する道路データ、地物に関する地物データ等が含まれ、前記道路データには、道路種別（高速道路、国道、地方道、細街路等）、道路形状、車線数、幅員、勾配（登坂、降坂等の別も含む。）等のデータが含まれる。

また、障害物データには、他の車両（以下「他車」という。）、歩行者、落下物等の障害物の種類ごとの、寸法、車種、特徴等を表すデータが含まれる。なお、車種には、普通車、大型車、二輪車、自転車等が含まれる。

そして、運転者データには、車両を運転している運転者個人を特定するための認証データ、運転者の生体情報に基づいて運転者の状態を判定するための閾（しきい）値を表す状態判定用データ、運転者の運転操作における特性を表す運転特性データ等が含まれる。前記認証データには、指紋（指）、静脈（血管）、声紋（声）、網膜／虹彩（目）、画像（顔面）、ＤＮＡ等の生体認証を行うためのデータ、パスワード、レスポンス等の電子認証を行うためのデータ、ＩＣカード、免許証、パスポート等の所有物認証を行うためのデータ等が含まれる。また、前記状態判定用データには、運転時における心拍、発汗、筋電位、脳波、瞳孔、体温等の各生体情報についての閾値のデータが含まれる。そして、運転特性データには、運転者が車両を制動する際に車両が空走する距離を表す空走距離のデータ等が含まれる。

さらに、前記データ記録部１６には、過去の障害物データ、運転者データ等の履歴データがそれぞれ記録される。

前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。また、前記データ記録部１６にメモリカード等を使用することができる。なお、前記各ディスク、メモリカード等によって第１の記録装置及び記録媒体が構成される。

また、前記制御部１４は、制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか各種の処理を行うためのプログラムが記録されたＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される図示されないフラッシュメモリ等を備える。なお、前記ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、フラッシュメモリ等によって、第２の記録装置が構成される。

前記操作部３４として、表示部３５とは独立して配設された図示されないキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。

前記表示部３５としてディスプレイが使用され、表示部３５に形成された各種の画面に、自車位置及び自車方位を表示したり、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができる。

また、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、運転者に対する案内情報、通知情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。

前記通信部３８は、道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を受信するための図示されないビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するための図示されないＦＭ受信機等を備える。

前記前方監視装置４８は、レーザレーダ、ミリ波レーダ等のレーダ又は超音波センサ等、又はそれらの組合せから成り、前方監視装置４８は前方における車両（前方車両）、構造物（建造物を含む。）、歩行者、道路上の落下物等を探知することによって車両の前方を監視し、監視結果である探知データを周辺監視データとして制御部１４に送る。

そして、該制御部１４において、ＣＰＵ３１の図示されない周辺環境判定処理手段は、周辺環境判定処理を行い、前記前方監視装置４８から周辺監視データを受信すると、周辺監視データを処理して、車両の前方の環境について判定する。すなわち、周辺環境判定処理手段は、運転者が運転している車両を表す自車からの前方に存在する車両、構造物、歩行者、道路上の落下物等の位置を判定したり、自車から前記車両、構造物、歩行者、道路上の落下物等までの距離等を算出したり、自車と前方車両との車間距離、相対速度等を算出したりする。

また、前記周辺監視装置４９は、車両の後方を監視する第１の撮像装置としてのバックカメラ（後方監視カメラ）、車両の前方を監視する第２の撮像装置としてのフロントカメラ（前方監視カメラ）、車両の側方を監視する第３の撮像装置としてのサイドカメラ（側方監視カメラ）等の図示されないカメラ（ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等）から成り、後方、前方及び側方における被撮影物、例えば、車両（後方車両、前方車両及び側方車両）、構造物、歩行者、道路上の落下物等のほかに、地物、交差点、信号機等を撮影することによって、後方、前方及び側方を監視し、監視結果である画像データを周辺監視データとして制御部１４に送る。

そして、該制御部１４において、前記周辺環境判定処理手段は、前記周辺監視装置４９から周辺監視データを受信すると、周辺監視データを処理して、車両の周辺環境について判定する。すなわち、周辺環境判定処理手段は、画像データを処理して、車両、構造物、歩行者、道路上の落下物等の位置を判定したり、自車から車両、構造物、歩行者、道路上の落下物等までの距離を算出したり、車両、構造物、落下物等の寸法、周辺の車両の数を算出したり、自車と前方車両又は後方車両との間の車間距離を算出したり、地物、交差点等を特定したり、信号機の信号灯の色を判定したりする。

なお、前記前方監視装置４８によって探知され、周辺監視装置４９によって撮影される車両、構造物、歩行者、道路上の落下物等によって障害物が構成され、車両、歩行者等によって移動体の障害物が、構造物、落下物等によって非移動体の障害物が構成される。

前記ＣＰＵ３１は、単独で、又は他の演算装置等と組み合わせることによってコンピュータとして機能し、各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。また、前記データ記録部１６、ＲＡＭ３２、フラッシュメモリ等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

