JPH05104976A - 車両用走路逸脱警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両運転者の意識レベルを精度良く評価し、
この意識レベルに応じた適切な警報を与えることにより
走路逸脱を未然に防止する。 【構成】 カメラ１０で走路前方を撮影し、画像処理装
置で走行区分帯を抽出する。マイクロコンピュータ１４
は車両と走行区分帯との距離、すなわち横変位ｘを算出
する。さらにこの横変位の標準偏差σを算出し、しきい
値σ1 、σ2 との大小比較により意識レベルを高、中、
低の３レベルに評価する。高レベルで横変位ｘがｄ／２
＋２０（ｄ：車幅）以上ではピンポン音を３回報知し、
また低レベルで横変位ｘがｄ／２−２０以上ではピー音
を連続して報知し、運転者に警報を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用走路逸脱警報装
置、特に車両と走行区分帯との距離の変動に基づいて運
転者の意識レベルを評価し、警報を与える装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速道路走行時の安全性確保
等を目的としてドライバの居眠り運転を検出する居眠り
運転検出装置が提案されている。このような居眠り運転
検出装置としては、ドライバの意識低下に伴うステアリ
ング角の変動やその結果としての車両の横変位（走行区
分帯からの距離）の変動を検出して居眠り運転の有無を
検出する構成が主に用いられる。

【０００３】例えば、特開平１−１２２７３４号公報に
開示された自動運転時の居眠り防止用警報装置において
は、自動車のドアミラー等の突出物に走行区分帯を認識
する装置、例えば発光器・受光器を設け、ドライバが居
眠り等をして走行区分帯に異常接近したときに走行区分
帯を検出してブザー等の警報装置を作動させるものであ
る。

【０００４】あるいは、特開昭６０−７６４２５号公報
に開示された居眠り運転検出装置では、予めメモリに基
準となる操舵パターンを記憶しておき、操舵パターンが
この基準パターンと異なる場合に居眠り運転を検出す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
走行区分帯に異常接近したときに居眠り運転が発生した
と判断する構成では、 （１）走行区分帯に近づいて走行する特性を有するドラ
イバの場合 （２）カーブ走路をアウト−イン−アウトで走行した場
合 （３）方向指示器を操作せずに進路変更した場合 などにはドライバが通常の意識状態にあるにもかかわら
ず居眠り運転と判断されて警報が発せられてしまう問題
があった。

【０００６】また、操舵パターンを基準パターンと比較
する構成では、個人差の大きい操舵パターンにおいて基
準となる操舵パターンを決定することは困難であり、し
かもこの基準パターンとの相違の度合いを評価すること
が困難である問題があった。そこで、本願出願人は先に
特願平３−２３０５４１号にて車両と走行区分帯との距
離、すなわち横変位を検出し、この横変位の標準偏差を
算出して居眠り運転の有無を検出する車両用居眠り運転
検出装置を提案した。このように横変位の標準偏差を用
いることにより運転者の意識レベルを正確かつ迅速に評
価することが可能となるが、標準偏差が所定のしきい値
以上となった時に居眠り運転発生と判断して一律に警報
を与えているため、種々の意識レベルにかかわらず警報
がなるため運転者にとって比較的わずらわしく、より精
度の高い警報が求められていた。

【０００７】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は運転者の意識レベルを
精度よく評価し、この意識レベルに応じた適切な警報を
与えることにより意識レベル低下に伴う走路逸脱を防止
することが可能な車両用走路逸脱警報装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両用走路逸脱警報装置は図１に示さ
れるように走行区分帯からの車両の横変位を検出する横
変位検出手段１と、前記横変位の所定時間内の標準偏差
を算出する演算手段２と、前記標準偏差としきい値とを
比較し、このしきい値との大小関係により運転者の意識
レベルを評価する判定手段３と、この判定手段３で評価
された運転者の意識レベル及び前記横変位の大小関係に
基づき走路を逸脱したことを報知する警報の内容を決定
する警報制御手段４とを有することを特徴とする。

