(57)【要約】【課題】運転者に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を提供すること。【解決手段】カメラ３１が撮影し、前処理部１１による処理が施された入力画像から車両や白線、歩行者を認識し、衝突判定部２０が認識結果を用いて衝突の発生を予測する。警告タイミング制御部２１は、衝突に関する警告を行なう場合に運転者情報保持部１３が記憶する年齢情報や運転暦情報を参照し、運転者の判断速度や反応速度、操作の正確さに応じたタイミングで警告出力を実行する。【選択図】        図１
2007233744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の運転者に対して情報提供を行なって運転操作を支援する運転支援装置であって、
自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を前記運転者に通知する通知処理を実行する通知手段と、
前記運転者の年齢情報を保持する運転者情報保持手段と、
前記運転者の年齢情報に基づいて前記通知処理の実行タイミングを制御する通知タイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記通知手段は、前記自車両周辺の状況から他の物体と自車両との衝突を予測して前記運転者に警告する通知処理を実行し、前記通知タイミング制御手段は、前記衝突の回避に要する制動時間、前記制動を実行する操作に対する操作マージン、前記操作の必要性の判断から前記操作の実行までに要する反応時間、前記操作の必要性の判断までに要する判断マージンを用いて前記通知タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記通知タイミング制御手段は、前記年齢が高い場合に前記反応時間を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記運転者情報保持手段は、前記運転者の運転経験を前記運転者に関する情報として保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記通知タイミング制御手段は、前記運転経験が長い場合に前記操作マージンを小さくすることを特徴とする請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記通知タイミング制御手段は、前記運転経験が長い場合に前記判断マージンを小さくすることを特徴とする請求項４または５に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車両の運転者に対して情報提供を行なって運転操作を支援する運転支援装置に関し、特に衝突などの危険を予測して運転者に警告する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両にカメラやレーダなどを搭載して自車両の周辺を監視し、歩行者や他車両との衝突の危険がある場合に運転者に対して警告を発することで運転操作を支援する技術が考案されている。
【０００３】
ここで、運転者が認識し、対処を行なう予定である危険に対して繰り返し警告を発すると、運転者に不快感を与え、また運転者が警告を軽視するという問題がある。そのため、過剰な警報出力を排し、運転者が見落としている危険にのみ警告を行なうことが重要となる。
【０００４】
そこで例えば特許文献１は、運転者の疲労度や覚醒度に基づいて警告の必要性を決定し、決定に応じた態様で警告を行なう技術を開示している。また、特許文献２は、運転者の視線方向を検知し、視線方向から運転者が認識していないと判断した危険に対して警告を行なう技術を開示している。さらに特許文献３は、運転操作の特性の変化に基づいて運転者への警告の必要性を判定する技術を開示している。
【０００５】
また一方で特許文献４は、衝突の危険をより高精度に判定するため、個々のドライバの運転技量や年齢、運転特性などを用いる技術を開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３２５０９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３４９７１号公報
【特許文献３】特開２００１−７１８３３号公報
【特許文献４】特開２００４−１６４３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、運転者が危険を確認してから危険回避のための運転操作を完了するまでの時間には運転者ごとに違いがある。そのため、固定のタイミングで運転者に危険を警告すると、反応の早い運転者には必要以上の煩雑な警告に感じられ、反応の遅い運転者は警告を聞いてからの運転操作が慌しいものに感じられるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、運転者に適応したタイミングで通知処理を実行する運転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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る運転支援装置は、自車両の運転者に対して情報提供を行なって運転操作を支援する運転支援装置であって、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を前記運転者に通知する通知処理を実行する通知手段と、前記運転者の年齢情報を保持する運転者情報保持手段と、前記運転者の年齢情報に基づいて前記通知処理の実行タイミングを制御する通知タイミング制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の年齢情報に基づいて通知処理の実行タイミングを制御する。