JP4876880B2 - 車両用運転支援評価システム - Google Patents

Description

本発明は、運転支援の有効性を評価する運転支援評価システムに関する。

従来の車両用運転支援装置として、自車両の周囲環境と運転操作機器の操作量の変化とからドライバの運転意図を推定し、運転意図によるリスクに応じて運転操作機器に操作反力を付与するものがある（例えば、特許文献１）。
特開２００５−１７４２１８号公報

ところが、上記特許文献１では、ドライバの意図とは関わりなく運転支援が実行されるので、例えば運転支援の介入タイミングが早すぎる等、運転支援がドライバの意図に合っていない場合もあり、車両の走行状態だけでなく個々のドライバの主観を反映した最適な運転支援を実行できることが望ましい。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、車両の走行状態だけでなく個々のドライバの主観を反映した最適な運転支援を実行できる車両用運転支援評価システムを実現することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１の形態は、ドライバの状態を検出するドライバ状態検出手段と、車両の走行状態を検出する車両状態検出手段と、前記車両の走行状態に応じてドライバに対する運転支援を実行する運転支援制御手段と、前記運転支援の実行後に当該運転支援に関するドライバの主観評価を取得する主観評価取得手段と、前記主観評価、ドライバ状態及び車両の走行状態から前記運転支援の有効性を評価する有効性評価手段と、前記評価結果に基づき前記運転支援制御を最適化する運転支援最適化手段と、を有する。第１の形態によれば、車両の走行状態だけでなく個々のドライバの主観を反映した最適な運転支援を実行できる。さらに、車両の走行状態だけでなく個々のドライバの主観評価と生理的状態（緊張や弛緩）と実際の運転操作とを反映した最適な運転支援を実行できる。

また、第２の形態では、ドライバの生理的状態を検出するドライバ状態検出手段と、車両の走行状態を検出する車両状態検出手段と、前記車両の走行状態に応じてドライバに対する運転支援を実行する運転支援制御手段と、前記運転支援の実行後に当該運転支援に関するドライバの主観評価を取得する主観評価取得手段と、前記主観評価、ドライバの生理的状態及び車両の走行状態から前記運転支援の有効性を評価する有効性評価手段と、前記評価結果に基づき前記運転支援制御を最適化する運転支援最適化手段と、を有する。

また、第３の形態では、前記主観評価取得手段は、前記運転支援に対する複数の評価項目を選択可能に表示する表示手段を有する。この形態によれば、運転支援実行後に当該運転支援に対するドライバの主観評価を直接的に取得し、精度の良い主観評価を取得することができる。

また、第４の形態では、前記主観評価をキャンセルする手段を更に有する。この形態によれば、一旦入力した主観結果をキャンセルできるので、精度の良い主観評価を取得することができる。

また、第５の形態では、前記主観評価取得手段は、前記運転支援により予測されるドライバの運転操作と実際のドライバの運転操作との干渉度合から主観評価を判定する。この形態によれば、ドライバによる主観評価の入力を行わないでドライバの実際の運転操作から主観評価を取得することができる。

また、第６の形態では、前記車両はサーバと通信可能であり、前記ドライバ状態検出手段、前記車両状態検出手段、前記運転支援制御手段、前記主観評価取得手段及び前記有効性評価手段は、前記車両に設けられ、前記運転支援最適化手段は、前記サーバに設けられ、前記サーバは、前記運転支援の最適化の要否を判定し、この判定結果に基づいて生成した運転支援の最適化情報を前記車両に送信する。この形態によれば、個々の車両内で運転支援の評価を行う必要がないので、車両側での処理負荷を軽減できる。

本発明によれば、車両の走行状態だけでなく個々のドライバの主観を反映した最適な運転支援を実行できる車両用運転支援システムを実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

また、後述する実施形態の制御に対応するコンピュータプログラムや当該コンピュータプログラムが格納された記憶媒体を、車両に搭載されたコンピュータに供給して、当該コンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。

［システム構成］
図１は、本発明に係る実施形態の車両用運転支援システムの構成を示し、（ａ）は車両側、（ｂ）はセンタサーバ側のブロック図である。

図１において、本システムは、車両１とセンタサーバ２とが無線ＬＡＮや携帯電話、ＤＳＲＣ（狭域無線通信方式）等の路車間通信手段を介して無線通信可能に構成されている。

車両１側は、車両の走行状態に応じてドライバに対する運転支援を実行する運転支援装置１０と、運転支援実行後に運転支援に関する有効性を評価する運転支援評価装置２０とを有する。

