JP6564577B2 - 自動車における近接体警報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載されて、自己車両に対してその周囲から接近してくる他の自動車、自転車等の物体が接近してくるとき、その物体の存在を運転者に警報報知する自動車の近接体警報知装置に関する。

従来、自動車においては、車両に設置した各種のセンサ類により運転する自己車両に対して前後左右の種々の方向から接近してくる自動車、自転車、人又は動物等（以下、「検知対象物」という）を検知し、検知対象物が異常に接近しているときには危険情報を運転者に様々な手段で警報知している。その手段の一つとして、自動車内の内装部材に振動装置を設けて、自己車両への危険を予知したときには振動により運転者に警報知することが知られている。

振動で警報知する場合、自動車の運転席のシートの中央と左右にそれぞれ振動発生器を設けて、自己車両の前方の左右方向に障害物を検出したときには、シートクッションの左右１対の振動発生器を駆動し、後方の左右方向に障害物を検出したときには、シートバックの振動発生器とシートクッションの左右１対の振動発生器とを組み合わせて駆動する構成の車両用シート併用型報知システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、自動車内において、互いに間隔をあけた異なる２つの内装部材に振動発生器を設けて、危険状況を検知したときには、振動が一方の振動発生器から他方の振動発生器へ移行するようにした危険状況報知装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０００−２２５８７７号公報 特開２００９−２９８２８１号公報

しかしながら、上記特許文献１による報知システムは、中央と左右一組の振動発生器を駆動するために、障害物の接近方向を直感的に判別できない。しかも、振動が走行に伴って生じる振動と危険を警報知する振動とを咄嗟には識別することができず、周囲の危険情報を明確に運転者に伝達することは難しい。

一方、特許文献２の報知装置は、検知対象物の異常な接近を検知したとき、振動が一方の振動発生器から他方の振動発生器へ移行するようすることで、運転者が走行時の振動と区別して容易に認識できるようにしている。しかし、この報知装置では、検知対象物が異常な距離で接近しているとき、それが自己車両の周囲のどの方向から迫っているのかを判断することができない。

そして、特許文献１及び２の何れの場合も、接近してくる検知対象物との距離までは報知しておらず、緊急時での判断が遅れることがある。

上記課題に鑑み、本発明は、自己車両に接近する検知対象物の方向やそれとの間の距離を、運転者が直に接する内装部材に取り付けた振動装置によって触感により察知することができる近接体警報知装置の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る近接体警報知装置は、運転する自己車両に対して前後左右の種々の方向から接近してくる自動車、自転車、人又は動物等（以下、「検知対象物」という）を検知する検知システムと、運転者の身体と接触する内装部材に、左右一組の振動体対を車両進行方向に沿って複数配置して成る振動装置と、前記振動装置を駆動制御する振動制御装置と、を備え、前記検知システムは前記検知対象物を順次撮像するカメラ装置と、前記検知対象物の輪郭を含む画像特徴を予め記憶した基準データファイルと、前記映像撮像カメラシステムが撮像した撮像画像において前記基準データファイルに基づいて前記検知対象物の輪郭を画像認識処理する画像認識装置とから成る映像撮像カメラシステム、を備え、前記検知システムは、前記順次撮像された前記撮像画像の前記検知対象物の輪郭の大きさの変化から当該自己車両に前記接近する前記検知対象物の危険性を判断し、前記振動制御装置は、前記検知システムが前記接近する前記検知対象物の危険性を判断したとき、前記検知システムが検知した検知対象物の当該自己車両への接近方向及び接近距離に応じて、何れか又は全ての前記振動体が振動するように前記振動装置を駆動制御する。
また、前記検知対象物の輪郭の大きさの変化に基づく当該自己車両に前記接近する前記検知対象物の危険性の判断は、前記検知対象物の当該輪郭が前記撮像画像に占める割合に基づいて行い、前記割合は当該検知対象物毎に定められているとよい。

そして、前記振動制御装置は、前記振動体対のうち前記検知対象物が接近する方向に対応する左側又は右側の前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御することで、接近してくる方向をリアルに警報知することができる。

このとき、前記振動制御装置は、自己車両の後方から接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で後方に位置している前記振動体から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御すれば、運転者は、後方の左又は右からの接近してくるとき、それとの接近距離を直感的に察知することができる。この場合、前記振動制御装置は、自己車両の走行車線の隣で後方から前記検知対象物が接近してくる車線へ自己車両が操舵されたとき、当該車線に対応する左又は右の前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御するようにしてもよい。

また、前記振動制御装置は、自己車両の前方で接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で前方に位置している前記振動体から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御することで、運転者は検知対象物の接近をリアルに察知できる。

そして、前記振動制御装置は、前記検知対象物が正面又は後正面から接近するとき、前記振動体対の両方が振動するよう前記振動装置を駆動制御する。これにより、運転者は、左右の側方からの接近と容易に区別して察知できる。

このとき、前記振動制御装置は、自己車両の前方で前記検知対象物が接近するとき、それとの距離に応じて、前記車両進行方向で前方に位置している前記振動体対から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する。これにより、運転者は、前方から後方へと振動を触感するために前方での検知対象物の正面での接近を察知できる。

逆に、前記振動制御装置は、自己車両の後方で前記検知対象物が接近するとき、それとの距離に応じて、前記車両進行方向で後方に位置している前記振動体対から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する。これにより、運転者は、前方から後方へと振動を触感するために前方での検知対象物の後正面からの接近を察知できる。