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る運転支援装置は、請求項１に記載の発明において、前記通知手段は、前記自車両周辺の状況から他の物体と自車両との衝突を予測して前記運転者に警告する通知処理を実行し、前記通知タイミング制御手段は、前記衝突の回避に要する制動時間、前記制動を実行する操作に対する操作マージン、前記操作の必要性の判断から前記操作の実行までに要する反応時間、前記操作の必要性の判断までに要する判断マージンを用いて前記通知タイミングを制御することを特徴とする。
【００１２】
この請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況から他の物体と自車両との衝突を予測して運転者に警告する場合に、衝突の回避に要する制動時間、制動を実行する操作に対する操作マージン、操作の必要性の判断から操作の実行までに要する反応時間、操作の必要性の判断までに要する判断マージンを用いて通知タイミングを決定する。
【００１３】
また、請求項３の発明に係る運転支援装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記通知タイミング制御手段は、前記年齢が高い場合に前記反応時間を大きくすることを特徴とする。
【００１４】
この請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の年齢が高ければ反応時間を大きくして通知処理の実行タイミングを決定する。
【００１５】
また、請求項４の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記運転者情報保持手段は、前記運転者の運転経験を前記運転者に関する情報として保持することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験に基づいて通知処理の実行タイミングを制御する。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る運転支援装置は、請求項４に記載の発明において、前記通知タイミング制御手段は、前記運転経験が長い場合に前記操作マージンを小さくすることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験が長ければ操作マージンを小さくして通知処理の実行タイミングを決定する。
【００１９】
また、請求項６の発明に係る運転支援装置は、請求項４または５に記載の発明において、前記通知タイミング制御手段は、前記運転経験が長い場合に前記判断マージンを小さくすることを特徴とする。
【００２０】
この請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験が長ければ判断マージンを小さくして通知処理の実行タイミングを決定する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の年齢情報に基づいて通知処理の実行タイミングを制御するので、運転者に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況から他の物体と自車両との衝突を予測して運転者に警告する場合に、衝突の回避に要する制動時間、制動を実行する操作に対する操作マージン、操作の必要性の判断から操作の実行までに要する反応時間、操作の必要性の判断までに要する判断マージンを用いて通知タイミングを決定するので、運転者に適応したタイミングで衝突への警告を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２３】
また、請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の年齢が高ければ反応時間を大きくして通知処理の実行タイミングを決定するので、運転者の反応速度に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験に基づいて通知処理の実行タイミングを制御するので、運転者の運転経験に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験が長ければ操作マージンを小さくして通知処理の実行タイミングを決定するので、運転者の操作精度に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両周辺の状況を判定し、当該判定結果を運転者に通知する場合に、運転者の運転経験が長ければ判断マージンを小さくして通知処理の実行タイミングを決定するので、運転者の判断速度に適応したタイミングで通知処理を実行する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る運転支援装置の好適な実施例について詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
