JP4274225B2

JP4274225B2 - 車載警告装置

Info

Publication number: JP4274225B2
Application number: JP2006280366A
Authority: JP
Inventors: 重康魚住; 健一大上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: CN101523455A; JP2008097445A; CN101523455B

Description

本発明は、脇見時間及び居眠り時間又は閉眼時間の測定結果を用いて運転者に警告をする車載警告装置に関する。

従来から、運転者の脇見状態および居眠り状態を検出する運転者状態検出手段と、運転者の脇見状態および居眠り状態の継続時間を計時する計時手段と、車速を検出する車速検出手段と、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車速検出値と前記車間距離検出値とに基づいて先行車との車間時間を演算する車間時間演算手段と、所定の車間時間において許容時間が最大値となるように予め設定した車間時間に対する許容時間のテーブルから、前記車間時間演算値に対応する許容時間を検索して設定する許容時間設定手段と、前記脇見状態または居眠り状態の継続時間が前記許容時間設定値を超えたら、運転者が脇見運転または居眠り運転をしていると判定する判定手段とを備えることを特徴とする脇見運転および居眠り運転警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、自車両の運転速度を検出する自車車速検出手段と、先行車両の運転速度を検出する先行車車速検出手段と、自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車間距離に対して、先行車に対する自車両の相対速度が予め定めた許容相対速度以上になったとき、前記運転者に警報を発する警報発生手段と、前記運転者のわき見運転や居眠り運転を検出する運転状態検出手段と、を備え、わき見運転や居眠り運転が検出されたときは前記許容相対速度を低く補正し、その補正許容相対速度以上になったとき前記警報を発するようにしたことを特徴とする先行車両接近警報装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２１９９６８号公報特許第２５８３３３５号公報

上記の特許文献１に記載の発明では、脇見状態の継続時間及び居眠り状態の継続時間に対する許容時間設定値を車間時間に応じて決定しているので、脇見状態の継続時間及び居眠り状態の継続時間に対する許容時間設定値が同一値となる。しかしながら、脇見状態及び居眠り状態は、それぞれ特性の異なる状態であるので、それぞれに対して同一の判定基準で警報タイミングを決定する構成では、警報タイミングが適正なものとならない虞がある。

また、上記の特許文献２に記載の発明においても、同様に、脇見状態及び居眠り状態のそれぞれの特性を考慮せずに、衝突危険時の警報タイミングを決定しているので、警報タイミングが適正なものとならない虞がある。

そこで、運転者の脇見状態及び居眠り状態又は閉眼状態の特性を考慮した適切な警報タイミングで警報を出力することができる車載警告装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、車両前方物体と自車との相対関係を表わすことが可能な少なくとも１種類の物理量と所定閾値との関係に基づいて、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する衝突危険状態検出装置と、
前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出された場合に、運転者に警告をする警告出力装置と、
運転者の脇見状態の継続時間を計測する脇見時間計測装置と、
運転者の居眠り状態の継続時間を計測する居眠り時間計測装置と、
前記計測された脇見時間若しくは居眠り時間に応じて、前記所定閾値を、前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出され易くなる方向に変化させる閾値変化装置とを有し、
前記閾値変化装置において、前記脇見時間に対する前記所定閾値の変化量が、前記居眠り時間に対する前記所定閾値の変化量よりも大きいことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るにおいて、
前記居眠り時間計測装置が、運転者の眼が閉じられた状態の継続時間を、前記居眠り時間として計測することを特徴とする。

第３の発明は、車両前方物体と自車との相対関係を表わすことが可能な少なくとも１種類の物理量と所定閾値との関係に基づいて、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する衝突危険状態検出装置と、
前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出された場合に、運転者に警告をする警告出力装置と、
運転者の脇見状態の継続時間を計測する脇見時間計測装置と、
運転者の眼の閉じられている時間を計測する閉眼時間計測装置と、
前記計測された脇見時間若しくは閉眼時間に応じて、前記所定閾値を、前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出され易くなる方向に変化させる閾値変化装置とを有し、
前記閾値変化装置において、前記脇見時間に対する前記所定閾値の変化量が、前記閉眼時間に対する前記所定閾値の変化量よりも大きいことを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係るにおいて、
前記脇見時間計測装置が、運転者の顔向きが正面に向いていない状態の継続時間を、前記脇見時間として計測することを特徴とする。

