JP2010049383A - 車両の警報装置 - Google Patents

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Kenichi Ikeda
健一 池田
Kazufumi Hayashi
和史 林
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Abstract

【課題】乗員の視線検知と車載機器の操作状態検知とを考慮して、実際の運転状況に応じた警報作動タイミングを設定可能とできる車両の警報装置を提供する。
【解決手段】乗員の視線画像情報が読込まれ(S1)、乗員の視線が所定領域以外に向いているか否かを判定する。S3で、乗員が車載機器を操作しているか否かを判定し、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6秒に設定し、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8秒に設定して(S7)、S5に移行し、以降の処理を行う。S2の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒に設定して脇見判定を行う。
【選択図】 図4

Description

本発明は、乗員の視線方向が所定の通常視線領域以外、所謂脇見運転のときに警報を作動させる車両の警報装置に関し、特に、警報の作動タイミングを変更可能にしたものである。
従来、乗員の顔画像を車載カメラで撮像し、乗員の視線を検知することで、脇見を検出して警報を行うものが存在している。また、他の車載制御を乗員の脇見状態に応じて補正する技術も種々提案されている。
特許文献1は、乗員の顔画像を車載カメラで撮像して脇見を検出し、乗員が脇見をしていても、先行車両との車間距離が所定値以上減少しなければ警報を作動させない技術が提案されている。特許文献1では、脇見状態が継続しても、乗員が充分に安全と判断している場合、所謂車間距離が所定値以上減少しない場合は不要な警報を防止することができる。
特許文献2は、乗員の視線を検出し、乗員が正面を向いている場合、基準の閾値で障害物の警報を行い、乗員が脇見をしている場合、基準よりも厳しい閾値で障害物の警報を行うと共に、乗員の視線検出が不可能な場合、基準の閾値を用いて障害物検知を行う技術が提案されている。特許文献2では、乗員の脇見検出が不可能な状況であっても、適切に障害物検知を行うことができる。
特開平10−181380号公報 特開2007−72631号公報
従来の乗員の脇見判定は、乗員の視線を検出し、乗員が正面を向いているか否かによって判定を行い、この判定結果に基づいて特許文献2のように、乗員が脇見しているときは警報を早期に行うものが主流であった。特許文献1では、脇見状態が継続しても、乗員が充分に安全と判断している場合は、先行車両との車間距離をパラメータとして警報を遅らせるものが提案されているが、あくまで間接的な脇見判定であり、先行車両との車間距離が近接して初めて判定できるものである。
乗員の脇見の殆どが、オーディオ、空調装置、ナビゲーション装置等車載機器の操作に関するものと推測されることから、乗員の視線検出と同様に、車載機器の操作状態検知を脇見判定の判定要件とすることが考えられる。しかしながら、熟練した乗員の場合、車載機器の操作部を見ることなく機器を操作することも可能であり、このようなときに脇見判定した場合、乗員は不要な警報に煩わされることになる。
脇見判定を、乗員の視線検出と車載機器の操作状態検知とを同様の重み付けで行うと不要な警報を発生させてしまうものの、乗員の視線検出だけでは、実際の運転状況に応じた脇見判定を行うことができない。つまり、正確な脇見判定を行うには、乗員の視線と車載機器の操作状態との双方を考慮したうえで、実際の運転状況に応じた判定、更には、警報作動を行う必要がある。
本発明の目的は、乗員の視線検知と車載機器の操作状態検知とを考慮して、実際の運転状況に応じた警報作動タイミングを設定可能とできる車両の警報装置を提供することである。
請求項1の発明は、乗員の視線方向を検知する視線方向検知手段と、この視線方向検知手段によって検知された乗員の視線方向が所定の通常視線領域以外になったときに作動する警報手段とを有する車両の警報装置において、乗員による車載機器の操作状態を検知する車載機器操作状態検知手段と、警報手段の警報作動のタイミングを変更する警報作動タイミング変更手段とを有し、乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときの警報は、乗員の視線方向が所定領域以外のときの警報より遅く作動させることを特徴とする。
請求項1の発明では、脇見判定を乗員の視線方向と車載機器の操作状態との二つの観点から判定可能となり、実際の運転状況に応じた正確な脇見判定が可能となる。しかも、熟練の乗員の動作を考慮し、乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときの警報は、乗員の視線方向が所定領域以外のときの警報よりも遅く作動させるよう、重み付けを変えている。