(57)【要約】【課題】走行レーンを逸脱したタイミングを運転者に報知可能な車両用警告システムを提供することができる。【解決手段】車両前方の白線を認識する白線認識手段１１、１２により、自車両Ａの車線逸脱を運転者が着座するシート１の振動により警告する車両用警告システム１０において、シート１の左右部位に配設された振動体Ｌ、Ｒと、白線認識手段により認識された白線を自車両の左の所定部位Ｌ又は右の所定部位Ｒが乗り越えたか否かを判定する判定手段と１４ａ、判定手段１４ａにより左の所定部位Ｌが白線を乗り越えたと判定された時に、左の振動体Ｌに振動要求し、判定手段１４ａにより右の所定部位Ｒが白線を乗り越えたと判定された時に、右の振動体Ｒに振動要求する振動要求手段１４ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の白線を認識する白線認識手段により、自車両の車線逸脱を運転者が着座するシートの振動により警告する車両用警告システムにおいて、
前記シートの左右部位に配設された振動体と、
前記白線認識手段により認識された白線を自車両の左の所定部位又は右の所定部位が乗り越えたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により左の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、左の前記振動体に振動要求し、
前記判定手段により右の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、右の前記振動体に振動要求する振動要求手段と、
を有することを特徴とする車両用警告システム。
【請求項２】
左の所定部位は左のタイヤ位置及び右の所定部位は右のタイヤ位置、又は、左の所定部位は左の振動体位置及び右の所定部位は右の振動体位置、
であることを特徴とする請求項１記載の車両用警告システム。
【請求項３】
前記振動要求手段は、左の前記振動体に振動要求した後、前記判定手段により右の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、右の前記振動体に振動要求し、
右の前記振動体に振動要求した後、前記判定手段により左の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、左の前記振動体に振動要求する、
ことを特徴とする請求項１記載の車両用警告システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行レーンからの逸脱を警告する車両用警告システムに関し、特に、運転者の着座するシートの振動により走行レーンからの逸脱を警告する車両用警告システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行レーンを区切る白線をカメラにより撮影して白線を監視することにより、自車両が走行レーンから逸脱するおそれがある場合に警報音等により運転者に知らせる車線逸脱警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の車線逸脱警報装置は、走行レーンの逸脱が検知された場合、及び、左右の白線間に車線数の減少を知らせるマークを検出した場合に警報音を吹鳴する。
【０００３】
また、運転席のシートの左右に振動体を配置し、障害物等を検知した場合に障害物の方向の振動体を振動させることで運転者に障害物の存在とその方向を知らせる車両用シート装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
したがって、特許文献２記載の車両用シート装置を車線逸脱警報装置に適用すれば、振動体の振動により車線逸脱の方向を運転者に知らせることができる。
【特許文献１】特開平６−２５１２９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２記載の車両用シート装置を車線逸脱警報装置に適用した場合、車線逸脱の方向を運転者に知らせることはできても、白線を乗り越えたタイミングを運転者に知らせることはできない。すなわち、警報音が吹鳴されてもいつ白線を乗り越えたのかなどのタイミングを知らせることができず、運転者が危険の程度を把握しにくいという問題があった。また、白線を乗り越えた場合でもゆっくりと乗り越えるのと速い速度で乗り越えるのでは、車線逸脱後に生じうる危険に対する余裕が異なるが、これまでの車線逸脱警報装置では、どのくらいの横方向の速度で白線を乗り越えたかを知ることができず危険度合いを把握することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、走行レーンを逸脱したタイミングを運転者に報知可能な車両用警告システム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】
