JP2016162015A - 車両の注意喚起装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の納得感及び信頼感を得ながら、触覚情報の提示による警報を実行でき、運転者への注意喚起を有効かつ適切に行うことができる車両の注意喚起装置を提供する。
【解決手段】本発明による車両の注意喚起装置では、運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬを推定し（図４のステップ１７）、車両３の異常挙動（ふらつき）を検出する（図４のステップ１９〜２１）。そして、推定された運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回るとともに、車両３の異常挙動が検出されることを条件として、運転者への触覚情報の提示を、運転者の注意を喚起するための警報として実行する（図６のステップ４６、４８、４９、５３）。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両の運転に対する運転者の注意力レベルが低下したときに、運転者に注意を喚起する車両の注意喚起装置に関する。

従来の車両の注意喚起装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この装置では、ステアリングホイールの操作情報から求めた操舵量などに基づいて、運転者の覚醒度を所定時間ごとに判定するとともに、判定した複数回分の覚醒度を運転席のディスプレイに並べて表示する。また、判定した覚醒度が所定レベル以下になったときには、運転者の注意を喚起するための警報として、ディスプレイの表示の色や内容が変更され、又は警告音や音声メッセージが出力される。

また、従来の他の車両の注意喚起装置として、例えば特許文献２に開示されたものが知られている。この装置では、車両の室内カメラで運転者を撮影した画像を分析することにより、運転者の状態（脇見や居眠り）を判定し、危険レベルを例えば１０段階で評価する。そして、危険レベルが高いほど、運転者に対してより強い警報が実行される。例えば、危険レベルが低い場合には、警告音の出力やモニタ画面への警告メッセージの表示などを行い、危険レベルが上昇すると、これらの動作に加えて、座席やステアリングホイールの振動による警報が行われる。

特開平９−２６７６６０号公報 特開２００５−６２９１１号公報

一般に、車両の運転者は、車両が支障なく走行している場合には、運転に対する自身の注意力のレベルやその低下に起因する運転のリスクについて、あまり意識していないことが多い。これに対し、上述した特許文献１の装置では、そのような運転者の感覚や認識とは無関係に、ステアリングホイールの操作情報などに基づき、運転者の覚醒度が客観的に判定され、その判定結果に基づいて警報が行われる。このため、運転者が注意力の低下や運転のリスクを感じていない状況で、警報が出されることがあり、その場合には、なぜそのタイミングで警報が出されたかについて運転者が納得できないため、違和感や不信感が生じてしまう。そして、信頼感がなければ、運転者は警報に素直に従わないため、警報による注意喚起を有効に行えない。

同様に、特許文献２の装置では、運転者の感覚や認識とは無関係に、運転者を撮影した画像に基づき、運転者の状態の判定と危険レベルの評価が客観的に行われる。このため、運転者が注意力の低下や運転のリスクを感じていない状況で、危険レベルが高く設定され、警報が出されることがある。その結果、特許文献１の装置と同様、運転者の信頼感が得られないため、やはり注意喚起を有効に行えない。また、この装置では、運転者への警報が、座席やステアリングホイールの振動による刺激の強い触覚情報によって行われるため、視覚又は聴覚を介して警報を行う特許文献１の装置の場合よりも、運転者の違和感や不信感が強くなってしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の納得感及び信頼感を得ながら、触覚情報の提示による警報を実行でき、それにより、運転者への注意喚起を有効かつ適切に行うことができる車両の注意喚起装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、車両３の運転に対する運転者の注意力レベルが低下したときに、運転者に注意を喚起する車両の注意喚起装置であって、運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬを推定する注意力レベル推定手段（実施形態における（以下、本項において同じ）ＥＣＵ２、図４のステップ１７）と、車両３の所定の異常挙動（車両のふらつき）を検出する異常挙動検出手段（ＥＣＵ２、図４のステップ１９〜２１）と、触覚による触覚情報を運転者に提示するための触覚情報提示手段（ＥＰＳモータ１０、ステアリングホイール４）を有する警報手段（ＥＣＵ２、図６）と、を備え、警報手段は、推定された運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回るとともに、車両３の異常挙動が検出されることを条件として、触覚情報提示手段による触覚情報の提示を、運転者の注意を喚起するための警報として実行すること（図６のステップ４６、４８、４９、５３）を特徴とする。

本発明の車両の注意喚起装置によれば、運転者の注意力レベルが推定されるとともに、車両の所定の異常挙動が検出される。そして、推定された運転者の注意力レベルが所定レベルを下回り、かつ車両の異常挙動が検出されることを条件として、運転者の注意を喚起するための警報が実行される。すなわち、運転者の注意力レベルが所定レベルを下回っただけでは、警報は実行されず、これに加えて、車両の異常挙動が検出されたときに初めて、警報が実行される。これにより、推定された運転者の注意力レベルの低下に基づいて客観的に判定されるリスクと、車両の異常挙動の発生に伴って運転者が感じるリスクがマッチングした状況で、警報が実行されるので、運転者は警報を違和感なく納得して受け入れることができる。また、この警報として、刺激が強くメッセージ性の高い触覚情報が運転者に提示される。以上により、運転者の納得感及び信頼感を得ながら、触覚情報の提示による警報を実行でき、それにより、運転者への注意喚起を有効かつ適切に行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の注意喚起装置において、警報手段は、聴覚又は視覚の少なくとも一方による情報の提示を運転者に提示するための第１警報手段（ディスプレイ１１、音声出力装置１２）をさらに有し、運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回ったときに、第１警報手段による情報の提示を、第１警報として実行する（図６のステップ４６、４８）とともに、車両３の所定の運転期間内に少なくとも１回の第１警報が実行されていることを条件として、触覚情報提示手段による触覚情報の提示を、第２警報として実行する（図６のステップ５１、５３）ことを特徴とする。

