(57)【要約】【課題】車両が走行レーンから逸脱するのを抑制する運転支援を実行可能な運転支援装置において、運転者の疲労度に応じた適切な運転支援を実行可能すること。【解決手段】直近ｎ分内の車線逸脱回数等に応じて計算された疲労度Ｔに対して、その疲労度Ｔの値が大きいほど、車線逸脱時の警報音が大きく、又は高くなるように設定する。その結果、運転者の疲労度が高い場合は、疲労度が低い場合に比べてより気付きやすい警報を発生するといった、疲労度に応じた適切な運転支援を実行することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行レーンと車両との位置関係を検出する検出手段（１１，１５，Ｓ１）と、
前記検出手段が検出した位置関係に基づき、前記車両が前記走行レーンから逸脱するのを抑制する運転支援を実行する運転支援手段（１５，２１，２３，Ｓ７，Ｓ１７）と、
前記車両の運転者の疲労度を算出する疲労度算出手段（１５，Ｓ５）と、
前記疲労度算出手段が算出した疲労度に応じて、前記運転支援手段の動作態様を設定する動作態様設定手段（１５，Ｓ５）と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記車両の運転が継続されている時間、直近の第１所定時間内に前記車両が前記走行レーンを逸脱した回数、直近の第２所定時間内に操舵角が所定の角速度を超えて変化した回数、及び、直近の第３所定時間内に前記車両がふらついた回数のうち、少なくとも２つの情報を取得する情報取得手段（１１，１５，２１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１３）を、
更に備え、
前記疲労度算出手段は、前記情報取得手段が取得した前記２つ以上の情報に基づいて前記疲労度を算出することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、前記車両の運転が継続されている時間、直近の前記第１所定時間内に前記車両が前記走行レーンを逸脱した回数、直近の前記第２所定時間内に操舵角が前記所定の角速度を超えて変化した回数、及び、直近の前記第３所定時間内に前記車両がふらついた回数を、それぞれ数値の情報として取得し、
前記疲労度算出手段は、前記各数値に、前記車両及び前記走行レーンに応じて個々に設定される係数をそれぞれ掛けて合計した値に基づいて前記疲労度を算出することを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記運転支援手段（１５，２３，Ｓ７，Ｓ１７）は、前記車両が前記走行レーンから逸脱したとき又は前記車両が前記走行レーンから逸脱する可能性が所定値以上であるときに、警報音を発生する運転支援を実行し、
前記動作態様設定手段は、前記疲労度算出手段が算出した疲労度に応じて前記警報音の態様を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関し、詳しくは、車両が走行レーンから逸脱するのを抑制する運転支援を実行可能な運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されたカメラによって走行レーンの画像を撮像し、その画像に画像認識処理を施すことによって走行レーンの境界を認識する装置が考えられている。この種の装置では、例えば、前記車両が走行レーンから逸脱する可能性が高くなったときに、警報音を発生するなどの運転支援を実行することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の装置では、車両と走行レーンとの位置関係のみに基づいて運転支援を実行しているため、前記車両の運転者の疲労度に応じて運転支援の態様を変えることはできない。一方、例えば警報音によって車両が走行レーンから逸脱するのを抑制する場合、運転者の疲労度が高い場合は、疲労度が低い場合に比べてより気付きやすい警報を発生するなどの配慮が求められる。
【０００５】