図１は、本発明の実施例である車載用の画像認識装置１０の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、画像認識装置１０は、ナビゲーション装置３０、カメラ３１、速度センサ３２、レーダ３３、プリクラッシュＥＣＵ４０、ディスプレイ４３およびスピーカ４４と接続している。
【００２９】
ナビゲーション装置３０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）人工衛星と通信して特定した自車両の位置と、予め記憶した地図データ３０ａとを利用して走行経路の設定および誘導を行なう車載装置である。また、ナビゲーション装置３０は、画像認識装置１０に対して自車両の位置情報や周辺の地図情報、走行予定経路などを提供する。
【００３０】
カメラ３１は、自車両周辺を撮影し、撮影結果を画像認識装置１０に入力する。速度センサ３２は、自車両の走行速度を測定して画像認識装置１０に入力する。レーダ３３は、自車両の周辺の物体検知、および物体までの距離測定を行なって画像認識装置１０に入力する。
【００３１】
プリクラッシュＥＣＵ４０は、画像認識装置１０が自車両の衝突を予測した場合に、画像認識装置１０の制御をうけ、ブレーキ４１やエンジン制御装置（ＥＦＩ）４２による車両の動作制御を実行する電子制御装置である。
【００３２】
ディスプレイ４３はユーザすなわち自車両乗員に対して表示による通知を行なう出力手段であり、スピーカ４４は音声による通知を行なう出力手段である。ディスプレイ４３およびスピーカ４４は、画像認識装置１０からの制御を受けて出力を行なう他、ナビゲーション装置３０や図示しない車載オーディオ装置など各種車載装置で共用することができる。
【００３３】
画像認識装置１０は、その内部に前処理部１１、警告タイミング設定テーブル１２、運転者情報保持部１３、車両認識部１６、白線認識部１７、歩行者認識部１８および衝突判定部２０を有する。
【００３４】
前処理部１１は、カメラ３１が撮影した画像に対してフィルタリングやエッジ検出、輪郭抽出などの処理を施した後、車両認識部１６、白線認識部１７および歩行者認識部１８に出力する。
【００３５】
車両認識部１６は、前処理部１１が出力した画像に対してパターンマッチングなどを施して車両を認識し、認識結果を衝突判定部２０に出力する。また、白線認識部１７は、前処理部１１が出力した画像に対してパターンマッチングなどを施して白線を認識し、認識結果を衝突判定部２０および歩行者距離算出部１９に出力する。
【００３６】
歩行者認識部１８は、前処理部１１が出力した画像から歩行者が存在する可能性のある領域を歩行者候補領域として検出し、さらに歩行者候補領域に対してパターンマッチングなどを施して歩行者を認識し、衝突判定部２０に出力する。
【００３７】
衝突判定部２０は、車両認識部１６、白線認識部１７、歩行者認識部１８による認識結果、レーダ３３による検知結果およびナビゲーション装置３０が出力する位置情報を用いて、歩行者や他車両と自車両との衝突危険度を判定する。
【００３８】
具体的には衝突判定部２０は、歩行者や他車両との衝突が発生する確率、衝突する時間、衝突する位置までの距離、衝突する角度などを判定し、その判定結果に基づいてディスプレイ４３に対する情報表示指示、スピーカ４４に対する警告音声出力指示、プリクラッシュＥＣＵ４０に対するブレーキ制御指示やＥＦＩ制御指示などを出力する。
【００３９】
ここでディスプレイ４３に対する情報表示指示およびスピーカ４４に対する警告音声出力指示を出力するタイミング、すなわち衝突に関する情報表示や警告音声出力の実行タイミングは、衝突判定部２０内部の警告タイミング制御部２１によって決定される。
【００４０】
警告タイミング制御部２１は、警告タイミング設定テーブル１２および運転者情報保持部１３の記憶内容、速度センサ３２が測定した自車両の走行速度を用いて警告の実行タイミングを決定する。
【００４１】
警告タイミング設定テーブル１２は、自車両の走行速度と停止までに必要な制動時間との関係を記憶している。この走行速度の制動時間は、さらに自車両の車重と関連付けてもよい。
【００４２】
運転者情報保持部１３は、運転者の年齢情報と運転暦情報とを記憶している。年齢情報と運転暦情報は、例えば運転者自身が入力しても良いし、運転者ごとに割り当てられた個人用キーなどの記録媒体から読み出しても良い。また、運転免許証からの読み出し、カメラ画像などによる個人認証等の任意の技術を用いることができる。
【００４３】
続いて図２を参照し、警告タイミング制御部２１による警告のタイミング決定についてさらに説明する。同図に示すように、警告タイミング制御部２１は、衝突予測時刻から制動所要時間、操作マージン、反応時間、判断マージンの和を減じた時刻を警告タイミングとして決定する。
【００４４】