この構成によれば、運転者の注意力レベルが所定レベルを下回ったときに、運転者への聴覚及び／又は視覚による情報の提示が第１警報として実行される。また、車両の所定の運転期間内に第１警報が実行されていることをさらなる条件として、触覚情報提示手段による触覚情報の提示が、第２警報として実行される。このように、第２警報の実行に先立ち、運転者の注意力レベルが所定レベルを下回ったときに、聴覚的な音や視覚的な表示による第１警報があらかじめ実行される。これにより、運転者は第２警報を唐突感なく円滑に受け入れことができ、したがって、運転者の納得感及び信頼感をさらに高めるとともに、注意喚起をさらに有効に行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の車両の注意喚起装置において、警報手段は、第１警報の実行中であることを条件として、第２警報を実行すること（図６のステップ４８、ステップ５０、ステップ５３）を特徴とする。

この構成によれば、第２警報が第１警報の実行中に同時に実行されるので、両警報の関連性、特に第１警報によって示される注意力レベルの低下に起因して第２警報が実行されているという関係について、運転者の理解がより容易に得られることにより、運転者の納得感及び信頼感をさらに高め、第２警報による注意喚起をさらに有効に行うことができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両の注意喚起装置において、触覚情報提示手段は、運転者によって操作される操作部材（ステアリングホイール４）を振動させることにより、触覚情報を運転者に提示するように構成されており、警報手段は、第１警報の実行中に第２警報を実行する際、第１警報手段による情報の提示と触覚情報提示手段による操作部材の振動とを互いに同期させることを特徴とする。

この構成によれば、運転者によって操作される操作部材を振動させることにより、操作部材の振動が運転者に触覚情報（第２警報）として提示される。また、第１警報の実行中に第２警報を実行する際には、第１警報による情報の提示と触覚情報提示手段による操作部材の振動が、互いに同期される。これにより、第１警報と第２警報との関連性が強調されることで、運転者の理解をさらに容易に得ることができる。

請求項５に係る発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の車両の注意喚起装置において、警報手段は、車両の異常挙動が検出されていることを条件として、第１警報を実行することを特徴とする。

この構成によれば、運転者の注意力レベルが所定レベルを下回り、かつ車両の異常挙動が検出されるという条件が成立したときに、第２警報とともに第１警報が実行される。これにより、推定された運転者の注意力レベルの低下に基づいて客観的に判定されるリスクと運転者が感じるリスクがマッチングした状況で、触覚を介した第２警報と視覚又は聴覚を介した第１警報が同時に実行されるので、運転者が両警報を明確に納得して受け入れることができ、運転者の信頼感を高めることができる。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の車両の注意喚起装置において、推定された運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬを表示する注意力レベル表示手段（ディスプレイ１１）をさらに備え、警報手段は、所定レベルを下回る運転者の注意力レベルレベルＡＴＴ＿ＬＶＬが注意力レベル表示手段に表示されている状態で、触覚情報提示手段による警報を実行することを特徴とする。

この構成によれば、推定された運転者の注意力レベルが表示されるとともに、表示された注意力レベルが所定レベルを下回っている状態で、触覚情報提示手段による警報が実行される。これにより、注意力レベルが所定レベル未満に低下するまでの推移を運転者に示しながら、触覚情報提示手段による警報が実行されるので、触覚情報の提示が運転者の注意力の低下に起因して行われたことを、運転者に容易に理解させることができる。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の車両の注意喚起装置において、車両３の異常挙動よりも異常の度合が高い車両３の所定の第２異常挙動（例えば車両の走行レーンからの逸脱）を検出する第２異常挙動検出手段（ＥＣＵ２、図３のステップ３）をさらに備え、警報手段は、車両３の第２異常挙動が検出されたときには、運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬにかかわらず、触覚情報提示手段による警報を実行すること（図６のステップ４１、４３）を特徴とする。

この構成によれば、異常の度合がより高い車両の所定の第２異常挙動が検出されたときには、運転者の注意力レベルにかかわらず、触覚情報提示手段による警報が実行される。これにより、第２異常挙動の発生に関する注意喚起が即座にかつ明確に行われることによって、車両の走行の安全を確保することができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の車両の注意喚起装置において、警報手段は、車両の第２異常挙動の検出に基づいて触覚情報提示手段による警報を実行した後、所定時間ＴＲＥＦが経過するまでは、運転者の注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの低下に基づく触覚情報提示手段による警報を禁止すること（図６のステップ５２）を特徴とする。

