JP4849061B2 - 車両用逆走防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、自車両の逆走を検出する車両用逆走防止装置に係り、特に、ユーザ利便性を向上させた車両用逆走防止装置に関する。

従来、車両に搭載され、自車両の逆走を検出する車両用逆走防止装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、「逆走禁止道路の位置情報および順方向情報を記憶」し、「自車の位置と走行方向とを検出」し、「検出した自車の位置および走行方向と・・・逆走禁止道路の情報とを対比」し、「自車が・・・逆走禁止道路に接近したときその逆走禁止道路の出口位置に対してその順方向とは逆方向から進入しようとしていること、または、自車が・・・逆走禁止道路内をその順方向とは逆方向に走行していることを、検出」し、「逆走禁止道路に逆方向から進入しようとしていることを検出したとき、または・・・逆走禁止道路内を逆方向に走行していることを検出したときは、警告メッセージを音声および／または画面で出力する」ことを狙いとした「車載用カーナビゲーションシステムを利用した車両逆走防止システム」が開示されている（段落番号０００９参照）。

また、従来、運転者の右折意思の検出を図る装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２には、「運転者が交差点接近時に右ウィンカーを作動させている場合に・・・運転者」が「右折」しようとしていると判断する装置が開示されている（段落番号００１７参照）。
特開２００７−１３９５３１号公報 特開２００５−２１６０８６号公報

上記特許文献１記載の従来システムは、「自車」の運転者の意思・意図を全く考慮せずに、「自車の位置と走行方向」と「逆走禁止道路の位置情報」とから「自車が・・・逆走禁止道路に・・・逆方向から進入しようとしている」か否かを判断するため、「自車」の運転者が「逆走禁止道路に・・・（逆方向から）進入しよう」としていないときにも「警告メッセージ」が「出力」されてしまう可能性がある。

逆走する可能性がないときに逆走を警告するメッセージが出力されてしまうと、ユーザにとっては煩わしい。

また、上記特許文献２記載の装置のように、ウインカーを作動させたか否かのみによって運転者の右折意思を検出しようとすると、運転者がウインカーを作動させずに右折しようという意思を持っているときには右折意思を検出できない。

したがって、仮に、上記特許文献２記載の従来装置を上記特許文献１記載の従来システムへ組み入れて、運転者の右折意思がウインカーの作動により検出されたときに「自車が・・・逆走禁止道路に・・・逆方向から進入しようとしている」か否かを判断するものとすると、ウインカーが操作されなかったときに、逆走しようとしているにもかかわらず警告メッセージが出力されない可能性がある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ユーザ利便性を向上させた車両用逆走防止装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、自車両の逆走を検出する車両用逆走防止装置であって、交差点接近時の自車両運転者の複数種類の挙動を記録する記録手段と、前記記録手段により記録された自車両運転者の複数種類の挙動の履歴から、交差点における自車両の進行方向を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記予測進行方向に進入禁止道路が存在すると判定されたとき、自車両運転者に警報を発する警報手段と、を有するとともに、前記予測手段は、前記複数種類の挙動の履歴が含む変数を判別関数に代入して得られる値の正負に基づいて前記予測進行方向を予測する、ことを特徴とする車両用逆走防止装置である。

上記一態様において、上記記録手段により記録される上記自車両運転者の複数種類の挙動は、少なくとも、例えば、交差点接近時の、ａ）ウインカー操作（例えば、当該交差点においてウインカーを出した上で右左折したか否か、及び／又は、交差点の何メートル手前でウインカーを出したか、など）、ｂ）減速操作（例えば、交差点の何メートル手前で時速何キロメートルまで減速したか、など）、ｃ）操舵操作（例えば、交差点の何メートル手前でステアリングハンドルの回動操作を開始したか、など）、ｄ）運転者の顔向きの移動、及び／又は、ｅ）運転者の目線の移動、などを含む。