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、車両前方の白線を認識する白線認識手段により、自車両の車線逸脱を運転者が着座するシートの振動により警告する車両用警告システムにおいて、シートの左右部位に配設された振動体と、白線認識手段により認識された白線を自車両の左の所定部位又は右の所定部位が乗り越えたか否かを判定する判定手段と、判定手段により左の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、左の振動体に振動要求し、判定手段により右の所定部位が白線を乗り越えたと判定された時に、右の振動体に振動要求する振動要求手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、自車両の左右特定部位のいずれか一方が白線を乗り越えたタイミングでシートの対応する左右いずれか振動体を振動させることで、運転者は白線を乗り越えたタイミングを認識することができる。
【０００９】
続いて、自車両の左右特定部位の他方が白線を乗り越えたタイミングで、対応する他方の振動体が振動する。この際の左右の振動体が振動する時間間隔で、どの程度の横方向の速度で白線を乗り越えたのかを直感的に認識できる。
【００１０】
また、本発明の一形態において、左の所定部位は左のタイヤ位置及び右の所定部位は右のタイヤ位置、又は、左の所定部位は左の振動体位置及び右の所定部位は右の振動体位置、であることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、実際にはタイヤ位置が白線を乗り越えた場合、又は、振動体が白線を乗り越えた場合に振動体が振動するので、運転者は白線を乗り越えたタイミングを把握しやすくなる。
【発明の効果】
【００１２】
走行レーンを逸脱したタイミングを運転者に報知可能な車両用警告システム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】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は運転席のシート１の斜視図を示す。シート１はシートクッション１ｂの運転者の左右の大腿部が当接する部位にそれぞれ振動体Ｌ、Ｒを有する。車両用警告システムは、走行レーンを区切る白線を認識する白線認識装置により白線を認識しており、自車両が左側の白線を乗り越える場合は乗り越えたタイミングで左側の振動体Lを振動させ、右側の白線を乗り越える場合は乗り越えたタイミングで右側の振動体Rを振動させる。運転者は左右のいずれの振動体が振動するかによりその方向を把握するだけでなく、白線を乗り越えたタイミングを把握することができる。また、自車両が左右の白線を順に乗り越えた場合、乗り越えたタイミングでそれぞれの振動体Ｌ、Ｒを振動させるので、その時間間隔から自車両が横方向にどのくらいの速度で白線を乗り越えたのか直感的に把握することができる。
【００１４】
図２は、車両用警告システム１０のブロック図の一例を示す。車線用警告システム１０は、検出された白線や障害物に基づき車両を制御するドライビングサポートＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１４、警告ランプの点灯・警報音の吹鳴を制御するメータＥＣＵ１６及びシート１の振動体Ｌ、Ｒを振動させる駆動回路１５がＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の車内ＬＡＮにより接続されて構成される。
【００１５】
ドライビングサポートＥＣＵ１４にはカメラ１１が撮影した画像データから白線や歩行者認識するカメラＥＣＵ１２及び障害物を検出するミリ波レーダ装置１３が接続されており、ドライビングサポートＥＣＵ１４は、白線の認識結果に基づき駆動回路１５に振動体Ｌ、Ｒの振動を要求する。
【００１６】
白線の認識について説明する。カメラ１１は例えばルーフヘッドライニング又は室内ルームミラーに搭載されており、車両前方へ向けて水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影する。カメラ１１はＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）やＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）の光電変換素子により、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）の画像データを所定サイクル時間毎に出力する。