例えば、車両の第２異常挙動の検出に基づいて触覚情報提示手段による警報を実行した直後に、注意力レベルの低下などの条件が成立した場合、それに基づいて触覚情報提示手段による警報を実行しても、直前の警報と区別がつきにくい（紛らわしい）ため、その警報による注意喚起の趣旨が運転者に正確に伝わらず、誤解を招くおそれがある。この構成によれば、第２異常挙動の検出に基づく触覚情報提示手段による警報の実行後、所定時間が経過するまでは、運転者の注意力レベルの低下に基づく触覚情報提示手段による警報が禁止されるので、上記のような不具合を確実に回避することができる。

本発明を適用した車両の注意喚起装置を概略的に示す図である。 注意喚起装置の制御構成を示すブロック図である。 注意喚起処理のメインフローである。 ドライバ状態判定処理を示すフローチャートである。 注意力低下フラグの設定処理を示すフローチャートである。 警報制御処理を示すフローチャートである。 注意喚起装置の動作例を示すタイミングチャートである。 注意喚起装置における警報の実行状況を詳細に示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による車両の注意喚起装置について説明する。図１に示すように、車両３は、４つの車輪Ｗ（２つのみ図示）を有する四輪車両であり、ＥＰＳモータ１０（図２参照）を有する電動パワーステアリング装置を備えている。ＥＰＳモータ１０は、ステアリングホイール４に連結されており、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２の制御によって駆動され、符号Ｄで示される運転者（以下「ドライバ」という）の操舵をアシストする。後述するように、ＥＰＳモータ１０は、ドライバへ注意喚起のための触覚情報を提示するために、ステアリングホイール４を振動させる加振手段としても用いられる。

また、車両３には、ディスプレイ１１及び音声出力装置１２が設けられている。ディスプレイ１１は、インストルメントパネル（図示せず）に配置されており、ＥＣＵ２から送られる各種の情報をモニタ画面に表示する。後述するように、これらの情報には、判定されたドライバの注意力レベルやドライバの注意を喚起するための視覚情報が含まれる。音声出力装置１２は、例えばドライバの後方に配置されており、ＥＣＵ２の制御の下、ドライバの注意力レベルに応じた音声メッセージを、注意喚起のための聴覚情報として出力する。

また、車両３の走行状態や操作状態を検出するために、以下のような各種のセンサが設けられている。操舵角センサ２０は、ステアリングホイール４の操舵角θｓを検出し、ヨーレートセンサ２１は、車両３のヨーレートＹｒを検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。ＥＣＵ２は、入力されたヨーレートＹｒを積分することによって、車両３の実際の進行方向である実方位角θａを算出する。

操舵トルクセンサ２２は、ドライバによるステアリングホイール４の操作トルク（以下「操舵トルク」という）Ｔｓを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。車輪速度センサ２３（図２参照）は、車輪Ｗごとに設けられており、各車輪Ｗの車輪速度を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの検出信号に基づき、車速ＶＰを算出する。

また、前方カメラ２４は、車両３の前方の道路上の車線（白線）を撮影し、その画像信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この画像信号に基づき、車両３が進行すべき方向である目標方位角θｄを算出する。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ２０〜２３の検出信号、及び前方カメラ２４の画像信号などに基づき、車両３の挙動やドライバの注意力レベルを判定するとともに、その結果に応じてドライバの注意を喚起するための注意喚起処理を実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、注意力レベル推定手段、異常挙動検出手段、警報手段、及び第２異常挙動検出手段に相当する。

図３は、ＥＣＵ２で実行される注意喚起処理のメインフローを示す。本処理は、所定時間ごとに実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ」）において、ドライバ状態判定処理を実行する。この判定処理は、車両３の運転に対するドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬを算出するとともに、車両３のふらつきの有無を判定するものである。

図４は、そのサブルーチンを示す。本処理では、まずステップ１１において、推定操舵角θｓ＿ｅｓｔを算出する。具体的には、ヨーレートセンサ２１で検出されたヨーレートＹｒの積分値に基づいて、実方位角θｄを算出し、前方カメラ２４の画像信号に基づいて、目標方位角θｄ＿ｃｍｄを算出し、実方位角θｄと目標方位角θｄ＿ｃｍｄの偏差（θｄ−θｄ＿ｃｍｄ）を、方位角偏差Ｄθｄとして算出する。

次いで、この方位角偏差Ｄθｄを入力とし、推定操舵角θｓ＿ｅｓｔを出力とするドライバモデルを定義し、このドライバモデルのモデルパラメータを、所定の同定アルゴリズム（例えば最小二乗法アルゴリズム）によりオンボードで算出する。そして、算出したモデルパラメータと上記の方位角偏差Ｄθｄをドライバモデルに代入することによって、推定操舵角θｓ＿ｅｓｔが算出される。

次いで、ステップ１２に進み、操舵角センサ２０で検出された操舵角θｓと推定操舵角θｓ＿ｅｓｔとの偏差（θｓ−θｓ＿ｅｓｔ）を、操舵角偏差Ｄθとして算出する。

次に、ステップ１３に進み、次式（１）によって修正操舵量ＣＲｓｔを算出する。

式（１）中のｍは、値２以上の整数である。式（１）に示すように、修正操舵量ＣＲｓｔは、今回以前の制御タイミングで算出されたｍ個の操舵角偏差Ｄθの二乗平均誤差（すなわち二乗平均平方根）として算出される。