次に、前記構成の車両環境情報通知システムの動作について説明する。

図２は本発明の実施の形態における車両環境情報通知システムの動作を示すメインフローチャート、図３は本発明の実施の形態における障害物回避処理のサブルーチンを示す図、図４は本発明の実施の形態における障害物判定処理のサブルーチンを示す図、図５は本発明の実施の形態における運転操作状況判定用マップを示す図、図６は本発明の実施の形態における生体情報判定用マップを示す図、図７は本発明の実施の形態における走行状態判定処理を説明する図、図８は本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える部位を示す第１の図、図９は本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える部位を示す第２の図、図１０は本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える状態を示す第１の概念図、図１１は本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える状態を示す第２の概念図である。

まず、ＣＰＵ３１の図示されない個人認証処理手段は、個人認証処理を行い、前記生体情報検出部４３によって検出された生体情報を読み込むとともに、運転者データベースｄｂ３から認証データを読み出し、前記生体情報及び認証データに基づいて運転者個人を特定する。

次に、ＣＰＵ３１の図示されない道路環境取得処理手段は、道路環境取得処理を行い、ＧＰＳセンサ１５から自車位置を読み込み、自車位置に基づいて、地図データベースｄｂ１から車両が走行している道路の道路種別、道路形状、勾（こう）配等を読み出す。また、ＣＰＵ３１の図示されない周辺環境取得処理手段は、周辺環境取得処理を行い、車両周辺環境監視部５０から送られた車両の周辺環境を表すデータ、すなわち、周辺監視データを読み込む。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない運転操作状況取得処理手段は、運転操作状況取得処理を行い、運転者による車両の操作状況である運転操作状況を取得する。

そのために、前記運転操作状況取得処理手段は、アクセルセンサ５５からアクセル開度を、ブレーキセンサ５６からブレーキ踏込量を読み込み、前方監視装置４８によって撮影された地物の映像を表す周辺監視データを読み込むとともに、地図データベースｄｂ１から地物データを読み出す。続いて、前記運転操作状況取得処理手段は、前記アクセル開度及びブレーキ踏込量に基づいて、アクセルペダル５１を踏み込んだ頻度（アクセル開度の変動回数）を表す加速頻度、及びブレーキペダル５２を踏み込んだ頻度を表す制動頻度（ブレーキ踏込量の変動回数）を算出し、前記周辺監視データ及び地物データに基づいて、ステアリングホイール５３を操舵した頻度を表す操舵頻度を算出する。該操舵頻度は車線変更の回数によって表され、該車線変更の回数は、車線を越えた回数であり、前記周辺監視データ及び地物データに基づいて算出することができる。

このようにして、前記アクセル開度、ブレーキ踏込量、加速頻度、制動頻度及び操舵頻度を運転操作状況として取得することができる。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない生体情報取得処理手段は、生体情報取得処理を行い、生体情報検出部４３によって検出された心拍、発汗、筋電位、脳波、瞳孔、体温等を読み込む。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない運転者状態判定処理手段は、運転者状態判定処理を行い、前記運転操作状況及び生体情報に基づいて運転者の状態を判定する。

ところで、前記運転操作状況は、運転者が車両を運転する環境、すなわち、運転環境、車両固有の特性、すなわち、車両特性等によって変動する。そこで、前記運転者状態判定処理手段の運転操作状況補正処理手段は、運転操作状況補正処理を行い、前記アクセル開度、ブレーキ踏込量、加速頻度、制動頻度及び操舵頻度を、それぞれあらかじめ設定された、運転環境、車両特性等によって決定される補正条件に基づいて補正する。

ここで、前記運転操作状況に影響を与える補正条件として、道路種別による補正値±ａ、天候による補正値±ｂ、視界による補正値±ｃ、道路形状による補正値±ｄ、及び車種による補正値±ｅが設定され、前記補正値±ａは、高速道路、国道、地方道、細街路等の別によって、前記補正値±ｂは、晴又は曇、雨又は雪、注意報又は警報等の別によって、前記補正値±ｃは、昼又は夜（明るさ）、見通しの良い／悪い等の別によって、前記補正値±ｄは、勾配（上り／下り）の有無、カーブの有無等の別によって、前記補正値±ｅは、車両重量、排気量（軽自動車、セダン、ＲＶ、大型車等）等の別によってあらかじめ設定される。

そして、前記アクセル開度をαとし、ブレーキ踏込量をβとし、加速頻度をｍαとし、制動頻度をｍβとし、操舵頻度をｍｓとしたとき、前記アクセル開度αは、補正されて
α’＝α±ａ±ｂ±ｄ±ｅ
に、前記ブレーキ踏込量βは、補正されて
β’＝β±ａ±ｂ±ｄ±ｅ
に、前記加速頻度ｍαは、補正されて
ｍα’＝ｍα±ｄ
に、前記減速頻度ｍβは、補正されて
ｍβ’＝ｍβ±ｄ
に、操舵頻度ｍｓは、補正されて
ｍｓ’＝ｍｓ±ａ±ｄ
にされる。

