JP6098476B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者による車両の運転を支援する運転支援装置に関する。

車両の進行方向に自転車や歩行者等の接触回避の対象となる対象物が存在する場合、運転者に対して事前に対象物の目視確認を促すための警告を出力する技術が知られている。例えば、車両が右左折をする際に、車内カメラから検出される運転者の視線方向が、少なくとも予想進路上を含む確認エリアに向けられたか否かを判定して、運転者が予想進路上を目視しなかったと判定された場合に、対象物の目視確認を促す警告を出力するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−９７２７８号公報

しかし従来技術の場合には、車両と対象物とが接近する状況下ではなく、車両と対象物との接触の可能性が低い場合にも、運転者の視線方向が予測進路上を含む確認エリアに向けられていない場合には、毎回警告が出力されてしまう。このように、車両と対象物との接触の可能性に関わらず毎回警告が出力される場合、運転者の注意喚起に対する意識を低下させるおそれがある。また車両と対象物とがともに動いていることを想定すると、運転者に対してより適切に警告を実施するためには検討の余地があると言える。

本発明は、車両と対象物との関係を考慮した上で、運転者に対する対象物の目視確認を促す警告をより適切に実施できる運転支援装置を提供することを主たる目的とするものである。

本発明は、車両に搭載される運転支援装置であって、車両が所定の低速状態になっていることを判定する車速判定手段と、交差点及びその周辺を含む所定の交差点エリア内に接触回避の対象となる対象物が存在しており、かつ交差点エリア内にて車両が当該対象物に対して接近する状況であることを判定する対象物判定手段と、車速判定手段により車両が所定の低速状態であると判定され、かつ対象物判定手段により交差点エリア内にて車両が対象物に対して接近する状況下であると判定された場合に、運転者が対象物を目視確認することを促す警告を実施する警告実施手段と、を備えることを特徴とする。

上記発明では、車両が所定の低速状態であると判定され、かつ交差点エリア内にて車両が対象物に対して接近する状況下であると判定された場合に、運転者が対象物を目視確認することを促す警告を実施するものであるため、対象物の側において車両に対する警戒心が低く、かつ交差点エリア内での接触の可能性が高い状況下での警告の実施が可能となり、運転者の注意喚起に対する意識を高めておくことができる。以上により、適正な運転支援を実施できることとなる。

運転支援システムの概略構成を示すブロック図。 運転支援装置の運転支援処理のフローチャート。 運転支援処理の実行例の説明図。 運転支援処理の変用例のフローチャート。 脳波信号取得装置の概略構成図。 脳波信号を用いた運転支援処理のフローチャート。

以下、本実施形態に係る運転支援装置を図面に基づいて説明する。本実施形態の運転支援装置は、車両が所定の低速状態で交差点およびその周辺を含む交差点エリアに進入する際に、交差点エリア内に存在する対象物と車両とが接近する状況下である場合に、運転者に対して対象物の目視確認を促す警告を実施するものであり、特に運転者がその対象物を目視確認していない場合に、当該警告を実施する。

図１は運転支援システムの概略構成を示すブロック図である。運転支援システムは、運転支援ＥＣＵ１０と、エンジンＥＣＵ２０と、ナビゲーションＥＣＵ３０と、画像取得ＥＣＵ４０と、視線検出ＥＣＵ５０とを備えている。各ＥＣＵ１０〜５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されており、通信線を介してＣＡＮ等の所定の通信プロトコルで各ＥＣＵ１０〜５０で相互に通信可能に構成されている。

エンジンＥＣＵ２０には車速センサ２１が接続されている。エンジンＥＣＵ２０は、車速センサ２１による車速の検出結果に基づいて、図示を略すエンジンを制御するとともに、車速センサ２１の検出結果（車速情報）を運転支援ＥＣＵ１０やナビゲーションＥＣＵ３０に送信する。

ナビゲーションＥＣＵ３０にはＧＰＳアンテナ３１が接続されている。ナビゲーションＥＣＵ３０は、ＧＰＳアンテナ３１の検出信号から車両の現在地を取得して、運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