本発明によれば、運転者の脇見状態及び居眠り状態又は閉眼状態の特性を考慮した適切な警報タイミングで警報を出力することができる車載警告装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、実施例１（本発明に属さない参考例）に係る車載警報装置を含む警報システムの主要構成を例示的に示すシステム構成図である。本実施例の車載警報装置は、警報制御ＥＣＵ１１０Ａ、ドライバモニターＥＣＵ２１０、ドライバモニターカメラ２１２、警報ＥＣＵ２３０、及びブザー２４０を含む。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａは、ハードウェア構成としては、適切なプロセッサないしマイクロコンピューターを中心に構成され、以下で説明する各種処理を行うＣＰＵや、以下で説明する各種処理を行うために用いられるプログラム及びデータが格納されたＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。尚、他のＥＣＵ２１０、２３０についてもハードウェア構成は同様であってよいが、当然ながら、ＲＯＭに記憶されるプログラムやデータの内容（ソフトウェア構成）については、処理内容に相違に応じて異なる。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａは、主要な機能を実現する機能ブロックとして、脇見トリガカウント部１１２と、脇見警報要否判定部１１４と、閉眼トリガカウント部１１６と、居眠り警報要否判定部１１８とを備える。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、適切なバスを介してドライバモニターＥＣＵ２１０が接続され、ドライバモニターＥＣＵ２１０には、ドライバモニターカメラ２１２が接続される。また、警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、適切なバスを介して白線検知ＥＣＵ２９０が接続され、白線検知ＥＣＵ２９０には、白線認識カメラ２９２が接続される。また、警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、適切なバスを介してレーダセンサ２８０が接続される。また、警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、CAN（controller area network）に準拠したバスを介して、警報ＥＣＵ２３０が接続され、警報ＥＣＵ２３０には、ブザー２４０が接続される。また、警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、CANに準拠したバスを介して、ブレーキＥＣＵ２５０が接続され、ブレーキＥＣＵ２５０には、ブレーキアクチュエータ２６０及び車輪側センサ２７０が接続される。また、図示の例では、警報制御ＥＣＵ１１０Ａには、CANに準拠したバスを介して、ヨーレートセンサ２７２やステアリングセンサ２７４が接続されている。尚、これらの接続態様は、必ずしも有線である必要はなく、一部若しくは全部が無線通信路により実現されてもよい。また、各ＥＣＵ１１０、２１０、２３０は、便宜上別々のユニットに構成されているが、あるＥＣＵの機能の一部若しくは全部が他のＥＣＵにより実現されてもよいし、あるＥＣＵの機能の一部が新たな別のＥＣＵにより実現されてもよい。

白線認識カメラ２９２は、車両が走行する道路上に道路区画線（白線）を捕捉可能なように、車両の適切な箇所に設けられる。白線認識カメラ２９２は、車両前方の道路を撮像するように配置されてもよいし、及び／又は、車両後方の道路を撮像するように配置されてもよい。白線検知ＥＣＵ２９０は、白線認識カメラ２９２からの画像を画像処理して、道路区間線の位置を検出する。道路区間線の検出方法は、多種多様であり、通常的なエッジ処理により道路区間線を検出する方法や、モルフォロジー演算を用いる方法等であってもよい。

レーダセンサ２８０は、例えば車両のフロントグリル付近に若しくはフロントバンパ内部に車両前方物体を監視するように配設されてよい。レーダセンサ２８０は、検出波を放射し、その放射された検出波のうち、レーダセンサ２８０の検出ゾーン内の車両前方物体（典型的には、先行車）によって反射した検出波を受けることにより、車両前方物体の自車からの距離と、車両前方物体の自車に対する相対的な方向とを検知する。また、カーブ路ではヨーレートセンサ２７２やステアリングセンサ２７４の出力信号を用いて自車の進路を補正してもよい。レーダセンサ２８０が放射する検出波としては、光波（例えば、レーザ波）や電波（例えば、ミリ波）、音波（例えば、超音波）であってよい。また、レーダセンサ２８０は、車両後方及び／又は車両側方を監視するように複数配設されてもよい。また、レーダセンサ２８０に代えて又はそれに加えて、画像センサを用いて車両前方及び／又は車両後方及び／又は車両側方を監視してもよい。

ドライバモニターカメラ２１２は、例えばカラー又は赤外線感応ＣＣＤ（charge-coupled device）センサアレイを備える。ドライバモニターカメラ２１２は、運転者の前面（例えば運転者の顔部を前方から）を捕捉可能なように、車両の適切な箇所に設けられる。例えば、ドライバモニターカメラ２１２は、車両のインストルメントパネルのダッシュボード、ステアリングコラムやルームミラー等に設置される。ドライバモニターカメラ２１２は、車両走行中にリアルタイムに運転者の顔部の画像（以下、「顔画像」という）を取得し、典型的には３０fps (frame per second)のストリーム形式で、ドライバモニターＥＣＵ２１０に供給するものであってよい。

