(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方において車両走行の妨げとなる可能性のある障害物が存在することを検出する障害物検出手段と、
運転者の運転負荷状態を検出する運転負荷検出手段と、
前記運転負荷検出手段によって検出される運転負荷状態に応じて、前記障害物検出手段が障害物を検出する障害物検出範囲を限定する障害物検出範囲限定手段と、
前記障害物の種別を判定する障害物種別判定手段と、
前記障害物検出手段によって前記障害物検出範囲において障害物が検出された場合、前記運転負荷検出手段によって検出される運転負荷状態に対応する視覚情報、または聴覚情報の受容に関する認知特性と、前記障害物種別判定手段による判定結果とに応じて、適正警報情報を運転者に提示する方法を決定する警報提示方法決定手段と、
前記適正警報情報を提示する警報情報提示手段と、
を有する事を特徴とする警報制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の警報制御装置において、
前記警報提示方法決定手段は、前記認知特性に基づいて、聴覚表示及び視覚表示のいずれか、または双方によって前記適正警報情報を提示する事を決定し、更に、前記視覚表示による前記適正警報情報の提示を行う場合には、前記認知特性に基づいて、前記視覚表示の適正表示位置を決定する手段を有する事を特徴とする警報制御装置。
【請求項３】
請求項１及び請求項２記載の警報制御装置において、
前記運転負荷検出手段は、運転者の心電信号、脈波信号、呼吸信号、血圧信号、筋電信号の少なくとも一つ以上の生体情報から運転負荷を検出する生体運転負荷検出手段、
運転者のアクセル操作量、ブレーキ操作量、ハンドル操作量の少なくとも一つ以上の車両操作情報から運転負荷を検出する操作運転負荷検出手段、
車両の速度、左右方向の加速度、ヨーレートの少なくとも一つ以上の車両挙動情報から運転負荷を検出する車両挙動運転負荷検出手段、
の少なくとも一つ以上を有する事を特徴とする警報制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項３記載の警報制御装置において、
前記運転負荷検出手段は、運転者の運転負荷状態をその度合いに応じて区分する運転負荷状態区分手段を有し、
前記警報提示方法決定手段は前記運転負荷検出手段の前記運転負荷状態区分手段によって示される前記区分に応じて前記適正警報情報提示の方法を決定する事を特徴とする警報制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４記載の警報制御装置において、
前記障害物種別判定手段の判定する前記障害物種別は、前記障害物を人間と人間以外とに区分する人・物区分手段を有し、
前記警報提示手法決定手段は、前記障害物種別判定手段の前記人・物区分手段が示す前記区分に応じて前記適正警報情報提示の方法を決定する事を特徴とする警報制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５記載の警報制御装置において、
前記障害物検出範囲限定手段の限定する前記障害物検出範囲は、前記運転負荷検出手段の検出した前記運転者の運転負荷が大きいほど広くする事を特徴とする警報制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は警報制御装置、より具体的には自動車の安全走行を支援する警報制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両走行を行うにあたって安全走行の障害となる事物が存在する場合には、その旨を瞬時に、かつ、理解しやすい方法で運転者に報知することで事故を未然に防止する装置の発明及び開発がなされている。
【０００３】
例えば、特開平８−１７５２２８号公報に記載の運転支援装置は、車両前方の光景をテレビカメラによって撮影し、画像処理によって撮影された画像の中に事故の原因となる障害物の存在が認められた場合には、その障害物の輪郭線をヘッドアップ型表示装置に障害物に重ねて投影することで、障害物の存在を強調し、運転者による障害物存在の認識を容易にする運転支援装置である。
【０００４】
また、特開平７−３２９６５７号公報に記載の車両用警報表示装置は、人間の持つ視野の特性に着目して、車両において警報提示が必要な場合には、運転者の顔画像を処理することによって運転者の視線方向を検出し、検出した視線方向近くの表示位置にマスターワーニング表示を行うことで、運転者に何らかの警報が提示されていることを即座に、かつ、容易に認識させる車両用警報装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人間が視覚情報や聴覚情報を受容している時に有している認知特性は、人間に与えられている負荷に応じて変化するといわれている。
【０００６】
例えば、運転者の運転負荷が低いほど有効視野は広くなり、運転負荷が高いほど狭くなる。また運転者の運転負荷が低いほど認知すべき対象の理解度は浅くなり、運転負荷が高いほど深くなる。更に、運転負荷が低いほど認知すべき対象の存在を認知するのに要する時間は短くなり、運転負荷が高いほど長くなる。つまり、運転者の運転負荷が低い場合には、進路上の障害物の存在を見落とすことは少ないが、その障害物が真に障害物であるのか、又は歩行者であるのか、という区別が困難であるということになる。一方、運転負荷が高い場合には、進路上の障害物の存在自体に気付く事が困難ではあるが、一度その障害物に目を向ければ、障害物であるのか人間であるのか、という区別は容易である。
【０００７】
以上の人間の認知特性を鑑みると、前記前者の先行技術においては、運転負荷が低い時には有効な警報手段ではあるが、運転負荷が高い場合には提示されている警報そのものの存在に運転者が気付かない恐れがある。また、前記後者の先行技術においては、運転者の運転負荷に関わらず画一的なマスタワーニングを提供しているが、運転者の運転負荷を考慮することによって、より効果的な警報の提示を行う事が可能となる。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するために、運転負荷が高い場合でも運転者が警報に気付くことができる、運転負荷に関係なくより効果的な警報の提示が可能な警報制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両前方において車両走行の妨げとなる可能性のある障害物が存在することを検出する障害物検出手段と、運転者の運転負荷状態を検出する運転負荷検出手段と、運転負荷検出手段によって検出される運転負荷状態に応じて、障害物検出手段が障害物を検出する障害物検出範囲を限定する障害物検出範囲限定手段と、障害物の種別を判定する障害物種別判定手段と、障害物検出手段によって障害物検出範囲において障害物が検出された場合、運転負荷検出手段によって検出される運転負荷状態に対応する視覚情報、または聴覚情報の受容に関する認知特性と、障害物種別判定手段による判定結果とに応じて、適正警報情報を運転者に提示する方法を決定する警報提示方法決定手段と、適正警報情報を提示する警報情報提示手段とを有する。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の第１実施例を説明する。
