JP5074178B2 - 運転者支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者支援装置に係り、特に個々の運転者に応じて当該運転者による運転を支援する運転者支援装置に関する。

従来より、運転者（ドライバ）を支援する装置は数多く提案されている。例えば、ある場面でドライバが向くべき方向を示す装置があり、このような装置は、例えばドライバが右方向を確認していない場合には右方向を示すというような、予め定められた動作をしているか否かのみで動作するものである。

また、特許文献１には、ドライバの脇見が検出されたときに、所定レベルを小さく補正するとともに、ドライバの脇見が検出されていないときであっても、ドライバが脇見をする可能性が高い状況にあると判定されたときには、ドライバの脇見が検出されたときと同様に、上記所定レベルを小さく補正する車両用運転支援システムが開示されている。

更に、特許文献２には、前方障害物である先行車両の状態に対応させて、前方障害物との衝突前において警報によって運転者に煩わしさを与えるのを抑えつつ運転者の脇見状態に合わせた適切な警報を行う車載警報装置が開示されている。
特開２００４−１４５７２５号公報 特開２００７−７２６３２号公報

このような技術背景において、例えば上述した予め定められた動作をしているか否かのみで動作する装置についてであるが、仮にドライバが予め定められた動作である右方向の確認と左方向の確認とを行ったとしても、最初に確認した右方向の状態をドライバが失念している可能性があるため、適切な支援を行うことをできるとは言い難い。

また、ドライバによって確認時間が異なるため、そのドライバの確認時間と異なることによって発せられた警告は、ドライバにとって煩わしいものとなる。

このように、従来の技術では、個々のドライバに応じて適切な支援を行うことが困難であるという問題点あった。

本発明は上記問題点に鑑み、個々のドライバに応じて適切な支援を行う運転者支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、車両周辺に存在する対象物の位置を含む対象物情報を検出する対象物情報検出手段と、前記車両を運転する運転者の視線の方向、及び当該方向を前記運転者が目視していた時間を含む視線関連情報を検出する視線関連情報検出手段と、前記運転者の記憶保持時間を示す記憶保持時間情報が予め前記運転者自身により設定されると共に、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報に基づいて算出される、前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間が記録される記録手段と、前記対象物検出手段により検出された前記対象物情報、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報、並びに前記記録手段に記録された前記記憶保持時間情報及び前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間に基づく危険度であって、前記記憶保持時間が短いほど高くなる危険度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された危険度が予め定められた閾値を超えた場合に、前記運転者に対して警告を発生する警告発生手段と、を有する。

ここで、請求項１の発明では、対象物情報検出手段が車両周辺に存在する対象物の位置を含む対象物情報を検出し、視線関連情報検出手段が前記車両を運転する運転者の視線の方向、及び当該方向を前記運転者が目視していた時間を含む視線関連情報を検出し、記録手段には前記運転者の記憶保持時間を示す記憶保持時間情報が予め前記運転者自身により設定されると共に、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報に基づいて算出される、前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間が記録され、算出手段が前記対象物検出手段により検出された前記対象物情報、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報、並びに前記記録手段に記録された前記記憶保持時間情報及び前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間に基づく危険度であって、前記記憶保持時間が短いほど高くなる危険度を算出し、警告発生手段が前記算出手段により算出された危険度が予め定められた閾値を超えた場合に、前記運転者に対して警告を発生するので、個々のドライバに応じて適切な支援を行う運転者支援装置を提供することができる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において前記算出手段は、前記車両が位置する環境に依存する危険度上昇率に更に基づいて前記危険度を算出するものである。

請求項２の発明によれば、車両が位置する環境に依存する危険度上昇率に更に基づいて危険度を算出するため、更に適切な支援を行う運転者支援装置を提供することができる。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記記録手段には、前記運転者が危険と判断する対象物と当該車両との位置関係を示す危険判定位置情報が更に記録され、前記算出手段は、前記対象物情報が示す前記対象物の位置と、前記記録手段により記録された危険判定位置情報に示される位置関係とを比較することにより、前記危険度を算出するものである。

請求項３の発明によれば、対象物情報が示す前記対象物の位置と、運転者が危険と判断する対象物と当該車両との位置関係とを比較して危険度を算出するため、個々のドライバに応じて適切な支援を行う運転者支援装置を提供することができる。

本発明によれば、個々のドライバに応じて適切な支援を行う運転者支援装置を提供することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る運転者支援装置１０の構成を示す図である。同図に示されるレーダー部３２は、車両周辺に存在する予め定められた対象物（例えば他車両、歩行者等）の位置を検出するものである。また、撮像部４２は、車両を運転する運転者（以下、ドライバと表現する）の視線の方向を検出するものである。この検出は、例えば撮像された顔からその顔が向いている方向を視線の方向として検出したり、目の位置に基づいて検出するなど、従来から用いられている方法により可能である。

