JP2016181260A - 適応型運転者支援 - Google Patents

Abstract

【課題】車両内の運転者を警告する安全運転システムを提供する。【解決手段】このシステムは、車両が第２の車両から所定の距離内にあるときに車両を自動的に制動することと、死角支援を行うことのうち、少なくとも一方を実施する運転者支援装置を含む。車内カメラにより運転者顔面を追従し１０２、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定し１０４、運転者の注意が散漫になっており、且つ、危険検出装置が第２の車両又は運転者の死角に入っている第３の車両のうち、少なくとも一方を検出したならば、運転者支援装置を起動する１１４。【選択図】図３

Description

関連出願の参照
本願は、２０１３年１月４日出願の米国特許仮出願第６１／７４８，８８９号の利益を主張する、２０１４年１月６日出願の米国特許出願第１４／１４７，６４８号の一部継続出願であり、これら両出願をここで参照したことにより、それらの開示内容全体が本願に取り込まれたものとする。

技術分野
本開示は自動車に関するものであり、さらに詳しくは、自動車の運転者を支援するシステム、方法及び装置である。

背景技術
利用可能なセンサ技術の発展に伴い、車両用の安全システムの改善が見込まれる。この種の改善された１つのシステムは、衝突を検出し回避する装置及び方法である。このタイプのシステムは、運転者支援システムと呼ばれる。運転者支援システムは、迫り来る衝突を検出するために車両に配置されたセンサを含むことができる。このシステムは、任意の個数の利用可能な警報システムを用いて、衝突を回避又は最小限に抑えるために、様々な走行状況について運転者に警告することができる。さらに運転者支援システムは、場合によっては衝突に至る虞のある任意の個数の状況について特化された警報を、送出することもできる。例えば、車線逸脱警報、前方衝突警報、死角検出などのために、警報を送出することができる。

既存の警報システムは一般に、可聴警報、ダッシュボード／フロントガラスに取り付けられた視覚的合図、又はこれら２つの組み合わせを用意している。ダッシュボード／フロントガラスに取り付けられた視覚的合図が前提とするのは、運転者が注意深く集中しており、且つ前方を向いている、ということである。運転者の注意が散漫になっていて、又は運転者がどこかよそ見をしている場合には、ダッシュボード／フロントガラスに取り付けられた視覚的合図は効果がない。

概要
運転者の注意が散漫になっているときに、又はさもなければ運転者が視線を逸らしている場合に、車両を自動的に制御するように構成された、運転者を支援する装置、システム及び方法が開示される。

ここで述べる他の形態と組み合わせてもよいし、又は独立したものとしてもよい１つの形態によれば、第１の自動車内の運転者を警報する安全運転システムが考えられる。この安全運転システムには、車両が第２の車両から所定の距離内にあるときに第１の車両を自動的に制動することと、第３の車両が運転者の死角に入っているときに死角支援を行うことのうち、少なくとも一方を実施することによって、運転者のために第１の車両の操作を支援するように構成された運転者支援装置が含まれている。コントローラは、車内カメラを用いて運転者顔面を追従し、追従された運転者顔面のデータを生じさせるように構成されている。このコントローラはさらに、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定するように構成されている。危険検出装置が、コントローラと通信できるように接続されている。危険検出装置は、第２の車両と第３の車両を検出するように構成されている。さらにこのコントローラは、運転者の注意が散漫になっており、且つ、危険検出装置が、第２の車両及び第３の車両のうち、少なくとも一方を検出したならば、運転者支援装置を起動するように構成されている。

第１の形態と組み合わせてもよいし、又は独立したものとしてもよい別の形態によれば、第１の車両内の運転者を支援する方法が提供される。この方法には、車内カメラを用いて運転者顔面を追従し、追従された運転者顔面のデータを生じさせるステップと、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定するステップとが含まれている。運転者の注意が散漫になっており、且つ、第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、この方法には、第２の車両から第２の所定の距離になるまで速度を調整するステップが含まれる。さらに、運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が運転者の死角に入っており、且つ、第１の車両が第３の車両に向かって移動しているならば、この方法には、警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせるステップが含まれる。

ここで述べる他の形態と組み合わせてもよいし、独立したものとしてもよいさらに別の形態によれば、命令を供給する非一時的機械読み取り可能媒体が開示される。それらの命令は、機械により実行されると、機械に対しオペレーションを実施させる。それらのオペレーションには、以下のことが含まれる。即ち、車内カメラを用いて運転者顔面を追従し、追従された運転者顔面のデータを生じさせること、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定すること、運転者の注意が散漫になっており、且つ、第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、第２の車両から所定の距離になるまで速度を調整すること、さらに、運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が運転者の死角に入っており、且つ、第１の車両が第３の車両に向かって移動しているのであれば、警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせること、が含まれる。