続いて、前記運転者状態判定処理手段の運転操作状況判定指標算出処理手段は、運転操作状況判定指標算出処理を行い、前記ＲＯＭ３３の運転操作状況判定用マップ（図５）を参照し、補正された後のアクセル開度α’、ブレーキ踏込量β’、加速頻度ｍα’、減速頻度ｍβ’及び操舵頻度ｍｓ’を所定の閾値に基づいて複数の区分に分けて評価し、運転操作状況判定指標（例えば、点数によって表される。）を算出する。

そのために、前記運転操作状況判定用マップにおいて、アクセル開度α’が第１、第２の閾値に基づいて大・中・小の区分に分けられ、各区分ごとにアクセル開度α’についての運転操作状況判定指標ｋα１〜ｋα３（ｋα１＞ｋα２＞ｋα３）が設定され、ブレーキ踏込量β’が第１、第２の閾値に基づいて大・中・小の区分に分けられ、各区分ごとにブレーキ踏込量ｋβ’についての運転操作状況判定指標ｋβ１〜ｋβ３（ｋβ１＞ｋβ２＞ｋβ３）が設定される。また、加速頻度ｍα’が第１、第２の閾値に基づいて多・中・少の区分に分けられ、各区分ごとに加速頻度ｍα’についての運転操作状況判定指標ｋｍα１〜ｋｍα３（ｋｍα１＞ｋｍα２＞ｋｍα３）が設定され、制動頻度ｍβ’が第１、第２の閾値に基づいて多・中・少の区分に分けられ、各区分ごとに制動頻度ｍβ’についての運転操作状況判定指標ｋｍβ１〜ｋｍβ３（ｋｍβ１＞ｋｍβ２＞ｋｍβ３）が設定される。そして、操舵頻度ｍｓ’が第１、第２の閾値に基づいて多・中・少の区分に分けられ、各区分ごとに操舵頻度ｍｓ’についての運転操作状況判定指標ｋｍｓ１〜ｋｍｓ３（ｋｍｓ１＞ｋｍｓ２＞ｋｍｓ３）が設定される。

したがって、前記運転操作状況判定指標算出処理手段は、アクセル開度α’、ブレーキ踏込量β’、加速頻度ｍα’、減速頻度ｍβ’及び操舵頻度ｍｓ’を評価し、運転操作状況判定指標ｋα１〜ｋα３、ｋβ１〜ｋβ３、ｋｍα１〜ｋｍα３、ｋｍβ１〜ｋｍβ３、及びｋｍｓ１〜ｋｍｓ３を算出する。

次に、前記運転者状態判定処理手段の生体情報判定指標算出処理手段は、生体情報判定指標算出処理を行い、前記ＲＯＭ３３の生体情報判定用マップ（図６）を参照し、心拍、発汗、筋電位、脳波、瞳孔及び体温を所定の閾値に基づいて評価し、生体情報判定指標を算出する。

そのために、前記生体情報判定用マップにおいて、心拍が第１、第２の閾値に基づいて高（上昇）・中・低（低下）の区分に分けられ、発汗が第１、第２の閾値に基づいて多（増加）・正常・少（減少）の区分に分けられ、筋電位が第１、第２の閾値に基づいて強（上昇）・中・弱（低下）の区分に分けられ、脳波が第１〜第４の閾値に基づいてβ波優位・α波優位・θ波優位・δ波優位の区分に分けられ、瞳孔が第１、第２の閾値に基づいて拡大・正常・縮小の区分に分けられ、体温が第１、第２の閾値に基づいて低（低下）・正常・高（上昇）の区分に分けられる。

ところで、前記生体情報判定用マップにおいて、生体情報判定指標は、各生体情報ごとに設定されず、生体情報の全体で設定される。そして、前記生体情報において、図６における中央より左側の状態で交感神経系が優位となり、中央より右側の状態で副交感神経系が優位となるので、本実施の形態においては、生体情報の全体が高・中・低・中・高の区分に分けられ、各区分に３個の生体情報判定指標ｋγ１、ｋγ２、ｋγ３、ｋγ２、ｋγ１（ｋγ１＞ｋγ２＞ｋγ３）が設定される。

このようにして、運転操作状況判定指標ｋα１〜ｋα３、ｋβ１〜ｋβ３、ｋｍα１〜ｋｍα３、ｋｍβ１〜ｋｍβ３、ｋｍｓ１〜ｋｍｓ３及び生体情報判定指標ｋγ１〜ｋγ３が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない障害物度数設定処理手段は、障害物度数設定処理を行い、運転操作状況判定指標ｋα１〜ｋα３、ｋβ１〜ｋβ３、ｋｍα１〜ｋｍα３、ｋｍβ１〜ｋｍβ３、ｋｍｓ１〜ｋｍｓ３及び生体情報判定指標ｋγ１〜ｋγ３に基づいて、車両の周辺の障害物の障害の度合い、すなわち、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を算出し、設定する。