また、上記一態様において、上記車両用逆走防止装置が、自車両周辺環境に関する前記進入禁止道路の有無を含む複数種類の情報を取得する取得手段を更に有し、前記判定手段は、前記複数種類の情報が含む変数を判別関数に代入して得られる値の正負に基づいて前記進入禁止道路の方向を判定して、前記予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否か判定する、ことを特徴としてもよい。

上記一態様によれば、運転者の過去の交差点接近時挙動から運転者が交差点をどちらの方向へ進もうという意思・意図を持っているかを運転者が操舵を開始する前に事前に予測し、逆走が実際に発生してしまう前に確実に運転者に警報を発することができるため、逆走発生を未然に防止することができる。

また、上記一態様によれば、運転者がウインカーを出さずに右左折しようとしている場合であっても、それが進入禁止道路を逆走することになるものであれば、検出することができる。

なお、上記一態様において、逆走を確実に防止するために、上記車両用逆走防止装置が、更に、上記警報手段により上記警報が発せられた後、自車両運転者が上記予測進行方向へ向けて操舵した場合には、そのような操舵を妨げようとする方向に操舵反力を発生させる操舵反力発生手段を有することが好ましい。この場合、逆走をより確実に防止するために、上記車両用逆走防止装置が、更に、上記操舵反力発生手段により発生した操舵反力に抗う操舵力で自車両運転者が上記予測進行方向へ向けて更に操舵した場合に、自動的にアクセルをオフにする又はブレーキを掛ける減速手段を有することがより好ましい。

また、上記一態様において、上記予測手段による上記予測進行方向の予測、又は、上記判定手段による上記予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かの判定は、誤判定回避のために、自車両が交差点手前の所定の距離範囲内に位置する間に実行されることが好ましい。ここで、上記所定の距離範囲の終点は、例えば、当該交差点を右左折する場合の最遅操舵開始位置である。

本発明によれば、ユーザ利便性を向上させた車両用逆走防止装置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、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置１００の概略構成図である。

逆走防止装置１００は、交差点通過時の運転者の挙動の履歴を記録するイベントレコーダ１０１を備える。

具体的には、イベントレコーダ１０１は、交差点通過時の運転者の挙動や車両の状態について、カーナビゲーションシステム１０２、車内ネットワーク１０３、車外カメラ１０４、及び、車室内カメラ１０５から情報を取得し、記憶媒体１０６に記録する。

逆走防止装置１００は、更に、自車両が逆走しようとしていることを事前に検出する演算・制御部１０７を備える。演算・制御部１０７は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。

具体的には、演算・制御装置１０７は、自車両が逆走しようとしていることを事前に検出すると、警報出力部１０８、ステアリング制御部１０９、アクセス制御部１１０、及び、ブレーキ制御部１１１に指示して、逆走防止を図る。

図２は、交差点を通過するごとにイベントレコーダ１０１によって記憶媒体１０６に記録される統計データの種類を表している。ここでは、一例として、直進路Ｒｓと右折路Ｒｒがある交差点を考える。

まず、イベントレコーダ１０１は、交差点通過時に、カーナビゲーションシステム１０２から、Ａ）交差点を識別するための情報として、当該交差点の交点Ｐｉの緯度・経度と、Ｂ）当該交差点の道路形状（交差状況）を表す情報として、交差角度θｃｉと、Ｃ）運転者が交差点のどのくらい手前でウインカーを操作したかを示す情報として、交点Ｐｉから自車両がウインカーを点灯させた位置Ｖ１までの距離Ｘｗｉと、Ｄ）運転者が交差点のどくらい手前でステアリングハンドルの回動操作を行ったかを示す情報として、交点Ｐｉから自車両がステアリングハンドルの回動操作を開始した位置Ｖ２までの距離Ｘｓｉと、Ｅ）車線内での自車両位置（車線内で右寄りか、左寄りか、略中央か）を把握することができる程度の精度（分解能）の自車両位置情報と、Ｆ）交差点通過結果（自車両がその交差点を直進したのか（Ｖ３）又は右折したのか（Ｖ４）の情報）と、を取得し、記憶媒体１０６に記録する。