ドライバモニターＥＣＵ２１０は、ドライバモニターカメラ２１２から随時入力される顔画像を画像処理して、運転者の顔向きが正面を向いているか否かを検出する。画像処理に基づいて運転者の顔向きが正面を向いているか否かを検出する手法は、多種多様であり、任意の適切な手法が利用されてよい。例えば上述の如く抽出した顔部の各パーツの位置又は向きと、予め記憶しておいた各姿勢（例えば正面を向いているときの姿勢や、左右上下を見ている姿勢等）における同パーツの位置又は向きとのマッチング度合いを比較することにより、運転者の現在の姿勢（顔の向き）を検出する。顔の向きは、例えば正規の姿勢であるときの顔の正面方向を１軸とする３軸まわりの回転角度で表されてよい。そして、顔の向きが正面に対して所定基準以上ずれた場合には、運転者の顔向きが正面を向いていないと判定する。ドライバモニターＥＣＵ２１０は、各画像フレームに対して上記の判定を行い、或いは、所定数の連続した画像フレーム毎に上記の判定を行い、判定周期毎に、判定結果を警報制御ＥＣＵ１１０Ａに供給する。本例では、ドライバモニターＥＣＵ２１０は、運転者の顔向きが正面を向いていないと判定した判定周期毎に、その旨を表すトリガ信号（以下、「脇見トリガ」という）を、警報制御ＥＣＵ１１０Ａに対して供給するものとする。

ドライバモニターＥＣＵ２１０は、また、ドライバモニターカメラ２１２から随時入力される顔画像を画像処理して、運転者の瞼の開き量（瞼開度）に基づいて、運転者の眼が閉じられているか否かを検出する。画像処理に基づいて運転者の眼が閉じられているか否かを検出する手法は、多種多様であり、任意の適切な手法が利用されてよい。例えば、顔画像に対して、アファイン変換等のより顔向きや顔大きさを補正し、次いでエッジ処理後、顔部の各パーツ（口、鼻、目）のマッチング処理により、顔部の各パーツが特定される。次いで、目のパーツの特徴量、即ち、本例ではまぶたの境界線の座標列に基づいて、上下の瞼間の最大距離（瞼開度）を得る。そして、瞼開度が所定基準値以下の場合には、運転者の眼が閉じられていると判定する。尚、この場合、所定基準値は運転者毎に適合される値であってよい。即ち、所定基準値は、官能評価を行うことで予め導出しておき、運転者毎にデータベース化しておく。ドライバモニターＥＣＵ２１０は、各画像フレームに対して上記の判定を行い、或いは、所定数の連続した画像フレーム毎に上記の判定を行い、判定周期毎に、判定結果を警報制御ＥＣＵ１１０Ａに供給する。本例では、ドライバモニターＥＣＵ２１０は、運転者の眼が閉じられていると判定した判定周期毎に、その旨を表すトリガ信号（以下、「閉眼トリガ」という）を、警報制御ＥＣＵ１１０Ａに供給するものとする。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａの脇見トリガカウント部１１２は、ドライバモニターＥＣＵ２１０から入力される脇見トリガに基づいて、運転者の脇見状態の継続時間を計測する。具体的には、脇見トリガカウント部１１２は、ある判定周期で脇見トリガが入力されると、脇見カウンタ値（初期値ゼロ）をインクリメントし、その後の判定周期で脇見トリガが入力される毎に、脇見カウンタ値をインクリメントしていく。脇見トリガカウント部１１２は、基本的には、連続した判定周期で入力される脇見トリガをカウントアップしていくが、一定の瞬時的な脇見トリガの不連続が生じた場合にも脇見カウンタ値を保持するフィルタを有していてもよい。脇見カウンタ値は、運転者の脇見状態の継続時間、即ち脇見時間に対応する。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａの脇見警報要否判定部１１４は、ドライバモニターＥＣＵ２１０の判定周期に同期した判定周期毎に、現在の脇見時間が第１所定時間Ｔａ［ｍｓ］を上回ったか否かを判定する。具体的には、脇見警報要否判定部１１４は、脇見カウンタ値がインクリメントされる毎に、脇見カウンタ値が、第１所定時間Ｔａに対応する第１所定閾値を上回ったか否かを判定する。脇見カウンタ値が第１所定閾値を上回った場合には、脇見警報要否判定部１１４は、脇見警報が必要であると判断し、警報ＥＣＵ２３０に対して脇見警報を出力するように脇見警報指令を送信する。尚、脇見警報指令を送信する条件としては、他の条件（但し、後述の閉眼時間に関連する条件を除く。）を付加してもよい。例えば、車輪側センサ２７０に基づいて車速が所定値以上である場合や、白線検知ＥＣＵ２９０による道路区間線の画像認識結果やステアリングセンサ２７４等の出力値に基づいて車両の挙動が不安定の場合（例えば、道路区間線を断続的に跨ぐような態様で蛇行している場合）等を、脇見警報指令を送信するＡＮＤ条件として用いてもよい。

