JP7333185B2 - 車両の接近警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の接近警報装置に関する。

自動車では、その周囲を移動する他の自動車などと衝突することがある。
このため、自動車には、たとえば前方の障害物との衝突を予測し、衝突が予測される場合にはシートを振動させたり、特許文献１のように警報音を鳴らしたり、することが考えられている。

特開２０１７－０６５３５７号公報

しかしながら、障害物との衝突により一律に警報音を鳴らしたり、シートを振動させたりした場合、ドライバなどの乗員は、自動車に対してどの方向から衝撃が入力されるのかがわからない。この場合、ドライバなどの乗員は、警報音やシートの振動により接近してくる障害物を探す必要があり、その間に衝突が生じたりしてしまうと、衝突に対して最善的な対応ができない可能性が高まる。

このように、自動車などの車両では、安全性を追求することが求められている。

本発明に係る車両の接近警報装置は、車両を操作可能なドライバに対して、接近物を報知する車両の接近報知装置であって、前記車両に乗車しているドライバへ向けて、刺激を与える部位を切り替えて、超音波場による触覚刺激を出力可能な刺激出力デバイスと、前記刺激出力デバイスからドライバへ向けて超音波場による触覚刺激の出力を制御する刺激制御部と、を有し、前記刺激制御部は、前記車両に接近する可能性がある接近物がある場合、前記刺激出力デバイスにより触覚刺激を与える部位を、前記接近物の位置または方向に応じて切り替える。

好適には、前記車両に乗車しているドライバへ向けて、映像を投影する位置または範囲を切り替えて、映像を出力可能な投影デバイスと、前記投影デバイスからドライバへ向けて出力する警報の映像を生成する映像制御部と、を有し、前記映像制御部は、前記車両に接近する可能性がある接近物がある場合、警報の映像を投影する位置または範囲を、前記刺激制御部により触覚刺激を与える部位より上側の近傍に切り替える、とよい。

好適には、前記車両に乗車しているドライバについての触覚刺激を与える複数の部位の位置を個別に判定するドライバ判定部、を有し、前記刺激制御部は、前記車両からの接近物の方向を基準として、複数の検出部位の中から少なくとも該基準方向に近い部位を、触覚刺激を与える部位に選択する、とよい。

好適には、前記ドライバ判定部は、前記車両に乗車しているドライバについての右手の位置および左手の位置を個別に判定し、前記刺激制御部は、前記車両からの接近物の方向が前記車両の右側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位として右手を選択し、前記車両からの接近物の方向が前記車両の左側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位として左手を選択する、とよい。

好適には、前記刺激制御部は、前記接近物の方向が前記車両の前側の範囲にある場合、または前記車両の後側の範囲にある場合、刺激を与える部位として右手および左手を選択する、とよい。

好適には、前記車両の周辺情報および自車情報を取得する取得部と、取得された周辺情報および自車情報に基づいて前記車両に接近する可能性がある接近物を判断する判断部と、を有する、とよい。

好適には、前記判断部は、前記車両に対しての接近物の衝突が予測または検出される前に、前記車両に接近する可能性がある接近物を判断し、前記刺激制御部は、前記判断部による接近物の判断に基づいて、前記刺激出力デバイスからドライバへ向けて超音波場による触覚刺激を出力する、とよい。

本発明では、車両には、車両に乗車しているドライバへ向けて、刺激を与える部位を切り替えて、超音波場による触覚刺激を出力可能な刺激出力デバイス、が設けられる。そして、刺激出力デバイスからドライバへ向けて超音波場による触覚刺激の出力を制御する刺激制御部は、車両に接近する可能性がある接近物がある場合、刺激出力デバイスにより触覚刺激を与える部位を、接近物の位置または方向に応じて切り替える。これにより、車両に接近する可能性がある接近物がある場合、ドライバには、接近物の位置または方向に応じた部位に、触覚刺激が与えられる。この触覚刺激による直接的な警報により、ドライバは、接近警報装置の警報を逃すことなくそれを認識することができる。
これに対し、仮にたとえば単に車両に設けられる表示デバイスの表示により警報を報知した場合、ドライバは、その表示を見逃す可能性がある。また、単に車両に警報音を出力した場合、ドライバは、警報音により車両に接近する接近物があることを認識できるだけである。
本発明では、ドライバに対して直接に触覚刺激を与える部位を、接近物の位置または方向に応じて切り替える。これにより、ドライバは、たとえば触覚刺激が与えられた部位の方向を見ることにより、周囲を見回したりすることなく、車両に接近する接近物を視認することが可能になる。ドライバは、接近物の位置または方向に応じた部位に触覚刺激が直接的に与えられることにより、車両に接近する接近物があることと、その接近する方向を容易に認識でき、刺激による警報の直後に即座に接近物を直接に認識することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る近接警報装置が適用される自動車の説明図である。 図２は、図１の自動車に設けられる、近接警報装置を含む制御システムの説明図である。 図３は、図２の近接警報装置の構成要素の車室での配置の一例を説明する図である。 図４は、図２の警報ＥＣＵによる接近警報処理のフローチャートである。 図５は、刺激出力位置の判定テーブルの一例の説明図である。 図６は、近接警報装置による警報出力状態の例の説明図である。 図７は、図２の近接警報装置の処理を含む、図１の自動車の衝突検出前の一連の処理の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る近接警報装置２０が適用される自動車１の説明図である。
図１の自動車１は、車両の一例である。自動車１は、車室２を有する。車室２には、ドライバなどの乗員が着座するシート３が配置される。