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、自車両の危険状態を検知する危険状態検知手段を有し、この危険状態検知手段により検知された危険状態に応じて警報手段の警報作動のタイミングを変更することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載の発明において、危険状態検知手段は自車両前方の障害物検知手段であり、検知された障害物との衝突可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くすることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2に記載の発明において、危険状態検知手段は自車両の走行車線逸脱を判定する車線逸脱検知手段であり、検知された走行車線逸脱可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くすることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、乗員による車載機器の操作状態を検知する車載機器操作状態検知手段と、警報手段の警報作動のタイミングを変更する警報作動タイミング変更手段とを有し、乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときの警報は、乗員の視線方向が所定領域以外のときの警報より遅く作動させるため、実際の運転状況に応じた警報作動タイミングを設定可能とできる。
つまり、脇見判定を乗員の視線方向と車載機器の操作との二つの観点から判定することで、正確な脇見判定ができる。しかも、乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときは、乗員の視線方向が所定領域以外のときよりも遅く作動させる、所謂視線方向の観点を車載機器の操作の観点よりも重く判定しているため、実際の運転状況に応じた正確な脇見判定とでき、不要な警報を防止できる。
請求項2の発明によれば、自車両の危険状態を検知する危険状態検知手段を有し、この危険状態検知手段により検知された危険状態に応じて警報手段の警報作動のタイミングを変更するため、自車両の危険度によって細かく警報タイミングを使い分けすることができ、より良い警報が行える。
請求項3の発明によれば、危険状態検知手段は自車両前方の障害物検知手段であり、検知された障害物との衝突可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くするため、障害物との衝突回避が可能となる。
請求項4の発明によれば、危険状態検知手段は自車両の走行車線逸脱を判定する車線逸脱検知手段であり、検知された走行車線逸脱可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くするため、走行車線逸脱回避が可能となる。
本発明の車両の警報装置は、乗員の視線方向を検知する視線方向検知手段と、この視線方向検知手段によって検知された乗員の視線方向が所定の通常視線領域以外になったときに作動する警報手段とを有するものである。
図1、図2に示すように、車両Vに装備された警報装置1は、インナーカメラ2と、車載機器としてのオーディオ機器3、空調装置4、ナビゲーション装置5と、警報手段としてのスピーカ6、ブザー7、ランプ8、ディスプレイ9と、コントロールユニット10(以下、ECUと示す)を備え、これら2〜10が図2のように電気的に接続されている。尚、本実施例の警報装置1では、スピーカ6とブザー7のうち少なくとも1つを残して省略可能である。また、障害物検知及び走行車線逸脱警報用の制御に用いるため、車両Vの前方の状況を撮像するCCDカメラ16がルーフ下端面に装着されている。
図3に示すように、インナーカメラ2は、車両Vのステアリング11のコラム上面に設置されており、乗員の顔を撮像し、その画像情報信号をECU10に出力している。前記ECU10は、視線方向検知部12(視線方向検知手段)と、脇見判定部13と、この脇見判定部13の内部に脇見警報の作動タイミングを変更する作動タイミング変更部14(警報作動タイミング変更手段)と、乗員による車載機器の操作状態を検知する車載機器操作状態検知部15(車載機器操作状態検知手段)を有している。
視線方向検知部12は、インナーカメラ2からの画像情報に基づいて、乗員の視線を検出するように構成している。脇見判定部13は、視線方向検知部12によって検知された乗員の視線が所定時間、例えば、基準値として2秒間継続して車両VのフロントガラスW上に設定された所定領域A以外を向いているか否かを判定し、2秒継続して乗員の視線が所定領域A以外を向いている場合、警報が必要な脇見と判定して警報手段を作動するように構成している。
車載機器操作状態検知部15は、乗員が車載機器としてのオーディオ機器3、空調装置4、ナビゲーション装置5の何れかを操作している状態を夫々の電気的作動信号を検出して判定検知している。作動タイミング変更部14は、車載機器操作状態検知部15によって前記警報手段の作動開始するタイミング、所謂脇見を判定する所定時間を変更するように構成している。
次に、ECU10が実行する脇見警報処理について、図4のフローチャートに基づいて詳しく説明する。尚、この脇見警報処理を実行する為のプログラムがECU10のコンピュータROM等に格納されている。
先ず、インナーカメラ2から乗員の視線画像情報が読込まれ(S1)、次に、画像解析が行われて、乗員の視線が運転時向いている所定領域、所謂図3に示す所定領域A以外に向いているか否かを判定する(S2)。S2の判定の結果、Yesの場合、タイマによるカウントを開始し、S3に移行する。
S3で、乗員がオーディオ機器3等の車載機器を操作しているか否かを判定し、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6、つまり1.2秒に設定して(S4)、S5に移行する。次に、乗員の視線が1.2秒間所定領域A以外に向いているか否かを判定し、Yesの場合、スピーカ6とブザー7のうち少なくとも1つを作動させ乗員に脇見警報を行い(S6)、リターンする。また、S5の判定の結果、Noの場合、S2にリターンする。