警報ＥＣＵ２３０は、警報制御ＥＣＵ１１０Ａの脇見警報要否判定部１１４からの脇見警報指令に応答して、ブザー２４０を介して脇見警報を出力する。尚、脇見警報の出力形態は、音声に限られず、例えばシートやステアリングハンドルに埋設された振動体を振動させたり、シートやステアリングハンドルに埋設された温度変化手段（例えばヒータやペルチェ素子）により熱的な刺激を付与したり、エアコンの吹き出し口から急激に多量の風量の風を送風したり、運転者に向けて光を自動的に照射して注意を喚起したり、ブレーキＥＣＵ２５０によりブレーキアクチュエータ２６０を駆動させて強制的な制動により注意を喚起したりすることを含んでよい。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａの閉眼トリガカウント部１１６は、ドライバモニターＥＣＵ２１０から入力される閉眼トリガに基づいて、運転者の居眠り状態の継続時間を計測する。具体的には、閉眼トリガカウント部１１６は、ある判定周期で閉眼トリガが入力されると、閉眼カウンタ値（初期値ゼロ）をインクリメントし、その後の判定周期で閉眼トリガが入力される毎に、閉眼カウンタ値をインクリメントしていく。閉眼トリガカウント部１１６は、基本的には、連続した判定周期で入力される閉眼トリガをカウントアップしていくが、一定の瞬時的な閉眼トリガの不連続が生じた場合にも閉眼カウンタ値を保持するフィルタを有していてもよい。閉眼カウンタ値は、運転者の閉眼状態の継続時間、即ち閉眼時間に対応する。

警報制御ＥＣＵ１１０Ａの居眠り警報要否判定部１１８は、ドライバモニターＥＣＵ２１０の判定周期に同期した判定周期毎に、現在の閉眼時間が第２所定時間Ｔｂ［ｍｓ］を上回ったか否かを判定する。具体的には、居眠り警報要否判定部１１８は、閉眼トリガカウント部１１６により閉眼カウンタ値がインクリメントされる毎に、閉眼カウンタ値が、第２所定時間Ｔｂに対応する第２所定閾値を上回ったか否かを判定する。閉眼カウンタ値が第２所定閾値を上回った場合には、居眠り警報要否判定部１１８は、居眠り警報が必要であると判断し、警報ＥＣＵ２３０に対して居眠り警報を出力するように居眠り警報指令を送信する。尚、居眠り警報指令を送信する条件としては、脇見警報指令を送信する条件と同様の考え方で、他の条件（但し、上述の脇見時間に関連する条件を除く。）を付加してもよい。

警報ＥＣＵ２３０は、警報制御ＥＣＵ１１０Ａの居眠り警報要否判定部１１８からの居眠り警報指令に応答して、ブザー２４０を介して居眠り警報を出力する。尚、居眠り警報の出力形態は、脇見警報の出力態様と同様、音声に限られない。また、居眠り警報の出力態様は、上述の脇見警報の出力態様と同一であってもよいし、異なる態様であってもよい。前者を実現する場合には、警報制御ＥＣＵ１１０Ａからの各警報指令は、同一の信号であってよい。

ここで、本実施例では、上述の脇見時間に対する閾値として機能する第１所定時間Ｔａは、閉眼時間に対する閾値として機能する第２所定時間Ｔｂよりも小さく設定される。これは、脇見状態にある場合、脇見方向に運転者の意識が集中しているため警報に対する反応が、居眠り状態よりも遅れる傾向にあり、その分だけ早めに警報を出力することが有用であるからである。第１所定時間Ｔａは、例えば、運転者が安全確認やナビゲーション装置の表示の確認に要する時間よりも長い時間に設定されてよい。また、第２所定時間Ｔｂは、運転者の眼が閉じられてから意識レベル（覚醒度）が低下し眠りに入ろうとするまでの時間よりも長い時間に設定されてもよい。或いは、第２所定時間Ｔｂは、通常的な瞬きの時間よりも長く、かつ、運転者の眼が閉じられてから完全に居眠り状態となるまでの時間よりも短く設定されてもよい。即ち、第２所定時間Ｔｂは、居眠り状態といえない程度の時間とされてもよい。

