JP2010198198A - 車両用警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に対して警報を適切に出力することができる車両用警報装置を提供すること。
【解決手段】車両用警報装置は、車両の状態に関する情報及び車両周辺の状況に関する情報を取得する取得手段１２と、取得手段１２により取得された情報に基づいて減速又は停止を促す警報の出力の要否を判定する判定手段１４と、判定手段１４の判定結果に基づいて警報を出力する警報手段１８と、車両進行方向にある減速又は停止を促す標示を検出する検出手段１６とを備える。警報手段１８は、検出手段１６により標示が検出された場合、警報を出力しない、又は所定の条件が成立するまで警報を出力しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の状態、及び車両周辺の状況に基づいて減速又は停止を促す警報を出力する車両用警報装置に関する。

従来から、車両の車速、及び車両進行方向にある交差点までの距離に基づいて現在の車両の走行状態が適切であるか否かを判定し、判定結果に基づいて警報を出力する車両用警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の車両用警報装置は、車両が交差点に進入する際の信号機の指示（進入許可、進入不許可等の指示）を予測し、予測結果を考慮して警報を出力するので、運転者に煩雑感を与えることを抑制することができる。

特開平１１−５３６８６号公報

しかしながら、上記従来の車両用警報装置では、道路標識、看板、路面標示等の減速又は停止を促す標示が考慮されていない。従って、運転者が車両周辺の標示から減速又は停止の必要性を認識している場合に、警報を出力してしまい、運転者に煩雑感を与えることが考えられる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者に対して警報を適切に出力することができる車両用警報装置の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の車両用警報装置は、
車両の状態に関する情報、及び車両周辺の状況に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された情報に基づいて減速又は停止を促す警報の出力の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記警報を出力する警報手段と、
車両進行方向にある減速又は停止を促す標示を検出する検出手段とを備え、
前記警報手段は、前記検出手段により前記標示が検出された場合、前記警報を出力しない、又は所定の条件が成立するまで前記警報を出力しない。

本発明によれば、運転者に対して警報を適切に出力することができる車両用警報装置車両用警報装置が得られる。

本発明の一実施例の車両用警報装置に係る車載システムを示すブロック図である。 信号機の有る交差点に車両が接近した場合の状況を示す平面図である。 信号機の有る交差点に車両が接近した場合に判定部１４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 信号機の無い交差点に車両が接近した場合に判定部１４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 警報部１８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 標示の種別と所定時間Ｔ３との関係を示す図である。 路面に描かれた図形の一例を示す平面図である。

以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例の車両用警報装置に係る車載システムを示すブロック図である。車両用警報装置は、車両の状態、及び車両周辺の状況を監視して、減速又は停止を促す警報の出力の要否を判定し、判定結果に基づいて警報を出力する装置である。例えば、車両用警報装置は、車両の車速、及び車両進行方向にある交差点や踏切までの距離を監視して、警報の出力の要否を判定し、判定結果に基づいて警報を出力する。

車両用警報装置は、車両に搭載される電子制御ユニット１０（以下、「ＥＣＵ１０」と称す）を中心に構成されている。ＥＣＵ１０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＣＰＵはＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行する。ＣＰＵの実行時に発生するデータは、ＲＡＭ等に格納される。

ＥＣＵ１０には、ＣＡＮやＬＩＮ等の適切なバスを介して、各種センサ３０、記録媒体４２、ＧＰＳ受信機４４、通信装置４６、前方カメラ４８、車間距離センサ５０、ディスプレイ５２、及びスピーカ５４が接続されている。

各種センサ３０は、車両の状態に関する情報を取得するためのセンサであって、例えば、車速センサ３２、ジャイロセンサ３４、ブレーキセンサ３６、及びアクセルセンサ３８を含んでいる。車速センサ３２は、車両の車速を検出する。ジャイロセンサ３４は、車両の角速度を検出する。ブレーキセンサ３６は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量を検出する。アクセルセンサ３８は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出する。各種センサ３０は、所定時間毎に、検出結果を取得部１２に供給する。

記録媒体４２は、ハードディスクやＤＶＤ等で構成され、地図データベース４２ａを有する。地図データベース４２ａには、地図データが格納されている。地図データには、例えば、地図上の交差点・高速道路の合流点／分岐点に各々対応する各ノードの座標（緯度経度）、隣接するノードを接続するリンク、各リンクに対応する道路の幅員、各リンクに対応する国道・県道・高速道路等の道路種別、各リンクの通行規制情報等の各種道路情報が含まれている。また、道路情報としては、各リンクの制限速度、停止線の有無及び位置、信号機の有無、踏切の有無、道路標識の有無、減速帯の有無、路側通信装置の有無、事故多発地点情報を含んでよい。地図データベース４２ａ内の地図データは、主に取得部１２及び検出部１６で利用される。