詳細な説明及び添付の図面を参照すれば、本開示をいっそう十分に理解できるようになる。

本開示の原理による安全運転システムを含む車両を側面から見た概略図 他の車両及び注意散漫要因を含む状況において、本開示の原理による図１の車両を上から見た概略図 本開示の原理による車両運転者支援方法を例示した概略ブロック図

詳細な説明
図１には、安全運転システム１２を含む車両１０が示されている。以下で詳しく説明するように、この安全運転システム１２には、運転者支援向上のため、運転者分析装置からのデータに基づく運転者焦点認識が組み込まれている。安全運転システム１２には、車両１０の車内スペース１３においてステアリングコラム１５に取り付けられた運転者分析装置１４が設けられている。運転者分析装置１４は運転者の頭部を記録し、頭部、眼、瞳、瞼、及び／又は顔面造作のポジション又は情報を、車両コントローラ１６へ送信する。運転者分析装置１４を、単眼カメラ、双眼カメラ、複数のカメラから成るアレイ、又は、運転者の注視方向を判定する役割を果たす情報を提供可能な他の種類のセンシングデバイスとすることができる。なお、本開示全体を通して、前方及び後方という相対的な方向は、車両１０を操作する者が車両１０の操作時に主として向いている方向を基準としている。図示の実施例では、運転者分析装置１４はカメラである。さらにコントローラ１６には、メモリコンポーネント１７が含まれている。

運転者分析装置１４を、運転者の頭部及び／又は顔面のポジションを観察可能な任意の個所に取り付けることができる。いくつかの実施例によれば、運転者前方のポジションが好ましい。図示の実施例では運転者分析装置１４は、車両１０のステアリングコラム１５に取り付けられている。ただし車両１０の構造次第では、運転者分析装置１４について他の取り付け個所を考慮してもよい。１つの択一的な実施例によれば、取り付け個所は、車両１０の乗員コンパートメントにおいて通常のバックミラーの取り付け個所のすぐ近くの天井中央である。この択一的な実施例の場合、運転者分析装置１４は、フロントガラスの支障となるのを最小限に抑えるポジションに取り付けられる。運転者分析装置１４を、他の車両システムと接続し、それらのシステムによって利用することができ、具体的には、運転者の頭部ポジションを利用する他のシステムを、運転者分析装置１４と接続することができる。

コントローラ１６は、運転者分析装置１４と通信できるように接続されていて、運転者分析装置１４からの画像／データを分析して、運転者の焦点方向を特定する。たとえばコントローラ１６は、運転者分析装置１４のカメラポジションで記録された画像を分析して、運転者の眼、鼻、口のポジションを特定することができる。コントローラ１６は、運転者の眼、鼻、口のポジションに基づき、運転者の焦点方向を特定することができる。いくつかの実施例によれば、運転者分析装置１４からのデータを利用して、顔面認識を介して運転者を識別し、運転者固有のセッティングに調節することもできる。

さらにいくつかの実施例によれば、コントローラ１６は、運転者分析装置１４により記録された付加的な情報を分析して、操縦タスクに対する運転者の注意深さのレベルを判定することもできる。それらの実施例の場合、コントローラ１６は、この判定を下すために、瞬目率、目の開閉、頭部の動きなどのような情報を利用することができる。択一的な実施例によれば、焦点方向を利用して注意深さを判定することができる。

さらにコントローラ１６は、少なくとも１つの運転者支援装置又は運転者支援装置システム１８とも接続されている。運転者支援装置又は運転者支援システム１８は、一例として、センサ２０などのような１つ又は複数の危険検出装置と通信することができる。１つの実施例によれば、運転者支援装置又は運転者支援システム１８は、緊急制動支援システム（制動支援システムとも称する）を含むこともでき、さらにセンサ２０は長距離レーダを含んでいる。他の呼び方として、このような制動支援システムを「自律型緊急制動」又は「衝突回避制動」と呼ぶ場合もある。別の選択肢として、又はこれに加えて、運転者支援装置又は運転者支援システム１８は、他のどのようなタイプの運転者支援システムであってもよく、又は複数のシステムを含んでいてもよい。例えば、運転者支援装置又は運転者支援システムは、警報及び／又は自動操舵を行うなどして、死角支援を行うことができる。

