(57)【要約】【課題】  車両が運転者の意思に反する方向へ誤って発進することを防止し、車両の安全性を向上させる。【解決手段】  車両速度が所定速度未満の時に、ＡＴ１７の変速段の切替位置の方向と運転者ＤＲの顔向き方向とが一致しない場合、切替位置へのＡＴ１７の変速を禁止する。切替位置へのＡＴ１７の変速を許可した後に再度運転者ＤＲの顔向き推定をし、推定された顔向き方向と切替位置の方向とが一致しない場合、ＥＰＫＢに車両の発進を制限する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両速度を検出する車速検出手段と、車両の変速機の変速段位置の前進位置又は中立位置から後進位置への切替或いは、後進位置又は中立位置から前進位置への切替を検出する変速段位置検出手段と、運転席に着座した状態における運転者の顔の向きが車両の前進方向か後進方向かを推定する顔向き推定手段と、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記切替位置への変速機の変速を禁止し、一致する場合に前記切替位置への変速機の変速を許可する発進制御手段を備えたことを特徴とする車両の発進制御装置。
【請求項２】
車両の発進を制限する発進制限手段を更に備え、前記発進制御手段は前記切替位置への変速機の変速を許可した後に前記顔向き推定手段が推定した方向と前記切替位置の方向とが一致しない場合、前記発進制限手段により車両の発進を制限することを特徴とする請求項１に記載の車両の発進制御装置。
【請求項３】
車両速度を検出する車速検出手段と、車両の変速機の変速段位置の前進位置又は中立位置から後進位置への切替或いは、後進位置又は中立位置から前進位置への切替を検出する変速段位置検出手段と、運転席に着座した状態における運転者の顔の向きが車両の前進方向か後進方向かを推定する顔向き推定手段と、車両の発進を制限する発進制限手段、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記発進制限手段により車両の発進を制限する発進制御手段を備えたことを特徴とする車両の発進制御装置。
【請求項４】
前記発進制御手段は、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記切替位置への変速機の変速を禁止し、一致する場合に前記切替位置への変速機の変速を許可することを特徴とする請求項３に記載の車両の発進制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の発進制御装置に関し、特に車両が運転者の意思に反して発進するのを防止し、車両が安全に発進することを可能にする車両の発進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が運転者の意思に反して発進したり走行したりすることを防止する装置は種々提案されている。例えば、特許文献１には、アクセルペダルをブレーキペダルと間違えて突発的に踏み込むとアクセルペダルの動きを瞬時にストップし、アクセルペダルの誤操作による車両の誤発進を防止する装置が開示されている。この装置では、アクセルアームにアクセルペダルレバーの基部を枢着し、アクセルアームとアクセルペダルレバーの対向部に一定の下方への衝撃力が作用した時、離反する永久磁石が取り付けられている。アクセルペダルをゆっくり踏んだときは、永久磁石の吸着が維持されており、アクセルペダルとアクセルアームが一体となりアクセル操作が行われる。アクセルペダルを急激に踏み込んだときには、永久磁石が離反してアクセルペダルの動きがアクセルアームに伝わらないようになっている。
【０００３】
また、顔向き判定装置により運転者の運転中の顔向きを判定し、顔向きが異常であるときには、警報装置を作動させて警報を発すると共に、車両エンジンを所定時間を経過させてから停止させ、運転者がより一層安全に運転できるようにした装置が、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平６−１５６１１１号
【特許文献２】特開２００４−３３０９７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両運転中、運転者の勘違いから変速機の変速段の位置と運転者の意思が一致しない場合がある（運転者が前進する意思をもっているにも関わらず、変速段が後進位置にあったり、運転者が後進する意思をもっているにも関わらず、変速段が前進位置にある）。このような状況は、切り返し時などの連続した運転動作時に起こり得て、車両が運転者の意思に反する方向へ誤って発進してしまう恐れがある。従来、変速機の変速段が後進位置にあるときには、警報音を発したり、前進位置から後進位置への誤ったシフトを防止するようにした装置（運転者の意思の下で後進位置へシフトさせる装置）はあるが、連続した運転動作時には十分ではない。上記特許文献１、文献２に示される装置は、アクセルペダルをブレーキペダルと踏み間違えた場合の車両の誤発進やいねむり運転を防止するものではあるが、上記したような車両が運転者の意思に反する方向へ誤発進することを防止することはできない。
【０００５】
故に、本発明は、車両が運転者の意思に反する方向へ誤って発進することを防止し、車両の安全性を向上させることを、その技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術的課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、請求項１に記載のように、車両速度を検出する車速検出手段と、車両の変速機の変速段位置の前進位置又は中立位置から後進位置への切替或いは、後進位置又は中立位置から前進位置への切替を検出する変速段位置検出手段と、運転席に着座した状態における運転者の顔の向きが車両の前進方向か後進方向かを推定する顔向き推定手段と、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記切替位置への変速機の変速を禁止し、一致する場合に前記切替位置への変速機の変速を許可する発進制御手段を備えてなる車両の発進制御装置を構成した、ことである。