【００１１】
図２は、本発明の第１実施例に係る警報制御装置のブロック構成図である。
【００１２】
この警報制御装置は、警報情報提示装置２４とこれを制御するコントローラ２３、運転者の生体信号を検出する生体信号検出装置２０、検出した生体信号から運転者の運転負荷を検出する運転負荷判定装置２１、車両前方において事故の原因となる可能性のある障害物を検出する障害物検出装置２２から構成されている。
【００１３】
これらは図１に示すクレーム対応図において、生体信号検出装置２０及び運転負荷判定装置２１は運転者負荷判定手段１０を構成する。また、障害物検出装置２２は障害物検出手段１２及び障害物種別判別手段１３を構成する。さらに、コントローラ２３は警報提示手法決定手段１４と障害物検出範囲決定手段１１を構成し、警報情報提示装置２４は警報情報提示手段１５を構成する。なお、警報提示手法決定手段１４と障害物検出範囲決定手段１１は単一のコントローラ２３で兼用させる必要はなく、互いに独立した装置で構成することも可能である。
【００１４】
生体信号検出装置２０は、心電信号検出装置２０１及び呼吸曲線検出装置２０２から構成されている。心電信号検出装置２０１は超音波センサによって心臓の拍動を検出するものであり、検出する心拍信号は心電の正確な波形診断が目的ではないため、図３に示すように、超音波センサ５１をシート５２に内蔵することで心拍信号の検出が可能である。また、呼吸曲線検出装置２０２は、胸部に配置した歪みゲージの伸縮で呼吸運動を波形として検出する呼吸センサであり、図３に示すように、呼吸センサ５３をシートベルト５０に内蔵することで呼吸信号の検出が可能である。
【００１５】
運転負荷判定装置２１は、心電信号検出装置２０１及び呼吸曲線検出装置２０２が検出した各信号に基づき、運転者の運転負荷を判定する。心電信号検出装置２０１が検出した心電信号から運転負荷を判定する場合、心電信号中Ｒ波を抽出しＲ波の時間的な間隔（ＲＲＩ）を求め、ＲＲＩが相対的に小さな値を示せば運転負荷が高く、相対的に大きな値を示せば運転負荷が低いと判定する手法や、Ｒ波の時間的な間隔の分散値（ＲＲＶ）を求め、ＲＲＶが相対的に小さな値を示せば運転負荷が高く、相対的に小さな値を示せば運転負荷が低いと判定する手法、ＲＲＩを周波数解析して得る高周波数成分（ＨＦ）及び低周波数成分（ＬＦ）の比（ＬＨ＝ＬＦ／ＨＦ）によって、ＬＨが相対的に大きい値を示せば運転負荷が高く、相対的に小さい値を示せば運転負荷が低いと判定する手法、などを適用することができる。
【００１６】
また、呼吸曲線検出装置２０２が検出した呼吸曲線から運転負荷を判定する場合、呼吸曲線を周波数解析して得る呼吸周波数によって、呼吸周波数が相対的に小さい値を示せば運転負荷が高く、相対的に大きい値を示せば運転負荷が低いと判定する方法、呼吸曲線を周波数解析して得る呼吸周波数の分散値を求め、本分散値が相対的に大きい値を示せば運転負荷が高く、相対的に小さい値を示せば運転負荷を低いと判定する方法、などを適用することができる。
【００１７】
更に、本運転負荷判定装置２１では、前記の各手法によって求めた運転負荷を総合して運転者の運転負荷とする。この際、運転負荷はその値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置２１に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振る事が可能である。なお、運転負荷判定装置２１が判定した運転者の運転負荷区分は運転負荷区分保持メモリ２１１に保存される。
【００１８】
障害物検出装置２２は、車両前方の光景を撮影するテレビカメラ２２１、テレビカメラの画像から障害物を抽出する画像処理装置２２２、画像メモリ２２３及び障害物区分保持メモリ２２４から構成されている。画像処理装置２２２では、ビデオカメラ２２１が撮影したアナログ信号又はデジタル信号による車両前方の画像信号から走行上事故の原因となる可能性のある障害物を抽出する。本処理の流れを図４に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
【００１９】
ステップＳ５０１はテレビカメラから画像を入力する。続いてステップＳ５０２で、障害物を検出する範囲と、障害物を検出する処理において、どの程度深く検出作業を行うか決定づける障害物検出レベルを入力する。
【００２０】
ステップＳ５０３では、テレビカメラからの画像信号を微分フィルタなどによって画像中の輪郭線を抽出し、パターンマッチングの手法によって画像信号から、障害物の輪郭のみを抽出する処理を行う。なお、画像信号に対するパターンマッチングを行う範囲を限定することで、障害物を検出する範囲を制限することが可能であるため、ステップＳ２０２で入力した障害物検出範囲に限って輪郭抽出の処理を行う。
【００２１】
ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３で画像信号中に障害物と認められる輪郭が存在した場合には、ステップＳ５０５に進み画像処理装置２２内部の画像メモリ２２３に輪郭線画像として保持する。障害物の存在が認められなかった場合には処理を終了する。
【００２２】
ステップＳ５０６では、ステップＳ５０２で入力された検出レベルが「高」であるかを判別する。「高」であった場合にはステップＳ５０７に進み、「高」でなかった場合には処理を終了する。
【００２３】
ステップＳ５０７では、ステップＳ５０３で検出した障害物が歩行者であるか障害物を区分する。この結果を、ステップＳ５０８で障害物区分保持メモリ２２４に保持して、処理を終了する。
【００２４】
前記警報情報提示装置２４はヘッドアップ型表示器（ＨＵＤ）２４１、画像メモリ２４２及びブザー２４３により構成される。