運転支援装置１０は、車間距離に応じた緊急度等の運転支援レベルに応じて情報提供を実行する情報提供制御部１１、注意喚起を実行する注意喚起制御部１２、警報を実行する警報制御部１３、及び走行支援を実行する走行支援制御部１４を有する。また、運転支援装置１０は、ドライバに対して文字や画像、音等を出力して情報提供、注意喚起、及び警報を行う報知部１５と、ステアリングやブレーキ等を駆動して走行支援を行うアクチュエータ１６と、を有する。走行支援としては、例えば車間距離に基づく自動ブレーキや自動操舵が該当する。また、運転支援装置１０は、車両の走行状態や走行環境に応じて、前方車両との衝突回避支援制御、車線変更支援制御、交差点での出会い頭衝突回避支援制御、右折時の衝突回避支援制御等を実行する。

一方、運転支援評価装置２０は、センタサーバ２と通信する通信制御部２１、運転支援に対するドライバの主観評価を取得する主観評価取得部２２、ドライバの運転操作特性や生理的状態を検出するドライバ状態検出部２３、車両の走行状態や運転環境を検出する車両状態検出部２４、主観評価結果、運転操作特性、生理的状態、走行状態や運転環境に基づいて運転支援の有効性を評価する有効性評価部２５を有する。

上記主観評価は、運転支援に対してドライバが感じるありがたみやわずらわしさに基づいており、例えば、運転支援を実行した後、パーキングブレーキがオンされたら、ディスプレイ等でドライバに主観評価選択肢を提示し、ドライバがいずれかの項目を選択することにより取得される。また、主観評価と対応する運転支援履歴とをネットワーク経由でセンタサーバへ送信される。これにより、アンケートの配布回収に要する多大な手間や、即時性に欠け記憶がうすれることによる精度の悪化を防止し、運転支援実行後の早い時点での主観評価を取得できる。

上記ドライバの運転操作特性には、例えば、ドライバの年齢、運転歴、運転支援経験回数等が含まれる。更に、ドライバの運転操作特性として、ブレーキ、アクセル、ステアリング、ウインカー、ハザード、シフトポジション等の操作状態が含まれる。

また、上記ドライバの生理的状態には、例えば、車室内に設置した生体センサにより検出される脈拍、顔表情、視線等が含まれ、ドライバの生理的状態として緊張、弛緩、興奮等が判定される。

また、車両の走行状態には、例えば、車速センサにより検出される車速、ＧＰＳ信号と地図データから検出される現在位置及び時刻、道路形状、前方監視レーダ等で検出される前方障害物との車間距離、相対速度等が含まれる。

また、車両の運転環境には、例えば、天候、季節、運転時間帯等が含まれる。

一方、センタサーバ２は、車両１と無線通信するサービスセンタ３１、車両に運転支援情報を提供する運転支援サーバ３２、データベースシステム３３がインターネット等のネットワーク手段３４を介して接続されて構成されている。データベースシステム３３は、車両側の支援評価装置１０から提供された主観評価結果、ドライバの運転操作及び生理的状態、車両の走行状態及び走行環境、運転支援履歴の各情報を格納する複数のデータベース３３Ａ〜３３Ｄからなる。

また、運転支援サーバ３２は、上記車両側の支援評価装置２０から取得した主観評価、運転操作特性、生理的状態、走行状態や運転環境に基づいて運転支援の最適化の要否を判定する最適化解析部３２Ａと、解析結果を反映して運転支援内容を最適化するための情報を生成する最適化情報生成部３２Ｂと、解析結果を格納するデータベース３２Ｃと、を有する。また、運転支援サーバ３２は、データベース３２Ｃに蓄積された解析結果を統計処理し運転支援に反映する。

［主観評価結果を反映した運転支援制御］
図２は、車両側の有効性評価部による主観評価結果を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローを示している（参考例）。

図２において、支援開始条件成立後（Ｓ１）、運転支援として情報提供、注意喚起、警報をドライバによる減速操作（Ｓ３，Ｓ５）に応じて順次実行していき（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６）、運転支援実行後（減速操作後）に入力された主観評価に応じて（Ｓ７）、運転支援開始タイミングを最適化する（Ｓ８〜Ｓ１０）。例えば、上記Ｓ８で運転支援開始タイミングが早いという主観評価であれば次回の運転支援開始タイミングを遅らせるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しにくくなる方向に補正する（Ｓ９）。また、タイミングが遅いという主観評価であれば次回のタイミングを早めるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しやすくなる方向に補正する（Ｓ１０）。