ステップ１３に続くステップ１４では、修正操舵量の学習値（以下「学習修正操舵量」という）ＣＲｓｔ＿ＬＮを算出する。この学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮは、今回以前に算出された修正操舵量ＣＲｓｔのうちの最小値として算出される。すなわち、ステップ１３で算出した修正操舵量ＣＲｓｔと、ＲＡＭ内に記憶されている学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮを比較し、小さい方が学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮに設定される。なお、学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮは、イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合、イグニッションスイッチのＯＮ状態で、運転席のシートベルトが外された場合又は運転席側のドアが開いた場合などには、ドライバが交代した可能性があるため、リセットされる。

次いで、ステップ１５に進み、第１平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ１を算出する。この第１平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ１は、今回以前の所定のサンプリング期間において算出された修正操舵量ＣＲｓｔの移動平均値として算出される。

次に、ステップ１６に進み、次式（２）によって第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１を算出する。

式（２）に示すように、第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１は、第１平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ１と学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮとの比で表され、したがって、第１平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ１が相対的に大きいほど、より大きな値として算出される。

次に、ステップ１７に進み、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬを算出する。この注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの算出は、ステップ１６で算出された第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１を、図示しない所定の換算式で換算することによって行われる。

この換算により、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬは、第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１が大きいほど、より小さい値として算出される。これは、前述した算出手法から、第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１が大きいことは、操舵角θｓの変動が大きいことを表すので、第１推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ１が大きいほど、ドライバの注意力が低い状態にあると推定されるためである。その結果、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬは、ドライバの注意力が低いと推定されるほど、より小さい値として算出される。

また、図７に示すように、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬは０〜５の範囲に設定され、ドライバの注意力の評価の目安として、ＡＴＴ＿ＬＶＬ＝５：「集中」、４：「通常」、３：「漫然」、２：「眠気」、１：「居眠り」にそれぞれ相当する。

次いで、ステップ１８において、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮの設定処理を実行する。図５はそのサブルーチンを示す。本処理では、まずステップ３１において、現在の注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」であるか否かを判別し、その答えがＮＯのときには、ステップ１７で算出された注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２よりも小さいか否かを判別する（ステップ３２）。

この答えがＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ３２の答えがＹＥＳで、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２を下回ったときには、ドライバの注意力が低下したと判定し、ステップ３３において、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮを「１」にセットする。

このステップ３３の実行に伴い、前記ステップ３１の答えがＹＥＳになると、ステップ３４に進み、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが３以上であるか否かを判別する。この答えがＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ３４の答えがＹＥＳで、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが３以上になったときには、ドライバの注意力が回復したと判定し、ステップ３５において、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮを「０」にリセットする。

以上のように、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮは、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２を下回ったときに「１」にセットされ、その後、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが３以上に回復するまで「１」に維持される。

図４に戻り、ステップ１８に続くステップ１９では、第２平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ２を算出する。この第２平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ２は、前述した第１平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ１のサンプリング期間よりも短い、今回以前の所定のサンプリング期間において算出された修正操舵量ＣＲｓｔの移動平均値として算出される。

次に、ステップ２０に進み、次式（３）によって第２推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ２を算出する。

式（３）に示すように、第２推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ２は、第２平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ２と学習修正操舵量ＣＲｓｔ＿ＬＮとの比であり、したがって、第２平均修正操舵量ＣＲｓｔ＿ａｖｅ２が相対的に大きいほど、より大きな値として算出される。

最後に、ステップ２１において、算出された第２推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ２に応じて、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＡＴ１を設定し、本処理を終了する。具体的には、第２推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ２が所定の判定値ＡＤ＿ＪＵＤ以上のときには、車両３のふらつき（異常挙動）が発生していると判定し、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＡＴ１が「１」にセットされる。一方、第２推定覚醒度ＡＤ＿ｅｓｔ２が判定値ＡＤ＿ＪＵＤよりも小さいときには、車両３がふらついておらず、安定した走行状態にあると判定し、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＡＴ１は「０」にセットされる。

図３に戻り、ステップ１に続くステップ２では、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの表示処理を実行する。まず、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬに対して、表示ランクＤＰＹ＿ＬＮＫを割り当てる。図７（ｂ）の各表示に丸囲み数字で示すように、表示ランクＤＰＹ＿ＬＮＫは、４＜ＡＴＴ＿ＬＶＬ≦５のときに「５」に、３＜ＡＴＴ＿ＬＶＬ≦４のときに「４」に、２＜ＡＴＴ＿ＬＶＬ≦３のときに「３」に、１＜ＡＴＴ＿ＬＶＬ≦２のときに「２」に、ＡＴＴ＿ＬＶＬ≦１のときに「１」に、それぞれ設定される。

図７（ｂ）に示すように、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬは、表示ランクＤＰＹ＿ＬＮＫに基づき、ディスプレイ１１のモニタ画面にレベルメータとして表示される（ゲージ表示）。また、表示ランクＤＰＹ＿ＬＮＫに応じてモニタ表示の色が変更され、例えば、ＤＰＹ＿ＬＮＫ＝５、４、３、２、１に対して、それぞれ「緑」「黄緑」「黄」「橙」「赤」で表示される。

