JP6583144B2 - 安全運転支援装置及び安全運転支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は安全運転支援装置及び安全運転支援プログラムに関する。

従来より、ドライバが脇見状態であるか否かを判定し、ドライバが脇見状態であると判定すると、警告を行う安全運転支援装置が供されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１６７０２号公報

この種の安全運転支援装置は、ドライバの視線方向及び時間に対してそれぞれ判定範囲及び判定時間を閾値として設け、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したと判定すると、ドライバが脇見状態であると判定する。この場合、自車両の前後方向の基準線を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として設定すると、自車両が直線道路を走行している場合には、脇見状態であるか否かを適切に判定することができる。その一方、自車両がカーブ道路を走行している場合には、ドライバが自車両の進行方向（即ちカーブの先）の安全確認を行うことで、ドライバの視線方向が自車両の前後方向から傾くので、脇見状態であるか否かを適切に判定することができない。そのため、自車両の前後方向を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として固定する構成では、ドライバが脇見状態であるか否かを正確に判定することが困難となる。その結果、ドライバが脇見状態であるか否かの判定結果を用いた運転診断や警告等のサービスの質が低下する。

このような事情から、自車両が例えば直進、カーブ及び右左折等の何れの走行シーンであるかを判定し、その判定した走行シーン毎に判定範囲を変更する構成が考えられている。例えば自車両が左折する場合であれば、ドライバが左側の安全確認を行うことを想定し、自車両の前後方向の基準線より左側に傾けて中心線を設け、その中心線を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として設定する。

しかしながら、単に走行シーン毎に判定範囲を変更する構成では以下のような問題がある。例えば自車両が左折する場合には、ドライバが左側方の安全確認を行うことになるが、車速が比較的遅ければ、ドライバが見渡す角度は比較的大きく、そのドライバが見渡している時間は比較的長い。一方、車速が比較的速ければ、ドライバが見渡す角度は比較的小さく、そのドライバが見渡している時間は比較的短い。そのため、単に走行シーン毎に判定範囲を変更する構成では、ドライバが脇見状態であるか否かを正確に判定することが依然として困難となる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバが脇見状態であるか否かを高い精度で判定することができる安全運転支援装置及び安全運転支援プログラムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、車速判定部７ａは、自車両の車速を判定する。走行シーン判定部７ｄは、自車両の走行シーンを判定する。視線状態判定部７ｅは、ドライバの視線状態を判定する。判定範囲決定部（７ｆ）は、自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定範囲を決定する。判定時間決定部（７ｇ）は、自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定時間を決定する。脇見状態判定部７ｈは、ドライバの視線状態と、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定範囲及び判定時間とを用い、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したか否かを判定し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する。走行シーン判定部は、自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れであるかを判定する。判定範囲決定部は、自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れかが走行シーン判定部に判定されると、自車両の前後方向の基準線より傾いた中心線を設定し、その中心線を中心とする車速に応じた判定角度の範囲を判定範囲として決定する。

自車両の走行シーンに依存する判定範囲のみを用いてドライバが脇見状態であるか否かを判定する従来とは異なり、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定範囲及び判定時間を用いてドライバが脇見状態であるか否かを判定するようにした。自車両の車速及び自車両の走行シーンを用いて多面的にドライバが脇見状態であるか否かを判定することで、ドライバが脇見状態であるか否かを高い精度で判定することができる。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 ドライバの視線方向に対する判定範囲を示す図（その１） ドライバの視線方向に対する判定範囲を示す図（その２） ドライバの視線方向に対する判定範囲を示す図（その３） フローチャート（その１） フローチャート（その２） フローチャート（その３） フローチャート（その４）

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。安全運転支援システム１は、安全運転支援装置２と、ドライバモニタリングシステム３と、車両情報ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ５と、情報通知デバイス６とを有する。

ドライバモニタリングシステム３は、ドライバが運転席に座った状態でドライバの上半身を撮影するドライバ撮影カメラを有する。ドライバモニタリングシステム３は、ドライバ撮影カメラが撮影した映像を含む映像信号を安全運転支援装置２に出力する。ドライバ撮影カメラは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、単数であっても良いし複数であっても良い。

