JP2009173222A - 衝突回避警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両が衝突する前にその前兆を検知して、運転者に対して衝突を回避するよう警報を行う衝突回避警報システムにおいて、警報を行うタイミングを最適にした衝突回避警報システムを提供することである。
【解決手段】衝突予測手段４が、自車位置検出手段２による検出結果及び走行状態検出手段３により検出された走行状況に基づいて衝突予測を行い、警報条件判定手段５が、衝突予測手段４による衝突予測結果と運転者特定手段６による運転者特定結果とに応じて所定の警報条件に該当するか否かを判定し、所定の警報条件に該当すると判定された場合に衝突回避用の警報を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、衝突回避警報システムに関し、詳しくは車両運転中に衝突の危険が生じた場合に警報を行う衝突回避警報システムに関する。

車両衝突時の乗員保護、衝撃緩和、また、衝突回避は車両開発における重要な課題である。従来、乗員保護のためのエアバッグが知られている。このエアバッグを備えれば、車両衝突時にはこのエアバッグを展開して乗員を衝突時の衝撃から保護することができる。

たとえば特許文献１に記載の乗員保護装置の制御システムでは、車両の運動状態や自車の位置を検出し、この情報に基づいて衝突予測を行い、衝突予測の結果に応じてエアバッグを展開させるか否かの閾値のレベルを設定し、エアバッグの展開を最適に動作させるようにしている。
特開２００２−１０４１３１号公報

上述のように、特許文献１に記載の技術は衝突時の衝撃緩和を目的としているため、衝突を回避することまではできない。この衝突を回避することができれば、乗員の無事はもちろんのこと、車両および周囲の構築物等の損壊を防ぐこともできる。そこで、衝突発生前にそれを回避することができるようにすることが望ましい。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、車両が衝突する前にその前兆を検知して、運転者に対して衝突を回避するよう警報を行う衝突回避警報システムにおいて、警報を行うタイミングを最適にした衝突回避警報システムを提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１． 走行路周辺の構築物情報を含む地図情報を有し、自車位置を検出すると共に、前記地図情報に基づいて自車周辺の構築物を検出する自車位置検出手段と、自車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記自車位置検出手段による検出結果及び前記走行状態検出手段により検出された走行状況に基づいて衝突予測を行う衝突予測手段と、前記衝突予測手段による衝突予測結果に応じて所定の警報条件に該当するか否かを判定する警報条件判定手段とを備え、前記警報条件判定手段によって前記所定の警報条件に該当すると判定された場合に衝突回避用の警報を行うように構成された衝突回避警報システムにおいて、
自車の運転者を特定する運転者特定手段を備え、
前記警報条件判定手段は、前記衝突予測手段による衝突予測結果と前記運転者特定手段による運転者特定結果とに応じて、前記所定の警報条件に該当するか否かを判定することを特徴とする衝突回避警報システム。

手段１によれば、自車位置検出手段が、自車の現在位置を検出すると共に、地図情報に基づいてその現在位置の周辺の構築物を検出し、走行状態検出手段が自車の走行状態を検出する。この検出された結果に基づき、衝突予測手段は、自車が衝突の虞のある状態になり得るか否かを予測する。警報条件判定手段は、この予測結果が所定の警報条件に該当するか否かを判定し、警報条件判定手段によって所定の警報条件に該当すると判定された場合には衝突回避用の警報を行う。このように構成することによって、衝突の虞のある場合に警報によって運転者の注意を喚起することができ、衝突を回避することができる。また、本発明は、運転者特定手段によって自車の運転者を特定し、警報条件判定手段が、所定の警報条件に該当するか否かを判定する際に、運転者特定手段による運転者特定結果に基づいた判定を行うことによって、運転者それぞれに合った所定の警報条件を用いることができ、運転者それぞれに適したタイミングで警報を行うことができる。

車両運転中に衝突事故を起こす要因として、運転者の脇見運転、ぼんやり運転、居眠り運転などが挙げられる。このような状態においてたとえばカーブに差し掛かると、気付くのが遅れて衝突事故につながる。そこで本発明では、所定の警報条件に該当する場合に警報を行い、運転者の注意を喚起する。