そこで、本発明は、車両が走行レーンから逸脱するのを抑制する運転支援を実行可能な運転支援装置において、運転者の疲労度に応じた適切な運転支援を実行可能することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達するためになされた本発明の運転支援装置では、検出手段が走行レーンと車両との位置関係を検出すると、その位置関係に基づき、運転支援手段が、前記車両が前記走行レーンから逸脱するのを抑制する運転支援を実行する。また、疲労度算出手段は、前記車両の運転者の疲労度を算出し、動作態様設定手段は、前記疲労度算出手段が算出した疲労度に応じて、前記運転支援手段の動作態様を設定する。
【０００７】
このため、本発明では、車両の運転者の疲労度に応じた適切な動作態様が動作態様設定手段によって設定され、その疲労度に応じた適切な動作態様の運転支援を、運転支援手段によって実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された運転支援装置の構成を表すブロック図である。
【図２】その運転支援装置による第１の処理例を表すフローチャートである。
【図３】その処理例における車体ふらつきの算出方法を表す模式図である。
【図４】その車体ふらつきの具体例を表すグラフである。
【図５】前記処理例における音声又は音量の設定用テーブルを表す説明図である。
【図６】前記運転支援装置による第２の処理例を表すフローチャートである。
【図７】更に他の処理例における疲労度判定区間を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施形態の構成］
次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。本実施形態の運転支援装置１は車両５０（図３参照）に搭載されるもので、図１に示すように、車速センサ３とヨーセンサ５とが接続された車両ＥＣＵ７と、その車両ＥＣＵ７に接続されたカメラユニット１０とを備えている。カメラユニット１０は、車両５０のフロントガラス５１（図３参照）の中央上部における、ルームミラー（図示省略）の裏側の付け根近傍に取り付けられるもので、ＣＣＤ等の撮像素子からなる画像センサ１１と画像センサＥＣＵ１５とを備えている。
【００１０】
画像センサ１１は、フロントガラス５１越しに車両５０の前方の画像を撮像するもので、画像センサＥＣＵ１５は、その撮像された画像を処理することにより、道路７０上の白線７１（図３参照）等を認識する。なお、このような白線７１等の認識処理は、周知であるので、ここでは詳述しない。
【００１１】
また、図１に示すように、画像センサＥＣＵ１５は、次のような車幅記憶部１６、車線幅・Ｒ演算部１７、及び、ｎ分間分メモリ１８を備えている。車幅記憶部１６は、ＲＯＭ等によって構成され、当該カメラユニット１０が搭載された車両５０の車幅を記憶している。車線幅・Ｒ演算部１７は、前述のように認識された白線７１等のマーカの配置に基づき、車両５０が走行中の車線（走行レーン）の車線幅、及び、その車線のカーブの曲率半径Ｒを演算する。更に、ｎ分間分メモリ１８は、車両５０が左右の白線７１で挟まれた車線を逸脱した回数等を、ｎ分間分記憶しておくためのメモリである。
【００１２】
更に、この画像センサＥＣＵ１５には、ステアリング２１とスピーカ２３とが接続されている。ステアリング２１は、ＥＰＳ（Electric Power Steering ）装置を含み、画像センサＥＣＵ１５からの信号によって運転者の操舵をアシストしたり、ステアリングホイール（図示省略）の運転者による操舵状態を画像センサＥＣＵ１５に入力したりする。より詳細には、ステアリング２１から画像センサＥＣＵ１５には、ステアリングホイールが操作される角速度を表す信号がステア角速度として入力され、ステアリングホイールに力が加えられているか否かを表す信号もステア入力として入力されている。また、画像センサＥＣＵ１５からステアリング２１には、車両５０が車線を逸脱するのを防止するための制御信号が逸脱防止ステアトルクとして入力可能である。また、車両ＥＣＵ７から画像センサＥＣＵ１５へは、車速センサ３を介して検出された車両５０の車速や、ヨーセンサ５を介して検出されたヨーレート（旋回方向への角速度）が入力されている。