また、イベントレコーダ１０１は、車内ネットワーク１０３から、ウインカーが操作されたこと（Ｖ１）、ステアリングハンドルが回動操作されたこと（Ｖ２）、ウインカーが操作されたときの自車両の走行速度（車速）Ｖｗｉ、を取得し、記憶媒体１０６に記録する。

また、イベントレコーダ１０１は、自車両が走行中の車線の左右の白線を撮像及び画像認識するように構成された車外カメラ１０４から、自車両が走行中の車線の車線幅Ｗｉを取得し、記憶媒体１０６に記録する。

さらに、イベントレコーダ１０１は、自車両運転者の顔向き及び目線（視線）方向を検出するように構成された車室内カメラ１０５から、図３に示したような顔向きの方向（角度）θｈｉ及び目線（視線）の方向（角度）θｉｉ並びにこれら角度の移動頻度を取得し、記憶媒体１０６に記録する。

このようにして、記憶媒体１０６には、自車両が交差点を通るたびに、上記のような複数種類の運転者の挙動（ウインカー操作、減速操作の程度、ステアリングハンドル操作、顔向き、目線方向、等）と、交差点形状の特徴（車線幅、交差角度）と、通過結果（直進、右折、左折）とが個人データとして蓄積されていくため、この蓄積された履歴データを統計処理することによって、当該運転者がどのような交差点形状のときに、どのような挙動を示すと、右折する確率が高いのか、左折する確率が高いのか、或いは、直進する確率が高いのか、予測することができるようになる。

次いで、本実施例に係る逆走防止装置１００による逆走防止処理の流れを図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、演算・制御部１０７は、カーナビゲーションシステム１０１から取得した交差点の交点Ｐｉの位置と自車両現在位置との関係から、自車両が所定の判定区間Ｂ内に入ったか否かを判断する（Ｓ４０１）。

ここで、判定区間Ｂは、例えば交差点が隣接している場合などに進入禁止道路の誤認識等が生じないように逆走防止処理が実行される領域を制限する目的で設けられるものであり、演算・制御部１０７は、自車両がこの判定区間Ｂ内に位置するときのみ逆走防止処理を実行するように構成される。

判定区間Ｂの一例を図５に示す。この一例において、判定区間Ｂの始点（Ｖ５）は、記憶媒体１０６に記録された統計データから得られた当該運転者が過去に最も早くウインカーが操作された位置であり、終点（Ｖ６）は、当該交差点の交差角度θｃｉに対する最遅操舵開始位置Ｐｄｅである。最遅操舵開始位置Ｐｄｅとは、車線幅Ｗｉ、交差角度θｃｉ、及び、自車両の最小回転半径等によって定まる、最も車速を落として曲がりきれる限界の位置である。

別の一例として、判定区間Ｂの終点（Ｖ６）は、演算処理をより簡易なものとすることを目的として、最遅操舵開始位置Ｐｄｅの代わりに、単に、交差点の交点Ｐｉとしてもよい。

自車両が判定区間Ｂ内に位置すると判断された場合（Ｓ４０１）、次いで、演算・制御部１０７は、カーナビゲーションシステム１０２、車内ネットワーク１０３、及び、車室内カメラ１０５から得られた自車両運転者の挙動に関する情報を記憶媒体１０６に記録された過去の個人データに照らして、当該運転者が右左折前に見せる特有の運転者挙動が検出されたか否かを判断する（Ｓ４０２）。