また、前記振動制御装置は、前記検知対象物が自己車両の前方で接近するとき、前記車両方向で運転者の前方に配置されている前記振動体のみ駆動制御することでも、前方での接近であることを察知させることができる。この場合、前記振動制御装置は、前記検知対象物が自己車両の前方で接近するとき、前記車両方向で運転者の前方に配置されている前記振動体対のうち接近する左右の方向に対応する前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御する。一方、前記検知対象物が自己車両の前方の正面から接近するときには、前記振動制御装置は、前記車両方向で運転者の前方に配置されている前記振動体対が同時に振動するよう前記振動装置を駆動制御する。

前記車両進行方向での前方（又は後方）に配置される前記振動体の振動周波数は、後方（又は前方）に配置される前記振動体の振動周波数よりも大となるよう設定して、運転者が各振動体の振動を区別して触感できるようにするとよい。

前記振動体対を配置する内装部材としては座席シートとステアリングハンドルが最適である。この場合には、前記振動制御装置は、前方の左側又は右側からの接近方向に応じて、前記ステアリングハンドルに配置されている左側又は右側の前記振動体を振動させ、後方の左側又は右側からの接近方向に応じて、前記座席シートに配置されている左側又は右側の前記振動体を振動させるとよい。これにより、運転者は、検知対象物の接近してくる方向が前後左右の４通りの何れかの方向であるかとを容易に認識することができる。そして、座席シートもバックシートと座席シートのそれぞれに配置してもよい。

ここで前記検知システムは、１又は複数の前記映像撮像カメラシステムと、レーダセンサシステム及び／又は衛星画像処理システムの１つ又は複数の組み合わせから成る。

そして、前記レーダセンサシステムは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザーレーダ、赤外線センサ、超音波センサの何れか一つ又はその組み合わせであるとよい。この場合のレーダセンサシステムにおいては、前記検知対象物を検知するレーダセンサと、前記レーダセンサの検知出力と前記自己車両の速度から車間距離及び相対速度を演算して前記検知対象物の接近を判断する演算手段と、を備える。

一方、前記映像撮像カメラシステムは、自己車両の前方、後方、左側及び／又は右側の画像を撮像するよう配置された各々一対の前記カメラ装置を含むことを特徴とする。

このとき、前記映像撮像カメラシステムを構成する各々一対のカメラ装置は、所定の間隔を開けて配置され、当該一対のカメラ装置からの二つの映像信号のズレを検知することにより前記検知対象物と自己車両との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算することにより接近スピードを測定する演算手段を備えるとよい。

また、前記衛星画像処理システムは、地球を周回する衛星から送信されてくる当該自己車両周辺の画像データにより、前記検知対象物と当該自己車両との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算することにより接近スピードを測定する演算手段を有する。

本発明による近接体警報知装置によれば、検知対象物が接近してくる方向及び検知対象物との間の距離に応じて、何れか又は全ての振動体を駆動することによって、運転者は危険の状況を触感により直感できるため、極めて有効な警報知となる。

本発明の実施形態に係る近接体警報知装置の構成ブロック図で示す。 近接体警報知装置を備える自動車を平面図で示す。 ディスプレイの画面例を模式的な説明図で示す。 振動体の座席シートへの配置の説明図を示す。 運転席の一部を説明する図を示す。 前方に検知対象物がある場合の警報知動作を説明するフローチャートを示す。 前方画像認識装置が自動車の接近による危険性を判断するときの２フレームの画像の模式的な説明図を示す。 後方に検知対象物がある場合の警報知動作を説明するフローチャートを示す。 後方に検知対象物がある場合の別の例による警報知動作を説明するフローチャートを示す。 ＧＰＳを利用した近接体警報知装置の動作を説明するシステム構成図を示す。 近距離無線通信を利用した近接体警報知装置の動作を説明するシステム構成図を示す。 道路又は道路際に配置された通信チップを利用した近接体警報知装置の動作を説明するシステム構成図を示す。 道路又は道路際に配置された通信チップを利用した近接体警報知装置の動作を説明する別の例でのシステム構成図を示す。 人に装着される通信チップを利用した近接体警報知装置の動作を説明するシステム構成図を示す。

本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る近接体警報知装置１の構成をブロック図で示し、図２は近接体警報知装置１を備えた自動車を平面図で示している。これらの図で示すように、近接体警報知装置１は、運転する自己車両１４に対して前後左右の種々の方向から接近してくる自動車、自転車、人又は動物等（以下、「検知対象物」という）を検知するよう設けられるそれぞれ左右一対のフロントカメラ２及びリアカメラ３と、レーダセンサ４と、カメラ２、３による撮像画像を表示するディスプレイ１２と、後に明確となる複数の振動体を備えた振動装置５と、制御部７とを備えている。また、制御部７は、自己車両１４の走行系１４ａに備えられている操舵角センサ１５、シフトポジションセンサ１６及び速度センサ１７からの各信号がそれぞれ入力するように接続されている。

各カメラ２、３は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等により構成されている。フロントカメラ２は、図２で示すように、自動車１４のフロントガラス１５の左右に取り付けられるステレオカメラであって、自動車１４の前方の検知対象物を立体的に認識すると共に、カメラの画角を広角化することで前方の側方から飛び出してくる検知対象物も検知できるようにしている。また、リアカメラ３は、自動車１４の左右の側部の後方視界を確保するために、例えば、左右のドアミラー１６の下部にそれぞれ取り付けられる。そして、これらのカメラ２、３は予め定められた時間間隔で撮像し画像データを制御部７に出力するように構成されている。

ディスプレイ１２は、制御部７からの指令に基づいてフロントカメラ２及びリアカメラ３からの映像を表示する。表示は、画面を４分割して図３で模式的に示しているように、上段の左右の表示エリア１２ａ、１２ｂには、それぞれ左と右のフロントカメラ２による撮像画像を表示し、下段の左右の表示エリア１２ｃ、１２ｄには、それぞれ左と右のリアカメラ３による撮像画像を表示する。また、何れかの表示エリア１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを選択することで、そのエリアに表示している画面のみを全画面で表示することもできる。