S3の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8、つまり1.6秒に設定して(S7)、S5に移行し、以降の処理を行う。ここで、S4における警報作動開始のタイミングより作動開始が長く設定される理由は、乗員の視線は所定領域A以外に向いているものの、他の車載機器を操作しているのではないため、乗員はS4に比べて運転に注意を払っていると推測されるためである。
S2の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒に設定して(S8)、S5に移行し、以降の処理を行う。つまり、乗員がオーディオ機器3等の車載機器を操作していても、視線は所定領域A以外に向いていないため脇見判定の基準値を変更しない。
以上の構成により、脇見判定を乗員の視線方向と車載機器の操作との二つの観点から判定することで、正確な脇見判定ができる。しかも、乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときは、乗員の視線方向が所定領域以外のときよりも遅く作動させるため、実際の運転状況に応じた正確な脇見判定とでき、不要な警報を防止できる。
図5及び図6に基づいて、実施例2に係る脇見警報処理について説明する。実施例1との相違点は、実施例1では脇見警報単独の制御であるのに対し、本実施例2では、脇見警報と障害物検知との協働制御である点である。尚、実施例1と同様の機構は同一の符号を付している。
図5に示すように、車両Vに装備された警報装置1は、実施例1と同様に、インナーカメラ2と、車載機器としてのオーディオ機器3、空調装置4、ナビゲーション装置5と、警報手段としてのスピーカ6、ブザー7、ランプ8、ディスプレイ9と、コントロールユニット10を備え、更に、ミリ波レーダ17、衝突センサ18、車速センサ19、舵角センサ20、ブレーキ装置21、プリテンショナ装置22を有している。
ミリ波レーダ17は、車両Vの前方の他車両を検知するとともに、検知した他車両と車両Vとの相対速度を検知可能なレーダ手段であり、例えば、車両Vのフロントバンパにエンブレム等の後側において前方へ向けて取付けられる。尚、ミリ波レーダ17の代わりに上記機能の有る種々のレーダを採用可能である。
ECU10は、脇見判定部13及び車載機器操作状態検知部15の他に、危険状態検知手段としての障害物検知部23を有している。障害物検知部23は、ミリ波レーダ17によって検知された障害物と車両Vとの距離が所定距離以内か否か判定し、検知された障害物が所定距離以内のとき、警報手段のスピーカ6、ブザー7、ランプ8、ディスプレイ9のうち少なくとも1つを報知手段として作動させると共に、ブレーキ装置21、プリテンショナ装置22の作動を行うよう構成している。
障害物検知部23は、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離まで接近した場合に、警報手段を作動させるように構成している。また、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離より近い第2の距離まで接近した場合、ブレーキ装置21によって比較的弱い、乗員に注意を促す一次ブレーキを作動し、第2の距離より近い第3の距離まで接近した場合、衝突を回避する二次ブレーキを作動させる。更に、障害物が第3の距離より近い第4の距離まで接近した場合、図示しないシートベルトプリテンショナによってシートベルトをリトラクタに引き込んで乗員を所定の張力で拘束するように構成している。
次に、ECU10が実行する脇見警報処理について、図6のフローチャートに基づいて詳しく説明する。尚、この脇見警報処理を実行する為のプログラムがECU10のコンピュータROM等に格納されている。
先ず、インナーカメラ2から乗員の視線画像情報が読込まれ(S11)、次に、画像解析が行われて、乗員の視線が運転時向いている所定領域A以外に向いているか否かを判定する(S12)。S12の判定の結果、Yesの場合、タイマによるカウントを開始し、S13に移行する。
S13で、乗員がオーディオ機器3等の車載機器を操作しているか否かを判定し、Yesの場合、自車両(車両V)の危険度が高いか判定を行う(S14)。S14の危険度判定の基準は、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離まで接近した場合に危険度が高いと判定している。
S14の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.2、つまり0.4秒に設定して(S15)、S16に移行する。次に、乗員の視線が0.4秒間所定領域A以外に向いているか否かを判定し(S16)、Yesの場合、スピーカ6とブザー7のうち少なくとも1つを作動させ乗員に脇見警報を行い(S17)、リターンする。また、S16の判定の結果、Noの場合、S12にリターンする。
S14の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高くないため、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.4、つまり0.8秒に設定して(S18)、S16に移行し、以降の処理を行う。ここで、S15における警報作動開始のタイミングより作動開始が長く設定される理由は、障害物との距離が第1の距離まで接近しておらず、衝突危険性が低いためである。