ここで、基準とする過去の統計データは、例えば、ａ）当該交差点を過去に所定回数以上通っていれば当該交差点のデータのみを基準とすればよく、或いは、ｂ）当該交差点を過去に通った回数が所定数未満であれば、道路形状が類似した（例えば、右折／左折が共通している、又は、右折／左折が共通していることに加えて交差角度の差が所定の範囲内である、など）交差点のデータを基準とすることもできる。

上記のように本実施例では、複数種類の挙動データから運転者が右左折しようとしているのか否かを判断するため、１種類の運転者の挙動（例えば、ウインカー操作を行ったか否か）から判断する場合と比べて、精度が向上する。なぜなら、例えばウインカー操作から判断する場合、ウインカー操作無しに右左折されると検出できないからである。

本実施例では更に、複数種類の挙動データを用いて自車両運転者が右左折しようとしているか否かを判断する際に、統計学における多変量解析の一手法である「判別関数（判別分析）」を利用する。

判別関数とは、観測値Ｍが２群のいずれに近いかを確率密度を考慮したマハラノビス距離Ｄを計算して判定するものである。変数がＸ１、Ｘ２の２つである場合の一例を図６に示す。判別関数Ｚは、Ｚ＝ａ０＋ａ１・Ｘ１＋ａ２・Ｘ２と表すことができる。観測値Ｍを代入し、Ｚ＞０ならＩ群（例えば、右折する）、Ｚ＜０ならII群（例えば、直進する）と判別することができる。

図６は２変数の場合の一例であるが、本実施例においては、上述のように、左右に顔や視線を向ける角度・頻度や、車線内での自車両位置の微小な偏向や、ウインカー操作の有無などの交差点手前での複数の挙動データ変数について同様に判別関数を適用し、総合的に右左折の予測を行うため、予測精度を高くすることができる。

このようにして、交差点手前での運転者の挙動を検出し、過去の右左折時のデータに照らし合わせることによって、自車両運転者が交差点において右左折しようとしていると判断されたとき（Ｓ４０２の「ＹＥＳ」）、次いで、演算・制御部１０７は、右左折しようとしている方向（すなわち、右折しようとしている場合には交差点の右方向、左折しようとしている場合には交差点の左方向；以下、「予測進行方向」と呼ぶ）に進入禁止道路（換言すれば、一方通行出口）が存在するか否かを判断する（Ｓ４０３）。

ここでは、Ｓ４０２における右左折を予測させる挙動の有無の判断と同様に、判定精度向上のために、複数の情報に判別関数を適用して、予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かを判断する。

本実施例において参照される複数の情報の例を図７の右折方向に一方通行路出口が存在する場合を例に挙げて説明する。本実施例では、交差点を特定する交点Ｐｉの緯度・経度に基づいてカーナビゲーションシステム１０２から取得した一方通行道路出口の有無（すなわち、右折道路Ｒｒが一方通行道路であって、且つ、その順方向が交点Ｐｉへ向かう方向Ａか、否か）、車外カメラ１０４によって撮像（Ｃ１）及び画像認識された右折禁止を表す案内板Ｅの有無、及び、車外カメラ１０４によって撮像（Ｃ２）及び画像認識された進入禁止標識Ｓの有無（存在する場合には、併せて、数、及び、位置（自車両進行方向に向かって右側か否か）も認識する）を変数として、判別関数を適用し、予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かを判断する。

予測進行方向に進入禁止道路が存在すると判断された場合（Ｓ４０３の「ＹＥＳ」）、演算・制御部１０７は、自車両運転者が進入禁止道路へ向けて右左折しようとしているものと判断して、警報出力部１０８に逆走警報を出力させる（Ｓ４０４）。逆走警報は、１）所定の音声メッセージ又はブザー音などを出力して聴覚的に運転者に伝達されてもよく、及び／又は、２）カーナビゲーションシステム１０２のディスプレイ上に所定の文字メッセージを表示したり若しくは地図表示上で進入禁止道路を点滅させる又はコントラストを下げるなどしたり、或いは、専用ランプを点灯若しくは点滅させるなどして、視覚的に運転者に伝達されてもよい。