制動所要時間は、その時点での走行速度から減速し、停止するまでに必要な時間である。その時点での走行速度は速度センサ３２が取得するので、取得した走行速度と警告タイミング設定テーブルとを比較することで制動所要時間を得ることができる。
【００４５】
制動所要時間は、運転操作が最適に実行されることを前提とするものであるが、運転技術の低い運転者の場合、最適な運転操作が確実に実行されるとは限らない。操作マージンは、この運転者の運転技術の差を考慮するものであり、運転技術の指標として運転暦情報を使用する。
【００４６】
より具体的には、制御マージンの値は、走行速度と運転暦に基づいて算出する。例えば、運転暦が１０年以上であれば制御マージンを制動所要時間の５％、運転暦が７〜９年であれば制御マージンを制動所要時間の２０％、運転暦が４〜６年であれば制御マージンを制動所要時間の４０％、運転暦が１〜３年であれば制御マージンを制動所要時間の７０％、運転暦が１年未満であれば制御マージンを制動所要時間の１００％、などのように設定すればよい。
【００４７】
反応時間は、運転者が「操作が必要である」と判断してから操作を実行するまでの生理的な反応速度であり、運転者の年齢に依存する。例えば、３０歳未満では０．７秒、４０歳未満では０．９秒、５０歳未満では１．１秒、６０歳未満では１．３秒、６０歳以上では１．８秒、などの時間を要することが知られている。
【００４８】
判断マージンは、運転者が状況を認識し、「操作が必要である」と判断するまでに要する時間、すなわち判断の速度を示す。この判断速度は、運転技術によって決まるので、運転技術の指標として運転暦情報を使用する。
【００４９】
このように警告タイミングを設定することで、反応の早い運転者に対しては遅めに警告を行なうことで運転者が認識している危険に対して不要な警告を行なうことを避け、反応の遅い運転者に対しては早めに警告を行なうことで余裕をもって対処させることができる。すなわち、運転者の年齢や技量に応じて最適なタイミングで通知処理を実行することができる。
【００５０】
例えば、図３に示すように年齢２８歳、運転暦１０年の運転者Ｄ１と、年齢６５歳で運転暦１年の運転者Ｄ２とを比較すると、運転者Ｄ１に対する警告は衝突予測時刻ＴａからΔＴ１を減じた時刻Ｔａ−ΔＴ１に実行され、運転者Ｄ２に対する警告は衝突予測時刻ＴａからΔＴ２を減じた時刻Ｔａ−ΔＴ２に実行されることとなる。そして、運転者の年齢と運転暦から、ΔＴ２はΔＴ１に比して小さくなるので、運転者Ｄ２に対する警告の実行タイミングは運転者Ｄ１に対する警告の実行タイミングに比して早くすることができる。
【００５１】
つぎに、画像認識装置１０の処理動作にいて図４を参照して説明する。同図に示す処理フローは、カメラ３１が画像を撮影した場合に開始される。まず、画像認識装置１０は、カメラ３１が撮影した画像に対して前処理部１１による前処理を施した後、車両認識部１６、白線認識部１７および歩行者認識部１８によって車両、白線、歩行者の認識を行なう（ステップＳ１０１）。
【００５２】
衝突判定部２０は、車両、白線、歩行者の認識結果とナビゲーション装置３０およびレーダ３３の出力とを用いて、衝突が発生する可能性を判定し（ステップＳ１０２）、衝突の可能性が無ければ（ステップＳ１０２，Ｎｏ）そのまま処理を終了する。一方、衝突する可能性がある場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、衝突判定部２０は衝突予測時刻を算出する（ステップＳ１０３）。
【００５３】
つぎに、警告タイミング制御部２１は、速度センサ３２が測定した走行速度，運転者の年齢および運転暦から警告タイミング、すなわち警告から衝突予測時刻までの時間を算出する（ステップＳ１０４）。
【００５４】
そして、警告タイミングと衝突予測時刻までの残時間とを比較し、残時間が警告タイミングよりも小さくなった場合に警告が必要と判断する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
警告が必要である場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、警告を既に実行中であれば（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）そのまま警告を継続して処理を終了し、警告を実行中で無ければ（ステップＳ１０６，Ｎｏ）警告を開始して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００５６】
一方、警告が不要である場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、警告を実行中で無ければ（ステップＳ１０８，Ｎｏ）そのまま処理を終了し、警告を実行中であれば（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、警告を終了して（ステップＳ１０９）、処理を終了する。
【００５７】
ところで、例えば歩行者を認識して警告を行なう場合、認識した歩行者の状態によってその危険度が変化する。具体的には、自車両から同一の距離に存在する歩行者であっても、自車両の進路上に居る場合には危険度が大きく、その距離までに停止できるタイミングでの警告が必要であり、自車両の進路上に進入する可能性が無ければ警告は不要である。また、認識した時点では進路上には居ないが進路上に侵入する可能性がある場合には、警告が必要であるが、必ずしもその距離までに停止できるタイミングで警告を行なう必要はない。
