JP2010083205A - Device for supporting recognition of collision warning vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、衝突警戒車両認知支援装置に関する。 The present invention relates to a collision warning vehicle recognition support device.
車両周囲の他車を種々の方法で検出し、自車との衝突や接触に対する予測を行ない、その予測結果に応じた警告報知を行なう技術が種々提案されている（特許文献１〜１３）。特に、コリジョンコース上に存在する他車は、自車から見た相対速度が小さく、特に視界の中央から外れている場合は存在に気付きにくいので衝突等の危険性が大きく、航空機や自動車の事故原因の一つになっている。特許文献１には、こうしたコリジョンコース上の他車に対する衝突予測を行ない、警報出力を行なう技術が開示されている。
Various techniques for detecting other vehicles around the vehicle by various methods, predicting a collision or contact with the own vehicle, and performing warning notification according to the prediction result have been proposed (
ところで、上記先行技術においては、衝突警戒すべき他車（以下、衝突警戒車両ともいう）の認知が何らかの外部要因（例えば、死角発生による視認困難化等）により阻害される状況を想定し、こうした外部視認阻害要因に対抗する認知支援手段の構築に重点が置かれていた。しかし、運転者側の肉体的ないし精神的要因による認知レベルに関しては何ら考慮が払われておらず、常時一律な認知支援が行なわれていたのでメリハリに欠ける難点がある。例えば、運転者の認知レベル十分高く、既に衝突警戒車両の接近に気付いている場合にも、認知支援のための何らかの報知出力がなされ、煩わしく感じられる場合がある。また、こうした一律な報知出力が継続すると、報知出力に対する運転者の注意も薄れ、やがては無視するようになるので、認知レベルが低下して本当に支援が必要となるシーンで、支援効果が芳しくなくなる問題がある。 By the way, in the above prior art, such a situation is assumed in which recognition of other vehicles to be subjected to collision warning (hereinafter also referred to as collision warning vehicles) is hindered by some external factor (for example, difficulty in visual recognition due to blind spots). Emphasis was placed on the construction of cognitive support measures to counter external visual obstruction factors. However, no consideration is given to the level of cognition due to physical or mental factors on the driver's side, and there is a lack of clarity because uniform cognitive support has been provided at all times. For example, even when the driver's recognition level is sufficiently high and he / she has already noticed the approach of the collision warning vehicle, some notification output for assisting the recognition may be made, which may be bothersome. In addition, if such uniform notification output continues, the driver's attention to the notification output will fade, and eventually it will be ignored, so the support effect will not be good in scenes where the cognitive level decreases and support is really needed There's a problem.
本発明の課題は、運転者の認知レベルが低下した場合に、衝突警戒車両の接近認知をタイムリーかつ的確に支援できる衝突警戒車両認知支援装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the collision warning vehicle recognition assistance apparatus which can support the approach recognition of a collision warning vehicle timely and exactly, when a driver | operator's recognition level falls.
上記の課題を解決するために、本発明の衝突警戒車両認知支援装置は、自車走行路の走行方向前方に存在する合流路との合流地点に向け、該合流路上を走行・接近する衝突警戒車両を検出する衝突警戒車両接近検出手段と、自車の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、生体情報に基づいて運転者の衝突警戒車両に対する認知可能度を特定する認知可能度特定手段と、衝突警戒車両の合流地点への接近が検出され、かつ、特定された認知可能度が予め定められたレベルよりも低下した場合に、衝突警戒車両の接近に対する当該場合に特有の認知支援出力を行なう認知支援出力手段と、
を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the collision warning vehicle recognition support apparatus of the present invention is directed to a collision warning that travels and approaches on a joint path with a joint path existing ahead in the traveling direction of the host vehicle traveling path. Collision warning vehicle approach detection means for detecting the vehicle, biological information detection means for detecting the biological information of the driver of the own vehicle, and recognition ability for identifying the recognition degree of the driver for the collision warning vehicle based on the biological information If the approach to the junction of the collision warning vehicle and the identification means is detected, and the identified recognition level falls below a predetermined level, the recognition specific to the collision warning vehicle approach in this case Cognitive support output means for performing support output;
It is characterized by having.
上記本発明の構成によると、衝突警戒車両の接近に対する運転者の生体的な認知可能度をその都度特定し、該認知可能度が一定レベル未満に低下した場合に、特有の認知支援出力を行なうようにした。これにより、運転者の認知レベルが低下した場合に、衝突警戒車両の接近認知をタイムリーかつ的確に支援することができる。 According to the configuration of the present invention described above, the driver's biometric recognition possibility for the approach of the collision warning vehicle is specified each time, and when the recognition possibility falls below a certain level, a specific recognition support output is performed. I did it. Thereby, when a driver's recognition level falls, the approach recognition of a collision warning vehicle can be supported timely and exactly.
認知支援出力は、衝突警戒車両接近に対する認知覚醒度を高め、運転者の認知可能度の低下を補うことができる出力内容とする必要がある。認知支援出力手段は、具体的には、音声、光、画像、振動ないしそれらの２以上の組合せにより、衝突警戒車両の接近を報知する出力を行なうものとして構成できる。例えば、音声出力の場合は音量を上げたり周波数レベルを上げた甲高い音声出力とし、光や画像の場合は輝度を上げたり点滅動作を加えるなど、さらには振動の場合は振動振幅を増加させるなど、聴覚的、視覚的ないし触覚的な刺激効果を高めた出力とすることが有効である。 The recognition support output needs to have an output content that can increase the degree of recognition awakening for approaching the collision warning vehicle and compensate for the decrease in the degree of recognition of the driver. Specifically, the recognition support output means can be configured to perform an output for notifying the approach of the collision warning vehicle by voice, light, image, vibration, or a combination of two or more thereof. For example, in the case of audio output, it is a high-pitched audio output that raises the volume or frequency level, increases the brightness or blinking operation for light and images, and further increases the vibration amplitude in the case of vibration, etc. It is effective to obtain an output with enhanced auditory, visual or tactile stimulation effects.
認知可能度特定手段は、認知可能度の一つとして、衝突警戒車両に対する注意集中度を生体情報に基づいて特定する注意集中度特定手段を有し、認知支援出力手段は、少なくとも注意集中度が予め定められたレベルよりも低下したときに、衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なうように構成することができる。運転者の注意集中度が低下した場合に、特有の認知支援出力を行なうことで運転者を的確に覚醒させることができ、衝突警戒車両の接近認知効果を高めることができる。 The recognizable degree specifying means includes, as one of the recognizable degrees, attention concentration degree specifying means for specifying the attention concentration degree with respect to the collision warning vehicle based on the biological information, and the recognition support output means has at least the attention concentration degree. When the level falls below a predetermined level, a recognition support output for the approach of the collision warning vehicle can be performed. When the driver's attention concentration is lowered, the driver can be accurately awakened by performing the specific recognition support output, and the approach recognition effect of the collision warning vehicle can be enhanced.
注意集中度特定手段は、生体情報に基づいて運転者の精神活性度を特定する精神活性度特定手段と、生体情報に基づいて運転者の精神愉快度を特定する精神愉快度特定手段とを有し、注意集中度を精神活性度と精神愉快度との組合せに基づいて特定するように構成できる。ラッセル・メーラビアンが提唱する感情平面の概念によれば、特定の感情状態のいずれにも偏らない中庸の精神状態、すなわちニュートラル状態を基準として、精神の活性度と愉快度とは、いずれも、正と負の２状態（活性度であれば活性／不活性、愉快度であれば愉快／不愉快）を定義できる。そして、精神活性度（覚醒度）を縦軸に、愉快度を横軸に定めた感情平面上の４つの象限に、人間の「喜」「怒」「哀」「楽」の４つの感情状態、具体的には、盛り上がり状態（「喜」に対応、精神活性度：正／愉快度：正）、怒り・興奮状態（「怒」に対応、精神活性度：正／愉快度：負）、落胆・倦怠状態（「哀」に対応、精神活性度小／不愉快）、癒し・リラックス状態（「楽」に対応、精神活性度：負／愉快度：正））を対応付けることができる。 The attention concentration level specifying means includes a mental activity level specifying means for specifying the driver's mental activity level based on the biometric information, and a mental pleasure level specifying means for specifying the driver's mental level of pleasure based on the biometric information. In addition, the attention concentration level can be specified based on a combination of the mental activity level and the mental pleasure level. According to the concept of emotional plane advocated by Russell Mailavian, both mental activity and pleasure are positive, based on a neutral mental state that is not biased to any particular emotional state, that is, a neutral state. And two negative states (active / inactive if activity, pleasant / unpleasant if pleasant). And in the four quadrants on the emotional plane with the mental activity (wakefulness) on the vertical axis and the pleasantness on the horizontal axis, the four emotional states of human "joy", "anger", "sorrow" and "easy" Specifically, the state of excitement (corresponding to “joy”, mental activity: positive / pleasantness: positive), anger / excited state (corresponding to “anger”, mental activity: positive / pleasantness: negative), It is possible to associate a state of discouragement / malaise (corresponding to “sorrow”, low mental activity / unpleasant), healing / relaxed state (corresponding to “easy”, mental activity: negative / pleasure: positive).
そして、生体情報に基づいて運転者の精神活性度と精神愉快度とをそれぞれ特定し、それら活性度と愉快度との値の組を上記感情平面上にプロットすれば、プロット点が感情平面のどの象限に属するかにより運転者の感情種別を特定でき、原点からプロット点までの距離により感情の強さを特定できる。換言すれば、感情平面の原点近傍のエリアは、前述の中庸の精神状態（ニュートラル状態）を表わすものであり、各象限にてこのニュートラル状態から遠ざかるにつれ、個々の象限に特徴的な感情ひいては欲求により強く支配された状態へと推移する。運転者の精神状態が余計な感情にとらわれて波立っている場合、つまり、ニュートラル状態から遠い精神状態では、その感情発生の要因と直接関係のない外的刺激に対しては認知が鈍感になるのは経験則から明らかであり、逆にニュートラル状態に近ければ認知感度は高くなる。従って、精神活性度と精神愉快度との組合せで表現される感情平面上のプロット点の原点からの距離が大きいほど注意集中度は低くなり、逆に小さいほど注意集中度は高くなる。つまり、精神活性度と精神愉快度との組合せにより、運転者の注意集中度を定量的に特定することができる。 Then, by identifying the driver's mental activity level and mental pleasure level based on the biometric information, and plotting a set of values of the activity level and the pleasure level on the emotion plane, the plot point is on the emotion plane. The driver's emotion type can be specified depending on which quadrant it belongs to, and the emotion strength can be specified by the distance from the origin to the plot point. In other words, the area near the origin of the emotion plane represents the above-mentioned mental state (neutral state), and as each quadrant moves away from this neutral state, the emotions and desires that are characteristic of each quadrant To a state that is strongly controlled by When the driver's mental state is swayed by extra emotions, that is, in a mental state far from the neutral state, the perception is insensitive to external stimuli that are not directly related to the cause of the emotion This is clear from the rule of thumb, and conversely, the closer to the neutral state, the higher the cognitive sensitivity. Therefore, the greater the distance from the origin of the plot point on the emotion plane expressed by the combination of the mental activity level and the mental pleasure level, the lower the attention concentration level, and vice versa. That is, the driver's attention concentration can be quantitatively specified by the combination of the mental activity level and the mental pleasure level.
この場合、注意集中度特定手段は、精神活性度と精神愉快度との少なくともいずれかが、予め定められた中立範囲を逸脱した場合に注意集中度が低下したと判定するように構成できる。例えば、精神活性度と精神愉快度との組合せで表現される感情平面上のプロット点の原点からの距離が、一定レベルを超えて大きくなった場合に、衝突警戒車両に対する認知に支障をきたすレベルに注意集中度が下がったと判定し、特有の認知支援出力を行なうことで、運転者の注意力低下を補って衝突警戒車両の接近を的確に認知させることができ、衝突警戒車両の通行円滑化に寄与することができる。 In this case, the attention concentration level specifying means can be configured to determine that the attention concentration level has decreased when at least one of the mental activity level and the mental pleasure level has deviated from a predetermined neutral range. For example, if the distance from the origin of the plot point on the emotion plane expressed by a combination of mental activity and mental pleasure is greater than a certain level, it will interfere with the recognition of collision warning vehicles By determining that the degree of attention concentration has decreased, and performing a specific recognition support output, it is possible to compensate for the driver's decline in attention and to accurately recognize the approach of the collision warning vehicle, and to facilitate the traffic of the collision warning vehicle Can contribute.
生体情報検出手段は、自動車の座席に着座する運転者の心臓又は肺のエコー測定を行なうエコー測定ユニットを含み、注意集中度特定手段は、該エコー測定結果に基づいて注意集中度を特定するものとして構成できる。心臓及び肺は鼓動ないし呼吸に伴なう動きが顕著であり、超音波を検出プローブとして入射することにより、その動きによりドップラー効果を生じた形で反射波を生ずる。そして、心臓及び肺は精神状態を反映して挙動を明瞭かつ速やかに変化させるので、上記反射波を解析することにより精神状態をリアルタイムにて精度よく検出することができる。該エコー測定ユニットは、座席の背もたれ部に埋設される測定用超音波送信部と反射超音波受信部とを有し、運転者のエコー測定を行なうように構成できる。運転者の背中に直接当たる背もたれ部において、心臓ないし肺に臨む位置に測定用超音波送信部と反射超音波受信部とを設けることでエコー測定を高精度に実施することができる。 The biological information detection means includes an echo measurement unit that performs echo measurement of the heart or lungs of the driver sitting on the seat of the automobile, and the attention concentration specifying means specifies the attention concentration based on the echo measurement result Can be configured as The heart and lungs are remarkably moved by beating or breathing, and when an ultrasonic wave is incident as a detection probe, a reflected wave is generated in a form in which a Doppler effect is generated by the movement. Since the heart and lungs change their behavior clearly and rapidly reflecting the mental state, the mental state can be accurately detected in real time by analyzing the reflected wave. The echo measurement unit includes a measurement ultrasonic transmission unit and a reflected ultrasonic reception unit that are embedded in the backrest portion of the seat, and can be configured to perform an echo measurement of the driver. Echo measurement can be performed with high accuracy by providing a measurement ultrasonic transmission unit and a reflected ultrasonic reception unit at a position facing the heart or lung in a backrest portion that directly contacts the driver's back.
心臓ないし肺のエコー測定により、運転者の心拍数、呼吸数及び血流速度の少なくともいずれかを特定することが可能であり、注意集中度特定手段は、その特定結果に基づいて運転者の精神状態を検出することができる。心鼓動に伴い、心臓エコー波形には周波数ドップラーシフトが生ずる。心筋の膨張ないし収縮方向の変位が最大となるとき心筋の移動速度は最小となってドップラーシフトは最小となり、心筋が中立位置を通過するときドップラーシフトは最大となるから、心臓エコー波形を周波数時間変化波形に変換すれば、例えば、その周期から心拍数を、振幅から鼓動の強さを読み取ることができる。同様に、肺エコー波形を周波数時間変化波形に変換することにより、その周期から呼吸数を、振幅から呼吸の深さを読み取ることができる。また、心臓内を運動する血流も心臓エコー波形に対するドップラーシフト要因となり、入力する超音波ビームの波長を調整することにより、心臓エコー波形から血流速度を算出することも可能である。 It is possible to specify at least one of the heart rate, respiratory rate and blood flow velocity of the driver by echo measurement of the heart or lung, and the attention concentration specifying means determines the driver's mentality based on the specified result. The state can be detected. As the heart beats, a frequency Doppler shift occurs in the cardiac echo waveform. When the displacement in the direction of myocardial expansion or contraction is maximized, the movement speed of the myocardium is minimized and the Doppler shift is minimized, and when the myocardium passes through the neutral position, the Doppler shift is maximized. If converted into a change waveform, for example, the heart rate can be read from the period, and the strength of the heartbeat can be read from the amplitude. Similarly, by converting the lung echo waveform into a frequency time change waveform, it is possible to read the respiration rate from the cycle and the respiration depth from the amplitude. In addition, the blood flow moving in the heart also becomes a Doppler shift factor with respect to the cardiac echo waveform, and the blood flow velocity can be calculated from the cardiac echo waveform by adjusting the wavelength of the input ultrasonic beam.
注意集中度特定手段は、心臓又は肺を測定対象とした測定用超音波送信部と反射超音波受信部とからなる第一エコー測定部と、該測定対象以外の人体部分を測定対象とした測定用超音波送信部と反射超音波受信部とからなる第二エコー測定部と、第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形と、第二エコー測定部の反射超音波受信部出力波形との差分波形を演算・出力する差分演算部とを有し、該差分波形に基づいて心拍数、呼吸数及び血流速度の少なくともいずれかを特定するものとして構成することができる。人体外から超音波を入射して心臓ないし肺に到達させ、その反射波から心臓ないし肺の運動を反映したドップラーシフトを観測することができるが、運転者の姿勢変化、運転者人体に作用する車両振動や、上記臓器以外の人体組織内の血流など、心臓ないし肺の運動以外にもドップラーシフト要因は存在し誤差要因となりうる。そこで、心臓や肺を測定対象とした第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形から、測定対象以外の人体部分（つまり、心臓や肺から外れた位置にある人体部分）を測定対象とした第二エコー測定部の反射超音波受信部出力波形を減算することで、上記心臓ないし肺の運動以外のドップラーシフト要因を効果的に排除することができる。 Attention concentration level specifying means includes a first echo measurement unit including a measurement ultrasonic transmission unit and a reflected ultrasonic reception unit for measuring the heart or lung, and measurement using a human body part other than the measurement target as a measurement target. A second echo measuring unit comprising an ultrasonic transmitting unit and a reflected ultrasonic receiving unit, a reflected ultrasonic receiving unit output waveform of the first echo measuring unit, a reflected ultrasonic receiving unit output waveform of the second echo measuring unit, and And a differential calculation unit that calculates and outputs the differential waveform, and based on the differential waveform, at least one of heart rate, respiratory rate, and blood flow velocity can be specified. Ultrasound can be incident from outside the human body to reach the heart or lungs, and the Doppler shift reflecting the motion of the heart or lungs can be observed from the reflected waves, but it affects the driver's posture change and the driver's human body. Other than the heart or lung motion, such as vehicle vibrations and blood flow in human tissues other than the above organs, Doppler shift factors exist and can cause errors. Therefore, from the reflected ultrasound receiver output waveform of the first echo measurement unit for the heart or lung as the measurement target, the human body part other than the measurement target (that is, the human body part at a position away from the heart or lung) is determined as the measurement target. By subtracting the output waveform of the reflected ultrasonic wave reception unit of the second echo measurement unit, Doppler shift factors other than the heart or lung motion can be effectively eliminated.