【００２５】
前記コントローラ２３は、運転負荷判定装置２１及び障害物検出装置２２の処理結果に基づき、警報情報提示装置２４を介して運転者に提示される警報情報を適正に制御する装置であり、適正警報決定回路２３１、適正警報決定規則保持メモリ２３３、障害物検出範囲決定回路２３３及び障害物検出範囲決定規則保持メモリ２３４により構成される。以下、本実施例における処理の流れを図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
まず、ステップＳ１０では、運転者の運転負荷区分を運転負荷判定装置２１の運転負荷区分保持メモリ２１１から読み込み、次のステップＳ１１では、ステップＳ１０で読み込まれた運転負荷区分と、コントローラ２３内部の障害物検出範囲決定規則保持メモリ２３３に保持された図５に示す障害物検出範囲決定規則に基づき、コントローラ２３内部の障害物検出範囲決定回路２３２によって、障害物の検出範囲及び障害物の検出レベルを決定する。
【００２７】
なお、以下、本実施例においては障害物検出の範囲及び視覚警報の表示位置を図６に示すように、運転席側シート６０のヘッドレスト６１のヘッドレスト中心点６２からフロントウィンド６３に向けて、車両の進行方向かつ地面に対して水平に伸ばした直線がフロントウィンド６３と交わる点を特定点６４とすると、ヘッドレスト中心点６２と特定点６４を結ぶ直線を基準線７０とした場合、フロントウィンド６３上の任意の点６５とヘッドレスト中心点６２を結ぶ直線７１と基準線７０のなす角度θで表現することとする。
【００２８】
次にステップＳ１２では、ステップＳ１１で決定した障害物検出範囲の範囲内に障害物が存在するかを判別するため、障害物検出装置２２に指定の範囲に存在する障害物の検出を指定の検出レベルで実施させる指令を出す。例えば、図５の障害物検出範囲決定規則に示すように、運転負荷区分保持メモリ２１１に保持されている運転者の運転負荷がレベル１であった場合、障害物検出の範囲は「θ≧１５°」であるので、θが１５°以上の範囲で障害物を検出することを障害物検出装置２２に伝達し、また検出レベルは「高」であるので障害物と歩行者を区分するレベルまで障害物検出を行うことを伝達する。次に、ステップＳ１３では、障害物検出装置２２からの検出結果に基づき、進行方向上に障害物が存在すると判定されたならばステップＳ１４に進み、障害物が存在しないと判定されたならばステップＳ１０に戻る。
【００２９】
次にステップＳ１４では、運転負荷区分保持メモリ２１１を読み込み、内部に保持されている運転負荷レベルに応じて、運転負荷レベルが「１」の場合には運転負荷レベル１の処理を実施するステップＳ１５に進み、運転負荷レベルが「２」の場合には運転負荷レベル２の処理を実施するステップＳ１６に進み、運転負荷レベルが「３」の場合には運転負荷レベル３の処理を実施するステップＳ１７に進み、運転負荷レベルが「４」の場合には運転負荷レベル４の処理を実施するステップＳ１８に進み、運転負荷レベルが「５」の場合には運転負荷レベル５の処理を実施するステップＳ１９に進む。なお、これらの処理はコントローラ２４内部の適正警報決定回路２４１によって行われる。
【００３０】
以降、運転負荷レベル１の処理から運転負荷レベル５の処理まで順に説明する。これらの処理はコントローラ２３内部の適正警報決定回路２３１が適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則を参照することによって行われる。なお、図７に示される角度θも図６によって説明するものである。
【００３１】
運転負荷レベル１の処理の流れを図９のフローチャートに示す。
【００３２】
まずステップＳ１５１では、障害物検出装置２２の障害物区分保持メモリ２２４を参照し、メモリに保持された障害物区分が歩行者であればステップＳ１５２に進み、障害物であればステップＳ１５５に進む。
【００３３】
ステップＳ１５２では、画像メモリ２２１に保持された画像よりも歩行者の位置を算出し、続いてステップＳ１５３では、フロントウィンド上に歩行者の像がθ＝２０°以内に存在する時にはステップＳ１５４に進み、θ＝２０°以内に存在しない場合にはステップＳ１５５に進む判断を行う。
【００３４】
ステップＳ１５４では警報表示を行わない。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することが可能である認知特性を示す為、フロントウィンド上のθ＝２０°以内に位置する歩行者の像は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ１５５では、フロントウィンド上のθ＝１５°以内の位置において文字もしくはアイコン等を視野角２°の大きさで、ヘッドアップ型表示器を用いて表示することで、歩行者の存在を示す視覚警報の提示を行う。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合においても、フロントウィンド上のθ＝２０°以上に位置する歩行者の像については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００３５】
ステップＳ１５６では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の位置を算出し、続いてステップＳ１５７では、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝２５°以内に存在する時にはステップＳ１５８に進み、θ＝２５°以内に存在しない場合にはステップＳ１５９に進む判断を行う。
【００３６】
ステップＳ１５８では、警報表示を行わない。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することができる認知特性を示す為、フロントウィンド上のθ＝２５°以内に像が位置する障害物は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ１５９では、フロントウィンド上のθ＝１５°以内の位置において文字もしくはアイコン等を視野角２°の大きさで、ヘッドアップ型表示器を用いて表示することで、障害物の存在を示す視覚警報の提示を行う。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合においても、フロントウィンド上のθ＝２５°以上に像が位置する障害物については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００３７】