本実施の形態において、障害物度数設定処理手段は、運転操作状況に基づいて算出された運転操作状況判定指標と、運転者の生体情報に基づいて算出された生体情報判定指標とを加算することによって、総和判定指標を算出し、該総和判定指標を障害物度数とする。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない障害物回避処理手段は、障害物回避処理を行い、障害物を回避する。そして、ＣＰＵ３１の図示されない終了判定処理手段は、終了判定処理を行い、運転者が乗車中であるかどうかを判断し、乗車中である場合は道路環境取得処理に戻り、障害物度数設定処理及び障害物回避処理を繰り返し行う。

次に、図２のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 個人認証処理を行う。
ステップＳ２ 道路環境取得処理を行う。
ステップＳ３ 周辺環境取得処理を行う。
ステップＳ４ 道路操作状況取得処理を行う。
ステップＳ５ 生体情報取得処理を行う。
ステップＳ６ 運転者状態判定処理を行う。
ステップＳ７ 障害物度数設定処理を行う。
ステップＳ８ 障害物回避処理を行う。
ステップＳ９ 運転者が乗車中であるかどうかを判断する。運転者が乗車中である場合はステップＳ２に戻り、乗車中でない場合は処理を終了する。

次に、図２のステップＳ８における障害物回避処理のサブルーチンについて説明する。

この場合、前記障害物回避処理手段の障害物検出判定処理手段は、障害物検出判定処理を行い、車両周辺環境監視部５０から送られた周辺監視データを読み込み、該周辺監視データに基づいて障害物が検出されたかどうかを判定する。障害物が検出されると、前記障害物回避処理手段の障害物判定処理は、障害物判定処理を行い、回避しようとする障害物の状況及び自車の走行状態を判断し、前記障害物の状況及び自車の走行状態に応じて前記障害物度数を変更する。

そのために、前記障害物判定処理手段の方向判定処理手段は、方向判定処理を行い、車両周辺環境監視部５０から送られた周辺監視データに基づいて障害物の位置を算出し、自車位置及び障害物の位置に基づいて、障害物が自車の前後左右のいずれの方向にあるか、すなわち、自車から見た障害物の方向を判定する。このとき、前記障害物判定処理手段の距離算出処理手段は、距離算出処理を行い、自車から障害物までの距離を算出する。

次に、前記障害物判定処理手段の大きさ判定処理手段は、大きさ判定処理を行い、車両周辺環境監視部５０から送られた画像データについて画像処理を行い、障害物の大きさ（形状、面積又は体積）を判定する。

また、前記障害物判定処理手段の障害物類型判定処理手段は、障害物類型判定処理を行い、障害物の類型、すなわち、障害物が移動体であるかどうかを判断する。そして、障害物が移動体である場合、前記障害物判定処理手段の軌跡予測処理手段は、軌跡予測処理を行い、障害物の位置の変化に基づいて障害物の移動速度及び移動方向を算出し、前記移動速度及び移動方向に基づいて、障害物が移動する軌跡を予測する。

ところで、運転者が障害物を回避するために車両を制動させる場合、運転者が車両を制動させようとする際の車両と障害物との間の距離、運転者が車両を制動させようとする際の車速、運転者が車両を制動させようとしてから実際に車両の制動が開始されるまでに車両が走行する距離を表す空走距離、実際に車両の制動が開始されてから車両が停止するまでに車両が走行する距離を表す制動距離等によって障害物を回避することができるかどうかが決定される。

そこで、本実施の形態においては、運転者が車両を制動させようとする際の車両の走行状態を取得し、該車両の走行状態に基づいて障害物を回避することができるかどうかを判定するようにしている。なお、本実施の形態においては、障害物が車両である場合について説明する。

そのために、まず、前記障害物判定処理手段の車両走行状態取得処理手段は、車両走行状態取得処理を行い、車両の走行状態を取得する。すなわち、前記車両走行状態取得処理手段は、車両周辺環境監視部５０から送られた周辺監視データを読み込み、該周辺監視データに基づいて、現在の自車と前方車両又は後方車両との間の車間距離Ｌｐを算出するとともに、車速センサ４４から現在の車速Ｖｐを読み込む。なお、必要に応じて、車両の走行状態として、車間距離Ｌｐに基づいて車間距離Ｌｐの変化量で表される車間距離変化ΔＬｐを算出したり、前記車速Ｖｐに基づいて車速Ｖｐの変化量で表される速度変化ΔＶｐを算出したりすることができる。

続いて、前記障害物判定処理手段の車両走行状態判定処理手段は、車両走行状態判定処理を行い、前記車両走行状態取得処理手段によって取得された車間距離Ｌｐ及び車速Ｖｐを判定し、車間距離Ｌｐ及び車速Ｖｐが障害物である車両を回避するのに適正であるかどうかを判定する。

そのために、車両走行状態判定処理において、車間距離Ｌｐと空走距離Ｌａ及び制動距離Ｌｂとの関係が判断されるとともに、車速Ｖｐと閾値を表す基準速度Ｖｃとの関係が判断される。なお、空走距離Ｌａは、運転者の年齢等によって異なるので、認証データとして運転者の年齢等を運転者データベースｄｂ３に記録し、運転者の年齢等によって空走距離Ｌａを異ならせた空走距離マップをＲＯＭ３３に記録することにより、空走距離Ｌａを読み出すことができる。

