衝突警戒車両認知支援装置
【課題】 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。
【解決手段】 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。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。
【解決手段】 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。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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衝突警戒車両認知支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００６− ８５２８５号公報
【特許文献２】特開２００６−３５２６８４号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４７５４号公報
【特許文献４】特開２００６−１５１１１４号公報
【特許文献５】特開２００６−１１９０９０号公報
【特許文献６】特開２００５− ９２５１６号公報
【特許文献７】特開２００５− １８１３０号公報
【特許文献８】特開２００４−２４０５０６号公報
【特許文献９】特開２００３−３４６２９７号公報
【特許文献１０】特開２００３−２９１６８８号公報
【特許文献１１】特開２００２− １９４８５号公報
【特許文献１２】特開平１０−２１１８８６号公報
【特許文献１３】特開平０９−１７８５０５号公報
【０００３】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
・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。
【００４７】
・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。
【００４８】
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。
【００４９】
・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。
【００５０】
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）。
【００５１】
・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）。
【００５２】
・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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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）。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【数１】
【００７２】
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。
【数２】
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【数３】
他方、他車のカメラ光軸と直交する方向への正射影速度をＶＴ’とすると、（２）式と同様に、下記（４）式により表わすことができる。
【数４】
ＶＴ’を一定とすると、対象車の撮像面上の移動速度は、（１）（３）より、下記（５）式により表わすことができる。
【数５】
【００７５】
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。
【数６】
（６）式を、置換積分を用いて計算した結果が下記（７）式である。
【数７】
【００７６】
これをＶＴ’について解くと、下記（８）式が得られる。
【数８】
（４）（８）式より、他車速度ＶＴは、下記（９）式により計算することができる。
【数９】
なお、自車走行路Ｒ０に合流路ＲＴが直交する普通の交差点ならば、θ＝９０゜なので、（９）式はより簡略化された（１０）式となる。
【数１０】
【００７７】
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。
【数１１】
従って、最終的に算出する他車速度ＶＴＡは、下記（１２）式で表される。
【数１２】
【００７８】
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。
【数１３】
【数１４】
【００７９】
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。
【数１５】
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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）。
【００９５】
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。
【００９６】
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）。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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）。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の衝突警戒車両認知支援装置に係る一実施例の電気的構成を示すブロック図。
【図２】図１の衝突警戒車両認知支援装置に組み込まれたカーナビゲーションシステムの電気的構成を示すブロック図。
【図３】車両撮影カメラの取付形態を示す斜視図。
【図４】車両撮影カメラによる他車（衝突警戒車両）の動画撮影状況の一例を示す図。
【図５】動画上にて他車の像領域を周波数抽出するための原理説明図。
【図６】その抽出結果の一例を示す模式図。
【図７Ａ】他車の像領域抽出による画像重心の移動形態を説明する図。
【図７Ｂ】合流路上の他車と自車との接近状況を、その撮影位置関係とともに示す説明図。
【図８】カメラ光学系と合流路との位置関係を示す模式図。
【図９】他車と自車との速度方向関係を示す説明図。
【図１０】他車と自車との合流地点への到達時間の算出方法を説明する図。
【図１１】エコー測定ユニットの構成例を示す簡易ブロック図。
【図１２】エコー測定ユニットの設定処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】精神愉快度を特定するための表情変化解析処理例を示すフローチャート。
【図１４】姿勢測定ユニットの一例を示す回路図。
【図１５】精神愉快度を特定するための姿勢変化解析処理例を示すフローチャート。
【図１６】感情平面を用いて注意集中判定を行なう原理説明図。
【図１７】車両前方及び車両側方の視線特定状況を説明する図。
【図１８】スロットル開度制限により走行抑制を行なう事例を示す説明図。
【図１９】制動支援処理の第一の説明図。
【図２０】同じく第二の説明図。
【図２１】視線と注意集中度とによる衝突警戒車両認知状況の類型パターンを説明する図。
【図２２】衝突警戒車両認知支援装置の主処理の流れを示すフローチャート。
【図２３】シーン推定処理の流れを示すフローチャート。
【図２４】衝突警戒車両特定処理の流れを示すフローチャート。
【図２５】表示による認知支援出力の一例を示す図。
【図２６】音声による認知支援出力の一例を示す図。
【図２７】衝突警戒車両の接近方向を特定する概念を説明する図。
【符号の説明】
【０１１６】
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）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衝突警戒車両認知支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００６− ８５２８５号公報
【特許文献２】特開２００６−３５２６８４号公報
【特許文献３】特開２００６−２２４７５４号公報
【特許文献４】特開２００６−１５１１１４号公報
【特許文献５】特開２００６−１１９０９０号公報