運転負荷レベル２の処理の流れを図１０のフローチャートに示す。
【００３８】
まずステップＳ１６１では、障害物検出装置２２の障害物区分保持メモリ２２４を参照し、メモリに保持された障害物区分が歩行者であればステップＳ１６２に進み、障害物であればステップＳ１６５に進む。
【００３９】
ステップＳ１６２では、画像メモリ２２３に保持された画像より歩行者の位置を算出し、続いてステップＳ１６３では、歩行者の像が車両のフロントウィンド上のθ＝１５°以内に存在する時にはステップＳ１６４に進み、θ＝１５°以内に存在しない場合にはステップＳ１６５に進む判断を行う。
【００４０】
ステップＳ１６４では、警報表示を行わない。これは、運転負荷がレベル２程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することができる認知特性を示す為、フロントウィンド上のθ＝１５°以内に位置する歩行者の像は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ１６５では、フロントウィンド上のθ＝１０°以内の位置において文字もしくはアイコン等を視野角５°の大きさで、ヘッドアップ型表示器を用いて表示することで、歩行者の存在を示す視覚警報の提示を行う。これは、運転負荷がレベル２程度の低い場合においても、フロントウィンド上のθ＝１５°以上に位置する歩行者の像については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００４１】
ステップＳ１６６では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、続いてステップＳ１６７では、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝２０°以内に存在する時にはステップＳ１６８に進み、θ＝２０°以内に存在しない場合にはステップＳ１６９に進む判断を行う。
【００４２】
ステップＳ１６８では、警報表示を行わない。これは、運転負荷がレベル２程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することができる認知特性を示す為、フロントウィンド上のθ＝２０°以内に位置する障害物の像は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ１６９では、フロントウィンド上のθ＝１０°以内の位置において文字もしくはアイコン等を視野角５°の大きさで、ヘッドアップ型表示器を用いて表示することで、障害物の存在を示す視覚警報の提示を行う。これは、運転負荷の低い場合においても、フロントウィンド上のθ＝２０°以上に位置する障害物の像については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００４３】
運転負荷レベル３の処理の流れを図１１のフローチャートに示す。
【００４４】
まずステップＳ１７１では、障害物検出装置２２の画像メモリ２２３を参照し、警報情報提示装置２４に備えられた画像メモリ２４２にその内容を取り込む。
【００４５】
ステップＳ１７２では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝５°以内に存在する時には処理を終了し、θ＝５°以内に存在しない場合にはステップＳ１７３に進む。
【００４６】
ステップＳ１７３では、画像メモリ２４２に保持された障害物の輪郭線をヘッドアップ型表示装置２４１に赤で点滅表示することによって、フロントウィンド上では、障害物を赤で縁取ることによって強調された画像が表示されていることになる。ここでの点滅周期は適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則に基づき、点灯時間２００ミリ秒、消灯時間２００ミリ秒の、２．５Ｈｚとする。
【００４７】
ステップＳ１７４では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝２０°以上に存在する場合にはステップＳ１７５に進む。
【００４８】
ステップＳ１７５では、適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則に基づき、周波数３ｋＨｚのブザー２４３を、デューティ１００ミリ秒／３００ミリ秒で制御を行いつつ２秒間提示して処理を終了する。
【００４９】
運転負荷レベル４の処理の流れを図１２のフローチャートに示す。
【００５０】
まずステップＳ１８１では、障害物検出装置２２の画像メモリ２２３を参照し、画像メモリの内容を画像メモリ２４２に取り込む。ステップＳ１８２では、画像メモリ２４２に保持された障害物の輪郭線をヘッドアップ型表示装置２４１によって赤で点滅表示することによって、フロントウィンド上では、障害物を赤で縁取ることによって強調された画像が表示されていることになる。ここでの点滅周期は適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則に基づき、点灯時間１００ミリ秒、消灯時間１００ミリ秒の、５．０Ｈｚとする。
【００５１】
ステップＳ１８３では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝１０°以上に存在する場合にはステップＳ１８４に進み、θ＝１０°以内に存在する場合には処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ１８４では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝３０°以内に存在する場合にはステップＳ１８５に進み、θ＝３０°以上に存在する場合にはステップＳ１８６に進む。
【００５３】
ステップＳ１８５では、適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則に基づき、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ１００ミリ秒／３００ミリ秒で制御しつつ２秒間提示し、ステップＳ１８６では、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ５０ミリ秒／５０ミリ秒で制御しつつ４秒間提示して処理を終了する。
【００５４】
運転負荷レベル５の処理の流れを図１３のフローチャートに示す。