【００１７】
図３は自車両Ａと走行レーンの関係を説明するための図である。自車両Ａは片側２車線の右側レーンを走行しており、他車両Ｂは左側レーンの自車両Ａのやや後方を走行している。
【００１８】
カメラＥＣＵ１２は、カメラ１１が順次撮影する画像データに対し画像処理を行い、映し出されている道路上に描かれた走行レーンを区切る左右の白線２１、２２を検出する。カメラＥＣＵ１２は、例えば画像データの輝度に基づき、所定の閾値以上の輝度を有する領域をフレームの底部から上方に向けて探索する。そして、白線は両端に高周波成分たるエッジを有するのでフレームの輝度値を水平方向に微分すると、白線の両端にピークが得られるので、白線部分が推定できる。推定した白線部分について、輝度や路面とのコントラストから定められる閾値、白線幅の閾値等により白線を抽出し、線状の形状である等の特徴からマッチングなどの手法を適用して白線２１、２２を認識する。
【００１９】
カメラＥＣＵ１２は、認識された白線に基づき走行レーンの道路曲率Ｒ、自車両Ａのヨー角θ、走路幅Ｗ、目標走行線（中央線）ＣＬからのオフセット量Ｄ（走行レーンに対して自車両Ａが右側にずれた場合がプラス、左側にずれた場合がマイナス）等の情報を含む白線情報をドライビングサポートＥＣＵ１４に送出する。
【００２０】
ドライビングサポートＥＣＵ１４は、自車両Ａのヨー角θ、オフセット量Ｄ及び車速に基づき例えば１秒後に斜線の逸脱が予測される場合、メータＥＣＵに警報音の吹鳴や警告表示を要求する。また、電動パワーステアリング装置を有している場合、目標走行線ＣＬからのオフセット量Ｄに応じた付加操舵力をアシストし目標走行線ＣＬの付近を走行するように運転者のステアリング操作を支援する。
【００２１】
ミリ波レーダ装置１３は、車両前方のフロントグリル内や車両後部のバンパ内に配設され、自車両Ａの斜め前方を含む前方（以下、単に前方という）及び自車両Ａの斜め後方を含む後方（以下、単に後方という）の周辺車両を検出する。ミリ波レーダ装置１３はミリ波（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）の波長のうち、所定の波長のレーダを発信し周辺車両に反射して帰ってきたミリ波を受信する。ミリ波レーダの射程範囲内に周辺車両が存在した場合、周辺車両から反射波が帰ってくるので、ミリ波レーダ装置１３は発信してから反射波が受信されるまでの時間により距離を、反射波の周波数変化に応じて相対速度を検出する。
【００２２】
駆動回路１５はドライビングサポートＥＣＵ１４からの要求に応じて振動体Ｒ又は振動体Ｌのいずれか又は両方を所定の振動数にて振動させる。振動体Ｒ又は振動体Ｌは、周知の構造の振動手段を用いることができる。例えば、振動体Ｒ又は振動体Ｌは、自車両Ａの前後方向に配置された棒状の金属をモータにて回転駆動される偏芯カムが打撃することで振動する振動体、又は、モータの回転軸に連結された偏芯ウェイトが回転することで作用する遠心力により振動する振動体である。駆動回路１５が供給する周波数や電圧により、振動体Ｌ、Ｒの振動の強さや周期を制御することができる。
【００２３】
図１に示したとおり、シートクッション１ｂの左部位に配設された振動体Ｌの振動は運転者の左大腿部に伝達し、シートクッション１ｂの右部位に配設された振動体Ｒの振動は運転者の右大腿部に伝達する。なお、図１の点線で示すように振動体Ｌ、Ｒは運転者の背部（腰部）の左右にそれぞれ当接するようにシートバック１ａに配設してもよい。
【００２４】
カメラＥＣＵ１２及びドライビングサポートＥＣＵ１４は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラムを記憶したＲＯＭ、データやプログラムを一時的に記憶するＲＡＭ、不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）、データを入力及び出力する入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信部がバスを介して接続されたマイコンとして構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、判定手段１４ａ及び振動要求手段１４ｂが実現される。
【００２５】
判定手段１４ａは、自車両Ａの所定部位が白線を乗り越えたか否かを判定し、振動要求手段１４ａは、自車両Ａの所定部位が白線を乗り越えた場合に駆動回路１５に振動要求を送出する。自車両Ａの左右の所定部位は、例えば、左右のタイヤ、車体の左右端部（例えば、左右のドアミラー、左右のバンパ端部）、振動体Ｌ、Ｒである。