レーダセンサ４は、自動車１４のほぼ後正面の領域を検知するために、自動車１４の後部中央に配置されている。本例でのリアカメラ３の配置では、自己車両１４の後正面は死角となるために、レーダセンサ４を用いることで後正面の領域をカバーしている。レーダセンサ４には、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザーレーダ、赤外線センサ、超音波センサなどが使用される。本例では、レーザー光を発生させるレーザーダイオードと、レーザー光を受光する受光部とから構成されるレーザーレーダを配置している。

振動装置５は、図４で示すように、運転席の座席シート２５のバックシート２７と座面シート２８とにそれぞれ一対の振動体６ａ、６ｂを埋設している。このとき、一対の振動体６ａは、座席シート２５に着座した運転者の左右の背中でそれぞれ接するように配置され、一対の振動体６ｂは、運転者の両足大腿部の裏側とそれぞれ接するよう配置されている。また、振動装置５は、図５に示すように、運転席のステアリングハンドル２６に両手の掌がかかる位置に一対の振動体６ｃをそれぞれ装着している。しかし、運転者によってステアリングハンドル２６を掌で掴む位置は異なることから、振動体６ｃは左側と右側にそれぞれ複数配置するのが好ましい。但し、ステアリングハンドル２６の配置した左側に配置した振動体６ｃは一斉に、又右側に配置した振動体６ｃは一斉に振動させることで、実質、左右一対の振動体６ｃを設けたことになる。

振動体６ａ、６ｂ、６ｃには種々の既知の振動機構が用いられるが、例えば、超小型モータの出力軸に取り付けた偏心錘を回転させることで振動を発生させる構成や、電磁石とバネとを組み合わせた磁性体の打撃部材の往復運動を利用した構成等の振動機構がある。特に、運転者の体幹の部分で接触する振動体６ａ、６ｂについては、打撃部材の往復運動を利用した強い刺激の振動機構を用いると好適である。

制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されて、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することで、振動制御装置８、前方画像認識装置９、後方画像認識装置１０、後方検知装置１１及び表示制御装置１３としての処理を行う。そして、これら前方画像認識装置９、後方画像認識装置１０及び後方検知装置１１は、カメラ２、３やレーダセンサ４と共に検知システム１８を構成する。

前方画像認識装置９及び後方画像認識装置１０は、それぞれのカメラ２、３が捉える撮像画像を画像認識処理することで、検知対象物の接近をそれぞれ判断する。よって、制御部７は、各種の自動車や自転車およびオートバイなどの自動車、歩行者などの検知対象物の画像特徴を基準データファイル（図示せず）に予め記憶していて、前方画像認識装置９及び後方画像認識装置１０は、撮像画像から画像特徴を検出することで対象物を検知する。

振動制御装置８は、カメラ２、３やレーダセンサ４によって、各前方画像認識装置９、後方画像認識装置１０及び後方検知装置１１がそれぞれ検出した検知対象物との距離やその位置に応じて、振動体６ａ、６ｂ、６ｃを選択的に駆動させて、これにより運転者が触感によってその状況を認識することが可能なように、振動装置５を制御する。

制御部７の詳細を説明しながら、以下、近接体警報知装置１の動作を説明する。

先ず、図６のフローチャートによって、前方画像認識装置９による前方検知処理動作を説明する。前方画像認識装置９は、フロントカメラ２から出力される画像データをもとに、上記した基準データファイルを参照して、既知の画像処理プログラムによるパターン認識等の画像認識処理を行い、検知対象物の輪郭を認識する（ステップＳ１）。

具体的には、フロントカメラ２によって撮像された最新の画像データとこれ以前の画像データとを順次比較して、認識している検知対象物の輪郭の大きさの変化からその接近の有無を判定することで、危険性の有無を判断する（ステップＳ２）。すなわち、図３の自動車２０の場合で図７を用いて説明すれば、最新の画像データによる画像（ｂ）での自動車２０の輪郭が、これ以前の画像データによる画像（ａ）での自動車２０の輪郭よりも大きいときには、自動車２０と自己車両１４とは急速に接近していると判断し、逆に、小さいときには遠ざかっていると判断する。そして、接近していると判断したとき、自動車２０の輪郭が画像全体に占める割合が第１の所定値を超えている場合には、衝突の危険性が有ると判定して監視対象とする。

画像に占める自動車２０の輪郭が大きくなるということは、その分、自己車両１４と自動車２０との距離が縮まることであり、自動車２０が危険と判断される至近距離まで接近したとき、自動車２０の輪郭が画像全体に占める割合の値が予め第１の所定値として設定されている。この第１の所定値は、検知対象物の種類に応じて複数設定されており、例えば、検知対象物が人や自転車であれば、第１の所定値は自動車と比べて小さいものとなる。また、自動車でもそのサイズに応じて複数通り設定されており、前方画像認識装置９は、検知対象物の輪郭の形状からバスやトラック等の大型車を識別するために、それに応じた第１の所定値を選択して参照することができる。

図６のフローチャートの説明に戻って、前方画像認識装置９は、自動車２０の輪郭の画像全体に占める割合が第１の所定値を超えており監視対象と判定すると（ステップＳ２の「ＹＥＳ」）、次に、左右両方のフロントカメラ２が自動車２０を捉えているかを判別する（ステップＳ３）。図３で示すように、この例では自動車２０は表示エリア１２ａにしか撮像されておらず、左サイドからの自動車２０の飛出しの危険性があると判定する。よって、前方画像認識装置９は、前方左サイドからの危険があることを示す信号を振動制御装置８に出力し（ステップＳ３の「ＮＯ」）、このサイドでの自動車２０の接近があることを警告する処理を行う（ステップＳ４）。

