JPH07244787A

JPH07244787A - 車両用警報装置

Info

Publication number: JPH07244787A
Application number: JP6036657A
Authority: JP
Inventors: Teruhiro Goto; 照博後藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】車両内外の環境や運転者の個人差に応じて音
圧を自動調整し、運転者に確実に、最適な警報を与える
ことができる車両用警報装置を提供する。【構成】レーダ装置１０、車速センサ１２の出力はＥ
ＣＵ２０に出力され、ＥＣＵ２０は許容車間距離との比
較に基づき緊急度を評価し、警報音生成器２２及び音圧
制御器２４に制御信号を出力する。音圧制御器２４はＥ
ＣＵ２０からの制御信号に基づいて警報の音圧を増減調
整し、警報器２６を駆動して運転者に警報を与える。ス
テアリングセンサ１４、騒音センサ１６、運転者の生理
状態の変化を検出する生理状態センサ１８も設けられ、
検出信号をＥＣＵ２０に出力する。ＥＣＵ２０はこれら
の検出信号に基づき、警報器２６で報知した警報に運転
者が反応した結果の生理状態変化量を抽出し、この生理
状態変化量に基づき個体標準レベルを増減調整し、個体
標準レベルに対応した音圧レベルが決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用警報装置、特に運
転者の状態に応じて報知すべき警報を調整する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両走行の安全性向上を目的
として種々の装置が搭載されており、運転者の居眠り状
態を検出して警報を与え、運転者に覚醒を促す居眠り検
出装置もその一つである。

【０００３】例えば、特開平２−５７４３３号公報に
は、運転者のまぶたの動きを光学装置で検出し、検出し
たまぶたの動きからファジイ推論を用いて居眠りレベル
を演算し、この居眠りレベルを可変なしきい値弁別して
ブザー等の警報装置を作動させる構成が開示されてい
る。警報発生時のしきい値を可変とすることにより、早
期に居眠りを検出したい、あるいは確実に入眠した状態
を検出したいという要望に応えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
警報音を発生して運転者に覚醒を促す場合、運転者がこ
の警報音を認識する度合いは車両内外の騒音や車両用音
響機器（例えば、ラジオ、カセットテープ）等の条件、
あるいは個人差に大きく左右され、従って同一警報であ
っても運転者によっては警報が足りず警報を正確に認識
できない、あるいは過剰な警報となり、不快と感じる等
の問題が生じる。

【０００５】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、その目的は車両内外の環境、ある
いは運転者の個人差に応じて音圧を自動調整し、運転者
に確実に、かつ、最適な警報を与えることができる車両
用警報装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両周囲環境を認識し、認識結果に応じ
て運転者に所定の警報を報知する車両用警報装置であっ
て、車両周囲環境を認識する環境認識手段と、前記周囲
環境認識手段での認識結果に応じて報知すべき警報を制
御する警報制御手段と、前記警報制御手段からの出力に
基づき警報を発する警報発生手段と、運転者の生理状態
を検出する生理状態検出手段と、検出された運転者の生
理状態の変化の内、前記警報発生手段で発生された警報
に基づく生理状態の変化を抽出する生理状態変化抽出手
段とを有し、前記警報制御手段は前記生理状態変化抽出
手段で抽出された生理状態の変化に基づき警報を制御す
ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】警報発生手段から警報が出力されると、運転者
はその警報を聞き、その警報に反応する。すなわち、警
報により心拍数や血圧等の生理状態が変化する。一方、
運転者は常に車両内外の環境に曝されているので、走行
環境の変化に応じて生理状態が変化する。従って、検出
された運転者の生理状態の変化には、警報音によるもの
の他、これら運転操作に基づくものや騒音等に基づくも
のが含まれている。そこで、本発明では、これら警報以
外に運転者の生理状態の変化の要因を除去し、検出され
た運転者の生理状態変化量のうち、警報音による生理状
態変化を抽出する。抽出された生理状態変化量はその運
転者に与えた警報の効果そのものであるので、この生理
状態変化量に基づき警報が増減調整される。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。