【００２６】
自車両Ａは、車長、車幅長Ｂ、トレッド長Ｔなどの仕様を記憶している。図４は自車両Ａにおける所定部位を説明するための図である。車幅方向の運転席のシート位置は固定であるので、シート１に配設された振動体Ｌ、Ｒの位置も固定され、自車両Ａは自車両の中央から振動体Ｒまでの距離Ｓｒ及び自車両Ａの中央から振動体Ｌまでの距離Ｓｌを車幅長Ｂ等と共に記憶している。したがって、判定手段１４ａは、オフセット量Ｄの絶対値（以下、単にオフセット量Ｄという）に対しトレッド長Ｔ、距離Ｓｌ又は距離Ｓｒを考慮して演算することで自車両Ａの所定部位が白線を乗り越えたタイミングか否かを判定することができる。
【００２７】
例えば、左側のタイヤが左側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄにトレッド長Ｔの半分を加えた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ＋Ｔ／２≧Ｗ／２）。また、右側のタイヤが左側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄからトレッド長Ｔの半分を減じた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ−Ｔ／２≧Ｗ／２）。同様に、右側のタイヤが右側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄにトレッド長Ｔの半分を加えた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ＋Ｔ／２≧Ｗ／２）。また、左側のタイヤが右側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄからトレッド長Ｔの半分を減じた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ−Ｔ／２≧Ｗ／２）。
【００２８】
また、例えば、振動体Ｌが左側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄから距離Ｓｌを減じた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ−Ｓｌ≧Ｗ／２）。振動体Ｒが左側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄから距離Ｓｒを減じた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ−Ｓｒ≧Ｗ／２）。振動体Ｒが右側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄに距離Ｓｒを加えた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ＋Ｓｒ≧Ｗ／２）。振動体Ｌが右側の白線を乗り越えたことは、オフセット量Ｄに距離Ｓｌを加えた値がＷ／２以上となったことで検出される（Ｄ＋Ｓｌ≧Ｗ／２）。
【００２９】
このように、判定手段１４ａは予め定められた左右の所定部位が白線を乗り越えたか否かを判定する。そして、乗り越えたと判定された場合、振動要求手段１４ｂは左側の所定部位が白線を乗り越えた場合は振動体Ｌの振動を、右側の所定部位が白線を乗り越えた場合は振動体Ｒの振動を、駆動回路１５に要求する。
【００３０】
なお、左右の所定部位は固定する必要はなく、例えば、左側の白線を乗り越える場合は左側のタイヤを左の所定部位・自車両Ａの略中央を右側の所定部位に、右側の白線を乗り越える場合は右側のタイヤを右の所定部位・自車両Ａの略中央を左側の所定部位、など走行レーンの逸脱を感覚的に把握しやすい所定部位を選定できる。
【００３１】
図５は車両用警告システム１０が自車両Ａの所定部位が白線を乗り越えた場合に対応する振動体Ｌ、Ｒを振動させる制御手順のフローチャート図を示す。図５のフローチャート図は、例えばイグニッションオンによりスタートする。なお、ここでは左右の所定部位を振動体Ｌ、Ｒとした。
【００３２】
振動要求手段１４ａは、まず、白線が正常に認識されているか否かを判定する（Ｓ１）。車速が所定以下の場合、白線がない道路を走行している場合、水たまりが多い道路を走行している場合等では、カメラＥＣＵ１２は正常に白線認識しないので、白線が認識されるまでステップＳ１の判定を繰り返す。
【００３３】
白線が認識されている場合（Ｓ１のＹｅｓ）、判定手段１４ａは白線が振動体Ｒの位置にあるか否かを判定する（Ｓ２）。判定手段１４ａは、白線情報のうちオフセット量Ｄと自車両Ａの仕様から白線が振動体Ｒの位置にあるか否かを判定する。