ところで、運転者が車両を制動させる場合の運転操作状況は、前述されたように、運転環境、車両特性等によって変動する。そこで、車間距離Ｌｐと空走距離Ｌａ及び制動距離Ｌｂとの関係、並びに車速Ｖｐと基準速度Ｖｃとの関係を判断するに当たり、空走距離Ｌａ、制動距離Ｌｂ及び基準速度Ｖｃが補正されるようになっている。

すなわち、前記運転操作状況補正処理手段は、空走距離Ｌａ、制動距離Ｌｂ及び基準速度Ｖｃを、それぞれあらかじめ設定された、運転環境、車両特性等によって決定される補正条件に基づいて補正する。

ここで、前記運転操作状況に影響を与える補正条件として、道路種別による補正値±ａ、天候による補正値±ｂ、視界による補正値±ｃ、道路形状による補正値±ｄ、及び車種による補正値±ｅが設定され、前記補正値±ａは、高速道路、国道、地方道、細街路等の別によって、前記補正値±ｂは、晴又は曇、雨又は雪、注意報又は警報等の別によって、前記補正値±ｃは、昼又は夜（明るさ）、見通しの良い／悪い等の別によって、前記補正値±ｄは、勾配（上り／下り）の有無、カーブの有無等の別によって、前記補正値±ｅは、車両重量、排気量（軽自動車、セダン、ＲＶ、大型車等）等の別によってあらかじめ設定される。

そして、前記空走距離Ｌａは、補正されて
Ｌａ’＝Ｌａ±ｂ±ｃ
に、前記制動距離Ｌｂは、補正されて
Ｌｂ’＝Ｌｂ±ｂ±ｄ±ｅ
に、前記基準速度Ｖｃは、補正されて
Ｖｃ’＝Ｖｃ±ａ±ｂ±ｃ±ｄ
にされる。

続いて、前記車両走行状態判定処理手段は、運転操作状況補正処理手段によって補正された空走距離Ｌａ’、制動距離Ｌｂ’及び基準速度Ｖｃ’に基づいて車間距離Ｌｐ及び車速Ｖｐを判定する。

この場合、図７に示されるように、車間距離Ｌｐ及び車速Ｖｐが複数の領域に区分され、本実施の形態においては、車間距離Ｌｐは長・中・短に区分され、車速Ｖｐは高・中・低に区分される。なお、前記車間距離変化ΔＬｐ及び速度変化ΔＶｐを算出する場合、車間距離変化ΔＬｐ及び速度変化ΔＶｐは、大・中・小に区分される。

すなわち、
Ｌａ’＋Ｌｂ’＜Ｌｐ
である場合、車間距離Ｌｐは長であり、
Ｌａ’＋Ｌｂ’＞Ｌｐ＞Ｌｂ’
である場合、車間距離Ｌｐは中であり、
Ｌｂ’＞Ｌｐ
である場合、車間距離Ｌｐは小であるとされる。また、
Ｖｃ’＜Ｖｐ
である場合、車速Ｖｐは高であり、
Ｖｃ’＞Ｖｐ＞Ｖｃ’／２
である場合、車速Ｖｐは中であり、徐行速度をＶｄとしたとき、
Ｖｃ’／２Ｖｐ＞Ｖｄ
である場合、車速Ｖｐは小であるとする。

このようにして、車両の走行状態が判定されると、前記障害物判定処理手段の障害物度数変更処理手段は、障害物度数変更処理を行い、障害物度数度数を変更する。なお、前記障害物度数変更処理手段によって障害物度数設定処理手段が構成される。

そのために、前記障害物度数変更処理手段の障害物判定指標算出処理手段は、障害物判定指標算出処理を行い、障害物である他車の大きさ、他車の類型及び車両の走行状態に基づいて障害物判定指標を算出する。

この場合、他車の大きさが閾値によって大・小の区分に分けられ、各区分ごとに他車の大きさについての障害物判定指標ｋｚ１、ｋｚ２（ｋｚ１＞ｋｚ２）が設定され、他車の類型が移動体・非移動体の区分に分けられ、各区分ごとに他車の類型についての障害物判定指標ｋｄ１、ｋｄ２（ｋｄ１＞ｋｄ２）が設定される。また、車両の走行状態については、前述されたように、車間距離Ｌｐは長・中・短に区分されるので、各区分ごとに車間距離Ｌｐについての障害物判定指標ｋＬｐ１〜ｋＬｐ３（ｋＬｐ１＞ｋＬｐ１＞ｋＬｐ３）が設定され、車速Ｖｐは高・中・低に区分されるので、各区分ごとに車速Ｖｐについての障害物判定指標ｋＶｐ１〜ｋＶｐ３（ｋＶｐ１＞ｋＶｐ１＞ｋＶｐ３）が設定される。

したがって、前記障害物判定指標算出処理手段は、他車の大きさ、他車の類型、車間距離Ｌｐ及び車速Ｖｐを評価し、障害物判定指標ｋｚ１、ｋｚ２、ｋｄ１、ｋｄ２、ｋＬｐ１〜ｋＬｐ３、ｋＶｐ１〜ｋＶｐ３を算出する。