上記レーダー部３２は、電波発信部２２、反射波受信部２４、アナログ信号処理部２６、及びＡＤＣ２８を含んで構成される。

電波発信部２２は、例えばマイクロ波等の比較的波長の短い電波を発信するものである。反射波受信部２４は、対象物から反射されたマイクロ波を受信するものである。アナログ信号処理部２６は、受信信号の周波数の変換や増幅等を行うものである。ＡＤＣ２８は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器である。以上説明したレーダー部３２により、対象物までの距離と方向を検出することができる。

上記反射波受信部２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端は、ＡＤＣ２８の入力端に各々接続されている。

次に撮像部４２について説明する。撮像部４２は、光学ユニット１２と、光学ユニット１２の光軸後方に配設されたＣＣＤイメージセンサ（以下、「ＣＣＤ」という。）１４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部１６と、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１８と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部２０と、を含んで構成されている。なお、この撮像部４２は、ＣＣＤを用いたものではなく、ＣＭＯＳを用いたものであっても良い。

また、デジタル信号処理部２０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力された画像データを記録部４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

ＣＣＤ１４の出力端はアナログ信号処理部１６の入力端に、アナログ信号処理部１６の出力端はＡＤＣ１８の入力端に、ＡＤＣ１８の出力端はデジタル信号処理部２０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ１４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部１６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ１８によってデジタルデータである画像データに変換された後にデジタル信号処理部２０に入力される。

一方、運転者支援装置１０は、ＣＰＵ４０、記録部Ｉ／Ｆ（インタフェース）４６、記録部４８、ＬＣＤＩ／Ｆ（インタフェース）３６、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）３８、及びＧＰＳ（Global Positioning System）４４を更に含む。

このうち、ＣＰＵ４０は、運転者支援装置１０全体の動作を司るものである。記録部インタフェース４６は、記録部４８に対するアクセスの制御を行う。記録部４８は、本実施の形態では、揮発性、不揮発性の記憶装置を含めたものであり、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を含むものとなっている。

ＬＣＤインタフェース３６は、ＬＣＤ３８に対するアクセスの制御を行うものである。ＧＰＳ４４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、車両の位置を知るものである。このＧＰＳ４４によって車両の位置を知ることができると、上述した記録部４８に記録された地図情報により、車両が位置する環境を得ることができる。この環境とは、例えば道幅、交差点であるか否か、事故多発地点か否かなど、危険度に関するものが挙げられるが、本実施の形態では道幅のみを用いて説明することとする。

上述したＣＰＵ４０、電波発信部２２、ＡＤＣ２８、デジタル信号処理部２０、記録部インタフェース４６、ＬＣＤインタフェース３６、及びＧＰＳ４４がシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ４０は、電波発信部２２、ＡＤＣ２８、デジタル信号処理部２０、記録部インタフェース４６、ＬＣＤインタフェース３６、及びＧＰＳ４４の制御を各々行うことができる。

次に、図２を用いて運転者支援装置１０のソフトウェア構成について説明する。このソフトウェアを動作させるためのプログラムは、上記記録部４８に記録されている。

図２に示されるように運転者支援装置１０のソフトウェアは、対象物検出部６２、視線関連情報検出部６４、算出部６６、及び警告発生部６８を含んで構成される。このうち、対象物検出部６２は、レーダー部３２により検出された車両周辺に存在する予め定められた対象物の位置を含む対象物情報を検出するものである。視線関連情報検出部６４は、撮像部４２により検出された車両を運転するドライバの視線の方向、及び当該方向を前記ドライバが目視していた時間を含む視線関連情報を検出するものである。

算出部６６は、対象物検出部６２により検出された対象物情報、視線関連情報検出部６４により検出された視線関連情報、及び記録部４８により記録された記憶保持時間情報に基づき危険度を算出するものである。警告発生部６８は、算出部６６により算出された危険度が予め定められた閾値を超えた場合に、ドライバに対して警告を発生するものである。

更に同図に示される支援情報ＤＢ（データベース）は、保持時間情報を含む情報が保持されたデータベースであり、算出部６６が危険度を算出する際に参照される。このデータベースの詳細については後に説明する。

なお、同図に示されるように、対象物検出部６２は、対象物情報として対象物と車両の距離と角度を算出部６６に出力する。また、視線関連情報検出部６４は、視線関連情報として車両を運転するドライバの視線の方向、及び当該方向を前記ドライバが目視していた時間を算出部６６に出力する。算出部６６は、算出した危険度を警告発生部６８に出力する。