【０００９】

【作用】このように、本発明の車両用走路逸脱警報装置
は本願出願人が先に提案したように横変位の標準偏差に
より運転者の意識レベルを評価するが、本発明では一律
に警報を与えるのではなく、評価した意識レベル及び横
変位の大小に応じて警報の内容を変えるものである。

【００１０】すなわち、意識レベルが覚醒時のレベルよ
り若干低い段階では横変位が比較的大きくてもまだ安全
であり、警報の内容も簡単なものでよい。これに対し、
運転者の意識レベルが覚醒時よりもかなり低い段階では
わずかな横変位も大きな走路逸脱を招く危険があり、従
って警報の内容もかなり刺激的なものである必要があ
る。

【００１１】そこで、本発明では警報制御手段によりこ
のような意識レベルと横変位の大小関係から警報の内容
を決定して適切な警報を与えるのである。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両用
走路逸脱警報装置の好適な実施例を説明する。

【００１３】第１実施例 図２には本実施例の構成ブロック図が示されている。車
両の所定位置、例えば図４に示されるようにルームミラ
ー４上部にカメラ１０が取り付けられ、前方下方を撮影
して道路に敷設された走行区分帯を撮影し、画像入力部
１１でデジタル信号に変換してフレームメモリ１１ａに
格納する。なお、このようにルームミラー４上部にカメ
ラ１０を取り付けるのは、室内に配置することで埃や水
から保護する、ワイパの払拭領域にレンズを配置して良
好なレンズ効果を得るためである。そして画像処理装置
（ＤＳＰ）１２でデジタル化された画像信号から走行区
分帯を表示する白線部分を抽出し、バス１３を介してマ
イクロコンピュータ１４に供給する。マイクロコンピュ
ータ１４はＣＰＵ１４ａ、所定の制御用プログラムが格
納されたＲＯＭ１４ｂ、ＣＰＵ１４ａでの演算結果を記
憶するＲＡＭ１４ｃを含んでおり、以下の演算を行って
運転者の意識レベルを評価する。

【００１４】すなわち、まず画像処理装置（ＤＳＰ）１
２から送られてきた画像信号から車両の横変位を検出す
る。横変位は図３に示されるように走行レーンの中央か
らの変位で定義され、カメラ１０にて得られた画像内に
おける走行区分帯白線の位置または傾きから算出するこ
とができる。なお、車両がカーブ走路等を走行していて
走行区分帯の白線が曲率を有している場合には、例えば
特開平３−１３９７０６号公報に示されているように白
線の２位置における接線からまず曲率を求め、この曲率
に応じて算出した横変位を補正して正確な横変位を検出
すれば良い。そして、検出された横変位は順次ＲＡＭ１
４ｃに格納される。

【００１５】次に、ＣＰＵ１４ａは格納された横変位を
読みだし、所定時間内の標準偏差σを算出する。本実施
例では４〜５分間のデータをサンプリング周波数１０Ｈ
ｚ、シフト時間１０秒（１０秒間ずらしたデータ列）で
標準偏差を算出している。

【００１６】図６ないし図８には運転開始後１２分経
過、３０分経過及び４８分経過時における横変位の変化
（Ａ）とその時のヒストグラフ（Ｂ）及び算出された標
準偏差値が示されている。運転開始後１２分経過時には
ドライバの疲労度も少なく、従って通常の意識状態で走
行しているため横変位の変動も少なく標準偏差も０．２
２と小さな値となっているが、運転開始３０分さらには
運転開始４８分と経過するに従いドライバも疲労するた
め意識レベルが低下し、横変位の変動も大きくなって標
準偏差もそれぞれ０．３０、０．４０と大きくなってく
る。これは、ドライバの意識レベルが低下すると、車両
周囲環境の認知ステップ、ステアリングやアクセル操作
量の判断ステップ、操作ステップからなる運転の各ステ
ップでの反応が遅れるためである。