続いて、前記障害物度数変更処理手段の障害物度数加算処理手段は、障害物度数加算処理を行い、障害物判定指標ｋｚ１、ｋｚ２、ｋｄ１、ｋｄ２、ｋＬｐ１〜ｋＬｐ３、ｋＶｐ１〜ｋＶｐ３に基づいて、障害物度数の調整値を算出し、障害物度数設定処理手段によって設定された障害物度数に調整値を加算することによって、障害物度数を変更する。

このようにして、障害物度数が変更されると、前記障害物回避処理手段の障害物度数判定処理手段は、障害物度数判定処理を行い、変更された後の障害物度数を判定し、障害物度数に応じて運転者に対して障害物についての注意喚起を行う。

図８及び９において、７１はシート、７２は座面、７３はシートバック、ｐ１は座面７２の右側の部位、ｐ２は座面７２の左側の部位、ｐ３はシートバック７３の右側の部位、ｐ４はシートバック７３の左側の部位である。

前記各部位ｐ１〜ｐ４には、運転者に圧迫刺激を与えるための図示されない空気室、及び運転者に振動刺激を与えるための図示されない振動体が配設され、前記空気室に空気供給装置６１（図１）から圧縮空気が供給され、運転者の所定の部位に圧迫刺激が与えられ、該圧迫刺激に続き、前記モータ６２を駆動することによって振動体が振動させられ、運転者の体の所定の部位に振動刺激が連続して与えられる。

そのために、前記障害物度数判定処理手段は、障害物度数が第１の閾値より高いかどうかを判断する。そして、障害物度数が第１の閾値より高い場合、前記障害物回避処理手段の第１の注意喚起処理手段としての圧迫刺激処理手段は、第１の注意喚起処理としての圧迫刺激処理を行い、前記障害物の方向及び障害物までの距離を読み込み、障害物の方向及び障害物までの距離に対応させて、最初に運転者の体に圧迫刺激を与える。

すなわち、例えば、自車が前方車両に接近している場合、部位ｐ１、ｐ２の空気室に圧縮空気が供給され、図１０に示されるように、座面７２の左右から運転者の脚に圧迫刺激が与えられ、このとき、前方車両との車間距離に応じて空気室に供給される空気量が変化させられる。例えば、車間距離が短くなると、空気量が多くされ、車間距離が長くなると、空気量が少なくされ、車間距離に応じて連続的に変化させられる。このように、脚に圧迫刺激を与えることによって、運転者に前方車両（障害物）があること、及び前方車両までの距離感を体感させることができる。また、後方車両が自車に接近している場合、部位ｐ３、ｐ４の空気室に圧縮空気が供給され、図１０に示されるように、シートバック７３の左右から運転者の背中に圧迫刺激が与えられ、同様に車間距離に応じて空気量が変化ささせられる。これにより、後方車両（障害物）があること、及び後方車両までの距離感を体感させることができる。

そして、自車が車両の右側に存在する障害物に接近している場合、部位ｐ１、ｐ３の空気室に圧縮空気が供給され、図１１に示されるように、座面７２及びシートバック７３の右から運転者の背中及び脚に圧迫刺激が与えられる。また、自車が車両の左側に存在する障害物に接近している場合、部位ｐ２、ｐ４の空気室に圧縮空気が供給され、その距離に応じて供給量が制御され、図１１に示されるように、座面７２及びシートバック７３の左から運転者の背中及び脚に圧迫刺激が与えられる。これにより、自車の左右方向のいずれかに車両（障害物）があること、及び車両までの距離感を体感させることができる。

続いて、前記障害物度数判定処理手段は、障害物度数が第２の閾値（第１の閾値より高く設定される。）より高いかどうかを判断する。そして、障害物度数が第２の閾値より高い場合、前記障害物回避処理手段の第２の注意喚起処理手段としての振動刺激処理手段は、第２の注意喚起処理としての圧迫刺激処理に加えて振動刺激処理を行い、運転者の体に圧迫刺激及び振動刺激を与える。

すなわち、例えば、自車が前方車両に接近して障害物度数が第２の閾値を超えた場合、運転者の脚に圧迫刺激が与えられている状態で、さらに部位ｐ１、ｐ２の振動体が振動させられ、図１０に示されるように、座面７２の左右から運転者の脚に振動刺激が与えられ、前方車両の方向及び車間距離に注意を払うことが望ましい旨の通知が行われる。また、同様に、後方車両が自車に接近して障害物度数が第２の閾値を超えた場合、運転者の背中に圧迫刺激が与えられている状態で、さらに、部位ｐ３、ｐ４の振動体が振動させられ、図１０に示されるように、シートバック７３の左右から運転者の背中に振動刺激が与えられ、後方車両の方向及び車間距離に注意を払うことが望ましい旨の通知が行われる。

