(57)【要約】【課題】前方に存在する障害物に対し、ドライバが取るべきアクションを的確に報知することができ、また、ドライバが警報に対してアクションを行った後は、適切なタイミングで速やかに警報を解除して煩わしさのない自然な警報を行う。【解決手段】制御ユニット４は、車両前方にリスクＲiskiを設定し、設定したリスクＲiskiを基に障害物を抽出して、障害物のリスクＲisktが予め設定した値Ｒiskcを越える場合に、ドライバの注目する方向（顔向き方向）から障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成し、スピーカシステム５に信号出力して警報を行うようになっている。この際、ドライバの顔向き方向が障害物の存在する方向へ変化した場合は警報が解除される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の走行環境を認識する走行環境認識手段と、
上記走行環境の情報に基づいて車両前方にリスクを設定するリスク設定手段と、
上記設定したリスクを基に障害物を抽出する障害物抽出手段と、
ドライバの注目する方向を検出する注目方向検出手段と、
上記障害物のリスクに応じて上記ドライバの注目する方向から上記障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成して警報を行う警報制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の運転支援装置。
【請求項２】
上記警報制御手段は、上記障害物のリスクが予め設定した値を越える場合に上記ドライバの注目する方向から上記障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成して警報を行うことを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
【請求項３】
上記警報制御手段は、上記ドライバの注目する方向が上記障害物の存在する方向へ変化した場合は上記警報を解除することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の運転支援装置。
【請求項４】
上記注目方向検出手段は、ドライバの視線方向により上記ドライバの注目する方向を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の運転支援装置。
【請求項５】
上記注目方向検出手段は、ドライバの顔向き方向により上記ドライバの注目する方向を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物を認識し警報を行って運転を支援する車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両においては、カメラやレーザレーダ等を用いた前方環境認識装置により前方環境を認識し、安全な走行ができるように運転を支援する様々な運転支援装置が提案され、実用化されている。
【０００３】
例えば、特開２００６−１９０１９３号公報では、自車両と警報対象物との衝突可能性を警報音で運転者に注意喚起する車両用警報装置において、警報音の出力周波数特性を警報対象物の接近情報に基づいて、例えば、警報対象物が自車両に接近するほど警報音の出力周波数が高くなり、遠ざかるほど警報音の出力周波数が低くなるように調整し、警報対象物が接近している状況を警報音の仮想的な音源接近感によって直感的に感知させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１９０１９３号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１で開示されるように、ドライバが注意すべき警報対象物の位置を音像の定位（ドライバが音源を感じる方向）でいきなり示すよりも、視点を移動すべき方向へ音像の定位を移動させた方が、ドライバにとって警報の意図（取るべきアクション）が分かりやすいという課題がある。