図２は、第２所定時間Ｔｂと第１所定時間Ｔａの相違を概念的に表すタイミングチャートである。図２において、横軸は時間であり、縦軸は、脇見トリガ及び閉眼トリガの出力状態を示す。図２に示す例では、脇見状態が検出されていることを表す脇見トリガが、時刻ｔ１から連続的に出力されている。また、居眠り状態が検出されていることを表す居眠りトリガが、時刻ｔ２から連続的に出力されている。尚、図２においては、時刻ｔ１と時刻ｔ２とは、第２所定時間Ｔｂと第１所定時間Ｔａの長さを比較しやすくするための便宜上、同一の時刻の位置に合わせられている。

本実施例では、上述の如く、脇見時間と閉眼時間に対してそれぞれに対して互いに異なる閾値（第２所定時間Ｔｂ、第１所定時間Ｔａ）を設定し、且つ、脇見状態と居眠り状態のそれぞれの特性に応じて、第１所定時間Ｔａを第２所定時間Ｔｂよりも小さく設定される。従って、例えば図２に示すように、脇見状態が検出され始めた時点から脇見警報が出力される時点までの時間が、居眠り状態が検出され始めた時点から居眠り警報が出力される時点までの時間よりも短くなる。即ち、脇見状態の方が居眠り状態よりも早い段階で警報が出力されることになる。

このように、本実施例によれば、上述の如く第１所定時間Ｔａが第２所定時間Ｔｂよりも小さく設定されるので、脇見状態と居眠り状態のそれぞれの特性に応じた適切なタイミングで警報を出力することができる。即ち、警報に対する反応が相対的に遅くなる特性の脇見状態に対しては、警報に対する反応が相対的に早い居眠り状態よりも早めに警報が出力されるようになるので、警報の有用性を高めて運転者の安全性を確保することができる。

尚、本実施例１においては、特許請求の範囲における「脇見時間計測装置」は、ドライバモニターカメラ２１２、ドライバモニターＥＣＵ２１０及び警報制御ＥＣＵ１１０Ａの脇見トリガカウント部１１２により協働的に実現され、特許請求の範囲における「居眠り時間計測装置」又は「閉眼時間計測装置」は、ドライバモニターカメラ２１２、ドライバモニターＥＣＵ２１０及び警報制御ＥＣＵ１１０Ａの閉眼トリガカウント部１１６により協働的に実現され、特許請求の範囲における「第１警告出力装置」は、警報制御ＥＣＵ１１０Ａの脇見警報要否判定部１１４、警報ＥＣＵ２３０及びブザー２４０により協働的に実現され、特許請求の範囲における「第２警告出力装置」は、警報制御ＥＣＵ１１０Ａの居眠り警報要否判定部１１８、警報ＥＣＵ２３０及びブザー２４０により協働的に実現されている。

以上説明した実施例１に対しては、以下のような変形例がありうる。

例えば、上述の実施例では、運転者の閉眼状態の継続時間（閉眼時間）を、運転者の居眠り状態の継続時間（居眠り時間）として計測しているが、居眠り時間は、運転者の閉眼に代えて若しくはそれに加えて、他のパラメータを用いて測定してもよい。例えば、脳波や脳磁図（magnetoencephalography）、心拍や心拍揺らぎ、運転者の体表面の温度及びその変化態様のような、各種生理的な特徴量を用いて測定してもよい。この場合も、脇見状態の継続時間に対する閾値、即ち第１所定時間Ｔａを第２所定時間Ｔｂよりも小さく設定することで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

図３は、本発明の実施例２に係る車載警報装置を含む警報システムの主要構成を例示的に示すシステム構成図である。上述の実施例１と同一の参照符号を付された構成要素については、特に言及しない限り、上述の実施例１と同様の構成であってよい。

警報制御ＥＣＵ１１０Ｂは、主要な機能を実現する機能ブロックとして、脇見トリガカウント部１１２と、閉眼トリガカウント部１１６と、衝突危険状態検出部１２０と、閾値変化部１２２とを備える。