【０００７】
上記請求項１に記載の車両の発進制御装置において、請求項２に記載のように、車両の発進を制限する発進制限手段を更に備え、前記発進制御手段は前記切替位置への変速機の変速を許可した後に前記顔向き推定手段が推定した方向と前記切替位置の方向とが一致しない場合、前記発進制限手段により車両の発進を制限することとしてもよい。
【０００８】
また、上記技術的課題を解決するために本発明において講じた他の技術的手段は、請求項３に記載のように、車両速度を検出する車速検出手段と、車両の変速機の変速段位置の前進位置又は中立位置から後進位置への切替或いは、後進位置又は中立位置から前進位置への切替を検出する変速段位置検出手段と、運転席に着座した状態における運転者の顔の向きが車両の前進方向か後進方向かを推定する顔向き推定手段と、車両の発進を制限する発進制限手段、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記発進制限手段により車両の発進を制限する発進制御手段を備えてなる車両の発進制御装置を構成した、ことである。
【０００９】
上記請求項３に記載の車両の発進制御装置において、前記発進制御手段は、請求項４に記載のように、前記車速検出手段が検出した車両速度が所定速度未満の時に、前記変速段位置検出手段が検出した変速段の切替位置の方向と前記顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、前記切替位置への変速機の変速を禁止し、一致する場合に前記切替位置への変速機の変速を許可することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両速度が所定速度未満の時に、変速機の変速段の切替位置の方向と顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、切替位置への変速機の変速が禁止されるか、車両速度が所定速度未満の時に、変速機の変速段の切替位置の方向と顔向き推定手段が推定した方向とが一致しない場合、発進制限手段により車両の発進が制限されるので、運転者の意思に反して誤った方向に車両が発進されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記の構成からなる本発明の車両の発進制御装置の具体的一態様について、以下に図面を参照して説明する。図１は、変速機として自動変速機（ＡＴ−ＥＣＵ、ＡＴ）１６、１７を、また発進制限手段として電動パーキングブレーキ（ＥＰＫＢ−ＥＣＵ、ＥＰＫＢ−ＡＣＴ）１８、１９を装着した車両を示している。ＡＴ−ＥＣＵ１６とＥＰＫＢ−ＥＣＵ１８は、発進制御手段１５からの出力信号により後述するように夫々ＡＴ１７、ＥＰＫＢ−ＡＣＴ１９を制御する。発進制御手段１５には、運転席１１に着座した状態における運転者ＤＲの前方に位置し、その顔面を含む画像を入力する画像入力手段１３が入力した画像に基づき運転者ＤＲの顔向きを推定する顔向き推定手段１４からの出力信号と、車速検出手段（車速センサ）２０により検出される車両速度と、自動変速機のシフトレバーの変速段位置を検出するシフトレバースイッチ１２の検出信号が夫々入力される。２１は、後述するように発進制御手段により作動されて運転者に警報を行う警報装置である。
【００１２】
画像入力手段１３としては撮像手段を含み、例えばＣＣＤカメラ（以下、単にカメラという）１０がステアリングコラムに固定されており、運転者ＤＲの顔画像が連続して撮像される。尚、カメラ１０は、ステアリングコラムに限らず、運転者ＤＲの顔画像を連続して撮像し得る位置であればよく、例えばインスツルメントパネル（図示せず）内に配設することとしてもよい。顔向き推定手段１４においては、運転者ＤＲの顔面における顔部品のエッジを白黒濃淡などにより推定して目、鼻、口の場所が迅速に推定される。目、鼻、口の場所の推定により顔の中心位置を推定し、顔の中心位置（鼻、口の中心線）と画像の中心位置（基準位置における顔位置）がなす角度から運転者ＤＲの顔向きが推定される。
【００１３】
図２は、上記各手段の具体的構成の一例を示すもので、カメラ１０の映像信号は、ビデオ入力バッファ回路ＶＢ、同期分離回路ＳＹを経てＡ／Ｄ変換されフレームメモリＦＭに格納される。このフレームメモリＦＭに格納された画像データは、画像処理部ＶＣで処理される。本実施形態の画像処理部ＶＣは、画像データ制御部ＶＰ、エッジ検出部ＥＰ及び顔向き推定部ＤＰで構成されている。顔向き推定部ＤＰの出力は、システム制御部ＳＣ（コンピュータ）に供給され、出力インターフェース回路ＯＵを介して図１の発進制御手段１５に出力される。尚、図２におけるＣＬ、ＰＷ、ＩＮは夫々クロック回路、電源回路及び入力インターフェース回路である。
【００１４】
図３は、上記の構成から成る発進制御装置のメインルーチンを示すもので、先ず、ステップ１０１において初期化され、ステップ１０２にて車速検出手段２０により検出される車速が所定速度未満か否かが発進制御手段１５により判定される。所定速度未満でなければ、メインルーチンを終了し、所定速度未満であれば、ステップ１０３にて変速操作が行われたか否かが判定される。具体的には、シフトレバースイッチ１２からの変速段位置（シフト位置）信号から、前進位置又は中立位置から後進位置への切替（１，２、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＮ→Ｒ）或いは、後進位置又は中立位置から前進位置への切替（Ｒ→Ｎ→１，２、Ｄ又はＮ→１，２、Ｄ）が行われたか否かが発進制御手段１５により判定される。変速操作が行われていなければ、ステップ１０２に戻り、変速操作が行われていれば、ステップ１０４にて運転者ＤＲの顔向き推定が行われる。