なお、この段階での警報は、その時点において逆走していることを警報するものではなく、あくまで運転者挙動から推測された近い将来に逆走が発生する可能性があるという予測であるため、メッセージ出力／表示の場合には、直ちに走行を停止することを促すような強い注意喚起的な調子のものではなく、むしろ、例えば「進入禁止道路に入ろうとしていませんか？」といった確認的／予告的／示唆的な調子のメッセージとすることが好ましいと考えられる。

このような逆走警報が出力された場合（Ｓ４０４）、次いで、演算・制御部１０７は、車内ネットワーク１０３を通じて図示しない舵角センサから舵角（方向）情報を取得して、自車両運転者が予測進行方向へ向けてステアリングハンドルを回動操作したか否かを判断する（Ｓ４０５）。

舵角から、自車両運転者が予測進行方向へ向けてハンドルを切ったと判断された場合（Ｓ４０５の「ＹＥＳ」）、演算・制御部１０７は、意図的か否かは問わず自車両運転者が逆走警報が出力された（Ｓ４０４）にもかかわらず進入禁止道路へ入ろうとしているものと判断して、自車両が実際に当該進入禁止道路へ進入してしまうことを防止するために、ステアリング制御部１０９に指示して、進入禁止道路の存在方向とは逆向きの操作反力をステアリングハンドルに付与させる（Ｓ４０６）。このようなステアリングハンドルへの操作反力の付与自体は、レーンキープアシスト技術などにより当業者には既知である。

このような操舵反力付与により、進入禁止道路が存在する方向へ操舵する際の操舵抵抗が付与前より重くなるため、自車両運転者に進入禁止道路が存在する方向へ操舵することに対する物理的・心理的抵抗感を与え、思い止まらせる効果が期待できる。

このように操舵反力を付与することによって進入禁止道路が存在する方向へ自車両運転者が操舵してしまうことの防止を図ったとしてもなお、運転者が付与された操舵反力に抗って、更に、自車両を進入禁止道路へ入る方向へ導こうとしていることが操舵反力付与後の舵角センサ出力により確認された場合（Ｓ４０７の「ＹＥＳ」）、演算・制御部１０７は、逆走を回避するためには、もはや運転者に働き掛けるだけでは不十分な段階であり、車両の走行自体を制御する必要があると判断して、アクセル制御部１１０及び／又はブレーキ制御部１１１に指示して、自車両を減速させる制御を実行させる（Ｓ４０８）。

より具体的には、例えば、ａ）アクセルＯＦＦ後にブレーキＯＮとしてもよく、或いは、ｂ）アクセルＯＦＦと同時にブレーキＯＮとしてもよく、或いは、ｃ）これらａ）及びｂ）を状況に応じて使い分けても良い。

また、このような減速制御と併せて、警報出力部１０８にＳ４０４において出力したものとは内容・種類が異なる第二段階目の警報を出力させてもよい。この場合は、既に進入禁止道路への進入がより現実的なものとして目前に迫っている段階であるため、Ｓ４０４において出力した警報よりも強い注意喚起が運転者に対してなされるように、例えば「進入禁止道路に入ろうとしています！危険！危険！」といったような趣旨・内容のメッセージが出力及び／又は表示されるものとする。

このように、本実施例によれば、運転者の過去の交差点接近時挙動から運転者が交差点をどちらの方向へ進もうという意思・意図を持っているかを運転者が操舵を開始する前に事前に予測し、逆走が実際に発生してしまう前に確実に運転者に警報を発することができるため、逆走発生を未然に防止することができる。

また、本実施例によれば、運転者がウインカーを出さずに右左折しようとしている場合であっても、それが進入禁止道路を逆走することになるものであれば、検出することができる。