２．前記運転者特定手段は、運転者認識手段と、運転者情報記憶手段とからなることを特徴とする手段１に記載の衝突回避警報システム。

手段２によれば、運転者特定手段が、運転者認識手段と運転者情報記憶手段とからなるようにしたので、運転者認識手段としてたとえばカメラによって運転者を撮影して運転者を認識したり、たとえば運転ハンドルに指紋センサを設けたハンドルセンサによって運転者を認識したりすることができる。運転者情報記憶手段には、あらかじめ運転者登録をしておき、各運転者の年齢やドライバ歴などの運転者情報を記憶しておく。このようにすることによって、運転者特定手段は、運転者認識手段によって認識した運転者の運転者情報を運転者情報記憶手段から読み出し、これを運転者特定結果としてその運転者に合った所定の警報条件を用いることができ、運転者それぞれに適したタイミングで警報を行うことができる。

３．前記警報条件判定手段は、前記衝突予測手段による衝突予測結果を表す値を所定の閾値と比較することにより前記所定の警報条件に該当するか否かを判定するものであって、
前記運転者特定手段による前記運転者特定結果に応じて前記所定の閾値を設定する閾値設定手段を備えたことを特徴とする手段１又は２に記載の衝突回避警報システム。

手段３によれば、運転者特定結果に応じて所定の閾値を設定し、この所定の閾値と衝突予測結果を表す値とを比較することによって所定の警報条件に該当するか否かを判定するようにしたので、判定基準を明確にすることができ、運転者それぞれに合った所定の警報条件を用いることができ、運転者それぞれに適したタイミングで警報を行うことができる。

４．前記衝突予測手段は、車速、車間距離、道路情報に基づいて衝突予測を行うことを特徴とする手段１乃至３のいずれか１つに記載の衝突回避警報システム。

手段４によれば、衝突予測手段が、車速、車間距離、道路情報に基づいて衝突予測を行うので、実際の状況に応じた精度の高い衝突予測を行うことができ、最適なタイミングで警報を行うことができる。

５．運転者の運転状況を解析する運転状況解析手段を備え、
前記運転状況解析手段による運転状況解析結果に基づいて前記所定の閾値を更新する閾値更新手段を備えたことを特徴とする手段３又は４に記載の衝突回避警報システム。

手段５によれば、閾値更新手段が、運転状況解析手段による運転状況解析結果に基づいて所定の閾値を更新するようにしたので、たとえば運転者が急ハンドルや急ブレーキを繰り返すような運転をしているのであれば、それに応じて所定の閾値を変えることができ、運転状況に応じたタイミングで警報を行うことができる。

６．前記衝突回避用の警報は、ブレーキ、ハンドル、アクセルの操作に関する視覚、聴覚による警報であることを特徴とする手段１乃至５のいずれか１つに記載の衝突回避警報システム。

手段６によれば、衝突回避用の警報として、ブレーキ、ハンドル、アクセルの操作に関する視覚、聴覚による警報を用いることとしたため、運転者に直接的に、確実に警報を伝えることができる。

以下、本発明の衝突回避警報システムを具体化した一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態の衝突回避警報システムの概略を示す側面図であり、図２は、本発明の一実施形態の衝突回避警報システムの構成を示すブロック図である。

運転者９はハンドル１１を操作して車両１０を運転する。衝突回避警報システム１は、車両１０に搭載され、必要に応じ警報手段８によって運転者９に対して警報を発する。この衝突回避警報システム１は、詳しくは後述するように、運転者認識手段６１によって運転者９を認識し、また自車位置検出手段２によって車両１０の位置を検出する。

図２に示すように、衝突回避警報システム１は、自車位置すなわち車両１０の位置を検出する自車位置検出手段２と、車両１０の走行状態たとえば車両１０の車速や車間距離を検出する走行状態検出手段３と、自車位置検出手段２による検出結果および走行状態検出手段３による検出結果に基づいて衝突予測を行う衝突予測手段４と、運転者９を認識する運転者認識手段６１と、認識した運転者９についての運転歴等の運転者情報をあらかじめ記憶した運転者情報記憶手段６２と、運転者認識手段６１と運転者情報記憶手段６２とを有して運転者９の特定を行う運転者特定手段６と、運転者特定手段６の出力に基づいて所定の閾値を設定する閾値設定手段５１と、急ハンドルなどの運転状況を解析する運転状況解析手段７と、運転状況解析手段７の出力に基づいて所定の閾値を更新する閾値更新手段５２と、警報手段８と、衝突予測手段４による衝突予測および、閾値設定手段５１によって設定され閾値更新手段５２によって更新された所定の閾値に基づいて警報条件の判定を行い所定の警報条件に該当する場合に警報手段８を動作させて警報を発するよう制御する警報条件判定手段５とを有して構成される。