なお、ディスプレイ１１における注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの表示は、車速ＶＰが第１所定速度以上かつ第２所定速度以下であることを条件として、すなわち、車両３が低速運転状態又は高速運転状態でないときに行われる。

図３のステップ２に続くステップ３では、車両３のレーン逸脱判定を実行する。具体的には、前方カメラ２４の画像信号に基づき、車両３がドライバの意図によらずに車線をまたごうとするレーン逸脱（第２異常挙動）が発生しているか否かを判定する。発生していると判定されたときには、レーン逸脱フラグＦ＿ＵＮＳＡＴ２が「１」にセットされ、それ以外のときには、レーン逸脱フラグＦ＿ＵＮＳＡＴ２は「０」にセットされる。

次に、ステップ４において、警報制御処理を実行する。この警報制御処理は、これまでに算出・判定された注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬ、車両３のふらつき及びレーン逸脱の有無などに応じて、ドライバの注意を喚起するための各種の警報を実行するものである。

これらの警報には、ドライバの注意力が低下したと判定されたときに、ドライバに休憩を喚起するために実行される第１警報が含まれる。この第１警報には、ディスプレイ１１の表示（視覚情報の提示）による警報（以下「視覚第１警報」という）と、音声出力装置１２からの音声メッセージの出力（聴覚情報の提示）による警報（以下「聴覚第１警報」という）がある。また、上記の警報にはさらに、車両３のふらつきが発生していると判定されたときに実行される、ステアリングホイール４の振動（触覚情報の提示）による警報（以下「第２警報」という）と、車両３のレーン逸脱が発生していると判定されたときに実行される、ステアリングホイール４の振動による警報（以下「第３警報」という）が含まれる。

この警報制御処理では、まずステップ４１において、レーン逸脱フラグＦ＿ＵＮＳＡＴ２が「１」であるか否かを判別する。この答えがＹＥＳで、車両３のレーン逸脱が発生していると判定されたときには、ステップ４２に進み、第３警報の実行後の経過時間を計時するためのダウンカウント式のタイマの値ＴＭ＿ＣＴＮ３を、所定時間ＴＲＥＦにセットする。

次に、ステップ４３において第３警報を実行し、本処理を終了する。具体的には、ＥＰＳモータ１０に駆動信号を出力し、ＥＰＳモータ１０を所定の短い周期で往復動させる。これにより、ステアリングホイール４が振動し、その振動がドライバの指先に伝達され、触覚情報として提示される。このように、車両３のレーン逸脱が発生していると判定されたときには、車両３の走行の安全を確保するために、第３警報が即座に実行される。

前記ステップ４１の答えがＮＯのときには、ステップ４４において、第１及び第２警報の禁止条件が成立しているか否かを判定する。その禁止条件として、例えば次の３つの条件が設定されている。
（ａ）方向指示器がＯＮされた後、所定時間が経過しないこと
（ｂ）実方位角θａと目標方位角θｄとの偏差が所定値以上になった後、所定時間が経過 していないこと
（ｃ）操舵トルクＴｓの変化量が所定量以上になった後、所定時間が経過していないこと

そして、これらの条件（ａ）〜（ｃ）の少なくとも１つに該当する場合には、第１及び第２警報の禁止条件が成立していると判定され、警報禁止フラグＦ＿ＣＴＮＮＧが「１」にセットされる。一方、条件（ａ）〜（ｃ）のいずれにも該当しない場合には、禁止条件が成立していないと判定され、警報禁止フラグＦ＿ＣＴＮＮＧは「０」にセットされる。

なお、上記の条件（ａ）〜（ｃ）の設定の趣旨は、次のとおりである。すなわち、前述したように、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの算出は、基本的に、ドライバモデルによって規定される推定操舵角θｓ＿ｅｓｔと、ドライバの注意力が反映される実際の操舵角θｓとの相対的な関係に基づいて行われるため、注意力の低下以外の原因で操舵量が増加するような状況を想定し、禁止条件として設定したものである。具体的には、条件（ａ）は車線の変更時などを、条件（ｂ）は車線のカーブへの入退出時などを、条件（ｃ）は段差・悪路の走行時などを、それぞれ想定している。

上記ステップ４４に続くステップ４５では、警報禁止フラグＦ＿ＣＴＮＮＧが「１」であるか否かを判別する。この答えがＹＥＳで、第１及び第２警報が禁止されているときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ４５の答えがＮＯのときには、ステップ４６において、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」であるか否かを判別し、その答えがＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ４６の答えがＹＥＳで、ドライバの注意力が低下していると判定されているときには、ステップ４７において、カウンタ値Ｃ＿ＣＴＮ１をインクリメントした後、ステップ４８において、第１警報（視覚第１警報及び聴覚第１警報）を実行する。上記のカウンタ値Ｃ＿ＣＴＮ１は、イグニッションスイッチのＯＮ時に０にリセットされるものであり、したがって、車両３の今回の運転サイクルにおける第１警報の実行回数を表す。

