(57)【要約】【課題】  運転者が視覚を介して検出する視覚情報に対する検出感度を高めること。【解決手段】  制御装置５０は、運転者の視覚情報に対する注意力レベルが通常の注意力レベルよりも低下した場合にシャッタ装置４０を作動させ、運転者が視覚を介して検出する車外の視覚情報を一時的に遮断する。このように、シャッタ装置４０を作動させることで、例えば、停止車両等の障害物に衝突する可能性がある場合や、運転者の注意力レベルが通常よりも低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に、運転者が視覚を介して検出する視覚情報を間引くとともにその視覚情報に変化を付けることができる。【選択図】        図１
2006130010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の状態を監視する、或いは機器を操作する対象者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断する視覚情報遮断手段を備えることを特徴とする視覚認識支援装置。
【請求項２】
前記対象者の視覚情報に対する注意力レベルを検出する注意力レベル検出手段と、
前記注意力レベルの検出結果に基づいて、前記視覚情報遮断手段の作動／停止を制御する視覚情報制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の視覚認識支援装置。
【請求項３】
前記視覚情報制御装置は、前記対象者の注意力レベルが前記対象者の通常の注意力レベルよりも低下した場合に、前記視覚情報遮断手段を作動させることを特徴とする請求項２記載の視覚認識支援装置。
【請求項４】
前記視界情報遮断手段は、前記対象者の前方向、及び横方向の視界の少なくとも一方の方向に設けられるシャッタ装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の視覚認識支援装置。
【請求項５】
前記視覚情報遮断手段は、前記機器を操作する対象者として、車両の運転操作を行う運転者を含み、この運転者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断することを特徴とする請求項１又は２記載の視覚認識支援装置。
【請求項６】
前記車両が衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定手段を備え、
前記視覚情報制御手段は、前記衝突判定手段によって衝突する可能性があると判定される場合、及び前記運転者の注意力レベルが前記運転者の通常の運転操作時の注意力レベルよりも低下した場合の少なくとも一方の場合に、前記視覚情報遮断手段を作動させることを備えることを特徴とする請求項５記載の視覚認識支援装置。
【請求項７】
前記視界情報遮断手段は、前記車両のフロントウィンドウ、及びサイドウィンドウの少なくとも一方に設けられるシャッタ装置であることを特徴とする請求項５又は６記載の視覚認識支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚認識支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の状態を判定し、その状態に応じて情報の提示を行う情報提示装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている情報提示装置によれば、運転者が携帯電話を使用している場合や同乗者と会話している場合等の、外界の視覚情報に対する注意力が削がれた状態、又は居眠り発生時等に注意力が低下した状態では、飛越眼球運動の発生頻度が低下することを利用している。すなわち、この飛越眼球運動の発生頻度に基づいて運転者の注意力レベルを判定し、注意力レベルが低いほど早く情報を提示する。また、運転者の注意力レベルが低下している場合に、通常では通知しない緊急度の低い情報も通知する。
【特許文献１】特開平１１−２７６４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した、従来の情報提示装置では、注意力が削がれた状態、又は注意力レベルが低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に通常では通知しない情報まで通知する。このような状況では、運転者は、能力以上の視覚情報を処理しなければならなくなり、障害物等の自車両にとって危険な視覚情報さえ検出できなくなると想定される。
【０００４】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、運転者が視覚を介して検出する視覚情報に対する検出感度を高めることができる視覚認識支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の視覚認識支援装置は、機器の状態を監視する、或いは機器を操作する対象者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断する視覚情報遮断手段を備えることを特徴とする。このように、視覚情報を一時遮断することによって、対象者が検出する視覚情報を間引くとともに、その視覚情報に変化を付けることができる。