衝突危険状態検出部１２０は、レーダセンサ２８０から所定周期毎に供給される車両前方物体の情報に基づいて、車両前方物体と自車との相対関係を監視し、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する。本例では、衝突危険状態検出部１２０は、所定周期毎に、レーダセンサ２８０からの車両前方物体の情報に基づいて、車両前方物体と自車との車間時間を算出・監視し、当該算出した車間時間が所定閾値Ｔｈを下回った場合に、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する。ここで、車間時間とは、現時点から車両前方物体と自車との衝突が生じると予測される衝突予測時点までの時間であり、簡易的には、車両前方物体と自車との車間距離を、車両前方物体と自車との相対速度で除算して算出されてよい。所定閾値Ｔｈは、後述の如く脇見トリガや居眠りトリガが出力されていない限り、デフォルト値Ｔ０が用いられる。デフォルト値Ｔ０は、好ましくは、衝突予測時点よりも十分手前であって警報出力の意義が高い時間範囲内に設定され、例えば衝突不可避時点から衝突予測時点までの時間よりも長い時間とされてよい。このデフォルト値Ｔ０の設定態様は、衝突不可避状態が検出された時点でブレーキＥＣＵ２５０により強制的に急制動や図示しない自動操舵機構により衝突回避操舵を行うような構成に好適である。この場合には、衝突不可避状態を警告により運転者に通知しても、運転者自身により衝突回避操作は意味を成さず、警報出力の意義が少ないためである。但し、デフォルト値Ｔ０は、衝突不可避状態に対応する時間であってもよい。

尚、衝突危険状態の検出条件には、他の条件が付加されてもよい。例えば、車両前方物体と自車との速度ベクトルのなす角度が所定角度以内であることや、自車の速度が所定値以上であること等が、他の条件として付加されてもよい。

衝突危険状態検出部１２０は、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出すると、警報ＥＣＵ２３０に対して衝突危険警報を出力するように衝突危険警報指令を送信する。

警報ＥＣＵ２３０は、警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの衝突危険状態検出部１２０からの衝突危険警報指令に応答して、ブザー２４０を介して衝突危険警報指令を出力する。尚、衝突危険警報指令の出力形態は、音声に限られず、例えばシートやステアリングハンドルに埋設された振動体を振動させたり、シートやステアリングハンドルに埋設された温度変化手段（例えばヒータやペルチェ素子）により熱的な刺激を付与したり、エアコンの吹き出し口から急激に多量の風量の風を送風したり、運転者に向けて光を自動的に照射して注意を喚起したり、ブレーキＥＣＵ２５０によりブレーキアクチュエータ２６０を駆動させて強制的な制動により注意を喚起したりすることを含んでよい。

閾値変化部１２２は、現在の脇見時間及び閉眼時間に応じて、所定閾値Ｔｈを、デフォルト値Ｔ０から、衝突危険状態検出部１２０により衝突危険状態が検出され易くなる値に変更する。具体的には、閾値変化部１２２は、現時点の脇見トリガカウント値及び閉眼トリガカウント値に応じた量だけ所定閾値Ｔｈを大きくする。

従って、本実施例では、運転者が現在脇見状態若しくは居眠り状態にある場合には、所定閾値Ｔが脇見時間及び閉眼時間に応じて増加されることになるので、その分だけ、車間時間が所定閾値Ｔｈを下回わるタイミングが早くなる。即ち、警報の出力タイミングが早くなり、いわゆる警報の前出しが実現される。

図４（Ａ）は、脇見時間に応じた所定閾値Ｔｈの変更態様を示す図であり、図４（Ｂ）は、閉眼時間に応じた所定閾値Ｔｈの変更態様を示す図である。図４（Ａ）において、横軸は脇見時間を表し、図４（Ｂ）において、横軸は閉眼時間を表し、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、縦軸は、所定閾値Ｔｈを表す。

所定閾値Ｔｈは、図４（Ａ）に示すように、脇見時間の増加に伴って上限値Ｔｘに向けて増大する。図示の例では、所定閾値Ｔｈは、脇見時間がＴａ［ｍｓ］になると、上限値Ｔｘに至り、脇見時間がＴａ以上になっても、上限値Ｔｘを維持する。また、所定閾値Ｔｈは、脇見時間がＴａに至るまでは、図４（Ａ）に示すように、上に凸の曲線で非線形的に増加する。尚、脇見時間Ｔａの値については、上述の実施例１と同様に考え方で設定される。

所定閾値Ｔｈは、図４（Ｂ）に示すように、閉眼時間の増加に伴って上限値Ｔｙに向けて増大する。図示の例では、所定閾値Ｔｈは、閉眼時間がＴｂ［ｍｓ］になると、上限値Ｔｙに至り、閉眼時間がＴｂ以上になっても、上限値Ｔｙを維持する。また、所定閾値Ｔｈは、閉眼時間がＴｂに至るまでは、図４（Ｂ）に示すように、下に凸の曲線で非線形的に増加する。尚、閉眼時間Ｔｂの値については、上述の実施例１と同様に考え方で設定され、Ｔｂ＞Ｔａである。