【００５８】
そこで、認識した歩行者の状態に応じ、警告のタイミングを調整可能とすることが望ましい。図５は、歩行者の状態に応じて警告タイミングに係数を乗じて調整する場合の処理を説明する説明図である。同図に示す例では、自車両の速度が時速５１ｋｍ〜６０ｋｍ、運転者の年齢が３０歳未満であって、歩行者の状態が進路上であれば自車両が警告タイミングを３．３秒前とするのに対し、歩行者が自車両の進路上には居ないが進路上に侵入する可能性がある場合には係数０．８を乗じて警告タイミングを２．６４秒前としている。
【００５９】
さらに、歩行者が自車両の進路上に新入する可能性がない場合には係数０を乗じて警告タイミングを０、すなわち警告を行なわないこととしている。このようなテーブルを自車両の速度毎に保持することで、自車両の速度と歩行者の状態に応じたタイミングで警告を行うことができる。
【００６０】
また、図６は、歩行者の状態と警告タイミングの対応関係を説明する説明図である。同図に示す警告距離とは、衝突が予測される地点から何メートル手前で警告を行うかを示す値である。
【００６１】
同図では、自車両の速度が時速３０ｋｍ以下では歩行者の状態に関わらず警告を行なわないこととし、速度が時速３１ｋｍ〜４０ｋｍでは歩行者が進路上に居る場合にのみ警告を行なうこととしている。また、時速４１ｋｍ以上で走行中の場合には、歩行者が進路上に居る場合と、進路上に侵入する可能性がある場合に警告を行なうこととしている。
【００６２】
ここで、歩行者が進路上に侵入する可能性がある（その時点では進路上に居ない）場合の警告は歩行者が進路上に居る場合に比して遅くしている。これは、歩行者が進路上に侵入しない可能性もあり、また進路上に侵入した場合にもハンドル操作などで回避することで危険回避に要する時間が短くなることを考慮したものである。
【００６３】
上述してきたように、本実施例にかかる画像認識装置１０は、画像認識の結果運転者への警告が必要となった場合に、運転者の年齢や運転暦に基づいて運転者に対して警告を実行するタイミングを決定するので、個々の運転者に適応したタイミングで通知処理を実行することができる。
【００６４】
そのため、必要以上の過剰な警告による運転者の不快感や警告への不信感を生むことがなく、かつ運転者が余裕を持って運転操作を実行させることができる。
【００６５】
なお、本実施例では、衝突の発生を予測した場合にその直前に停止可能となるように警告する場合を例に説明を行なったが、例えば衝突の可能性の高さや発生する被害の大きさなどから危険度を設定し、危険度に基づいてさらに警告タイミングを制御するようにしても良い。
【００６６】
また、本実施例では年齢や運転暦に対して予め反応時間や操作マージン、判断マージンを設定しているが、これらの設定をユーザ自身が指定・変更可能としても良い。この場合例えば、年齢が若く、運転暦が長い場合でも、ユーザ自身の指定によって早いタイミングで警告を出力するように指定可能となる。
【００６７】
また、運転者の運転操作に基づいて、判断マージン、反応時間、操作マージンに対してフィードバックをかけるようにすれば、運転者個人の能力にさらに適合したタイミングで警告を行なうことできる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる運転支援装置は、運転者への情報提供に有用であり、特に運転者に適応したタイミングでの情報提供に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例にかかる画像認識装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】警告タイミングの設定について説明する説明図である。
【図３】警告タイミングの違いについて説明する説明図である。
【図４】図１に示した画像認識装置の処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】歩行者の状態に応じた警告タイミングの調整について説明する説明図である。
【図６】歩行者の状態と警告タイミングの対応関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    画像認識装置
１２    警告タイミング設定テーブル
１３    運転者情報保持部
１６    車両認識部
１７    白線認識部
１８    歩行者認識部
２０    衝突判定部
２１    警告タイミング制御部
３０    ナビゲーション装置
３０ａ  地図データ
３１    カメラ
３２    速度センサ
３３    レーダ
４０    プリクラッシュＥＣＵ
４１    ブレーキ
４２    ＥＦＩ
４３    ディスプレイ
４４    スピーカ
【図１】
2007233744.tif 000003
【図２】
2007233744.tif 000004
【図３】
2007233744.tif 000005
【図４】
2007233744.tif 000006
【図５】
2007233744.tif 000007
【図６】
2007233744.tif 000008