【０００６】
すなわち、時間経過に対して状態変化（例えば、位置、大きさ、形状、配色等の状態の変化）が殆どない視覚情報が対象者の視界に含まれる場合、この視覚情報を一時的に遮断しても、遮断する前の視覚情報と遮断した後の視覚情報とに変化は殆ど生じない。
【０００７】
一方、時間経過とともに状態変化が生じる視覚情報が対象者の視界に含まれる場合には、この視覚情報を一時的に遮断することで、遮断する前の視覚情報と遮断した後の視覚情報とに状態の大きな変化を生じさせることができる。
【０００８】
このように、大きな変化の生じた視覚情報は、変化が殆ど生じない他の視覚情報を含む視界の背景に比べて際立った視覚情報となる。そのため、対象者は、この大きな変化の生じた視覚情報を変化が殆ど生じない他の視覚情報よりも積極的に（優先して）検出するようになることから、変化が殆ど生じない他の視覚情報を対象者の検出する視覚情報から間引くことができる。これにより、視覚情報に対する運転者の検出感度を高めることができる。
【０００９】
なお、上記視覚情報遮断手段は、視覚情報の一時的な遮断を１回のみ行うようにしてもよいし、視覚情報の透過と遮断を周期的に繰り返して行うようにしてもよい。
【００１０】
請求項２に記載の視覚認識支援装置は、対象者の視覚情報に対する注意力レベルを検出する注意力レベル検出手段と、注意力レベルの検出結果に基づいて、視覚情報遮断手段の作動／停止を制御する視覚情報制御手段と、を備えることを特徴とする。これにより、対象者の注意力レベルに基づいて、視覚情報遮断手段の作動／停止を制御することができる。なお、請求項３に記載のように、視覚情報制御装置は、対象者の注意力レベルが対象者の通常の注意力レベルよりも低下した場合に、視覚情報遮断手段を作動させることが好ましい。
【００１１】
これにより、運転者の注意力レベルが通常よりも低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に、視覚情報を間引くとともにその視覚情報に変化を付けることができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の視覚認識支援装置によれば、視界情報遮断手段は、対象者の前方向、及び横方向の視界の少なくとも一方の方向に設けられるシャッタ装置であることを特徴とする。このシャッタ装置により、対象者の前方向や横方向の視界内の視覚情報を一時的に遮断することができる。
【００１３】
請求項５に記載の視覚認識支援装置によれば、視覚情報遮断手段は、機器を操作する対象者として、車両の運転操作を行う運転者を含み、この運転者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断することを特徴とする。これにより、車両の運転者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断することができる。
【００１４】
請求項６に記載の視覚認識支援装置は、車両が衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定手段を備え、視覚情報制御手段は、衝突判定手段によって衝突する可能性があると判定される場合、及び運転者の注意力レベルが運転者の通常の運転操作時の注意力レベルよりも低下した場合の少なくとも一方の場合に、視覚情報遮断手段を作動させることを備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、例えば、停止車両等の障害物に衝突する可能性がある場合や、運転者の注意力レベルが通常よりも低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に、視覚情報を間引くとともにその視覚情報に変化を付けることができる。
【００１６】
請求項７に記載の視覚認識支援装置によれば、視界情報遮断手段は、車両のフロントウィンドウ、及びサイドウィンドウの少なくとも一方に設けられるシャッタ装置であることを特徴とする。これにより、フロントウィンドウやサイドウィンドウに設けられたシャッタ装置によって、運転者の前方や横方向の視界内の視覚情報を一時的に遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の視覚認識支援装置の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、自動車等の車両の運転者の視覚認識を支援する装置として採用した場合の例について説明するものであるが、車両の運転者の視覚認識を支援するものに何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得る。すなわち、本発明の視覚認識支援装置を、各種機器の状態を監視する、或いは操作する対象者の視覚認識を支援する装置として採用してもよい。
