(57)【要約】【課題】  運転者の前方不注意状態を検出する前方不注意センサ３の故障を検出する。【解決手段】  車速センサ４にて所定速度以上の車両走行が検出されている状態で、前方不注意センサ３の出力が警報開始用設定時間Ｔ02以上継続した場合には、警報器５を鳴らして運転者に注意を促し、その注意にもかかわらず前方不注意センサ３の出力が故障判定用設定時間Ｔ01以上継続した場合には、前方不注意センサ３の故障であると判断して故障表示器６を点灯する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の前方不注意状態を検出する不注意運転検出手段と、
上記不注意運転検出手段による前方不注意状態の検出に基づいて、運転者の前方不注意を抑制する不注意抑制手段と
を備えた車両の安全運転支援装置において、
上記不注意運転検出手段により前方不注意状態が検出されている継続時間を計測する不注意運転計時手段と、
車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
上記車速検出手段により検出した車速が所定速度以上で、かつ、上記不注意運転計時手段により故障判定用設定時間以上の前方不注意状態の継続が検出されたときに、上記不注意運転検出手段が故障していると判断する故障検出手段と
を備えたことを特徴とする車両の安全運転支援装置。
【請求項２】
上記不注意抑制手段は、上記車速検出手段により検出した車速が所定速度以上で、かつ、上記故障判定用設定時間より短く設定された警報開始用設定時間以上の前方不注意状態の継続が上記不注意運転計時手段により検出されたときに、運転者に対して注意を促す警報手段を含むことを特徴とする請求項１記載の車両の安全運転支援装置。
【請求項３】
運転者の運転操作の有無を検出する運転操作検出手段を備え、
上記故障検出手段は、上記運転操作検出手段により運転操作が無いと判断されているときに動作することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両の安全運転支援装置。
【請求項４】
上記故障判定用設定時間は、上記車速検出手段にて検出した車速に応じて、車速が高速であるほど短く設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両の安全運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、わき見運転など運転者の前方不注意状態を検出して運転者に注意を促す車両の安全運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の装置として、ＣＣＤカメラ等の撮影装置を用いて運転者の顔を撮影し、運転者の目の位置や頭の傾きからわき見運転を検出し、そうした前方不注意運転を検出したときに運転者に警報を発する安全運転支援装置が知られている。
例えば、特許文献１に開示された装置では、ＣＣＤカメラにより運転者の目位置を撮像し、その画像に基づいて一定時間以上運転者の目位置が検出されなければわき見運転であると判断して、ブザーを鳴らして運転者に注意を喚起する。
また、特許文献２に開示された装置では、先行車両との間の車間距離に対して、先行車両に対する自車両の相対速度が許容相対速度以上になったときに警報を発するようにした警報装置において、更に、ＣＣＤカメラで撮影した運転者の顔の向きから居眠り運転やわき見運転を検出したときには、この許容相対速度を低く補正して安全性の向上を図っている。
【特許文献１】特開平１１−３０４４２８号
【特許文献２】特許第２５８３３３５号
【０００３】
しかしながら、上記いずれの従来装置においても、わき見運転や居眠り運転といった前方不注意運転を検出する不注意運転検出装置が故障した場合には、運転者が正常に運転していても前方不注意運転であると判断されてしまうおそれがある。
こうした場合、例えば、特許文献１のものでは、運転者に警報が発せられるものの、その原因が不注意運転検出装置の故障であることがわからないため、運転者に不信感を与えてしまう。
また、特許文献２のものでは、許容相対速度が必要以上に低く設定されてしまう。この場合においても、不注意運転検出装置の故障が検出されず、いつまでも許容相対速度が低く補正設定されてしまい、使い勝手が悪い。
このように、従来装置においては、不注意運転検出装置が正常な検知機能を有しているか否かの確認ができなかったため、上記のような種々の問題が発生してしまう。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、不注意運転検出装置の故障を検出することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の運転者の前方不注意状態を検出する不注意運転検出手段と、上記不注意運転検出手段による前方不注意状態の検出に基づいて、運転者の前方不注意を抑制する不注意抑制手段とを備えた車両の安全運転支援装置において、上記不注意運転検出手段により前方不注意状態が検出されている継続時間を計測する不注意運転計時手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段により検出した車速が所定速度以上で、かつ、上記不注意運転計時手段により故障判定用設定時間以上の前方不注意状態の継続が検出されたときに、上記不注意運転検出手段が故障していると判断する故障検出手段とを備えたことにある。