図３は、車両側の有効性評価部による主観評価結果とドライバの生理的状態を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローであり、図２と同一の処理には同一の符号を付して示している。

図３において、支援開始条件成立後（Ｓ１）、運転支援として情報提供、注意喚起、警報をドライバによる減速操作（Ｓ３，Ｓ５）に応じて順次実行していき（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６）、運転支援実行後（減速操作後）に入力された主観評価と生理的状態に応じて（Ｓ７，Ｓ１１〜Ｓ１３）、運転支援開始タイミングを最適化する（Ｓ８〜Ｓ１３）。例えば、上記Ｓ８で運転支援開始タイミングが早いという主観評価であって且つＳ１１で生理的状態が通常状態若しくは弛緩状態であれば次回のタイミングを遅らせるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しにくくなる方向に補正する（Ｓ９）一方、緊張状態であればタイミングをそのまま維持する。また、タイミングが遅いという主観評価であって且つＳ１２で生理的状態が通常状態若しくは弛緩状態であれば次回のタイミングを早めるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しやすくなる方向に補正する（Ｓ１０）。更に、タイミングが適度という主観評価であって且つＳ１３で生理的状態が弛緩状態であれば次回のタイミングを早めるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しやすくなる方向に補正する（Ｓ１０）一方、緊張状態であればタイミングをそのまま維持する。

図４は、車両側の有効性評価部による主観評価結果とドライバの運転操作状態を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローであり、図２と同一の処理には同一の符号を付して示している（参考例）。

図４において、支援開始条件成立後（Ｓ１）、運転支援として情報提供、注意喚起、警報をドライバによる減速操作（Ｓ３，Ｓ５）に応じて順次実行していき（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６）、運転支援実行後（減速操作後）に入力された主観評価と運転操作状態（危険認識行動）に応じて（Ｓ７）、運転支援開始タイミングを最適化する（Ｓ８〜Ｓ１０、Ｓ１４〜Ｓ１６）。例えば、タイミングが早いという主観評価であって且つＳ１４で危険認識行動が適度であれば次回のタイミングを遅らせるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しにくくなる方向に補正する（Ｓ９）一方、遅めであればタイミングをそのまま維持する。また、タイミングが遅いという主観評価であって且つＳ１５で危険認識行動が遅めであれば次回のタイミングを早めるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しやすくなる方向に補正する（Ｓ１０）。更に、タイミングが適度という主観評価であって且つＳ１６で危険認識行動が遅めであれば次回のタイミングを早めるため車間距離等の支援開始条件を補正し、運転支援に介入しやすくなる方向に補正する（Ｓ１０）一方、適度であればタイミングをそのまま維持する。

図５は、図４の危険認識行動の判定フローを示している。

危険認識行動は、情報提供開始後の、自車位置、減速度、交差点までの距離、前方車両がある場合は前方車間距離と、ブレーキオン、ペダル踏込量、ブレーキオフの各タイミングとから、そのドライバの危険認識行動特性を判定する。例えば、図５において、ブレーキオン時（Ｓ２１）における前方車間距離が閾値Ｘｍより長い場（Ｓ２２）合、交差点までの距離が閾値Ｙｍより長い場合（Ｓ２３）、或いは減速度が規定値ＺＧより小さい場合（Ｓ２４）には行動特性が適度であると判定する（Ｓ２６）。また、ブレーキオン時における前方車間距離が閾値Ｘｍ以下、交差点までの距離が閾値Ｙｍ以下、或いは減速度が規定値０．３Ｇ以上の場合には危険認識行動が遅めであると判定する（Ｓ２５）。

図６は、ドライバの運転操作と運転支援との干渉度合から運転支援に対する主観評価を判定するフローを示している。

ここでは、ドライバの運転操作を常時監視し、情報提供若しくは注意喚起の開始前後のドライバの実際の運転操作と運転支援により予測される運転操作との干渉度合から運転支援開始タイミングに対する主観評価を判定する。

例えば、図６において、情報提供開始後（Ｓ３１）、情報提供開始直前（例えば、１秒前）からアクセルオフであったならば（Ｓ３２）、その後ブレーキ操作を行っていなければ（Ｓ３５）、運転支援開始タイミングに対する主観評価は早めであると判定する（Ｓ３４）。また、Ｓ３５でブレーキ操作を行っていれば、減速度が規定値０．２Ｇ未満であれば主観評価は適度（Ｓ３８，Ｓ３７）、規定値０．２Ｇ以上であれば遅めであると判定する（Ｓ３８，Ｓ３９）。

