(57)【要約】【課題】運転者の覚醒度が低下した場合に、他車から追突されることなく車両を減速させる。【解決手段】運転者の覚醒度が低下したことを検出すると、走行速度に応じて記憶されている制動態様を読み出して車両に制動をかける。また、制動態様としては、走行速度が低くなるほど、制動の程度が小さい態様を記憶しておく。こうすれば、走行速度が高い場合には、大きな制動をかけることによって車両を速やかに減速させることができ、走行速度が低くなると小さな制動がかかるので他車から追突されることなく、車両を減速させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中に運転者の覚醒度が低下したことを検出して、該車両の走行に制動をかける車両制動装置であって、
前記運転者の覚醒度を検出する覚醒度検出手段と、
前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
前記車両の制動態様を前記走行速度に対応付けて記憶している記憶手段と、
前記覚醒度が所定の閾値以下の場合には、前記走行速度に応じた前記制動態様で前記車両の走行に制動をかける制動手段と
を備え、
前記記憶手段は、前記走行速度が低くなるほど、制動の程度が小さい前記制動態様が記憶された手段である車両制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制動装置であって、
前記制動手段は、前記覚醒度が前記閾値以下の場合には、前記走行速度に応じた所定の制動時間に亘って前記車両の走行に制動をかけた後、該制動を解除する動作を繰り返す手段であり、
前記記憶手段は、前記制動態様として、前記走行速度が低くなるほど短い前記制動時間を記憶している手段である車両制動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両制動装置であって、
前記運転者の顔面の画像を撮影する撮影手段を備え、
前記覚醒度検出手段は、前記運転者の顔面の画像から該運転者の眼を抽出することによって、前記覚醒度を検出する手段であり、
前記制動手段は、前記運転者の眼が閉じている場合に前記覚醒度が前記閾値以下と判断して、前記車両の走行に制動をかける手段である車両制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行中に運転者の覚醒度が低下したことを検出して、車両の走行に制動をかける車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転者に対する運転支援の一環として、運転者が眠気を感じていることや、集中力が低下していることなどを検出して運転者に警告することで、車両の安全な走行を確保しようとする技術が開発されている。
また、警告によっても運転者が覚醒せず、居眠り運転に到ってしまった場合には、車両の走行に制動をかけることによって衝突事故の発生を回避しようとする技術が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２０４２４号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、提案されている技術では、車両の走行に制動をかけることによって自車が衝突する危険は低減できるものの、他車から追突される危険が増加するという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、運転者の覚醒度が低下したことを検出した場合に、他車から追突されることなく安全に、車両の走行に制動をかけることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した問題を解決するために本発明の車両制動装置では、運転者の覚醒度が閾値以下に低下したことを検出すると、車両の走行速度に応じて記憶されている制動態様を読み出して、車両の走行に制動をかける。そして予め記憶されている制動態様は、車両の走行速度が低くなるほど、制動の程度が小さい態様となっている。
【０００７】
車両の走行速度が高い場合には、ある程度の大きさの制動をかけなければ車両を速やかに減速させることができないが、かといって走行速度が低い場合に大きな制動をかけると、走行速度が急激に低下することになって後続車両から追突される虞が生じる。そこで、車両の走行速度が低くなるほど制動の程度が小さくなるような制動態様を予め記憶しておく。そして、運転者の覚醒度が低下した場合には、走行速度に応じて記憶されている制動態様を読み出して車両を制動してやれば、他車から追突されることなく、車両を速やかに減速させることが可能となる。
【０００８】