自車位置検出手段２は、たとえばナビゲーションシステムにより、車両１０の走行路周辺の構築物情報を含む地図情報を有し、車両１０の現在位置を検出すると共に、この現在位置を地図情報に基づいて（照らし合わせて）、車両１０の周辺の構築物、走行路が直線であるかカーブに差し掛かっているかなどを検出する。

走行状態検出手段３は、たとえば車両１０の速度を測定する車速センサや車両１０や、他車との車間距離を測定する車間距離センサからなり、これらによって検出した車速や車間距離を出力する。

衝突予測手段４は、たとえばＥＣＵ（電子制御ユニット、図示せず）によって構成され、自車位置検出手段２による検出結果や走行状態検出手段３による車速や車間距離に基づいて、衝突予測を行う。この衝突予測の結果としては、たとえば車速を三段階に区分けし、現在の車速が「大」であるか、「中」であるか、「小」であるかを出力するものであり、また、車間距離を三段階に区分けし、現在の車間距離が「大」であるか、「中」であるか、「小」であるかを出力するものである。

運転者認識手段６１は、たとえば車載カメラによって運転者９を撮影して（たとえば虹彩を用いて）運転者が誰であるかを認識したり、ハンドル１１に指紋センサを設けておきこれによって運転者が誰であるかを認識したりすることができる。

運転者情報記憶手段６２としては、たとえばＥＣＵに設けた記憶手段または、ナビゲーションシステムに設けた記憶手段を用いることができ、この運転者情報記憶手段６２には、運転者認識手段６１で認識する運転者９についての運転者情報たとえば年齢や運転歴、運転の巧拙などについて記憶しておく。

運転者特定手段６は、たとえばＥＣＵで構成され、運転者認識手段６１で認識した運転者９についての運転者情報を運転者情報記憶手段６２から読み出して出力する。

この運転者特定手段６の出力は、たとえばＥＣＵで構成される閾値設定手段５１で参照され、閾値設定手段５１にて所定の閾値が設定される。この所定の閾値は、詳しくは後述するが、たとえば車速および車間距離の関係において警報を発するか否かを定めるものである。

運転者状況解析手段７は、たとえばＥＣＵで構成され、運転者９の状況が正常な状況であるか、それとも急ブレーキや急ハンドルを短時間に繰り返すような異常な状況であるかを解析する。この運転者状況解析手段７は、たとえば舵角センサやブレーキセンサを有し、所定時間内に急ハンドルを切った回数や急ブレーキを踏んだ回数が所定回数以上になった場合には、運転者９の状況が異常であると解析する。

この運転者状況解析手段７の解析結果は、たとえばＥＣＵで構成される閾値更新手段５２で参照され、閾値更新手段５２では、閾値設定手段５１にて設定された所定の閾値の更新を行う。たとえば、運転者９の状況が異常である場合には、より早く警報を発するように所定の閾値を更新する。

警報条件判定手段５はたとえばＥＣＵで構成される。本実施形態では、たとえば、詳しくは後述する図４に示すような制御マップを有し、閾値設定手段５１にて設定され閾値更新手段５２にて更新された所定の閾値を制御マップに適用し、この所定の閾値を適用した制御マップにおいて、衝突予測手段４による予測結果である現在の車速や車間距離（車同士の距離に限定するものではなく、あらゆるものとの距離を含む）が、警報を発するものであるか否かを判定する。警報条件判定手段５は、判定結果が警報を発するものである場合には、警報手段８を駆動する。

警報手段８としては、たとえば警告音を発するものであったり、「ブレーキを踏んでください」、「ハンドルを右へ切ってください」などといった操作を誘導する音声を発するものであったり、画面表示、ランプ点灯、椅子やハンドルを振動させるなど、運転者９に対して視覚的、聴覚的、触覚的に警告を発するものが用いられる。

次に、本実施形態の衝突回避警報システム１の動作について図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態の衝突回避警報システム１の動作を示すフローチャートである。

まず、衝突回避警報システム１の動作制御を行う車両１０に搭載されたＥＣＵでは、運転者特定手段６から運転者情報すなわち運転者検出結果を取得し（Ａ−１）、運転状況解析手段７から運転状況解析結果を取得する（Ａ−２）。

続いて、ステップ（Ａ−２）で得た運転状況解析結果に基づいた判定を行い（Ａ−３）、運転者９の状況が正常である場合（Ａ−３：Ｙｅｓ）にはステップ（Ａ−１）で得た運転者情報に従って閾値を設定し（Ａ−４）、衝突予測手段４によって衝突予測を行い（Ａ−６）、警報条件判定手段５によって警報を発するか否かの判定を行う（Ａ−７）。