【００３４】
白線が振動体Ｒの位置にある場合（Ｓ２のＹｅｓ）、振動要求手段１４ａは駆動回路１５に振動体Ｒの振動を要求する（Ｓ３）。この振動体Ｒの振動により運転者は白線が現在、振動体Ｒの位置にあることを把握することができる。
【００３５】
白線が振動体Ｒの位置にない場合（Ｓ２のＮｏ）、判定手段１４ａは、白線が振動体Ｌの位置にあるか否かを判定する（Ｓ４）。判定手段１４ａは、白線情報のうちオフセット量Ｄと自車両Ａの仕様から白線が振動体Ｌの位置にあるか否かを判定する。  
白線が振動体Ｌの位置にある場合（Ｓ４のＹｅｓ）、振動要求手段１４ａは駆動回路１５に振動体Ｌの振動を要求する（Ｓ５）。この振動体Ｌの振動により運転者は白線が現在、振動体Ｌの位置にあることを把握することができる。車両用警告システム１０は走行中、以上の処理を繰り返す。
【００３６】
振動体Ｒが振動した後（Ｓ３）、ステップＳ２の判定がＮｏになるのは振動体Ｒがすでに右側の白線を乗り越えた後であるので、ステップＳ４の判定がＹｅｓになることで振動体Ｌが振動し（Ｓ５）、振動体Ｒについで振動体Ｌが順に振動する。逆に、振動体Ｌが振動した後（Ｓ５）、ステップＳ２の判定がＹｅｓになるのは振動体Ｌがすでに左側の白線を乗り越えた後であるので、ステップＳ２の判定がＹｅｓになることで振動体Ｒが振動し（Ｓ３）、振動体Ｌについで振動体Ｒが順に振動する。
【００３７】
また、いったん振動体Ｌ又は振動体Ｒが白線を越えた後、他方の振動体が白線を越える前に自車両Ａが元の走行レーンに戻って来る場合、再度、振動体Ｌ又は振動体Ｒが白線の位置に来ることになるが、この場合は、もう一度振動体Ｌ又はＲが振動することで、運転者は元の走行レーンに戻ったことを把握できる。
【００３８】
以上のように、自車両Ａが右側の白線を乗り越える場合には、振動体Ｒ→振動体Ｌの順に振動し、左側の白線を乗り越える場合には、振動体Ｌ→振動体Ｒの順に振動する。したがって、本実施形態の車両用警告システム１０は、自車両Ａの所定部位が白線を乗り越えた場合に対応する左右の振動体Ｌ、Ｒのいずれかが振動するので、運転者は乗り越えた方向と乗り越えたタイミングを把握することができる。
【００３９】
車両用警告システム１０は、車線逸脱のおそれがある場合にメータＥＣＵ１６から警報音等により警告し、それでも運転者がうっかりと車線変更した場合には振動体Ｌ、Ｒの振動により運転者に警告することができる。なお、運転者が例えば自分の意志で車線変更する場合には、ウィンカの操作やステアリングのトーションセンサの信号を検出して振動体のＬ、Ｒの振動を禁止することで、運転者が煩わしく感じることを防止することができる。
【００４０】
また、運転者が白線を乗り越えた場合、特に、コーナに気づかずに白線を乗り越えたような場合には隣接した走行レーンや反対車線に高速に乗り出すおそれがある。このような場合には、直感的にどのくらいの速度で白線を乗り越えたかを運転者が把握することで危険度を認識することができるが、本実施形態の車両用警告システム１０では、左右の振動体Ｌ、Ｒが振動する時間間隔から運転者は横方向のおよその車速を把握することができる。例えば、あまりに短い時間間隔で左右の振動体Ｌ、Ｒが振動した場合には、隣接した走行レーンの他車両Ｂとすぐに衝突するおそれがあることを運転者が把握して車体の立て直しなど適切な操作ができるので、走行レーンの逸脱が引き起こす危険性を低減できる。また、運転者の意志でレーンチェンジした場合、運転者は横方向のおよその車速を把握できるので、急なレーンチェンジにならないようステアリングを操作するなどより安全な操作を促しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】運転席のシートの斜視図である。
【図２】車両用警告システムのブロック図の一例である。
【図３】自車両Ａと走行レーンの関係を説明するための図である。
【図４】自車両の所定部位を説明するための図である。
【図５】車両用警告システムが自車両の所定部位が白線を乗り越えた場合に対応する振動体Ｌ、Ｒを振動させる制御手順のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      シート
１ａ    シートバック
１ｂ    シートクッション
１１    カメラ
１２    カメラＥＣＵ
１３    ミリ波レーダ装置
１４    ドライビングサポートＥＣＵ
１４ａ  判定手段
１４ｂ  振動要求手段
１５    駆動回路
１６    メータＥＣＵ
Ｌ、Ｒ  振動体
【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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