なお、エコー測定結果が示す心拍数や呼吸数は、精神活性度の特定は容易であるが、同じ活性な状態でも愉快側に傾いているのか（つまり、機嫌がよいのか）、あるいは不愉快側に傾いているの（つまり、不機嫌なのか）を正確に判定するのは困難である。そこで、愉注意集中度特定手段は、エコー測定ユニットの測定結果に基づいて精神活性度を特定する一方、該エコー測定ユニットとは別に設けられた精神愉快度特定手段により精神愉快度を特定し、精神状態を精神活性度と精神愉快度との組合せに基づいて特定するように構成できる。精神愉快度特定手段は、例えば、運転者の表情及び姿勢の少なくともいずれかに基づいて精神愉快度を検出するものとできる。 The heart rate and respiration rate indicated by the echo measurement results are easy to identify for mental activity, but are inclined to the pleasant side even in the same active state (that is, whether the mood is good) or unpleasant side It is difficult to accurately determine whether it is tilted (that is, whether it is grumpy). Therefore, the pleasant attention concentration specifying means specifies the mental activity based on the measurement result of the echo measurement unit, while specifying the mental pleasantness by the mental enjoyment specifying means provided separately from the echo measurement unit, The mental state can be configured to be specified based on the combination of the mental activity level and the mental pleasure level. The mental pleasantness degree specifying means can detect the mental pleasantness degree based on at least one of the driver's facial expression and posture, for example.
生体情報検出手段は、生体情報として運転者の視線方向を特定する視線方向特定手段を有するものとして構成できる。この場合、自車に対する衝突警戒車両の接近方向を検出する衝突警戒車両接近方向検出手段を設けておき、認知可能度特定手段を、認知可能度の一つとして、運転者の視線方向と衝突警戒車両の接近方向との一致度を特定するものとして構成する。認知支援出力手段は、一致度が予め定められた許容範囲を逸脱することを条件として、衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なうように構成する。運転者の視線方向が衝突警戒車両の接近方向と一致していなければ、該衝突警戒車両を認知できていない蓋然性が高く、この場合に支援出力を行なうことで衝突警戒車両の接近を的確に認知させることができ、衝突警戒車両の通行円滑化に寄与することができる。 The biometric information detection means can be configured to have gaze direction specifying means for specifying the driver's gaze direction as biometric information. In this case, there is provided a collision warning vehicle approach direction detection means for detecting the approach direction of the collision warning vehicle with respect to the own vehicle, and the recognition possibility specifying means is set as one of the recognition possibilities, and the driver's line-of-sight direction and the collision warning. The degree of coincidence with the approach direction of the vehicle is specified. The recognition support output means is configured to perform a recognition support output for the approach of the collision warning vehicle on condition that the degree of coincidence deviates from a predetermined allowable range. If the driver's line-of-sight direction does not match the approach direction of the collision warning vehicle, there is a high probability that the collision warning vehicle cannot be recognized. In this case, the approach output is performed to accurately recognize the approach of the collision warning vehicle. This can contribute to facilitating the passage of collision warning vehicles.
また、前述の注意集中度と関連させた場合、注意集中度が低下していても、運転者の視線方向が衝突警戒車両の接近方向と一致していれば、衝突警戒車両を不可避的に視覚認知できる可能性が高い。そこで、認知可能度特定手段を、前述のごとく、認知可能度の一つとして、衝突警戒車両に対する注意集中度を生体情報に基づいて特定する注意集中度特定手段も有するものとして構成し、認知支援出力手段は、注意集中度が予め定められたレベルよりも低下し、かつ、一致度が予め定められた許容範囲を逸脱した場合に、衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なうようにすれば、認知支援出力を行なうタイミングの的確性をより向上できる。 In addition, when related to the above-mentioned attention concentration level, even if the attention concentration level decreases, if the driver's line-of-sight direction matches the approach direction of the collision warning vehicle, the collision warning vehicle is unavoidably visually observed. There is a high possibility of recognition. Therefore, as described above, the recognizable degree specifying means is configured as having one of the recognizable degrees and the attention concentration degree specifying means for specifying the attention concentration degree with respect to the collision warning vehicle based on the biological information. The output means may perform a cognitive support output for the approach of the collision warning vehicle when the degree of attention concentration falls below a predetermined level and the degree of coincidence deviates from a predetermined allowable range. , The accuracy of the timing of performing the cognitive support output can be further improved.
次に、衝突警戒車両の接近ならびにその方向を検出する衝突警戒車両接近方向検出手段を設ける場合、本発明の衝突警戒車両認知支援装置は、自車の走行路形状を推定する走行路形状推定手段と、推定された走行路形状と衝突警戒車両の接近方向とに応じて運転誘導内容を決定する運転誘導内容決定手段と、決定された運転誘導内容を出力する運転誘導出力手段と、を有するものとして構成できる。衝突警戒車両に走行路を譲るためには、走行中の道路のどこで衝突警戒車両と遭遇するか、具体的には衝突警戒車両と遭遇したときの走行路形状がどのようなものであるかに応じて、走行路を譲るための適正な運転内容も変化する。しかし、熟練者を除けば、衝突警戒車両と遭遇したときに咄嗟の運転対応をとれないこともありえる。そこで、推定された走行路形状と衝突警戒車両の接近方向とに応じて（適切な）運転誘導内容を決定し、これを出力することで、熟練したドライバーでなくとも、衝突警戒車両の通行を優先させるための、走行路形状に応じた最適の運転対応に適切に導くことができる。 Next, when providing a collision warning vehicle approach direction detection means for detecting the approach of the collision warning vehicle and its direction, the collision warning vehicle recognition support device of the present invention is configured to estimate the driving road shape of the own vehicle. Driving guidance content determining means for determining the driving guidance content according to the estimated traveling road shape and the approach direction of the collision warning vehicle, and driving guidance output means for outputting the determined driving guidance content Can be configured as In order to give the road to the collision warning vehicle, where to encounter the collision warning vehicle on the running road, specifically, what is the shape of the road when the collision warning vehicle is encountered Correspondingly, the proper driving content for giving up the traveling path also changes. However, with the exception of skilled workers, it may not be possible to respond to the driving of a kite when it encounters a collision warning vehicle. Therefore, by determining the (appropriate) driving guidance contents according to the estimated traveling road shape and the approach direction of the collision warning vehicle, and outputting this, even if it is not a skilled driver, the collision warning vehicle can be passed. In order to give priority, it is possible to appropriately lead to an optimum driving response according to the shape of the traveling road.
衝突警戒車両接近方向検出手段は、衝突警戒車両の位置情報を車外情報源から無線取得する衝突警戒車両位置情報無線取得手段と、自車の現在位置を取得する現在位置取得手段とを有し、衝突警戒車両位置情報と自車の現在位置情報とに基づいて衝突警戒車両の接近方向を特定するものとして構成できる。この手法は、例えば、車車間通信、交差点に設置された静止監視カメラからの衝突警戒車両撮影情報などを衝突警戒車両の位置情報として無線取得し、これに基づいて自車に対する衝突警戒車両の接近把握を行なう。無線通信が正常に実行でき、取得情報のリアルタイム性が担保されてさえいれば、衝突警戒車両の接近方向に係る情報を比較的高精度に特定でき、走行路形状と衝突警戒車両接近方向に応じた運転誘導を適切に実行できる。また、特許文献１のごとく、衝突警戒車両の接近を、レーダーを用いて検出するようにしてもよい。
The collision warning vehicle approach direction detection means includes a collision warning vehicle position information wireless acquisition means for wirelessly acquiring the position information of the collision warning vehicle from an external information source, and a current position acquisition means for acquiring the current position of the host vehicle. The approach direction of the collision warning vehicle can be specified based on the collision warning vehicle position information and the current position information of the own vehicle. For example, this method wirelessly acquires collision warning vehicle photographing information from a vehicle-to-vehicle communication, a stationary monitoring camera installed at an intersection as position information of the collision warning vehicle, and based on this, the approach of the collision warning vehicle to the own vehicle is obtained. Make a grasp. As long as the wireless communication can be executed normally and the real-time nature of the acquired information is ensured, the information related to the approach direction of the collision warning vehicle can be specified with relatively high accuracy, and depending on the traveling road shape and the collision warning vehicle approach direction. Driving guidance can be performed appropriately. Moreover, you may make it detect the approach of a collision alert vehicle using a radar like
しかしながら、上記方式の場合、衝突警戒車両の位置情報の無線配信が遅れたり、あるいは通信途絶が発生したり、さらには、無線配信の対象地域外を走行中の場合は、衝突警戒車両の接近検知が実行できず、適切な接近認知支援出力や運転誘導が不能となる場合がある。また、衝突警戒車両へのＧＰＳ搭載や、交差点等への衝突警戒車両検出装置の配設、無線通信網の整備など、インフラ構築に多大なコストを要する問題もある。また、レーダー装置を別途設けなければならず、コストアップ要因となる。 However, in the case of the above method, when the wireless distribution of the position information of the collision warning vehicle is delayed or communication is interrupted, or when traveling outside the target area of the wireless distribution, the approach detection of the collision warning vehicle is detected. May not be executed, and appropriate approach recognition support output and driving guidance may become impossible. In addition, there are also problems that require a great deal of cost for infrastructure construction, such as mounting GPS on collision-sensitive vehicles, disposing collision-sensitive vehicle detection devices at intersections, and maintaining wireless communication networks. In addition, a radar device must be provided separately, which increases costs.
そこで、これを解決する方法として、衝突警戒車両接近検出手段を次のように構成するとよい。すなわち、進行方向前方側に自車走行路と合流地点を生ずる合流路が撮影可能となるように、進行方向と所定の角度をもって自車に取り付けられ、該合流路上を走行する他車を動画撮影する車両撮影カメラを設ける。そして、該動画の視野上にて一定レベル未満の低速で移動する像領域を、合流地点に向けて接近中の衝突警戒車両の像領域として特定する衝突警戒車両像領域特定手段を設ける。 Therefore, as a method of solving this, the collision warning vehicle approach detection means may be configured as follows. That is, another vehicle that is attached to the host vehicle at a predetermined angle with the traveling direction and takes a moving image is photographed so that a joint path that forms a junction point with the host vehicle traveling path can be photographed on the front side in the traveling direction. A vehicle shooting camera is provided. Then, there is provided a collision warning vehicle image area specifying means for specifying an image area that moves at a low speed less than a certain level on the field of view of the moving image as an image area of a collision warning vehicle approaching the junction.
自車から見た他車は、自車に対する相対速度が大きければ移動速度が大きく見え、逆に相対速度が小さければ移動速度は小さく見える。コリジョンコース（合流路）上の他車と合流地点で衝突する可能性があるのは後者の場合である。コリジョンコースをなす合流路を見込むように自車に車両撮影カメラを取り付けておくと、コリジョンコースの先にある合流点に向け、自車と衝突するタイミングで接近しつつある他車がそのカメラの視野に入った場合、接近に伴なう像拡大を除けば、該視野上での他車像は止まっているか、移動していても画面上での重心点移動速度は相応に小さくなる。逆に、他車がコリジョンコース上にあっても、合流地点までの距離差が大きいか、あるいは自車との速度差が大きく、合流地点での衝突危険性の低い他車は、車両撮影カメラの視野に最初から入らないか、入っても速やかに視野外に去る形となる。従って、一定レベル未満の低速で移動する像領域を動画の視野上にて検出することで、合流地点に向けて接近中の衝突警戒車両を容易に特定することができる。 The other vehicle viewed from the host vehicle appears to move faster if the relative speed with respect to the host vehicle is large, and conversely, if the relative speed is low, the move speed appears to be low. In the latter case, there is a possibility of colliding with another vehicle on the collision course (confluence channel) at the junction. If a vehicle shooting camera is attached to your vehicle so that you can see the junction path that forms the collision course, the other vehicle approaching at the timing of collision with your vehicle toward the junction point ahead of the collision course When entering the field of view, except for the image enlargement accompanying the approach, even if the other vehicle image in the field of view stops or moves, the center-of-gravity point moving speed on the screen is correspondingly reduced. On the other hand, even if other vehicles are on the collision course, other vehicles with a large distance difference to the meeting point or a large speed difference from the own vehicle and with a low risk of collision at the meeting point can be taken with a vehicle camera. Do not enter the field of view from the beginning, or even if you enter, will quickly leave the field of view. Therefore, by detecting an image area moving at a low speed below a certain level on the field of view of the moving image, it is possible to easily identify the collision warning vehicle that is approaching toward the junction.
コリジョンコース上の衝突警戒車両は、自車との相対速度が低い関係上、車両撮影カメラの視野では低速移動するように見えるが、路面や背景に対しては該他車固有の走行速度で移動しているので、衝突警戒車両の背景部分は画像上を高速で流れ去り、該背景部分をなす画素の出力変動は非常に大きく、その変動の周波数は高い。一方、衝突警戒車両の像領域は低速でしか移動しないので、画素の出力変動は小さくその変動の周波数も低い。従って、衝突警戒車両像領域特定手段を、撮影される動画のフレームを構成する各画素の出力波形を検出する画素出力波形検出手段と、上記画素のうち、出力波形の周波数が予め定められた閾周波数未満となるものを衝突警戒車両の像領域構成画素として特定する衝突警戒車両像領域構成画素特定手段とを有するものとして構成すれば、衝突警戒車両の像領域をなす画素を、背景領域の画素に対し、出力周波数により簡単に分離でき、パターンマッチング等の複雑な画像処理を用いることなく、衝突警戒車両の像領域を簡単に分離できる。例えば、各画素の出力を、適当なカットオフ周波数（閾周波数）を有したローパスフィルタを通過させ、該ローパスフィルタ通過後に一定レベル以上の出力を有している画素を、衝突警戒車両の像領域画素として特定できる。 The collision warning vehicle on the collision course appears to move at a low speed in the field of view of the vehicle camera because of its low relative speed with the host vehicle, but it moves at the specific speed of the other vehicle with respect to the road surface and background. Therefore, the background portion of the collision warning vehicle flows away on the image at a high speed, the output fluctuation of the pixels forming the background portion is very large, and the frequency of the fluctuation is high. On the other hand, since the image area of the collision warning vehicle moves only at a low speed, the output fluctuation of the pixel is small and the frequency of the fluctuation is low. Accordingly, the collision warning vehicle image area specifying means includes a pixel output waveform detecting means for detecting an output waveform of each pixel constituting a frame of a moving image to be photographed, and a threshold having a predetermined frequency of the output waveform among the pixels. If it is configured to have a collision warning vehicle image area constituting pixel specifying means for specifying an image area constituting pixel of a collision warning vehicle as a pixel that is less than the frequency, a pixel constituting the image area of the collision warning vehicle is a pixel in the background area. On the other hand, it can be easily separated by the output frequency, and the image area of the collision warning vehicle can be easily separated without using complicated image processing such as pattern matching. For example, the output of each pixel is passed through a low-pass filter having an appropriate cut-off frequency (threshold frequency), and after passing through the low-pass filter, a pixel having an output of a certain level or higher is detected as an image area of a collision warning vehicle. It can be specified as a pixel.
次に、衝突警戒車両接近検出手段は、合流地点に向かう他車の走行速度を測定する他車速度測定手段と、他車の合流地点までの距離を推定する他車合流距離推定手段と、自車の走行速度を測定する自車走行速度測定手段と、自車の合流地点までの距離を推定する自車合流距離推定手段と、他車速度、衝突警戒車両合流距離、自車走行速度及び自車合流距離に基づいて、該他車が合流地点にて自車に向けて接近する衝突警戒車両であるか否かを判定する衝突警戒車両判定手段と、を有するものとして構成することができる。合流地点に向かう他車及び自車の走行速度と、合流地点までの各距離とを特定することで、他車及び自車の合流地点での衝突可能性をいち早く予測することができる。例えば、上記各情報から他車及び自車の合流地点までの到達時間を計算できるので、該到達時間が一定の範囲内で一致していれば、衝突可能性が高いものとして判定することができる。 Next, the collision warning vehicle approach detecting means includes other vehicle speed measuring means for measuring the traveling speed of the other vehicle toward the joining point, another vehicle joining distance estimating means for estimating the distance to the joining point of the other vehicle, The vehicle traveling speed measuring means for measuring the traveling speed of the vehicle, the own vehicle joining distance estimating means for estimating the distance to the joining point of the own vehicle, the other vehicle speed, the collision warning vehicle joining distance, the own vehicle traveling speed and the own vehicle A collision warning vehicle determination unit that determines whether the other vehicle is a collision warning vehicle approaching to the own vehicle at the junction point based on the vehicle merging distance can be configured. By specifying the traveling speed of the other vehicle and the own vehicle toward the merge point and each distance to the merge point, it is possible to quickly predict the possibility of collision at the merge point of the other vehicle and the own vehicle. For example, it is possible to calculate the arrival time from each of the above information to the meeting point of the other vehicle and the own vehicle. If the arrival times match within a certain range, it can be determined that the possibility of collision is high. .