ところで、自動車１は、ドライバの運転または自動運転により、地上を走行する。地上には、この他にも他の自動車５２や歩行者などが存在し、たとえば走行する自動車１の前を歩行者が横断したりする。自動車１は、その周囲を移動する歩行者や他の自動車５２などと衝突する可能性がある。このため、自動車１には、衝突を回避するような運転支援または自動運転の機能が装備され、また衝突による衝撃から乗員を保護するための乗員保護可能が設けられてきている。
また、自動車１では、たとえば前方の障害物との衝突を予測して、衝突が予測される場合にはシート３を振動させたり、警報音を鳴らしたり、することが考えられている。しかしながら、障害物との衝突により一律に警報音を鳴らしたり、シート３を振動させたりしたとしても、ドライバなどの乗員は、自動車１に対してどの方向から障害物が衝突してくるのかがわからない。この場合、ドライバなどの乗員は、警報音やシート３の振動の後に、自動車１へ向かって接近してくる障害物を自ら探す必要がある。その間に実際に衝突が生じると、乗員は、衝突に対して最善的な対応を準備することができなくなる可能性がある。
このように、自動車１などの自動車１では、さらなる安全性を追求することが求められている。

図２は、図１の自動車１に設けられる、近接警報装置２０を含む制御システム１０の説明図である。
図２の制御システム１０は、複数の制御装置として、通信装置１１、検出制御装置１２、運転支援装置１３、制動制御装置１４、操舵制御装置１５、駆動制御装置１６、運転操作制御装置１７、近接警報装置２０、を有する。これら複数の制御装置は、自動車１に設けられるネットワーク１９により接続され、相互にデータを送受する。自動車１では、ネットワーク１９による車内通信のために、たとえばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった通信方式を採用する。

通信装置１１は、たとえば図示外のセルラ基地局または高度交通システム用のＡＤＡＳ通信機を通じて、ＡＤＡＳサーバ装置５１と通信する。ＡＤＡＳサーバ装置５１は、自動車１の周囲を走行する他の自動車５２の位置情報、マッピングデータ、などを通信装置１１へ送信してよい。また、通信装置１１は、この他にもたとえば他の自動車５２と通信してよい。他の自動車５２は、Ｖ２Ｖ（車車間）通信により、自車の位置情報などを通信装置１１へ送信してよい。通信装置１１は、受信した通信データを、ネットワーク１９へ出力する。

運転操作制御装置１７は、自動車１を走行させるためにドライバが操作する操作部材の動作を制御し、操作部材の操作データを、ネットワーク１９へ出力する。操作部材には、たとえば図２に示すステアリング３１、ブレーキペダル、アクセルペダル、シフトレバー、がある。ドライバは、シート３に着座した状態で、これらの操作部材を操作する。駆動制御装置１６、操舵制御装置１５、制動制御装置１４は、ネットワーク１９から手動操作データを取得し、自動車１の走行を制御する。

検出制御装置１２は、自動車１に設けられる各種の検出部材の動作を制御し、検出部材の検出データを、ネットワーク１９へ出力する。図２には、検出部材として、図１に示すように自動車１の前方を撮像する前ステレオカメラ３２、自動車１の後方を撮像する後ステレオカメラ３３、自動車１の周囲の物体を走査するライダ（ＬｉＤｅｒ）３４、自動車１の加速度を検出するＧセンサ３５、自動車１の速度を検出する速度センサ３６、自動車１のヨー方向などでの傾きを検出する姿勢センサ３７、が示されている。

運転支援装置１３は、自動車１を走行させるためのドライバの操作を支援する。運転支援装置１３は、たとえば前ステレオカメラ３２の撮像画像から自車へ接近する他の自動車５２を判断し、他の自動車５２についての衝突の可能性を判断する。そして、衝突が予測される場合、運転支援装置１３は、衝突を回避するように支援操作データを、ネットワーク１９へ出力する。駆動制御装置１６、操舵制御装置１５、制動制御装置１４は、ネットワーク１９から支援操作データを取得し、自動車１の走行を制御する。これにより、自動車１と他の自動車５２との衝突を回避できる可能性が高くなる。また、運転支援装置１３は、Ｇセンサ３５の検出加速度から他の自動車５２などとの衝突を判断し、衝突検出データを、ネットワーク１９へ出力する。図示外の乗員保護装置は、シート３に着座するドライバや乗員を保護するために図示外のシートベルトにテンションを加えたり、エアバッグを展開したりする。なお、他の自動車５２との衝突の可能性の判断や、他の自動車５２との衝突の検出は、検出制御装置１２により実行されてもよい。

近接警報装置２０は、自動車１を操作するドライバに対して、接近物の接近を報知する。
近接警報装置２０は、車内通信部２１、タイマ２２、３Ｄ映像投影デバイス２３、ドライバ検出デバイス２４、刺激出力デバイス２５、音出力デバイス２６、メモリ２７、およびこれらが接続される警報ＥＣＵ２８、を有する。

