(57)【要約】【課題】  自車両運転者の脇見運転に起因した急ブレーキ又は警報対象物への過剰接近を適切に防止する車両用警報装置を提供すること。【解決手段】  自車両と警報対象物との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置が、自車両運転者の脇見の程度（角度）を視線方向角度や顔向き角度から判断する脇見程度判断手段と、この脇見程度判断手段により判断された自車両運転者の脇見の程度に基づいて、警報音を出力するタイミングを制御する警報タイミング制御手段と、警報音が出力されてから自車両運転者により制動制御が開始されるまでの反応時間を計測する反応時間計測手段と、自車両運転者によるブレーキペダルの踏み込み速度を計測する踏み込み速度計測手段とを備え、上記警報タイミング制御手段が、ブレーキペダル踏み込み速度が所定値を超えたときの上記反応時間を学習し、この学習された反応時間に応じて警報音を出力するタイミングを早める。【選択図】  図３
2006231963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と警報対象物との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置であって、
自車両運転者の脇見の程度を判断する脇見程度判断手段と、
前記脇見程度判断手段により判断された自車両運転者の脇見の程度に基づいて、前記警報音を出力するタイミングを制御する警報タイミング制御手段と、を有することを特徴とする車両用警報装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用警報装置であって、
前記脇見程度判断手段は、
自車両運転者の視線方向の正面からの角度を測定する視線方向角度測定手段を有し、
前記視線方向角度測定手段により測定された視線方向角度の大きさに基づいて前記脇見の程度を判断する、ことを特徴とする車両用警報装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用警報装置であって、
前記脇見程度判断手段は、
自車両運転者の顔の向きの正面からの角度を測定する顔向き角度測定手段を有し、
前記顔向き角度測定手段により測定された顔向き角度の大きさに基づいて前記脇見の程度を判断する、ことを特徴とする車両用警報装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載の車両用警報装置であって、
前記警報音が出力されてから自車両運転者により制動制御が開始されるまでの反応時間を計測する反応時間計測手段と、
自車両運転者によるブレーキペダルの踏み込み速度を計測する踏み込み速度計測手段とを更に有し、
前記警報タイミング制御手段は、前記ブレーキペダル踏み込み速度が所定値を超えたときの前記反応時間を学習し、この学習された反応時間に応じて前記警報音を出力するタイミングを早める、ことを特徴とする車両用警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、自車両と警報対象物との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置に係り、特に、自車両運転者の脇見運転に起因した急ブレーキ又は警報対象物への過剰接近を適切に防止する車両用警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両と警報対象物（例えば先行車両など）との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された装置は、運転者の脇見運転及び居眠り運転を監視し、いずれかが検出されたときには警報音を出力するタイミングを通常時より早めるものである。
【特許文献１】特開平３−２６０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来装置では、脇見の程度が考慮されておらず、あらゆる方向・角度の脇見が一律に扱われている。また、脇見状態の是正に要する時間の個人差が考慮されていない。
【０００５】
運転者が脇見状態から警報音による注意喚起を契機として正面を向き、警報対象物を認識・判断し、制動制御を開始するまでの反応時間は、どの程度脇見をしていたか、すなわち脇見の角度の大きさ、に依存する。また、脇見した状態から正面を向くまでの主として頭部の動きの俊敏さや素早さには当然個人差があり、比較的角度の大きい脇見からでも素早く正面を向くことができる運転者もいれば、比較的角度の小さい脇見からでも正面を向くのが比較的遅い運転者もいる。
【０００６】
したがって、あらゆる脇見状態を一律に扱う上記特許文献１に開示された従来装置によれば、そのときの脇見角度によっては、及び／又は、運転者によっては、警報音が遅すぎて先行車両への過剰接近が発生する場合もあれば、警報音が早過ぎて運転者に煩わしい（又はお節介である）という印象を与える場合もあることになる。
【０００７】
脇見角度による違いについて図１を用いてより具体的に説明する。図１は、脇見をしていた自車両運転者が先行車両への衝突可能性に起因する警報音を契機としてブレーキを踏む場合を概略的に示しており、上段のパターンＡは比較的脇見の程度（角度）が小さい場合、下段のパターンＢは脇見の程度（角度）が比較的大きい場合をそれぞれ例示している。
【０００８】
なお、ここでは脇見角度の違いについて説明するために、運転者の個人差は考えないものとする。
【０００９】