他車速度測定手段は、進行方向前方側に自車走行路と合流地点を生ずる合流路が撮影可能となるように、進行方向と所定の角度をもって自車に取り付けられ、該合流路上を走行する他車を動画撮影する車両撮影カメラと、他車の動画上での移動特性を解析する動画上移動特性解析手段と、道路地図のデータを記憶した地図データ記憶手段と、自車の現在位置を自車走行路とともに道路地図上にて特定する現在位置特定手段と、合流路を道路地図上にて特定する合流路特定手段と、他車の動画上移動特性の解析結果と合流路及び自車走行路の幾何学的位置関係と自車走行速度とに基づいて他車走行速度を算出する他車走行速度算出手段と、を有するものとして構成することができる。 The other vehicle speed measuring means is attached to the host vehicle at a predetermined angle with respect to the traveling direction so as to be able to take a picture of the joining path that forms the joining point with the own vehicle traveling path on the front side in the traveling direction, and travels on the joining path. A vehicle camera that shoots other cars in motion, a moving characteristics analysis means on the moving picture that analyzes movement characteristics of other cars on a moving picture, a map data storage means that stores road map data, and a current position of the host vehicle Current position specifying means for specifying on the road map together with the own vehicle traveling path, a combined path specifying means for specifying the combined flow path on the road map, the analysis result of the moving characteristic on the moving image of the other vehicle, the combined flow path and the own vehicle Other vehicle travel speed calculating means for calculating the other vehicle travel speed based on the geometric positional relationship of the travel path and the host vehicle travel speed can be provided.
コリジョンコースをなす合流路上の他車は、車両撮影カメラによる動画上では静止しているか、仮に移動していてもその移動速度は小さいので、自車走行速度を用いて合流路及び自車走行路の幾何学的位置関係から、比較的簡単に計算できる。他方、カーナビゲーション装置にて周知の技術を用いれば、道路地図上に自車走行路（及び現在位置）を容易にマッピングでき、かつ、取付方向により意義的に決まるカメラ撮影方向に存在する合流路も、道路地図上で簡単に特定できる。また、合流点までの自車及び他車の走行距離も道路地図上で計算できる。すなわち、前述の車両撮影カメラによる動画撮影情報と、カーナビゲーション装置にて周知の技術との組合せにより、レーダーや通信等の高コストな方式を用いることなく、他車速度の測定を容易に実施することができる。 Other vehicles on the joint path that forms the collision course are either stationary on the moving image taken by the vehicle shooting camera, or even if they are moving, the moving speed is low. It can be calculated relatively easily from the geometric positional relationship. On the other hand, if a well-known technique is used in the car navigation device, the own vehicle traveling path (and the current position) can be easily mapped on the road map, and the combined flow path exists in the camera photographing direction that is significantly determined by the mounting direction. Can also be easily identified on the road map. In addition, the travel distance of the host vehicle and other vehicles to the junction can be calculated on the road map. That is, the speed of other vehicles can be easily measured without using a costly method such as radar or communication, by combining the above-described video shooting information from the vehicle camera and the well-known technology in the car navigation device. be able to.
車両撮影カメラは自車走行方向に対し前方側に傾けて取り付けておくとよい。これにより、自車走行路の前方に直角に近い角度で合流路が存在する場合も、該合流路上の他車を問題なく撮影することができる。 It is preferable that the vehicle photographing camera is attached to be tilted forward with respect to the traveling direction of the vehicle. As a result, even when the joint path exists at an angle close to a right angle in front of the own vehicle traveling path, it is possible to photograph the other vehicle on the joint path without any problem.
コリジョンコースをなす合流路上の他車が、車両撮影カメラによる動画上で仮に移動している場合は、以下のような装置構成により、他車速度をより正確に算出することができる。すなわち、車両撮影カメラは、合流路上を走行する他車を予め定められた測定期間にて動画撮影するものとして構成する。動画上移動特性解析手段は、測定期間内における他車の動画上での総移動距離を動画上移動特性として算出するように構成する。現在位置特定手段は、自車の現在位置に基づいて自車走行路を道路地図上にて特定し、自車現在位置を該自車走行路上にマッピングする自車位置マッピング手段を有するものとして構成する。合流路特定手段は、自車の走行方向に対する車両撮影カメラの撮影方向を地図上にて特定し、該カメラ撮影方向に存在する合流路を道路地図上にて特定するものとする。そして、自車現在位置から合流路までのカメラ撮影方向における距離を撮影方向距離として道路地図上にて算出する撮影方向距離算出手段を設け、他車速度測定手段は、上記測定期間長と、他車の動画上総移動距離と、撮影方向距離と、自車走行速度とに基づいて他車走行速度を算出するものとして構成する。 When the other vehicle on the joint channel forming the collision course is temporarily moving on the moving image by the vehicle photographing camera, the other vehicle speed can be calculated more accurately by the following device configuration. That is, the vehicle photographing camera is configured to shoot a moving image of another vehicle traveling on the joint path in a predetermined measurement period. The moving characteristic analysis unit on the moving image is configured to calculate the total moving distance on the moving image of the other vehicle within the measurement period as the moving characteristic on the moving image. The current position specifying means is configured to have own vehicle position mapping means for specifying the own vehicle traveling path on the road map based on the current position of the own vehicle and mapping the own vehicle current position on the own vehicle traveling path. To do. The combined flow path specifying means specifies the shooting direction of the vehicle shooting camera relative to the traveling direction of the vehicle on the map, and specifies the combined flow path existing in the camera shooting direction on the road map. Then, provided is a shooting direction distance calculation means for calculating on the road map the distance in the camera shooting direction from the current position of the vehicle to the joint flow path as the shooting direction distance, and the other vehicle speed measuring means includes the measurement period length, The other vehicle travel speed is calculated based on the total moving distance on the moving image of the vehicle, the shooting direction distance, and the own vehicle travel speed.
合流地点に向けて次第に接近してくる他車を、同じ合流地点に向けて他方向から接近中の自車から撮影すると、該自車から他車までの撮影距離が連続的に縮小する結果、車両撮影カメラの視野上では、他車の像領域は次第に拡大する。そして、自車と他車とが合流地点へ同時に到達するための相対速度関係にずれが生じている場合は、該像領域の重心位置は画面上で移動することになる。しかし、このとき、他車の走行速度が仮に一定であっても、接近に伴なう撮影距離の縮小により画面上での移動速度は次第に大きくなるように、連続的に変化する。動画視野の推移に伴ない変化する合流路までの撮影方向距離は、自車走行速度と自車走行路及び合流路の幾何学的関係とを用いて表現できるので、これを用いて他車走行速度（実速度）を画面上移動速度に、時間ｔの関数の形で書き換えることができる。この画面上移動速度を上記測定期間にて時間ｔに関し積分した値が、画面上での自車像領域の総移動距離に等しくなるので、該積分結果から他車走行速度を計算することができる。 When shooting another vehicle that gradually approaches toward the merge point from the own vehicle approaching from the other direction toward the same merge point, as a result of continuously reducing the shooting distance from the vehicle to the other vehicle, On the field of view of the vehicle photographing camera, the image area of the other vehicle gradually expands. If the relative speed relationship for the own vehicle and the other vehicle to reach the joining point at the same time is shifted, the position of the center of gravity of the image area moves on the screen. However, at this time, even if the traveling speed of the other vehicle is constant, the moving speed on the screen changes continuously so as to gradually increase due to the reduction of the shooting distance accompanying the approach. The shooting direction distance to the confluence that changes with the transition of the video field of view can be expressed using the own vehicle traveling speed and the geometric relationship between the own vehicle traveling path and the confluence. The speed (actual speed) can be rewritten to the moving speed on the screen in the form of a function of time t. Since the value obtained by integrating the moving speed on the screen with respect to the time t in the measurement period is equal to the total moving distance of the vehicle image area on the screen, the traveling speed of the other vehicle can be calculated from the integration result. .
自車走行路及び合流路の幾何学的関係としては、例えば、自車走行路と合流路との交差角度が知れていればよいので、該交差角度を道路地図上にて特定する道路交差角度特定手段を設けることができる。この場合、他車速度測定手段は、道路交差角度と、自車走行方向に対する車両撮影カメラの撮影方向角度と、測定期間長と、他車の動画上総移動距離と、撮影方向距離と、自車走行速度とに基づいて他車の自車に対する相対走行速度を算出し、該相対走行速度に自車走行速度を加味して他車走行速度を算出するものとして構成できる。 As the geometric relationship between the own vehicle traveling path and the combined flow path, for example, since the intersection angle between the own vehicle traveling path and the combined flow path only needs to be known, the road intersection angle that specifies the intersection angle on the road map is known. Specific means can be provided. In this case, the other vehicle speed measuring means includes the road intersection angle, the shooting direction angle of the vehicle shooting camera with respect to the traveling direction of the own vehicle, the measurement period length, the total moving distance on the moving image of the other vehicle, the shooting direction distance, and the own vehicle. A relative travel speed of the other vehicle relative to the host vehicle is calculated based on the travel speed, and the other vehicle travel speed is calculated by adding the host vehicle travel speed to the relative travel speed.
次に、本発明の衝突警戒車両認知支援装置には、衝突警戒車両の検出状況に応じて運転誘導内容を決定する運転誘導内容決定手段と、決定された運転誘導内容を出力する運転誘導出力手段とを設けることができる。衝突警戒車両の検出状況に応じて（適切な）運転誘導内容を決定し、これを出力することで、熟練したドライバーでなくとも、衝突のための最適の運転対応に適切に導くことができる。 Next, in the collision warning vehicle recognition support apparatus of the present invention, driving guidance content determining means for determining driving guidance content according to the detection status of the collision warning vehicle, and driving guidance output means for outputting the determined driving guidance content And can be provided. By determining (appropriate) driving guidance contents according to the detection situation of the collision warning vehicle and outputting this, even an unskilled driver can appropriately lead to the optimum driving response for the collision.
運転誘導出力手段は、運転誘導内容を音声、画像又はそれらの組合せにより出力するように構成することができる。特に、前方を注視している運転者に対しては、音声による運転誘導が有効であり、ヘッドアップディスプレイ等を利用した運転注視方向への画像出力（例えば「徐行」や「一旦停止」等の文字出力）を行なうことも、これに準じて有効である（もちろん、両者を組み合わせてもよい）。 The driving guidance output means can be configured to output driving guidance contents by voice, image, or a combination thereof. In particular, driving guidance by voice is effective for a driver who is gazing ahead, and image output in the driving gaze direction using a head-up display or the like (for example, “slow down” or “pause”) (Character output) is also effective in accordance with this (of course, both may be combined).
運転誘導内容決定手段は、合流地点内への進入制限（例えば、合流地点手前での一旦停止（あるいは徐行））を運転誘導内容として決定するように構成することが、衝突回避を図る上でより望ましい。 In order to avoid collision, it is preferable that the driving guidance content determination means is configured to determine entry restriction (for example, temporary stop (or slowing down) before the merging point) as the driving guidance content. desirable.
そして、運転誘導内容決定手段が合流地点内への進入制限を運転誘導内容として決定した場合に、自車の走行を抑制する走行抑制手段を設けておくと、衝突警戒車両を優先させる状況下で合流地点内に高速で進入してしまう不具合をより確実に予防することができる。特に、自動車に前述の電子エンジン制御装置が搭載されている場合、走行抑制手段は、アクセルペダルの踏下量に応じたエンジン出力を通常時よりも制限するエンジン出力制限手段を有するものとして構成できる。これにより、アクセルペダルを大きく踏み込んでもエンジン出力は通常時よりも小さくなり、加速が鈍るので上記不具合を効果的に抑制できる。 And when the driving guidance content determining means determines the entry restriction to the junction as the driving guidance content, if the traveling suppression means for suppressing the traveling of the own vehicle is provided, the situation in which priority is given to the collision warning vehicle It is possible to more reliably prevent problems that enter the junction at high speed. In particular, when the above-described electronic engine control device is mounted on an automobile, the travel suppression means can be configured to have an engine output restriction means for restricting the engine output corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal than normal. . As a result, even if the accelerator pedal is largely depressed, the engine output becomes smaller than normal and the acceleration is slow, so that the above problem can be effectively suppressed.
電子スロットル制御装置を搭載した自動車の場合、上記のエンジン出力制限手段は、アクセルペダルの踏下に応じたスロットルバルブの開度増加を通常時よりも制限するスロットルバルブ制限手段を有するものとして構成できる。また、電子燃焼噴射制御装置が搭載されている場合は、燃焼噴射を中断ないし抑制する燃焼噴射制限手段を有するものとして構成できる。 In the case of an automobile equipped with an electronic throttle control device, the engine output restriction means can be configured to have a throttle valve restriction means for restricting an increase in the opening of the throttle valve in response to the depression of the accelerator pedal from the normal time. . Further, when the electronic combustion injection control device is mounted, it can be configured to have a combustion injection limiting means for interrupting or suppressing the combustion injection.
運転誘導内容決定手段が合流地点内への進入を制限する運転誘導内容を決定した場合に、自動車の制動を支援する制動支援手段が設けておくこともできる。エンジン出力を制限しても、既に車速が一定以上に上がってしまった場合は、如何に制動を早く行なうかが衝突警戒車両との干渉回避を行なう上での鍵となる。従って、上記のような制動支援手段を設けることで、衝突警戒車両との干渉を効果的に防止又は抑制できる。制動支援手段は、例えば制動支援時において、ブレーキペダルの踏下反力を通常時よりも増加させる踏下反力制御手段と、ブレーキペダルの踏下量に対するブレーキ圧の増加率を通常時よりも増加させるブレーキ圧制御手段とを有するものとして構成することができる。制動支援時において、ブレーキペダルの踏下量に対するブレーキ圧の増加率を通常時よりも増加させつつ、ブレーキペダルの踏下反力を通常時よりも増加させると、ブレーキ踏下力がほぼ同等であれば、制動支援を特に行なわない場合と比較して、少ない踏下量でほぼ同等の制動効果が得られる。ところが、運転者は、ブレーキペダルの踏下反力が普段よりも大きい分、急ブレーキのために踏み込み量が不足していると感じてさらにブレーキペダルを踏み込もうとする。その結果、制動効果が増強され、衝突警戒車両との干渉回避ないし抑制をより確実に行なうことができる。もちろん、アクセルペダルの踏下量に応じたエンジン出力を通常時よりも制限する処理と併用すれば、さらに効果的であることはいうまでもない。 When the driving guidance content determination means determines the driving guidance content that restricts entry into the merging point, a braking support means that supports braking of the automobile may be provided. Even if the engine output is limited, if the vehicle speed has already risen above a certain level, the key to avoiding interference with the collision-preventing vehicle is how quickly the braking is performed. Therefore, by providing the braking support means as described above, it is possible to effectively prevent or suppress the interference with the collision warning vehicle. The braking support means includes, for example, a stepping reaction force control means for increasing the brake pedal stepping reaction force during normal braking, and a rate of increase of the brake pressure with respect to the brake pedal stepping amount than during normal time. The brake pressure control means can be configured to increase. During braking support, if the brake pedal depression reaction force is increased more than usual while the brake pressure increase rate with respect to the brake pedal depression amount is increased more than usual, the brake depression force will be approximately equal. If so, compared to the case where no braking assistance is particularly performed, a substantially equivalent braking effect can be obtained with a small amount of stepping. However, the driver feels that the stepping amount of the brake pedal is greater than usual and that the amount of depression is insufficient due to sudden braking, and further attempts to depress the brake pedal. As a result, the braking effect is enhanced, and it is possible to more reliably avoid or suppress interference with the collision warning vehicle. Of course, it is needless to say that it is more effective if used in combination with a process of limiting the engine output corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal as compared with the normal time.
上記のような認知支援出力や運転誘導により、運転者に衝突警戒車両を優先させるための自発的な運転操作（以下、衝突警戒車両優先運転操作ともいう）を促すことができる。なお、衝突回避の運転操作を失念している状態で運転者が認知支援出力を受けると、アクセルペダルから足を離す→ブレーキペダルを踏み込む、という一連の動作流れにて衝突回避操作を行なおうとする。このとき、
Ａ：ブレーキペダルを踏み込む。
Ｂ：ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏み込む。
の２つの可能性がある。後者に対応するためには、アクセルペダルの踏下量に応じたエンジン出力を通常時よりも制限する処理を併用することが効果的であり、前者においても、ブレーキペダルの踏下反力を通常時よりも増加させ、かつ、ブレーキペダルの踏下量に対するブレーキ圧の増加率を通常時よりも増加させる処理を併用すると効果的である。
By the above-described recognition support output and driving guidance, it is possible to prompt the driver to perform a voluntary driving operation (hereinafter also referred to as a collision warning vehicle priority driving operation) for giving priority to the collision warning vehicle. In addition, when the driver receives the recognition support output in the state of forgetting the collision avoidance driving operation, when trying to perform the collision avoiding operation by a series of operation flow of releasing the accelerator pedal and depressing the brake pedal. To do. At this time,
A: Depress the brake pedal.