ＧＰＳ受信機４４は、ＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力する信号を受信する。ＧＰＳ受信機４４は、受信した信号を所定形式の信号に変換してＥＣＵ１０に供給する。ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信機４４や車速センサ３２、ジャイロセンサ３４から供給された信号に基づいて、現在の自車位置及び進行方位を演算する。自車位置は、周知のマップマッチング技術によって、不定期的に、地図データベース４２ａ内の地図データを用いて適宜補正されてよい。例えば、自車位置の軌跡（走行軌跡）と地図データの道路形状の比較が行われ、自車位置が道路上の点に来るように補正される。このようにして演算される現在の自車位置及び進行方位の情報は、所定時間毎に、主に取得部１２及び検出部１６に供給される。

ＥＣＵ１０は、ナビゲーションシステムの一部であってよく、この場合、経路案内機能を使って、搭乗者が設定した目的地までの所望の案内経路を探索することができる。そして、液晶ディスプレイ等のディスプレイ５２には、ＥＣＵ１０による制御下で、地図上での自車位置と目的地までの案内経路が表示されると共に、スピーカ５４には、ＥＣＵ１０による制御下で、経路案内メッセージが供給され音声出力される。

通信装置４６は、光ビーコン等の路側通信装置６６（図２参照）との間で路車間通信を行うものである。路側通信装置６６は、道路に沿って多数設置されており、例えば交差点手前の所定位置に設けられている。路側通信装置６６から送信される情報には、道路情報（路側通信装置６６から交差点手前の停止線までの距離Ｌ０等）、信号情報（信号機の現在の指示（進入許可、進入不許可の別）、指示の切り替え周期、次回の指示の切り替えまでの待ち時間等）が含まれている。通信装置４６により受信された道路情報及び信号情報は、主に取得部１２に供給される。

前方カメラ４８は、車両前方を撮像するカメラである。例えば、前方カメラ４８は、車室内のルームミラー付近に取り付けられる。前方カメラ４８は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子を含み構成される。光電変換素子は、車両前方を撮影して入射した光を光電変換する。車内カメラ４８は、蓄積した電荷を電圧として読み出した後増幅してＡ／Ｄ変換を施し所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像に変換する。車両前方を撮影して得られた周辺画像は、所定時間毎に、主に取得部１２及び検出部１６へ供給される。

車間距離センサ５０は、先行車両の有無や先行車両との車間距離及び相対速度を検出する装置である。例えば、車間距離センサ５０は、ミリ波レーダやレーザレーダ、超音波センサ等で構成され、車両前方の所定範囲（例えば車両前方１００ｍ以内の範囲）に電波等を送信し、その反射波を受信することで、先行車両の有無や先行車両との車間距離及び相対速度を検出する。先行車の有無等の情報は、所定時間毎に、主に取得部１２へ供給される。

ＥＣＵ１０には、操作スイッチ５６が接続されている。操作スイッチ５６は、車室内に設けられ、搭乗者による操作が可能となっている。操作スイッチ５６は、常態でオフ状態に維持されており、搭乗者の操作によりオン状態となる。

ＥＣＵ１０は、操作スイッチ５６の出力信号に基づいて、搭乗者が停止や減速を促す警報を必要としているか否かを判別する。即ち、操作スイッチ５６がオンに操作されると、ＥＣＵ１０は、停止や減速を促す警報を出力するための制御を開始する。

ＥＣＵ１０は、図１に示すように、取得部（取得手段）１２、判定部（判定手段）１４、検出部（検出手段）１６、警報部（警報手段）１８を有する。ＥＣＵ１０は、各部１２−１８に対応するプログラムをＲＯＭ等に格納して、これらのプログラムをＣＰＵに実行させて各部１２−１８が有する機能を実現する。以下、各部１２−１８の機能を説明する。

取得部１２は、車両（自車）の状態に関する情報、及び車両（自車）周辺の状況に関する情報を取得する機能を有する。取得部１２は、ＥＣＵ１０、各種センサ３０、記録媒体４２、通信装置４６、前方カメラ４８、車間距離センサ５０から、車両情報、道路情報、信号情報を取得する。車両情報には、現在の自車位置及び進行方位、現在の車速、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が含まれている。道路情報には、車両進行方向にある交差点、信号機、停止線等の位置、路側通信装置６６から交差点手前の停止線までの距離Ｌ０が含まれている。信号情報には、車両進行方向にある信号機の現在の指示、指示の切り替え周期、次回の指示の切り替えまでの待ち時間が含まれている。