図１の両パターンとも、所定の警報位置で（例えば、衝突までの時間（Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：ＴＴＣ）が所定値（例えばＴ１）となった時点で）警報音が出力されるものとする。
【００１０】
パターンＡにおいては、警報音が出力されたとき、運転者は視線方向Ｓａを見ており（脇見をしており）、正面を向くのに角度θａの視線移動（及びそのための頭部運動）が必要となる。他方、パターンＢにおいては、警報音が出力されたとき、運転者は視線方向Ｓｂ（＞Ｓａ）を見ており（脇見をしており）、正面を向くのに角度θｂ（＞θａ）の視線移動（及びそのための頭部運動）が必要となる。
【００１１】
そのため、パターンＢでは、パターンＡよりも脇見角度θが大きい（θｂ＞θａ）分、警報音が出力されてから運転者がブレーキペダルを踏むまでの反応時間ＴがパターンＡよりも長く掛かっている（Ｔｂ＞Ｔａ）。
【００１２】
これにより、パターンＡでは制動開始から停止目標位置まで制動距離Ｌａが確保されるが、パターンＢでは制動開始が遅れる分、制動距離が距離Ｌｂ（＜Ｌａ）が確保されなくなり、パターンＡに比して大きな減速度での減速が必要となる。
【００１３】
このように、脇見角度が大きいほど急ブレーキ及び／又は警報対象物への過剰接近が発生する可能性が高まる。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、自車両運転者の脇見運転に起因した急ブレーキ又は警報対象物への過剰接近を適切に防止する車両用警報装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、自車両と警報対象物との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置であって、自車両運転者の脇見の程度を判断する脇見程度判断手段と、この脇見程度判断手段により判断された自車両運転者の脇見の程度に基づいて、上記警報音を出力するタイミングを制御する警報タイミング制御手段とを有する車両用警報装置である。
【００１６】
この一態様において、脇見の程度とは、正面を向いている状態を脇見無しとして、そこからどの程度ずれた方向を見ているのかを表す角度指標である。
【００１７】
また、この一態様において、上記脇見程度判断手段は、例えば、１）自車両運転者の視線方向の正面からの角度を（例えばカメラなどを利用して）測定する視線方向角度測定手段を有し、この視線方向角度測定手段により測定された視線方向角度の大きさに基づいて上記脇見の程度を判断するようにしてもよく、或いは、２）自車両運転者の顔の向きの正面からの角度を（例えばカメラなどを利用して）測定する顔向き角度測定手段を有し、この顔向き角度測定手段により測定された顔向き角度の大きさに基づいて上記脇見の程度を判断するようにしてもよい。
【００１８】
この一態様によれば、運転者の脇見の程度（角度）を考慮して警報音を出力するタイミングを制御することができるため、脇見角度が大きい場合ほど警報音を早めに出すようにするなどすることによってその時点での脇見の程度に適したタイミングで警報音を発することができる。これにより、運転者の脇見に起因した先行車両への過剰接近が適切に防止される。
【００１９】
なお、この一態様において、脇見の程度（角度）が略同じであってもその脇見状態から正面を向いてブレーキペダルを踏むまでの反応時間には個人差があることに鑑み、ブレーキペダルの踏み込み速度から急ブレーキが発生したと判断されたときには警報タイミングを更に早めるために、上記車両用警報装置が、上記警報音が出力されてから自車両運転者により制動制御が開始されるまでの反応時間を計測する反応時間計測手段と、自車両運転者によるブレーキペダルの踏み込み速度を計測する踏み込み速度計測手段とを更に有し、上記警報タイミング制御手段が、上記ブレーキペダル踏み込み速度が所定値を超えたときの上記反応時間を学習し、この学習された反応時間に応じて上記警報音を出力するタイミングを早める、ようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、自車両運転者の脇見運転に起因した急ブレーキ又は警報対象物への過剰接近を適切に防止する車両用警報装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
以下、図２〜８を用いて、本発明に係る車両用警報装置の一実施例について説明する。
【００２３】
図２は、本実施例に係る車両用警報装置２００の概略構成図である。車両用警報装置２００は、自車両と衝突可能性のある先行車両などの警報対象物を検出し、検出された警報対象物と自車両との間の距離や相対速度ΔＶなどを算出するために、レーダセンサ２０１、画像センサ２０２、車速センサ２０３などの種々のセンサを有する。さらに、舵角センサやヨーレートセンサなど自車両状態を検出するセンサ類（図示せず）を有してもよい。また、上記センサは、他の車載システムと共用であってもよい。
【００２４】
車両用警報装置２００は、更に、例えば運転者の目（例えば、特に虹彩）を車室内に設置された画像カメラで撮像し、撮像された画像を解析処理するなどの手法で、運転者の視線方向を検出する視線方向検出部２０４を有する。このような視線方向を検出する構成・手法については、種々のものが提案されており、当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。本実施例では任意の手法を採用することができる。例えば、カメラを用いて運転者の顔の向きを検出し、検出された顔の向き＝視線方向としてもよい。