一方、ステップ（Ａ−３）において、運転者９の状況が異常である場合（Ａ−３：Ｎｏ）にはステップ（Ａ−１）で得た運転者情報に従って閾値を設定し、さらにステップ（Ａ−１）で得た運転者状況に従って閾値を更新し（Ａ−５）、衝突予測手段４によって衝突予測を行い（Ａ−６）、警報条件判定手段５によって警報を発するか否かの判定を行う（Ａ−７）。

ここで、このステップ（Ａ−３）〜（Ａ−７）の処理について図４の説明図を参照しながら詳しく説明する。図４は、本実施形態の衝突回避警報システム１の動作を説明する制御マップを示す図であり、（Ａ）は運転者９がＡ氏であり、その運転者Ａ氏の運転状況が正常である場合の制御マップであり、（Ｂ）は運転者９がＢ氏であり、その運転者Ｂ氏の運転状況が正常である場合の制御マップであり、（Ｃ）は運転者９がＡ氏であり、その運転者Ａ氏の運転状況が異常である場合の制御マップである。なお、運転者Ａ氏は運転歴が長く、運転者Ｂ氏は運転歴が短い初心者であるとする。

衝突回避警報システム１は、運転者特定手段６によって運転者９を特定し、その運転者情報に応じた制御マップを用いる。本実施形態では制御マップは、車速および車間距離をそれぞれ「大」、「中」、「小」の三段階に区分けし、この三段階の車速および車間距離の組み合わせで９通りの事象を定め、その９通りの事象のそれぞれに対応した処理を定めることができるようにしている。

ステップ（Ａ−４）や（Ａ−５）で設定、更新する閾値は、この９通りの事象のそれぞれで警報を発するか否かを定めるものである。

図４（Ａ）を参照すると、運転者がＡ氏であり運転状況が正常な場合にはステップ（Ａ−４）にて、運転者情報により車間距離「小」且つ車速「大」の位置に閾値を設定する。この閾値により、車間距離「小」且つ車速「大」の場合には警報を発するが、それ以外の場合には警報を発しないよう処理することができる。この制御マップは、運転者が運転歴の長いＡ氏であるため、衝突の虞が高まった状態で警告をしても衝突を回避できると見込んでのものであり、衝突の虞が中程度の状態なのに余計な警報を発しないで済むという効果も有する。

また図４（Ｂ）を参照すると、運転者がＢ氏であり運転状況が正常な場合にはステップ（Ａ−４）にて、運転者情報により車間距離「中」且つ車速「中」の位置に閾値を設定する。この閾値により、車間距離「小」且つ車速「大」、車間距離「小」且つ車速「中」、車間距離「中」且つ車速「大」および車間距離「中」且つ車速「中」の場合には警報を発するが、それ以外の場合には警報を発しないよう処理することができる。この制御マップは、運転者が運転歴の短いＢ氏であるため、衝突の虞が中程度の状態で警告をしなければ衝突を回避できないかもしれない点に対応している。

また図４（Ｃ）を参照すると、運転者がＡ氏であり運転状況が異常な場合にはステップ（Ａ−５）にて、運転者情報により車間距離「小」且つ車速「大」の位置に閾値を設定し、運転状況により車間距離「小」且つ車速「中」の位置に閾値を更新する。この閾値により、車間距離「小」且つ車速「大」および車間距離「小」且つ車速「中」の場合には警報を発するが、それ以外の場合には警報を発しないよう処理することができる。この制御マップは、運転者が運転歴の長いＡ氏であるが、運転状況が異常であるため、正常時よりも早めに警報を発するようにしている。

ステップ（Ａ−６）の衝突予測（衝突予測手段４）では現在の車速、車間距離を得て、ステップ（Ａ−７）の警報判定（警報条件判定手段５）では、現在の車速、車間距離が、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に例示した制御マップの９通りの事象のいずれに該当するかを求め、その該当する事象に対応付けられた処理を実行する。

ステップ（Ａ−７）において、該当する事象に対応付けられた処理が「非警報」であれば（Ａ−７：Ｎｏ）、警報を発することなく、ステップ（Ａ−２）に戻って処理を続行する。一方、該当する事象に対応付けられた処理が「警報」であれば（Ａ−７：Ｙｅｓ）、警報手段８を駆動して警報を発する（Ａ−８）。

以上説明したように、本実施形態によれば、衝突の虞のある場合に警報によって運転者の注意を喚起することができ、衝突を回避することができる。

また、運転者特定手段６によって車両１０の運転者９を特定し、警報条件判定手段５が、運転者特定手段６による運転者特定結果（運転者情報）に基づいた判定を行うことによって、運転者それぞれに合った所定の警報条件を用いることができ、運転者それぞれに適したタイミングで警報を行うことができる。