メモリ２７は、たとえば不揮発性メモリである。メモリ２７は、近接警報用のプログラム、およびデータを記録する。プログラムには、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）により処理を実行するものであってもよい。プログラムには、ＡＩ処理のための学習プログラムが含まれてよい。データには、近接警報作の際に投影する映像の三次元モデルデータ、各種の判定テーブル２９、などが含まれる。三次元モデルデータは、非接触操作のための映像データであり、たとえばモデルの表面を構成する複数のポリゴンデータを有する。

警報ＥＣＵ２８は、たとえば中央処理装置、ＡＳＩＣ、ＤＳＰなどのマイクロコンピュータでよい。警報ＥＣＵ２８は、メモリ２７から近接警報用のプログラムを読み込んで実行する。これにより、警報ＥＣＵ２８には、近接警報装置２０の制御部が実現される。近接警報装置２０の制御部は、近接警報装置２０の全体の動作を制御し、近接警報装置２０に近接警報のための各種の機能を実現する。たとえば、警報ＥＣＵ２８には、近接警報のための各種の機能として、映像制御部４１、ドライバ判定部４２、刺激制御部４３、音制御部４４、が実現される。

車内通信部２１は、ネットワーク１９に接続される。車内通信部２１は、ネットワーク１９を通じて、たとえば通信装置１１、検出制御装置１２、などの他の制御装置との間で情報（データ）を送受する。たとえば、車内通信部２１は、通信装置１１から他の自動車５２などの位置情報を取得する。車内通信部２１は、検出制御装置１２から、たとえば前ステレオカメラ３２の撮像画像や、後ステレオカメラ３３の撮像画像、を取得する。

タイマ２２は、経過時間または時刻を計測する。

映像制御部４１は、近接警報のために、投影する映像のデータを生成する映像制御部４１は、メモリ２７または車内通信部２１から三次元モデルデータを取得する。映像制御部４１は、取得した三次元モデルデータから、三次元モデルを生成する。映像制御部４１は、乗員から見た車室２での三次元モデルの投影位置および向きを決定し、三次元モデル（立体モデル）から投影用の映像データを生成する。映像制御部４１は、投影用の映像データを３Ｄ映像投影デバイス２３へ出力する。映像制御部４１は、二次元モデルデータから、二次元モデル（平面モデル）を生成して、投影用の映像データを生成してもよい。映像制御部４１は、３Ｄ映像投影デバイス２３からドライバへ向けて出力する警報の映像を生成する。

３Ｄ映像投影デバイス２３は、自動車１の車室２による空間に、３Ｄ（三次元）の映像または２Ｄ（二次元）の映像を投影する。３Ｄ映像投影デバイス２３は、たとえばホログラム方式、ミラー方式により、車室２についての中空の空間に映像を投影してよい。これにより、車室２の投影位置には、ドライバが三次元モデルを視認できるように、立体的な映像が投影される。３Ｄ映像投影デバイス２３は、自動車１に乗車しているドライバへ向けて、映像を投影する位置または範囲を切り替えて、映像を出力可能である。

ドライバ検出デバイス２４は、ドライバの所定の操作部位を検出する。ドライバ検出デバイス２４は、たとえば２つの撮像素子が並べて配列されたドライバステレオカメラ６３でよい。この場合、ドライバ検出デバイス２４は、２つの撮像素子の画像により、車室２においてシート３に着座しているドライバを検出する。

ドライバ判定部４２は、ドライバ検出デバイス２４からたとえばドライバステレオカメラ６３の画像といった検出情報を取得し、それに基づいて車室２の空間におけるドライバの所定部位の位置を判定する。ドライバ判定部４２は、ドライバの所定部位の位置や動きを判定してよい。ドライバ判定部４２は、たとえばＡＩ処理により画像から乗員の指先の特徴を含む画素位置を取得し、ドライバステレオカメラ６３の画像についての三角測量法により指先の位置情報を生成する。ドライバ判定部４２部は、時間をずらした撮像結果から、指先の動き、たとえば移動方向、移動速度、移動の加速度などの情報を生成してよい。ドライバ判定部４２は、たとえば映像の投影位置を基準としてドライバの所定部位の位置や動きを判定して、車室２の空間に投影されている映像に対するドライバの操作を判定してよい。ドライバ判定部４２は、判定したこれらの判定情報を、警報ＥＣＵ２８の各部へ出力する。ドライバ判定部４２は、操作情報を、映像制御部４１、刺激制御部４３、音制御部４４、へ出力する。

刺激出力デバイス２５は、たとえば電気信号により、乗員の操作部位に対して触感を与えることができるものであればよい。非接触に触感を与えるデバイスとしては、たとえば超音波の場を生成して、乗員の操作部位へ超音波の場または場の変動を与えることにより、操作部位の皮膚に触感を与えるものがある。刺激出力デバイス２５は、たとえば手の下に離れた平面に、複数の超音波素子６５が配列される素子アレイでよい。複数の超音波素子６５から選択的に超音波を出力することにより、乗員の手のたとえば指先といった局所的な部位に、物体に触れているかのような触感を与えることができる。刺激出力デバイス２５は、自動車１に乗車しているドライバに対して、刺激を与える部位を切り替えて、超音波場による触覚刺激を出力可能である。