ステップＳ４での処理において、振動制御装置８は、ステアリングハンドル２６に装着の左側の振動体６ｃを駆動させる。よって、運転者は、左手の掌で振動を触感することで、前方の左側から接近してくる自動車２０の存在を認識することができる。よって、現実的且つ直感的な警報知となる。そして、前方画像認識装置９が自動車２０との間の距離が所定値以上に短くなったことを検出すると、振動制御装置８は、左右の振動体６ｃを同時に駆動させる。これにより、運転者に左右両手の掌で振動を触感させることで、自動車２０との距離が縮まって衝突の危険性が高まったことを報知する。

また、前方画像認識装置９は、左右両方のフロントカメラ２が捉える自動車２１についても同様にして輪郭を検出し（ステップＳ１）、接近していると判断したとき、自動車２１の輪郭が画像全体に占める割合が予め設定されている第２の所定値を超えている場合には、衝突の危険性が有るものと判定する（ステップＳ２の「ＹＥＳ」）。この場合の第２の所定値は、正面の自動車２１との車間距離が危険と判断される至近距離まで接近したとき、自動車２１の輪郭が画像全体に占める割合の値が予め第２の所定値として設定されている。この第２の所定値も、上記した第１の所定値と同様、検知対象物の種類に応じて複数設定されている。

しかし、自動車２１の場合は、左右両方のフロントカメラ２で捉えられているために、正面からの危険性があることを示す信号を振動制御装置８に出力し（ステップＳ３の「ＹＥＳ」）、振動制御装置８は、左右の振動体６ｃを最初から同時に駆動する（ステップＳ５）。これにより、運転者は、両手の掌で同時に振動を触感することで正面から接近する自動車２１の存在を察知することができる。

また、前方画像認識装置９は、ステレオカメラである一対のフロントカメラ２からの二つの映像信号のズレを検知して、検知対象物と自己車両１４との間の距離を計算し、当該計算された距離の微分値を計算することにより接近スピードを測定し、この接近スピード情報からも危険性を判断することも可能である。

このように、前方の側方や正面からの危険の警報知は、運転者の身体から前方に位置している振動体６ｃを駆動させて、運転者側に位置している振動体６ａ、６ｂは不動作とすることで、運転者は前方からの危険を認識できる。

しかし、振動体６ｃと共に振動体６ａ、６ｂも動作させて、前方の側方や正面からの危険を警報知してもよい。この場合、自己車両１４の前方で接近する検知対象物との距離に応じて、自己車両１４の進行方向での前方に位置している振動体から、すなわち振動体６ｃ、振動体６ｂそして振動体６ａの順に駆動すれば、運転者は、検知対象物が接近してくる状況を現実的且つ直感的に察知できる。このとき、上記したように、検知対象物が真正面又は左右何れかの方向に応じて、それぞれ左右一対の振動体６ｃ、６ｂ、６ａの両方または何れか一方を駆動する。

次に、図８のフローチャートによって、後方画像認識装置１０による後方検知の処理動作を説明する。後方画像認識装置１０は、前方画像認識装置９と同様に、リアカメラ３から出力される画像データをもとに、上記の基準データファイルを参照して画像認識処理を行い、自動車や歩行者などの輪郭を認識する（ステップＳ１０）。そして、リアカメラ３によって撮像された最新の画像データとこれ以前の画像データとを比較して、認識している自動車や歩行者の輪郭の大きさの変化から検知対象物の接近の有無を常に判定することで、後方からの検知対象物の有無による危険性を判断する（ステップＳ１１）。

後方画像認識装置１０が、例えば、図３の表示エリア１２ｃに左側のリアカメラ３で撮像されている自動車２２を検知対象物として捉えたとき、最新の画像データによる画像での自動車２２の輪郭が、これ以前の画像データでの自動車２２の輪郭より大きいかを判定し、輪郭が大きくなっているときには自己車両１４に後方から接近していると判断する。そして、このときの自動車２２の輪郭の画像全体に占める割合が予め設定されている第３の所定値を超えているかを判定することで、自動車２２を監視対象物とするか否かを判断する（ステップＳ１１の「ＹＥＳ」）。尚、第３の所定値は、上記した第１及び第２の所定値と同様に、自動車２２との車間距離が危険と判断される至近距離まで接近したときの自動車２１の輪郭が画像全体に占める割合の値である。

後方画像認識装置１０が自動車２２を監視対象と判断すると（ステップＳ１１の「ＹＥＳ」）。振動制御装置８は、左側の振動体６ａを駆動させて左サイドから接近してくる自動車２２の存在を報知する（ステップＳ１２）。そして、後方画像認識装置１０が自動車２２との間の距離が予め設定されている所定の間隔で短くなっていることを検出する度に、振動制御装置８は、左側の振動体６ｂ、さらには左側の振動体６ｃを順次追加して駆動させていく。したがって、自己車両１４の進行方向での後方に位置している振動体から順に駆動するために、運転者は、自動車２２が後方左サイドから接近して、距離が縮まっていることを現実的且つ直感的に察知することができる。しかも、背中の左側の部位、左足大腿部裏側、そして、ステアリングハンドル２６を握る左手の掌の順の規則立った振動で伝達するため、自己車両１４の走行時の振動と区別して警報知の振動であることが容易に識別できる。

この場合に、振動制御装置８は、運転者が感じる振動が臀部、大腿部、掌と順次移動していくように、振動体６ａ、６ｂ、６ｃの一つを順次駆動させてもよい。また、振動体６ａ、６ｂ、６ｃの各振動周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃが（ｆｃ＞ｆｂ＞ｆａ）の関係で予め設定しておけば、検知対象物が迫っていることを運転者に強く意識させることができる。