画像取得ＥＣＵ４０には車外カメラ４１が接続されており、車外カメラ４１で撮影された交差点エリアの画像（車両の進行方向の画像)を取得して、運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

視線検出ＥＣＵ５０には車内カメラ５１(ＩＲカメラ)が接続されている。車内カメラ５１は、運転者の顔を撮像範囲に含む画角を有するものであり、車室内において運転席の前方のサンバイザーやＡピラー等に設けられている。視線検出ＥＣＵ５０は、車内カメラ５１の撮影画像（ＩＲ画像）を画像処理して運転者の視線方向を検出して、運転支援ＥＣＵ１０に送信する。なお視線方向の検出は、例えば撮影画像から運転者の瞳孔中心と角膜中心とを求め、角膜反射の位置（角膜上の位置）に対する瞳孔の位置を求めることで、運転者の視線方向を算出する。なお視線方向の検出処理は周知技術であるため、詳述は省略する。なお視線検出については、例えば特開平７−１５９３１７号公報を参照されたい。

運転支援ＥＣＵ１０には、表示装置１１及びスピーカ１２が接続されている。例えば表示装置１１は、例えば車両のインパネ部（図示略）に設けられており、車両運転中にドライバが視認することが可能な表示画面を有している。なお表示装置１１としては、車両のフロントガラスに画像を重畳表示させるヘッドアップディスプレイ等を使用してもよい。
運転支援ＥＣＵ１０は、各ＥＣＵ２０〜５０からの入力信号に基づいて、後述する運転支援処理を実行することにより、その処理結果を表示装置１１やスピーカ１２を介して運転者に報知する。

次に、運転支援ＥＣＵ１０が実行する運転支援処理の手順について説明する。図２は運転支援処理のフローチャートである。なお以下の運転支援処理は、運転支援ＥＣＵ１０の起動中に繰り返し実行される。

まずステップＳ１０で車速を取得する。続くステップＳ１１では、車両の現在地が交差点エリアであるかを判定する。ここではＧＰＳアンテナ３１の受信信号に基づく車両の現在地が、交差点又は交差点から所定範囲内（例えば横断歩道を含む範囲）である場合に、交差点エリア内であると判定する。なお交差点の領域は、交差点の種類ごとに道路交通法に基づき定められており、例えば車道の側端線で囲まれた範囲であるとする。肯定判定した場合には、ステップＳ１２で車速が所定の低速状態であるかを判定する。例えば車速が所定の閾値以下であるかを判定する。例えば閾値は１０ｋｍ／ｈとする。

肯定判定した場合にはステップＳ１３に進み、交差点エリア内の撮影画像を取得する。この際、少なくとも車両６０の進行方向を含む画角の撮影画像を取得する。続くステップＳ１４では、車両の現在地が交差点内における警告の実施位置であるかを判定する。例えば警告の実施位置は、車両が交差点に入ってから所定距離を進んだ位置、または横断歩道の直前の数メートルの位置等に定められているとする。警告の実施位置であるか否かは、ＧＰＳアンテナ３１の受信信号に基づく車両の現在地の情報に基づき判定する。または車両が交差点に進入してからの経過時点に基づき判定してもよい。肯定判定した場合には、続くステップＳ１５で、取得した交差点エリア内の撮影画像に対象物が含まれているかを判定する。対象物はメモリに記憶された対象物の特徴に関する情報と撮影画像とを照合することで抽出する。

対象物が含まれており肯定判定した場合には、続くステップＳ１６で、車両と対象物とが接近する状況であるかを判定する。例えば車外カメラ４１による撮影画像から対象物の位置、速度や移動方向の情報を取得するとともに、車両の走行速度（車速）や右左折の有無等の情報から、車両と対象物との相対速度および相対距離の変化を求め、車両と対象物とが接近する状況であるかを判定する。肯定判定した場合にはステップＳ１７に進み、運転者が対象物を目視確認することを促す警告を出力する。例えばスピーカ１２から対象物の種類や方向等を音声で出力する。または表示装置１１の表示画面（撮影画像）上において対象物の位置を画像処理で示すようにしてもよい。