判定部１４は、取得部１２により取得された情報に基づいて、減速又は停止を促す警報の出力の要否を判定する機能を有する。以下の説明では、交差点に車両（自車）が接近した場合に判定部１４が実行する処理の一例を、信号機の有る交差点の場合と、信号機の無い交差点の場合とに分けて説明する。

図２は、信号機の有る交差点に車両が接近した場合の状況を示す平面図である。図２において、６２は信号機を示し、６４は交差点を示し、６６は路側通信装置を示し、６８は自車両を示している。

図３は、信号機６２の有る交差点６４に自車両６８が接近した場合に判定部１４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

図３のＳ１００において、判定部１４は、路車間通信によって信号情報等が取得されたか否かを監視している。信号情報等が取得された場合（Ｓ１００、ＹＥＳ）、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２では、自車位置から交差点手前の停止線までの距離Ｌ１（図２参照）が監視されている。自車位置から停止線までの距離Ｌ１は、例えば、路側通信装置６６から停止線までの距離Ｌ０と、路側通信装置６６から自車両６８までの距離ΔＬとの差分（Ｌ１＝Ｌ０−ΔＬ＞０）として算出される。距離ΔＬは、例えば、路側通信装置６６から信号情報等を受信した時点から、車速Ｖを時間積分することで算出される。距離Ｌ１が所定値Ｌａ以下の場合（Ｓ２００、ＹＥＳ）、Ｓ１０４に進む。

Ｓ１０４では、車両が交差点６４に進入する際の信号機６２の指示（進入許可、進入不許可の指示）を予測する。例えば、現在の自車位置から停止線までの距離Ｌ１、現在の車速Ｖ、信号機の現在の指示、及び信号機の次回の指示の切り替えまでの待ち時間に基づいて予測を行う。

上記Ｓ１０４で予測の結果が進入不許可（赤信号、黄信号）を示すものである場合（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、Ｓ１０６に進み、減速又は停止を促す警報（例えば、「この先、信号機があります」又は「ブレーキ操作をしてください」という趣旨の警報）を出力する必要があると判定し、今回の処理は終了する。

一方、上記Ｓ１０４で予測の結果が進入許可（青信号）を示すものである場合（Ｓ１０４、ＮＯ）、Ｓ１０８に進み、特に警報を出力する必要はないと判定し、今回の処理は終了する。

図４は、信号機の無い交差点に車両が接近した場合に判定部１４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

図４のＳ２００において、判定部１４は、自車位置から信号機の無い交差点手前の一時停止線までの距離Ｌ２を監視しており、距離Ｌ２が所定値Ｌｂ以下の場合（Ｓ２００、ＹＥＳ）、Ｓ２０２に進み、減速を促す第１の警報（例えば、「この先、一時停止があります」という趣旨の警報）を出力する必要があると判定する。尚、信号機の無い交差点手前に、一時停止線が無い場合には、自車両の走行道路が優先道路であるとして、第１の警報を出力する必要がないと判定してよい。

尚、信号機の無い交差点は、ナビゲーションシステムの経路案内機能により目的地までの案内経路が設定されている場合には、案内経路上の最も近い信号機の無い交差点であってよく、案内経路が設定されていない場合には、現在の自車位置及び進行方位、並びに地図データ等に基づいて推定される最も確度の高い経路上の最も近い信号機の無い交差点であってよい。

続くＳ２０４では、現在の自車位置から一時停止線までの予想通過時間Ｔ２が所定値Ｔｂ以下か否かが監視されている。予想通過時間Ｔ２は、距離Ｌ２、及び現在の車速Ｖに基づいて決定され、Ｔ２＝Ｌ２／Ｖにより演算される。予想通過時間Ｔ２が所定値Ｔｂ以下の場合（Ｓ２０４、ＹＥＳ）、Ｓ２０６に進む。

Ｓ２０６では、車両が減速されているか否か（若しくはブレーキペダルが踏み込まれているか否か、又はアクセルペダルの踏み込みが解除されているか否か）を判定する。具体的には、車速センサ３２が検出する車速（若しくはブレーキセンサ３６が検出するブレーキペダルの踏み込み量、又はアクセルセンサ３８が検出するアクセルペダルの踏み込み量）に基づいて、所定の減速（若しくはブレーキ操作、又はアクセルオフ）があったか否かが判定される。