上記したように、後方左サイドからの自動車２２の位置及びそれとの間の距離の状況を、運転者に対しリアルに警報知することができる。このとき、後方画像認識装置１０が後方右サイドから接近する検知対象物を監視対象としたときも同様であり、振動制御装置８は、右側の振動体６ａを駆動し、接近するにつれて右側の振動体６ｂと振動体６ｃとを順次駆動していく。したがって、後方画像認識装置１０が後方の両サイドに監視対象の検知対象物の存在を検出したときには、それらとの間の距離に応じて、両側の振動体６ａ、６ｂ、６ｃが同時に駆動することになる。

ところで、後方の両サイドからの検知対象物の接近は自己車両１４に対して直接的に危険を及ぼすものではないことから、後方画像認識装置１０が監視対象としている検知対象物が存在している走行車線に、運転者がステアリングハンドル操作したとき、それとの距離に応じて振動体６ａ、６ｂ、６ｃを駆動させるように構成してもよい。図９は、この場合のフローチャートを示すもので、後方画像認識装置１０は、上記したように、検知対象物の輪郭を検出し（ステップＳ１０）、この対象物が接近を監視する対象物と認識すると（ステップＳ１１の「ＹＥＳ」）、次に操舵角センサ１５からの検知信号に基づいて、この対象物が接近している隣のサイドの走行車線へのステアリングハンドル操作が行われているかを判断する（ステップＳ１３）。

そして、接近を監視する対象物が存在しているサイドへのステアリングハンドルの操作が行われようとしているときには（ステップＳ１３の「ＹＥＳ」）、振動制御装置８は、後方画像認識装置１０が検出している検知対象物との間の距離に応じて、当該サイドの振動体６ａ、６ｂ、６ｃを駆動することで走行レーン変更の危険性を警報知する（ステップＳ１４）。そして、監視対象物が自己車両１４を追い越すと、当該監視対象物は後方画像認識装置１０による監視対象から外れて、振動制御装置８は、振動体６ａ、６ｂ、６ｃの駆動を停止させる。

本例でのリアカメラ３の配置では、後正面が死角となるために、自己車両１４のほぼ後正面の領域を検知するためにレーダセンサ４を配置している。後方検知装置１１は、レーダセンサ４が自己車両１４の後正面からの接近する自動車等の存在を検知したとき、レーダセンサ４の出力と自己車両１４の速度センサ１７からの速度信号とに基づき所定の演算を行う演算手段である。よって、後方検知装置１１は、この演算によって車間距離及び相対速度を演算したとき、相対速度が予め設定されている所定値を超えていると、自己車両１４の後正面から接近してくる自動車の存在を示す信号を振動制御装置８に出力する。

したがって、振動制御装置８は、自動車等が後正面から接近しているときは、左右の振動体６ａを同時に駆動する。そして、後方画像認識装置１０が自動車等との間の距離が予め設定されている所定の間隔で短くなっていることを検出するごとに、振動制御装置８は、両側の振動体６ｂ、さらには両側の振動体６ｃを順次追加して駆動させていく。これにより、運転者は、自動車等が後方の後正面から接近して、距離が縮まっていることを直感的に認識することができる。

このようなレーダセンサ４は、フロントカメラ２やリアカメラ３に代用して、前方検知と後方検知とでそれぞれ左右一対設けてもよい。また、リアカメラ３の死角をカバーするのに、レーダセンサ４に限らず、自己車両１４の後正面を検知可能なように自動車の後部中央にカメラを配置してもよい。

上述した後方画像認識装置１０の動作は、自己車両１４のギアポジションの位置が前進のギアに入っていることがシフトポジションセンサ１６から示されている場合である。シフトポジションセンサ１６からギアがバックであることを示す信号が入力しているときは、後方画像認識装置１０が検知対象物の存在を検知してそれとの間の距離を演算し、振動制御装置８は、そのとき速度センサ１７によって検知されている後退速度とその方向に応じて、左右の振動体６ａ、６ｂ、６ｃを駆動する。この場合も、その検知対象物との距離の接近に応じて振動体６ａ、６ｂ、６ｃを駆動していく。

また、後退時にレーダセンサ４が自己車両１４の後正面での検知対象物の存在を検知したとき、後方検知装置１１は、レーダセンサ４の出力と自己車両１４の速度センサ１７からの速度信号とに基づいて検知対象物との離隔距離を演算し、振動制御装置８は、その距離に応じて左右の振動体６ａ、６ｂ、６ｃを同時に駆動して、後正面での検知対象物の存在を警報知する。

以上、本発明の実施形態を３通りに設けた振動体対の例で説明してきたが、振動装置５を２通りの振動体対により４個の振動体で構成してもよい。この場合、振動体対は、ステアリングハンドル２６と、座席シートの２５のバックシート２７又は座面シート２８の何れか一方に配置するのが好ましい。例えば、振動体対６ａと振動体対６ｃとを設けたとき、振動制御装置８は、前方の左側又は右側からの接近方向に応じて、左側又は右側の振動体６ｃを振動させ、後方の左側又は右側からの接近方向に応じて、振動体６ａを振動させる。これにより、運転者は、検知対象物の接近してくる方向が前後左右の４通りの何れかの方向であるかを認識することができる。

しかし、より好ましいのは、人が触感する部位の区別が容易につくのであれば、振動体対を増やして振動体の数を多くするとよい。多数の振動体を規則立って駆動させることで、運転者は、自己車両１４の走行時の不規則な振動とは、より明確に区別して触感できるため、近接体の警報知が確実となる。例えば、座面シート２８に両足大腿部の裏側と接触する左右の振動体６ｂに加えて、臀部の左右で接触する一対の振動体を追加して、振動装置５を８個の振動体で構成する。