【００５５】
まずステップＳ１９１では、障害物検出装置２２の画像メモリ２２３を参照し、画像メモリの内容を警報情報提示装置２４に備えられた画像メモリ２４２に取り込む。ステップＳ１９２では、画像メモリ２４２に保持された障害物の輪郭線をヘッドアップ型表示装置によって赤で点滅表示することによって、フロントウィンド上では、障害物を赤で縁取ることによって強調された画像が表示されていることになる。ここでの点滅周期は適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図７に示す適正警報決定規則に基づき、点灯時間５０ミリ秒、消灯時間５０ミリ秒の、１０．０Ｈｚとする。
【００５６】
ステップＳ１９３では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝１０゜以上に存在する場合にはステップＳ１９４に進み、θ＝１０゜以内に存在する場合には処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ１９４では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像がフロントウィンド上のθ＝２０゜以内に存在する場合にはステップＳ１９５に進み、θ＝２０゜以上に存在する場合にはステップＳ１８６に進む。
【００５８】
ステップＳ１９５では、適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図５に示す適正警報決定規則に基づき、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ１００ミリ秒／３００ミリ秒で制御を行いつつ２秒間提示し、ステップＳ１９６では、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ５０ミリ秒／５０ミリ秒で制御を行いつつ４秒間提示して処理を終了する。
【００５９】
以上説明したように本実施例によれば、運転者の生体情報によって運転者の運転負荷を検出し、それに基づいて障害物の検出範囲及び障害物を検出した時の運転者への警報の与え方を変えるようにしたので、警報が必要な時に確実に警報情報の提示を行う事が可能になり、更に、警報の提示の際には運転者に課せられた運転負荷とその時の認知特性に応じた警報提示を行うことが可能となった。このため、警報情報の提示に対して運転者は素早く、確実に警報と警報の内容を理解することができ、速やかに障害物の回避行動に移ることが可能となる。
【００６０】
図１４は、本発明の第２実施例に係る警報制御装置のブロック構成図である。
【００６１】
この図において、基本構成は前記図２の第１実施例のブロック構成図と同一であり、同符号を付けて重複した説明は省略する。
【００６２】
操作状態検出装置３０は、運転者の運転操作状態を検出する装置であり、具体的には、アクセル開度、ブレーキ操作、操舵角度、シフト操作、車室内に備わるスイッチ類の操作回数、などを検出する方法がある。また、車両状態検出装置３１は、車両の動作状態を検出する装置であり、具体的には、車両速度、車両の前後加速度、横加速度、ヨーレートなどを検出する方法がある。
【００６３】
運転負荷判定装置３２では、操作状態検出装置３０及び車両状態検出装置３１が検出した各信号に基づき、運転者の運転負荷を判定する。この判定手法には様々な方法が考えられるが、例えば、運転操作状態から運転者の運転負荷を求める方法であれば、例えばアクセル開度であれば、一定時間のアクセル開度の時間微分を総和して、その値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置３２に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振る。すなわち、例えば、操舵角度であれば、一定時間の操舵角の時間微分を総和して、その値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置３２に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振る。また、例えば、ブレーキ操作、シフト操作、スイッチ類操作であれば、一定時間のブレーキ操作回数、シフト操作回数、スイッチ類操作回数をそれぞれ総和し、その値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置３２に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振る方法が考えられる。
【００６４】
また、車両の動作状態より運転負荷を求める方法であれば、例えば車両速度であれば、一定時間の速度の時間微分を総和して、その値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置３２に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振り、例えば、車両の前後加速度、横加速度、ヨーレートであれば、一定時間のそれら値の時間微分を総和して、それぞれの値の大きさに応じて予め運転負荷判定装置３２に記憶させておいた５段階の運転負荷区分に割り振る方法が考えられる。
【００６５】
これら各運転負荷の判定手法が検出した５段階の運転負荷を全てについて平均を算出することによって、運転負荷判定装置３２が提示する運転者の運転負荷判定としてもよい。なお、本運転負荷判定装置３２が判定した運転者の運転負荷は、運転負荷区分保持メモリ３２１に保存される。
【００６６】
障害物検出装置２２は、車両前方の光景を撮影する前記テレビカメラ２２１、前記テレビカメラ２２１の画像から障害物を抽出する前記画像処理装置２２２、前記画像メモリ２２３及び歩行者検出装置２２５、前記障害物区分保持メモリ２２４から構成されている。
【００６７】
歩行者検出装置２２５は、歩行者が携帯する電波等を発信する発信機と車両に搭載された受信機とによって構成されており、発信機が発進する電波を車両に搭載された受信機が検知する事で、ある位置に歩行者が存在する事を検知することが可能である。すなわち、画像処理装置２２２が何らかの障害物を検出した場合において、発信機の電波を受信した場合には障害物区分保持メモリ２２４には進行方向に歩行者が存在するという記録が保持され、発信機の電波を受信しなかった場合には障害物区分保持メモリ２２４には進行方向に障害物が存在するという記録が保持される。