この場合、上記不注意抑制手段は、上記車速検出手段により検出した車速が所定速度以上で、かつ、上記故障判定用設定時間より短く設定された警報開始用設定時間以上の前方不注意状態の継続が上記不注意運転計時手段により検出されたときに、運転者に対して注意を促す警報手段を含むようにするとよい。
【０００６】
上記のように構成した本発明においては、例えば、車両が所定速度以上で走行中に運転者がわき見等すると、不注意運転検出手段がその前方不注意状態を検出し、その継続時間を不注意運転計時手段が計測する。そして、前方不注意状態が故障判定用設定時間以上継続して検出されると、故障検出手段は不注意運転検出手段が故障していると判断する。
通常、車両の走行中においては、長時間のわき見運転は考えにくい。そこで、車両が所定速度以上で走行しており、かつ、前方不注意状態が長時間（故障判定用設定時間以上）継続したときには、不注意運転検出手段が常時不注意検出側に固定された故障であると判断する。
従って、簡単な条件付けにより不注意運転検出手段の故障を検出することができる。
この場合、居眠り運転や体調不良等により前方不注意状態が長時間継続したケースでは、不注意運転検出手段の故障と判断されやすいが、前方不注意状態が故障判定用設定時間より短く設定された警報開始用設定時間以上継続すると、警報手段が運転者に対して注意を促す。つまり、不注意運転検出手段の故障と判断する前に、不注意抑制手段を構成する警報手段が作動し、運転者に注意を促して運転の改善を図り、それでも前方不注意状態が継続するようであれば、不注意運転検出手段の故障と判断する。このため、故障検出の精度が向上する。
【０００７】
また、本発明の他の特徴は、運転者の運転操作の有無を検出する運転操作検出手段を備え、上記故障検出手段は、上記運転操作検出手段により運転操作が無いと判断されているときに動作することにある。
通常、わき見運転や居眠り運転している場合には、運転者は運転操作を行っていない。そこで、運転操作が行われていないときに、前方不注意状態にあるか否かを判断し、前方不注意状態にあれば運転者に注意を促し、故障判定用設定時間に亘って前方不注意状態が続いた場合には、不注意運転検出手段の故障と判断するのである。この結果、前方不注意状態の検出を運転状況に応じた適切なタイミングで実施できるため、その検出精度が向上する。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、上記故障判定用設定時間が上記車速検出手段にて検出した車速に応じて、車速が高速であるほど短く設定されていることにある。
通常、運転者の行動として、車速が低速になるほどわき見運転時間が長く、高速になるほどわき見運転時間が短くなる。そこで、故障判定設定用時間を車速に応じて設定することで、適切な故障判定を行うことができ、故障検出精度が一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の安全運転支援装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る車両の安全運転支援装置を概略的に示している。
【００１０】
この車両の安全運転支援装置１は、運転者の顔位置を撮影する撮影装置としてのＣＣＤカメラ２と、ＣＣＤカメラ２から出力された画像信号に基づいて運転者の前方不注意状態を検出する前方不注意センサ３と、車両の走行速度を検出する車速センサ４と、運転者が前方不注意状態にあるときに運転者に対して注意を促す警報器５と、前方不注意センサ３が故障したときに点灯する故障表示器６と、前方不注意運転抑制制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）７とから構成される。
【００１１】
ＣＣＤカメラ２は、運転席の正面パネルにその撮影方向を運転者の顔に向けて設けられ画像信号を出力する。
前方不注意センサ３は、ＣＣＤカメラ２から出力される画像信号に対して各種の画像処理をほどこし、運転者の顔の位置や向き、目の位置や状態を特定できる画像信号に変換するとともに、予め記憶した運転者の正面を向いているときの顔の輪郭、目の位置などの基準データと実際の画像信号とを比較し、撮影した運転者の顔が存在しない、顔が正面を向いていない、目が存在しない（目をつむっている）、目が正面に位置しない等の状況を検出したときに、前方不注意状態にあると判断して、前方不注意信号をＥＣＵ７に出力するもので、マイクロコンピュータを主要部として構成される。
【００１２】