また、上述した本発明の車両制動装置においては、走行速度に応じた所定の制動時間に亘って車両の走行に制動をかけた後、制動を解除する動作を行うことによって、車両の走行に制動をかけることとしてもよい。そして、制動態様としては、走行速度が低くなるほど短い制動時間を記憶しておくこととしてもよい。
【０００９】
制動の程度は、制動時間ではなく制動の強さを異ならせることによっても変更することができるが、制動時間で制動の程度を変更すれば、制動の程度を大きくする場合にも、むやみに強い制動をかける必要がない。このため車両に衝撃を与えることなく、安全に車両の走行に制動をかけることが可能となる。
【００１０】
また、上述した本発明の車両制動装置においては、運転者の顔面の画像（顔画像）を撮影して、顔画像の中から運転者の眼を抽出することによって、覚醒度を検出することとしても良い。そして、抽出した運転者の眼が閉じている場合には、覚醒度が閾値以下と判断して車両の走行に制動をかけることとしてもよい。
【００１１】
こうすれば、運転者が突然に強い眠気に襲われたような場合でも、直ちに車両の走行に制動をかけることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両制動システム１０を搭載した車両１の全体構成を示す説明図である。
【図２】制御装置１００の構造概略を示すブロック図である。
【図３】車両制動処理のフローチャートである。
【図４】車両制動処理中で実行される減速処理のフローチャートである。
【図５】車両１を減速する各種パターンについての説明図である。
【図６】車両１を減速する各種パターンの他の態様についての説明図である。
【図７】変形例で車両１を減速する各種パターンについての説明図である。
【図８】変形例で車両１を減速する様子を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成  ：
図１には、車両制動システム１０を搭載した車両１の大まかな構成が示されている。図示されるように本実施例の車両制動システム１０は、車両１の運転者の顔画像を一定周期で撮影するドライバーカメラ２０と、車両１の走行速度（車速）を出力する車速センサー３０と、ブレーキペダル４０を動かすブレーキアクチュエータ４２と、ブレーキアクチュエータ４２を制御して車両１に制動をかける制御装置１００とを備えている。制御装置１００は、ＣＰＵやメモリーやタイマーなどがバスによって接続された周知のマイクロコンピューターである。また、車両１には、運転者に警告音を出力するスピーカー５０も搭載されており、制御装置１００はスピーカー５０にも接続されている。
【００１４】
図２には、制御装置１００の大まかな内部構成が示されている。図示されるように、制御装置１００には、覚醒度検出部１０２と、車速検出部１０４と、制動部１０６と、記憶部１０８と、警告部１１０とが設けられている。尚、これら５つの「部」は、制御装置１００が有する機能に着目して制御装置１００の内部を便宜的に分類したものであり、制御装置１００の内部が、それぞれの「部」に対応する部分に物理的に区分されていることを意味するものではない。従って、それぞれの「部」は、コンピュータープログラムの一部分としてソフトウェア的に実現することもできるし、ＩＣチップや大規模集積回路によってハードウェア的に実現することもできる。
【００１５】
覚醒度検出部１０２は、ドライバーカメラ２０が一定周期で取得した運転者の顔画像を受け取ると、顔画像を解析することによって運転者の覚醒度を検出して、検出した覚醒度を制動部１０６および警告部１１０に出力する。
車速検出部１０４は、車速センサー３０から一定周期で車速を取得して、取得した車速を制動部１０６に向かって出力する。
制動部１０６は、覚醒度検出部１０２から受け取った覚醒度と、車速検出部１０４から受け取った車速とに基づいてブレーキアクチュエータ４２を動作させることにより、車両１に制動をかける動作を司る。
記憶部１０８には、車両１に制動をかけるパターンに関するデータが予め記憶されており、制動部１０６は記憶部１０８に記憶されているパターンのデータを読み出して車両１に制動をかけるようになっている。
警告部１１０は、覚醒度検出部１０２で検出された覚醒度を受け取ると、警告音の出力要否を判断してスピーカー５０から警告音を出力する。
【００１６】
尚、本実施例の覚醒度検出部１０２は、本発明における「覚醒度検出手段」に対応し、本実施例の車速検出部１０４は、本発明における「走行速度検出手段」に対応する。また、本実施例の記憶部１０８は、本発明における「記憶手段」に対応し、本実施例の制動部１０６は、本発明における「制動手段」に対応する。更に、本実施例の制御装置１００は、本発明における「車両制動装置」に対応し、本実施例のドライバーカメラ２０は、本発明における「撮影手段」に対応する。
【００１７】
Ｂ．車両制動処理  ：
図３には、本実施例の車両制動処理のフローチャートが示されている。この処理は、車両制動システム１０の制御装置１００によって行われる。