また、上記の説明では、ステアリングハンドル２６の左右に振動体対６ｃを配置しているが、カーブの走行時にステアリングハンドル２６を回すと、運転者がハンドルに掛ける手の位置が異なってくる。そのため、振動体対６ｃに加えて、ステアリングハンドル２６の上下にも振動体対を配置するとよい。そうすることで、運転者がステアリングハンドル２６を回転させたとき、上下の一対の振動体対が左右に位置することになるため、このとき振動制御装置８は、このとき操舵角センサ１５が検知しているステアリングの左又は右の回転角度に応じて、上下の振動体対を駆動することで、ハンドルが回転しても、運転者には、右又は左の振動を正確に伝達できる。すなわち、直線方向の走行中に右側の振動体６ｃを駆動している状態で、左方向にステアリングハンドル２６が回されたときには、ハンドルの下側に設けられた振動体対が右側に移動してくるために、振動制御装置８は、下側にあった振動体を駆動することになる。

そして、検知システム１８の実施形態もフロントカメラ２やリアカメラ３、レーダセンサ４、前方画像認識装置９、後方画像認識装置１０及び後方検知装置１１で説明したが、これらに限定されるものではない。

図１０は、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）を利用した衛星画像処理システムを利用した検知システム１８の例を示している。衛星画像処理システムは、地球を周回する衛星３０から送信されてくる当該車両周辺の画像データが送信されてくると、検知対象物と自己車両１４との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算することにより接近スピードを測定する演算手段を有する。そして、振動制御装置８は、衛星画像処理システムが測定した接近スピードに基づいて、振動装置５を駆動制御する。この場合、検知対象物の自己車両１４への接近方向及び接近距離を触感で察知できるよう、振動装置５は、自己車両１４の内装部材に組込まれた振動体６ａ、６ｂ、６ｃを駆動させるが、上記で説明したのでここでは説明しない。

また、検知システム１８は、自己車両１４からある一定の近距離範囲のエリア内に位置している他車両３３との間で近距離無線通信を行うことによって、他車両３３を検知対象物として検知することができる。そのために、車両１４は、制御装置７若しくは検知システム１８内に又はそれとは別個に、外部と無線通信するための近距離通信装置３１を備えている。この他車両３３との近距離通信により、例えば他車両３３が建物等の陰にあって、カメラやレーダセンサによっても検知できない場合にも、他車両３３を認識することができる。

この場合、各車両は、車両間での通信が可能な近距離無線通信装置３１に加えて、自己の現在の走行位置、走行速度、加減速又は制動動作、操舵状況、進路及びその変更、予定の走行ルート等の運転情報を、車両自体に搭載している各種センサやナビゲーション装置３２等から取得し、近距離無線通信によってリアルタイムで他車両３３に情報提供できるようになっていることが好ましい。それによって、例えば駐車中の車両がエンジンを始動して発進しようとしている場合にも、その行動を予測することが可能になる。尚、他車両３３に提供する運転情報は、本発明の目的である危険性の検知、危険の所在及び程度を認識できるのに必要かつ十分なものを選択する。

これら運転情報を他車両３３から提供されることによって、検知システム１８は、例えば走行中に当該他車両と遭遇又は接近する可能性を判定し、それと自己車両１４との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算することにより接近スピードを測定することができる。そして、振動制御装置８は、リアルタイムで入手される他車両３３の運転情報に基づいて測定した接近方向やそれとの間の距離、接近スピードに基づいて、検知対象物が接近してくる触感を運転者が得られるように振動装置５を駆動制御する。

このように車両が取得した自己の運転情報は、車両間の直接通信により提供されるだけでなく、図１１で示すように、各車両１４、３４から例えばインターネット３７を通じてクラウドサーバー３８に収集し、必要に応じて処理してクラウドサーバー３８から各車両にダウンロードすることもできる。この場合、例えば道路に沿って或る程度の間隔でアンテナ３９を設置し、アンテナ３９を通じて車両１４、３４とクラウドサーバー３８との間で運転情報を通信することができる。

３８は或る範囲のエリア毎に設置すれば良い。検知システム１８は、自己車両１４が走行しているエリアのクラウドサーバー３８から、検知対象物となり得る他車両３４の必要な運転情報を入手し、同様に他車両３４と走行中に遭遇又は接近する可能性を判定し、それと自己車両１４との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算することにより接近スピードを測定することができる。そして、振動制御装置８は、インターネット経由で入手される他車両３４の運転情報に基づいて測定した接近方向やそれとの間の距離、接近スピードに基づいて、検知対象物が接近してくる触感を運転者が得られるように振動装置５を駆動制御する。

図１２は、道路に沿って或る間隔で設置したチップ形状の通信装置４０（以下、「通信チップ」という）を利用して車両の道路上の位置や走行状況等の情報を取得可能にしたシステムの例を示している。この通信チップ４０は、例えば路面や路肩に埋設し、又は車道中央線や車線境界線上に設置した道路鋲、路肩や車線に沿って立設した各種ポール等に取り付けることができる。

通信チップ４０は、或る実施形態において、自己のメモリ内に記録されている個別のチップ設置位置情報を無線で周囲に発信する機能を有する。通信チップ４０付近に位置する、即ち通過する又は停車している車両は、通信チップ４０から発信されているチップ設置位置情報を受信し、それに基づいて検知システム１８は、自己車両１４の位置を認識することができる。

更に、通信チップ４０の道路上の設置パターンによって、検知システム１８は自己車両１４が道路上をどのように走行しているか、をより正確に把握することができる。例えば、自己車両１４と各通信チップ４０との位置関係、それとの間の距離を検出することによって、自己車両１４が車線を真っ直ぐに走行しているかふらついているか、車道中央線や車線境界線又は路肩からどの位離れているか、等を判定することができる。