車速センサ４は、車両の走行速度に応じた信号を出力するもので、例えば、図示しないプロペラシャフトや車輪の回転数を検出するものなどが挙げられる。
警報器５としては、本実施形態では警報ブザーを用いるが、例えば、音声ガイドを用いたり、運転席シートを振動させて運転者に注意を促す構成などさまざまな態様で実施可能である。
故障表示器６としては、図示しない計器メータパネルに設けたＬＥＤ等の点灯ランプを用いるが、故障の種類をあらわすエラーコードを表示する数字表示器等を使用してもよい。
ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータを主要部として構成され、前方不注意センサ３および車速センサ４からの信号を入力して、前方不注意運転抑制制御ルーチンを実行する。
【００１３】
次に、ＥＣＵ７にて実行する前方不注意運転抑制制御について、図２のフローチャートを用いて説明する。
この前方不注意運転抑制制御は、ＥＣＵ７内に記憶された制御プログラムを短い周期で繰り返し実行するもので、イグニッションキー（図示略）が投入されると起動する。
まず、車速センサ４からの出力信号を読み込み、車速Ｖｘが車両の走行を検出するための所定の小さな車速Ｖ０（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する（Ｓ１）。車両が走行中で無ければ、前方不注意運転抑制は必要でないため、本実施形態においては、車速ＶｘがＶ０未満の場合には、前方不注意運転のチェックを行うことなく本制御ルーチンを一旦終了する。この場合、前方不注意状態の継続時間をカウントするカウンタのカウント値をゼロクリアする（Ｓ２）。
【００１４】
一方、車速ＶｘがＶ０以上であれば、前方不注意センサ３の出力信号を読み込み、運転者が前方不注意運転を行っているか否かを判断する（Ｓ３）。前方不注意センサ３においては、運転者の顔が存在しない、顔が正面を向いていない、目が存在しない（目をつむっている）、目が正面に位置しない等の状況を検知したときに、前方不注意信号を出力するため、この前方不注意信号の有無から前方不注意状態か否かを判断する。前方不注意状態が検出されていない場合には、前方不注意状態の継続時間をカウントするカウンタのカウンタ値をゼロクリアして（Ｓ２）、本ルーチンを一旦終了する。
【００１５】
ステップ３において、前方不注意状態であると判断したときにはカウンタをインクリメントし（Ｓ４）、そのカウンタ値Ｔｘが故障判定用設定値Ｔ01にまで達したか否かを判断する（Ｓ５）。つまり、前方不注意状態の継続されている時間が、故障判定用設定時間に達したか否かを判断する。
カウンタ値Ｔｘが故障判定用設定値Ｔ01に満たない場合は、さらに、カウンタ値Ｔｘが警報開始用設定値Ｔ02（＜Ｔ01）にまで達しているか否かを判断する（Ｓ６）。つまり、前方不注意状態の継続されている時間が、運転者に注意を促す警報を発する警報開始用設定時間に達しているか否かを判断する。本ルーチンが繰り返し実行されて、前方不注意状態継続時間が警報開始用設定時間に達した場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、運転者が前方不注意状態にあると判断して警報器５（ブザー）を鳴らし（Ｓ７）、本ルーチンを一旦終了する。従って、運転者は、このブザー音により正常運転に戻る。
【００１６】
逆に、警報開始用設定時間に達していない場合には、そのまま本ルーチンを一旦終了する。
ステップ７の処理で警報器５が鳴らされているにもかかわらず、依然として前方不注意状態が検出されている場合には、最終的にステップ５の判断において、カウンタ値Ｔｘが故障判定用設定値Ｔ01に達することになり、前方不注意センサ３の故障であると判定し、警報器５を鳴らすとともに、故障表示器６を点灯して（Ｓ８）、本ルーチンを一旦終了する。
つまり、この処理は、前方不注意センサ３が、常に前方不注意信号を出力してしまうという故障（以下、不注意側固定故障と呼ぶ）を検知するのである。この不注意側固定故障を検出したときには、その故障に対するエラーコードがＥＣＵ７内の不揮発性の記憶エリアに記憶される。
【００１７】
尚、ステップ５およびステップ６の処理において、故障判定用設定値Ｔ01および警報開始用設定値Ｔ02は、予めＥＣＵに記憶されたデータテーブルにより車速に応じて設定される。図３は、そのデータテーブルに記憶された車速と設定値（ここでは継続時間を示す）との関係を表すもので、車速Ｖｘが例えば５ｋｍ／ｈ〜３０ｋｍ／ｈの低車速領域では警報開始用設定時間：1分、故障判定用設定時間：2分に設定され、車速Ｖｘが例えば３０ｋｍ／ｈ〜１００ｋｍ／ｈの中車速領域では警報開始用設定時間：３０秒、故障判定用設定時間：１分に設定され、車速Ｖｘが例えば１００ｋｍ／ｈ以上の高車速領域では警報開始用設定時間：５秒、故障判定用設定時間：１０秒に設定される。