また、ドライバが警報に応じて視点（顔向き方向）を動かした後は、ドライバの耳とスピーカの位置関係が変化してしまい、ドライバが感じる音源の方向と、狙った音像定位にずれが生じ、違和感を覚える虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、前方に存在する障害物に対し、ドライバが取るべきアクションを的確に報知することができる車両の運転支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両前方の走行環境を認識する走行環境認識手段と、上記走行環境の情報に基づいて車両前方にリスクを設定するリスク設定手段と、上記設定したリスクを基に障害物を抽出する障害物抽出手段と、ドライバの注目する方向を検出する注目方向検出手段と、上記障害物のリスクに応じて上記ドライバの注目する方向から上記障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成して警報を行う警報制御手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両の運転支援装置によれば、前方に存在する障害物に対し、ドライバが取るべきアクションを的確に報知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図３は本発明の実施の形態を示し、図１は車両に搭載される運転支援装置の機能ブロック図、図２は運転支援制御プログラムのフローチャート、図３は音像を定位させる方向の一例を示す説明図である。
【０００９】
図１において、符号１は車両に搭載される運転支援装置を示し、この運転支援装置１は、前方情報検出部２と顔向き方向検出部３からの信号が制御ユニット４に入力され、制御ユニット４からスピーカシステム５に生成した警報信号が出力される。
【００１０】
前方情報検出部２は、走行環境認識手段として設けられたものであり、例えば、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する１組のＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラからの画像データを処理するステレオ画像処理装置とから構成されている。
【００１１】
ステレオ画像処理装置における、ＣＣＤカメラからの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、ＣＣＤカメラで撮像した自車両の進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。
【００１２】
そして、このデータを基に、周知のグルーピング処理を行い、予め記憶しておいた３次元的な道路形状データ、側壁データ、立体物データ等の枠（ウインドウ）と比較し、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データを抽出すると共に、立体物を、車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出する。立体物データにおいては、それぞれの自車両との距離Ｌｍの時間的変化の割合から自車両との相対速度Ｖrmが演算され、また、この相対速度Ｖrmと自車速Ｖ０とを加算することにより、各々の立体物の速度Ｖｍも算出される。
【００１３】
また、特に、車両として分類された立体物は、その速度Ｖｍから、自車両の前方方向を正として、速度Ｖｍが略０の車両は停止車両、速度Ｖｍが正の車両（自車両と同じ方向に進む車両）は先行車、速度Ｖｍが負の車両（自車両に向かってくる車両）は対向車として分類される。こうして得られた各情報、すなわち、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両との相対速度Ｖrm等）の各データは制御ユニット４に入力される。
【００１４】
顔向き方向検出部３は、注目方向検出手段として設けられたものであり、本実施の形態では、ドライバの顔向き方向を検出して制御ユニット４に出力するようになっている。
【００１５】
この顔向き方向検出部３による顔向き方向の検出は、例えば、本出願人が特開平１１−４７１９６号公報で提案する技術等が採用でき、具体的には、１組のＣＣＤカメラでドライバの顔をステレオ撮像し、ステレオ画像を基にドライバの顔の三次元距離画像データを生成する。そして、三次元距離画像データと予め記憶しておいた三次元距離画像データのテンプレートとを比較すると共に、元画像からドライバの顔の輪郭形状を抽出し、この輪郭形状データと予め記憶しておいた輪郭形状のテンプレートとを比較してドライバの顔の向きを認識し、更に、顔の動きを認識するようになっている。
【００１６】