【００１３】
［第１の処理例］
次に、運転支援装置１における第１の処理例について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、車両５０が車線を逸脱するのを抑制する制御を運転支援装置１が実行する場合、画像センサＥＣＵ１５は、前述のようにステアリング２１に逸脱防止ステアトルクを出力して運転者の操舵をアシストすることもできるが、本処理例では、スピーカ２３を介して警報のみを発生する場合を示す。
【００１４】
図２に示すように、本処理では、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、画像センサ１１が撮像した画像が入力される。すると、図示省略した別ルーチンの処理により、白線７１が認識される。続くＳ２では、イグニッションがＯＮされてからの連続航続時間（例えば、車両５０が時速５ｋｍ以上で走行した累積時間）が、車両ＥＣＵ７から取得される。続くＳ３では、ｎ分間分メモリ１８に記憶された直近ｎ分内での車線逸脱回数ｙ，急ステア回数ｗ，車体ふらつきｚが取得される。なお、車線逸脱回数ｙは、車両５０が実際に白線７１を超えて車線を逸脱した回数である。また、急ステア回数ｗは、ステア角速度が所定の角速度を超えた回数である。更に、車体ふらつきｚは、次のように、車両５０の中心の、道路７０の中心に対する変動の標準偏差を用いて計算される。
【００１５】
すなわち、図３（Ａ）に示すように、道路７０の中心をμとすると、通常、車両５０の中心位置は図３（Ｂ）に示すような分布を示す。このため、車両５０の中心のμに対する偏差（車幅方向の絶対値）をＤVcLcとすると、その偏差ＤVcLcは例えば図４に例示するように変化する。そこで、前記ｎ分間を所定時間ｄｔ（例えば１分）毎の計算周期に区切って各計算周期における前記偏差ＤVcLcの値をＤVcLcｉ（０≦ｉ≦ｎ）とすると、その標準偏差としての車体ふらつきｚは、次式によって計算することができる。
【００１６】
【数１】
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【００１７】
続くＳ５では、Ｓ２，Ｓ３で取得されたｘ，ｙ，ｗ，ｚの値から次のように疲労度Ｔが計算され、その疲労度Ｔに比例して車線逸脱時の警報音量を上げるか音声を変更する処理が実行される。すなわち、このＳ５では、先ず、Ｔ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃｗ＋ｄｚなる式により、疲労度Ｔが計算される。
【００１８】
なお、ａ〜ｄは、疲労度Ｔを例えば最大値が１で最小値が０といった範囲に正規化・重み付けするための係数である。また、そのうち、ｂは、自然な逸脱が起き易い場合（車幅が広い、一般道で車線幅が狭い、カーブＲが大きい）、ｙの影響が小さくなるように重み付けが設定される。例えば、車幅記憶部１６から取得された車幅に反比例した値に設定されてもよく、車線幅・Ｒ演算部１７から取得された車線幅や曲率半径Ｒに比例した値に設定されてもよく、それらの演算を組み合わせて設定されてもよい。また、車速がｎ分間連続して時速νｋｍ（例えば５kｍ）未満であれば、ｂは０に設定されてもよい。
【００１９】
また、ｄは、車両５０を道路７０の中心に維持することが困難な場合（一般道で車線幅が変化しやすく自然と車体ふらつきが多くなる場合、カーブ中でカーブ中心側へ意図的に寄る場合）ほど、ｚの影響が小さくなるように重み付けが設定される。例えば、ｄは曲率半径Ｒに比例した値に設定されてもよいし、ストップ＆ゴーがｎ分間にｍ回異常発生したり、車速がｎ分間連続して時速νｋｍ（例えば５ｋｍ）未満であればｄは０に設定されてもよい。また、横風の強度が取得可能な場合は、横風が強いほど小さい値に設定されてもよい。
【００２０】