刺激制御部４３は、刺激出力デバイス２５へ電気信号を出力し、操作に応じた超音波を複数の超音波素子６５から選択的に出力する。これにより、刺激制御部４３は、車室２に超音波場を生成することができる。刺激制御部４３は、ドライバ判定部４２により判断されるドライバの所定部位へ局所的に超音波の場または場の変動を与える。人は、超音波場にたとえば手を入れると、手の表面の皮膚により超音波場を感じ取ることができる。これにより、刺激制御部４３は、車室２の空間にいるドライバの所定部位に対して、超音波場による触感の刺激を出力することができる。刺激制御部４３は、刺激出力デバイス２５からドライバへ向けて超音波場による触覚刺激の出力を制御する。
この他にもたとえば、刺激制御部４３は、複数の圧力出力素子が配列される素子アレイを有してもよい。この場合、刺激制御部４３は、複数の圧力出力素子の動作を個別に制御することにより、人の皮膚に対して圧力を作用させることができる。これにより、乗員は、所定の部位において感触を得ることができる。

音出力デバイス２６は、たとえば音信号により駆動されるスピーカでよい。

音制御部４４は、音出力デバイス２６へ音信号を出力し、たとえば警報音を音出力デバイス２６から出力する。音制御部４４は、メモリ２７に記録されている音声データを選択して取得し、音声データから生成した音信号を音出力デバイス２６としてのスピーカへ出力する。これにより、乗員は、警報音を聞くことができる。

図３は、図２の近接警報装置２０の構成要素の車室２での配置の一例を説明する図である。図３には、両手でステアリング３１を握って操作するドライバが併せて示されている。
近接警報装置２０は、自動車１の車室２に設けられる。
図３には、図３の３Ｄ映像投影デバイス２３、ドライバ検出デバイス２４、および、刺激出力デバイス２５の具体的な組み合わせ例の模式的な説明図である。
図３には、３Ｄ映像投影デバイス２３として、表示スクリーン６１、ハーフミラー６２が図示されている。ドライバ検出デバイス２４として、ドライバステレオカメラ６３が図示されている。刺激出力デバイス２５として、素子アレイが図示されている。

刺激出力デバイス２５は、中空の四角枠体６４を有する。四角枠体６４の４つの面のそれぞれには、複数の超音波素子６５が配列された素子アレイが設けられる。四角枠体６４の上下左右の面の素子アレイを動作させることにより、図示するように四角枠体６４の内へ入れた手には、超音波場が作用する。これにより、人は手が触られている触感を得ることができる。

ハーフミラー６２は、刺激出力デバイス２５の中空の四角枠体６４について、人の反対側に設けられる。ハーフミラー６２は、四角枠体６４の軸心に対して４５度で傾けて設けられてよい。ハーフミラー６２の下側には、三次元映像（立体映像）または二次元映像（平面映像）を表示するための表示スクリーン６１が配置される。これにより、人からは、刺激出力デバイス２５についての中空の四角枠体６４の内側に、三次元映像（立体映像）または二次元映像（平面映像）が視認できる。

ドライバステレオカメラ６３は、たとえばハーフミラー６２の後側に設けてよい。ここで、ハーフミラー６２の後側とは、自動車１の前側を意味する。ドライバステレオカメラ６３の２つの撮像素子は、四角枠体６４の軸心に対して対象となる位置に設けられてよい。これにより、ドライバステレオカメラ６３は、刺激出力デバイス２５の中空の四角枠体６４に入る手などを撮像することができる。以下、必要に応じて、四角枠体６４の軸心に沿った方向をＺ方向とよび、それに垂直な方向をＹ方向およびＸ方向とよぶ。また、通常は、Ｚ方向が自動車１の前後方向に沿った方向となる。

なお、図２の近接警報装置２０の構成要素は、図３に示すように一か所にまとめて配置される必要はない。

たとえば、刺激出力デバイス２５の中空の四角枠体６４は、乗員の前に配置された場合、乗員がステアリング３１などを操作する際に操作の邪魔となる可能性がある。中空の四角枠体６４は、車室２の内周面に沿って四角枠状に設けられてよい。この場合、乗員が着座するシート３の前に、四角枠体６４などの構造物を設ける必要がない。また、中空の四角枠体６４は、必ずしも正四角形の枠形状でなくてもよい。また、刺激出力デバイス２５の複数の素子アレイは、車室２の内面に直接に、全体的に配置されてもよい。

ハーフミラー６２は、基本的に、刺激出力デバイス２５の中空の四角枠体６４を基準として、ドライバの着座位置とは反対側に設ければよい。また、映像を四角枠体６４の内側の中空に投影するためだけであれば、ハーフミラー６２の替わりに、フル反射ミラーを用いてよい。また、刺激出力デバイス２５の中空の四角枠体６４を基準として、乗員の頭部とは反対側に表示スクリーン６１そのものを配置してもよい。この場合、ハーフミラー６２またはフル反射ミラーは不要である。このようなハーフミラー６２またはフル反射ミラーおよび表示スクリーン６１は、たとえばトーボード、フロントガラス４、ルーフなどに配置してもよい。