車両情報ＥＣＵ４は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介して各種ＥＣＵや各種センサ等とデータ通信可能に接続されている。車両情報ＥＣＵ４は、自車両の車速を取得し、その取得した車速を示す車速信号を安全運転支援装置２に出力する。又、車両情報ＥＣＵ４は、車両の走行に関する各種情報を車両情報として取得し、その取得した車両情報を示す車両情報信号を安全運転支援装置２に出力する。車両情報は、例えばウィンカーレバーの操作状態、ステアリングの舵角、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量等である。ＧＰＳアンテナ５は、ＧＰＳ衛星から放射されたＧＰＳ電波を捕捉し、ＧＰＳ信号を安全運転支援装置２に出力する。

情報通知デバイス６は、表示デバイス６ａと、音声出力デバイス６ｂとを有する。表示デバイス６ａは、例えばヘッドアップディスプレイであり、安全運転支援装置２から表示指令信号を入力すると、脇見状態である旨を知らせる警告の表示情報を表示する。音声出力デバイス６ｂは、例えばスピーカーであり、安全運転支援装置２から音声出力指令信号を入力すると、脇見状態である旨を知らせる警告の音声情報を音声出力する。

安全運転支援装置２は、制御部７と、地図データを格納する地図データ格納部８とを有する。地図データには、道路の形状や車線数等を示す道路データや交差点の形状等を示す交差点データが含まれている。尚、地図データ格納部８が安全運転支援装置２の外部に設けられる構成であっても良い。制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＩ／Ｏ（Input／Output）を有するマイクロコンピュータにより構成されている。制御部７は、非遷移的実体的記録媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、安全運転支援装置２の動作全般を制御する。

制御部７は、本発明に関連する機能として、車速判定部７ａと、車両情報取得部７ｂと、自車両位置算出部７ｃと、走行シーン判定部７ｄと、視線状態判定部７ｅと、判定範囲決定部７ｆと、判定時間決定部７ｇと、脇見状態判定部７ｈとを有する。これらの各部７ａ〜７ｈは制御部７が実行する安全運転支援プログラムにより構成されており、ソフトウェアにより実現されている。

車速判定部７ａは、車両情報ＥＣＵ４から入力する車速信号を用い、自車両の車速を判定する。車両情報取得部７ｂは、車両情報ＥＣＵ４から入力する車両情報信号を用い、車両情報を取得する。自車両位置算出部７ｃは、ＧＰＳアンテナ５から入力するＧＰＳ信号を用い、ＧＰＳ信号から抽出した各種パラメータを演算して自車両の絶対位置を緯度経度で特定する。自車両位置算出部７ｃは、地図データ格納部８から地図データを読出し、自車両の絶対位置を地図データと照合してマップマッチング等の処理を行い、自車両位置を算出する。

走行シーン判定部７ｄは、車両情報と自車両位置とを用い、自車両の走行シーンを判定する。具体的に説明すると、走行シーン判定部７ｄは、例えば自車両の走行位置が直線道路であり、ステアリングの舵角が直線を示す角度であれば、自車両が直線道路を走行していると判定する。又、走行シーン判定部７ｄは、例えば自車両の走行位置がカーブ道路であり、ステアリングの舵角がカーブを示す角度であれば、自車両がカーブ道路を走行していると判定する。又、走行シーン判定部７ｄは、例えば自車両の走行位置が交差点内であり、ステアリングの舵角が右左折を示す角度であり、ウィンカーレバーの操作位置が右左折を示す位置であれば、自車両が交差点内を右左折していると判定する。

視線状態判定部７ｅは、ドライバモニタリングシステム３から入力する映像信号を用い、ドライバの頭や眼球の動きを解析してドライバの視線状態を判定する。ドライバの視線状態とは視線方向及び時間を示す。

判定範囲決定部７ｆは、車速判定部７ａの判定結果及び走行シーン判定部７ｄの判定結果を用い、ドライバの視線方向に対する判定範囲を決定する。判定時間決定部７ｇは、車速判定部７ａの判定結果及び走行シーン判定部７ｄの判定結果を用い、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間に対する判定時間を決定する。