ここで、上限値Ｔｙは、上限値Ｔｘよりも小さい値に設定される。これは、脇見状態の方が居眠り状態に比べて、その特性上、警報に反応するまでに要する時間が長くなる傾向にあるからである。

従って、本実施例では、脇見状態が検出された場合の方が、居眠り状態が検出された場合に比べて、衝突危険状態検出部１２０により衝突危険状態が検出され易くなる。それに伴って、脇見状態が検出された場合の方が、居眠り状態が検出された場合に比べて、警報の出力タイミングが早くなる。

このように、本実施例によれば、居眠り状態と脇見状態の特性に相違に着目して、警報の出力タイミングの早め方を居眠り状態と脇見状態とで異ならしめることで、居眠り状態と脇見状態の特性に相違に応じた適切なタイミングで警報を出力することができる。即ち、脇見状態の方が、正面以外の方位に運転者の興味が向いている分だけ、居眠り状態に比べて、警報に反応するまでに要する時間が長くなる傾向にあるので、その分だけ早く、脇見状態の場合の警報を出力することができる。

また、本実施例では、現在の脇見時間がＴａ未満の場合や、現在の閉眼時間がＴｂ未満の場合であっても、それぞれ上限値Ｔｘや上限値Ｔｙよりも小さいものの、警報の出力タイミングが早められる。これは、かかる状況下においても、運転者が前方不注意状態である可能性が高く、少しずつ警報を前出しすることが有効であるからである。

ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を対比して理解できるように、本実施例では、横軸０からＴｂまでの区間の全区間に亘って、脇見時間に対する所定閾値Ｔｈの変化量が、閉眼時間に対する所定閾値Ｔｈの変化量よりも大きい。これは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、上限値Ｔｘ＞上限値Ｔｙとし、且つ、上述の曲線の凸の向きの相違によって達成されている。かかる構成によれば、居眠り状態と脇見状態の特性に相違に応じて、脇見状態のときの警報前出し量を居眠り状態の警報前出し量よりも大きくして、それぞれの状態の特性に応じた適切なタイミングで警報を前出しすることができる。

尚、本実施例２においては、特許請求の範囲における「衝突危険状態検出装置」は、レーダセンサ２８０及び警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの衝突危険状態検出部１２０により協働的に実現され、特許請求の範囲における「警告出力装置」は、警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの衝突危険状態検出部１２０、警報ＥＣＵ２３０及びブザー２４０により協働的に実現され、特許請求の範囲における「脇見時間計測装置」は、ドライバモニターカメラ２１２、ドライバモニターＥＣＵ２１０及び警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの脇見トリガカウント部１１２により協働的に実現され、特許請求の範囲における「居眠り時間計測装置」又は「閉眼時間計測装置」は、ドライバモニターカメラ２１２、ドライバモニターＥＣＵ２１０及び警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの閉眼トリガカウント部１１６により協働的に実現され、特許請求の範囲における「閾値変化装置」は、警報制御ＥＣＵ１１０Ｂの閾値変化部１２２により実現されている。

以上説明した実施例２に対しては、以下のような変形例がありうる。

例えば、上述の実施例では、衝突危険状態は、簡易的に車間時間と所定閾値Ｔｈの関係に基づいて検出されているが、他の方法で検出されてもよい。例えば車両前方物体と自車との車間距離と、車両前方物体と自車との相対速度とで規定された２次元マップを用いて、検出されてもよい。この場合、２次元マップには、例えば衝突危険状態領域と非衝突危険状態領域とを区分ける閾値曲線が規定され、検出された現在の車間距離と相対速度が、閾値曲線で区分けされた衝突危険状態領域に属した場合に、衝突危険状態が検出されることとしてもよい。また、衝突危険状態は、車間距離や相対速度のような物理量以外にも、加速度（減速度）等のような他の物理量を用いて検出されてもよい。

また、上述の実施例では、車両前方物体と自車との相対関係を表わす情報を、レーダセンサ２８０から取得しているが、それに加えて若しくは代えて、画像センサを用いて同様の情報を取得してもよいし、車両前方物体が双方向通信可能な通信機を備えている場合には、当該通信（例えば車車間通信）を介して同様の情報を取得してもよい。