ドライバステレオカメラ６３などの検出デバイスは、ルームミラー５などに配置してよい。また、ＤＭＳなどの乗員監視装置の撮像素子により、車室２を撮像してもよい。ドライバステレオカメラ６３などの検出デバイスは、乗員についての指先などの検出しようとする部位が撮像できるものであればよい。また、画像によらず、たとえば車室２をレーザースキャンして、ドライバを検出してもよい。

図４は、図２の警報ＥＣＵ２８による接近警報処理のフローチャートである。
警報ＥＣＵ２８は、自動車１にドライバが乗車している場合、図４の接近警報処理を繰り返して実行する。警報ＥＣＵ２８は、たとえばタイマ２２により一定時間の経過が計測されるたびに、図４の接近警報処理を周期的に実行してよい。

ステップＳＴ１において、警報ＥＣＵ２８は、警報の要否を判断するために、自車の周辺情報や自車情報を取得する。

ステップＳＴ２において、警報ＥＣＵ２８は、取得した周辺情報および自車情報に基づいて、自車に接近する可能性がある接近物の有無を判断する。警報ＥＣＵ２８は、たとえば、取得した周辺情報から他の自動車５２や歩行者といった他の移動体を抽出することを試み、抽出した他の移動体の最新位置からの移動方向および移動速度を予測し、自車情報から自車の最新位置からの移動方向および移動速度を予測し、他の移動体が自車の移動経路へ向かって移動するか否かを判断し、自車の移動経路へ向かって移動する他の移動体を接近物と判断してよい。他の移動体には、先行車、後続車、交差自動車、横断歩行者だけでなく、路側物などの移動する自車に対して相対的に移動することになる固定障害物、が含まれてよい。警報ＥＣＵ２８は、接近物が存在しない場合、図４の処理を終了する。警報ＥＣＵ２８は、接近物が存在する場合、処理をステップＳＴ３へ進める。

ステップＳＴ３において、警報ＥＣＵ２８は、接近前の残時間を演算により取得する。警報ＥＣＵ２８は、接近物が自車の移動経路へ到達する位置を予測し、その位置へ自車が到達するまでの時間を、残時間として演算してよい。

ステップＳＴ４において、警報ＥＣＵ２８は、接近前の残時間が、所定の閾値の時間より短いか否かを判断する。ここでの閾値時間は、衝突が予測される場合での時間より長い時間でよい。

ステップＳＴ５において、警報ＥＣＵ２８は、刺激出力デバイス２５からすでに警報用の刺激を出力している最中であるか否かを判断する。警報用の刺激を出力している場合、警報ＥＣＵ２８は、図４の処理を終了する。警報用の刺激を出力していない場合、または他の目的のための刺激を出力している場合、警報ＥＣＵ２８は、処理をステップＳＴ６へ進める。

ステップＳＴ６において、警報ＥＣＵ２８は、ドライバ判定部４２として、刺激出力デバイス２５からの、刺激を出力する位置を判定する。警報ＥＣＵ２８は、まず、ドライバ検出デバイス２４によるドライバのステレオ撮像画像における、ドライバの所定の部位、たとえば右手および左手の撮像位置から、右手の位置および左手の位置を判定する。この場合、警報ＥＣＵ２８は、ドライバの右手の位置と、左手の位置とを個別に判定する。次に、警報ＥＣＵ２８は、刺激出力デバイス２５において、たとえばドライバの右手の位置へ刺激を出力可能な位置にある超音波素子６５を、刺激を出力する位置として判定する。また、警報ＥＣＵ２８は、刺激出力デバイス２５において、ドライバの左手の位置へ刺激を出力可能な位置にある超音波素子６５を、刺激を出力する位置として判定してよい。
警報ＥＣＵ２８は、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、接近物の位置または接近方向などに応じて、刺激出力デバイス２５により触覚刺激を与える部位を切り替えてよい。たとえば、警報ＥＣＵ２８は、自車からの接近物の方向を基準として、ドライバの複数の検出部位としての右手と左手との中から、該基準方向に近い側の部位を、刺激出力デバイス２５により触覚刺激を与える部位として選択することにより、触覚刺激を与える部位を切り替えてよい。

ステップＳＴ７において、警報ＥＣＵ２８は、刺激制御部４３として、刺激の出力を開始する。警報ＥＣＵ２８は、刺激出力デバイス２５を制御して、刺激出力デバイス２５についての、判定した刺激を出力する位置から超音波を出力する。これにより、ドライバは、その右手または左手において、超音波場による触感の刺激が与えられる。