上記Ｓ２０６で減速等があったと判定された場合（Ｓ２０６、ＹＥＳ）、運転者が進行方向にある一時停止交差点の存在を認識しているとして、Ｓ２０８に進み、第２の警報を出力する必要はないと判定し、今回の処理は終了する。

一方、上記Ｓ２０６で減速等がなかったと判定された場合（Ｓ２０６、ＮＯ）、Ｓ２１０に進み、一時停止を促す第２の警報（例えば、「ブレーキ操作をしてください」という趣旨の警報）を出力する必要があると判定する。

検出部１６は、車両（自車）進行方向の所定範囲内（例えば、車両前方１００ｍ以内の範囲）にある減速又は停止を促す標示を検出する機能を有する。標示は、道路標識や看板、路面標示（路面に描かれた文字や図形）の他、通過する車両に減速を促すため道路上に起伏あるいは段差を施した減速帯を含む。

検出部１６は、例えば、前方カメラ４８により撮像された画像データを画像処理することによって検出を行ってもよいし、現在の自車位置及び進行方位と地図データベース４２ａ内の地図データとに基づいて検出を行ってもよい。

画像処理の方法としては、例えば、エッジ処理、ガンマ補正、二値化処理等の画像処理を行い、予め記録媒体４２に記憶された基準画像データによるマッチング処理を行う方法がある。基準画像データには、信号機や踏切の存在を示す規制標識や一時停止交差点の存在を示す案内標識等の道路標識の基準画像データの他、停車や減速を促す文字（例えば、「信号機」、「事故多発」、「注意」、「止まれ」等の文字）や図形（例えば、図７中の領域Ｘ参照）の基準画像データが含まれている。基準画像データとの比較によって、標示の有無、標示の種別、看板や路面に描かれた文字の内容を検出することができる。

ＥＣＵ１０は、画像処理によって検出された標示の種別等、並びに検出時の自車位置及び進行方位に基づいて、記録媒体４２に標示データベース４２ｂを構築、更新してよい。標示データベース４２ｂ内に格納される標示データは、標示の種別、位置（緯度、経度）及び姿勢（向き）を含んでいる。車両が過去に走行したことのある経路を同じ方向に走行している場合、検出部１６は、画像処理を行うことなく、現在の自車位置及び進行方位と標示データベース４２ｂ内の標示データとに基づいて検出を行うことができる。従って、検出速度を向上することができる。

警報部１８は、判定部１４の判定結果に基づいて減速又は停止を促す警報を出力する機能を有する。警報部１８は、ディスプレイ５２やスピーカ５４を介して、警報を出力する。警報の出力は、警報音の出力、音声メッセージの出力、図形画像（例えば、信号機や踏切を模した図形画像、「ブレーキ！」の文字を含む画像）の出力のうち少なくともいずれか１つであってよい。

警報部１８は、検出部１６により減速又は停止を促す標示が検出された場合、警報を出力しない、又は所定の条件が成立するまで警報を出力しない機能を有する。所定条件は、例えば、判定部１４によって警報を出力する必要があると判定されてから所定時間Ｔ３が経過したことである。

このように、減速又は停止を促す標示が検出された場合に、警報の出力を抑制するので、運転者が標示から減速又は停止の必要性を認識している場合に警報の出力を抑制することができ、運転者に煩雑感を与えることを抑制することができる。その結果、運転者に対して警報を適切に出力することができる。

図５は、警報部１８が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図５のＳ３００において、警報部１８は、判定部１４の判定結果を監視している。判定部１４により警報の出力が必要であると判定された場合（Ｓ３００、ＹＥＳ）、Ｓ３０２に進む。

Ｓ３０２では、検出部１６の検出結果を監視している。検出部１６により減速又は停止を促す標示が検出された場合（Ｓ３０２、ＹＥＳ）、Ｓ３０４に進み、所定時間Ｔ３経過後に、減速又は停止を促す警報を出力し、今回の処理を終了する。

尚、検出部１６により減速又は停止を促す標示が検出された場合（Ｓ３０２、ＹＥＳ）、所定時間Ｔ３の間に所定の減速（若しくはブレーキ操作、又はアクセルオフ）があったか否かを判定してもよい。減速等がなかった場合、上記Ｓ３０４に進む。一方、減速等があった場合、運転者が交差点等の存在を認識しているので、上記Ｓ３０４をスキップして、今回の処理を終了する。