車両制動処理では、先ず始めに、ドライバーカメラ２０で撮影した顔画像を取得する（Ｓ１００）。そして、取得した顔画像を解析することによって、運転者の覚醒度を検出する（Ｓ１０２）。覚醒度の検出には、周知の種々の方法を用いることができる。たとえば、運転者の顔画像から眼の開度や、瞬きの頻度、視線の動きを検出して、それらの情報に基づいて覚醒度を検出することができる。尚、本実施例では、運転者が眠気を感じたり、注意が散漫になったりするほど覚醒度が低くなり、運転者の意識がはっきりしているほど覚醒度が高くなるものとする。
【００１８】
続いて、検出した覚醒度が第１閾値以下か否かを判断する（Ｓ１０４）。運転者の意識がはっきりしている場合は、覚醒度が第１閾値を下回ることはないので、Ｓ１０４では「ｎｏ」と判断されて、処理の先頭に戻ってドライバーカメラ２０から顔画像を取得する（Ｓ１００）。
【００１９】
これに対して、覚醒度が第１閾値以下であった場合は（Ｓ１０４：ｙｅｓ）、覚醒度が第２閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０６）。ここで、第２閾値は第１閾値よりも小さな値に設定されている。
覚醒度が第２閾値よりも大きかった場合は（Ｓ１０６：ｎｏ）、運転者の覚醒度は低下しているものの、車両１に制動をかけるほどではないと判断して、第１警告音をスピーカー５０から出力する（Ｓ１０８）。第１警告音は、制御装置１００の図示しないメモリーに予め記憶されている。
こうしてスピーカー５０から警告音を出力することで、運転者の覚醒度が低下することを回避して、安全に運転を継続させることができる。そして、警告音を出力した後は、処理の先頭に戻って、再びドライバーカメラ２０から顔画像を取得した後（Ｓ１００）、続く上述した一連の処理を繰り返す。
【００２０】
以上は、運転者の覚醒度が低下しているが、第２閾値までは低下していなかった場合について説明した。これに対して、運転者の覚醒度が第２閾値以下であると判断した場合は（Ｓ１０６：ｙｅｓ）、スピーカー５０から第２警告音を出力する（Ｓ１１０）。この第２警告音は、覚醒度が低下した運転者であっても認識することができるように、第１警告音よりも大きな音量で出力され、警告の内容も、運転者に危険を強く警告する内容となっている。また、第２警告音については、車両１に制動をかける旨を予告する音声としてもよい。尚、第２警告音も、制御装置１００の図示しないメモリーに予め記憶されている。
【００２１】
そして、車速センサー３０から取得した車速が停車可能速度より小さいか否かを判断する（Ｓ１１２）。停車可能速度とは、車両１を安全に停車させることが可能な走行速度である。すなわち、車速が高い状態から急激に制動をかけて車両を停車させると、運転者を含む車両１の乗員に大きな衝撃がかかるだけでなく、後続する車両に追突される虞が生じる。停車可能速度とは、こうした問題を生じさせずに車両１を安全に停車させることが可能な車速として設定されているものであり、代表的には時速２０キロメートルに設定されている。
その結果、車速が停車可能速度よりも大きいと判断した場合は（Ｓ１１２：ｎｏ）、以下に説明する減速処理を開始する（Ｓ２００）。
【００２２】
図４には、車両制動処理の中で行われる減速処理のフローチャートが示されている。減速処理では、先ず始めに、車速が第１閾値速度以上か否かを判断する（Ｓ２０２）。第１閾値速度とは、車両１が比較的高い速度での走行中であるか否かを判断するための閾値となる速度であり、代表的には時速６０キロメートルに設定されている。その結果、車速が第１閾値速度以上であった場合は（Ｓ２０２：ｙｅｓ）、車両１が高い速度で走行中であると判断して、後述する第１パターンの制動動作を実施する（Ｓ２０４）。
【００２３】
これに対して、車速が第１閾値速度よりも小さかった場合は（Ｓ２０２：ｎｏ）、今度は、車速が第２閾値速度以上か否かを判断する（Ｓ２０６）。第２閾値速度とは、車両１が標準的な速度での走行中であるか否かを判断するための閾値となる速度であり、代表的には時速４０キロメートルに設定されている。その結果、車速が第１閾値速度よりは小さいが第２閾値速度以上であった場合は（Ｓ２０６：ｙｅｓ）、車両１が標準的な速度で走行中であると判断して、後述する第２パターンの制動動作を実施する（Ｓ２０８）。
これに対して、車速が第２閾値速度よりも小さかった場合は（Ｓ２０６：ｎｏ）、停車可能速度よりは高いものの車両１が比較的低速で走行しているものと判断して、後述する第３パターンの制動動作を実施する（Ｓ２１０）。
【００２４】