上記の視覚第１警報は、具体的には、ＥＣＵ２からディスプレイ１１に表示要求信号を出力することにより、休憩を喚起するための所定の図柄（例えばコーヒーカップ）を、ディスプレイ１１のモニタ画面に割込みで表示させることによって行われる。なお、このモニタ表示が実際に行われると、そのことを確認するためのアンサーバック信号が、ディスプレイ１１からＥＣＵ２に出力される（図８参照）。

また、聴覚第１警報は、音声出力装置１２に出力要求信号を出力することにより、音声出力装置１２から休憩を喚起するための所定の音声メッセージ（例えば「休憩しませんか」というメッセージ、図７には音符記号で図示）を出力することによって、行われる。

図６に戻り、上記ステップ４８に続くステップ４９〜５２では、第２警報の実行条件を判定する。具体的には、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＡＴ１が「１」であるか否か（ステップ４９）、ディスプレイ１１からアンサーバック信号が返送されているか否か（ステップ５０）、前記カウンタ値Ｃ＿ＣＮＴ１が２以上であるか否か（ステップ５１）、及び前記タイマ値ＴＭ＿ＣＴＮ３が０以下であるか否か（ステップ５２）を、それぞれ判別する。

そして、これらの答えのいずれかがＮＯのときには、第２警報の実行条件が成立していないとして、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ４９〜５２の答えがいずれもＹＥＳのときには、第２警報の実行条件が成立していると判定し、ステップ５３において第２警報を実行し、本処理を終了する。この第２警報の内容自体は、第３警報と同じであり、ＥＰＳモータ１０を介してステアリングホイール４を振動させるものである。

以上のように、第２警報は、第１警報の実行中であることに加え、上記ステップ４９〜５２の判別により、車両３のふらつきが発生していると判定されていること（ステップ４９）、ディスプレイ１１からアンサーバック信号が返送されていること（ステップ５０）、実行中の第１警報が車両３の今回の運転サイクルにおいて２回目以降であること（ステップ５１）、及び第３警報が実行された後、所定時間ＴＲＥＦが経過していること（ステップ５２）を条件として、実行される。

以下、図７及び図８を参照しながら、これまでに述べた注意喚起処理によって得られる動作例を、より具体的な動作と併せて説明する。前述したように、この注意喚起処理では、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが値０〜５の範囲に算出され（図７（ａ））、その算出結果が、ディスプレイ１１のモニタ画面に、レベルメータとして５段階で表示される（同図（ｂ））。また、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２を下回ったときには、ドライバの注意力が低下したと判定し、その後、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが３以上に回復するまで、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」にセットされる（同図（ｃ））。さらに、車両３のふらつきが発生していると判定されたときに、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＴＡ１が「１」にセットされる（同図（ｄ））。

この例では、時刻ｔ１〜ｔ３の間において、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが低下しているものの、その値が２以上であることで、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮは「０」にセットされている。このため、図６のステップ４６の答えがＮＯになり、第１警報は実行されない。また、ｔ１〜ｔ３の間の時刻ｔ２では、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＴＡ１が「１」にセットされるものの、第１警報が実行されていないため、第２警報も実行されない。

その後、時刻ｔ３において、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２を下回ると、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」にセットされるのに応じて、図６のステップ４６の答えがＹＥＳになることで、第１警報が実行される。

より具体的には、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」にセットされると、図８（ｇ）に示すように、ＥＣＵ２からディスプレイ１１に表示要求信号が所定時間、出力される（時刻ｔ１１）。表示要求信号が入力されると（時刻ｔ１２）、ディスプレイ１１のモニタ画面に、休憩喚起のためのコーヒーカップの図柄が表示される（以下「モニタ表示」という）ことによって、視覚第１警報が実行される（同図（ｈ））。このモニタ表示は所定時間、継続される（ｔ１２〜ｔ１６）。また、モニタ表示が実際に行われると、そのことを確認するためのアンサーバック信号が、ディスプレイ１１からＥＣＵ２に所定時間、出力される（同図（ｉ））。さらに、モニタ表示とほぼ同じタイミングで、音声出力装置１２から前述した音声メッセージが出力される（以下「音声出力」という）ことによって、聴覚第１警報が実行される。

図７の例では、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「１」にセットされている期間（ｔ３〜ｔ７）において、上述した動作が繰り返されることで、第１警報（視覚第１警報及び聴覚第１警報）が計３回、実行されている。このように第１警報が複数回、実行される場合、第１警報の内容を、その実行回数が多くなるにつれて、休憩喚起の度合が強くなるように変更することが好ましい。

このため、本実施形態では、モニタ表示の色が、例えば第１警報の１回目には「白」に設定され、２回目以降では「赤」に設定されている。また、音声メッセージについても、例えば第１警報の１回目には「休憩しませんか」に設定され、２回目以降では「休憩しましょう」に設定されている。また、上記と同じ趣旨から、第１警報の実行間隔を実行回数に応じて変更してもよく、本実施形態では、図７（ｅ）に示すように、２回目と３回目の間の第１警報の実行間隔が、１回目と２回目の間のそれよりも短く設定されている。