B: Depress the accelerator pedal by mistake with the brake pedal.
There are two possibilities. In order to deal with the latter, it is effective to use a process that limits the engine output according to the amount of depression of the accelerator pedal compared to normal times. It is effective to use a process of increasing the brake pressure with respect to the amount of depression of the brake pedal and increasing the rate of increase of the brake pressure more than usual.
上記のような走行抑制処理や制動支援処理は、注意集中度が十分高い場合に発動すると、運転者による操作との競合により、却って効果が損なわれることもありえる。従って、注意集中度が低下し、運転者による自律的なアクセル操作あるいはブレーキ操作に何らかの支障が生ずることが予想される場合に限って発動することが望ましいといえる。 If the above-described travel suppression process and braking support process are activated when the attention concentration is sufficiently high, the effect may be lost due to competition with the operation by the driver. Therefore, it can be said that it is desirable to activate only when the degree of attention concentration decreases and it is expected that some trouble will occur in the autonomous accelerator operation or brake operation by the driver.
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す衝突警戒車両認知支援装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。該衝突警戒車両認知支援装置１の制御主体をなすのはＥＣＵ２である。ＥＣＵ２は、ＣＰＵ３、ＲＡＭ４、ＲＯＭ５及び入出力インターフェース６とを内部バスにて接続したマイクロプロセッサを主体に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of a collision warning vehicle recognition support device showing an embodiment of the present invention. The
入出力インターフェース６には、発進設定方向特定手段ひいてはシフトポジション検出手段をなすシフトポジションセンサ７、アクセルペダル５１の踏下量（踏下角度）を検出するアクセルセンサ８、ブレーキペダル６１の踏下量（踏下角度）を検出するブレーキセンサ９、運転席に着座する運転者の顔を撮影する顔カメラ１０及び該顔の両眼付近を拡大撮影し瞳孔位置により視線方向を特定するための視線カメラ１１が接続されている（ただし、視線カメラ１１は省略してもよい）。アクセルセンサ８は、アクセルペダルの踏下角度を検出する角度センサとして構成されている。また、ブレーキセンサ９もブレーキペダルの踏下角度を検出する角度センサとして構成されている（なお、ブレーキ踏下の有無のみを検出すればよい場合には、テールランプ駆動等に使用するブレーキスイッチを流用してもよい）。
The input / output interface 6 includes a shift position sensor 7 serving as a start setting direction specifying means, and thus a shift position detecting means, an
また、入出力インターフェース６には、エコー測定ユニット１２、姿勢測定ユニット１３、外部カメラ１４及びカーナビゲーションシステム１６が接続されている。外部カメラ１４は、図３に示すように、自動車の進行方向の正面前方を撮影する前方撮影カメラ１４（Ｆ）、同じく後方を撮影する後方撮影カメラ１４（Ｆ）、右斜め前方を撮影する前方右撮影カメラ１４（Ｒ）及び左斜め前方を撮影する前方左撮影カメラ１４（Ｌ）とからなり、各撮影視野（図３にて破線で示す）に映り込む他車を、図４に示すように動画撮影するものである。
The input / output interface 6 is connected to an
前方右撮影カメラ１４（Ｒ）と前方左撮影カメラ１４（Ｌ）とは、進行方向前方側に自車走行路と合流地点を生ずる合流路が撮影可能となるように、進行方向と所定の角度φをもって取り付けられ、該合流路上を走行する他車を動画撮影するものである。具体的には、これらカメラ１４（Ｒ），１４（Ｌ）は、自車走行方向に対し前方外向きに一定のカメラ取付角度φ（１０゜以上８０゜以下：望ましくは２０゜以上７０゜以下：例えば３０゜〜５０゜）だけ傾けて取り付けられている。図７Ｂに示すように、自車走行路Ｒ０に対し角度θにて合流する合流路ＲＴが存在するとき、カメラ取付角度φは、この合流路に対する撮影方向を規定するものであり、φを上記のように鋭角に設定しておけば、自車走行路Ｒ０と合流路ＲＴとの合流角度θが９０゜であっても、合流路ＲＴ上の他車を前方右撮影カメラ１４（Ｒ）及び前方左撮影カメラ１４（Ｌ）の各視野に収めることができる。なお、左右いずれに合流路が存在するかに応じて前方右撮影カメラ１４（Ｒ）と前方左撮影カメラ１４（Ｒ）とは適宜使い分ける。 The front right photographing camera 14 (R) and the front left photographing camera 14 (L) have a predetermined angle with respect to the traveling direction so that it is possible to photograph a confluence that generates a merging point with the own vehicle traveling path on the front side in the traveling direction. It is attached with φ and takes a video of another vehicle traveling on the combined flow path. Specifically, these cameras 14 (R) and 14 (L) have a fixed camera mounting angle φ (10 ° or more and 80 ° or less: preferably 20 ° or more and 70 ° or less) in the outward direction with respect to the traveling direction of the vehicle. : For example 30 ° to 50 °). As shown in FIG. 7B, when there is a confluence channel RT that merges at an angle θ with respect to the host vehicle travel path R0, the camera mounting angle φ defines the shooting direction with respect to the confluence channel, and φ is the above-mentioned If the vehicle is set to an acute angle as described above, even if the merging angle θ between the host vehicle travel path R0 and the merging channel RT is 90 °, the other vehicle on the merging channel RT is moved to the front right photographing camera 14 (R) and It can be accommodated in each field of view of the front left camera 14 (L). Note that the front right photographing camera 14 (R) and the front left photographing camera 14 (R) are appropriately used depending on whether the right and left merge channels exist.
次に、入出力インターフェース６には、電子スロットル制御装置２１（ドライバー２１ｄ）と燃料噴射制御装置２５（ドライバー２１ｄ）とが接続されている。電子スロットル制御装置２１は、アクセルセンサ８によるアクセルペダル踏下量（アクセル位置）を参照したＥＣＵ２からの開度指示値により、スロットルバルブ２３が指示開度となるように、その駆動モータ２２を作動させる。燃料噴射制御装置２５は、ＥＣＵ２からの指示により、燃料噴射装置のソレノイド噴射バルブ２６の噴射時間を調整する。
Next, an electronic throttle control device 21 (
さらに、入出力インターフェース６には、衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なう認知支援出力手段として次のような種々のデバイスが対応するドライバーを介して接続されている。
・アクセルペダル振動部５３（ドライバー５１ｄ）：アクセルペダル５１に乗っている運転者の足に向け振動を出力する。アクセルペダルに通常では有り得ないような振動を与え、咄嗟にペダルから足を離させる効果を有する。偏心式加振装置などの周知の振動発生器で構成される。このアクセルペダル振動部５３の振動はアクセルペダル５１に伝達されるが、電子スロットル制御装置２１に受け渡されるアクセルセンサ８の角度出力に対しては不感となるように、その周波数ならびに振幅が設定される（アクセルセンサ８の角度出力に振動変位が重畳される場合は、フィルタリング等によりこれを除去してもよい。
Further, the following various devices are connected to the input / output interface 6 through corresponding drivers as recognition support output means for performing recognition support output for the approach of the collision warning vehicle.
Accelerator pedal vibration unit 53 (driver 51d): Outputs vibration toward the driver's feet riding on the
・ブレーキ反力モータ６２（ドライバー６２ｄ）：ブレーキペダル６１の旋回軸に取り付けられ、ブレーキペダル６１に対し踏下方向と逆向きの反力を発生させる。
・シートバイブレータ７１（ドライバー７１ｄ）：運転席シート７２に埋設され、衝突警戒車両接近認知を促すための振動出力を行なう。偏心式加振装置や圧電式加振装置などの周知の振動発生器で構成される。
Brake reaction force motor 62 (
-Seat vibrator 71 (
・メータ８１Ｍ及びモニタ１１０（ドライバー８１ｄ）、ミラー内表示装置８２（ドライバー８２ｄ）、ヘッドアップディスプレイ８３（ドライバー８３ｄ）：衝突警戒車両の認知を促すための表示を行なうことで、注意を喚起する。なお、モニタ１１０はカーナビゲーションシステム１６の表示出力部に兼用される。
インナーミラーとアウターミラーは、例えばハーフミラーとし、ミラー裏面よりＬＥＤ等により表示を行なう。または、透明ＥＬディスプレイをミラー表面に重畳させ、表示を行なってもよい。フロントウィンドウでは、ヘッドアップディスプレイ（透明ＥＬディスプレイでもよい）により衝突警戒車両の認知支援表示を行なう。また、メータ８１Ｍの場合、衝突警戒車両の接近をアイコン表示したり、文字盤や画面全体を赤系統の警告色で点滅させたりすることで、衝突警戒車両接近に対する注意喚起を行なう。メータ８１ＭのバックライトがフルカラーＬＥＤで構成されている場合は、その出力で警告色点灯出力を行なうこともできる。
The inner mirror and the outer mirror are, for example, half mirrors, and display is performed by LEDs or the like from the back of the mirror. Alternatively, the display may be performed by superimposing a transparent EL display on the mirror surface. On the front window, a head-up display (which may be a transparent EL display) is used to perform a collision assistance vehicle recognition support display. Further, in the case of the
・スピーカー９１（ドライバー９１ｄ）：衝突警戒車両接近認知を促すための音声出力を行なう。
・匂い発生器９３（ドライバー９３ｄ）：危険を感じ、動作を止める香りを発生する。一瞬に、集中できる匂いを発生する。この場合、空気の流れに乗って香りは伝達されることから、空気砲または気流コントロールとセットで考慮するとよい。
Speaker 91 (
Odor generator 93 (
ＲＯＭ５には、衝突警戒車両認知支援装置１の主制御プログラム５ｍと、該主制御プログラム５ｍが使用する種々のエンジンが格納されている。
・活性度特定エンジン５ａ：エコー測定ユニット１２の測定結果に基づき、運転者の精神活性度を特定する（精神活性度特定手段）。
・愉快度特定エンジン５ｂ：顔カメラ１０が検出する運転者の表情、視線カメラ１１が検出する運転者の視線、及び姿勢測定ユニット１３が検出する運転者の姿勢に基づいて精神愉快度を検出する（精神愉快度特定手段）。
The ROM 5 stores a main control program 5m of the collision warning vehicle
Activity specifying engine 5a: specifies the driver's mental activity based on the measurement result of the echo measurement unit 12 (mental activity specifying means).
Pleasantness specification engine 5b: Detects mental pleasure based on the driver's facial expression detected by the
・視線特定エンジン５ｃ：視線カメラ１１が撮影する運転者の両眼の画像から、周知のアルゴリズムにより視線方向、具体的には車両周囲のどのエリアに視線が向いているかを特定する（視線方向検出手段）。視線カメラ１１を省略する場合は、該エンジンは不要である。
・衝突警戒車両特定エンジン５ｄ：図３のカメラ１４（Ｒ）、１４（Ｌ）が撮影する動画の視野上にて一定レベル未満の低速で移動する像領域を、合流地点に向けて接近中の衝突警戒車両の像領域として特定する（衝突警戒車両接近検出手段）。具体的には、動画のフレームを構成する各画素の出力波形を検出し（画素出力波形検出手段）、それら画素のうち、出力波形の周波数が予め定められた閾周波数未満となるものを衝突警戒車両の像領域構成画素として特定する（衝突警戒車両像領域構成画素特定手段）。
Gaze identification engine 5c: From the driver's binocular image captured by the
-Collision warning vehicle identification engine 5d: An image area moving at a low speed of less than a certain level on the field of view of the moving images captured by the cameras 14 (R) and 14 (L) in FIG. 3 is approaching the junction. It is specified as an image area of a collision warning vehicle (collision warning vehicle approach detection means). Specifically, the output waveform of each pixel constituting the frame of the moving image is detected (pixel output waveform detection means), and those pixels in which the frequency of the output waveform is less than a predetermined threshold frequency are warned of the collision. It is specified as the image area constituting pixel of the vehicle (collision warning vehicle image area constituting pixel specifying means).
・認知ミス判定エンジン５ｅ：活性度特定エンジン５ａと愉快度特定エンジン５ｂとが特定する運転者の精神活性度と精神愉快度とに基づいて、運転者の注意集中度を算出する。そして、衝突警戒車両特定エンジン５ｄが衝突警戒車両の接近を検知したとき、運転者の視線方向も考慮して、衝突警戒車両接近に対する認知ミスが発生しているかどうかを判定する。
・認知支援出力制御エンジン５ｅ：衝突警戒車両接近に対する認知ミスが発生したと判定された場合に、前述の種々の認知支援出力手段に対し認知支援出力指令を行なう。
・運転誘導制御エンジン５ｇ：衝突警戒車両の有無に応じて個別に運転誘導内容を決定する（運転誘導内容決定手段）。そして、該誘導内容を、スピーカー９１から音声出力させる制御と、モニタ１１０、ミラー内表示装置８２、あるいはヘッドアップディスプレイ８３等の表示部に表示出力させる制御指令を行なう。
Cognitive error determination engine 5e: The driver's attention concentration degree is calculated based on the driver's mental activity level and mental pleasure level specified by the activity level specifying engine 5a and the pleasure level specifying engine 5b. Then, when the collision warning vehicle identification engine 5d detects the approach of the collision warning vehicle, it is determined whether or not a recognition error for the collision warning vehicle approach has occurred in consideration of the driver's line-of-sight direction.
-Cognitive support output control engine 5e: When it is determined that a recognition error has occurred with respect to the collision warning vehicle approach, a cognitive support output command is issued to the various cognitive support output means described above.