なお、上記一実施例においては、一例として、右折路Ｒｒが進入禁止道路である場合に右折によりそのような右折路Ｒｒへ進入しないようにする場合について特に説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、十字路において、直進路が進入禁止道路である場合、ステアリングハンドルに操舵反力を付与することなく、直ちに減速制御を行うようにしてもよく、或いは、ステアバイワイヤやステアリングギア比可変システムなどの操舵方向とタイヤ切れ角とを独立して制御できるステアリングシステムが採用されている場合には、当該十字路において、日本のように左側通行であれば左折（又は、左折＋減速／停車）、米国のように右側通行であれば右折（又は、右折＋減速／停車）させることによって、自車両が進入禁止道路である直進路へ入らないようにしてもよい。

本発明は、カーナビゲーションシステムを搭載したあらゆる車両に適用可能である。対象車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置により交差点通過ごとに記録される複数種類のデータを説明するための図である。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置により交差点通過ごとに記録される運転者の顔向きと目線の方向を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置による逆走防止処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置により逆走の可能性が判定される区間を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置により逆走の可能性が判定される際に用いられる判別関数を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る車両用逆走防止装置により進入禁止道路が予測進行方向に存在するか否かが判定される様子を示すための図である。

符号の説明

１００ 車両用逆走防止装置
１０１ イベントレコーダ
１０２ カーナビゲーションシステム
１０３ 車内ネットワーク
１０４ 車外カメラ
１０５ 車室内カメラ
１０６ 記憶媒体
１０７ 演算・制御部
１０８ 警報出力部
１０９ ステアリング制御部
１１０ アクセル制御部
１１１ ブレーキ制御部

Claims (7)

1. 車両に搭載され、自車両の逆走を検出する車両用逆走防止装置であって、
   交差点接近時の自車両運転者の複数種類の挙動を記録する記録手段と、
   前記記録手段により記録された自車両運転者の複数種類の挙動の履歴から、交差点における自車両の進行方向を予測する予測手段と、
   前記予測手段により予測された予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記予測進行方向に進入禁止道路が存在すると判定されたとき、自車両運転者に警報を発する警報手段と、を有するとともに、
   前記予測手段は、前記複数種類の挙動の履歴が含む変数を判別関数に代入して得られる値の正負に基づいて前記予測進行方向を予測する、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
2. 請求項１記載の車両用逆走防止装置であって、
   前記記録手段により記録される前記自車両運転者の複数種類の挙動は、少なくとも、交差点接近時のウインカー操作、減速操作、操舵操作、運転者の顔向きの移動、又は、運転者の目線の移動を含む、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用逆走防止装置であって、
   自車両周辺環境に関する前記進入禁止道路の有無を含む複数種類の情報を取得する取得手段を更に有し、
   前記判定手段は、前記複数種類の情報が含む変数を判別関数に代入して得られる値の正負に基づいて前記進入禁止道路の方向を判定して、前記予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否か判定する、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の車両用逆走防止装置であって、
   前記警報手段により前記警報が発せられた後、自車両運転者が前記予測進行方向へ向けて操舵した場合には、そのような操舵を妨げようとする方向に操舵反力を発生させる操舵反力発生手段を更に有する、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
5. 請求項４記載の車両用逆走防止装置であって、
   前記操舵反力発生手段により発生した操舵反力に抗う操舵力で自車両運転者が前記予測進行方向へ向けて更に操舵した場合に、自動的にアクセルをオフにする又はブレーキを掛ける減速手段を更に有する、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項記載の車両用逆走防止装置であって、
   前記予測手段による前記予測進行方向の予測、又は、前記判定手段による前記予測進行方向に進入禁止道路が存在するか否かの判定は、自車両が交差点手前の所定の距離範囲内に位置する間に実行される、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。
7. 請求項６記載の車両用逆走防止装置であって、
   前記所定の距離範囲の終点は、当該交差点を右左折する場合の最遅操舵開始位置である、ことを特徴とする車両用逆走防止装置。