上述した説明では、対象物と車両の距離と角度、及びドライバの視線の方向という表現が用いられているが、これらについての一例を図３を用いて説明する。

同図には、車両と、当該車両の位置を原点とする２次元座標が描かれている。この図において、方向はπ／６毎に設定されるため、１２方向存在する。従って、対象物の角度、及びドライバの視線の方向は、０〜１１π／６までの値でπ／６毎に与えられる。

もちろん、対象物の角度、及びドライバの視線の方向はπ／６のちょうど整数倍上に存在しない場合もあるため、例えばｎを０〜１１までの整数としたとき、区間［ｎπ／６−π／１２、ｎπ／６＋π／１２）の範囲内に、対象物の角度、及びドライバの視線の方向が存在した場合には、ｎπ／６を対象物の角度、及びドライバの視線の方向とする。

従って、同図に示されるように、視線の方向は２π／３からずれているが、２π／３として検出されることとなる。同様に、対象物の角度もπ／６として検出されることとなる。また、対象物との距離ｄはレーダー部３２により検出することができる。

同図では、π／６毎に区切ったものであるが、π／６に限らずＣＰＵ４０などハードウェア資源の性能や精度向上等により種々の角度を設定するようにしても良い。なお、以下の説明では分かりやすくするために、上記π／６で区切ったものとして説明することとする。

次に、上記支援情報ＤＢについて、図４を用いて説明する。同図には、支援情報ＤＢとして記録される４つのＤＢが示されている。まず、同図（Ａ）は、ドライバの記憶保持時間を示す記憶保持時間情報を示している。この記憶保持時間情報の単位は秒であり、以下の説明ではｈとして表現されることがある。なお、この記憶保持時間情報は予めドライバ自身により設定されるものである。

同図（Ｂ）は、危険判定位置情報を示すもので、この危険判定位置情報は、ドライバが危険と判断する対象物と当該車両との位置関係を示すものである。この危険判定位置情報は、角度（単位はラジアン）と距離（単位はメートル）の組で表現されたものである。例えば具体的に角度π／６の場合、その方向で距離が４メートル未満に対象物が位置すると、ドライバは危険と判断することを示している。一方、後方を示す角度である７π／６〜１１π／６の方向では、その方向で距離が１メートル未満に対象物が位置した場合に危険と判断することを示している。この距離は、以下の説明ではＤ（θ）として表現されることがある（θは角度を示す）。なお、この危険判定位置情報は予めドライバ自身により設定されるものである。

同図（Ｃ）は、車両が位置する環境に依存する危険度上昇率を示すものである。この危険度上昇率は、道幅と危険度上昇率の組で表現されたものであり、同図に示されるように道幅が狭いほど、危険度上昇率は高い値となる。この危険度上昇率は、以下の説明ではＡ（ｐ）として表現されることがある（ｐはＧＰＳから得られた位置を示す）。上述したように、危険度上昇率は道幅のみに依存するものではなく、交差点など、車両が位置する種々の環境に依存するようにしても良い。

同図（Ｄ）は、ドライバがその角度方向を見なくなってからの時間を示すものである。この情報は、角度（単位はラジアン）と時間（単位は秒）の組で表現されたものである。例えば具体的に角度π／６の場合、その方向をドライバが見なくなってからの時間が３秒であることを示している。一方、後方を示す角度である７π／６〜１１π／６の方向では、その方向を見なくなってからの時間が６０秒であることを示している。更に、角度２π／３の方向を見なくなってからの時間が０秒であるため、その時点のドライバは角度２π／３の方向を見ていることとなる。なお、ドライバがその角度方向を見なくなってからの時間は、以下の説明ではＴ（θ）として表現されることがある（θは角度を示す）。

以上が支援情報ＤＢとして記録される情報である。次に、ＣＰＵ４０により実行される運転者支援処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップ１０１で、θを０で初期化する。次のステップ１０２で、θ方向の対象物と車両との距離が上記Ｄ（θ）未満か否か判断する。すなわち、対象物情報が示す前記対象物の位置と、記録部４８により記録された危険判定位置情報に示される位置関係とを比較する。

このステップ１０２で肯定判断した場合、ステップ１０３で、比較結果を示す変数Ｃに１を代入する。一方、ステップ１０２で否定判断した場合、ステップ１０４で、Ｃに０を代入する。従って、変数Ｃは、危険度が高い場合の方が、危険度が低い場合よりも大きな値となる。

次のステップ１０５で、車両が位置する環境（道幅）を取得することにより上記Ａ（ｐ）を定める。

次のステップ１０６で、上述した処理で算出したＴ（θ）とＡ（ｐ）、及び上記ｈを用いて、変数Ｓに（Ｔ（θ）＋１）×Ａ（ｐ）／ｈを代入する。この式に示されるように、Ｓは危険度が高いほど大きくなるものである。