ステップＳＴ８において、警報ＥＣＵ２８は、映像制御部４１として、刺激を出力した位置の上側の位置であって近傍となる位置への、警報の映像の投影を開始する。警報ＥＣＵ２８は、警報のための投影用の映像データを生成する。また、警報ＥＣＵ２８は、３Ｄ映像投影デバイス２３を制御して、生成した警報の映像を、刺激を出力した位置の上近傍の位置へ投影する。これにより、警報ＥＣＵ２８は、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、警報の映像を投影する位置または範囲を、接近物の位置または方向に対応させるように切り替えて、触覚刺激を与える部位の近傍に切り替えることができる。３Ｄ映像投影デバイス２３が警報の映像を投影する位置または範囲は、刺激を出力した位置に応じて切り替わることになる。
警報の映像を、ドライバについての、触覚刺激を与える部位より上側の近傍に投影することにより、投影された警報の映像が視認し難くならない。これに対して、仮にたとえば、投影された警報の映像が、触覚刺激を与える部位の下側に投影されてしまうと、触覚刺激を与える部位の陰に映像が投影されることになり、ドライバは映像を視認できなくなる。
ここで、警報の映像としては、道路標識などで使用される黄色などによる矢印の３Ｄのオブジェクトや、危険マークの３Ｄのオブジェクトでよい。矢印の３Ｄのオブジェクトは、接近物を指し示す方向、または接近物から自車へ向かう方向を、向いてよい。また、警報の映像は、静止画でもよいが、接近物の方向にそって矢印が移動するアニメーション的な動画でもよい。

図５は、刺激出力位置の判定テーブル２９の一例の説明図である。
図５の判定テーブル２９は、メモリ２７に記録される。警報ＥＣＵ２８は、たとえばステップＳＴ６において図５の判定テーブル２９をメモリ２７から読み出し、接近物の位置または接近方向などに応じて、刺激を出力する位置を切り替えるように判定するとよい。

図５の判定テーブル２９は、ドライバの複数の所定部位として、ステアリング３１を握る右手と左手とが設定されている場合ものである。図５の判定テーブル２９は、自車を基準とした接近物の位置または方向としての、前側、右側、左側、および後側のそれぞれに対応する４つのレコードを有する。各レコードは、接近物の位置または方向の値、刺激の出力位置の値、警告の映像の投影位置の値、を有する。たとえば、図５の上から二行目の「右側」のレコードは、接近物の位置または方向の値として「右側」、刺激の出力位置の値として「右手」、警告の映像の投影位置の値として「右側の上近傍」、を有する。
警報ＥＣＵ２８は、たとえばステップＳＴ６において、接近物の位置または接近方向が、前後左右のいずれの範囲に属するかを判定し、判定した方向のレコードを図５の判定テーブル２９から選択し、刺激の出力位置と警告の映像の投影位置を取得する。

これにより、刺激の出力位置と警告の映像の投影位置とは、接近物の位置または接近方向に応じて、切り替わる。
たとえば、接近物の方向が自車の右側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位には、右手が選択される。
接近物の方向が自車の左側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位には、左手が選択される。
接近物の方向が自車の前側の範囲にある場合、または後側の範囲にある場合、刺激を与える部位には、右手および左手が選択される。

なお、ドライバにおいて、触覚刺激を与える部位、および警報映像を投影する基準の部位は、右手または左手に限られない。警報ＥＣＵ２８は、たとえば図５とは異なる判定テーブル２９に基づいて、上腕や太腿へ触覚刺激を与えたり、それらの上近傍に警報映像を投影したりしてよい。また、警報ＥＣＵ２８は、ドライバステレオカメラの映像に基づいて、警報直前のドライバの視線を特定し、ドライバについてのその視線の近くにある部位へ触覚刺激を与えたり、その上近傍に警報映像を投影したりしてよい。

図６は、近接警報装置２０による警報出力状態の例の説明図である。
図６には、ステアリング３１を操作するドライバの目線での、前方の視野が図示されている。

そして、図６（Ａ）では、自動車１の左側から自動車１へ向かって歩行する歩行者が存在する。この場合、警報ＥＣＵ２８は、図４の処理により、ステアリング３１を握るドライバの左手に触覚刺激を与える。また、警報ＥＣＵ２８は、ドライバの左手の上近傍に、歩行者が近づいてくることを示す矢印の警報映像を投影する。自動車１を運転するドライバは、ステアリング３１を握る左手の触覚刺激により接近物があることを知り、矢印の警報映像により接近物の存在方向を認識し、フロントガラス４越しに接近物としての歩行者を視認することができる。ドライバは、前方に注意している視線を大きく動かすことなく、かつ、短時間の確認動作により、自車へ向かって接近してくる歩行者を容易に視認することができる。また、矢印の警報映像が自身の近くに投影されるため、ドライバは、容易に映像を視認することができる。

図６（Ｂ）では、自動車１の後側から自動車１へ向かって近づいてくる他の自動車５２存在する。この場合、警報ＥＣＵ２８は、図４の処理により、ステアリング３１を握るドライバの右手および左手に触覚刺激を与える。また、警報ＥＣＵ２８は、ドライバの右手と左手との間の上寄りの近傍に、後続車が接近してきていることを示す矢印の警報映像を投影する。自動車１を運転するドライバは、ステアリング３１を握る右手および左手の触覚刺激により接近物があることを知り、矢印の警報映像により接近物の存在方向を認識し、ルームミラー５またはドアミラー６越しに接近物としての後続車を視認することができる。ドライバは、前方に注意している視線を大きく動かすことなく、かつ、短時間の確認動作により、自車へ向かって接近してくる後続車を容易に視認することができる。また、矢印の警報映像が自身の近くに投影されるため、ドライバは、容易に映像を視認することができる。

図７は、図２の近接警報装置２０の処理を含む、図１の自動車１の衝突検出前の一連の処理の説明図である。
図７において、時間は左から右へ流れる。
図７において、接近物は、自動車１へ接近して、自動車１と衝突する。