また、図７の例では、上記の第１警報の３回の実行中にそれぞれ、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＴＡ１が「１」にセットされている（ｔ４、ｔ５、ｔ６）。この場合、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＴＡ１の１回目のセット時には、第１警報がまだ１回目であるため、図６のステップ５１の答えがＮＯになることで、第２警報は実行されない。一方、ふらつきフラグＦ＿ＵＮＳＴＡ１の２回目及び３回目のセット時には、第１警報が２回目以降であるため、ステップ５１の答えがＹＥＳになることで、第２警報が実行される。

図８（ｊ）は、この第２警報の具体的な動作を示しており、ディスプレイ１１からアンサーバック信号（同図（ｉ））が入力され（時刻ｔ１３）、その後、所定時間が経過した時点で（時刻ｔ１４）、ＥＰＳモータ１０の駆動によるステアリングホイール４の振動が開始され、第２警報が実行される。このステアリングホイール４の振動の終期（時刻ｔ１５）は、モニタ表示の終期（ｔ１６）よりも前に設定されている。その結果、ステアリングホイール４の振動は、モニタ表示期間内に、すなわちモニタ表示が実際に行われている状態で、実行される。

また、図８（ｊ）に示すように、ステアリングホイール４の振動は、間欠的に複数回（この例では３回）行われ、図示しないが、各回の振動に同期してモニタ表示が点滅するようになっている。

その後、時刻ｔ７において、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが３以上になると、注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮが「０」にリセットされ、それに応じて図７のステップ４６の答えがＮＯになることで、第１警報が停止される。また、第１警報が実行されない限り、第２警報は実行されない。

以上のように、本実施形態によれば、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベル（＝２）を下回ることに加え、車両３のふらつきが発生していると判定されることを条件として、第２警報が実行される。これにより、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの低下に基づいて客観的に判定されるリスクと、車両３のふらつきに伴ってドライバが感じるリスクがマッチングした状況で、第２警報が実行されるので、ドライバは第２警報を違和感なく納得して受け入れることができる。また、第２警報として、ステアリングホイール４の振動による、刺激が強くメッセージ性の高い触覚情報が運転者に提示される。したがって、ドライバの納得感及び信頼感を得ながら、触覚情報の提示による第２警報を実行でき、ドライバへの注意喚起を有効かつ適切に行うことができる。

また、ドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回ったときに、ディスプレイ１１におけるモニタ表示及び音声出力装置１２からの音声出力による休憩喚起のための第１警報（視覚第１警報及び聴覚第１警報）があらかじめ実行され、その後、第１警報が２回以上、実行されていることを条件として、第２警報が実行される。このように、モニタ表示や音声出力による第１警報があらかじめ実行されることで、ドライバは第２警報を唐突感なく円滑に受け入れことができ、したがって、ドライバの納得感及び信頼感をさらに高めるとともに、第２警報による注意喚起をさらに有効に行うことができる。

さらに、第２警報は、第１警報の実行中にそれと同時に実行され、特にアンサーバック信号の入力を条件とすることにより、視覚第１警報によるモニタ表示が実際に行われている状態で、実行される。これにより、両警報の関連性、特に第１警報によって示される注意力レベルの低下に起因して第２警報が実行されるという関係について、ドライバの理解がより容易に得られることにより、ドライバの納得感及び信頼感をさらに高め、第２警報による注意喚起をさらに有効に行うことができる。また、第２警報を実行する際、ステアリングホイール４の振動とモニタ表示の点滅を同期させるので、第１警報と第２警報との関連性が強調され、それに対するドライバの理解をさらに容易に得ることができる。

また、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬがディスプレイ１１にレベルメータとして表示されるとともに、表示された注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回っている状態で、第２警報が実行される。これにより、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベル未満に低下するまでの推移をドライバに示しながら、第２警報が実行されるので、第２警報がドライバの注意力の低下に起因して実行されたことを、ドライバにさらに容易に理解させることができる。

さらに、車両３のレーン逸脱が発生していると判定されたときには、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬにかかわらず、ステアリングホイール４の振動による第３警報が実行される。これにより、車両３のレーン逸脱に関する注意喚起が即座にかつ明確に行われることによって、車両の走行の安全を確保することができる。また、この第３警報の実行後、所定時間ＴＲＥＦが経過するまでは、ドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの低下に基づく第２警報が禁止されるので、両警報の混同によるドライバの誤解を確実に回避することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、第１警報を、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが所定レベルを下回ることを条件として、第２警報に先立って実行しているが、これに代えて、第２警報と同様、車両３のふらつきが発生していると判定されたことをさらなる条件として、実行してもよい、これにより、推定されたドライバの注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの低下に基づいて客観的に判定されるリスクとドライバが感じるリスクがマッチングした状況で、第１警報と第２警報が同時に実行されるので、ドライバは両警報を明確に納得して受け入れることができ、ドライバの信頼感を高めることができる。

また、実施形態では、第２警報を、第１警報が２回以上、実行されていることを条件として実行しているが、第１警報の１回目から実行してもよい。あるいは、第２警報の強さを、その実行回数に応じて変更してもよく、例えば、実行回数が多くなるにつれて、第２警報をより強くしてもよい。また、実施形態では、第２警報を、ステアリングホイール４の振動によって行っているが、ドライバに触覚情報を提示する（触覚に訴える）ものであればよく、例えば、運転席のシートやアクセルペダルの振動によって行ってもよい。