Driving guidance control engine 5g: The driving guidance content is individually determined according to the presence or absence of a collision warning vehicle (driving guidance content determination means). Then, a control command for outputting the guidance content as audio from the
図２は、カーナビゲーションシステム１６の構成例を示すブロック図である。該カーナビゲーションシステム１６は、位置検出器１０１、地図データ入力器１０６、操作スイッチ群１０７、リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１１、音声案内等のための音声合成回路１２４、音声出力用のスピーカー１１５、不揮発メモリであるフラッシュメモリ１０９、ＬＣＤ等からなるモニタ１１０、これらの接続された主制御部をなす情報系ＥＣＵ５１及び主記憶装置をなすＨＤＤ（ハードディスク装置）１２１等を備えるものである。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
位置検出器１０１は、周知の地磁気センサ１０２、ジャイロスコープ１０３、距離センサ１０４、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳのためのＧＰＳ受信機１０５を有している。これらのセンサ等１０２，１０３，１０４，１０５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。
The position detector 101 includes a known
操作スイッチ群１０７は、メカニカルなスイッチ等を使用できるが、本実施形態では、モニタ１１０と一体になったタッチパネル１２２を併用しており、モニタ１１０上に表示されるボタン画像に対応するタッチパネル領域を指で触れることにより、操作状態を認識できるようにしている（いわゆるソフトボタン）。これら操作スイッチ群１０７によって、種々の指示を入力することが可能である。
Although the
操作スイッチ群１０７の他に、音声認識ユニット１３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、音声認識ユニット１３０に接続される前述のマイク１３１（図２参照）から音声を入力することによって、その音声信号を周知の音声認識技術により音声認識処理して、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。
In addition to the
情報系ＥＣＵ５１は、ＣＰＵ１８１、ＲＯＭ１８２、ＲＡＭ１８３、前述のフラッシュメモリ１０９、入出力インターフェース１８４がバス５１５により接続されたマイコンハードウェアを主体とするものである。入出力インターフェース１８４には、位置検出器１０１、地図データ入力器１０６、操作スイッチ群１０７、車車間通信部１０８及びＶＩＣＳ受信部１０９が接続されている。
The
ＨＤＤ１２１はインターフェース１２９ｆを介してバス接続されている。また、地図道路地図）やナビ操作画面を表示する描画情報に基づいて、モニタ１１０に画像出力する機能を担う描画ＬＳＩ１８７と、描画処理用のグラフィックメモリ１８７Ｍとが同様にバス接続され、前述のモニタ１１０がこれに接続されている。ＣＰＵ１８１は、フラッシュメモリ１０９に記憶されたナビソフトウェア１０９ａ（被提供情報収集手段）およびデータにより、目的地検索や経路案内に係る制御を行なう。また、ＨＤＤ１２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ１８１によって行なわれる。
The
ＨＤＤ１２１には、道路データを含む地図データ２１ｍと、目的地データや目的地の案内情報からなるナビデータ２１ｐとが記憶されている。また、出力履歴データ２１ｄとコンテンツデータ２１ｕも記憶されている。これらのデータは、操作スイッチ群１０７の操作あるいは音声入力によって内容の書き換えが可能である。また、外部情報入出力装置（地図データ入力器）１０６を用いて記憶媒体１２０からデータを読み込んでＨＤＤ１２１の内容を更新することも可能である。なお、本実施形態では、通信インターフェース１２６を介して、情報系ＥＣＵ５１が車内ネットワークをなすシリアル通信バス１２７に接続され、ボデー系ＥＣＵやエンジン制御ＥＣＵ（図示せず）などの、車内の他の制御装置との間でデータの遣り取りを行なうようになっている。また、シリアル通信バス１２７にはインターネット１１７０に接続するための無線送受信部を有した通信ＥＣＵ１９０（無線アクセス手段）が接続されており、更新用の地図データや、その他の情報を受信できるようになっている。
The
車車間通信部１０８は、自車の周囲に存在する他車両と直接通信を行ない、周囲車両情報（車両位置、走行方向）、車両サイズ、速度、ブレーキ、アクセルなど）の送受信を行なうように構成されている。また、ＶＩＣＳ受信部１０９は、図示しないＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）センタから道路交通情報やＦＭ多重放送を受信するための装置である。
The
モニタ１１０（被提供情報出力手段）はカラー液晶表示器により構成されており、その画面には位置検出器１０１から入力された車両の現在位置マークと、ＨＤＤ１２１から入力された地図データ２１ｍと、さらに地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示する。また、前述のごとくタッチパネル１２２が重ね合わされており、必要に応じて、目的地設定、表示設定、種々の機能呼び出し、画面切替操作等のための機能ボタンも表示する。
The monitor 110 (provided information output means) is composed of a color liquid crystal display, and the current position mark of the vehicle input from the position detector 101, the map data 21m input from the
カーナビゲーションシステム１６は、情報系ＥＣＵ５１のＣＰＵ１８１によりナビプログラム２１ｐが起動される。運転者は、操作スイッチ群１０７の操作あるいはマイク１３１からの音声入力によって、目的地データベース２１ｄから所望の目的地を選択する。例えば、モニタ１１０上に表示されるメニューから目的地経路をモニタ１１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。即ち、運転者がモニタ１１０上の地図あるいは目的地選択画面に基づいて目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機１０５から得られる衛星のデータに基づき車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な経路を求める処理が行われる。そして、モニタ１１０上の道路地図に誘導経路を重ねて表示し、運転者に適切な経路を案内する。このような自動的に最適な経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、モニタ１１０およびスピーカー１１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行なう。なお、経路案内を行なわない場合は、地図上の走行路を特定し、周知のマップマッチング処理により該走行路上に自車の現在位置を表示・更新する処理を行なう。
In the
以下、衝突警戒車両認知支援装置１の制御の流れを、フローチャートを用いて説明する。図２２は、主制御プログラム５ｍ（図１）の処理の流れを示すものである。まず、Ｓ１００では、車両使用状況に係る現在シーンを推定する。図２３は、該シーン推定処理の流れを示すものであり、Ｓ２０１では、運転席に人が着座したかどうかを顔カメラ１０（図１）により撮影判定する。また、Ｓ２０２では、イグニッションスイッチの操作状態を参照し、車両の現在操作状態を特定する。そして、Ｓ２０３で、現在操作状態が運転状態であるか否かを判定し、運転状態であれば現在シーンを運転シーンとして特定する。
Hereinafter, the flow of control of the collision warning vehicle
図２２に戻り、Ｓ１０１で現在シーンが運転シーンであればＳ１０２に進み、外部カメラ１４、特に前方右撮影カメラ１４（Ｒ）及び前方左撮影カメラ１４（Ｌ）を用いた衝突警戒車両特定処理となる。以下、その詳細について説明する。なお、前方右撮影カメラ１４（Ｒ）及び前方左撮影カメラ１４（Ｌ）の使用形態は全く同じなので、以下、前方右撮影カメラ１４（Ｒ）で代表させ、以下、単に車両撮影カメラ１４とも記す。
Returning to FIG. 22, if the current scene is a driving scene in S101, the process proceeds to S102, and a collision warning vehicle specifying process using the
図７Ｂに示すように、自車走行路Ｒ０に対し角度θにて合流する合流路ＲＴが存在するとき、カメラ取付角度φにて取り付けられた車両撮影カメラ１４は、合流地点に到達するまで、合流路ＲＴを斜めから継続的に撮影する。走行路Ｒ０上の自車ＭＣから見た、合流路ＲＴ上の（つまり、コリジョンコース上の）他車ＴＣは、自車ＭＣに対する相対速度が大きければ移動速度が大きく見え、逆に相対速度が小さければ移動速度は小さく見える。合流路ＲＴ上の他車ＴＣと合流地点ＣＲで衝突する可能性があるのは後者の場合である。すなわち、コリジョンコースをなす合流路ＲＴを見込む角度φで自車ＭＣに車両撮影カメラ１４を取り付けておくと、コリジョンコースの先にある合流点に向け、自車ＭＣと衝突するタイミングで接近しつつある他車ＴＣがそのカメラの視野に入った場合、図７Ａ（１）に示すように、接近に伴なう像拡大を除けば、該視野ＭＦ上での他車像ＦＩは止まっているか、図７Ａ（２）に示すように、移動していても視野ＭＦ上での重心点Ｇ０の移動速度は相応に小さくなる。逆に、他車ＴＣがコリジョンコース上にあっても、合流地点ＣＲまでの距離差が大きいか、あるいは自車ＭＣとの速度差が大きく、合流地点ＣＲでの衝突危険性の低い他車ＴＣは、視野ＭＦに最初から入らないか、入っても速やかに視野ＭＦ外に去る形となる。従って、一定レベル未満の低速で移動する像領域ＭＩを動画の視野上にて検出することで、合流地点ＣＲに向けて接近中の衝突警戒車両を特定することができる。
As shown in FIG. 7B, when there is a merge channel RT that merges at an angle θ with respect to the host vehicle travel path R0, the
図４に示すように、コリジョンコース上の衝突警戒車両は、自車ＭＣとの相対速度が低い関係上、車両撮影カメラ１４の視野では低速移動するように見えるが、路面や背景に対しては該他車固有の走行速度で移動している。従って、衝突警戒車両の背景領域（路面含む）は画像上を高速で流れ去り、該背景領域をなす画素ＰＸの出力変動は非常に大きく、その変動の周波数は高い。一方、衝突警戒車両（移動物）の像は低速でしか移動しないので、画素の出力変動は小さくその変動の周波数も低い。
As shown in FIG. 4, the collision warning vehicle on the collision course seems to move at a low speed in the field of view of the
例えば、画素の出力として明度（輝度）を採用すれば、図５の左に示すように、背景領域の画素は、流れ去る風景に対応して明度の変化振幅が大きく周波数も高い。他方、衝突警戒車両の画素は、衝突警戒車両の外観塗装色に対応して明度の変化振幅が小さく周波数も低い。明るい塗装色の車両であれば、各画素の波形出力を、それぞれ背景領域画素の周波数よりも低い適当なカットオフ周波数（閾周波数）を有したローパスフィルタ（周知のフィルタ回路又はデジタルフィルタで構成する）を通すことで、図５の右に示すように、背景領域の画素出力は減衰して通過出力が小さくなり、衝突警戒車両の画素出力は減衰が小さいので通過出力が大きくなる。そこで、このフィルタ通過後の画素出力を、適当な閾値で二値化することで、図６に示すように、衝突警戒車両の像領域ＭＩなす画素を抽出できる（なお、ノイズ等による散点的な画素は、周知の画像処理により除去できる）。 For example, if brightness (luminance) is adopted as the pixel output, the pixels in the background area have a large brightness change amplitude and a high frequency corresponding to the flowing scenery, as shown on the left in FIG. On the other hand, the pixels of the collision warning vehicle have a small change amplitude of lightness and a low frequency corresponding to the appearance paint color of the collision warning vehicle. If the vehicle has a bright paint color, the waveform output of each pixel is constituted by a low-pass filter (a well-known filter circuit or digital filter) having an appropriate cutoff frequency (threshold frequency) lower than the frequency of the background region pixel. ), The pixel output in the background region is attenuated and the passing output is reduced, and the pixel output of the collision warning vehicle is small in attenuation and the passing output is increased, as shown on the right of FIG. Therefore, by binarizing the pixel output after passing through this filter with an appropriate threshold value, as shown in FIG. 6, pixels formed by the image area MI of the collision-preventing vehicle can be extracted (note that it is scattered due to noise or the like). Such pixels can be removed by well-known image processing).
なお、明度の低い塗装色の車両の場合は、画素の明度出力の絶対値が低いため、ローパスフィルタ通過出力レベルも低くなり、背景領域画素との区別が難しい場合がある。この場合は、フィルタ通過前の画素出力と、フィルタ通過後の画素出力との各積分平均値Ｕ０，ＵＦを求め（例えば、フィルタ通過前及び通過後の画素出力を、それぞれ積分器に分配入力すればよい）、フィルタ通過前後の積分値の差分｜Ｕ０−ＵＦ｜を演算する。｜Ｕ０−ＵＦ｜の値は、背景領域画素ではフィルタリングによる減衰により大きくなり逆に減衰の小さい両領域画素では｜Ｕ０−ＵＦ｜の値は（塗装色によらず）小さくなる。従って、｜Ｕ０−ＵＦ｜の出力を適当な閾値で二値化することで、図６に示すように、衝突警戒車両の像領域ＭＩなす画素を抽出できる。 In addition, in the case of a vehicle with a paint color with low lightness, since the absolute value of the lightness output of the pixel is low, the output level passing through the low-pass filter is also low, and it may be difficult to distinguish it from the background region pixel. In this case, integrated average values U 0 and U F of the pixel output before passing through the filter and the pixel output after passing through the filter are obtained (for example, the pixel outputs before and after passing through the filter are respectively distributed to the integrators). The difference | U 0 −U F | between the integrated values before and after passing through the filter is calculated. The value of | U 0 −U F | increases in the background region pixels due to attenuation by filtering, and conversely, the value of | U 0 −U F | decreases in both of the region pixels having small attenuation (regardless of the paint color). Therefore, by binarizing the output of | U 0 −U F | with an appropriate threshold, it is possible to extract pixels formed by the image area MI of the collision warning vehicle as shown in FIG.
車両撮影カメラ１４の視野内に、上記の方法で抽出される車両の像領域ＭＩが、予め定められた時間以上継続的に検出された場合は、その総領域ＭＩが示す他車ＴＣが、合流路ＲＴ上で自車ＭＣとほぼ同じタイミングで合流地点に向かっていることを意味し、この段階で、該他車ＴＣを、合流地点に向けて接近する衝突警戒車両と判定することが可能である。また、像領域ＭＩの視野上での移動速度が小さいほど、自車ＭＣと合流地点で出会う確率は高い。従って、図７Ａ（２）に示すように、像領域ＭＩの例えば重心位置（像領域ＭＩの各画素のｘ座標値及びｙ座標値を加算平均することで演算できる）Ｇ０を視野上で特定し、その重心位置Ｇ０の動画フレーム間での変化量ΔＧから上記移動速度を特定し、これが閾値より小さければ、該他車ＴＣを、合流地点に向けて接近する衝突警戒車両と判定することも可能である。
When the image area MI of the vehicle extracted by the above method is continuously detected in the field of view of the
一方、さらに精密な衝突判定を行なうために、以下のような方法を採用可能である。基本的には、図７Ｂにおいて、上記車両撮影カメラ１４による他車の撮影画像とカーナビゲーションシステム１６による自車現在地（及び走行路）の情報とから合流地点ＣＲへの他車走行速度ＶＴを測定し、また、カーナビゲーションシステム１６の地図情報から他車ＴＣの合流地点ＣＲまでの距離ＣＢ、及び自車ＭＣの合流地点ＣＲまでの距離ＣＡを推定する。また、図１の車速センサ１５の検出値から、自車走行速度Ｖ０を測定する。そして、他車走行速度ＶＴ、衝突警戒車両合流距離ＣＢ、自車走行速度Ｖ０及び自車合流距離ＣＡに基づいて、該他車ＴＣが合流地点ＣＲにて自車ＭＣに向けて接近する衝突警戒車両であるか否かを判定する。具体的には、他車ＴＣ及び自車ＭＣの合流地点ＣＲまでの到達時間を、ＣＢ／ＶＴ及びＣＡ／Ｖ０にて計算できるので、該到達時間が一定の範囲内で一致していれば、衝突可能性が高いものとして判定できる。
On the other hand, in order to perform a more precise collision determination, the following method can be employed. Basically, in FIG. 7B, the other vehicle running speed V T to confluence CR from the above information of the
図８に示すように、自車に搭載された車両撮影カメラ１４は、合流路ＲＴ上の他車をカメラ光軸に対して斜めから撮影する。そこで、合流路ＲＴ上の実長Ｌを、このカメラ光軸と直交する投影面へ投影した正射影実長をＷとする。また、撮影光学系の焦点距離をλとし、焦点から撮影物までの距離をＤとすると、正射影実長Ｗのカメラ撮像面（センサ面）に対する投影縮小率ξは（１）式で表される。
合流路ＲＴは、カーナビゲーションシステム１６の道路地図上にて、自車走行路Ｒ０及び自車現在位置Ａとを特定すれば、カメラ取付方向（角度）φの向きは自車走行路Ｒ０に対して一定なので、その角度φの方向にある道路のうち、自車走行路Ｒ０に対し進行方向前方に合流地点（交差点）を有する道路を検索することで特定できる。合流路ＲＴが特定できれば、自車走行路Ｒ０と合流路ＲＴのなす角θも上記道路地図上で幾何学的に計算できる。前述の正射影実長Ｗは、上記φ及びθを用いて幾何学的に下記（２）式で表される。
車両撮影カメラ１４上で他車の像領域ＦＩが検出されるに伴い、測定時間τの計測を開始する。この他車は、その計測開始時点での自車走行路Ｒ０上での自車現在位置Ａから、カメラ取付方向φに規定される撮影視野内に存在することを意味するから、カーナビゲーションシステム１６により道路地図上にて、該カメラ取付方向φにおける合流路ＲＴまでの距離Ｄを初期距離Ｄ０として測定する。
As the image area FI of the other vehicle is detected on the
次に、他車の像領域ＦＩの重心位置を、図７Ａ（２）に示すように、各動画フレーム上で特定すれば、測定時間τが満了するまでの画像重心のカメラ撮像面上での総移動距離εを算出することができる。この総移動距離εから、車両撮影カメラ１４に対する撮像面方向の他車ＴＣの相対移動速度を算出する方法を考える。まず、時間ｔ経過後のカメラ取付方向φにおける合流路ＲＴまでの距離Ｄは、図８の下を参照して、下記（３）式により表わすことができる。
上記（５）式は、他車速度ＶＴが一定であっても、撮像面上（つまり撮影視野上）では、見かけの移動速度ＶＴ’が時間ｔとともに変化することを意味している。従って測定時間τの間の、画像重心の総移距離εは、上記（５）式を０からτまで積分することにより、下記（６）にて表される。
これをＶＴ’について解くと、下記（８）式が得られる。
以上算出された他車速度ＶＴは、自車速度Ｖ０で移動する自車から測定された相対速度であるから、これに、自車速度Ｖ０からの速度寄与ＶＴＢを加算した値が最終的に算出する他車速度ＶＴＡとなる。図９に示す幾何学的関係から、ＶＴＢは下記（１１）式で表される。
こうして自車速度Ｖ０と他車速度ＶＴＡが特定されれば、図１０に示すように、測定時間τの計測開始時における、自車位置Ａからカメラ取付方向φに引いた直線と合流路ＲＴとの交点を、その時点の他車位置Ｂとして求めれば、各々合流地点Ｃまでの距離ＣＡ，ＣＢは、道路地図上の座標を用いて計算でき、それぞれ自車速度Ｖ０と他車速度ＶＴＡとで除することにより、自車及び他車の合流地点Ｃまでの予想到達時間ｔ０、ｔ１を（１３）（１４）式により計算できる。
そして、例えば、自車の予想到達時間ｔ０を基準として、両予想到達時間ｔ０，ｔ１の差分が一定範囲内（例えば、１０％以内なら（１２）式）に収まっていれば、上記他車を衝突警戒車両接近中として判定できる。
図２２に戻り、Ｓ１０３で衝突警戒車両接近中であればＳ１０４に進み、運転者がこれを認知可能な状態になっているか否かを判定する処理を行なう。その詳細を図２４に示す。Ｓ３０１では、運手者の視線方向を視線カメラ１１の撮影結果に基づいて特定する。図１７に示すように、フロントウィンドウＦＷ上及びサイドウィンドウＳＷ上の領域を見込む向きに視線方向ＥＤが現れていれば、運転者の視線が車両の前方エリアと側方（左右）エリアに向けられていると判定できる。他方、バックミラーＢＭを見込む向きに視線方向ＥＤが現れていれば、運転者の視線が車両の直後方に向けられていると判定できる。さらに、サイドミラーＳＭを見込む向きに視線方向ＥＤが現れていれば、運転者の視線が車両の左右斜め後方に向けられていると判定できる。
Returning to FIG. 22, if the collision warning vehicle is approaching in S103, the process proceeds to S104 to determine whether or not the driver can recognize this. The details are shown in FIG. In S301, the line-of-sight direction of the driver is specified based on the photographing result of the line-of-
Ｓ３０２では、運転者が図１７の特定エリア（方向）を注視するに伴い視線方向ＥＤの位置変動が一定レベル未満となる特定エリア視線滞在時間を計測し、該滞在時間が一定時間以上となる視線方向ＥＤを、運転者の現在の注視方向として特定する。Ｓ３０３では、運転者の精神状態、具体的には注意集中度を特定する。前述のごとく、運転者の精神活性度と精神愉快度とをそれぞれ生体情報に基づいて特定し、その精神活性度と精神愉快度と組合せに基づいて注意集中度が特定されることとなる。 In S302, as the driver gazes at the specific area (direction) in FIG. 17, the specific area line-of-sight stay time in which the position fluctuation in the line-of-sight direction ED becomes less than a certain level is measured, and The direction ED is specified as the current gaze direction of the driver. In S303, the mental state of the driver, specifically, the attention concentration is specified. As described above, the driver's mental activity level and mental pleasure level are specified based on the biometric information, and the attention concentration level is specified based on the combination of the mental activity level and the mental pleasure level.