コントローラ１６は、運転者分析装置１４のカメラを利用して、運転者顔面を追従することができ、そのようにして追従された運転者顔面のデータが得られるようになる。この場合、コントローラ１６は、運転者分析装置１４からのデータに基づき、運転者の焦点方向及び／又は運転者の注意散漫レベルを判定するなどして、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定することができる。

コントローラ１６（又は他の付加的なコントローラ又はシステム１８）が生じさせる応答を、運転者の焦点及び／又は注意深さに基づき適応させることができる。例を挙げると、コントローラ１６は、運転者支援装置又は運転者支援システム１８に対し、警報、自動制動、自動操舵機能、又は任意の同様の応答を生じさせるようにすることができる。

１つの実施例によれば、コントローラ１６及び運転者支援装置又は運転者支援システム１８は、車両１０を自動的に制動することにより、及び／又は、死角支援を提供することにより、運転者のために車両１０の操作を支援するように構成されている。一例として図２を参照すると、車両１０内の運転者は、車両１０の外の道路３２の側方にいる動物３０を見ていることから、注意が散漫になっている可能性がある。この場合、車両１０は、衝突回避のための時間が運転者には十分にないまま、減速した又は停止した第２の車両２１０に急接近する虞がある。このためコントローラ１６と、運転者支援装置又は運転者支援システム１８とが共働して、第２の車両２１０が道路３２において障害物となっており、運転者の注意が散漫になっていることを識別する。したがってコントローラ１６は、以下のように構成されている、即ち、運転者の注意が散漫になっているならば、且つ、第２の車両２１０がこのままでは回避されそうにない危険をもたらすものである、と危険検出装置（センサ２０）が検出したならば、コントローラ１６は、運転者支援装置又は運転者支援システム１８を起動するのである。このためコントローラ１６と、運転者支援装置又は運転者支援システム１８とは、車両１０が第２の車両２１０と衝突するのを避けるため、自動制動を行うことで車両１０の速度を調整するように構成されている。例えば、運転者分析装置１４のカメラによるデータに基づき、運転者が注意を払っていない、とコントローラ１６が判定したならば、適応型クルーズコントロールの構成形態を利用して、車両１０と第２の車両２１０との間の距離を調整することができる。

さらに第３の車両２１００が車両１０に接近して、車両１０の死角３４に入る可能性がある。その際、動物３０によって（又は他の何らかのことによって、例えばラジオを変えたり、何かが落下したり、後部座席の乗客と会話したりなどによって）、車両１０の運転者の注意が散漫になっていることから、運転者は、第３の車両２１００がその運転者の死角３４に入っているとは気づかずに、第３の車両２１００がいる左車線３６に車両１０の少なくとも一部を移動させてしまう可能性がある。この場合、運転者支援システム１８を、音声警報又は視覚的警報などのような警報を運転者に送出するように、構成することができる。さらに運転者支援システム１８を、第３の車両２１００との事故を回避するために運転者を支援する目的で、ステアリングホイール１９を振動させるように構成することができ、及び／又は、操舵補正を行い、又は第３の車両２１００に向かう操舵に抵抗力を生じさせるように、構成することができる。このためいくつかの実施例によれば、運転者支援装置又は運転者支援システム１８は、操舵支援システム及び／又は車線逸脱警報又は支援システムを用いることができる。

さらに別の択一的な実施例によれば、運転者支援装置又は運転者支援システム１８には、インフォテインメントシステムが含まれている。インフォテインメントシステムには、データネットワークに対するワイヤレスコネクションが含まれている。このデータネットワークへのコネクションを介して、インフォテインメントシステムは、ニュースティッカー、スポーツスコア、又は他の任意の適切な情報を収集することができる。いくつかの変形実施例によれば、インフォテインメントシステムによって収集された情報を、コントローラ１６に供給し、運転者支援装置又は運転者支援システム１８の警報装置に作用させることができる。

さらに別の実施例によれば、車内スペース１３に、１つ又は複数のスピーカ４０又は他のオーディオ出力機器を含めてもよい。この場合、警報を、スピーカ又は他のオーディオ出力機器を介して、警報サウンド又は警報メッセージとして再生される可聴警報とすることができる。

図３には、車両の運転者を支援する方法１００が例示されている。いくつかの実施例によれば、この方法１００を、非一時的機械読み取り可能媒体に組み込むことができ、この媒体は、機械により実行されると機械にオペレーションを実行させる命令を供給する。

方法１００には、車内カメラを用いて運転者顔面を追従するステップ１０２が含まれ、その結果として、追従された運転者顔面のデータが発生する。次に方法１００には、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫であるか否かを判定するステップ１０４が含まれている。運転者の注意が散漫でなければ、この方法はステップ１０２に戻る。ただしステップ１０４において、運転者の注意が散漫であると判定されたならば、方法１００はステップ１０６及びステップ１０８に進む。