続くステップＳ１８で、車内カメラ５１の撮影画像から運転者の視線方向を検出する。続くステップＳ１９では、運転者が対象物を目視確認したかを判定する。つまり運転者の視線方向と対象物とが不一致であるかを判定する。例えば、運転者の視線と対象物とが所定時間（例えば１秒間）一致したか否かに基づき目視確認がされたかを判定する。運転者が対象物を目視確認していないと判定した場合、ステップＳ２０に進み、例えばスピーカ１２から所定の警告音を出力する。

なおステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４〜Ｓ１６，Ｓ１９で否定判定した場合には本処理を終了する。

次に図３により上記処理の実行例を説明する。なおここでは車両６０が交差点で右折をする場合の運転支援処理の実行例を説明する。なお運転者は道路を直進中、右折を行う交差点を確認した際に右折用の方向指示手段（例えばウィンカー）をオンとして、交差点での右折に向けて車速を減速させている。

車両６０が交差点エリアＳの境界の地点Ａに到達すると、車両６０が所定の低速状態であるかが判定される。この場合、車両６０は交差点で方向転換を行うべく減速されているため、車両６０は低速状態であると判定され、車外カメラ４１の撮影画像から対象物６１を検出する処理が実施される。ここでは、車両６０の進行方向の右側の横断歩道に対象物６１として歩行者がいることが検出される。そして、対象物６１と車両６０との相対速度および相対距離の変化から、車両６０と対象物６１とが接近する状況であると判定されると、スピーカ１２から運転者に対象物６１を確認することを促す警告音が出力される。

その後、車両６０の現在地が交差点Ｓ１内における警告の実施位置であるかが判定される。車両６０の現在地が警告の実施位置である地点Ｂとなると、車両６０が交差点Ｓ１に進入してから地点Ｂに至るまでの間に、運転者が対象物６１の目視確認を行ったかが判定される。つまり運転者の視線と対象物６１とが所定時間一致したかが判定される。ここで、運転者が対象物６１を目視確認していないと判定されると、スピーカ１２からは警告音が出力される。なお運転者が対象物６１を目視確認していると判定された場合には、警告音は出力されない。その後、車両６０の現在地が交差点エリアＳの外(地点Ｃ)となると、運転支援処理が終了する。

なお車両６０の現在地が交差点エリアＳ内の場合において、対象物６１は検出されているが、車両６０と対象物６１とが接近状況下でないと判定されていれば、目視確認を促す警告は出力されない。

上記によれば、以下の優れた効果が得られる。

（１）車両６０の走行中において、車両６０の車速が低速状態にある場合には、車両６０が車速が低速以外である場合に比べて、歩行者や自転車等の側における車両６０に対する警戒が低く、車両６０が接近していてもそれに対する警戒心が低いと考えられる。また、車両６０の側から言えば、低速状態の車両６０が交差点エリアＳに進入する場合、その進入時点と、右折や左折により車両６０が横断歩道（実際に歩行者等が存在している場所）に到達する時点とで時間差が生じることで、歩行者や自転車等に対する接近度合いに変化が生じることが考えられる。こうした場合、車両６０が歩行者や自転車等に接触する可能性が高まってしまう。

また一方で、交差点エリアＳ内に歩行者や自転車等の対象物６１が存在している場合に、車両６０において警告を実施し、その警告により対象物６１に対する運転者の目視確認を促すようにすることが考えられる。ただし、対象物６１が存在する場合に毎回、警告を実施したのでは、言い換えれば接触の可能性にかかわらず毎回、警告を実施したのでは、運転者の注意喚起に対する意識が薄れてしまうことが懸念される。

この点、上記構成では、車両６０が所定の低速状態であると判定され、かつ交差点エリアＳ内にて車両６０が対象物６１に対して接近する状況下であると判定された場合に、運転者が対象物６１を目視確認することを促す警告を実施するものであるため、対象物６１の側において車両６０に対する警戒心が低く、かつ交差点エリアＳ内での接触の可能性が高い状況下での警告の実施が可能となり、運転者の注意喚起に対する意識を高めておくことができる。以上により、適正な運転支援を実施できることとなる。