図５には、車両１を減速させるための各種パターンが例示されている。第１パターンでは、ブレーキアクチュエータ４２を操作してブレーキペダル４０を時間Ｔ１に亘って踏み込んだ後、踏み込みを解除した状態を時間ｔ１に亘って保持する制動動作を行う。尚、ここでは、ブレーキペダル４０を踏み込んでいるに踏み込み量は変わらないものとしている。また、本実施例の制動動作では、ブレーキペダル４０を時間Ｔ１に亘って踏み込んだ後、踏み込みを解除した状態を時間ｔ１の間、保持する動作を１回行うものとするが、１回の制動動作でこの動作を複数回（例えば３回）繰り返すようにしても良い。
【００２５】
これに対して第２パターンでは、第１パターンよりもブレーキペダル４０を踏み込んでいる時間が時間Ｔ１から時間Ｔ２に短縮され、その代わりに踏み込みを解除している時間が時間ｔ１から時間ｔ２に延長されている。
更に、第３パターンでは、第２パターンよりもブレーキペダル４０を踏み込んでいる時間が時間Ｔ２から時間Ｔ３に短縮され、その代わりに踏み込みを解除している時間が時間ｔ２から時間ｔ３に延長されている。
尚、本実施例では、何れのパターンにおいても１回の制動動作に要する時間は同じに設定されており、従って、時間Ｔ１と時間ｔ１との合計時間、時間Ｔ２と時間ｔ２との合計時間、時間Ｔ１と時間ｔ１との合計時間は何れも同じとなる。また、何れのパターンにおいてもブレーキペダル４０の踏み込み量は同じものとしている。
【００２６】
図４に示した減速処理では、車両１の車速に応じて何れかのパターンの制動動作を行った後（Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２１０）、減速処理を終了して図３の車両制動処理に復帰する。そして、減速処理から復帰した後は、車両制動処理の先頭に戻って再びドライバーカメラ２０から顔画像を取得した後（Ｓ１００）、上述した続く一連の処理を開始する。
【００２７】
このような処理を繰り返すことによって、車両１の車速が停車可能速度まで低下したら（Ｓ１１２：ｙｅｓ）、図示しないハザードランプを点灯させながら、ブレーキアクチュエータ４２を操作してブレーキペダル４０を踏み込むことによって車両１を停止させて（Ｓ１１４）、図３の車両制動処理を終了する。
また、車両１の車速を停車可能速度に減速させている間も運転者の覚醒度を検出し、覚醒度を第１閾値や第２閾値と比較している（Ｓ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６）。従って、車両１の減速中に運転者が覚醒した場合には、減速処理は中止されることになる。
【００２８】
以上に説明した車両減速処理では、運転者の覚醒度が第２閾値以下に低下したが、車両１の車速が停車可能速度を超えていた場合には、図４に示した減速処理を行って車両１を減速させた後に停車させる。そして、減速処理では、車両１の車速に応じたパターンで減速させている。このため、後続車両に追突されることなく、安全に車両１を減速させた後、安全に車両１を停車させることができる。以下、この点について詳しく説明する。
【００２９】
図５を用いて前述したように、車両１の車速が小さくなるほど、ブレーキペダル４０が踏み込まれる時間が短くなり、従って、車両１を制動する程度が小さくなるように設定されている。これは、車速が小さい時に大きな制動をかけると車両１が急減速してしまい、後続車両に追突される虞があるためである。
もっとも、車両１が比較的高い速度で走行している場合は、大きな制動をかけても（極端に大きな制動をかけない限り）車両１が急減速することはない。むしろ、ある程度は大きな制動をかけないと、車両１の減速に時間がかかりすぎてしまう。そこで、本実施例の車両制動システム１０では、車両１の車速が大きくなるほど、ブレーキペダル４０が踏み込まれる時間を長くして、大きな制動をかけられるように設定されている。
その結果、車両１を停車可能速度まで速やかに減速させることが可能となり、それでいながら、後続車両に追突される虞を生じさせることなく安全に車両１を停止させることが可能となる。
【００３０】
尚、顔画像から覚醒度を検出するに際して（図３のＳ１０２）、運転者の眼が一定時間（例えば２〜３秒）連続して閉じられていた場合には、それまでに検出していた覚醒度の値に拘わらず、直ちに第２閾値以下の小さな覚醒度としても良い。
こうすれば、車両１の運転中に運転者が急に強い眠気に襲われたような場合でも、直ちに車両１を減速させて安全に停車させることが可能となる。
【００３１】
また、上述した実施例では、ブレーキアクチュエータ４２を操作してブレーキペダル４０を踏み込む時間を変更することによって、車両１を制動する程度を異ならせるものとして説明した。しかし、制動の程度を異ならせることができるのであれば、必ずしもブレーキペダル４０の踏み込み時間を変更することに限られるわけではない。例えば、ブレーキペダル４０の踏み込み量を変更することによって、制動の程度を異ならせても良い。
【００３２】