【特許文献６】特開２００５− ９２５１６号公報
【特許文献７】特開２００５− １８１３０号公報
【特許文献８】特開２００４−２４０５０６号公報
【特許文献９】特開２００３−３４６２９７号公報
【特許文献１０】特開２００３−２９１６８８号公報
【特許文献１１】特開２００２− １９４８５号公報
【特許文献１２】特開平１０−２１１８８６号公報
【特許文献１３】特開平０９−１７８５０５号公報
【０００３】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
・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。
【００４７】
・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。
【００４８】
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。
【００４９】
・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。
【００５０】
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）。
【００５１】
・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）。
【００５２】
・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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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）。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【数１】
【００７２】
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。
【数２】
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【数３】
他方、他車のカメラ光軸と直交する方向への正射影速度をＶＴ’とすると、（２）式と同様に、下記（４）式により表わすことができる。
【数４】
ＶＴ’を一定とすると、対象車の撮像面上の移動速度は、（１）（３）より、下記（５）式により表わすことができる。
【数５】
【００７５】
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。
【数６】
（６）式を、置換積分を用いて計算した結果が下記（７）式である。
【数７】
【００７６】
これをＶＴ’について解くと、下記（８）式が得られる。
【数８】
（４）（８）式より、他車速度ＶＴは、下記（９）式により計算することができる。
【数９】
なお、自車走行路Ｒ０に合流路ＲＴが直交する普通の交差点ならば、θ＝９０゜なので、（９）式はより簡略化された（１０）式となる。
【数１０】
【００７７】
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。
【数１１】
従って、最終的に算出する他車速度ＶＴＡは、下記（１２）式で表される。
【数１２】
【００７８】
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。
【数１３】
【数１４】
【００７９】
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。
【数１５】
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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）。
【００９５】
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。
【００９６】
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）。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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）。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の衝突警戒車両認知支援装置に係る一実施例の電気的構成を示すブロック図。
【図２】図１の衝突警戒車両認知支援装置に組み込まれたカーナビゲーションシステムの電気的構成を示すブロック図。
【図３】車両撮影カメラの取付形態を示す斜視図。
【図４】車両撮影カメラによる他車（衝突警戒車両）の動画撮影状況の一例を示す図。
【図５】動画上にて他車の像領域を周波数抽出するための原理説明図。
【図６】その抽出結果の一例を示す模式図。
【図７Ａ】他車の像領域抽出による画像重心の移動形態を説明する図。
【図７Ｂ】合流路上の他車と自車との接近状況を、その撮影位置関係とともに示す説明図。
【図８】カメラ光学系と合流路との位置関係を示す模式図。
【図９】他車と自車との速度方向関係を示す説明図。
【図１０】他車と自車との合流地点への到達時間の算出方法を説明する図。
【図１１】エコー測定ユニットの構成例を示す簡易ブロック図。
【図１２】エコー測定ユニットの設定処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】精神愉快度を特定するための表情変化解析処理例を示すフローチャート。
【図１４】姿勢測定ユニットの一例を示す回路図。
【図１５】精神愉快度を特定するための姿勢変化解析処理例を示すフローチャート。
【図１６】感情平面を用いて注意集中判定を行なう原理説明図。
【図１７】車両前方及び車両側方の視線特定状況を説明する図。
【図１８】スロットル開度制限により走行抑制を行なう事例を示す説明図。
【図１９】制動支援処理の第一の説明図。
【図２０】同じく第二の説明図。
【図２１】視線と注意集中度とによる衝突警戒車両認知状況の類型パターンを説明する図。
【図２２】衝突警戒車両認知支援装置の主処理の流れを示すフローチャート。
【図２３】シーン推定処理の流れを示すフローチャート。
【図２４】衝突警戒車両特定処理の流れを示すフローチャート。
【図２５】表示による認知支援出力の一例を示す図。
【図２６】音声による認知支援出力の一例を示す図。
【図２７】衝突警戒車両の接近方向を特定する概念を説明する図。
【符号の説明】
【０１１６】
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）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記合流路上を走行・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、
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。
【請求項２】
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、前記衝突警戒車両に対する注意集中度を前記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、
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。
【請求項３】
前記注意集中度特定手段は、前記生体情報に基づいて前記運転者の精神活性度を特定する精神活性度特定手段と、前記生体情報に基づいて前記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、前記注意集中度を前記精神活性度と前記精神愉快度との組合せに基づいて特定する請求項１記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項４】
前記注意集中度特定手段は、前記精神活性度と前記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前記注意集中度が低下したと判定する請求項３記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項５】