（２）車両６０が低速状態であるとともに、車両６０の現在地が交差点エリアＳ内である場合であって、交差点エリアＳ内で検出された対象物６１と車両６０とが接近する状況下である場合に、運転者が対象物６１の目視確認をしていなければ、対象物６１と車両６０との接触を回避するための警告が出力されるようにした。この場合、運転者が目視確認していると判定される場合には警告は出力されない。これにより、運転者に対する不要な注意喚起を抑えることができ、運転者の注意喚起に対する意識を高めておくことができる。

（３）運転者の視線方向が対象物６１に一致しておらず、運転者が対象物６１を目視確認できていない場合には、対象物６１と車両６０との接触回避のための警告が出力されるようにした。この場合、運転者が対象物６１の目視確認ができている場合には警告は出力されないため、運転者に対する注意喚起をより適切に行うことができ、注意喚起に対する運転者の意識を高めておくことができる。
〔他の実施形態〕
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

・交差点Ｓ１の大きさや形態などの交差点情報に基づいて運転支援が実施されてもよい。例えば車線数が多く規模が大きい交差点Ｓ１や、道路の分岐数が多く形状が複雑な交差点Ｓ１の場合等には、運転者が対象物６１を見落とす可能性が高くなることが想定される。一方、比較的に規模の小さい交差点Ｓ１や、単純な形状の交差点Ｓ１（例えばＴ字路等）の場合には、運転者は対象物６１を見落とす可能性が低くなることが想定される。そこで、交差点Ｓ１の規模が大きい場合等に、対象物６１の目視判定を促す警告を実施する判定が行われるようにする。一方、交差点Ｓ１の規模が小さい場合には、対象物６１の目視判定を促す警告を実施するための判定が行われないようにする。

図４に運転支援装置の変用例のフローチャートを示す。なお図４において、図２のフローチャートと同じ処理には同じ番号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。本処理では、ステップＳ１１において車両６０の現在地が交差点エリアＳ内であると判定された際に、続くステップＳ３０で交差点情報を取得する。例えばＧＰＳアンテナ３１による検出信号に基づき交差点Ｓ１の大きさや形態等の交差点情報を取得する。続くステップＳ３１では、交差点Ｓ１の規模が大きいか否かを判定する。例えば交差点Ｓ１の車線数が所定以上（例えば三車線以上）の場合や、道路の分岐数が所定以上（例えば五差路以上）の場合に交差点Ｓ１の規模が大きいと判定する。肯定判定した場合には、ステップＳ１２に進む。交差点Ｓ１の規模が小さいと判定した場合には、本処理を終了する。このようにすることで、交差点Ｓ１に応じて、運転者に対する対象物６１の目視確認を促す警告をより適切に実施することができるようになる。

・交差点Ｓ１の種類に応じて、交差点Ｓ１内での警告の実施位置が定められてもよい。例えば、交差点Ｓ１の規模が比較的に大きい場合には、車両６０と対象物６１とが接近する状況である際に、車両６０と対象物６１とが接触されるまでに比較的時間を要することが想定される。一方、交差点Ｓ１の規模が比較的に小さい場合には、車両６０と対象物６１とが接近する状況である際に、車両６０と対象物６１とが接触されるまでの時間が比較的に短いことが想定される。そこで、規模の大きい交差点Ｓ１の場合には、車両６０が交差点Ｓ１に進入してから警告の実施位置であると判定されるまでの経過時間が比較的に長く設定されるようにする。一方、交差点Ｓ１の規模が小さい場合には、車両６０が交差点Ｓ１に進入してから警告の実施位置であると判定されるまでの経過時間が比較的に短く設定されるようにする。以上のようにすることで、交差点Ｓ１の種類に応じて、より適切なタイミングで警告を実施することができる。

・車内カメラ５１で撮影された運転者の頭部の撮影画像から、運転者の視線方向を判定してもよい。例えば、車内カメラ５１により撮影された運転者の頭部の撮影画像から頭部と眼球の双方の動きの双方を取得し、その検出結果から運転者の視線方向が判定されてもよい。または、頭部の動きのみを取得して、頭部の動きから運転者の視線が対象物６１に向けられたか否かを判定することも可能である。