【０００９】図１には本実施例のシステム概念図が示さ
れている。先行車や障害物までの距離やその大きさ等の
車両周囲環境を認識する既知の車両システムに基づき、
警報情報や緊急度レベルが評価される。警報情報は報知
すべき警報の種別、例えば「お知らせ」、「注意」、
「警告」等を決定する。緊急度レベルは、認識した環境
の危険度を数段階で評価したものである。警報情報は警
報音生成器に出力され、警報の種別に応じた警報を発生
する。例えば、上述の種別の場合には、「お知らせ」−−「ポン」「注意」 −−「ピピピ」「警告」 −−「ウー」等の警報音を生成する。一方、緊急度は音圧制御器に入
力され、緊急度に応じた音圧に制御する。すなわち、緊
急度が高い程、音圧を大きくする。警報の種別も緊急度
に応じて決定されるから、「お知らせ」、「注意」、
「警告」と種別が変化するに伴い、音圧も大きくなる。
また、警報の各種別内でも、より緊急度が高い程、音圧
は大きくなる。

【００１０】警報音生成器で生成された警報音が音圧制
御器で決定された音圧で出力されると、運転者はその警
報を聞き、その警報に反応する。すなわち、警報音によ
り心拍数や血圧等の生理状態が変化する。この運転者の
生理状態が検出され、演算装置に出力される。一方、運
転者は常に車両内外の環境に曝されているので、走行環
境の変化に応じてステアリングを操作し、この操作に伴
い生理状態も変化する。さらに、騒音や車両用音響機器
（例えば、ラジオ、カセットテープ）等に反応すること
によっても生理状態が変化する。従って、検出された運
転者の生理状態の変化には、警報音によるものの他、こ
れら運転操作に基づくものや騒音等に基づくものが含ま
れている。そこで、これら警報音以外に運転者の生理状
態の変化の要因となるであろう環境要因も同時に検出さ
れ、演算装置に出力される。演算装置では、検出された
運転者の生理状態変化量のうち、警報音による生理状態
変化を抽出する。抽出された生理状態変化量はその運転
者に与えた警報音の効果そのものであるので、この生理
状態変化量に基づき、報知した警報が運転者に認識され
たか、あるいは過剰な警報でなかったか等を評価するこ
とができる。評価結果は個体標準レベルとして定量化さ
れ、この個体標準レベルに基づき警報発生時の音圧が増
減調整される。結果的に、警報の音圧は緊急度レベルと
個体標準レベルにより増減調整されることになる。

【００１１】要約すると、本システムの概念は、警報が
運転者に与えた効果を生理状態の変化から把握し、それ
に応じて警報の音圧を自動調整して運転者の個人差や車
両内外の環境に応じて最適な警報を与えるものである。
車両内外の騒音などに基づき警報の音圧等を制御する構
成は周知であるが、本実施例は騒音そのものを用いて警
報のレベルを変化させるのではなく、騒音が運転者に与
える生理状態の変化に着目し、あくまで運転者の生理状
態の変化に基づき警報を調整することに特徴がある。同
一騒音であっても、運転者によってその騒音に対する感
覚が異なり、従って、同一騒音に対し一律に警報を調整
しても、運転者の個人差に応じた警報を報知することに
はならない。本実施例のように、運転者の生理状態の変
化に着目してはじめて運転者の個人差を反映させること
が可能となるのである。

【００１２】図２には本実施例の具体的な構成ブロック
図が示されている。なお、車両システムとしては、先行
車との車間距離を検出し、その車間距離が許容距離以下
となった場合に警報を報知するシステムを例にとり説明
する。

【００１３】図２において、レーザ光や超音波、ミリ波
やマイクロ波等を用いた環境認識手段としてのレーダ装
置１０が車両の所定位置に搭載され、先行車を探知す
る。また、環境認識手段としての車速センサ１２により
車速が検出される。先行車との車間距離データや車速デ
ータは警報制御手段としての電子制御装置ＥＣＵ２０に
出力され、ＥＣＵ２０は所定のあるいは車速に基づき算
出された許容車間距離との比較に基づき緊急度を評価
し、同様に警報制御手段としての警報音生成器２２及び
音圧制御器２４に制御信号を出力する。音圧制御器２４
はＥＣＵ２０からの制御信号に基づいて警報の音圧を増
減調整し、警報発生手段としての警報器２６を駆動して
運転者に警報を与える。