そして、上記実施形態において検知システム１８により検知した検知対象物の他車両４３が、特に大型車両が隣の車線を後方から接近してくる場合に、それとの横幅方向の距離が十分で有り得るか、事前に避けられるか又は注意すべきか等を判定することができる。それにより、制御装置７が危険の有無、その程度及び回避の予測を行い、それを、先に検知システム１８が検知している他車両４３の接近方向や間の距離、接近スピードに加えて、その状況を運転者に認知させるような触感を運転者が得られるように振動装置５を駆動制御する。

また、車両が通信チップ４０との無線通信により取得した自己の位置情報は、上述した車両間の近距離通信によってリアルタイムで、又はインターネット３７等を介してクラウドサーバー３８から、あったとしても非常に僅かな時間遅れで、他車両に提供することができる。

通信チップ４０の発信機能は、隣接する別の通信チップ４０から発信される電波との間で混信が生じないように、通信チップ４０から比較的近距離の範囲内にある車両が受信できる程度の出力で十分である。通信チップ４０の電源は、例えば太陽光発電等により充電可能な電池を内蔵したり、外部の電源からケーブルで給電したり、付近を走行する車両が発信する電波により発電したりすることによって、確保できる。

通信チップ４０は、図１３で示すように、上述した発信機能に加えて又はそれとは別に、無線で情報を受信する受信機能を備えることができる。そのような通信チップ４０は、その上又は近傍を車両が通過したことを、該車両が発信している電波情報を受信することによって検知する。前記電波情報には、例えば当該車両の識別コード、任意によりその他の車両情報、現在及び今後の走行情報等を含むことができる。

通信チップ４０が車両から得た走行情報等は、例えば道路に沿って通信チップ４０の設置間隔よりも広い間隔で設置されたアンテナ４５を介して、そのエリアのサーバー３８に無線送信される。他の例としては、通信チップ４０に接続されたケーブルを介して直接サーバー３８に、又は前記ケーブルに接続された中継局から無線でサーバー３８に送信することもできる。

通信チップ４０から車両の走行情報等を受信したサーバー３８側では、道路に沿って連続して配置された複数の通信チップ４０が検知するタイミング、時間間隔等によって、その車両がどの方向にどの程度の速度で走行しているかを把握することができる。これにより、走行している車両が、上述した近距離無線通信装置３１や各種センサを搭載していなくても、その走行情報を収集することができる。

検知システム１８は、このような他車両の走行情報を、自己車両１４が搭載している通信機器３５を介して走行中のエリアのサーバー３８から入手する。そして、検知対象物となり得る他車両４３を検知し、他車両４３と走行中に遭遇又は接近する可能性を判定し、それと自己車両１４との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値を計算して接近スピードを測定する。このように道路からインターネット３７経由で入手される他車両４３の走行情報に基づいて測定した接近方向や間の距離、接近スピードに基づいて、振動制御装置８は、他車両４３が接近してくる触感を運転者が得られるように振動装置５を駆動制御する。

図１４は、人がこのような通信チップが組み込まれたカード４７を装着することによって、その装着者を検知システム１８により検知対象物として認識するシステムを示している。通信チップカード４７を装着した人４７が道路やその付近に居たり移動していると、その存在が、例えば道路に沿って或る程度の間隔で設置されたアンテナ４８を介して、そのエリアのサーバー４４に送信される。この場合、通信チップは、自己の位置情報だけでなく、人に装着されていることが分かるような特定の識別コードを含めて発信することが好ましい。

このようにして認識された人の存在情報は、検知システム１８が、自己車両１４が搭載している通信機器３５を介して走行中のエリアのサーバー４４から入手する。そして、その通信チップカード４７の装着者と自己車両１４との離間間隔値を計算し、当該計算された離間間隔値の微分値から接近スピードを測定し、振動制御装置８は、他車両４３が接近してくる触感を運転者が得られるように振動装置５を駆動制御する。

また、通信チップカード４７の装着者が走ったり、自転車や自動車等に乗車している場合、その移動速度は通常の歩行速度よりも速くなる。例えば、前記通信チップ装着者の移動速度が或る規定値よりも大きくなったり、急に速くなった場合には、それを自己車両１４への接近方向、自己車両１４との離間間隔等に加えて、その状況を運転者に認知させるように、振動制御装置８は振動装置５を制御する。これにより、例えば人４６や自転車４９が建物の陰から急に飛び出したりする危険を事前に検知し、事故を回避することができる。

また、検知システム１８は、上記実施形態のフロントカメラ２、リアカメラ３、若しくはレーダセンサ４に代えて、又はそれらに加えて３６０°カメラを装備することができる。これにより、自己車両１４を中心に全周囲映像を撮像し、全周囲の状況を視覚によって立体的に把握することができる。

検知システム１８は、このような衛星画像システム、車両間の近距離無線通信、インターネット等を利用したサーバーシステム、路面等に設置したり人が装着した通信チップ等による検知システムを、それぞれ単独で又は組み合わせて用いることができ、更に上記したレーダセンサシステムや映像撮像カメラシステムと組み合わせて用いることで、より確実な近接体警報知装置を実現することができる。

以上、本発明を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、自己車両の周囲から接近する検知対象物を検知し、接近を検知すると、対象物の距離や接近方向を運転者の触感により警報知する近接体警報知装置に関し、産業上の利用可能性を有する。

１ 近接体警報知装置
２ フロントカメラ
３ リアカメラ
４ レーダセンサ
５ 振動装置
６ａ、６ｂ、６ｃ 振動体（振動体対）
７ 制御部
８ 振動制御装置
９ 前方画像認識装置
１０ 後方画像認識装置
１１ 後方検知装置（演算手段）
１４ 自己車両
１８ 検知システム

Claims (22)