・運転者が対象物６１を目視確認したかの判定を、運転者の脳波信号を用いて行ってもよい。図５に脳波信号を取得する脳波信号取得装置の例を示す。脳波信号取得装置７０は、外界（運転者の前方）を撮影する撮影装置７１と、運転者の頭部に固定されて運転者の脳波信号を取得する電極７２と、撮影装置７１と電極７２との位置固定のための支持部であるメガネ形状のフレーム７３と、撮影装置７１による撮影画像と電極７２で検出された脳波信号の変化を求める制御部７４とを備えて構成されている。運転者が車両走行をする際、脳波信号取得装置７０のフレーム７３が運転者の眼前に装着され、電極７２は頭部に固定される。

図６に脳波信号を用いて運転者の目視確認を行う場合のフローチャートを示す。なお図６において、図２のフローチャートと同じ処理には同じ番号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。まずステップＳ４０で、電極７２の検出信号から脳波信号を取得する。続くステップＳ１０で車速を取得する。その後、続くステップＳ１１〜Ｓ１８で肯定判定されることにより、続くステップＳ１９で運転者の視線方向と対象物６１とが不一致であるかを判定する。視線方向と対象物６１が不一致の場合には、ステップＳ２０に進む。一方、視線方向と対象物６１が一致している場合には、ステップＳ４１に進み、脳波信号に所定の変化がないかを判定する。例えば、運転者が対象物６１を認識した際に生じる脳波信号の変化の情報が予めメモリに記憶されており、その脳波信号の変化情報との比較から、脳波信号に変化がないか否かを判定する。脳波信号に変化がなく、肯定判定した場合にはステップＳ２０に進み、警告を実施する。否定判定した場合には、本処理を終了する。

このように運転者の脳波信号を用いることで、運転者の視線と対象物６１とが一致しているが、運転者の脳波信号に所定の変化が生じていない場合には、運転者は対象物６１を認識していないと判定でき、この場合に警告が実施されるようにできる。運転者の視線と対象物６１とが一致しているかだけではなく、運転者が対象物６１を認識しているかに基づいて警告の実施をするか否かを判定することで、対象物６１の目視確認を促す警告をより適切に実施することができる。

・車外カメラ４１以外にも、車両６０の進行方向に存在する対象物６１の向き及び距離を検出可能な検出装置を用いて、対象物６１を検出してもよい。例えば、超音波装置やレーダの検出結果から対象物６１を取得してもよい。

・車両６０が交差点エリアＳに進入する際に、複数の対象物６１が検出された場合には、車両６０に対して最も接近される可能性の高い対象物６１に対する警告の出力判定が行われるようにする。例えば、各対象物６１と車両６０との相対速度および相対距離に基づいて、車両６０に対して最も接近する可能性の高い順番に対象物６１の優先順位付けをする。この場合、優先順位の高い対象物６１に対する目視確認が行われたか否かの判定結果に基づいて、対象物６１との接触回避のための警告が出力されるようにする。なお車両６０と各対象物６１との接近状況は時間とともに変わる。そこで車両６０に対する接近状況の変化に応じて、各対象物６１の優先順位が更新されるようにすることが好ましい。

・車両６０と対象物６１とが接近する状況で、互いの相対速度が速い場合には、車両６０と対象物６１とが接触する可能性が高くなる。そこで、接近状況にある車両６０と対象物６１との相対速度が速い場合には、出力される警告の出力の度合い（ボリューム）が高く設定されるようにすることで、運転者への注意喚起をより好適に促すことができる。また表示装置１１を用いて警告が出力される場合にも、車両６０と対象物６１とが接触される可能性匂い応じて、表示状態（文字サイズ等）が変更されるようにしてもよい。