具体的に説明すると、この式におけるＴ（θ）及びＡ（ｐ）は、いずれも危険度が高くなると大きくなるものなので、それらの積も危険度が高くなると大きくなる性質を持つ。また、ｈは上述したように記憶保持時間であり、記憶保持時間が長いほど、以前見た方向の状況を失念する可能性が低くなるため、危険度は減少する。

従って、ｈの逆数をかけることにより、ドライバの記憶保持時間が長ければＳの値は小さくなり、記憶保持時間が短ければＳの値が大きくなる。

次のステップ１０７で、上記ＣとＳとの和が、予め定められた閾値Ｔｈを超えているか否か判断する。なお、変数ＣとＳは、危険度が高い場合の方が、危険度が低い場合よりも大きな値となるので、その和も同じ性質を持つ。

ステップ１０７で肯定判断した場合には、ステップ１０８で、ドライバに対して警告を発生する。この警告は、例えば上記ＬＣＤ３８を用いて行っても良いし、スピーカを設けて、音を発生することにより警告を発生するようにしても良い。

一方、ステップ１０７で否定判断した場合には、ステップ１０９で、θとπ／６との和を改めてθとする。次のステップ１１０で、θが２π未満か否か判断する。ステップ１１０で肯定判断した場合には、危険度を算出していない方向が存在するため、再びステップ１０２の処理を実行する。一方、ステップ１１０で否定判断した場合には、全ての方向の危険度を算出したため、処理を終了する。

なお、上述したステップ１０２において、図４（Ｂ）の情報と比較することを記したが、この場合、更に車両の速度を鑑みて判断するようにしても良い。具体的に例えば車両の速度が０の場合は、常にＣに０を代入したり、車両の速度を検出し、対象物に衝突するまでの時間が所定時間（例えば１０±２秒）以内であればＣに１を代入し、それ以外はＣに０を代入するようにしても良い。

以上説明した処理は運転中に繰り返し実行される。また、上述した処理に示されるように、ドライバ毎に異なる記憶保持時間や危険と判断する対象物の位置に基づいて警告を発生するので、個々のドライバに応じて適切な支援を行う運転者支援装置を提供することができる。

本実施の形態に係る運転者支援装置の構成を示す図である。 本実施の形態に係る運転者支援装置のソフトウェア構成を示す図である。 対象物と車両の距離と角度、及びドライバの視線の方向の一例を示す図である。 支援情報データベースを示す図である。 運転者支援処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 運転者支援装置
１２ 光学ユニット
１４ ＣＣＤ
１６、２６ アナログ信号処理部
２０ デジタル信号処理部
２２ 電波発信部
２４ 反射波受信部
２６ アナログ信号処理部
３２ レーダー部
３６ ＬＣＤインタフェース
３８ ＬＣＤ
４２ 撮像部
４４ ＧＰＳ
４６ 記録部インタフェース
４８ 記録部
６２ 対象物検出部
６４ 視線関連情報検出部
６６ 算出部
６８ 警告発生部
７０ 支援情報データベース

Claims (3)

1. 車両周辺に存在する対象物の位置を含む対象物情報を検出する対象物情報検出手段と、
   前記車両を運転する運転者の視線の方向、及び当該方向を前記運転者が目視していた時間を含む視線関連情報を検出する視線関連情報検出手段と、
   前記運転者の記憶保持時間を示す記憶保持時間情報が予め前記運転者自身により設定されると共に、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報に基づいて算出される、前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間が記録される記録手段と、
   前記対象物検出手段により検出された前記対象物情報、前記視線関連情報検出手段により検出された前記視線関連情報、並びに前記記録手段に記録された前記記憶保持時間情報及び前記運転者が各方向を目視しなくなってから経過した時間に基づく危険度であって、前記記憶保持時間が短いほど高くなる危険度を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された危険度が予め定められた閾値を超えた場合に、前記運転者に対して警告を発生する警告発生手段と、
   を有する運転者支援装置。
2. 前記算出手段は、前記車両が位置する環境に依存する危険度上昇率に更に基づいて前記危険度を算出する請求項１に記載の運転者支援装置。
3. 前記記録手段には、前記運転者が危険と判断する対象物と当該車両との位置関係を示す危険判定位置情報が更に記録され、
   前記算出手段は、前記対象物情報が示す前記対象物の位置と、前記記録手段により記録された危険判定位置情報に示される位置関係とを比較することにより、前記危険度を算出する請求項１又は請求項２に記載の運転者支援装置。

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