【００１４】一方、車両の環境認識手段としての運転者
によるステアリング操作を検出するステアリングセンサ
１４及び車両内騒音を検出する騒音センサ（マイクロフ
ォン等）１６が設けられ、それぞれ検出信号をＥＣＵ２
０に出力する。さらに、運転者の生理状態の変化を検出
する整理状態検出手段としての生理状態センサ１８も設
けられ、検出信号をＥＣＵ２０に出力する。生理状態セ
ンサとしては、運転者の心拍数を検出するセンサ、運転
者の精神電流皮膚抵抗を検出する皮膚抵抗反射センサ
（ＧＳＲ）、運転者の呼吸数を検出するセンサ、運転者
の血圧を検出するセンサ等を用いることができる。これ
らの内、ＧＳＲ（実際にはその微分信号）は特に精度が
良いので生理状態検出センサとして好適である。生理状
態変化抽出手段としてのＥＣＵ２０はこれらステアリン
グセンサ１４、騒音センサ１６、ＧＳＲ１８からの検出
信号に基づき、警報器２６で報知した警報に運転者が反
応した結果の生理状態変化量を抽出し、この生理状態変
化量に基づき個体標準レベルを増減調整する。個体標準
レベルはＥＣＵ２０内のＲＡＭ等のメモリに当初標準的
な値で格納され、生理状態変化量に基づき自動的に順次
更新される。また、個体標準レベルと音圧の関係はＥＣ
Ｕ２０のメモリにマップとして、あるいは関数として格
納されており、更新された個体標準レベルに対応した音
圧レベルが一義的に決定される。

【００１５】本実施例の全体構成は以上のようであり、
以下ＥＣＵ２０での音圧制御をより詳細に説明する。

【００１６】図３（Ａ）にはレーダ装置１０及び車速セ
ンサ１２からの車間距離データ、車速データに基づき評
価される緊急度レベルと音圧の関係が示されており、前
述したように、ＥＣＵ２０は評価された緊急度レベルに
応じて、すなわち緊急度レベルに比例して音圧を増大さ
せる。これは言うまでもなく、緊急度が高い程、警報音
を大きくして運転者に即座に認識させるためである。ま
た、図３（Ｂ）には個体標準レベルと音圧の関係が示さ
れている。個体標準レベルが大きい程、音圧レベルは増
大する。個体標準レベルは前述したように運転者の生理
状態変化量に応じて増減調整され、警報に対して運転者
があまり反応せず、生理状態変化量が少ない程、個体標
準レベルは増大する。言い換えるならば、個体標準レベ
ルとは、警報に対する運転者の反応の度合いを示す指標
に他ならない。

【００１７】個体標準レベルは、次のように増減調整さ
れる。すなわち、生理状態変化量（ＧＳＲの微分信
号）、ステアリング信号、騒音信号がＥＣＵ２０に入力
され、ＥＣＵ２０は生理状態変化量とステアリング信号
及び騒音信号の差分を演算する。上述したように、運転
者の生理状態は警報の他に、ステアリング操作あるいは
騒音によっても変化する。従って、単に生理状態変化量
だけを監視しても、警報が運転者に与えたであろう効果
を正確に認識することはできない。そこで、ステアリン
グ操作や騒音による生理状態変化を除去すべく、差分を
演算するのである。なお、ステアリング操作に伴う生理
状態変化や騒音による生理状態変化は運転者の年齢等に
より異なるため、これらを考慮にいれステアリング信号
や騒音信号を所定量遅延させて生理状態変化量との差分
を演算することも可能である。図４にはこのような差分
演算の様子がタイミングチャートとして示されている。
図４（ａ）は生理状態変化量（ＧＳＲ微分値）、図４
（ｂ）は運転操作量（ステアリング信号）、図４（ｃ）
は騒音信号であり、生理状態変化量から運転操作量及び
騒音を差し引いた信号が図４（ｄ）に示されている。こ
の図４（ｄ）が警報により運転者に生じた生理状態変化
量、すなわち、運転者が警報を認識した程度を示すもの
となる。

【００１８】そして、抽出された生理状態変化量の大き
さと報知した警報の音圧とを対比し、報知した警報の音
圧に比して生理状態変化量が小さい場合には個体標準レ
ベルを増大させ、逆に報知した警報の音圧に比して生理
状態変化量が大きい場合には、個体標準レベルを低下さ
せる。図５には生理状態変化量と個体標準レベルとの関
係が示されており、個体標準レベルは生理状態変化量に
反比例して決定される。