【００６８】
図１４に示すコントローラ２３における処理の流れは、図８から図１３に示した本発明の第１実施例における図２中コントローラ２３の処理の流れと同様である。
【００６９】
以上説明したように本実施例によれば、運転者の運転操作情報及び車両挙動情報による運転者の運転負荷の検出を行い、それに基づいて障害物の検出範囲と障害物を検出したときの警報方法を変えるようにしたので、警報が必要な時に確実に警報情報の提示を行う事が可能になり、更に、警報の提示の際には運転者に課せられた運転負荷とその時の認知特性に応じた警報提示を行うことが可能となる。
【００７０】
図１５は、本発明の第３実施例に係る警報制御装置のブロック構成図である。
【００７１】
この図において、基本構成は図２に示す本発明における第１実施例のブロック構成図及び図１４に示す本発明における第２実施例のブロック構成図と同一であり、同符号を付して重複した説明は省略する。
【００７２】
運転負荷判定装置４１は、生体信号検出装置２０、操作状態検出装置３０、車両状態検出装置３１からの出力信号を統合して、運転者の運転負荷をその値の大きさに応じて予め運転負荷区分保持メモリ４２１に記憶させておいた３段階の運転負荷区分に割り振ることによって判定を行う装置である。
【００７３】
視線解析装置４２は運転者の視線位置を検出する装置であり、例えば車両のインストルメントパネルに取り付けられたアイカメラによって眼球の画像を撮影し、画像処理を行う事によって運転者の視線位置を検出する装置である。更に本視線解析装置４２にはその内部に、検出した運転者の視線位置情報を保持することが可能である視線位置保持メモリ４２１が備わっている。
【００７４】
視線誘導装置４４はコントローラ４３からの入力に基づき、運転者の視線位置を所定の位置に誘導させる為の情報をヘッドアップ型表示器２４１に表示するとともに、運転者の視線位置が所定の位置に到達したかどうかの判断を行う装置である。
【００７５】
コントローラ４３は、運転負荷判定装置４１、視線解析装置４２及び障害物検出装置２２の処理結果に基づき、警報情報提示装置２４を介して運転者に提示される警報情報を適正に制御する装置であり、適正警報決定回路４３１、適正警報決定規則保持メモリ４３２、障害物検出範囲決定回路４３３及び障害物検出範囲決定規則保持メモリ４３４により構成される。
【００７６】
以下、本実施例における処理の流れを図１９に示すフローチャートに基づいて説明するが、基本的な処理の流れは図８に示す第１実施例のフローチャートと同一であるため、第１実施例における処理と異なるステップについて説明を行う。また、以下、本実施例においては障害物検出の範囲及び視覚警報表示の位置を、図１６に示す運転者の視線位置６６と運転者の眉間位置６７を結ぶ直線を視線方向線７２として、フロントウィンド６３の任意の位置６８と眉間の位置を結ぶ直線７３と視線方向線がなす角度ηで表現することとする。
【００７７】
ステップＳ３１では、視線解析装置４２によって運転者の視線位置を検出し、検出した視線位置を視線位置保持メモリ４２１で保持する。続いてステップＳ３２では、ステップＳ３１で検出された視線位置、ステップＳ１０で読み込まれた運転負荷区分及び障害物検出範囲決定規則保持メモリ４３３に保持された図１７に示す障害物検出範囲決定規則に基づき、障害物検出範囲決定回路４３３によって、障害物の検出範囲及び障害物の検出レベルを決定する。例えば、図１７の障害物検出範囲決定規則に示すように、運転負荷区分保持メモリ２１１に保持されている運転者の運転負荷がレベル１であった場合、障害物検出の範囲は「η＝１５゜以上」であり、また検出レベルは「高」である。
【００７８】
ステップＳ３３では、運転負荷区分保持メモリ２１１を読み込み、メモリ内部に保持されている３段階の運転負荷レベルにおいて、運転負荷レベルが「１」の場合には運転負荷レベル１の処理を実施するステップＳ３４に進み、運転負荷レベルが「２」の場合には運転負荷レベル２の処理を実施するステップＳ３５に進み、運転負荷レベルが「３」の場合には運転負荷レベル３の処理を実施するステップＳ３６に進む。なお、これらの処理はコントローラ４３内部の適正警報決定回路４３１によって行われる。
【００７９】
以降、運転負荷レベル１の処理から運転負荷レベル３の処理まで順に説明する。これらの処理はコントローラ４３内部の適正警報決定回路４３１が適正警報決定規則保持メモリ４３２に保持された図１８に示す適正規則保持法則を参照することによって行われる。
【００８０】
運転負荷レベル１の処理の流れを図２０のフローチャートに示す。
【００８１】
まずステップＳ３４１では、障害物検出装置２２の障害物区分保持メモリ２２４を参照し、メモリに保持された障害物区分が歩行者であればステップＳ３４２に進み、障害物であればステップＳ３４６に進む。
【００８２】
ステップＳ３４２では、画像メモリ２２１に保持された画像より歩行者の存在位置を算出し、更に、視線位置保持メモリ４２１に保持された運転者の視線位置を読み込む。続いてステップＳ３４３では、歩行者の像が運転者の視線方向線との角度η＝２０゜以内に存在する時にはステップＳ３４４に進み、η＝２０゜以内に存在しない場合にはステップＳ３４５に進む判断を行う。
【００８３】
ステップＳ３４４では、警報の提示を行わない。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することができる認知特性を示す為、視線方向線との角度η＝２０゜以内に位置する歩行者は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ３４５では、視線方向線との角度η＝１５゜以内の位置において、ヘッドアップ型表示器を用いて歩行者の存在を示す文字もしくはアイコン等による視覚警報の提示を視野角２゜の大きさによって行う。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合においても、視線方向線との角度η＝２０゜以上に位置する歩行者については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００８４】
ステップＳ３４６では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の存在位置を算出し、更に、視線位置保持メモリ４２１に保持された運転者の視線位置を読み込む。続いてステップＳ３４７では、障害物が運転者の視線方向線との角度η＝２５゜以内に存在する時にはステップＳ３４８に進み、２５゜以内に存在しない場合にはステップＳ３４９に進む判断を行う。