前記生体情報検出手段は、前記自動車の座席に着座する前記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、前記注意集中度特定手段は、該エコー測定結果に基づいて前記注意集中度を特定するものである請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項６】
前記エコー測定ユニットは前記座席の背もたれ部に埋設されるエコー測定用の超音波送信部と反射超音波受信部とを有する請求項５記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項７】
前記注意集中度特定手段は、前記エコー測定により前記運転者の心拍数、呼吸数及び血流速度の少なくともいずれかを特定し、その特定結果に基づいて前記注意集中度を特定するものである請求項６記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項８】
前記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、前記第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形と、前記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前記心拍数、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である請求項７に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項９】
前記注意集中度特定手段は、前記エコー測定ユニットの測定結果に基づいて前記運転者の精神活性度を特定する精神活性度手段と、該エコー測定ユニットとは別に設けられた前記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備え、前記注意集中度を前記精神活性度と前記精神愉快度との組合せに基づいて特定する請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１０】
前記精神愉快度特定手段は、前記運転者の表情及び姿勢のいずれかに基づいて精神愉快度を検出するものである請求項９記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１１】
前記生体情報検出手段は、前記生体情報として前記運転者の視線方向を特定する視線方向特定手段を有し、
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。
【請求項１２】
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、前記衝突警戒車両に対する注意集中度を前記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、
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。
【請求項１３】
前記認知支援出力手段は、音声、光、画像、振動ないしそれらの２以上の組合せにより、前記衝突警戒車両の接近を報知する出力を行なう請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１４】
前記衝突警戒車両接近検出手段は、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、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、前記合流地点に向けて接近中の前記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とを有する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１５】
前記衝突警戒車両像領域特定手段は、
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。
【請求項１６】
前記衝突警戒車両接近検出手段は、
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。
【請求項１７】
前記他車速度測定手段は、
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。
【請求項１８】
前記車両撮影カメラは前記自車走行方向に対し前方側に傾けて取り付けられてなる請求項１７記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１９】
前記車両撮影カメラは、前記合流路上を走行する前記他車を予め定められた測定期間にて動画撮影するものであり、
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。
【請求項２０】
前記自車走行路と前記合流路との交差角度を前記道路地図上にて特定する道路交差角度特定手段を備え、
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。
【請求項２１】
前記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。
【請求項２２】
前記運転誘導内容決定手段は、前記合流地点内への進入制限を前記運転誘導内容として決定する請求項２１記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２３】
前記運転誘導出力手段は、前記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ものである請求項２１又は請求項２２に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２４】
前記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、前記自車の走行を抑制する走行抑制手段が設けられている請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２５】
前記自動車は、前記アクセルペダルの踏下位置を検出するアクセルペダル踏下位置検出手段と、検出された踏下位置に応じてエンジン出力を電子制御するエンジン出力制御手段とを備えた電子エンジン制御装置を有するものであり、
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。
【請求項２６】
前記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、前記自動車の制動を支援する制動支援手段が設けられている請求項２１ないし請求項２５のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２７】
前記制動支援手段は、制動支援時において、前記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、前記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請求項２６記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１】
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、前記合流路上を走行・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、
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。
【請求項２】
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、前記衝突警戒車両に対する注意集中度を前記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、
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。
【請求項３】
前記注意集中度特定手段は、前記生体情報に基づいて前記運転者の精神活性度を特定する精神活性度特定手段と、前記生体情報に基づいて前記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、前記注意集中度を前記精神活性度と前記精神愉快度との組合せに基づいて特定する請求項１記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項４】