【００１８】
図１は、本実施形態における視覚認識支援装置１００の全体構成を示すブロック図である。同図に示す視覚認識支援装置１００は、自動車に搭載されるものであり、注意力レベル検出器１０、車両状態検出器２０、衝突判定装置３０、シャッタ装置４０、及び制御装置５０によって構成される。
【００１９】
注意力レベル検出器１０は、自車両の運転者の視覚情報（視覚を介して検出する情報）に対する注意力レベルを検出するものであり、例えば、特開平１１−２７６４６１号公報に開示されている周知の手段を採用することができる。すなわち、注意力レベル検出器１０は、運転者の飛越眼球運動を検出する飛越眼球運動検出手段と、この飛越眼球運動の発生頻度に基づき、運転者の注意力レベルを判定する注意力判定手段とから構成される。
【００２０】
この注意力レベル検出器１０は、飛越眼球運動の発生頻度に基づいて、運転者の注意力レベル（例えば、高、普通、低等）を判定し、この判定結果である注意力レベルを検出結果として制御装置５０へ出力する。
【００２１】
車両状態検出器２０は、自車両の車速を検出する車速センサ、変速機の変速位置を検出する変速位置センサ、加速度を検出する加速度センサ、ステアリングの中立位置からの操舵量を検出する操舵センサ、自車両の前方、又は／及び側方に存在する物体に関する情報（物体までの距離、自車両との相対速度、自車両に対する方位等）を検出するレーダ、及び自車両前方の所定範囲内の画像を撮影し、その撮影した画像から自車線内における車線内位置を検出する画像センサを備えている。この車両状態検出器２０は、上記各センサの検出した検出結果を示す情報を衝突判定装置３０、及び制御装置５０へ出力する。
【００２２】
衝突判定装置３０は、車両状態検出器２０からの各種情報を用いて、自車両の前方、又は／及び側方に存在する他車両等の物体との衝突可能性の有無を判定する。この衝突可能性の有無の判定結果は、制御装置５０へ出力する。
【００２３】
シャッタ装置４０は、運転者の前方向の視界に相当する自車両のフロントガラスや、運転者の横方向の視界に相当するサイドウィンドウに設けられるもので、運転者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断する装置である。このフロントウィンドウやサイドウィンドウに設けられたシャッタ装置によって、運転者の前方向や横方向の視界内の視覚情報を一時的に遮断することができる。なお、シャッタ装置４０は、視覚情報の一時的な遮断を１回のみ行うようにしてもよいし、視覚情報の透過と遮断を周期的に繰り返して行うようにしてもよい。
【００２４】
また、このシャッタ装置４０は、フロントウィンドウやサイドウィンドウに設けるようにしてもよいが、運転者の前方向や横方向の視界内の視覚情報を一時的に遮断することができればよい。従って、例えば、フロントウィンドウ内側に設けられたサンバイザーにシャッタ装置としての機能を持たせるようにしてもよいし、運転者の眼鏡にシャッタ装置としての機能を持たせるようにしてもよい。
【００２５】
図３は、フロントガラスにシャッタ装置４０を設けた場合のイメージを示す。同図に示すように、シャッタ装置４０は、フロントガラス、遮光シート、透明ＥＬによって構成される。遮光シートは、フロントガラスの車外側の表面に設けられ、フロントガラスを介して車外から入射する光量を減らすためのものである。この遮光シートにより、透明ＥＬによるシャッタ効果を高めることが期待できる。なお、遮光シートは、透明ＥＬとフロントガラスとの間に設けてもよい。
【００２６】
透明ＥＬ（Electronic Luminescent）は、フロントガラスの車内側の表面に設けられ、運転者が視覚を介して検出する車外の視覚情報を一時的に遮断するシャッタ機能として動作する。この透明ＥＬは、制御装置５０からの指示により、シャッタ機能の作動／停止が制御される。これにより、車両の運転者が視覚を介して検出する視覚情報を一時的に遮断することができる。
【００２７】
制御装置５０は、マイクロコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、視覚認識支援装置１００が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が所定の演算処理を実行する。
【００２８】
図２に、制御装置５０の機能構成を示す機能ブロック図を示す。同図に示すように、制御装置５０は、注意力レベル検出部５１、車両状態取得部５２、衝突判定結果取得部５３、及びシャッタ制御部５４の各機能から構成される。
【００２９】
注意力レベル検出部５１は、注意力レベル検出器１０の検出した運転者の注意力レベル（例えば、高、普通、低等）を取得する。車両状態取得部５２は、車両状態検出器２０の各センサの検出した検出結果を示す情報を取得する。衝突判定結果取得部５３は、自車両の衝突可能性の有無の判定結果を示す情報を取得する。