Ｓ５では、このように疲労度Ｔが計算されると、図５に例示するようなテーブルに基づいて、警報音の音量が設定される。すなわち、図５に示すように、音量は上限値と下限値とが設定されており、その間で疲労度Ｔに比例して音量が増加するようにテーブルが構成されている。Ｓ５では、前記式によって疲労度Ｔが計算されると、このテーブルによって音量が計算される。なお、Ｓ５では、警報音の音声（音の高さ）を同様のテーブルで設定してもよい。例えば、上限の周波数が最も運転者に認識されやすい場合、図５の縦軸を警報音の周波数に置き換えてもよい。また、疲労度Ｔに応じて、警報音のパターンを予め用意された数種類のうちのいずれかに切り替えてもよい。
【００２１】
続くＳ６では、車両５０が車線を逸脱したか否かが判断され、逸脱していない場合は（Ｓ６：Ｎ）、処理はそのまま前述のＳ１へ移行する。一方、車両５０が車線を逸脱している場合は（Ｓ６：Ｙ）、Ｓ７にて、スピーカ２３を介して警報音がＳ５で設定された音量で発生されて、処理はＳ１へ移行する。なお、Ｓ６では、周知の車線逸脱警報（ＬＤＷ：Lane Departure Warning）制御と同様に、車両５０が実際に車線を逸脱した場合のみならず、逸脱する可能性が所定値以上である場合にも肯定判断してもよい。
【００２２】
このように、本実施形態では、運転者の疲労度が高い場合は、疲労度が低い場合に比べてより気付きやすい警報を発生するといった、疲労度に応じた適切な運転支援を実行することができる。また、本実施形態では、車線逸脱回数ｙ、急ステア回数ｗ、及び、車体ふらつきｚは、直近のｎ分（所定期間）のデータを使用しているため、運転者の現在の疲労度に応じた警報をより適切に行うことができ、運転者の疲労が回復すれば警報態様も初期の状態に戻る。
【００２３】
［第２の処理例及びその他の実施形態］
次に、画像センサＥＣＵ１５がステアリング２１に逸脱防止ステアトルクを出力して運転者の操舵をアシストする第２の処理例を、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理では、前述のＳ３，Ｓ７に代わってＳ１３，Ｓ１７の処理が実行される点を除いて、第１の処理例と同様であるので、以下、相違点についてのみ説明する。
【００２４】
図６に示すように、Ｓ１３では、前述の車線逸脱回数ｙ，急ステア回数ｗ，車体ふらつきｚに加えて、直近ｎ分内でのステアへの入力ｕが取得される。すなわち、ステアリングホイールに運転者が加えた力［Ｎ］又はトルク［Ｎｍ］が、ステアリング２１から入力されるステア入力に基づいて取得される。続くＳ５では、前述のように、Ｔ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃｗ＋ｄｚなる式によって疲労度Ｔが計算され、その疲労度Ｔに応じて音量又は音声が設定される。
【００２５】
Ｓ５にて音量又は音声が設定されると、続くＳ６では周知の車線逸脱防止（ＬＤＰ：Lane Departure Prevention ）制御と同様に車線逸脱か否かが判断され、車線逸脱の場合は（Ｓ６：Ｙ）、処理はＳ１７へ移行する。Ｓ１７では、Ｓ７と同様にスピーカ２３によって前記警報音が発生されると共に、画像センサＥＣＵ１５からステアリング２１へ逸脱防止ステアトルクが入力されて、逸脱を抑制するように操舵制御が実行され、処理は前述のＳ１へ移行する。
【００２６】
この処理でも、前記第１の処理例と同様に、疲労度Ｔに応じた警報音を発生することができる。なお、本処理例では、警報音のみを疲労度Ｔに応じて変更しているが、Ｓ１７における操舵制御は疲労度Ｔが所定値以上である場合にのみ実行してもよい。
【００２７】
なお、前記実施形態において、画像センサ１１，画像センサＥＣＵ１５が検出手段に、画像センサＥＣＵ１５，ステアリング２１，スピーカ２３が運転支援手段に、画像センサ１１，画像センサＥＣＵ１５，ステアリング２１が情報取得手段に、それぞれ相当し、画像センサＥＣＵ１５の処理のうち、Ｓ１の処理が検出手段に、Ｓ７，Ｓ１７の処理が運転支援手段に、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ１３の処理が情報取得手段に、Ｓ５の処理うち疲労度Ｔの算出処理が疲労度算出手段に、Ｓ５の処理のうち音量又は音声の設定処理が動作態様設定手段に、それぞれ相当する。
【００２８】