本実施形態では、運転者の精神活性度は、図１のエコー測定ユニット１２を用いた臓器（心臓ないし肺）のエコー測定により特定する。図１１に示すように、エコー測定ユニット１２は座席に着座する運転者の心臓Ｈのエコー測定を行なう。エコー測定波形（測定結果）は、図１の活性度特定エンジン５ａの実行により解析され、その解析結果に基づいて精神活性度が検出される。心臓は鼓動に伴なう動きが顕著であり、超音波を検出プローブとして入射することにより、その動きによりドップラー効果を生じた形で反射波を生ずる。そして、心臓は精神活性度を反映して挙動を明瞭かつ速やかに変化させるので、上記反射波を解析することにより精神活性度をリアルタイムにて精度よく検出することができる。
In the present embodiment, the mental activity level of the driver is specified by echo measurement of an organ (heart or lung) using the
図１１に示すように、エコー測定ユニット１２は、座席の背もたれ部１５０に埋設される測定用超音波送信部１０７０，１０８０と反射超音波受信部１０９０，１１００とを有する。超音波送信部は周知の超音波トランスジューサで構成される。また、反射超音波受信部は一般的なマイクを使用することも可能であるが、音響特性の整合を考慮すれば、測定用超音波送信部と同種の超音波トランスジューサを使用することが望ましい。
As shown in FIG. 11, the
具体的には、心臓Ｈを測定対象とした測定用超音波送信部１０７０と反射超音波受信部１０９０とからなる第一エコー測定部と、心臓Ｈ（及び肺）から外れた人体部分（この実施形態では横隔膜よりも下側の脊椎付近）を測定対象とした測定用超音波送信部１０８０と反射超音波受信部１１００とからなる第二エコー測定部と、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形と、第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形との差分波形を演算・出力する差分演算部と１０４０，１０５０，１０６０とを有する。
Specifically, a first echo measurement unit including a measurement
人体外から超音波を入射して心臓Ｈ（あるいは肺）に到達させれば、その反射波から心臓Ｈ（あるいは肺）の運動を反映したドップラーシフトを観測することができる。しかし、運転者の姿勢変化、運転者人体に作用する車両振動や、上記臓器以外の人体組織内の血流など、心臓ないし肺の運動以外にもドップラーシフト要因は存在し誤差要因となりうる。そこで、心臓Ｈ（あるいは肺）を測定対象とした第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形から、心臓Ｈ（あるいは肺）から外れた位置にある人体部分を測定対象とした第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形を減算することで、上記心臓Ｈ（あるいは肺）の運動以外のドップラーシフト要因を効果的に排除することができる。具体的には、差分演算部において、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形と第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形とのどちらかが反転増幅部１０４０で反転され、また、両出力波形のどちらかが位相器１０５０で位相調整され（この実施形態では、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力が反転増幅部１０４０に入力され、第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力が位相器１０５０に入力され、加算器１０６０にて合成される。なお、加算器１０６０を差動増幅器にて置き換えれば反転増幅部１０４０は不要である。また、位相器１０５０の位相シフト量は、例えば、加算器１０６０の出力波形の積分振幅が最小化されるようにフィードバック制御される。
When an ultrasonic wave is incident from outside the human body and reaches the heart H (or lung), a Doppler shift reflecting the motion of the heart H (or lung) can be observed from the reflected wave. However, there are Doppler shift factors other than heart or lung motion, such as changes in the driver's posture, vehicle vibrations acting on the driver's body, and blood flow in human tissues other than the above organs, which can be error factors. Accordingly, the human body part located at a position away from the heart H (or lung) is measured from the output waveform of the reflected
なお、図１１では、第一エコー測定部をなす測定用超音波送信部１０７０と反射超音波受信部１０９０との組を、心臓を見込む位置に設けられたものを１つのみ描いているが、例えば、肺を見込む位置に別の第一エコー測定部を設けてもよい。この肺を見込む第一エコー測定部は呼吸に伴なう肺の動きを検出するものとなる。また、運転者毎に心臓や肺の位置は異なるので、心臓や肺の動きを検出するためのエコー測定位置を最適化するために、各々、心臓ないし肺に対応した複数箇所に第一エコー測定部を分散して設けてもよい。これら複数の第一エコー測定部は、測定用超音波送信部の駆動源となるアンプ１０２を共用する形で制御ユニット１０１０からの指令に従い、スイッチ１０３０により適宜切り替えて使用される。
In FIG. 11, only one set of the measurement
心臓ないし肺のエコー測定により、運転者の心拍数、呼吸数及び血流速度の少なくともいずれかを特定することが可能であり、ＣＰＵ１８１は、精神活性度分析ソフトウェア１０９ｅは、その特定結果に基づいて運転者の精神活性度を特定する。例えば、心鼓動の場合、反射超音波波形である心臓エコー波形には該心鼓動に由来した周波数ドップラーシフトが生ずる。心筋の膨張ないし収縮方向の変位が最大となるとき心筋の移動速度は最小となってドップラーシフトは最小となり、心筋が中立位置を通過するときドップラーシフトは最大となるから、心臓エコー波形を周波数時間変化波形に変換すれば、その周期から心拍数を、振幅から鼓動の強さを読み取ることができる。同様に、肺エコー波形を周波数時間変化波形に変換することにより、その周期から呼吸数を、振幅から呼吸の深さが演算される。図４の構成では、制御ユニット１０１０内のＤＳＰ等を主体に構成された波形演算部が、加算器１０６０からの入力波形を周波数時間変化波形にリアルタイム変換するとともに、該周波数時間変化波形のピーク解析により心拍数と鼓動の強さ、ないし呼吸数と呼吸の深さを演算し、ＣＰＵ１８１側に演算結果を送信するようになっている。
It is possible to specify at least one of the heart rate, respiration rate and blood flow velocity of the driver by echo measurement of the heart or lung, and the
なお、心臓内を運動する血流も心臓エコー波形に対するドップラーシフト要因となる。入力する超音波ビームの波長を調整することにより、心臓エコー波形から血流速度を算出することも可能である。例えば、心鼓動の検出を行なう場合は、心臓の外表面とこれに接する人体組織との音響インピーダンス差にて反射が最大化されるように超音波ビームの波長を調整し、血流速度を算出する場合は、心室内壁面とこれに接する血液との音響インピーダンス差にて反射が最大化されるように超音波ビームの波長を調整すればよい。 The blood flow that moves in the heart is also a factor of Doppler shift with respect to the cardiac echo waveform. It is also possible to calculate the blood flow velocity from the cardiac echo waveform by adjusting the wavelength of the input ultrasonic beam. For example, when detecting heartbeats, the blood flow velocity is calculated by adjusting the wavelength of the ultrasonic beam so that reflection is maximized by the acoustic impedance difference between the outer surface of the heart and the human tissue in contact with it. In this case, the wavelength of the ultrasonic beam may be adjusted so that the reflection is maximized by the acoustic impedance difference between the intraventricular wall and blood in contact therewith.
図１２は、エコー測定の流れを示すものである。Ｓ６０１では、超音波の照射時間を設定する。照射時間は、例えば測定する心拍数または呼吸数の一周期分以上の時間が確保されていればよい（例えば、２〜５秒）。その後、Ｓ６０２で特定した測定用超音波送信部１０７０が動作するようにスイッチ１０３０（図１１）を切り替えた後、超音波を発射する。そして、Ｓ６０３でエコー波形を測定する。Ｓ６０４では経過時間を判断し、Ｓ６０１で設定済の測定時間が経過したかを判断し、経過していればＳ６０５に進み、同じ処理が次に起動されるタイミング（例えば１〜６０秒）を設定して終了する。
FIG. 12 shows the flow of echo measurement. In S601, an ultrasonic irradiation time is set. The irradiation time should just ensure the time more than one period of the heart rate or respiration rate to measure, for example (for example, 2-5 seconds). After that, the switch 1030 (FIG. 11) is switched so that the measurement
怒った（不愉快方向）り、逆に陽気に盛り上がたり（愉快方向）して活性度が高ければ、心拍数Ｈと呼吸数Ｂとはいずれも上昇する傾向にあり、逆に疲れ・倦怠や落胆状態（不愉快方向）となっていたり、のんびり癒されてリラックスしている状態（愉快方向）では、心拍数Ｈと呼吸数Ｂとはいずれも低下傾向となる。従って、精神活性度Ｊは、心臓エコー測定により得られる運転者の心拍数Ｈ（あるいは血流速度）、あるいは肺エコー測定により得られる運転者の呼吸数Ｂに基づいて特定できる。 If you get angry (unpleasant direction) or cheerfully swell (pleasant direction) and have high activity, both heart rate H and respiratory rate B tend to increase, conversely fatigue and fatigue In a state of being discouraged (unpleasant direction) or in a state of being relaxed and relaxed (pleasant direction), both heart rate H and respiratory rate B tend to decrease. Therefore, the mental activity J can be specified based on the driver's heart rate H (or blood flow velocity) obtained by echocardiography or the driver's respiratory rate B obtained by lung echo measurement.
本実施形態では、平常時に０となり、平常時よりも高い場合に正の値、同じく低い場合に負の値となるように活性度Ｊを定めている。例えば、平常時の心拍数及び呼吸数を予め測定しておき、その値をそれぞれＨｍ及びＢｍとすれば、Ｊ＝（Ｈ−Ｈｍ）／Ｈｍ、あるいはＢ＝（Ｂ−Ｂｍ）／Ｂｍとして算出できる。本実施形態では心拍数及び呼吸数の双方を用い、具体的には心拍数と呼吸数との積の平方根の形で活性度Ｊを算出している。 In the present embodiment, the activity J is determined so that it is 0 at normal time, a positive value when it is higher than normal, and a negative value when it is lower. For example, if the normal heart rate and respiration rate are measured in advance and the values are Hm and Bm, respectively, J = (H−Hm) / Hm or B = (B−Bm) / Bm. it can. In the present embodiment, both the heart rate and the respiration rate are used, and specifically, the activity J is calculated in the form of the square root of the product of the heart rate and the respiration rate.
次に、愉快度Ｉについては、心拍数や呼吸数のみでは、愉快側に傾いているのかあるいは不愉快側に傾いているのかが必ずしも正確に判定できない場合が多い。そこで、愉快度Ｉを、エコー測定以外の生体パラメータにより別途特定するようにしている。例えば、同じ活性度の高い状態でも、イライラしたり怒ったりしているときは運転者の姿勢が頻繁に変化するようになる一方、視線方向の変化は逆に減少し、いわゆる「目が据わった」状態になる。また、顔の表情には怒りの表情が顕著に表れる。視線と表情については顔カメラ５２１が撮影する顔画像から特定でき、姿勢については、姿勢測定ユニット１３（図１４）により特定できる。 Next, with respect to the pleasantness degree I, it is often not always possible to accurately determine whether the person is leaning toward the pleasant side or the unpleasant side based on only the heart rate and the respiratory rate. Therefore, the pleasantness degree I is separately specified by biological parameters other than the echo measurement. For example, even when the activity level is the same, when the driver is frustrated or angry, the driver's posture changes frequently, while the change in the gaze direction decreases, so-called State. In addition, an angry expression appears prominently in the facial expression. The line of sight and expression can be specified from the face image captured by the face camera 521, and the posture can be specified by the posture measurement unit 13 (FIG. 14).
図１３は、表情変化解析処理のフローチャートの一例を示すものであり、ＳＳ１５１で変化カウンタＮをリセットし、ＳＳ１５２でサンプリングタイミングが到来すればＳＳ１５３に進み、顔画像を撮影する。顔画像は表情特定が可能な正面画像が得られるまで繰り返す（ＳＳ１５４→ＳＳ１５３）。正面画像が得られたら、マスター画像（記憶装置５３５内）と順次比較することにより、表情種別を特定する（ＳＳ１５５）。特定された表情種別が「不愉快」なら、愉快度Ｉを「−１」にセットする（ＳＳ１５６→ＳＳ１５７）。特定された表情種別が「安定」なら、愉快度Ｉに「０」をセットする（ＳＳ１５８→ＳＳ１５９）。特定された表情種別が「不愉快」なら、愉快度Ｉに「＋１」をセットする（ＳＳ１６０→ＳＳ１６１）。以上の処理を、定められたサンプリング期間が満了するまで繰り返す（ＳＳ１６４→ＳＳ１５２）。サンプリング期間が満了すればＳＳ１６５へ進み、愉快度Ｉの平均値Ｉ（整数化する）を算出する。 FIG. 13 shows an example of a flowchart of facial expression change analysis processing. The change counter N is reset in SS151, and if the sampling timing comes in SS152, the process proceeds to SS153 to capture a face image. The face image is repeated until a front image capable of specifying an expression is obtained (SS154 → SS153). When the front image is obtained, the facial expression type is specified by sequentially comparing with the master image (in the storage device 535) (SS155). If the specified facial expression type is “unpleasant”, the pleasantness degree I is set to “−1” (SS156 → SS157). If the specified facial expression type is “stable”, “0” is set in the pleasantness degree I (SS158 → SS159). If the specified facial expression type is “unpleasant”, “+1” is set to the pleasantness degree I (SS160 → SS161). The above processing is repeated until a predetermined sampling period expires (SS164 → SS152). If the sampling period has expired, the process proceeds to SS165, and the average value I (to make an integer) of the pleasantness degree I is calculated.
また、本実施形態では、図１４に示すように姿勢測定ユニット１３を、シートの座部及び背もたれ部に複数分散埋設された着座センサ５２０Ａ，５２０Ｂ，５２０Ｃの検知出力に基づいて、着座した運転者（運転者）の姿勢変化を波形検出するように構成している。着座センサは、いずれも着座圧力を検出する圧力センサで構成され、具体的には、正面を向いて着座した運転者の背中の中心に基準センサ５２０Ａが配置される。残部のセンサは、それよりもシート左側に偏って配置された左側センサ５２０Ｂと、シート右側に偏って配置された右側センサ５２０Ｃとからなる。基準センサ５２０Ａの出力は、差動アンプ６０３及び６０４にて、それぞれ右側センサ５２０Ｃの出力及び左側センサ５２０Ｂの出力との差分が演算され、さらにそれらの差分出力同士が、姿勢信号出力用の差動アンプ６０５に入力される。その、姿勢信号出力Ｖout（第二種生体状態パラメータ）は、運転者が正面を向いて着座しているときほぼ基準値（ここではゼロＶ）となり、姿勢が右に偏ると右側センサ５２０Ｃの出力が増加し、左側センサ５２０Ｃの出力が減少するので負側にシフトし、姿勢が左に偏るとその逆となって正側にシフトする。なお、右側センサ５２０Ｃ及び左側センサ５２０Ｂは、いずれも加算器６０１，６０２により、座部側のセンサ出力と背もたれ側のセンサ出力との加算値として出力されているが、残部センサ出力と背もたれセンサ出力の差分値を出力するようにしてもよい（このようにすると、運転者が前のめりになったとき背もたれセンサ側の出力が減少し、その差分値が増大するので、より大きな姿勢の崩れとして検出することができる）。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the
次に、図１５は、姿勢信号波形解析処理のフローチャートの一例を示すものであり、サンプリングルーチンでは、一定時間間隔で定められたサンプリングタイミングが到来する毎に、図１４を用いて説明した姿勢信号値（Ｖout）をサンプリングし、波形記録するＳＳ２０１，ＳＳ２０２）。そして、波形解析ルーチンでは、ＳＳ２０３にて直近の一定期間にサンプリングされた姿勢信号値を波形として取得し、ＳＳ２０４で該波形に周知の高速フーリエ変換処理を行なって周波数スペクトラムを求め、ＳＳ２０５で、そのスペクトラムの中心周波数（あるいはピーク周波数）ｆを演算する。また、ＳＳ２０６では、波形を一定数の区間に分割し、ＳＳ２０７で区間別の姿勢信号平均値を演算する。そして、ＳＳ２５９では、区間毎に、平均姿勢信号値を波形中心線として、積分振幅を演算し、その平均値を波形振幅の代表値Ａとして決定する。 Next, FIG. 15 shows an example of a flowchart of posture signal waveform analysis processing. In the sampling routine, the posture signal described with reference to FIG. The value (Vout) is sampled and the waveform is recorded (SS201, SS202). Then, in the waveform analysis routine, the attitude signal value sampled in the latest fixed period in SS203 is acquired as a waveform, and in SS204, a known fast Fourier transform process is performed on the waveform to obtain a frequency spectrum. The center frequency (or peak frequency) f of the spectrum is calculated. In SS206, the waveform is divided into a certain number of sections, and in SS207, the attitude signal average value for each section is calculated. In SS259, the integral amplitude is calculated for each section using the average posture signal value as the waveform center line, and the average value is determined as the representative value A of the waveform amplitude.
視線の場合とは逆に、感情が不愉快側に傾いていれば姿勢変化の振幅Ａは比較的大きくなり、変動（つまり周波数ｆ）が激しくなる。逆に愉快側に傾いていれば姿勢変化の振幅Ａは小さくなり、変動（つまり周波数ｆ）は緩やかとなる。前述のごとく、平常時に０となり、平常時よりも高い場合に正の値、同じく低い場合に負の値となるように愉快度Ｉを定める。例えば、平常時の姿勢変化の振幅Ａ及び周波数ｆを予め測定しておき、その値をそれぞれＡｍ及びｆｍとすれば、Ｊ＝−（Ａ−Ａｍ）／Ａｍ、あるいはＪ＝−（ｆ−ｆｍ）／ｆｍとして算出できる。本実施形態では、振幅Ａ及び周波数ｆの愉快度Ｉを算出している（ＳＳ２０９）。 Contrary to the case of the line of sight, if the emotion is inclined to the unpleasant side, the amplitude A of the posture change becomes relatively large and the fluctuation (that is, the frequency f) becomes intense. On the contrary, if it is inclined to the pleasant side, the amplitude A of the posture change becomes small and the fluctuation (that is, the frequency f) becomes gentle. As described above, the pleasantness degree I is determined so that it is 0 in normal times, a positive value when higher than normal, and a negative value when lower than normal. For example, if the amplitude A and the frequency f of the normal posture change are measured in advance and the values are Am and fm, respectively, J = − (A−Am) / Am or J = − (f−fm ) / Fm. In the present embodiment, the pleasantness I of the amplitude A and the frequency f is calculated (SS209).