【００３０】
シャッタ制御部５４は、注意力レベル検出部５１、車両状態取得部５２、衝突判定結果取得部５３からの各種情報に基づいて、シャッタ装置４０の作動／停止を制御する。すなわち、このシャッタ制御部５４では、車両が走行中であって、かつ、運転者の視覚情報に対する注意力レベルが通常の注意力レベルよりも低下した場合（注意力レベルが“高”又は“普通”から“低”に変化した場合）、及び自車両の前方、又は／及び側方に存在する他車両等の物体との衝突可能性が有ると判定される場合の少なくとも一方の場合に、シャッタ装置４０を作動させる。
【００３１】
シャッタ装置４０では、この作動指示を受けて透明ＥＬを作動させる。これにより、運転者が視覚を介して検出する車外の視覚情報が一時的に遮断される。なお、シャッタ制御部５４は、上述したように、視覚情報の一時的な遮断を１回行うようにしてもよいし、透過と遮断を周期的に繰り返して行うようにしてもよい。
【００３２】
また、透過している時間（透過時間）、遮断している時間（遮断時間）、及び透過時間と遮断時間とを合計したトータル時間は、衝突可能性の有る物体までの距離、到達時間、自車両の速度、または、図４に示すように、運転者が検出することができる注意力レベルの高低に応じた先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）の面積変化率（ｄｓ／ｄｔ）の閾値を実験等によって予め求め、この実験から得られた実測値等を考慮して設定すればよい。
【００３３】
このように、シャッタ装置４０を作動させることで、例えば、停止車両等の障害物に衝突する可能性がある場合や、運転者の注意力レベルが通常よりも低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に、視覚情報を間引くとともにその視覚情報に変化を付けることができる。
【００３４】
すなわち、時間経過に対して状態変化（例えば、位置、大きさ、形状、配色等の状態の変化）が殆どない視覚情報が対象者の視界に含まれる場合、この視覚情報を一時的に遮断しても、遮断する前の視覚情報と遮断した後の視覚情報とに変化は殆ど生じない。一方、時間経過とともに状態変化が生じる視覚情報が対象者の視界に含まれる場合には、この視覚情報を一時的に遮断することで、遮断する前の視覚情報と遮断した後の視覚情報とに状態の大きな変化を生じさせることができる。
【００３５】
この点について、図４（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。図４（ａ）は、例えば、自車両前方の先行車両が減速して自車両との車間距離が短くなる場合の時間経過（距離の変化でもよい）を横軸とし、自車両からみた先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）の変化を縦軸としたものである。また、図４（ｂ）は、上記の時間変化と横軸とし、図４（ａ）における２次元平面投影面積（Ｓ）の変化を時間微分した面積変化率（ｄＳ／ｄｔ）を縦軸としたものである。
【００３６】
図４に示すように、自車両前方の先行車両が減速して自車両との車間距離が短くなる場合、自車両からみた先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）（言い換えれば、先行車両の見た目上の大きさ）は漸次増加する。この２次元平面投影面積Ｓは、先行車両までの距離（Ｌ）の２乗に反比例（Ｓ∝１／Ｌ２）するため、２次曲線（Ｓ＝ａｔ２＋ｂｔ＋ｃ）で表される。すなわち、先行車両の幅（Ｗ）と高さ（Ｈ）は、先行車両までの距離（Ｌ）に反比例（Ｗ∝１／Ｌ、Ｈ∝１／Ｌ）するため、先行車両の幅（Ｗ）と高さ（Ｈ）の積で示される２次元平面投影面積（Ｓ）は、距離（Ｌ）の２乗に反比例する。
【００３７】
このような、自車両との車間距離が短くなる状況において、運転者の注意力レベルが高いときには、２次元平面投影面積（Ｓ）の漸次増加を検出し、自車両を減速させることができる。しかしながら、同じ状況において、運転者の注意力レベルが低いときには、２次元平面投影面積（Ｓ）の漸次増加を検出するまでに時間を要するため、自車両を速やかに減速させることができなくなる。
【００３８】
すなわち、注意力レベルが低い場合には、２次元平面投影面積（Ｓ）の漸次増加を検出することができる閾値に達する時間ｔ２となるまで２次元平面投影面積（Ｓ）の漸次増加が検出できないため、自車両を速やかに減速させることができなくなる。
【００３９】
しかしながら、同図（ａ）に示すように、シャッタ装置４０により運転者が視覚を介して検出する先行車両の視覚情報を一時的に遮断することにより、運転者は、先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）を連続的な面積変化としてではなく、時間ｔ１、時間ｔ２において段階的な面積変化として検出するようになる。
【００４０】