【００１９】このように、警報の音圧レベルを決定する
個体標準レベルを生理状態変化量に基づきフィードバッ
ク制御することにより、報知すべき警報の音圧を最適レ
ベルに自動調整することができる。

【００２０】図６には以上説明した本実施例による警報
システムの作用が簡略化して示されている。警報の種類
として「お知らせ」、「注意」、「警告」があり、それ
ぞれの警報音は「ポン」、「ピピピ」、「ウー」であ
る。各警告音の音圧は緊急度レベル「小」、「中」、
「大」により変化する。「お知らせ」の警報音が報知さ
れた場合の生理状態変化量が大なる場合には、運転者が
警報に対して過剰に反応したと判断でき、個体標準レベ
ルは低下させる。これにより、次回の警報は前回の警報
音より小さな音圧で報知されることになる。また、「注
意」の警報音が報知された場合の生理状態変化量が中位
（標準的な変化量）の場合には、現在の音圧が適当であ
るので、個体標準レベルは維持される。また、「警告」
の警報音が報知された場合の生理状態変化量が小さい、
あるいは全くない場合には、運転者に警報が認識されな
かったと判断でき、個体標準レベルを増大させる。これ
により、次回の警報は前回の警報より大きな音圧で報知
されることになる。なお、図６では次回の警告が「再警
告」として示されており、「ウー」の音圧が増大する様
子が模式的に示されている。

【００２１】以上本実施例について説明したが、本発明
の車両用警報装置は、車両システムとして本実施例のよ
うに車間距離監視システムのみならず、居眠り監視シス
テム、あるいは障害物監視システム等に適用できること
は言うまでもない。

【００２２】また、本実施例では、警報以外に運転者の
生理状態を変化させる要因としてステアリング操作や騒
音を例示したが、この他にも光や臭い等、運転者の五感
に訴える外部からの刺激を検出し、より高精度に運転者
の生理状態変化を抽出することも可能であることは当業
者には理解されるであろう。

【００２３】さらに、本実施例には特許請求の範囲に記
載された技術的事項以外に以下のような実施態様が含ま
れることを付記しておく。

【００２４】（１）請求項１記載の車両用警報装置にお
いて、さらに、車両内環境を認識する車両内環境認識手
段を有し、前記生理状態変化抽出手段は、前記生理状態
検出手段からの出力と前記認識手段からの出力の差分に
基づき前記警報に基づく生理状態の変化を抽出すること
を特徴とする車両用警報装置。

【００２５】（２）請求項１記載の車両用警報装置にお
いて、前記生理状態検出手段は、運転者の皮膚抵抗反射
を検出することを特徴とする車両用警報装置。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用警
報装置によれば、車両内外の環境、あるいは運転者の個
人差に応じて音圧を自動調整し、運転者に確実に、か
つ、最適な警報を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概念図である。

【図２】同実施例の構成ブロック図である。

【図３】同実施例の緊急度レベル、個体標準レベルと音
圧の関係を示すグラフ図である。

【図４】同実施例の生理状態変化量の抽出説明図であ
る。

【図５】同実施例の生理状態変化量と音圧の関係を示す
グラフ図である。

【図６】同実施例の作用説明図である。

【符号の説明】

１０レーダ装置１２車速センサ１４ステアリングセンサ１６騒音センサ１８生理状態センサ２０電子制御装置（ＥＣＵ）２２警報音生成器２４音圧制御器２６警報器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両周囲環境を認識し、認識結果に応じ
て運転者に所定の警報を報知する車両用警報装置であっ
て、車両周囲環境を認識する環境認識手段と、前記周囲環境認識手段での認識結果に応じて報知すべき
警報を制御する警報制御手段と、前記警報制御手段からの出力に基づき警報を発する警報
発生手段と、運転者の生理状態を検出する生理状態検出手段と、検出された運転者の生理状態の変化の内、前記警報発生
手段で発生された警報に基づく生理状態の変化を抽出す
る生理状態変化抽出手段と、を有し、前記警報制御手段は前記生理状態変化抽出手段で抽出さ
れた生理状態の変化に基づき警報を制御することを特徴
とする車両用警報装置。