【００８５】
ステップＳ３４８では、警報の提示を行わない。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合において運転者は全体的な環境を把握することができる認知特性を示す為、視線方向線との角度η＝２５゜以内に位置する障害物は間違いなく検出できる為である。一方、ステップＳ３４９では、視線方向線との角度η＝１５゜以内の位置において、ヘッドアップ型表示器を用いて障害物の存在を示す文字もしくはアイコン等による視覚警報の提示を視野角２゜の大きさによって行う。これは、運転負荷がレベル１程度の低い場合においても、視線方向線との角度η＝２５゜以上に位置する歩行者については、その存在を見逃す可能性があるからである。
【００８６】
運転負荷レベル２の処理の流れを図２１のフローチャートに示す。
【００８７】
まずステップＳ３５１では、障害物検出装置２２の画像メモリ２２３を参照して保持されている画像メモリの内容を画像メモリ２４２に取り込み、更に、視線位置保持メモリ４２１を参照して保持されている運転者の視線位置を取り込む。
【００８８】
ステップＳ３５２では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像が視線方向線との角度η＝５゜以内に存在する時には処理を終了し、η＝５゜以内に存在しない場合にはステップＳ３５３に進む。
【００８９】
ステップＳ３５３では、画像メモリ２４２に保持された障害物の輪郭線を、ヘッドアップ型表示器を用いて赤で点滅表示することによって、フロントウィンド上では、障害物を赤で縁取ることによって強調された画像が表示されていることになる。ここでの点滅周期は適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図１８に示す適正警報決定規則に基づき、点灯時間２００ミリ秒、消灯時間２００ミリ秒の、２．５Ｈｚとする。
【００９０】
ステップＳ３５４では、画像メモリ２２３に保持された画像より障害物の位置を算出し、障害物の像が運転者の視線方向線との角度η＝２０゜以上に存在する場合にはステップＳ３５５に進み、η＝２０゜以上に存在しない場合には処理を終了する。
【００９１】
ステップＳ３５５では、適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図５に示す適正警報決定規則に基づき、周波数３ｋＨｚのブザー２４３を、デューティ１００ミリ秒／３００ミリ秒で制御を行いつつ２秒間提示して処理を終了する。
【００９２】
運転負荷レベル３の処理の流れを図２２のフローチャートに示す。
【００９３】
まずステップＳ３６１では、障害物検出装置２２の画像メモリ２２３を参照し、画像メモリの内容を画像メモリ２４２に取り込み、更に、視線位置保持メモリ４２１を参照して保持されている運転者の視線位置を取り込む。ステップＳ３６２では、画像メモリ２４２に保持された障害物の輪郭線を、ヘッドアップ型表示器を用いて赤で点滅表示することによって、フロントウィンド上では、障害物を赤で縁取ることによって強調された画像が表示されていることになる。ここでの点滅周期は適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図５に示す適正警報決定規則に基づき、点灯時間５０ミリ秒、消灯時間５０ミリ秒の、１０．０Ｈｚとする。
【００９４】
ステップＳ３６３では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の位置を算出して、障害物の像が運転者の視線方向線との角度η＝１０゜以上の位置に存在する場合にはステップＳ３６４に進み、η＝１０゜以内に存在する場合には処理を終了する。
【００９５】
ステップＳ３６４では、画像メモリ２３１に保持された画像より障害物の位置を算出して、障害物の像が運転者の視線方向線との角度η＝２０゜以内に存在する場合にはステップＳ３６５に進み、η＝２０゜以上に存在する場合にはステップＳ３６６に進む。
【００９６】
ステップＳ３６５では、適正警報決定規則保持メモリ２３２に保持された図１８に示す適正警報決定規則に基づき、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ１００ミリ秒／３００ミリ秒で制御を行いつつ２秒間提示して処理を終了する。
【００９７】
ステップＳ３６６では、周波数３ｋＨｚのブザー２４２を、デューティ５０ミリ秒／５０ミリ秒で制御を行う。更に、フロントウィンド６３に設置されたヘッドアップ型表示器及び視線誘導装置４４を用いて運転者の視線を誘導するための情報を提示する。具体的には、図２３に示すように運転者の視線位置８０から障害物／歩行者８１が存在する方向を示す矢印８２等を表示する。
【００９８】
ステップＳ３６７では、改めて運転者の視線位置を検出して、続いてステップＳ３６８において、運転者の視線位置が障害物の存在する位置に到達したかどうか判断を行う。運転者の視線位置が障害物に到達している場合にはステップＳ３６９に進んで警報音を停止して処理を終了するが、視線位置が障害物に到達していない場合には、ステップＳ３６６に戻る。
【００９９】
以上説明したように本実施例によれば、運転者の生体情報、運転操作情報及び車両挙動情報による運転者の運転負荷の検出を行い、それに基づいて障害物の検出範囲と障害物を検出したときの警報方法を変えるようにしたので、警報が必要な時に確実に警報情報の提示を行う事が可能になり、更に、警報の提示の際には運転者に課せられた運転負荷とその時の認知特性に応じた警報提示を行うことが可能となる。更に、視線方向線によって視覚警報の提示位置を変えるようにしたり、運転負荷が高い場合には視線誘導を行うようにしたので、より正確に警報情報の提示を行うことが可能になる。
【０１００】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、車両前方において車両走行を困難なものにする可能性のある障害物の存在の検出範囲を、運転者の運転負荷状態に応じて限定し、更に、運転者に警報すべき障害物を検出した場合には、運転者の運転負荷状態に対応する視覚情報、または聴覚情報の受容に関する認知特性と障害物の種別に応じて障害物警報情報を運転者に提示するようにしたので、運転者は不要かつ、煩わしいと感ずる警報提示を受けとることがないとともに、容易に警報と警報が示す内容が認識でき、これによって警報に対する動作をすばやく行うことができる。