尚、ドライバの注目する方向は、顔向き方向以外にもドライバの視線を検出し、この視線の方向をドライバの注目する方向としても良い。この視線の方向を検出する技術としては、本出願人が、特開２００７−９４７１６号公報等で説明した技術を採用することが可能である。具体的には、ドライバの視線位置を、所謂、瞳孔／角膜反射法により検出するものであり、赤外線ＣＣＤを備えた視野カメラと赤外線ＬＥＤランプを備え、角膜上の赤外線ランプによる虚像が、角膜と眼球の回転中心の違いにより、眼球運動によって平行移動するのを視野カメラで瞳孔中心も同時に検出しながら瞳孔中心を基準として検出することで視線位置の検出を行うようになっている。更に、視線位置の検出は、この検出法に限るものではなく、可能であれば、他の検出法（ＥＯＧ（Electro-Oculography）法、強膜反射法、角膜反射法、サーチコイル法等）により検出するものであっても良い。
【００１７】
制御ユニット４は、前方情報検出部２から白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両との相対速度Ｖrm等）の各データが入力され、顔向き方向検出部３からドライバの顔向き方向が入力される。
【００１８】
そして、これら入力信号に基づき、車両前方にリスクＲiski（添字ｉは対象物のＩＤ番号を示す）を設定し、設定したリスクＲiskiを基に障害物を抽出して、障害物のリスクＲisktが予め設定した値Ｒiskcを越える場合に、ドライバの注目する方向（顔向き方向）から障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成し、スピーカシステム（例えば、前方左右の２チャンネルステレオスピーカシステム）５に信号出力して警報を行うようになっている。この際、ドライバの顔向き方向が障害物の存在する方向へ変化した場合は警報が解除される。すなわち、制御ユニット４は、図１に示すように、障害物リスク設定部４ａ、リスク判定部４ｂ、警報判定部４ｃ、警報制御部４ｄから主要に構成されている。
【００１９】
障害物リスク設定部４ａは、前方情報検出部２から白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両との相対速度Ｖrm等）の各データが入力される。
【００２０】
そして、前方に存在する立体物を対象物として、例えば、以下の（１）式により、各対象物それぞれについてリスクＲiskiを演算し、最も大きな値を有する対象物を障害物として抽出して（障害物として抽出した対象物のリスクをＲisktとする）、リスク判定部４ｂに出力する。  
Ｒiski＝１／（Ｋ１・ＴＨＷｍ−Ｋ２・（１／ＴＴＣｍ））    …（１）
ここで、ＴＨＷｍは車間時間（＝Ｌｍ／Ｖ０）、ＴＴＣｍは衝突余裕時間（＝Ｌｍ／Ｖrm）、Ｋ１、Ｋ２は、予め実験等により設定した重み係数である。このように、障害物リスク設定部４ａは、リスク設定手段、及び、障害物抽出手段として設けられている。
【００２１】
リスク判定部４ｂは、障害物リスク設定部４ａから、抽出された障害物のリスクＲisktが入力される。そして、予め設定しておいたリスク値Ｒiskcと比較して、障害物のリスクＲisktがＲiskc以下の場合は警報の必要なしと判定する一方、障害物のリスクＲisktがＲiskcを越える場合は警報の必要有りと判定して、この判定結果を警報判定部４ｃに出力する。
【００２２】
警報判定部４ｃは、顔向き方向検出部３からドライバの顔向き方向が入力され、リスク判定部４ｂから判定結果が入力される。そして、リスク判定部４ｂの判定結果が警報の必要が有ると判定されている場合に、更に障害物の方向とドライバの顔向き方向とを比較し、ドライバの顔向き方向が障害物の方向へ変化していない場合、警報音を発生する必要があると判定し、ドライバの顔向き方向と障害物の方向とを警報制御部４ｄに出力する。また、リスク判定部４ｂの判定結果が警報の必要なしとの判定の結果が入力された場合、及び、ドライバの顔向き方向が障害物の方向へ変化している場合、警報判定部４ｃは、警報音を発生する必要なしと判定し、判定結果を警報制御部４ｄに出力する。
【００２３】
警報制御部４ｄは、警報判定部４ｃから警報音発生の判定結果と、警報音を発生する場合のドライバの顔向き方向と障害物の方向の信号とが入力される。そして、スピーカシステム５から警報音を発生していない場合であって、警報音を発生する必要なしとの判定結果が入力された場合はその状態を維持し、警報音を発生する必要有りとの判定結果が入力された場合は、左右ステレオスピーカ間の周波数成分や音量レベルを可変して、顔向き方向から障害物の方向へと音像が定位する警報音信号を生成し、スピーカシステム５に信号を出力する。具体的には、図３に示すように、ドライバの左前方に障害物が存在する場合、右側から左側へと定位する音像が生成されてスピーカシステム５から繰り返し発せられることになる。
【００２４】