この場合、自動車１では、まず、近接警報装置２０により接近物が自動車１へ接近していることを予測し、触覚刺激と警報映像とを出力する。
次に、運転支援装置１３は、衝突の可能性を予測し、警告音および警告表示を出力し、衝突を回避するための制動制御（自動緊急ブレーキ、ＡＥＢ）を開始する。その後、Ｇセンサ３５が衝突を検出すると、シートベルトやエアバッグによる乗員の保護制御が実行される。
このように近接警報装置２０は、自車に対しての接近物の衝突が予測または検出される前に、自車に接近する可能性がある接近物を判断し、その判断に基づいて、接近物の衝突が予測または検出される前に、ドライバへ向けて触覚刺激を出力し、警報の映像を投影することができる。これにより、ドライバなどの乗員は、衝突する可能性がある接近物を早期に視認して意識し始めることができる。ドライバは、余裕がある早期の時点で、自ら制動操作を開始することが可能である。
また、その後に衝突の可能性の予測に基づいて衝突を回避するための制動制御が開始されるタイミングでは、その警報により衝突に備えた緊張が誘導されるとしても、それ以前から衝突の可能性を認識していることにより、ドライバは、衝突を回避したり衝突に備えたりするための動作を余裕をもって実行することができる。

以上のように、本実施形態では、自動車１には、自動車１に乗車しているドライバへ向けて、触覚刺激を与える部位を切り替えて、超音波場による触覚刺激を出力可能な刺激出力デバイス２５、が設けられる。そして、刺激出力デバイス２５からドライバへ向けて超音波場による触覚刺激の出力を制御する警報ＥＣＵ２８は、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、刺激出力デバイス２５により触覚刺激を与える部位を、接近物の位置または方向に応じて切り替える。これにより、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、ドライバには、接近物の位置または方向に応じた部位に、触覚刺激が与えられる。この触覚刺激による直接的な警報により、ドライバは、近接警報装置２０の警報を逃すことなくそれを認識することができる。
これに対し、仮にたとえば単に自車に固定的に設けられる表示デバイスの表示画面に警報を報知した場合、ドライバは、その表示を見逃す可能性がある。常に一定の表示がなされている表示デバイスに対して、ドライバが走行中に注視する可能性は高くない。また、単に警報音を出力した場合、ドライバは、警報音により自車に接近する接近物があることを認識できるだけである。
本実施形態では、ドライバに対して直接に触覚刺激を与える部位を、接近物の位置または方向に応じて切り替える。これにより、ドライバは、たとえば触覚刺激が与えられた部位の方向を見ることにより、周囲を見回したりすることなく、自車に接近する接近物を視認することが可能になる。ドライバは、接近物の位置または方向に応じた部位に触覚刺激が直接的に与えられることにより、自車に接近する接近物があることと、その接近する方向を容易に認識でき、刺激による警報の直後に即座に接近物を直接に認識することが可能である。

本実施形態では、さらに、自動車１には、乗車しているドライバへ向けて、映像を投影する位置または範囲を切り替えて、映像を出力可能な３Ｄ映像投影デバイス２３、が設けられる。そして、３Ｄ映像投影デバイス２３からドライバへ向けて出力する警報の映像を生成する警報ＥＣＵ２８は、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、警報の映像を投影する位置または範囲を、接近物の位置または方向に対応させるように切り替えて、触覚刺激を与える部位の近傍に切り替える。これにより、自車に接近する可能性がある接近物がある場合、ドライバには、接近物の位置または方向に応じた部位に触覚刺激が与えられるとともに、その触覚刺激が与えられた部位の近傍に、警報の映像が表示される。接触刺激を与えた部位に警報の映像が重ねて表示されることにより、ドライバは、容易に接近物の方向を認識して注意を向けることができる。ドライバは、触覚刺激が与えられた部位を視認することにより、警報の映像を認識することができる。ドライバは、警報の映像を認識した後に、たとえば触覚刺激が与えられた部位の方向の外へ視線を移動させるだけで、接近物を直接に認識することが可能である。

本実施形態では、自動車１に乗車しているドライバについての触覚刺激を与える複数の部位の位置を個別に判定する。そして、警報ＥＣＵ２８は、自車からの接近物の方向を基準として、複数の検出部位の中から少なくとも該基準方向に近い部位を、触覚刺激を与える部位に選択する。これにより、警報ＥＣＵ２８は、触覚刺激を与える部位を容易にかつ確実に切り替えて、その切り替えた部位の位置へ適切に触覚刺激を与えることができる。たとえば、警報ＥＣＵ２８は、自動車１に乗車しているドライバについての右手の位置および左手の位置を個別に判定する。この場合、警報ＥＣＵ２８は、自車からの接近物の方向が自車の右側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位として右手を選択し、その右手の位置へ向けて触覚刺激を出力することができる。また、自車からの接近物の方向が自動車１の左側寄りの範囲にある場合、刺激を与える部位として左手を選択し、その左手の位置へ向けて触覚刺激を出力することができる。
特に、ドライバの右手および左手は、通常は、ドライバの前方に設けられるステアリング３１を握っている。この場合、ドライバは、たとえば手の上側に表示される警報を視認した状態のまま頭部を動かすことなく、自車の前方から接近する接近物を容易に視認することができる。ドライバは、警報の映像を視認してから接近物を視認するまでの動きおよび時間を必要最小限とし、接近物をより早期に視認することが可能になる。警報前から前方を見ているドライバは、視線を動かすだけで、容易に且つ即座に、警報の表示および接近物を視認することができる。
また、接近物の方向が自車の前側の範囲にある場合、または自車の後側の範囲にある場合、警報ＥＣＵ２８は、刺激を与える部位として右手および左手を選択する。この場合、ドライバは、右手の刺激の有無および左手の刺激の有無の組み合わせにより、接近物が近づいてくる方向を、それを視認する前に、前後左右の区分けにより細かく把握することができる。