【００１７】このように、ドライバの意識レベルが低下
し始めるとそれに反して標準偏差は大きくなるため、こ
の標準偏差の増大から運転者の意識レベルを評価するこ
とができる。そして、本実施例ではＣＰＵ１４ａがこの
ようにして評価した意識レベルに応じて予め定められた
３段階の警報の内いずれを与えるかを決定し、警報装置
１６を介して運転者の覚醒を促す構成を採用している。
以下、図９のフローチャートを用いて本実施例の警報を
与えるまでの処理を詳細に説明する。

【００１８】まず、Ｓ１０１にて方向指示器（ウインカ
ー）がＯＦＦであるか否かが判定される。これは本実施
例では車両の横変位を意識レベルの評価に用いているた
め、進路変更等の運転者の意志に基づく操作で生じた横
変位を排除するためである。このＳ１０１にてＹＥＳと
判定された場合には次のＳ１０２に移行し、前述したよ
うに車両の横変位ｘを計算し、更にＳ１０３にて標準偏
差σを算出する。

【００１９】次にＳ１０４に移行し、算出された標準偏
差σとしきい値σ1 及びσ2 との大小比較が行われる。
しきい値σ1 、σ2 としては例えばそれぞれ０．４５と
０．６０と設定することができる。そして、この大小関
係に基づいて運転者の意識レベルを以下の３レベルに分
類して評価する。

【００２０】（１）σ＜σ1 覚醒レベルよりはやや低いものの、いまだ十分高いレベ
ルにある高レベル （２）σ1 ＜σ＜σ2 覚醒レベルより低く、中位のレベル （３）σ2 ＜σ 覚醒レベルよりかなりかなり低い、低レベル そして、意識レベルがこの３レベルのいずれにあるかに
応じて与える警報を変化させるのである。図１０乃至図
１２には本実施例の警報の内容が示されている。警報の
内容としてはチャイム及びメッセージが用意され、チャ
イムの内容は図１０に示されるようにピンポン音３回
（Ｎｏ．１）、ピンポン音６回（Ｎｏ．２）、ピー音
（連続音）（Ｎｏ．３）が用意されており、またメッセ
ージの内容は図１１に示されるように「レーンを外れま
す」（Ｎｏ．１）である。これらチャイム、メッセージ
及び繰り返し回数を組み合わせた警報コードが図１２に
示されるように３段階与えられており、ＣＰＵ１４ａが
これらのいずれかのコードを決定して警報装置１６に与
え、運転者に報知するのである。

【００２１】すなわち、Ｓ１０４にて運転者の意識レベ
ルが上述した（１）のレベルと判定された場合にはＳ１
０５に移行し、横変位ｘがｘ≧ｄ／２＋２０を満たすか
否かが判定される。ここで、ｄは車両幅である。このＳ
１０５でＹＥＳと判定された場合にはＳ１０６〜Ｓ１０
８にてこのステップが２回行われたか否かを判定し（正
確を期すためである）、Ｓ１０９にてコード１の警報
（図１２参照）を与える。なお、Ｓ１０５にてＮＯ、す
なわち横変位が前述の不等式を満たさない場合には警報
が与えられないこととなるが、これは意識レベルが
（１）のレベル、すなわち高レベルにあるため、多少の
横変位が生じてもまだ安全の範囲であるので警報を遅ら
せてもよいことに基づいている。

【００２２】一方、Ｓ１０４にて運転者の意識レベルが
上述した（２）のレベルと判定された場合にはＳ１１０
に移行し、横変位ｘがｘ≧ｄ／２を満たすか否かが判定
される。そして、ＹＥＳと判定された場合にはＳ１１１
〜Ｓ１１３を経てＳ１１４にてコード２の警報（図１２
参照）を与える。前述のＳ１０５と同様にこのＳ１１０
でもＮＯと判定された場合には警報が与えられないこと
となるが、これは意識レベルが（２）のレベル、すなわ
ち中位のレベルで横変位が若干大きくなった場合に警報
を与えるためである。