上記３通りの方法による愉快度Ｉはそれぞれ単独で用いてもよいが、本実施形態では、愉快度特定の精度を高めるため、複数の異なる方法で特定された愉快度の平均値（例えば相乗平均）を使用する。また、愉快度特定に際しては、上記以外にも、感情に応じて身体に生ずるノンバーバルな身振りや手振りなどを参照することができる。 Although the degree of pleasure I by the above three methods may be used independently, in this embodiment, in order to improve the accuracy of specifying the degree of pleasure, an average value of the degree of pleasure specified by a plurality of different methods (for example, geometric average) ). In addition to specifying the pleasantness, in addition to the above, it is possible to refer to non-verbal gestures and hand gestures that occur in the body according to emotions.
ラッセル・メーラビアンが提唱する感情平面の概念によれば、図１６に示すように、特定の感情状態のいずれにも偏らない中庸の精神状態、すなわちニュートラル状態を基準として、精神の活性度Ｊと愉快度Ｉとは、いずれも、正と負の２状態（活性度Ｊであれば活性／不活性、愉快度Ｉであれば愉快／不愉快）を定義できる。そして、精神活性度（覚醒度）Ｊを縦軸に、愉快度Ｉを横軸に定めた感情平面上の４つの象限に、人間の「喜」「怒」「哀」「楽」の４つの感情状態、具体的には、盛り上がり状態（「喜」に対応、精神活性度：正／愉快度：正）、怒り・興奮状態（「怒」に対応、精神活性度：正／愉快度：負）、落胆・倦怠状態（「哀」に対応、精神活性度小／不愉快）、癒し・リラックス状態（「楽」に対応、精神活性度：負／愉快度：正））を対応付けることができる。 According to the concept of emotional plane proposed by Russell Meravian, as shown in FIG. 16, the mental activity J and the pleasantness are based on the neutral mental state that is not biased to any specific emotional state, that is, the neutral state. The degree I can define both positive and negative states (active / inactive if activity J, pleasant / unpleasant if pleasantness I). And in the four quadrants on the emotion plane with mental activity (wakefulness) J on the vertical axis and pleasantness I on the horizontal axis, there are four human “joy”, “anger”, “sorrow” and “easy”. Emotional state, specifically, state of excitement (corresponding to “joy”, mental activity: positive / joyfulness: positive), anger / excited state (corresponding to “anger”, mental activity: positive / pleasantness: negative ), Disappointment / malaise state (corresponding to “sorrow”, low mental activity / unpleasant), healing / relaxed state (corresponding to “easy”, mental activity: negative / pleasure: positive)).
上記のごとく、運転者の精神活性度Ｊと精神愉快度Ｉとがそれぞれ特定できれば、それら活性度Ｊと愉快度Ｉとの値の組を図１６の感情平面上にプロットできる。そして、プロット点Ｑが感情平面のどの象限に属するかにより運転者の感情種別を特定でき、原点Ｏからプロット点Ｑまでの距離により感情の強さを特定できる。換言すれば、感情平面の原点近傍のエリアは、前述の中庸の精神状態（ニュートラル状態）を表わすものであり、各象限にてこのニュートラル状態から遠ざかるにつれ、個々の象限に特徴的な感情ひいては欲求により強く支配された状態へと推移する。 As described above, if the driver's mental activity level J and mental pleasure level I can each be specified, a set of values of the activity level J and pleasure level I can be plotted on the emotion plane of FIG. The driver's emotion type can be specified depending on which quadrant of the emotion plane the plot point Q belongs to, and the emotion strength can be specified by the distance from the origin O to the plot point Q. In other words, the area near the origin of the emotion plane represents the above-mentioned mental state (neutral state), and as each quadrant moves away from this neutral state, the emotions and desires that are characteristic of each quadrant To a state that is strongly controlled by
運転者の精神状態が余計な感情にとらわれて波立っている場合、つまり、ニュートラル状態から遠い精神状態では、その感情発生の要因と直接関係のない外的刺激、つまり衝突警戒車両の接近に対しては認知が鈍感になるのは経験則から明らかであり、逆にニュートラル状態に近ければ認知感度は高くなる。従って、精神活性度Ｊと精神愉快度Ｉとの組合せで表現される感情平面上のプロット点Ｑの原点Ｏからの距離が大きいほど注意集中度は低くなり、逆に小さいほど注意集中度は高くなる。そして、プロット点Ｑの原点Ｏからの距離が一定半径内、つまり、図１６に「集中」と表示されたニュートラル領域に属していれば、衝突警戒車両の接近を十分認知できる注意集中状態にあると判定できる。一方、プロット点Ｑ’の原点Ｏからの距離が閾半径を超えて大きくなった場合は、衝突警戒車両に対する認知に支障をきたす不注意状態と判定できる。最も簡単な方式としては、閾半径を一段階とし、集中／不注意の２レベルにて判定を行なう形であるが、図１６に示すように、上記閾半径を複数段階に設定し、例えば、後述の認知支援出力を段階的に増強できるように、不注意度のレベルをさらに細分化することももちろん可能である。 When the driver's mental state is swayed by extra emotions, that is, in a mental state far from the neutral state, external stimuli that are not directly related to the cause of the emotion generation, that is, the collision warning vehicle approach It is clear from the empirical rule that cognition becomes insensitive, and conversely, the cognitive sensitivity is higher when it is close to the neutral state. Accordingly, the greater the distance from the origin O of the plot point Q on the emotion plane expressed by the combination of the mental activity J and the mental pleasure I, the lower the attention concentration, and vice versa. Become. Then, if the distance from the origin O of the plot point Q is within a certain radius, that is, belongs to the neutral region displayed as “concentration” in FIG. 16, it is in the attention concentration state that can sufficiently recognize the approach of the collision warning vehicle. Can be determined. On the other hand, when the distance from the origin point O of the plot point Q ′ exceeds the threshold radius, it can be determined that the careless state impedes the recognition of the collision warning vehicle. As the simplest method, the threshold radius is set to one step and the determination is made at two levels of concentration / carelessness. As shown in FIG. 16, the threshold radius is set to a plurality of steps, for example, It is of course possible to further subdivide the level of inattention so that the later-described cognitive support output can be increased step by step.
図２４に戻り、Ｓ３０４では、衝突警戒車両の接近方向周辺の一定領域内に運転者の注視方向が入っていれば衝突警戒車両への注意があり、逆に入っていなければ衝突警戒車両への注意がないと判断する一方、上記の注意集中度が集中領域に入っていれば衝突警戒車両認識への注意集中レベルが高く、入っていなければ注意集中レベルが低いと判断する。そして、図２１に示すように、両判断結果の組合せにより、衝突警戒車両への認知状況は４つのパターンに分かれる。
パターン１：衝突警戒車両への視線があり（衝突警戒車両認識への）注意集中レベルも高い。認知支援の必要性がほとんどない。
パターン２：衝突警戒車両への視線があり注意集中レベルが低い。しかし、視覚的には衝突警戒車両を捕らえられている可能性が十分にあるため、認知支援の必要性はパターン１に準じて低い。
パターン３：注意集中レベルは高いが、衝突警戒車両の接近方向から注視方向が外れており、咄嗟の対応にはやや不安があり、認知支援を行なう。
パターン４：衝突警戒車両への視線もなく注意集中レベルも低い。衝突警戒車両の接近にはほとんど無頓着な状態であり、認知支援が不可欠であるとともに、状況に応じた運転誘導も行なう。
Returning to FIG. 24, in S304, if the driver's gaze direction is within a certain area around the approach direction of the collision warning vehicle, attention is given to the collision warning vehicle. On the other hand, if it is determined that there is no attention, it is determined that the attention concentration level for collision warning vehicle recognition is high if the attention concentration level is within the concentration area, and that the attention concentration level is low if it is not included. And as shown in FIG. 21, the recognition condition to a collision alert vehicle is divided into four patterns by the combination of both judgment results.
Pattern 1: There is a line of sight to the collision warning vehicle (to the collision warning vehicle recognition) and the attention concentration level is high. There is almost no need for cognitive support.
Pattern 2: There is a line of sight to the collision warning vehicle and the attention concentration level is low. However, since there is a possibility that a collision-warning vehicle is captured visually, the need for cognitive support is low according to
Pattern 3: Although the attention concentration level is high, the gaze direction is deviated from the approach direction of the collision warning vehicle, and there is some anxiety about the response of the heel, and cognitive support is provided.
Pattern 4: There is no line of sight to the collision warning vehicle and the attention concentration level is low. It is almost involuntary for the approach of collision-sensitive vehicles, and cognitive support is indispensable, and driving guidance according to the situation is also performed.
図２２に戻り、Ｓ１０５で、上記の判定結果が認知支援を要求する場合（パターン３又は４）はＳ１０６に進み、衝突警戒車両の認知支援出力ないし運転誘導出力を行なう。認知支援出力として最も簡単なものは、図２５に示すように、衝突警戒車両が接近してくることを、モニタ１００Ｎに報知メッセージを文字表示したり、あるいは図２６に示すように音声出力する方式である。音声出力の場合は、報知メッセージ（「他車接近中です」）の出力に先立って、アラーム音（「ＰＯＯＮ」）を出力すれば注意を促す効果が高められる。このとき、図２７に示すように、図３の前方右撮影カメラ１４（Ｒ）及び前方左撮影カメラ１４（Ｌ）のいずれが衝突警戒車両を検出しているかに応じて、その接近方向も合わせて報知するとより有効である。
Returning to FIG. 22, when the determination result requests recognition support in S105 (
なお、図３の前方撮影カメラ１４（Ｆ）の撮影画像を用いれば対向車や後続車の接近検知を行なうことができ、例えば、ステアリングやウィンカー操作の方向により、それら対向車や後続車を衝突警戒車両として特定し、認知支援を行なうことが可能であるが、この場合の対向車や後続車の検出方法は周知であるため、詳細な説明は略する。 3 can be used to detect the approach of the oncoming vehicle and the following vehicle, for example, the oncoming vehicle and the following vehicle collide with each other depending on the direction of the steering or winker operation. Although it is possible to identify the vehicle as a warning vehicle and perform cognitive support, the detection method of the oncoming vehicle and the following vehicle in this case is well known, and detailed description thereof will be omitted.
また、上記の報知メッセージ出力を主体とした基本認知支援出力に対し、以下のものから選ばれる１ないし２以上の強調認知支援出力を組み合わせて実施することも効果的である。
・衝突警戒車両接近時は徐行を促すことが効果的だから、図１のアクセルペダル振動部５３によりアクセルペダル５１に乗っている運転者の足に向け振動を出力する。アクセルペダルに通常では有り得ないような振動を与え、咄嗟にペダルから足を離させる効果を有する。
・運転席シート７２に埋設されたシートバイブレータ７１（ドライバー７１ｄ）に、衝突警戒車両接近認知を促すための振動出力を行なわせる。
・メータ８１Ｍ、ミラー内表示装置８２、ヘッドアップディスプレイ８３の少なくともいずれかに、赤や黄色などの警告色の光を出力させ、注意を喚起する。また、バックミラーとサイドミラーを、例えばハーフミラーとし、ミラー裏面よりＬＥＤ等により警告点灯表示を行なう。透明ＥＬディスプレイをミラー表面に重畳させ、表示を行なってもよい。フロントウィンドウでは、ヘッドアップディスプレイ（透明ＥＬディスプレイでもよい）により衝突警戒車両の認知支援表示を行なう。また、メータ８１Ｍの場合、衝突警戒車両の接近をアイコン表示したり、文字盤や画面全体を赤系統の警告色で点滅させることで、衝突警戒車両接近に対する注意喚起を行なう。メータ８１ＭのバックライトがフルカラーＬＥＤで構成されている場合は、その出力で警告色点灯出力を行なうこともできる。
・匂い発生器９３から、危険を感じ、動作を止める香りを発生する。一瞬に、集中できる匂いを発生する。この場合、空気の流れに乗って香りは伝達されることから、空気砲または気流コントロールとセットで考慮するとよい。
It is also effective to combine one or more emphasized recognition support outputs selected from the following with the basic recognition support output mainly composed of the notification message output.
Since it is effective to encourage slowing down when approaching a collision warning vehicle, the accelerator
The vibration output for encouraging the collision warning vehicle approach recognition is performed by the seat vibrator 71 (
At least one of the
From the
ここで重要な点は、図２４のＳ３０４で、衝突警戒車両に対する認知可能度が比較的高く、認知支援出力が特に必要でないと判定された場合（パターン１又は２）は、衝突警戒車両の接近中であっても認知支援出力を敢えて行なわないか、仮に行なっても、具体的には、認知支援レベルの低い定常的な処理（バックグラウンド認知支援出力）とすることで、Ｓ３０４で衝突警戒車両の認知レベルが低いと判定された場合を受けてＳ１０６で実行される特有の認知支援出力がより目立つように、メリハリを持たせることが肝要である。バックグラウンド認知支援出力としては次のようなものがある。
・図１のマイク１５で取り込んだ車外音に衝突警戒車両のサイレン音が含まれていた場合、これを増幅してスピーカー９１から車内に出力する。また、車外音の増幅出力に代え、合成サイレン音をスピーカー９１から出力するようにしてもよい。
・Ｓ１０６で実行される特有の認知支援出力にて、基本認知支援出力と併用されていた前述の強調認知支援出力を、バックグラウンド認知支援出力においては休止する。
The important point here is that in S304 of FIG. 24, when it is determined that the recognition possibility for the collision warning vehicle is relatively high and the recognition support output is not particularly necessary (
If the outside sound captured by the
In the specific recognition support output executed in S106, the above-described enhanced recognition support output that was used in combination with the basic recognition support output is paused in the background recognition support output.
また、図２７に示すように、合流地点への進入禁止あるいは一旦停止を促す運転誘導メッセージを出力するようにしてもよいそして、このような運転誘導を行なった場合、これに引き続いて、自車の加速（走行）を抑制する走行抑制制御、あるいは制動を支援する制動支援制御を行なうことができる。 In addition, as shown in FIG. 27, a driving guidance message for urging entry to the junction or for urging to stop may be output. It is possible to perform travel suppression control that suppresses acceleration (travel) of the vehicle or braking support control that assists braking.
走行抑制制御は、例えば次のようにして実施できる。まず、図１の電子スロットル制御装置２１は、アクセルセンサ８によるアクセルペダル踏下量（アクセル位置）に応じた開度指示値を受け、スロットルバルブ２３が指示開度となるように、駆動モータ２２を作動制御する。図１８に示すように、アクセル位置に応じてスロットル開度は破線のように変化するが、走行抑制処理時には、実線で示すごとく、アクセル位置に応じたスロットル開度の増加率を上記通常時よりも縮小し、アクセルを踏み込んでもスロットルバルブが大きく開かないようにする。なお、図１８では、走行抑制処理時においても微動発進は可能となるよう、アクセルペダルを踏み込んだとき、通常時よりは小さい開度にてスロットルバルブが開くように制御しているが、自動車が全く進まなくなるように、走行抑制処理時においてはアクセルペダルの踏下量と無関係にスロットルバルブの開度がゼロとなるように制御してもよい。
The travel suppression control can be implemented as follows, for example. First, the electronic
また、燃料噴射制御装置２５による走行抑制制御を行なうことも可能である。具体的には、走行抑制制御時には、ソレノイド噴射時間を通常時よりも短縮し、アクセルを踏み込んだときの燃料噴射を禁止又は噴射量を低くする。なお、衝突警戒車両接近予防時に走行抑制手段として機能させるのは、電子スロットル制御装置２１と燃料噴射制御装置２５との双方としても良いし、電子スロットル制御装置２１のみ、あるいは燃料噴射制御装置２５のみとすることも可能である。
It is also possible to perform travel suppression control by the fuel
次に、制動支援制御は、例えば次のようにして実施できる。すなわち、ブレーキペダル６１に対する踏下反力は、通常時はペダルバックアップスプリング６１ｓにより発生するが、衝突警戒車両接近予防時にはブレーキ反力モータ６２を作動させ、ブレーキペダル６１の踏下反力を通常時よりも増加させる（踏下反力制御手段）。また、これと合わせ、ＥＣＵ２は、ブレーキペダル６１の踏下量に対するブレーキ圧の増加率を通常時よりも増加させるよう、ブレーキ圧指示値を変更する（ブレーキ圧制御手段）。
Next, the braking support control can be performed as follows, for example. That is, the stepping reaction force against the
ブレーキペダル６１の踏下量に対するブレーキ圧の増加率を通常時よりも増加させつつ、ブレーキペダル６１の踏下反力を通常時よりも増加させると、ブレーキ踏下力がほぼ同等であれば、制動支援を特に行なわない場合と比較して、少ない踏下量で通常時に近い制動効果が得られる。ところが、ブレーキペダル６１の踏下反力が普段より大きくなっているので踏み込み不足の違和感を生じ、運転者はブレーキペダル６１をさらに踏み込もうとする。その結果、ブレーキ圧が上昇し制動支援効果が得られる。
While increasing the brake pressure increase rate with respect to the depression amount of the
理解を容易にするために、図１９に示すように、ブレーキ位置θ１，θ２，‥に対して、ブレーキ圧指示値が通常時はπ１，π２，‥となるように設定されているところ、制動支援時には、同じブレーキθ１，θ２，‥に対して、ブレーキ圧指示値が通常時の２倍の２π１，２π２，‥に設定されているとする。また、ブレーキ位置θ１，θ２，‥に対するブレーキ反力の値も通常時の２倍になっているとする（つまり、制動支援時のブレーキ圧指示値の拡大倍率がブレーキ反力の拡大倍率と等しくなっている）。 In order to facilitate understanding, as shown in FIG. 19, the brake pressure instruction values are set to be π 1 , π 2 ,... At normal times with respect to the brake positions θ 1 , θ 2 ,. However, at the time of braking assistance, it is assumed that the brake pressure instruction value is set to 2π 1 , 2π 2 ,... Twice that of the normal time for the same brakes θ 1 , θ 2 ,. It is also assumed that the value of the brake reaction force for the brake positions θ 1 , θ 2 ,... Is twice that of the normal time (that is, the magnification of the brake pressure command value at the time of braking support is the magnification of the brake reaction force). Is equal).