そして、自車が車両の右側に存在する障害物に接近して障害物度数が第２の閾値を超えた場合においても同様に、運転者の背中及び脚に圧迫刺激が与えられている状態で、部位ｐ１、ｐ３の振動体が振動させられ、図１１に示されるように、座面７２及びシートバック７３の右から運転者の背中及び脚に振動刺激が与えられ、障害物の方向及び障害物までの距離に注意を払うことが望ましい旨の通知が行われる。また、自車が車両の左側に存在する障害物に接近して障害物度数が第２の閾値を超えた場合においても同様に、運転者の背中及び脚に圧迫刺激が与えられている状態で、部位ｐ２、ｐ４の振動体が振動させられ、図１１に示されるように、座面７２及びシートバック７３の左から運転者の背中及び脚に振動刺激が与えられ、障害物の方向及び障害物までの距離に注意を払うことが望ましい旨を運転者に通知する。このように、障害物に接近している場合、障害物の方向及び障害物までの距離に注意を払うことが望ましい旨の通知が行われる。

なお、本実施の形態においては、振動体の振動の周波数は一定にされるが、障害物度数に対応させて周波数を変更することができる。その場合、障害物度数が低い場合、周波数が高くされ、運転者に高周波の振動刺激が与えられ、障害物度数が高い場合、周波数が高くされ、運転者に低周波の振動刺激が与えられる。また、障害物度数に対応させて周波数を連続的に変更することができる。

このようにして、運転者の体に圧迫刺激及び振動刺激が与えられ、障害物が接近していること、及び障害物までの距離感が触覚を利用して運転者に通知され、運転者に対して注意喚起が行われる。

続いて、前記障害物回避処理手段の車両制御処理手段は、車両制御処理を行い、障害物についての注意喚起が行われたにもかかわらず、運転者による障害物の回避が十分に行われず、更に障害物の回避が必要である場合、必要に応じて前記ブレーキペダル５２、ステアリングホイール５３等を作動させ、障害物を回避する。

このように、本実施の形態においては、障害物の方向及び障害物までの距離に応じて運転者に刺激を与える部位が変化させられるので、障害物の方向及び障害物までの距離を認識することができるだけでなく、障害物度数に応じて複数の注意喚起が行われ、障害物度数が第１の閾値より高い場合に、運転者に圧迫刺激が与えられ、障害物の距離を運転者の体へ触覚を刺激して与えることができる。障害物度数が第２の閾値より高い場合に、運転者に圧迫刺激に加えて振動刺激が与えられ、障害物度数が高くなるほど運転者に与えられる振動刺激が大きくされるので、運転者に対して、圧迫刺激によって障害物までの距離を通知し、振動刺激によって障害物を回避した方が良い旨の注意喚起を行い、自車と障害物との位置関係に応じた注意喚起を行うことができる。

したがって、運転者は、障害物を目視することなく、自車と障害物との位置関係及び障害物までの距離を体感し、認識することができる。

次に、図３のフローチャートについて説明する。
ステップＳ８−１ 障害物が検出されるのを待機する。障害物が検出された場合はステップＳ８−２に進む。
ステップＳ８−２ 障害物判定処理を行う。
ステップＳ８−３ 障害物度数が第１の閾値より高いかどうかを判断する。障害物度数が第１の閾値より高い場合はステップＳ８−４に進み、障害物度数が第１の閾値以下である場合はリターンする。
ステップＳ８−４ 圧迫刺激処理を行う。
ステップＳ８−５ 障害物度数が第２の閾値より高いかどうかを判断する。障害物度数が第２の閾値より高い場合はステップＳ８−６に進み、障害物度数が第２の閾値以下である場合はリターンする。
ステップＳ８−６ 振動刺激処理を行う。
ステップＳ８−７ 緊急回避が必要であるかどうかを判断する。緊急回避が必要である場合はステップＳ８−８に進み、必要でない場合はリターンする。
ステップＳ８−８ 車両制御処理を行い、リターンする。

次に、図４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ８−２−１ 障害物の方向を判定する。
ステップＳ８−２−２ 障害物の大きさを判定する。
ステップＳ８−２−３ 障害物が移動体であるかどうかを判断する。移動体である場合はステップＳ８−２−４に、移動体でない場合はステップＳ８−２−５に進む。
ステップＳ８−２−４ 軌跡予測処理を行う。
ステップＳ８−２−５ 車両走行状態判定処理を行う。
ステップＳ８−２−６ 障害物度数変更処理を行い、リターンする。

ところで、本実施の形態においては、障害物度数に対応させて運転者に圧迫刺激及び振動刺激が与えられ、刺激による注意喚起が行われるようになっているが、障害物度数に対応させて運転者に音声による注意喚起を行うことができる。

この場合、前記障害物度数判定処理手段は、障害物度数が第１の閾値より高いかどうかを判断する。そして、障害物度数が第１の閾値より高い場合、前記障害物回避処理手段の第１の注意喚起処理手段としての警告処理手段は、第１の注意喚起処理としての警告処理を行い、障害物の方向を読み込み、障害物の方向に対応させて警告装置６３（図１）を作動させる。本実施の形態において、警告装置６３は、車両の室内の所定の箇所に、複数の警告部材、本実施の形態においては、４個のスピーカｑ１〜ｑ４を備え、例えば、スピーカｑ１は車室内の右側前方に、スピーカｑ２は車室内の左側前方に、スピーカｑ３は車室内の右側後方に、スピーカｑ４は車室内の左側後方に置かれる。