【００２３】さらに、Ｓ１０４にて運転者の意識レベル
が上述した（３）のレベルと判定された場合にはＳ１１
５に移行し、横変位ｘがｘ≧ｄ／２−２０を満たすか否
かが判定される。そして、ＹＥＳと判定された場合には
Ｓ１１６〜Ｓ１１８を経てＳ１１９に移行し、コード３
の最も刺激的な警報（図１２参照）を与える。この処理
においては運転者の意識レベルが（３）レベルとかなり
低いため、わずかの横変位でも走路逸脱の可能性が高い
ためにＳ１１５にてしきい値を低く設定して早めに警報
を与えている。

【００２４】このように、本実施例では運転者の意識レ
ベル及び横変位に基づき段階的に警報を与えているの
で、運転者は自身の意識レベルを自覚して注意深く運転
するようになり、走路逸脱等を未然に防止することがで
きる。

【００２５】なお、本実施例では意識レベルの評価及び
警報の内容を３段階としたが、もちろんこれ以上に細分
化してもよく、また、警報の内容（繰り返し回数等）も
いくつか用意して運転者が選択できるような構成として
も良い。

【００２６】また、本実施例では横変位として走行レー
ンの中央からの変位としたが、例えば図１３に示される
ように左右の白線からの変位ｘ1 、ｘ2を横変位として
用い、これらの標準偏差のいずれか、あるいは平均値を
算出して意識レベル評価のパラメータとしても良い。

【００２７】第２実施例 上述した第１実施例では運転者の意識レベル及び横変位
の大小に基づき警報の内容及びタイミングを変化させて
出力する例を示したが、より簡単に警報の内容のみを変
化させることもできる。

【００２８】図１４にはこのように警報の内容のみを変
える場合の処理フローチャートが示されている。Ｓ２０
１〜Ｓ２０４の各ステップは図９のＳ１０１〜Ｓ１０４
と同様であり、またＳ２０９、Ｓ２１４、Ｓ２１９で与
える警報の内容も図９図のＳ１０９、Ｓ１１４、Ｓ１１
９と同様である。この処理フローチャートが図９の処理
フローチャートと異なる点はＳ２０５、Ｓ２１０、Ｓ２
１５にていずれも横変位ｘがｘ≧ｄ／２を満たすか否か
を判定している点である。このように横変位の大小比較
を行うためのしきい値を一律にｄ／２とすることによ
り、意識レベルが（１）、（２）、（３）いずれのレベ
ルでも同一横変位に対して警報を与えることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用走路逸脱警報装置によれば、運転者の意識レベルに応
じて段階的な警報を与えることができるので、装置の信
頼性を高めるとともに運転者に確実に覚醒を促し、走路
逸脱を未然に防止して安全走行を可能とする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の構成ブロック図である。

【図３】本発明の横変位説明図である。

【図４】本発明の一実施例のカメラ配置説明図である。

【図５】正常運転時と異常運転時の横変位変化の説明図
である。

【図６】本発明の一実施例の横変位と標準偏差の関係を
示す説明図である。

【図７】本発明の一実施例の横変位と標準偏差の関係を
示す説明図である。

【図８】本発明の一実施例の横変位と標準偏差の関係を
示す説明図である。

【図９】本発明の一実施例の処理フローチャート図であ
る。

【図１０】本発明の一実施例のチャイムの内容を示す説
明図である。

【図１１】本発明の一実施例のメッセージの内容を示す
説明図である。

【図１２】本発明の一実施例の警報の内容を示す説明図
である。

【図１３】本発明の他の実施例の横変位説明図である。

【図１４】本発明の他の実施例の処理フローチャート図
である。

【符号の説明】

１０ カメラ １２ 画像処理装置 １４ マイクロコンピュータ １６ 警報装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行区分帯からの車両の横変位を検出す
   る横変位検出手段と、 前記横変位の所定時間内の標準偏差を算出する演算手段
   と、 前記標準偏差としきい値とを比較し、このしきい値との
   大小関係により運転者の意識レベルを評価する判定手段
   と、 この判定手段で評価された運転者の意識レベル及び前記
   横変位の大小関係に基づき走路を逸脱したことを報知す
   る警報の内容を決定する警報制御手段と、 を有することを特徴とする車両用走路逸脱警報装置。