【０１０１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、警報提示方法決定手段は運転者の運転負荷に対応する視覚情報、または聴覚情報の受容に関する認知特性に基づいて聴覚表示及び視覚表示のいずれか、または双方によって前記警報情報を提示する事を決定し、更に視覚表示による警報情報の提示を行う場合には警報提示方法決定手段は運転者の運転負荷に対応する視覚情報、または聴覚情報の受容に関する認知特性に基づいて視覚表示の適正表示位置を決定するので、運転者は、認知特性に適合した警報情報を入手することができる。したがって、より確実に警報と警報が示す内容が認識できる。
【０１０２】
請求項３記載の発明によれば、請求項１、請求項２記載の発明の効果に加え、運転負荷検出手段は、運転者の運転負荷を生体情報運転負荷検出手段に、運転者の心電信号、脈波信号、呼吸信号、血圧信号、筋電信号の少なくとも一つ以上の生体情報から検出させ、また、運転負荷を操作情報運転負荷検出手段に、運転者のアクセル操作量、ブレーキ操作量、ハンドル操作量の少なくとも一つ以上の車両操作情報から運転負荷を検出させ、また、運転負荷を車両挙動運転負荷検出手段に、車両の速度、左右方向の加速度、ヨーレートの少なくとも一つ以上の車両挙動情報から検出させるので、車両運転中の運転者の運転負荷を生体情報、車両操作情報、車両挙動情報から検出することができる。
【０１０３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、請求項２、又は請求項３記載の発明の効果に加え、運転負荷検出手段は、運転負荷状態区分手段に運転者の運転負荷状態をその度合いに応じて区分させ、更に、警報提示方法決定手段は運転負荷状態区分手段によって示される区分に応じて適正警報情報提示の方法を決定するので、運転者に対して運転負荷の区分に応じた警報情報の提示が可能になる。
【０１０４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１から請求項４記載の発明の効果に加え、障害物種別判定手段は、人・物区分手段に障害物を人間と人間以外とに区分させ、更に、警報提示手法決定手段は、人・物区分手段によって示される区分に応じて適正警報情報提示の方法を決定するので、運転者に対して障害物種別の区分に応じた警報情報の提示が可能になる。
【０１０５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１から請求項５記載の発明の効果に加え、障害物検出範囲限定手段の限定する障害物の検出範囲を、運転負荷検出手段の検出した運転者の運転負荷が大きいほど広くするようにしたので、運転負荷が大きいほど広範囲の障害物を検出することが可能であり、運転負荷が小さいほど狭範囲の障害物を瞬時にかつ詳細に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施例の超音波センサと呼吸センサの取付例を示す図である。
【図４】同実施例の障害物検出装置における演算処理手順を示すフローチャートである。
【図５】同実施例の障害物検出範囲決定規則保持メモリに収められた情報の説明図である。
【図６】同実施例の障害物検出範囲及び視覚警報表示位置を示す為に用いられる角度θの説明図である。
【図７】同実施例の適正警報決定規則保持メモリに収められた情報の説明図である。
【図８】同実施例のコントローラにおける演算処理手順を示すフローチャートである。
【図９】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル１の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル２の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル３の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル４の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル５の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第二実施例の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第三実施例の構成を示すブロック図である。
【図１６】同実施例の障害物検出範囲及び視覚警報表示位置を示す為に用いられる角度ηの説明図である。
【図１７】同実施例の障害物検出範囲決定規則保持メモリに収められた情報の説明図である。
【図１８】同実施例の適正警報決定規則保持メモリに収められた情報の説明図である。
【図１９】同実施例のコントローラにおける演算処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル１の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル２の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】同実施例のコントローラにおける運転負荷レベル３の場合の演算処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】同実施例の視線誘導装置の動作の説明図である。
【符号の説明】
１０  運転者負荷判定装置
１１  障害物検出範囲決定手段
１２  障害物検出手段
１３  障害物種別判別手段
１４  警報提示手法決定手段
１５  警報情報提示手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004042319.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004042319.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004042319.tif 000018
【図１８】
0004042319.tif 000019
【図１９】
0004042319.tif 000020
【図２０】
0004042319.tif 000021
【図２１】
0004042319.tif 000022
【図２２】
0004042319.tif 000023
【図２３】
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