本実施形態では、警報ＥＣＵ２８は、自車の周辺情報および自車情報を取得して、取得した周辺情報および自車情報に基づいて自車に接近する可能性がある接近物を判断する。そして、警報ＥＣＵ２８は、自車に対しての接近物の衝突が予測または検出される前に、自車に接近する可能性がある接近物を判断する。また、警報ＥＣＵ２８は、接近物の判断に基づいて、接近物の衝突が予測または検出される前に、刺激出力デバイス２５からドライバへ向けて超音波場による触覚刺激を出力できる。これにより、ドライバは、接近物の衝突が予測または検出される前の触覚刺激の警報により、接近物の衝突が予測または検出される前に接近物の接近を把握できる。接近物の接近を把握したドライバなどの乗員は、接近物の衝突が予測または検出される前に、それに対応し始めることができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるのもではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

１…自動車（車両）、２…車室、１１…通信装置、１２…検出制御装置、１３…運転支援装置、２０…近接警報装置、２１…車内通信部、２２…タイマ、２３…３Ｄ映像投影デバイス、２４…ドライバ検出デバイス、２５…刺激出力デバイス、２６…音出力デバイス、２７…メモリ、２８…警報ＥＣＵ、２９…判定テーブル、４１…映像制御部、４２…ドライバ判定部、４３…刺激制御部、４４…音制御部、６１…表示スクリーン、６２…ハーフミラー、６３…ステレオカメラ、６４…四角枠体、６５…超音波素子

Claims (7)

1. 車両を操作可能なドライバに対して、接近物を報知する車両の接近報知装置であって、
   前記車両に乗車しているドライバへ向けて、刺激を与える部位を切り替えて、超音波場による触覚刺激を出力可能な刺激出力デバイスと、
   前記刺激出力デバイスからドライバへ向けて超音波場による触覚刺激の出力を制御する刺激制御部と、
   を有し、
   前記刺激制御部は、前記車両に接近する可能性がある接近物がある場合、前記刺激出力デバイスにより触覚刺激を与える部位を、前記接近物の位置または方向に応じて切り替える、
   車両の接近警報装置。
   
2. 前記車両に乗車しているドライバへ向けて、映像を投影する位置または範囲を切り替えて、映像を出力可能な投影デバイスと、
   前記投影デバイスからドライバへ向けて出力する警報の映像を生成する映像制御部と、を有し、
   前記映像制御部は、前記車両に接近する可能性がある接近物がある場合、警報の映像を投影する位置または範囲を、前記刺激制御部により触覚刺激を与える部位より上側の近傍に切り替える、
   請求項１記載の車両の接近警報装置。
   
3. 前記車両に乗車しているドライバについての触覚刺激を与える複数の部位の位置を個別に判定するドライバ判定部、を有し、
   前記刺激制御部は、前記車両からの接近物の方向を基準として、複数の検出部位の中から少なくとも該基準方向に近い部位を、触覚刺激を与える部位に選択する、
   請求項１から２のいずれか一項記載の車両の接近警報装置。
   
4. 前記ドライバ判定部は、前記車両に乗車しているドライバについての右手の位置および左手の位置を個別に判定し、
   前記刺激制御部は、
   前記車両からの接近物の方向が前記車両の右側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位として右手を選択し、
   前記車両からの接近物の方向が前記車両の左側寄りの範囲にある場合、触覚刺激を与える部位として左手を選択する、
   請求項３記載の車両の接近警報装置。
   
5. 前記ドライバ判定部は、前記車両に乗車しているドライバについての右手の位置および左手の位置を個別に判定し、
   前記刺激制御部は、
   前記接近物の方向が前記車両の前側の範囲にある場合、または前記車両の後側の範囲にある場合、刺激を与える部位として右手および左手を選択する、
   請求項３記載の車両の接近警報装置。
   
6. 前記車両の周辺情報および自車情報を取得する取得部と、
   取得された周辺情報および自車情報に基づいて前記車両に接近する可能性がある接近物を判断する判断部と、を有する、
   請求項１から５のいずれか一項記載の車両の接近警報装置。
   
7. 前記判断部は、前記車両に対しての接近物の衝突が予測または検出される前に、前記車両に接近する可能性がある接近物を判断し、
   前記刺激制御部は、前記判断部による接近物の判断に基づいて、前記刺激出力デバイスからドライバへ向けて超音波場による触覚刺激を出力する、
   請求項６記載の車両の接近警報装置。
   
   

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