したがって、例えば、自車が前方車両に接近している場合、前記警告装置６３が作動させられ、スピーカｑ１、ｑ２によって前方から警告音が出力される。また、後方車両が自車に接近している場合、前記警告装置６３が作動させられ、スピーカｑ３、ｑ４によって後方から警告音が出力される。

そして、自車が車両の右側に存在する障害物に接近している場合、前記警告装置６３が作動させられ、スピーカｑ１、ｑ３によって右側方から警告音が出力され、障害物までの距離が短くなるにつれて警告音の音量が大きくされる。また、自車が車両の左側の障害物に接近している場合、警告装置６３が作動させられ、スピーカｑ２、ｑ４によって左側方から警告音が出力され、障害物までの距離が短くなるにつれて警告音の音量が大きくされる。

さらに、前記警告処理手段は、障害物が移動体であるかどうか、すなわち、障害物の種類によって警告音の種類を異ならせることができる。例えば、障害物が移動体でない場合、警告処理手段は、通常の警告音を出力し、障害物が移動体である場合、運転者が障害物を連想することができるように、障害物を連想させる擬似音を出力する。例えば、障害物が車両のうちの乗用車である場合、擬似音は乗用車によって発生させられる音（特に、乗用車のマフラーから発生させられる音と同じ周波数の音）にされ、障害物が車両のうちの二輪車である場合、擬似音は二輪車によって発生させられる音（特に、二輪車のマフラーから発生させられる音と同じ周波数の音）にされ、障害物が車両のうちの自転車である場合、擬似音はベル音にされ、障害物が歩行者である場合、擬似音は足音にされる。

続いて、前記障害物度数判定処理手段は、障害物度数が第２の閾値（第１の閾値より高く設定される。）より高いかどうかを判断する。そして、障害物度数が第２の閾値より高い場合、前記障害物回避処理手段の第２の注意喚起処理手段としての警告強化処理手段は、第２の注意喚起処理としての警告強化処理を行い、警告を強化し、警告音の周波数を変更して低くしたり、警告音の音量を変更して更に大きくしたりする。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における車両環境情報通知システムの制御ブロック図である。 本発明の実施の形態における車両環境情報通知システムの動作を示すメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における障害物回避処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における障害物判定処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における運転操作状況判定用マップを示す図である。 本発明の実施の形態における生体情報判定用マップを示す図である。 本発明の実施の形態における走行状態判定処理を説明する図である。 本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える部位を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える部位を示す第２の図である。 本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える状態を示す第１の概念図である。 本発明の実施の形態における運転者に刺激を与える状態を示す第２の概念図である。

符号の説明

３１ ＣＰＵ
５０ 車両周辺環境監視部

Claims (6)

1. 車両の周辺環境を検出し、車両の周辺環境を表す周辺監視データを発生させる車両周辺環境監視部と、前記周辺監視データに基づいて障害物の方向を判定する方向判定処理手段と、前記周辺監視データに基づいて、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を設定する障害物度数設定処理手段と、前記障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起を行う注意喚起処理手段とを有することを特徴とする車両環境情報通知システム。
2. 前記注意喚起処理手段は、前記障害物度数が第１の閾値より高い場合に、運転者の体を部分的に圧迫する圧迫刺激を与え、前記障害物度数が第１の閾値より大きい第２の閾値より高い場合に、運転者の体に前記圧迫刺激を与えるとともに、運転者の体を振動させて振動刺激を与えることによって、運転者に対して障害物についての注意喚起を行う請求項１に記載の車両環境情報通知システム。
3. 前記注意喚起処理手段は、前記障害物度数が閾値より高い場合に、障害物を連想させる疑似音を警告音として出力することによって、運転者に対して障害物についての注意喚起を行う請求項１に記載の車両環境情報通知システム。
4. さらに、前記周辺監視データに基づいて車両の走行状態を判定する車両走行状態判定処理手段を有するとともに、前記障害物度数設定処理手段は、車両の走行状態の判定結果に基づいて障害物度数を設定する請求項１に記載の車両環境情報通知システム。
5. さらに、運転者の生体情報を取得する生体情報取得処理手段を有するとともに、前記障害物度数設定処理手段は、運転者の生体情報に基づいて障害物度数を設定する請求項１に記載の車両環境情報通知システム。
6. 車両の周辺環境を検出し、車両の周辺環境を表す周辺監視データを発生させ、該周辺監視データに基づいて障害物の方向を判定し、前記周辺監視データに基づいて、車両と車両の周辺の障害物との接近の度合いを表す障害物度数を設定し、前記障害物の方向及び障害物度数に基づいて、運転者に対して障害物についての複数の注意喚起を行うことを特徴とする車両環境情報通知方法。

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