S13の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S19)。S19の危険度判定の基準は、S14と同様に、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離まで接近したか否かで判定している。S19の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.4、つまり0.8秒に設定して(S18)、S16に移行し、以降の処理を行う。S19の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6、つまり1.2秒に設定して(S20)、S16に移行し、以降の処理を行う。
S12の判定の結果、Noの場合、乗員がオーディオ機器3等の車載機器を操作しているか否かを判定を行う(S21)。S21の判定の結果、Yesの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S22)。S22の危険度判定の基準は、S14と同様に、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離まで接近したか否かで判定している。S22の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6秒に設定して(S23)、S16に移行し、以降の処理を行う。S22の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8秒に設定して(S24)、S16に移行し、以降の処理を行う。
S21の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S25)。S25の危険度判定の基準は、S14と同様に、ミリ波レーダ17によって検知された障害物との距離が第1の距離まで接近したか否かで判定している。S25の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8秒に設定して(S24)、S16に移行し、以降の処理を行う。S25の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒に設定して(S26)、S16に移行し、以降の処理を行う。
以上の構成により、障害物検知との協働制御を行いつつ、自車両の危険度、所謂衝突可能性と、車載機器の注視と、車載機器の操作有無との3つの要素により、警報作動開始のタイミングを8通りの区分でき、実際の運転状況に応じた正確な脇見判定が可能となり、不要な警報を防止できる。また、S14、S19、S22、S26の危険度判定基準を、夫々、第1距離、第2距離、第3距離、第4距離と異ならせて設定することも可能である。
図7に基づいて、実施例3に係る脇見警報処理について説明する。実施例1との相違点は、実施例1では脇見警報単独の制御であるのに対し、本実施例2では、脇見警報と車線逸脱検知との協働制御である点である。尚、実施例1及び実施例2と同様の機構は同一の符号を付している。
図7に示すように、車両Vに装備された警報装置1は、実施例1と同様に、インナーカメラ2と、車載機器としてのオーディオ機器3、空調装置4、ナビゲーション装置5と、警報手段としてのスピーカ6、ブザー7、ランプ8、ディスプレイ9と、コントロールユニット10を備え、更に、CCDカメラ16、ミリ波レーダ17、衝突センサ18、車速センサ19、舵角センサ20を有している。
CCDカメラ16は、自車両の前方を撮像する撮像手段(車載カメラ)であり、例えば、車両Vのフロントガラスの上部後側に前方へ向けて取付けられ、具体的には、自車両よりも前方の自車両走行車線を区分する白線等の車線区分線を撮像可能であり、このCCDカメラ16で撮像された画像情報がECU10に供給される。
ECU10は、脇見判定部13及び車載機器操作状態検知部15の他に、危険状態検知手段としての車線逸脱検知部24を有している。車線逸脱検知部24は、CCDカメラ16により認識された自車両走行車線の幅方向両端縁に沿って逸脱判定ラインを設定し、この逸脱判定ライン外へ自車両が逸脱したか否か判定すると共に、逸脱判定された場合に、スピーカ6とブザー7とランプ8とディスプレイ9の少なくとも1つを制御して逸脱警報を行うよう構成している。
車線逸脱検知部24は、自車両走行車線の左右両側に逸脱判定ラインを設定し、車速と舵角に基づき、自車両の車幅方向位置の変化率を算出し、現時刻から、自車両の左前輪又は右前輪が逸脱判定ラインに到達する時間Tを演算する。この時間Tが所定時間Tよりも短いと判定されたときは、車線逸脱可能性ありと判定している。
ECU10が実行する脇見警報処理は、実施例2と同様に図6のフローチャートに基づいて行われる。
先ず、インナーカメラ2から乗員の視線画像情報が読込まれ(S11)、次に、画像解析が行われて、乗員の視線が運転時向いている所定領域A以外に向いているか否かを判定する(S12)。S2の判定の結果、Yesの場合、タイマによるカウントを開始し、S13に移行する。
S13で、乗員が車載機器を操作しているか否かを判定し、Yesの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S14)。S14の危険度判定の基準は、自車両の左前輪又は右前輪が所定時間Tよりも早く逸脱判定ラインに到達する場合に危険度が高いと判定している。