方法１００にはステップ１０６として、車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるか否かを判定するステップが含まれている。第１の所定の距離内になければ、方法１００はステップ１０２に戻る。しかし、車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあると判定されたならば、方法１００は、車両速度を調整するステップ１１０に進み、例えば適応型クルーズコントロールの構成形態を利用して、第２の車両から第２の所定の距離になるように車両速度を調整する。速度調整ステップ１１０の後、方法１００はステップ１０２に戻る。

さらにこの方法にはステップ１０８として、図２に示されているように、第３の車両が運転者の死角に入っているか否かを判定するステップが含まれている。死角に入っていなければ、方法１００はステップ１０２に戻る。しかし、第３の車両が運転者の死角に入っていると判定されたならば、この方法はステップ１１２に進み、車両が第３の車両に向かって移動しているか否かが判定される。第３の車両に向かって移動していなければ、方法１００はステップ１０２に戻る。しかし、車両が第３の車両に向かって移動している、と判定されたならば、方法１００はステップ１１４に進み、警報（例えば可聴音又はステアリングホイールの振動）を生じさせ、及び／又は、上述のように操舵に抵抗力を生じさせたり又は操舵支援を行ったりといった補正動作を生じさせる。

非一時的機械読み取り可能媒体を設けることができ、この媒体は、機械により実行されると、例えば方法１００などのようなオペレーションを機械に実行させる命令を供給する。例えばこれらのオペレーションには、以下のことを含めることができる。即ち、車内カメラを用いて第１の車両の運転者顔面を追従し、その結果、追従された運転者顔面のデータを生じさせること、追従された運転者顔面のデータに基づき、運転者の注意が散漫になっているか否かを判定すること、運転者の注意が散漫になっており、且つ、第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、第２の車両から所定の距離になるまで速度を調整すること、さらに運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が運転者の死角に入っており、且つ、第１の車両が第３の車両に向かって移動しているのであれば、警報及び補正のうち少なくとも一方を生じさせること、を含めることができる。

さらにこれらのオペレーションには、第１の車両のステアリングホイールを振動させること、ステアリングホイールに抵抗力を生じさせること、可聴警報を発生させること、適応型クルーズコントロールシステムを適用すること、操舵支援システムを適用すること、車線逸脱警報システムを適用すること、及び／又は、コントローラを用いて運転者分析装置からのデータを解釈すること、を含めることができる。

なお、上述のコンセプトのいずれも単独で使用できること、又は他の既述のコンセプトのいずれかと又はすべてと組み合わせて使用できることを理解されたい。これまで本発明の１つの実施形態について開示してきたが、本発明の範囲内で何らかの変形を行えることは、当業者であれば理解できよう。この理由で、本発明の実際の範囲及び内容の判断にあたっては、以下の請求項を考察されたい。

Claims (20)