具体的に説明すると、図２に示すように、自車両が直線道路を走行している場合であれば、基本的にドライバの視線方向が自車両の前後方向となるので、判定範囲決定部７ｆは、自車両の前後方向の基準線Ｌ０を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として決定する。この場合、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的遅ければ、ドライバの視野が比較的広くなるので、図２（ａ）に示すように、判定角度α１を比較的広く決定し、判定範囲を比較的広く決定する。一方、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的速ければ、ドライバの視野が比較的狭くなるので、図２（ｂ）に示すように、判定角度α２を比較的狭く決定し、判定範囲を比較的狭く決定する。又、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的遅ければ、周囲環境の変化が比較的遅くなるので、判定時間ｔ１を比較的長く決定する。一方、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的速ければ、周囲環境の変化が比較的速くなるので、判定時間ｔ２を比較的に短く決定する。一例を挙げると、判定範囲決定部７ｆは、例えば判定角度α１を５０［ｄｅｇ］と決定し、判定角度α２を２５［ｄｅｇ］と決定し、判定時間ｔ１を１０［ｓ］と決定し、判定時間ｔ２を５［ｓ］と決定する。

又、図３に示すように、自車両が左カーブ道路を走行している場合であれば、ドライバが自車両の進行方向である左前方の（即ちカーブの先）の安全確認を行うことで、基本的にドライバの視線方向が自車両の前後方向から左側に傾くので、判定範囲決定部７ｆは、自車両の前後方向の基準線Ｌ０より左側に傾いた中心線Ｌ１を設定し、その中心線Ｌ１を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として決定する。判定範囲決定部７ｆは、基準線Ｌ０からの中心線Ｌ１の傾きの角度を、例えばステアリングの舵角や道路の形状を用いて決定する。この場合も、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的遅ければ、ドライバの視野が比較的広くなるので、図３（ａ）に示すように、判定角度α１１を比較的広く決定し、判定範囲を比較的広く決定する。一方、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的速ければ、ドライバの視野が比較的狭くなるので、図３（ｂ）に示すように、判定角度α１２を比較的狭く決定し、判定範囲を比較的広く決定する。又、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的遅ければ、周囲環境の変化が比較的遅くなるので、判定時間ｔ１１を比較的長く決定する。一方、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的速ければ、周囲環境の変化が比較的速くなるので、判定時間ｔ１２を比較的に短く決定する。自車両が右カーブ道路を走行している場合も同様である。

又、図４に示すように、自車両が交差点内を左折する場合であれば、ドライバが自車両の進行方向である左前方及び左側方の安全確認を行うことで、基本的にドライバの視線方向が自車両の前後方向から左側に傾くので、この場合も、判定範囲決定部７ｆは、自車両の前後方向の基準線Ｌ０より左側に傾いた中心線Ｌ２を設定し、その中心線Ｌ２を中心とする判定角度の範囲を判定範囲として決定する。この場合も、判定範囲決定部７ｆは、基準線Ｌ０からの中心線Ｌ２の傾きの角度を、例えばステアリングの舵角や道路の形状を用いて決定する。尚、自車両が右左折する場合は、自車両がカーブ道路を走行している場合よりもドライバが安全確認を行う範囲が広くなるので、判定範囲決定部７ｆは、自車両がカーブ道路を走行している場合よりも判定範囲を広く決定する。この場合も、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的遅ければ、ドライバの視野が比較的広くなるので、図４（ａ）に示すように、判定角度α２１を比較的広く決定し、判定範囲を比較的広く決定する。一方、判定範囲決定部７ｆは、車速が比較的速ければ、ドライバの視野が比較的狭くなるので、図４（ｂ）に示すように、判定角度α２２を比較的狭く決定し、判定範囲を比較的広く決定する。又、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的遅ければ、周囲環境の変化が比較的遅くなるので、判定時間ｔ２１を比較的長く決定する。一方、判定時間決定部７ｇは、車速が比較的速ければ、周囲環境の変化が比較的速くなるので、判定時間ｔ２２を比較的に短く決定する。自車両が交差点内を右折する場合も同様である。