このように、先行車両の視覚情報を一時的に遮断することで、先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）は、段階的で大きな面積変化率（ｄＳ１／ｄｔ）、（ｄＳ２／ｄｔ）を付けることができ、この面積変化の生じた視覚情報は、面積変化のない他の視覚情報を含む視界の背景に比べて際立った（強調された）視覚情報となる。
【００４１】
そのため、運転者は、この大きな面積変化の生じた視覚情報を面積変化が殆ど生じない他の視覚情報よりも積極的に（優先して）検出するようになることから、面積変化が殆ど生じない他の視覚情報を運転者の検出する視覚情報から間引くことができる。これにより、視覚情報に対する運転者の検出感度を高めることができる。なお、面積変化率（ｄＳ／ｄｔ）は、先行車両までの距離が短くなるほど高くなることはいうまでもない。
【００４２】
また、シャッタ装置４０による視覚情報の一時的な遮断は、運転者に対する視覚情報を増やすことはなく、運転者の注意力が低下している、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合でも、運転者の視覚情報を処理する能力の大幅な不足を招くことない。そのため、運転者による先行車両との衝突回避に支障をきたすことはない。
【００４３】
次に、この本実施形態の特徴部分に係わる視覚認識支援装置１００の処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、自車両の走行が開始されると、同図に示すステップ（以下、Ｓと記す）１０では、運転者の注意力レベルを検出する。このＳ１０によって検出した自車両の走行開始直後の注意力レベルを“高”と設定する。
【００４４】
Ｓ２０では、運転者の注意力レベルが低下したか否か、及び自車両の前方又は／及び側方に存在する他車両等の物体との衝突可能性が有るか否かの少なくとも一方を判定する。ここで、注意力レベルが低下した、又は／及び衝突可能性が有ると判定される場合にはＳ３０へ処理を進める。
【００４５】
これにより、少なくとも運転者の注意力レベルが通常よりも低下した状態、すなわち、外界の視覚情報を処理する能力が低下している場合に、後述するＳ４０の処理を実行することで、視覚情報を間引くとともにその視覚情報に変化を付けることができるようになる。
【００４６】
一方、Ｓ２０において、注意力レベルは低下していない、及び衝突可能性が無いと判定される場合にはＳ１０へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。Ｓ３０では、シャッタ装置４０を作動させる。
【００４７】
これにより、図６に示すように、シャッタ装置４０が非作動である場合には、運転者は先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）を連続的な面積変化として検出するのに対し、シャッタ装置４０が作動した場合には、運転者は先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）を段階的な面積変化として検出するようになる。
【００４８】
これにより、運転者は、この大きな面積変化の生じた視覚情報を面積変化が殆ど生じない他の視覚情報よりも積極的に（優先して）検出するようになることから、面積変化が殆ど生じない他の視覚情報を運転者の検出する視覚情報から間引くことができる。これにより、視覚情報に対する運転者の検出感度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係わる、視覚認識支援装置１００の全体構成を示すブロック図である。
【図２】制御装置５０の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】フロントガラスにシャッタ装置４０を設けた場合のイメージ図である。
【図４】（ａ）は、自車両に対する先行車両の２次元平面投影面積（Ｓ）の時間変化を示した図であり、（ｂ）は、２次元平面投影面積（Ｓ）の変化を時間微分した面積変化率（ｄＳ／ｄｔ）を示した図である。
【図５】視覚認識支援装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】シャッタ装置４０が非作動である場合と作動した場合とを比較したイメージ図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  注意力レベル検出器
２０  車両状態検出器
３０  衝突判定装置
４０  シャッタ装置
５０  制御装置
１００  視覚認識支援装置
【図１】
2006130010.tif 000003
【図２】
2006130010.tif 000004
【図３】
2006130010.tif 000005
【図４】
2006130010.tif 000006
【図５】
2006130010.tif 000007
【図６】
2006130010.tif 000008