【００２５】
車両用警報装置２００は、更に、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出部２０５を有する。本実施例において、ブレーキペダル操作量検出部２０５は、例えば、ペダルストロークセンサである。
【００２６】
車両用警報装置２００は、更に、上記センサ類の出力信号を分析して、警報対象物を検出し、検出された警報対象物と自車両との衝突可能性を判断する衝突判定部２０６を有する。本実施例において、衝突判定部２０６は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。
【００２７】
車両用警報装置２００は、更に、衝突可能性を運転者に注意喚起するための警報音を生成する警報処理部２０７を有する。本実施例において、警報処理部２０７は、例えば、ＥＣＵである。
【００２８】
車両用警報装置２００は、更に、警報処理部２０７により生成された警報音を運転者に提供する出力部２０８を有する。本実施例において、出力部２０７は、１つ以上のスピーカを有する。
【００２９】
このような概略構成を有する車両用警報装置２００において、警報処理部２０７は、自車両運転者の脇見の程度（脇見角度）に応じて警報音を出力するタイミングを変える。具体的には、脇見角度が大きいほど警報音を出力するタイミングを早める。
【００３０】
このような本実施例に係る警報音出力タイミング制御について、図３を用いて、警報処理部２０７の処理の流れを詳述する。図３は、本実施例に係る車両用警報装置２００の警報処理部２０７による警報音出力タイミング制御の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
まず、警報処理部２０７は、視線方向検出部２０４の出力からその時点での運転者の視線方向角度を検出する（Ｓ３０１）。この視線方向角度の基準方向は任意でよい。いずれの場合であっても、検出された視線方向角度から脇見角度θを求める。脇見角度は、正面を向いているときを脇見無しの基準状態として、その正面視からの角度ずれ量を表す。
【００３２】
ここで、上述の図１では便宜上脇見角度θがあたかも水平方向角度のように図示されているが、本実施例では、脇見角度θは、図４に示すような水平方向成分±θｉと、図５に示すような垂直方向性分±θｊとから成るものとする。
【００３３】
図６に、代表的な脇見対象物注視時の脇見角度θの水平方向成分θｉを横軸に、垂直方向成分θｊを縦軸にそれぞれ例示する。図６中の楕円は横軸の水平方向成分θｉの角度量分布を示す。脇見角度θは、このグラフ上では、正面（０，０）までの距離に近似される。
【００３４】
このようにして運転者の視線角度が測定されると、次いで、この測定された視線角度θ（θｉ，θｊ）に基づいて警報条件が設定される（Ｓ３０２）。この処理を図７及び８を用いて説明する。
【００３５】
図７は、通常時、すなわち脇見がなく、運転者が正面を向いている場合のデフォルトの警報条件を示しており、警報条件は、自車両と警報対象物との相対速度ΔＶに応じてＴＴＣがいくつのときに警報音を出力するか、という形で定義されている。図７に示す例では、ほとんどの相対速度領域において、ＴＴＣ＝Ｔ１において警報音が出力されることになる。
【００３６】
本実施例では、脇見運転が検出されたとき、このようなデフォルトの警報条件を検出された視線角度θに応じてシフトさせる。図８の例では、ＴＴＣ時間にして（Ｔ２−Ｔ１）だけ警報条件を表すグラフ線が上方へシフトされている。ここでは、Ｔ２＞Ｔ１であり、警報音を出力するときのＴＴＣの数値を大きくするということは、警報対象物からより離れた時点で、すなわちより早いタイミングで、警報音を出力することを意味する。
【００３７】
このようにして運転者の脇見角度θに応じた警報条件が設定されると、次いで、センサ類から検出された自車両と警報対象物との相対速度ΔＶ及びＴＴＣから、警報条件が成立したか否かが判定される（Ｓ３０３）。
【００３８】
なお、本実施例は警報音の出力タイミングの制御に関するものであり、どのような状況においてどの程度の衝突可能性があると判断するかについては、種々の手法が提案されており、ここではその種類を問わない。
【００３９】
警報条件が成立しないと判定されたとき（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、警報処理部２０７は警報音を生成・出力せず、処理はＳ３０１へ戻る。そして、視線角度が改めて測定される。
【００４０】
警報条件が成立したと判定されたとき（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、警報処理部２０７は警報音を生成して出力部２０８へ送り、出力部２０８がこれを増幅してスピーカから出力する（Ｓ３０４）。運転者は、出力された警報音により注意喚起を受け、ブレーキペダル操作を開始することになる。
【００４１】
次いで、警報処理部２０７は、警報音が出力された時刻からブレーキペダル操作量検出部２０５の出力が０を越えた時刻までの反応時間Ｔを計測する（Ｓ３０５）。
【００４２】
次いで、警報処理部２０７は、ブレーキペダル操作量検出部２０５の出力値の変化速度から運転者によるブレーキペダル踏み込みの速度Δθを計測する（Ｓ３０６）。
【００４３】
次いで、警報処理部２０７は、計測されたブレーキペダル踏み込み速度Δθが急ブレーキ操作といえるものであるか否かを判定する。具体的には、Δθが所定の閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ３０７）。