1. 運転する自己車両に対して前後左右の種々の方向から接近してくる自動車、自転車、人又は動物等（以下、「検知対象物」という）を検知する検知システムと、
   運転者の身体と接触する内装部材に、左右一組の振動体から成る振動体対を車両進行方向に沿って複数配置して成る振動装置と、
   前記振動装置を駆動制御する振動制御装置と、を備え、
   前記検知システムは前記検知対象物を順次撮像するカメラ装置と、前記検知対象物の輪郭を含む画像特徴を予め記憶した基準データファイルと、前記カメラ装置が撮像した撮像画像において前記基準データファイルに基づいて前記検知対象物の輪郭を画像認識処理する画像認識装置とから成る映像撮像カメラシステムと、を備え、
   前記検知システムは、前記順次撮像された前記撮像画像の前記検知対象物の輪郭の大きさの変化から当該自己車両に前記接近する前記検知対象物の危険性を判断し、
   前記振動制御装置は、前記検知システムが前記接近する前記検知対象物の危険性を判断したとき、前記検知システムが検知した検知対象物の当該自己車両への接近方向及び接近距離に応じて、何れか又は全ての前記振動体が振動するように前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする近接体警報知装置。
2. 前記検知対象物の輪郭の大きさの変化に基づく当該自己車両に前記接近する前記検知対象物の危険性の判断は、前記検知対象物の当該輪郭が前記撮像画像に占める割合に基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載の近接対警報知装置。
3. 前記割合は当該検知対象物毎に定められていることを特徴とする請求項２に記載の近接対警報知装置。
4. 前記振動制御装置は、前記振動体対のうち前記検知対象物が接近する方向に対応する左側又は右側の前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
5. 前記振動制御装置は、自己車両の後方から接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で後方に位置している前記振動体から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の近接体警報知装置。
6. 前記振動制御装置は、自己車両の走行車線の隣で後方から前記検知対象物が接近してくる車線へ自己車両が操舵されたとき、当該車線に対応する左側又は右側の前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の近接体警報知装置。
7. 前記振動制御装置は、自己車両の前方で接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で前方に位置している前記振動体から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の近接体警報知装置。
8. 前記振動制御装置は、前記検知対象物が正面又は後正面から接近するとき、前記振動体対の左右両側の前記振動体が同時に振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
9. 前記振動制御装置は、自己車両の前方で接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で前方に位置している前記振動体対から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項６に記載の近接体警報知装置。
10. 前記振動制御装置は、自己車両の後方から接近する前記検知対象物との距離に応じて、前記車両進行方向で後方に位置している前記振動体対から順次振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項８に記載の近接体警報知装置。
11. 前記振動制御装置は、前記検知対象物が自己車両の前方で接近するとき、前記車両進行方向で運転者の前方に配置されている前記振動体のみ駆動制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
12. 前記振動制御装置は、前記検知対象物が自己車両の前方で接近するとき、前記車両進行方向で運転者の前方に配置されている前記振動体対のうち接近する左右の方向に対応する前記振動体が振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項１１に記載の近接体警報知装置。
13. 前記振動制御装置は、前記検知対象物が自己車両の前方の正面から接近するとき、前記車両進行方向で運転者の前方に配置されている前記振動体対の左右両側の前記振動体が同時に振動するよう前記振動装置を駆動制御する、ことを特徴とする請求項１１に記載の近接体警報知装置。
14. 前記車両進行方向での前方（又は後方）に配置される前記振動体の振動周波数は、後方（又は前方）に配置される前記振動体の振動周波数よりも大となるよう設定することを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
15. 前記振動体対は、座席シートとステアリングハンドルとにそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
16. 前記振動制御装置は、前方の左側又は右側からの接近方向に応じて、前記ステアリングハンドルに配置されている左側又は右側の前記振動体を振動させ、後方の左側又は右側からの接近方向に応じて、前記座席シートに配置されている左側又は右側の前記振動体を振動させることを特徴とする請求項１５に記載の近接体警報知装置。
17. 前記振動体対は、前記座席シートのバックシートと座席シートのそれぞれに配置したことを特徴とする請求項１５に記載の近接体警報知装置。
18. 前記ステアリングハンドルには、前記振動体を少なくとも上下左右に４個配置したことを特徴とする請求項１５に記載の近接体警報知装置。
19. 前記検知システムは、１又は複数の前記映像撮像カメラシステムと、さらにレーダセンサシステム及び／又は衛星画像処理システムの１つ又は複数の組み合わせから成り、
    前記レーダセンサシステムは、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザーレーダ、赤外線センサ、超音波センサの何れか一つ又はその組み合わせであって、
    前記レーダセンサシステムは、
    前記検知対象物を検知するレーダセンサと、
    前記レーダセンサの検知出力と前記自己車両の速度から車間距離及び相対速度を演算して前記検知対象物の接近を判断する演算手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の近接体警報知装置。
20. 前記映像撮像カメラシステムは、
    自己車両の前方、後方、左側及び／又は右側の画像を撮像するよう配置された各々一対の前記カメラ装置を含むことを特徴とする請求項１９に記載の近接体警報知装置。
21. 前記映像撮像カメラシステムを構成する各々一対のカメラ装置は、所定の間隔を開けて配置され、
    当該一対のカメラ装置からの二つの映像信号のズレを検知することにより前記検知対象物と自己車両との間の距離を計算し、当該計算された距離の微分値を計算することにより接近スピードを測定する演算手段を有することを特徴とする請求項２０に記載の近接体警報知装置。
22. 前記衛星画像処理システムは、地球を周回する衛星から送信されてくる当該自己車両周辺の画像データにより、検知対象物と自己車両との間の距離を計算し、当該計算された距離の微分値を計算することにより接近スピードを測定する演算手段を有することを特徴とする請求項１９に記載の近接体警報知装置。

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