前記注意集中度特定手段は、前記精神活性度と前記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前記注意集中度が低下したと判定する請求項３記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項５】
前記生体情報検出手段は、前記自動車の座席に着座する前記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、前記注意集中度特定手段は、該エコー測定結果に基づいて前記注意集中度を特定するものである請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項６】
前記エコー測定ユニットは前記座席の背もたれ部に埋設されるエコー測定用の超音波送信部と反射超音波受信部とを有する請求項５記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項７】
前記注意集中度特定手段は、前記エコー測定により前記運転者の心拍数、呼吸数及び血流速度の少なくともいずれかを特定し、その特定結果に基づいて前記注意集中度を特定するものである請求項６記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項８】
前記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、前記第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形と、前記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前記心拍数、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である請求項７に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項９】
前記注意集中度特定手段は、前記エコー測定ユニットの測定結果に基づいて前記運転者の精神活性度を特定する精神活性度手段と、該エコー測定ユニットとは別に設けられた前記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備え、前記注意集中度を前記精神活性度と前記精神愉快度との組合せに基づいて特定する請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１０】
前記精神愉快度特定手段は、前記運転者の表情及び姿勢のいずれかに基づいて精神愉快度を検出するものである請求項９記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１１】
前記生体情報検出手段は、前記生体情報として前記運転者の視線方向を特定する視線方向特定手段を有し、
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。
【請求項１２】
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、前記衝突警戒車両に対する注意集中度を前記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、
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。
【請求項１３】
前記認知支援出力手段は、音声、光、画像、振動ないしそれらの２以上の組合せにより、前記衝突警戒車両の接近を報知する出力を行なう請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１４】
前記衝突警戒車両接近検出手段は、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、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、前記合流地点に向けて接近中の前記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とを有する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１５】
前記衝突警戒車両像領域特定手段は、
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。
【請求項１６】
前記衝突警戒車両接近検出手段は、
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。
【請求項１７】
前記他車速度測定手段は、
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。
【請求項１８】
前記車両撮影カメラは前記自車走行方向に対し前方側に傾けて取り付けられてなる請求項１７記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項１９】
前記車両撮影カメラは、前記合流路上を走行する前記他車を予め定められた測定期間にて動画撮影するものであり、
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。
【請求項２０】
前記自車走行路と前記合流路との交差角度を前記道路地図上にて特定する道路交差角度特定手段を備え、
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。
【請求項２１】
前記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。
【請求項２２】
前記運転誘導内容決定手段は、前記合流地点内への進入制限を前記運転誘導内容として決定する請求項２１記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２３】
前記運転誘導出力手段は、前記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ものである請求項２１又は請求項２２に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２４】
前記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、前記自車の走行を抑制する走行抑制手段が設けられている請求項２１ないし請求項２３のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２５】
前記自動車は、前記アクセルペダルの踏下位置を検出するアクセルペダル踏下位置検出手段と、検出された踏下位置に応じてエンジン出力を電子制御するエンジン出力制御手段とを備えた電子エンジン制御装置を有するものであり、
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。
【請求項２６】
前記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、前記自動車の制動を支援する制動支援手段が設けられている請求項２１ないし請求項２５のいずれか１項に記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【請求項２７】
前記制動支援手段は、制動支援時において、前記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、前記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請求項２６記載の衝突警戒車両認知支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−８３２０５（Ｐ２０１０−８３２０５Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１７８２（Ｐ２００８−２５１７８２）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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