・交差点Ｓ１においては、車両６０の方向指示手段（例えばウィンカー）の方向指示状態に基づいて、車両６０が対象物６１に対して接近される状況下であることを判定してもよい。つまり信号機、横断歩道のある交差点Ｓ１で、右折または左折の指示が行われ、かつ青信号で右折または左折される場合、横断歩道を渡る歩行者等に接近する可能性が高い。そのため、かかる場合には、車両６０が対象物６１に対して接近される状況下であることを判定してもよい。

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…表示装置、１２…スピーカ、２１…車速センサ、３１…ＧＰＳアンテナ、４０…画像取得ＥＣＵ、５０…視線検出ＥＣＵ、５１…車内カメラ、６０…車両、７０…脳波信号取得装置、７１…撮影装置。

Claims (7)

1. 車両（６０）に搭載される運転支援装置（１０）であって、
   前記車両が所定の低速状態になっていることを判定する車速判定手段と、
   交差点及びその周辺を含む所定の交差点エリア内に接触回避の対象となる対象物が存在しており、かつ前記交差点エリア内にて前記車両が当該対象物に対して接近する状況であることを判定する対象物判定手段と、
   前記車速判定手段により前記車両が前記所定の低速状態であると判定され、かつ前記対象物判定手段により前記交差点エリア内にて前記車両が前記対象物に対して接近する状況下であると判定された場合に、運転者が前記対象物を目視確認することを促す警告を実施する警告実施手段と、
   を備え、
   前記警告実施手段は、前記交差点の車線数が所定以上の場合に前記目視確認することを促す警告を実施する判定が行われるようにし、前記交差点の車線数が前記所定よりも少ない場合に前記目視確認することを促す警告を実施する判定が行われないようにすることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記車速判定手段により前記車両が前記所定の低速状態であると判定され、かつ前記対象物判定手段により前記交差点エリア内にて前記車両が前記対象物に対して接近する状況下であると判定された場合に、運転者が前記対象物を目視確認したか否かを判定する目視判定手段を備え、
   前記警告実施手段は、前記目視判定手段により運転者が前記対象物を目視確認していないと判定された場合に、前記警告を実施する請求項１に記載の運転支援装置。
3. 運転者の視線の向きを判定する視線方向判定手段（５０）を備え、
   前記目視判定手段は、前記視線方向判定手段により判定された視線の向きと、前記対象物が存在している方向とが一致する場合に、その視線一致している時間に基づいて、運転者が前記対象物を目視確認したか否かを判定する請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記交差点エリア内における前記警告の実施位置を定めておき、前記車両が前記交差点エリア内に進入した際に前記実施位置に達したか否かを判定する位置判定手段を備え、
   前記目視判定手段は、前記車両が前記警告の実施位置に達した場合に前記目視確認の判定を行うものである請求項２又は３に記載の運転支援装置。
5. 前記交差点エリアにおける交差点の大きさ及び形態に関する交差点情報を取得する取得手段（３０）を備え、
   前記位置判定手段は、前記交差点情報に基づいて前記警告の実施位置を定めておき、前記車両が前記交差点エリア内に進入した際に前記実施位置に達したか否かを判定する請求項４に記載の運転支援装置。
6. 前記車両の運転中における運転者の脳波を測定する脳波測定手段（７０）と、
   前記脳波測定手段により測定された脳波の変化を判定する脳波判定手段（７４）と、
   を備え、
   前記警告実施手段は、前記目視判定手段により運転者が前記対象物を目視確認している判定され、かつ前記脳波判定手段により脳波の所定の変化が生じていないと判定された場合に、前記警告を実施する請求項２乃至５のいずれか１つに記載の運転支援装置。
7. 前記車両の運転中における運転者の脳波を測定する脳波測定手段（７０）と、
   前記車速判定手段により前記車両が前記所定の低速状態であると判定され、かつ前記対象物判定手段により前記交差点エリア内にて前記車両が前記対象物に対して接近する状況下であると判定された場合に、前記脳波測定手段により測定された脳波に所定の変化が生じたか否かを判定する脳波判定手段（７４）と、
   を備え、
   前記警告実施手段は、前記脳波判定手段により脳波に前記所定の変化が生じていないと判定された場合に、前記警告を実施する請求項１に記載の運転支援装置。

Images