S14の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.2秒に設定して(S15)、S16に移行する。次に、乗員の視線が0.4秒間所定領域A以外に向いているか否かを判定し(S16)、Yesの場合、乗員に脇見警報を行い(S17)、リターンする。また、S16の判定の結果、Noの場合、S12にリターンする。
S14の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高くないため、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.4秒に設定して(S18)、S16に移行し、以降の処理を行う。ここで、S15における警報作動開始のタイミングより作動開始が長く設定される理由は、車線逸脱可能性が低いためである。
S13の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S19)。S19の危険度判定の基準は、S14と同様に、車線逸脱可能性が高いか否かで判定している。S19の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.4秒に設定して(S18)、S16に移行し、以降の処理を行う。S19の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6秒に設定して(S20)、S16に移行し、以降の処理を行う。
S12の判定の結果、Noの場合、車載機器を操作しているか否かを判定を行う(S21)。S21の判定の結果、Yesの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S22)。S22の危険度判定の基準は、S14と同様である。S22の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.6秒に設定して(S23)、S16に移行し、以降の処理を行う。S22の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8秒に設定して(S24)、S16に移行し、以降の処理を行う。
S21の判定の結果、Noの場合、自車両の危険度が高いか判定を行う(S25)。S25の危険度判定の基準は、S14と同様である。S25の判定の結果、Yesの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒×0.8秒に設定して(S24)、S16に移行し、以降の処理を行う。S25の判定の結果、Noの場合、警報作動開始のタイミングを基準値の2秒に設定して(S26)、S16に移行し、以降の処理を行う。
以上の構成により、車線逸脱検知との協働制御を行いつつ、自車両の危険度、所謂逸脱可能性と、車載機器の注視と、車載機器の操作有無との3つの要素により、警報作動開始のタイミングを8通りの区分でき、実際の運転状況に応じた正確な脇見判定が可能となり、不要な警報を防止できる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加して実施可能である。危険状態検知手段は、衝突検知及び車線逸脱検知に限るものではなく、走行支援制御を用いる車両であれば何れの制御でも適用可能である。
乗員の視線方向検知手段が搭載された車両の概略側面図である。 実施例1に係る警報装置のブロック図である。 視認範囲が設定されたフロントガラスを車内から見た概略図である。 実施例1に係る警報処理のフローチャートである。 実施例2に係る警報装置のブロック図である。 実施例2に係る警報処理のフローチャートである。 実施例3に係る警報装置のブロック図である。
符号の説明
V 車両
1 警報装置
2 インナーカメラ
3 オーディオ装置
4 空調装置
5 ナビゲーション装置
6 スピーカ
7 ブザー
8 ランプ
9 ディスプレイ
12 視線方向検知部
13 脇見判定部
14 作動タイミング変更部
15 車載機器操作状態検知部
16 CCDカメラ
17 ミリ波レーダ
23 障害物検知部
24 車線逸脱検知部

Claims (4)

  1. 乗員の視線方向を検知する視線方向検知手段と、この視線方向検知手段によって検知された乗員の視線方向が所定の通常視線領域以外になったときに作動する警報手段とを有する車両の警報装置において、
    乗員による車載機器の操作状態を検知する車載機器操作状態検知手段と、
    前記警報手段の警報作動のタイミングを変更する警報作動タイミング変更手段とを有し、
    乗員による車載機器の操作状態が検知され且つ乗員の視線方向が所定領域以内のときの警報は、乗員の視線方向が所定領域以外のときの警報より遅く作動させることを特徴とする車両の警報装置。
  2. 自車両の危険状態を検知する危険状態検知手段を有し、
    この危険状態検知手段により検知された危険状態に応じて前記警報手段の警報作動のタイミングを変更することを特徴とする請求項1に記載の車両の警報装置。
  3. 前記危険状態検知手段は自車両前方の障害物検知手段であり、検知された障害物との衝突可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くすることを特徴とする請求項2に記載の車両の警報装置。
  4. 前記危険状態検知手段は自車両の走行車線逸脱を判定する車線逸脱検知手段であり、検知された走行車線逸脱可能性が高いほど警報作動のタイミングを早くすることを特徴とする請求項2に記載の車両の警報装置。
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