脇見状態判定部７ｈは、視線状態判定部７の判定結果と、前述したように決定した判定範囲及び判定時間とを用い、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する。具体的に説明すると、脇見状態判定部７ｈは、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したか否かを判定し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する。脇見状態判定部７ｈは、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したと判定すると、ドライバが脇見状態であると判定する。脇見状態判定部７ｈは、ドライバの視線方向が判定範囲から外れていないと判定すると、又はドライバの視線方向が判定範囲から外れていても時間が判定時間継続していないと判定すると、ドライバが脇見状態でないと判定する。

次に、上記した構成の作用について図５から図８を参照して説明する。
制御部７は本発明に関連して安全運転支援処理を行う。制御部７は、例えばイグニッションスイッチがオフからオンに切り換わる等の安全運転支援処理の開始条件が成立すると、安全運転支援処理を開始する。尚、制御部７は、ドライバが所定操作を行ったこと等を安全運転支援処理の開始条件に加えても良い。

制御部７は、安全運転支援処理を開始すると、自車両の車速を判定する（Ｓ１、車速判定手順に相当する）。制御部７は、自車両の車速を低速域（例えば０〜３０ｋｍ／ｈ）、中速域（例えば３０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈ）、高速域（例えば８０ｋｍ／ｈ〜）に区分し、自車両の車速が何れの区分であるかを判定する（Ｓ２〜Ｓ４）。制御部７は、自車両の車速が低速域であると判定すると（Ｓ２：ＹＥＳ）、低速域判定処理に移行し（Ｓ５）、自車両の車速が中速域であると判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、中速域判定処理に移行し（Ｓ６）、自車両の車速が高速域であると判定すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、高速域判定処理に移行する（Ｓ７）。

制御部７は、低速域判定処理を開始すると、車両情報と自車両位置とを用い、自車両の走行シーンを判定する（Ｓ１１、走行シーン判定手順に相当する）。制御部７は、自車両の走行シーンを直線、左カーブ、右カーブ、左折、右折に区分し、自車両の走行シーンが何れの区分であるかを判定する（Ｓ１２〜Ｓ１６）。制御部７は、自車両が直線道路を走行しており、走行シーンが直線であると判定すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ドライバの視線方向に対する判定範囲を決定し（Ｓ１７、判定範囲決定手順に相当する）、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間に対する判定時間を決定する（Ｓ１８、判定時間決定手順に相当する）。

制御部７は、ドライバモニタリングシステム３から入力する映像信号を用い、ドライバの視線状態を判定し（Ｓ１９、視線状態判定手順に相当する）、そのドライバの視線状態と、判定範囲及び判定時間とを用い、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する（Ｓ２０、脇見状態判定手順に相当する）。

制御部７は、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続した判定し、ドライバが脇見状態であると判定すると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、表示指令信号及び音声出力指令信号を情報通知デバイス６に出力し、脇見状態である旨を知らせる警告を情報通知デバイス６から通知させ（Ｓ２１）、低速域判定処理を終了する。一方、制御部７は、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続しなかったと判定し、ドライバが脇見状態でないと判定すると（Ｓ２０：ＮＯ）、脇見状態である旨を知らせる警告を情報通知デバイス６から通知させることなく、低速域判定処理を終了する。

制御部７は、走行シーンが左カーブ、右カーブ、左折、右折の何れかであると判定すると（Ｓ１３〜Ｓ１６：ＹＥＳ）、それぞれ判定範囲を決定し（Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０，Ｓ３４）、判定時間を決定し（Ｓ２３，Ｓ２７，Ｓ３１，Ｓ３５）、ドライバの視線状態を判定し（Ｓ２４，Ｓ２８，Ｓ３２，Ｓ３６）、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する（Ｓ２５，Ｓ２９，Ｓ３３，Ｓ３７）。即ち、制御部７は、自車両の車速が低速域であると判定すると、走行シーンに応じて判定範囲及び判定範囲を変更し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する。