1. 第１の車両内の運転者に警告する安全運転システムであって、
   該安全運転システムは、運転者支援装置と、コントローラと、危険検出装置とを含み、
   前記運転者支援装置は、
   ・前記第１の車両が第２の車両から所定の距離内にあるならば、前記第１の車両を自動的に制動する、
   ・第３の車両が前記運転者の死角に入っているとならば、死角支援を行う、
   ことのうち、少なくとも一方を実施することにより、前記運転者のために前記第１の車両の操作を支援するように構成されており、
   前記コントローラは、車内カメラを用いて運転者顔面を追従することにより、追従された前記運転者顔面のデータを生じさせるように構成されており、該コントローラはさらに、追従された前記運転者顔面のデータに基づき、前記運転者の注意が散漫になっているか否かを判定するように構成されており、
   前記危険検出装置は、前記コントローラと通信できるように接続されており、該危険検出装置は、前記第２の車両と前記第３の車両を検出するように構成されており、
   前記コントローラは、前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記危険検出装置が、前記第２の車両と前記第３の車両のうち少なくとも一方の車両を検出したならば、前記運転者支援装置を起動するように構成されている、
   安全運転システム。
2. 前記所定の距離は第１の所定の距離であり、前記運転者支援装置は、前記運転者の注意が散漫になっているならば、第２の所定の距離になるまで速度を調整するように構成されている、
   請求項１に記載の安全運転システム。
3. 前記運転者支援装置は、前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記第３の車両が前記運転者の死角に入っており、且つ、前記第１の車両が前記第３の車両に向かって移動しているならば、警告又は補正のうち少なくとも一方を生じさせるように構成されている、
   請求項２に記載の安全運転システム。
4. 前記運転者支援装置は、前記第１の車両のステアリングホイールを振動させるように構成されており、前記運転者支援装置はさらに、前記第１の車両のステアリングホイールに抵抗力を生じさせるように構成されており、前記運転者支援装置はさらに、可聴警報を生じさせるように構成されている、
   請求項３に記載の安全運転システム。
5. 前記運転者支援装置は、適応型クルーズコントロールシステムを適用するように構成されている、
   請求項４に記載の安全運転システム。
6. 前記運転者支援装置は、操舵支援システム及び車線逸脱警報システムのうち少なくとも一方を適用するように構成されている、
   請求項５に記載の安全運転システム。
7. 前記装置は、前記第２の車両と前記第３の車両のうち少なくとも一方を、長距離レーダによって識別するように構成されている、
   請求項６に記載の安全運転システム。
8. 第１の車両の運転者を支援する方法であって、該方法は以下のステップを含む、即ち、
   ・車内カメラを用いて運転者顔面を追従し、追従された前記運転者顔面のデータを生じさせるステップと、
   ・追従された前記運転者顔面のデータに基づき、前記運転者の注意が散漫になっているか否かを判定するステップと、
   ・前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、前記第２の車両から所定の距離になるまで速度を調整するステップと、
   ・前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が前記運転者の死角に入っており、且つ、前記第１の車両が前記第３の車両に向かって移動しているならば、警報及び補正のうち少なくとも一方を生じさせるステップと、
   を含む、運転者を支援する方法。
9. 警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記ステップは、前記第１の車両のステアリングホイールを振動させるステップを含む、
   請求項８に記載の方法。
10. 警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記ステップは、前記第１の車両のステアリングホイールに抵抗力を生じさせるステップを含む、
    請求項９に記載の方法。
11. 警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記ステップは、可聴警報を発生させるステップを含む、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、前記第２の車両から所定の距離になるまで速度を調整する前記ステップは、適応型クルーズコントロールシステムを適用するステップを含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が前記運転者の死角に入っており、且つ、前記第１の車両が前記第３の車両に向かって移動しているならば、警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記ステップは、操舵支援システム及び車線逸脱警報システムのうち少なくとも一方を適用するステップを含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. 追従された前記運転者顔面のデータに基づき、前記運転者の注意が散漫になっているか否かを判定する前記ステップは、コントローラを用いて運転者分析装置からのデータを解釈するステップを含む、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記第２の車両と前記第３の車両のうち少なくとも一方を、長距離レーダによって識別するステップを含む、
    請求項１４に記載の方法。
16. 命令を供給する非一時的機械読み取り可能媒体であって、前記命令は機械により実行されると、該機械に以下のオペレーションを実施させる、即ち、
    ・車内カメラを用いて第１の車両の運転者顔面を追従し、追従された前記運転者顔面のデータを生じさせるオペレーションと、
    ・追従された前記運転者顔面のデータに基づき、前記運転者の注意が散漫になっているか否かを判定するオペレーションと、
    ・前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、前記第２の車両から第２の所定の距離になるまで速度を調整するオペレーションと、
    ・前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が前記運転者の死角に入っており、且つ、前記第１の車両が前記第３の車両に向かって移動しているならば、警報及び補正のうち少なくとも一方を生じさせるオペレーションと、
    を実施させる、
    非一時的機械読み取り可能媒体。
17. 当該非一時的機械読み取り可能媒体は、機械により実行されると該機械に対し、警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせるオペレーションを実施させ、該オペレーションは、前記第１の車両のステアリングホイールを振動させるオペレーションを含む、
    請求項１６に記載の非一時的機械読み取り可能媒体。
18. 警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記オペレーションは、前記第１の車両のステアリングホイールに抵抗力を生じさせるオペレーションと、可聴警報を生じさせるオペレーションとを含む、
    請求項１７に記載の非一時的機械読み取り可能媒体。
19. 前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、前記第１の車両が第２の車両から第１の所定の距離内にあるならば、前記第２の車両から所定の距離になるまで速度を調整する前記ステップは、適応型クルーズコントロールシステムを適用するオペレーションを含む、
    請求項１８に記載の非一時的機械読み取り可能媒体。
20. 前記運転者の注意が散漫になっており、且つ、第３の車両が前記運転者の死角に入っており、且つ、前記第１の車両が前記第３の車両に向かって移動しているならば、警報又は補正のうち少なくとも一方を生じさせる前記オペレーションは、操舵支援システム及び車線逸脱警報システムのうち少なくとも一方を適用するオペレーションを含む、
    請求項１９に記載の非一時的機械読み取り可能媒体。

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