また、実施形態では、第２警報に加えて、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬに基づくレベルメータ表示と第１警報を実行しているが、これらの両方又は一方を省略してもよい。

さらに、第１警報として、モニタ表示による視覚第１警報、及び音声出力による聴覚第１警報の両方を実行しているが、いずれか一方を実行してもよい。また、実施形態では、１回目の第１警報と２回目以降の第１警報の間において、モニタ表示及び音声出力の内容を異ならせているが、同一にしてもよい。

また、実施形態で示したモニタ表示及び音声出力の内容や実行の回数及び間隔などは、あくまで例示であり、適宜、変更することが可能である。例えば、モニタ表示については、その図柄や色を実施形態で説明した以外の適当なものに変更してもよい。また、音声出力については、音声メッセージに代えて、単純な警告音としてもよく、その場合、警告音を第２警報のステアリングホイール４の振動に同期させるようにしてもよい。

さらに、実施形態では、ドライバの注意力が低下したことを表す注意力低下フラグＦ＿ＡＴＴＤＷＮを、注意力レベルＡＴＴ＿ＬＶＬが２を下回った後、３以上に回復するまで「１」に維持しているが、このようなヒステリシスを設けることなく、単一の所定レベルをしきい値として設定するようにしてもよい。

また、実施形態で説明したドライバの注意レベルＡＴＴ＿ＬＶＬの推定手法や、車両３のふらつき及びレーン逸脱の判定手法は、あくまで例示であり、他の適当な手法を採用することが可能である。また、車両３の異常挙動としてふらつきを、第２異常挙動としてレーン逸脱をそれぞれ用いたが、これらに限定されないことはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

２ ＥＣＵ（注意力レベル推定手段、異常挙動検出手段、警報手段、第２異常挙動検出 手段）
３ 車両
４ ステアリングホイール（触覚情報提示手段、操作部材）
１０ ＥＰＳモータ（触覚情報提示手段）
１１ ディスプレイ（第１警報手段、注意力レベル表示手段）
１２ 音声出力装置（第１警報手段）
ＡＴＴ＿ＬＶＬ 運転者の注意力レベル
ＴＲＥＦ 所定時間

Claims (8)

1. 車両の運転に対する運転者の注意力レベルが低下したときに、運転者に注意を喚起する車両の注意喚起装置であって、
   運転者の注意力レベルを推定する注意力レベル推定手段と、
   前記車両の所定の異常挙動を検出する異常挙動検出手段と、
   触覚による触覚情報を運転者に提示するための触覚情報提示手段を有する警報手段と、を備え、
   前記警報手段は、前記推定された運転者の注意力レベルが所定レベルを下回るとともに、前記車両の前記異常挙動が検出されることを条件として、前記触覚情報提示手段による前記触覚情報の提示を、運転者の注意を喚起するための警報として実行することを特徴とする車両の注意喚起装置。
2. 前記警報手段は、
   聴覚又は視覚の少なくとも一方による情報を運転者に提示するための第１警報手段をさらに有し、
   前記運転者の注意力レベルが前記所定レベルを下回ったときに、前記第１警報手段による前記情報の提示を、第１警報として実行するとともに、前記車両の所定の運転期間内に少なくとも１回の前記第１警報が実行されていることを条件として、前記触覚情報提示手段による前記触覚情報の提示を、第２警報として実行することを特徴とする、請求項１に記載の車両の注意喚起装置。
3. 前記警報手段は、前記第１警報の実行中であることを条件として、前記第２警報を実行することを特徴とする、請求項２に記載の車両の注意喚起装置。
4. 前記触覚情報提示手段は、運転者によって操作される操作部材を振動させることにより、前記触覚情報を運転者に提示するように構成されており、
   前記警報手段は、前記第１警報の実行中に前記第２警報を実行する際、前記第１警報手段による情報の提示と、前記触覚情報提示手段による前記操作部材の振動とを互いに同期させることを特徴とする、請求項３に記載の車両の注意喚起装置。
5. 前記警報手段は、前記車両の前記異常挙動が検出されていることを条件として、前記第１警報を実行することを特徴とする、請求項２ないし４のいずれかに記載の車両の注意喚起装置。
6. 前記推定された運転者の注意力レベルを表示する注意力レベル表示手段をさらに備え、
   前記警報手段は、前記所定レベルを下回る前記運転者の注意力レベルが前記注意力レベル表示手段に表示されている状態で、前記触覚情報提示手段による警報を実行することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の車両の注意喚起装置。
7. 前記車両の前記異常挙動よりも異常の度合が高い前記車両の所定の第２異常挙動を検出する第２異常挙動検出手段をさらに備え、
   前記警報手段は、前記車両の前記第２異常挙動が検出されたときには、前記運転者の注意力レベルにかかわらず、前記触覚情報提示手段による警報を実行することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の車両の注意喚起装置。
8. 前記警報手段は、前記車両の前記第２異常挙動の検出に基づいて前記触覚情報提示手段による警報を実行した後、所定時間が経過するまでは、前記運転者の注意力レベルの低下に基づく前記触覚情報提示手段による警報を禁止することを特徴とする、請求項７に記載の車両の注意喚起装置。

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