通常、運転者の行動として、車速が低速になるほどわき見運転時間が長く、高速になるほどわき見運転時間が短くなる。また、高速になるほどわき見運転は危険である。そこで、高速運転になるほど早めに警報を発し、低速運転時には、わき見運転の許容継続時間を長めに設定して前方不注意センサ３の故障誤検知を防止する。この結果、安全性と故障検知精度の向上とを図ることができる。
【００１８】
以上説明した本実施形態の車両の安全運転支援装置によれば、前方不注意状態を検知して運転者に注意を促して安全を図るだけでなく、前方不注意センサ３にて発生する不注意側固定故障を簡単に検出することができる。従って、走行中に警報器５が鳴ったとき、その原因が前方不注意による警報なのか、前方不注意センサ３の故障なのかを容易に区別できる。また、故障検知時に記憶したエラーコードから、その後の故障診断も非常に容易となる。
【００１９】
次に、前方不注意運転抑制制御の変形例について図４のフローチャートを用いて説明する。
この例は、先に説明した前方不注意運転抑制制御ルーチンのステップ１を行う前に、運転操作の有無を確認する処理を加えたものである。そして、この運転操作確認処理を行うために、この変形例においては、図１に示す構成において、更に、操舵角センサ８およびペダル踏み込み量センサ９を備える。
操舵角センサ８は、ステアリングシャフト（図示略）に設けられ、操舵ハンドルＨの回転角に応じた信号を出力する。また、ペダル踏み込み量センサ９は、アクセルペダルＰの踏み込み量に応じた信号を出力する。これらのセンサ８，９は、ＥＣＵ７に接続される。
【００２０】
本制御ルーチンが起動すると、まず操舵角センサ８の出力を読み込み、操舵ハンドルＨが回転操作されているか否かを判断する（Ｓ１１）。本制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行されるもので、前回検出した操舵角センサ８の出力値と今回検出した出力値とを比較し、変動があれば操舵ハンドルＨが回転操作されていると判断する。
操舵ハンドルＨの回転操作が検出されない場合は、ペダル踏み込み量センサ９の出力を読み込み、ペダル踏み込み操作がなされたか否かを判断する（Ｓ１２）。この場合も、前回検出したペダル踏み込み量センサ９の出力値と今回検出した出力値とを比較し、変動があればアクセルペダルＰが操作されていると判断する。
この２つの判断処理では、運転者が運転操作を行ったか否かを判断するものである。そして、この２つのステップ（Ｓ１１，Ｓ１２）において、ＮＯと判断された場合は、前方不注意状態である可能性があるため、先に示したステップ１からの処理を行う。
逆に、運転操作が行われていると判断した場合、つまり操舵ハンドルＨの回転操作あるいはアクセルペダルＰの踏み込み操作の少なくとも一方が行われた場合には、前方不注状態の可能性は少ないため、ステップ２のカウンタクリア処理を行って本ルーチンを一旦終了する。
【００２１】
この変形例の前方不注意運転抑制制御ルーチンによれば、前方不注意状態の可能性が少ない運転操作時においては、ステップ１からの前方不注意抑制制御をスキップするようにしているため、ＥＣＵ７の制御負担が軽減され、また前方不注意状態の誤検出も低減され、その検出精度が向上する。
【００２２】
以上、本実施形態の車両の安全運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、ＣＣＤカメラ２を用いて運転者の顔を撮影しているが、例えばＣＭＯＳカメラ等、種々の撮影装置を使用することができる。また、その設置位置についても、ルームミラーや計器メータパネル等いろいろな場所に設置できる。また、運転者の顔を直接撮影せずにルームミラー等を介して間接的に撮影するものであってもよい。
また、変形例においては、運転操作の有無を操舵ハンドルＨの回転操作やアクルペダルＰの踏み込み操作に基づいて判断しているが、例えば、図示しないシフトレバーへの接触やブレーキペダルの踏み込み操作など他の操作を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の安全運転支援装置の全体概略図である。
【図２】ＥＣＵによって実行される前方不注意運転抑制制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】車速に応じて設定される設定時間をあらわすテーブルの説明図である。
【図４】ＥＣＵによって実行される前方不注意運転抑制制御ルーチン（変形例）のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１…車両の安全運転支援装置、２…ＣＣＤカメラ、３…前方不注意センサ、４…車速センサ、５…警報器、６…故障表示器、７…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、８…操舵角センサ、９…ペダル踏み込み量センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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