上記Ｓ３０２で減速又は停止を促す標示が検出されなかった場合（Ｓ３０２、ＮＯ）、Ｓ３０６に進み、減速又は停止を促す警報を出力し、今回の処理を終了する。

また、警報部１８は、検出部１６により検出された標示の種別に応じて所定の条件を変更してもよい。例えば、警報部１８は、標示の種別に応じて所定時間Ｔ３を段階的に変更する。具体的には、標示の注意喚起レベルが高くなるほど、運転者が標示を認識し易くなるので、所定時間Ｔ３を長く設定する。この場合、標示の種別と所定時間Ｔ３との対応関係を示すマップ等を記録媒体４２に予め記憶しておき、標示の種別とマップとから所定時間Ｔ３を決定するようにしてもよい。

図６は、標示の種別と所定時間Ｔ３との関係を示す図である。図６に示す例では、路面に描かれた図形（例えば、図７中の領域Ｘ参照）は、注意喚起レベルが０である（最も低い）として、所定時間Ｔ３が最も短く設定される。信号機や踏切の存在を示す規制標識や一時停止交差点の存在を示す案内標識等の道路標識は、注意喚起レベルが１であるとする。看板や路面に描かれた文字（例えば、「事故多発交差点」、「注意」等の文字）は、注意喚起レベルが２であるとする。そして、道路上に起伏あるいは段差を施した減速帯は、注意喚起レベルが３である（最も高い）として、所定時間Ｔ３が最も長く設定される。これによって、警報の出力タイミングを最適化することができる。

更に、警報部１８は、検出部１６により検出された標示の種別に応じて警報の出力態様を変更してもよい。例えば、標示が信号機の存在を示す規制標識である場合、減速を促す警報として、「この先、信号機があります」という趣旨の警報の代わりに、「この先、赤信号があります（又は、信号機が赤信号に変わります）」という趣旨の警報を出力してもよい。これによって、運転者は、信号機の存在だけでなく、現在の信号機の指示（又は、車両が交差点に進入する際の信号機の指示）を知ることができる。また、標示が文字を含むものである場合、該文字の内容を案内する警報（例えば、「この先、事故多発交差点があります」という趣旨の警報）を出力してもよい。これによって、運転者は、交差点の存在だけでなく、特に注意すべき交差点であることを知ることができる。

以上、本発明の一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。

例えば、上述した実施例において、車両用警報装置１０は、交差点（赤信号、一時停止線）や踏切に関する警報を出力する装置であるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用警報装置１０は、速度規制区間や歩行者に関する警報を出力する装置であってもよい。尚、車両用警報装置１０が複数種類の警報を出力する装置である場合、標示によって代替可能な（即ち、標示によって運転者の注意を喚起可能な）警報の制御処理の優先度を下げてよい。尚、路側通信装置６６が複数種類の情報を送信するものである場合、標示によって代替可能な（即ち、標示によって運転者の注意を喚起可能な）警報に利用される情報の送信の優先度を下げてよい。

また、上述した図５のＳ３００において、警報部１８は、判定部１４の判定結果を監視しており、判定部１４により警報の出力が必要であると判定された場合（Ｓ３００、ＹＥＳ）、Ｓ３０２に進み、検出部１６の検出結果を監視するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、警報部１８は、検出部１６の検出結果を監視して、検出部１６により減速又は停止を促す標示が検出できなかった場合（Ｓ３０２、ＹＥＳ）、Ｓ３００に進み、判定部１４の判定結果を監視してもよい。即ち、判定部１４の判定結果の監視（Ｓ３００）と、検出部１６の検出結果の監視（Ｓ３０２）との順序に制限はない。

１０ ＥＣＵ
１２ 取得部（取得手段）
１４ 判定部（判定手段）
１６ 検出部（検出手段）
１８ 警報部（警報手段）
３０ 各種センサ
４２ 記録媒体
４２ａ 地図データベース
４２ｂ 標示データベース
４４ ＧＰＳ受信機
４６ 通信装置
４８ 前方カメラ
５０ 車間距離センサ
５２ ディスプレイ
５４ スピーカ

Claims (1)

1. 車両の状態に関する情報、及び車両周辺の状況に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された情報に基づいて減速又は停止を促す警報の出力の要否を判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて前記警報を出力する警報手段と、
   車両進行方向にある減速又は停止を促す標示を検出する検出手段とを備え、
   前記警報手段は、前記検出手段により前記標示が検出された場合、警報を出力しない、又は所定の条件が成立するまで警報を出力しない車両用警報装置。

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