【００４４】
Δθが所定の閾値以下の場合（Ｓ３０７の「ＮＯ」）、今回のブレーキングでは急ブレーキ操作が発生していないものと判断され、特段の処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。
【００４５】
Δθが所定の閾値を越える場合（Ｓ３０７の「ＹＥＳ」）、今回のブレーキングで急ブレーキ操作が発生したものと判断され、警報条件が修正される（Ｓ３０８）。すなわち、Ｓ３０１で測定された視線角度（脇見角度）θに基づいて設定された（Ｓ３０２）警報条件に従って警報音が出力されたにもかかわらず急ブレーキが行われたということは、その運転者の個人的特性（例えば運動特性）に起因して反応時間Ｔが長くなったものと判断して、警報条件のデフォルトタイミング（ＴＴＣ）を早める（ＴＴＣを大きくする）、又は、脇見角度θに応じた警報条件のシフト量の増加割合を大きくする（同じ脇見角度θ増加量に対して増加する警報条件シフト量を大きくする）、などの修正を警報条件に施す。
【００４６】
このように、急ブレーキが発生した場合には、運転者の個人特性に合わせて警報タイミングを更に早める必要があると判断され、警報条件が修正されることによって、その運転者の特性が学習されていき、警報条件がその運転者に対して最適化されていく。
【００４７】
このように、本実施例によれば、運転者の脇見角度及び個人特性に応じて警報音が出力されるタイミングが設定・修正されるため、運転者の脇見に起因して急ブレーキ又は警報対象物への過剰接近が発生することを適切に防止することができる。
【００４８】
なお、上記一実施例においては、運転者が正面を向いている状況を「脇見無し」状態と考え、脇見状態から正面視となるまでの時間が脇見角度及び個人特性に依存するものとしたが、当業者には明らかなように、ここでいう「正面視」とは、厳密に一点だけを指すものではなく、運転者が略正面を向いている状態や運転者の有効視野内に正面が含まれる状態なども含む一定範囲の領域を指している。
【００４９】
また、上記一実施例においては、脇見角度θが水平方向成分θｉ及び垂直方向成分θｊから成るものとしたが、本発明はこれに限られず、車両進行方向を軸とした回転方向成分（すなわち、運転者が略正面を向いた状態で頭部を左右に傾ける／傾げる方向の角度成分）を有するものとしてもよい。
【００５０】
さらに、上記一実施例においては、１台の車両を１人の決まったユーザが利用する場合を暗に前提として説明したが、本発明は１台の車両を複数のユーザが利用する場合にも当然適用できる。
【００５１】
この場合、各運転者について上述のようにカスタマイズされた警報条件をユーザ情報と関連付けて予め記憶しておき、乗車時に運転者の個人認証を行ってその運転者に関連付けて記憶された警報条件を呼び出して使用するようにすることが好ましい。この場合の運転者の個人認証は、例えば、スマートキー（登録商標）や生体認証を利用して行われてもよく、或いは、ドライビング・ポジション・メモリ機能と連動させて、シート・ポジション（前後、上下、リクライニング角等）、ステアリング・ハンドル位置（チルト機構／テレスコピック機構による）、及びミラー角度（ドアミラー、ルームミラー等）などと共に設定されるようにしてもよい。
【００５２】
このような個人個人へのカスタマイズは、警報音の周波数についても同様に行うことができる。すなわち、例えば高齢になると高音が聞き取りにくくなるなどの運転者ごとの聴覚特性を考慮して、上記の警報条件と同様に、使用される警報音の周波数を運転者個人の聴覚測定結果に基づいてカスタマイズすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、車両用警報装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】脇見角度の違いによる反応時間の差異を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例に係る車両用警報装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る車両用警報装置による警報処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】脇見角度θの水平方向成分θｉを示す図である。
【図５】脇見角度θの垂直方向成分θｊを示す図である。
【図６】代表的な脇見対象物注視時の脇見角度θを表す図である。
【図７】脇見がない状態でのデフォルトの警報条件の一例を示すグラフである。
【図８】脇見状態で脇見角度に応じてシフトされる警報条件の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
２００  車両用警報装置
２０１  レーダセンサ
２０２  画像センサ
２０３  車速センサ
２０４  視線方向検出部
２０５  ブレーキペダル操作量検出部
２０６  衝突判定部
２０７  警報処理部
２０８  出力部
【図１】
2006231963.tif 000003
【図２】
2006231963.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006231963.tif 000008
【図７】
2006231963.tif 000009
【図８】
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