また、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、運転者には、疲労が少ない通常時であっても車線の右側に寄りがちな人や、車線の左側に寄りがちな人がいる。そこで、車線逸脱回数ｙを、右側への車線逸脱回数ｙｒと左側への車線逸脱回数ｙｌとに分け、疲労度Ｔを算出する際の重み付けを両者で異ならせてもよい。また、車線逸脱の度合いを各車線逸脱の回数にかけて、車線逸脱量の累計を参照してもよい。
【００２９】
また、運転者の疲労度が大きい場合は、車両５０が車線の端から端へ行くまで運転者がステアリングホイールに力を加えない場合がある。そこで、図７に示すように、車両５０が一方の白線７１から他方の白線７１まで移動する間に前述のステア入力ｕがあったか否かを判断して、それに基づいて疲労度を算出してもよい。更に、疲労度Ｔは、前述のように３つ以上の値を取るものでなくてもよく、疲労あり（例えば「１」）又は疲労無し（例えば「０」）の２値の情報であってもよい。その場合、例えば、連続航続時間が所定時間以上であれば疲労あり、車線逸脱が一度でもあったら疲労あり、急ステアが一度でもあったら疲労ありといった具合に処理を構成することができる。この場合、疲労ありと判断される毎に音量等が徐々に上昇してもよい。
【００３０】
［本発明の望ましい態様］
また、前述のように本発明において、前記車両の運転が継続されている時間、直近の第１所定時間内に前記車両が前記走行レーンを逸脱した回数、直近の第２所定時間内に操舵角が所定の角速度を超えて変化した回数、及び、直近の第３所定時間内に前記車両がふらついた回数のうち、少なくとも２つの情報を取得する情報取得手段を、更に備え、前記疲労度算出手段は、前記情報取得手段が取得した前記２つ以上の情報に基づいて前記疲労度を算出する場合、次のような作用・効果が生じる。すなわち、疲労度は運転者の表情をカメラで撮影して分析するなど、前記実施形態以外にも種々の算出方法が考えられるが、このようにして疲労度を算出すれば、ＬＤＰ制御又はＬＤＷ制御に使用されるセンサ類をそのまま利用して疲労度を算出することができる。なお、この場合、前記第１〜第３の所定時間は同一であってもよく、それぞれ異なってもよい。
【００３１】
そして、その場合、前記情報取得手段は、前記車両の運転が継続されている時間、直近の前記第１所定時間内に前記車両が前記走行レーンを逸脱した回数、直近の前記第２所定時間内に操舵角が前記所定の角速度を超えて変化した回数、及び、直近の前記第３所定時間内に前記車両がふらついた回数を、それぞれ数値の情報として取得し、前記疲労度算出手段は、前記各数値に、前記車両及び前記走行レーンに応じて個々に設定される係数をそれぞれ掛けて合計した値に基づいて前記疲労度を算出してもよい。その場合、運転者の疲労度を正確に、しかも数値によって細かい段階に分けて算出することができる。
【００３２】
また、前記運転支援手段は、前記車両が前記走行レーンから逸脱したとき又は前記車両が前記走行レーンから逸脱する可能性が所定値以上であるときに、警報音を発生する運転支援を実行し、前記動作態様設定手段は、前記疲労度算出手段が算出した疲労度に応じて前記警報音の態様を設定してもよい。その場合、前述のように、運転者の疲労度が高い場合は、疲労度が低い場合に比べてより気付きやすい警報を発生するなど、疲労度に応じた適切な運転支援を実行することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…運転支援装置          ３…車速センサ          ５…ヨーセンサ
７…車両ＥＣＵ            １０…カメラユニット    １１…画像センサ
１５…画像センサＥＣＵ    １６…車幅記憶部        １７…車線幅・Ｒ演算部
１８…ｎ分間分メモリ      ２１…ステアリング      ２３…スピーカ
５０…車両                ７０…道路              ７１…白線
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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