また、本実施形態によれば、運転者特定結果（運転者情報）に応じて所定の閾値を設定し、この所定の閾値と衝突予測結果を表す値とを比較することによって所定の警報条件に該当するか否かを判定するようにしたので、判定基準を明確にすることができ、運転者それぞれに合った所定の警報条件を用いることができ、運転者９それぞれに適したタイミングで警報を行うことができる。

また、本実施形態によれば、衝突予測手段４が、車速、車間距離、道路情報に基づいて衝突予測を行うので、実際の状況に応じた精度の高い衝突予測を行うことができ、最適なタイミングで警報を行うことができる。

また、本実施形態によれば、閾値更新手段５２が、運転状況解析手段による運転状況解析結果に基づいて所定の閾値を更新するようにしたので、たとえば運転者９が急ハンドルや急ブレーキを繰り返すような運転をしているのであれば、それに応じて所定の閾値を変えることができ、運転状況に応じたタイミングで警報を行うことができる。

また、本実施形態によれば、衝突回避用の警報として、ブレーキ、ハンドル、アクセルの操作に関する視覚、聴覚による警報を用いることとしたため、運転者に直接的に、確実に警報を伝えることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることはいうまでもない。

本発明は、運転者情報、運転状況に応じて警報を発するようにしたが、運転者が気絶している場合、眠り込んでしまっている場合に対応し、必要に応じて車両を停止させる制御を行うものに応用することも可能である。

本発明の一実施形態の衝突回避警報システムの概略を示す側面図である。 本発明の一実施形態の衝突回避警報システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の衝突回避警報システム１の動作を示すフローチャートである。 本実施形態の衝突回避警報システム１の動作を説明する制御マップを示す図であり、（Ａ）は運転者９がＡ氏であり、その運転者Ａ氏の運転状況が正常である場合の制御マップであり、（Ｂ）は運転者９がＢ氏であり、その運転者Ｂ氏の運転状況が正常である場合の制御マップであり、（Ｃ）は運転者９がＡ氏であり、その運転者Ａ氏の運転状況が異常である場合の制御マップである。

符号の説明

１ 衝突回避警報システム
２ 自車位置検出手段
３ 走行状態検出手段
４ 衝突予測手段
５ 警報条件判定手段
５１ 閾値設定手段
５２ 閾値更新手段
６ 運転者特定手段
６１ 運転者認識手段
６２ 運転者情報記憶手段
７ 運転状況解析手段
８ 警報手段
９ 運転者
１０ 車両
１１ ハンドル

Claims (6)

1. 走行路周辺の構築物情報を含む地図情報を有し、自車位置を検出すると共に、前記地図情報に基づいて自車周辺の構築物を検出する自車位置検出手段と、自車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記自車位置検出手段による検出結果及び前記走行状態検出手段により検出された走行状況に基づいて衝突予測を行う衝突予測手段と、前記衝突予測手段による衝突予測結果に応じて所定の警報条件に該当するか否かを判定する警報条件判定手段とを備え、前記警報条件判定手段によって前記所定の警報条件に該当すると判定された場合に衝突回避用の警報を行うように構成された衝突回避警報システムにおいて、
   自車の運転者を特定する運転者特定手段を備え、
   前記警報条件判定手段は、前記衝突予測手段による衝突予測結果と前記運転者特定手段による運転者特定結果とに応じて、前記所定の警報条件に該当するか否かを判定することを特徴とする衝突回避警報システム。
2. 前記運転者特定手段は、運転者認識手段と、運転者情報記憶手段とからなることを特徴とする請求項１に記載の衝突回避警報システム。
3. 前記警報条件判定手段は、前記衝突予測手段による衝突予測結果を表す値を所定の閾値と比較することにより前記所定の警報条件に該当するか否かを判定するものであって、
   前記運転者特定手段による前記運転者特定結果に応じて前記所定の閾値を設定する閾値設定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の衝突回避警報システム。
4. 前記衝突予測手段は、車速、車間距離、道路情報に基づいて衝突予測を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の衝突回避警報システム。
5. 運転者の運転状況を解析する運転状況解析手段を備え、
   前記運転状況解析手段による運転状況解析結果に基づいて前記所定の閾値を更新する閾値更新手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の衝突回避警報システム。
6. 前記衝突回避用の警報は、ブレーキ、ハンドル、アクセルの操作に関する視覚、聴覚による警報であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の衝突回避警報システム。