制御部７は、中速域判定処理を開始すると、前述した低速域判定処理で説明したＳ１１〜Ｓ３７と同様のＳ４１〜Ｓ６７を行う。制御部７は、高速域判定処理を開始すると、前述した低速域判定処理で説明したＳ１１〜Ｓ３７や中速域判定処理で説明したＳ４１〜Ｓ６７と同様のＳ７１〜Ｓ９７を行う。即ち、制御部７は、自車両の車速が中速域又は高速域であると判定したときも、走行シーンに応じて判定範囲及び判定時間を変更し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する。

制御部７は、低速域判定処理、中速域判定処理、高速域判定処理の何れかを終了すると、安全運転支援処理の終了条件が成立したか否かを判定し（Ｓ８）、安全運転支援処理の終了条件が成立していないと判定すると（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降を繰り返して行う。制御部８は、例えばイグニッションスイッチがオンからオフに切り換わる等の安全運転支援処理の終了条件が成立したと判定すると（Ｓ８：ＹＥＳ）、安全運転支援処理を終了する。尚、制御部８は、例えばドライバが所定操作を行ったこと等を安全運転支援処理の終了条件に加えても良い。

以上説明したように本実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
安全運転支援装置２において、自車両の車速及び自車両の走行シーンを用いて判定範囲及び判定時間を決定し、その判定範囲及び判定時間を用いてドライバが脇見状態であるか否かを判定するようにした。これにより、自車両の車速及び自車両の走行シーンを用いて多面的にドライバが脇見状態であるか否かを判定することができ、ドライバが脇見状態であるか否かを高い精度で判定することができる。

又、安全運転支援装置２において、自車両の走行シーンとして、直進、カーブ、右左折の何れであるかを判定するようにした。これにより、自車両が直進道路を走行する場合、自車両がカーブ道路を走行する場合、自車両が交差点内を右左折する場合の区分により、ドライバが脇見状態であるか否かを判定することができる。

本発明は、上記した実施形態で例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形又は拡張することができる。
自車両の車速を低速域、中速域、高速域の３区分で判定する構成を例示したが、自車両の車速を２区分や４以上の区分で判定する構成でも良い。

図面中、２は安全運転支援装置、７は制御部、７ａは車速判定部、７ｄは走行シーン判定部、７ｅは視線状態判定部、７ｆは判定範囲決定部、７ｇは判定時間決定部、７ｈは脇見状態判定部である。

Claims (2)

1. 自車両の車速を判定する車速判定部（７ａ）と、
   自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定部（７ｄ）と、
   ドライバの視線状態を判定する視線状態判定部（７ｅ）と、
   自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定範囲を決定する判定範囲決定部（７ｆ）と、
   自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定時間を決定する判定時間決定部（７ｇ）と、
   ドライバの視線状態と、前記判定範囲及び前記判定時間とを用い、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したか否かを判定し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する脇見状態判定部（７ｈ）と、を備え、
   前記走行シーン判定部は、自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れであるかを判定し、
   前記判定範囲決定部は、自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れかが前記走行シーン判定部に判定されると、車両の前後方向の基準線より傾いた中心線を設定し、その中心線を中心とする車速及び自車両の走行シーンに応じた判定角度の範囲を判定範囲として決定する安全運転支援装置（２）。
2. 安全運転支援装置（２）の制御部（７）に、
   自車両の車速を判定する車速判定手順と、
   自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れであるかを判定する走行シーン判定手順と、
   自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定範囲を決定し、自車両の走行シーンとして、少なくともカーブ道路の走行、交差点内の右左折の何れであるかを前記走行シーン判定手順により判定すると、自車両の前後方向の基準線より傾いた中心線を設定し、その中心線を中心とする車速及び自車両の走行シーンに応じた判定角度の範囲を判定範囲として決定する判定範囲決定手順と、
   自車両の車速及び自車両の走行シーンを用い、自車両の車速及び自車両の走行シーンに依存する判定時間を決定する判定時間決定手順と、
   ドライバの視線状態を判定する視線状態判定手順と、
   ドライバの視線状態と、前記判定範囲及び前記判定時間とを用い、ドライバの視線方向が判定範囲から外れている時間が判定時間継続したか否かを判定し、ドライバが脇見状態であるか否かを判定する脇見状態判定手順と、を実行させる安全運転支援プログラム。

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