また、上述の実施例では、例えば、上述の実施例では、閉眼時間を居眠り時間として計測しているが、居眠り時間は、運転者の閉眼に代えて若しくはそれに加えて、他のパラメータを用いて測定してもよい。例えば、脳波等のような、各種生理的な特徴量を用いて測定してもよい。この場合も、脇見状態の継続時間に対する所定閾値Ｔｈの増加量を、居眠り状態の継続時間に対する所定閾値Ｔｈの増加量よりも大きく設定することで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施例では、好ましい実施例として、脇見状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線を、上限値Ｔｘに至るまで上に凸とし、且つ、居眠り状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線を、上限値Ｔｙに至るまで下に凸としているが、何れか一方だけ実現してもよい。例えば、脇見状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線だけを上に凸とし、居眠り状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線を直線としてもよいし、逆に、居眠り状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線だけを下に凸とし、脇見状態に係る所定閾値Ｔｈの変化曲線を直線としてもよい。或いは、上限値Ｔｘ＞上限値Ｔｙとするだけであってもよい（即ち、脇見状態及び居眠り状態に係る所定閾値Ｔｈの変化特性を共に線形にしてもよい）。

また、上述の実施例２は、上述の実施例１と組み合わせることも可能である。この場合、例えば脇見については、脇見時間がＴａ未満の場合には、衝突危険状態の検出による衝突危険警報の出力が実行されうり、脇見時間がＴａ以上となると、脇見警報が出力されることになる。但し、脇見時間がＴａ以上となった場合も、脇見警報に加えて、衝突危険状態が検出された場合には衝突危険警報が追加的に出力されてもよい。かかる構成は、衝突危険警報の出力形態が脇見警報の出力形態と異なる場合に特に好適である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明の実施例１に係る車載警報装置を含む警報システムの主要構成を例示的に示すシステム構成図である。第２所定時間Ｔｂと第１所定時間Ｔａの相違を概念的に表すタイミングチャートである。本発明の実施例２に係る車載警報装置を含む警報システムの主要構成を例示的に示すシステム構成図である。脇見時間及び閉眼時間に応じた所定閾値Ｔｈの変更態様を示す図である。

符号の説明

１１０Ａ，Ｂ警報制御ＥＣＵ
１１２脇見トリガカウント部
１１４脇見警報要否判定部
１１６閉眼トリガカウント部
１１８居眠り警報要否判定部
１２０衝突危険状態検出部
１２２閾値変化部
２１０ドライバモニターＥＣＵ
２１２ドライバモニターカメラ
２３０警報ＥＣＵ
２４０ブザー
２５０ブレーキＥＣＵ
２６０ブレーキアクチュエータ
２７０車輪側センサ
２７２ヨーレートセンサ
２７４ステアリングセンサ
２８０レーダセンサ
２９０白線検知ＥＣＵ
２９２白線認識カメラ

Claims

車両前方物体と自車との相対関係を表わすことが可能な少なくとも１種類の物理量と所定閾値との関係に基づいて、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する衝突危険状態検出装置と、
前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出された場合に、運転者に警告をする警告出力装置と、
運転者の脇見状態の継続時間を計測する脇見時間計測装置と、
運転者の居眠り状態の継続時間を計測する居眠り時間計測装置と、
前記計測された脇見時間若しくは居眠り時間に応じて、前記所定閾値を、前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出され易くなる方向に変化させる閾値変化装置とを有し、
前記閾値変化装置において、前記脇見時間に対する前記所定閾値の変化量が、前記居眠り時間に対する前記所定閾値の変化量よりも大きいことを特徴とする、車載警告装置。
前記居眠り時間計測装置が、運転者の眼が閉じられた状態の継続時間を、前記居眠り時間として計測する、請求項１に記載の車載警告装置。
車両前方物体と自車との相対関係を表わすことが可能な少なくとも１種類の物理量と所定閾値との関係に基づいて、車両前方物体と自車との衝突危険状態を検出する衝突危険状態検出装置と、
前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出された場合に、運転者に警告をする警告出力装置と、
運転者の脇見状態の継続時間を計測する脇見時間計測装置と、
運転者の眼の閉じられている時間を計測する閉眼時間計測装置と、
前記計測された脇見時間若しくは閉眼時間に応じて、前記所定閾値を、前記衝突危険状態検出装置により衝突危険状態が検出され易くなる方向に変化させる閾値変化装置とを有し、
前記閾値変化装置において、前記脇見時間に対する前記所定閾値の変化量が、前記閉眼時間に対する前記所定閾値の変化量よりも大きいことを特徴とする、車載警告装置。
前記脇見時間計測装置が、運転者の顔向きが正面に向いていない状態の継続時間を、前記脇見時間として計測する、請求項１〜３のいずれかに記載の車載警告装置。