図２０に示すごとく、ある踏力ｆ０でブレーキペダルを踏下した場合の、通常時（つまり、ブレーキ反力モータ６２による反力増加なし：実線）のブレーキ位置をθＡとし、このときのブレーキ圧指示値をπ０とする。他方、上記のパラメータ設定で制動支援を行なう場合、反力が増加しているので破線のごとく踏力ｆに対するブレーキ位置θの増加率が半分に縮小し、他方、ブレーキ位置θに対するブレーキ圧の増加率は倍に拡大している。従って、同じ踏力ｆ０でのブレーキ位置は半分のθＢとなるが、ブレーキ圧の増加率拡大により相殺され、ブレーキ圧指示値は同じπ０となる。しかし、運転者は、普段と同じ力でブレーキペダルを踏んでいるのにペダルが下がらず、これを踏み込み不足と感じする。そこで、いつもの踏み込み量に近づくよう踏力をｆ１に増加させる（一点鎖線）。その結果、ブレーキ位置はθＢからθＣに増加し、ブレーキ圧指示値もπ１に増加する。 As shown in FIG. 20, in the case of stepping-on of the brake pedal at a certain depression force f 0, normal (i.e., no reaction force increment by the brake reaction motor 62: solid line) of the braking position of the theta A, the brake in this case the pressure command value to [pi 0. On the other hand, when the braking support is performed with the above parameter setting, the reaction force increases, so that the increase rate of the brake position θ with respect to the pedaling force f is reduced by half as shown by the broken line, and on the other hand, the increase rate of the brake pressure with respect to the brake position θ. Has doubled. Accordingly, the brake position at the same pedaling force f 0 is half θ B , but is canceled by the increase in the increase rate of the brake pressure, and the brake pressure instruction value is the same π 0 . However, the driver feels that the pedal is not fully depressed even though the brake pedal is depressed with the same force as usual, and the pedal is not depressed. Therefore, increasing the pedal force as approaching the usual amount of depression to f 1 (dashed line). As a result, the brake position increases from θ B to θ C , and the brake pressure command value also increases to π 1 .
なお、制動支援処理として、反力拡大処理を行なわず、ブレーキ位置に対するブレーキ圧指示値の拡大のみを行なうことも可能である。しかし、この場合は制動支援時において通常の踏下力でブレーキ圧が急激に増大することになり、過剰制動につながる懸念もある。他方、上記のように反力拡大処理を行なえば、通常の踏下力ではブレーキの効きにそれほど変化が生じず、踏み込み不足を感じてそこからブレーキを増し踏みする形になるので、制動力も段階的に増加し、過剰制動を抑制できる利点がある。 Note that, as the braking support process, it is possible to perform only the expansion of the brake pressure instruction value for the brake position without performing the reaction force expansion process. However, in this case, the brake pressure suddenly increases with a normal stepping force at the time of braking assistance, which may lead to excessive braking. On the other hand, if the reaction force expansion process is performed as described above, the normal braking force does not change much in the braking effectiveness, and it feels that the braking is insufficient and the brakes are stepped on. There is an advantage that it increases in stages and can suppress excessive braking.
なお、上記の運転誘導出力、走行抑制処理及び制動支援処理は、その少なくともいずれかを省略してもよい。 Note that at least one of the driving guidance output, the travel suppression process, and the braking support process may be omitted.
１ 衝突警戒車両認知支援装置
２ ＥＣＵ（認知可能度特定手段、注意集中度特定手段、衝突警戒車両接近検出手段、衝突警戒車両像領域特定手段、画素出力波形検出手段、衝突警戒車両像領域構成画素特定手段、他車走行速度測定手段、他車合流距離推定手段、衝突警戒車両判定手段、動画上移動特性解析手段、他車走行速度算出手段）
１０ 顔カメラ（生体情報検出手段、精神愉快度特定手段）
１１ 視線カメラ（視線方向検出手段）
１２ エコー測定ユニット（注意集中度特定手段、エコー測定装置）
１３ 姿勢測定ユニット（精神愉快度特定手段）
１４ 外部カメラ（車両撮影カメラ：衝突警戒車両接近検出手段、衝突警戒車両接近方向検出手段）
１５ 車速センサ（自車走行速度測定手段）
１６ カーナビゲーションシステム（自車合流距離推定手段、現在位置特定手段、合流路特定手段、自車位置マッピング手段、撮影方向距離算出手段）
２１ 電子スロットル制御装置（走行抑制手段）
２３ スロットルバルブ
５１ アクセルペダル
５３ アクセルペダル振動部（認知支援出力手段）
６１ ブレーキペダル
６２ ブレーキ反力モータ（制動支援手段、踏下反力制御手段）
７１ シートバイブレータ（認知支援出力手段）
９１ スピーカー（認知支援出力手段）
９３ 匂い発生器（認知支援出力手段）
１１０ モニタ（認知支援出力手段）
ＭＣ 自車
ＴＣ 他車（衝突警戒車両）
DESCRIPTION OF
10 face camera (biological information detection means, mental pleasure identification means)
11 Gaze Camera (Gaze Direction Detection Means)
12 Echo measurement unit (attention concentration level identification means, echo measurement device)
13 Posture measurement unit (mental pleasure level identification means)
14 External camera (vehicle shooting camera: collision warning vehicle approach detection means, collision warning vehicle approach direction detection means)
15 Vehicle speed sensor (Vehicle speed measurement means)
16 Car navigation system (own vehicle merging distance estimating means, current position identifying means, merging path identifying means, own vehicle position mapping means, photographing direction distance calculating means)
21 Electronic throttle control device (running suppression means)
23
61
71 Seat vibrator (recognition support output means)
91 Speaker (Cognitive support output means)
93 Odor generator (cognitive support output means)
110 monitor (recognition support output means)
MC own vehicle TC other vehicle (collision warning vehicle)
Claims (27)
前記自車の運転者の生体情報を検出する生体情報検出手段と、
前記生体情報に基づいて前記運転者の前記衝突警戒車両に対する認知可能度を特定する認知可能度特定手段と、
前記衝突警戒車両の前記合流地点への接近が検出され、かつ、特定された前記認知可能度が予め定められたレベルよりも低下した場合に、前記衝突警戒車両の接近に対する当該場合に特有の認知支援出力を行なう認知支援出力手段と、
を有することを特徴とする衝突警戒車両認知支援装置。 A collision warning vehicle approach detection means for detecting a collision warning vehicle traveling and approaching on the joint path toward the junction with the joint path existing in the traveling direction forward of the host vehicle traveling path;
Biological information detecting means for detecting biological information of the driver of the own vehicle;
Recognizability specifying means for specifying the recognizability of the driver with respect to the collision warning vehicle based on the biometric information;
When the collision warning vehicle approaching to the junction is detected, and the identified recognizability falls below a predetermined level, the specific recognition of the collision warning vehicle approach in this case Cognitive support output means for performing support output;
A collision warning vehicle recognition support device characterized by comprising:
前記認知支援出力手段は、少なくとも前記注意集中度が予め定められたレベルよりも低下したときに、前記衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なう請求項１記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The recognizable degree specifying means has attention concentration degree specifying means for specifying the attention concentration degree with respect to the collision warning vehicle based on the biological information as one of the recognizable degrees,
The collision warning vehicle recognition support device according to claim 1, wherein the recognition support output unit performs a recognition support output with respect to the approach of the collision warning vehicle when at least the attention concentration is lower than a predetermined level.
また、自車に対する前記衝突警戒車両の接近方向を検出する衝突警戒車両接近方向検出手段を備え、
前記認知可能度特定手段は、前記認知可能度の一つとして、前記運転者の視線方向と前記衝突警戒車両の接近方向との一致度を特定するものであり、
前記認知支援出力手段は、前記一致度が予め定められた許容範囲を逸脱することを条件として、前記衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なう請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The biometric information detection means includes gaze direction specifying means for specifying the gaze direction of the driver as the biometric information,
In addition, a collision warning vehicle approach direction detection means for detecting the approach direction of the collision warning vehicle relative to the own vehicle,
The recognizable degree specifying means specifies the degree of coincidence between the driver's line-of-sight direction and the approach direction of the collision warning vehicle as one of the recognizable degrees,
11. The recognition support output means according to any one of claims 1 to 10, wherein the recognition support output means performs a recognition support output for the approach of the collision warning vehicle on condition that the degree of coincidence deviates from a predetermined allowable range. The collision warning vehicle recognition support apparatus described.
前記認知支援出力手段は、前記注意集中度が予め定められたレベルよりも低下し、かつ、前記一致度が予め定められた許容範囲を逸脱した場合に、前記衝突警戒車両の接近に対する認知支援出力を行なう請求項１１記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The recognizable degree specifying means has attention concentration degree specifying means for specifying the attention concentration degree with respect to the collision warning vehicle based on the biological information as one of the recognizable degrees,
The cognitive support output means outputs a cognitive support output for the approach of the collision warning vehicle when the degree of attention concentration falls below a predetermined level and the degree of coincidence deviates from a predetermined allowable range. The collision warning vehicle recognition support apparatus of Claim 11 which performs.
撮影される前記動画のフレームを構成する各画素の出力波形を検出する画素出力波形検出手段と、
前記画素のうち、前記出力波形の周波数が予め定められた閾周波数未満となるものを前記衝突警戒車両の像領域構成画素として特定する衝突警戒車両像領域構成画素特定手段と、
を有する請求項１４記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The collision warning vehicle image area specifying means is:
Pixel output waveform detection means for detecting an output waveform of each pixel constituting the frame of the moving image to be photographed;
A collision warning vehicle image area constituting pixel specifying means for specifying, as the image area constituting pixel of the collision warning vehicle, a pixel whose frequency of the output waveform is less than a predetermined threshold frequency among the pixels;
15. The collision warning vehicle recognition support device according to claim 14.
前記合流地点に向かう他車の走行速度を測定する他車速度測定手段と、
前記他車の前記合流地点までの距離を推定する他車合流距離推定手段と、
前記自車の走行速度を測定する自車走行速度測定手段と、
前記自車の前記合流地点までの距離を推定する自車合流距離推定手段と、
前記他車速度、前記衝突警戒車両合流距離、前記自車走行速度及び前記自車合流距離に基づいて、該他車が前記合流地点にて前記自車に向けて接近する衝突警戒車両であるか否かを判定する衝突警戒車両判定手段と、
を有する請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The collision warning vehicle approach detection means is
Other vehicle speed measuring means for measuring the traveling speed of the other vehicle heading to the junction point;
Other vehicle merging distance estimation means for estimating the distance to the merging point of the other vehicle;
Own vehicle running speed measuring means for measuring the running speed of the own vehicle;
Own vehicle merging distance estimating means for estimating a distance of the own vehicle to the merging point;
Based on the other vehicle speed, the collision warning vehicle merging distance, the own vehicle traveling speed, and the own vehicle merging distance, is the other vehicle a collision caution vehicle approaching the own vehicle at the merging point? Collision warning vehicle determination means for determining whether or not,
The collision warning vehicle recognition support device according to any one of claims 1 to 15.
進行方向前方側に自車走行路と前記合流地点を生ずる合流路が撮影可能となるように、前記進行方向と所定の角度をもって前記自車に取り付けられ、該合流路上を走行する前記他車を動画撮影する車両撮影カメラと、
前記他車の前記動画上での移動特性を解析する動画上移動特性解析手段と、
道路地図のデータを記憶した地図データ記憶手段と、
前記自車の現在位置を前記自車走行路とともに前記道路地図上にて特定する現在位置特定手段と、
前記合流路を前記道路地図上にて特定する合流路特定手段と、
前記他車の動画上移動特性の解析結果と、前記合流路及び前記自車走行路の幾何学的位置関係と、前記自車走行速度とに基づいて前記他車走行速度を算出する他車走行速度算出手段と、を有するものである請求項１６記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The other vehicle speed measuring means includes
The other vehicle that is attached to the host vehicle at a predetermined angle with the traveling direction and that travels on the combined channel so that the combined channel that generates the host vehicle traveling path and the merging point can be photographed in front of the traveling direction. A vehicle camera that shoots videos,
A moving characteristic analysis unit on a moving image for analyzing a moving characteristic on the moving image of the other vehicle;
Map data storage means for storing road map data;
Current position specifying means for specifying the current position of the own vehicle on the road map together with the own vehicle traveling path;
A combined flow path specifying means for specifying the combined flow path on the road map;
The other vehicle travel that calculates the other vehicle travel speed based on the analysis result of the moving characteristics on the moving image of the other vehicle, the geometric positional relationship between the joint path and the host vehicle travel path, and the host vehicle travel speed The collision warning vehicle recognition support apparatus according to claim 16, further comprising: a speed calculation unit.
前記動画上移動特性解析手段は、前記測定期間内における前記他車の前記動画上での総移動距離を前記動画上移動特性として算出するものであり、
前記現在位置特定手段は、前記自車の前記現在位置に基づいて前記自車走行路を前記道路地図上にて特定し、自車現在位置を該自車走行路上にマッピングする自車位置マッピング手段を有し、
前記合流路特定手段は、前記自車の走行方向に対する前記車両撮影カメラの撮影方向を前記地図上にて特定し、該カメラ撮影方向に存在する前記合流路を前記道路地図上にて特定するものであり、
また、前記自車現在位置から前記合流路までの前記カメラ撮影方向における距離を撮影方向距離として前記道路地図上にて算出する撮影方向距離算出手段を有し、
前記他車速度測定手段は、前記測定期間長と、前記他車の動画上総移動距離と、前記撮影方向距離と、前記自車走行速度とに基づいて前記他車走行速度を算出するものである請求項１７又は請求項１８に記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The vehicle photographing camera is to shoot a video of the other vehicle traveling on the joint path in a predetermined measurement period,
The moving characteristic analysis unit on the moving image calculates a total moving distance on the moving image of the other vehicle in the measurement period as the moving characteristic on the moving image.
The current position specifying means specifies the own vehicle traveling path on the road map based on the current position of the own vehicle, and maps the current position of the own vehicle on the own vehicle traveling path. Have
The joint flow path specifying unit specifies the shooting direction of the vehicle shooting camera with respect to the traveling direction of the own vehicle on the map, and specifies the joint path existing in the camera shooting direction on the road map. And
Further, it has a shooting direction distance calculating means for calculating on the road map as a shooting direction distance a distance in the camera shooting direction from the current position of the vehicle to the joint channel,
The other vehicle speed measuring means calculates the other vehicle traveling speed based on the measurement period length, the total moving distance on the moving image of the other vehicle, the shooting direction distance, and the own vehicle traveling speed. The collision warning vehicle recognition support apparatus of Claim 17 or Claim 18.
前記他車速度測定手段は、前記道路交差角度と、前記自車走行方向に対する前記車両撮影カメラの撮影方向角度と、前記測定期間長と、前記他車の動画上総移動距離と、前記撮影方向距離と、前記自車走行速度とに基づいて前記他車の前記自車に対する相対走行速度を算出し、該相対走行速度に前記自車走行速度を加味して前記他車走行速度を算出する請求項１９記載の衝突警戒車両認知支援装置。 Road crossing angle specifying means for specifying the crossing angle between the own vehicle traveling path and the joint path on the road map;
The other vehicle speed measuring means includes the road intersection angle, the shooting direction angle of the vehicle shooting camera with respect to the traveling direction of the host vehicle, the measurement period length, the total moving distance on the moving image of the other vehicle, and the shooting direction distance. And calculating the relative travel speed of the other vehicle relative to the host vehicle based on the host vehicle travel speed, and calculating the other vehicle travel speed by adding the host vehicle travel speed to the relative travel speed. 19. A collision warning vehicle recognition support device according to 19.
決定された前記運転誘導内容を出力する運転誘導出力手段と、
を有する請求項１ないし請求項２０のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。 Driving guidance content determining means for determining driving guidance content according to the detection situation of the collision warning vehicle;
Driving guidance output means for outputting the determined driving guidance content;
The collision warning vehicle recognition support device according to any one of claims 1 to 20.
前記走行抑制手段は、前記アクセルペダルの踏下量に応じたエンジン出力を通常時よりも制限するエンジン出力制限手段を有する請求項２４記載の衝突警戒車両認知支援装置。 The automobile has an accelerator pedal depression position detecting means for detecting a depression position of the accelerator pedal, and an engine output control means for electronically controlling an engine output in accordance with the detected depression position. Having
25. The collision warning vehicle recognition support device according to claim 24, wherein the travel suppression unit includes an engine output limiting unit that limits an engine output corresponding to a depression amount of the accelerator pedal, compared to a normal time.
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