一方、既に、スピーカシステム５から警報音を発生している場合であって、警報音を発生する必要なしとの判定結果が入力された場合は、警報音の発生を停止させるべくスピーカシステム５に対する信号出力を停止する。また、既に、スピーカシステム５から警報音を発生している場合であって、警報音を発生する必要有りとの判定結果が入力された場合は、引き続き、顔向き方向から障害物の方向へと音像が定位する警報音信号を生成してスピーカシステム５に信号を出力する。このように、リスク判定部４ｂ、警報判定部４ｃ、警報制御部４ｄにより警報制御手段が構成されている。
【００２５】
次に、運転支援装置１で実行される運転支援制御プログラムについて、図２のフローチャートで説明する。まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータの読み込みが行われる。
【００２６】
次いで、Ｓ１０２に進み、障害物リスク設定部４ａで、前方に存在する立体物を対象物として、例えば、上述の（１）式により、各対象物それぞれについてリスクＲiskiを設定する。
【００２７】
次に、Ｓ１０３に進み、障害物リスク設定部４ａで、上述のＳ１０２で設定したリスクＲiskiの、最も大きな値を有する対象物を障害物として抽出する（障害物として抽出した対象物のリスクをＲisktとする）。
【００２８】
そして、Ｓ１０４に進み、リスク判定部４ｂで、障害物のリスクＲisktと予め設定しておいたリスク値Ｒiskcとが比較され、障害物のリスクＲisktが予め設定しておいたリスク値Ｒiskc以下（Ｒiskt≦Ｒiskc）の場合は、Ｓ１０７に進んで、警報制御部４ｄは、警報を解除してプログラムを抜ける。
【００２９】
逆に、障害物のリスクＲisktが予め設定しておいたリスク値Ｒiskcより大きい場合は、Ｓ１０５に進み、リスク判定部４ｂにより顔向き方向検出部３からドライバの顔向き方向が検出される。
【００３０】
そして、Ｓ１０６に進み、警報判定部４ｃでドライバの顔向き方向が障害物の方向へ変化したか否か判定され、ドライバの顔向き方向が障害物の方向へ変化している場合はＳ１０７に進んで、警報制御部４ｄは、警報を解除してプログラムを抜ける。
【００３１】
また、ドライバの顔向き方向が障害物の方向へ変化していない場合、警報音を発生する必要があると判定し、Ｓ１０８に進んで、警報制御部４ｄは、左右ステレオスピーカ間の周波数成分や音量レベルを可変して、ドライバの顔向き方向から始まって障害物の方向へと音像が定位する警報音信号を生成し、スピーカシステム５に信号を出力させてプログラムを抜ける。
【００３２】
このように、本発明の実施の形態によれば、車両前方にリスクＲiskiを設定し、設定したリスクＲiskiを基に障害物を抽出して、障害物のリスクＲisktが予め設定した値Ｒiskcを越える場合に、ドライバの注目する方向（顔向き方向）から障害物の存在する方向に音像定位が変化する警報音を生成し、スピーカシステム５に信号出力して警報を行うようになっている。このため、前方に存在する障害物に対し、ドライバが取るべきアクションを的確に報知することができ、視点を動かす、或いは、進路を変えるべき方向がドライバにとって認識し易くなる。
【００３３】
また、ドライバの顔向き方向が障害物の存在する方向へ変化した場合は警報が解除されるので、ドライバの応答を確認して警報を解除することで、警報による二次的な脇見運転が防止できる。また、自分の反応によって警報が解除されることで、煩わしさが減る他、警報システムとの一体感・信頼感が増すことができる。
【００３４】
尚、本実施の形態では、ステレオカメラからの画像情報を基に障害物にリスクを設定する例を説明したが、これに限らず、例えば、単眼カメラ、レーダ・レーザ等から得られる情報や車々間通信から得られる情報を基にリスクを設定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両に搭載される運転支援装置の機能ブロック図
【図２】運転支援制御プログラムのフローチャート
【図３】音像を定位させる方向の一例を示す説明図
【符号の説明】
【００３６】
１    運転支援装置
２    前方情報検出部（走行環境認識手段）
３    顔向き方向検出部（注目方向検出手段）
４ａ  障害物リスク設定部（リスク設定手段、障害物抽出手段）
４ｂ  リスク判定部（警報制御手段）
４ｃ  警報判定部（警報制御手段）
４ｄ  警報制御部（警報制御手段）
５    スピーカシステム
【図１】
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【図２】
2009301123.tif 000004
【図３】
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