図６には、ブレーキペダル４０の踏み込み量を変更することによって、制動の程度を異ならせた場合が例示されている。図示した第１パターンでは、ブレーキペダル４０を踏み込み量Ｐ１で時間Ｔ０の間、踏み込んだ後、踏み込みを解除した状態を時間ｔ０の間、維持する制動動作を行う。
また、第２パターンや第３パターンでは、ブレーキペダル４０を踏み込んでいる時間Ｔ０や、踏み込みを解除している時間ｔ０は第１パターンと同様であるが、踏み込み量が第２パターンではＰ２に減少し、第３パターンではＰ３に減少している。
このようにしても、車両１が比較的高い速度で走行している場合は、大きな制動をかけることによって車両１の車速を速やかに減速させ、車速が小さくなったら制動の程度を小さくすることで、後続車両に追突される虞を生じることなく車両１を停止させることができる。
もちろん、図５や図６に例示したパターンに限らず、ブレーキペダル４０の踏み込み時間および踏み込み量を変更することによって、制動の程度を異ならせても構わない。
【００３３】
Ｃ．変形例  ：
上述した実施例では、制動動作は、もっぱら車両１を安全に減速させるために行われるものとして説明した。しかし、車両１の制動動作を、単に車両１の減速だけでなく、運転者を覚醒させるために利用することも可能である。
【００３４】
図７には、変形例の車両制動システム１０で用いられる制動動作が例示されている。図示されるように変形例では、第１パターン、第２パターン、第３パターンのパターン毎に、初回制動時の制動動作と、２回目以降の制動時の制動動作の２種類の制動動作が設定されている。２回目以降の制動動作は、図５を用いて前述した本実施例の制動動作と同様である。すなわち、ブレーキペダル４０の踏み込み量は一定で、踏み込み時間を異ならせることによって、制動の程度が変更されている。
【００３５】
これに対して初回制動時には、何れのパターンでも、瞬間的に短時間だけ強めにブレーキペダル４０を踏み込む制動動作を行う。すなわち、第１パターン、第２パターン、第３パターンの何れのパターンにおいても、ブレーキペダル４０の踏み込み時間は、短い時間Ｔ４に設定されており、また、踏み込み量については、２回目以降の制動時よりも大きな踏み込み量に設定されている。更に、各パターンの初回制動時の踏み込み量を比較すると、第１パターンの踏み込み量が最も大きく、第２パターン、第３パターンになるに従って小さな踏み込み量が設定されている。
【００３６】
図８には、変形例の車両制動システム１０で車両１を減速させる様子が例示されている。図８（ａ）には、制動開始時の車速が第１閾値速度よりも大きかったため、第１パターンから制動動作が開始されている場合が示されている。また、図８（ｂ）には、制動開始時の車速が第１閾値速度よりも小さいが第２閾値速度よりは大きかったため、第２パターンから制動動作が開始されている場合が示されている。何れの場合でも、初回のブレーキ操作は２回目以降のブレーキ操作に比べて、瞬間的で且つ強めのブレーキ操作となっている。
【００３７】
このように変形例では、初回の制動動作では瞬間的に強めのブレーキ操作が行われるので、一瞬だけ、車両１がそれまでとは異なる動きをする。この動きは、運転者を驚かせて、低下した覚醒度を回復させる方向に作用する。その結果、運転者の覚醒度が正常なレベルまで回復すれば、車両１の走行を継続させることも可能となる。
【００３８】
尚、上述した変形例では、瞬間的に強くブレーキペダル４０を踏む動作は初回の制動動作に行われるものとして説明した。従って、車両１が減速するに伴って、第１パターンの制動動作から第２パターン、第３パターンと制動動作が切り換わっていく場合にも、こうした一連の制動動作の初回の制動動作だけ、通常とは異なって短時間だけ強くブレーキペダル４０を踏む操作が行われるものとして説明した。
しかし、第１パターンから第２パターンに切り換わった後の初回の制動動作や、第２パターンから第３パターンに切り換わった後の初回の制動動作でも、通常とは異なるブレーキ操作を行うこととしても良い。こうすれば、車両１の減速中にも運転者を驚かせて、覚醒度を回復させる機会を得ることが可能となる。
【００３９】
以上、本実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…車両、          １０…車両制動システム、  ２０…ドライバーカメラ、
３０…車速センサー、  ４０…ブレーキペダル、  ４２…ブレーキアクチュエータ、
５０…スピーカー、    １００…制御装置、      １０２…覚醒度検出部、
１０４…車速検出部、  １０６…制動部、        １０８…記憶部、
１１０…警告部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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