【００１５】
顔向き推定は、図４に示すように、先ず、ステップ２０１にて運転者ＤＲの入力画像に対して微分処理が行われ、ステップ２０２にて基準位置における顔位置の推定がされる。次に、ステップ２０３にて白黒濃淡などによる顔部品のエッジ推定がされ、ステップ２０４にて図５に示すように目、鼻、口の場所の推定がされる。図５に示す目の中心線、鼻の中心線の平均からステップ２０５にて顔の中心位置を推定し（例えば、運転者ＤＲが前進方向正面を向いていない場合には、図６に示すようになる）、ステップ２０６にて図７に示すように、顔の中心位置と基準位置における顔位置がなす角度から運転者ＤＲの顔向きが推定される。図７に示すように、本実施形態では、顔の中心位置と基準位置における顔位置がなす角度が４５°未満の場合には、運転者ＤＲの顔向きが車両前方向であるとし、４５°以上の場合に車両後方向と推定される。
【００１６】
運転者ＤＲの顔向きが推定されると、ステップ１０５にて変速許可するか否かを発進制御手段１５が判定する。変速許可は、図８の図表に従い判定され、ステップ１０３での切替位置の方向とステップ１０４での運転者の顔向きの方向とが一致する時には、変速許可がされ、ステップ１０６にて発進制御手段１５がＡＴ−ＥＣＵ１６に変速許可信号を出力し、ＡＴ−ＥＣＵ１６によりＡＴ１７にて変速作動が行われる。ステップ１０３での切替位置の方向とステップ１０４での運転者ＤＲの顔向きの方向とが一致する時には、変速不許可となり発進制御手段１５がＡＴ−ＥＣＵ１６に変速許可信号を出力しないでステップ１０４に戻ると共に、発進制御手段１５により警報装置２１が運転者ＤＲに警報を行う。
【００１７】
変速許可がなされると、ステップ１０７にて再度運転者ＤＲの顔向き推定が図４に示すステップに従い行われ、ステップ１０８に進む。ステップ１０８にては、発進許可するか否かが発進制御手段１５により判定される。発進許可は、図９の図表に従い判定され、ＡＴのシフト位置の方向とステップ１０７での運転者ＤＲの顔向きの方向とが一致するときには、発進許可となりステップ１１０にて発進制御手段１５がＥＰＫＢ−ＥＣＵ１８にＥＰＫＢ−ＡＣＴ１９を作動させる信号を出力せず（解除信号を出力する）、ステップ１０２に戻る。ＡＴのシフト位置の方向とステップ１０７での運転者ＤＲの顔向きの方向とが一致しない時は、発進不許可となりステップ１０９にて発進制御手段１５がＥＰＫＢ−ＥＣＵ１８にＥＰＫＢ−ＡＣＴ１９の作動信号を出力すると共に、警報装置２１により運転者ＤＲに警報を行いステップ１０７に戻る。尚、本実施形態では、ステップ１０８にて発進不許可とされたときにステップ１０９にてＥＰＫＢを作動させることとしたが、ステップ１０３にて変速操作がなされたと判定されたときにＥＰＫＢを作動させるようにし、ステップ１０８にて発進不許可と判定されたときには、そのままステップ１０７に戻ることとしてもよい。
【００１８】
以上のように、本実施形態では、車両速度が所定速度未満の時に、ＡＴの変速段の切替位置の方向と運転者ＤＲの顔向き方向とが一致しない場合、切替位置へのＡＴの変速が禁止されるので、運転者の意思に反して誤った方向に車両が発進されることを防止することが可能となる。更に、切替位置へのＡＴの変速を許可した後に再度運転者の顔向き推定をし、推定された顔向き方向と切替位置の方向とが一致しない場合、ＥＰＫＢにより車両の発進が制限されるので、更に一層車両発進時の安全性を向上することが可能となる。
【００１９】
本実施形態では、発進制限手段としてＥＰＫＢを用いたが、ＥＰＫＢに代えて、例えばブレーキペダル操作とは無関係に作動可能なブレーキアクチュエータや、電子制御式スロットルアクチュエータを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る車両の発進制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両の発進制御装置の一実施形態における画像処理手段、顔向き推定手段の主要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る車両の発進制御装置の一実施形態におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る車両の発進制御装置の一実施形態における顔向き推定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態において、顔向き推定処理における顔画面を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態において、顔向き推定処理における顔画面を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態において、顔向き推定処理における推定結果を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態において、変速許可判定の条件を示す図表である。
【図９】本発明の一実施形態において、発進許可判定の条件を示す図表である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  カメラ
１２  シフトレバースイッチ
１４  顔向き推定手段
１５  発進制御手段
１７  ＡＴ（変速機）
１９  ＥＰＫＢ−ＡＣＴ（発進制限手段）
２０  車速検出手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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