更に、情報提供開始後にアクセルオンされ（Ｓ３１）、その後ブレーキ操作を行っていなければ（Ｓ３３）、主観評価は早めであると判定する（Ｓ３４）。また、Ｓ３３でブレーキ操作を行っていれば、減速度が規定値０．３Ｇ未満であれば主観評価は適度（Ｓ３６，Ｓ３７）、規定値０．３Ｇ以上であれば遅めであると判定する（Ｓ３６，Ｓ３９）。

図７は、運転支援サーバ側の最適化解析部及び最適化情報生成部による運転支援開始タイミングの最適化フローを示している。

図７において、先ず、運転支援サーバの最適化解析部３２Ａは、図１に示す各データベース３３Ａ〜３３Ｄから主観評価、運転操作／生理的状態、走行状態／走行環境、運転支援履歴に関する情報を取得する（Ｓ４１）。次に、走行状態（前方に存在する交差点等）や走行環境（天候、季節、時間帯）、運転操作特性ごとに運転支援開始タイミングの主観評価と実際の運転操作とを関連付けて解析する（Ｓ４２）。

そして、走行状態（交差点ごと）に応じた運転支援開始タイミングの最適化が必要か（Ｓ４３）、走行環境（天候、季節、運転時間帯）に応じた運転支援開始タイミングの最適化が必要か（Ｓ４４）、ドライバの運転操作特性に応じた運転開始タイミングの最適化が必要か（Ｓ４７）を判定し、これら各判定結果に応じて最適化情報生成部が最適化情報を生成し（Ｓ４５，Ｓ４６，Ｓ４８）、サービスセンタ３１を介して車両側の運転支援装置に送信する（Ｓ４９）。

［主観評価の取得方法］
図８（ａ）は主観評価取得部をステアリングホイール上に設けたスイッチにより実現した具体例、図８（ｂ）は主観評価取得部をナビゲーションディスプレイにタッチパネルを設けて実現した具体例をそれぞれ示している。

いずれの構成においても、ドライバが操作しやすいように、例えば運転支援開始タイミングに関する主観評価として、「適当」、「遅い」、「早い」、及び「キャンセル」から任意に選択できるスイッチが予め準備されている。

運転支援が完了し定常走行状態又は停止状態に移行したときに、情報提供、注意喚起、警報、走行支援等の運転支援の分類にかかわらず、ドライバがステアリング上のスイッチやタッチパネルを操作することで、該当する運転支援に対する主観評価結果を取得できる。

また、運転支援の実行状況と、運転支援前後の運転操作や実際の運転操作との関連付けから、どのような運転支援に対する主観評価なのかを推定することもできる。

また、運転支援が完了し定常走行状態又は停止状態に移行したときに、主観評価の入力をドライバへ通知するようにしてもよい。

また、運転支援の実行後、一定時間経過しても主観評価の入力操作がない場合には主観評価の入力操作を無効にすることができる。

また、キャンセルスイッチによりドライバが入力結果を積極的にキャンセルすることもできる。

また、センタサーバと連携して、乗車終了時にドライバがアンケートメニューをダウンロードし、１日の運転支援に関する主観評価をアンケートを介して入力することもできる。

また、自宅のＰＣから該当するアンケートサイトにアクセスして主観評価を入力することもできる。

また、センタサーバからドライバに対して、所定の時刻に携帯電話やＰＣにメールでアンケートを送信し、アンケートを返信することで主観評価を入力することもできる。

［効果］
上記実施形態によれば、主観評価、運転操作／生理的状態、走行状態／走行環境、運転支援履歴に関する各情報からドライバごとの運転支援の有効性を統計的に評価し、評価結果を次回の運転支援制御に反映することで、個々のドライバに応じた最適な運転支援を実現できる。

また、車両側とセンタサーバとをネットワーク接続し、センタサーバが個々の車両から各情報を収集して、特定の地点、エリア、交通状況ごとの運転支援の有効性を統計的に評価することで、個々の車両内で運転支援の都度評価を行うことなく、走行環境やドライバの運転操作特性に応じた運転支援を実現できる。

［特許請求の範囲の記載と明細書との対応関係］
請求項１における、ドライバ状態検出手段は、ドライバの運転操作特性や生理的状態を検出するドライバ状態検出部２３として例示されている。

また、車両状態検出手段は、車両の走行状態や運転環境を検出する車両状態検出部２４として例示されている。

また、運転支援制御手段は、運転支援装置１０として例示されている。

また、主観評価取得手段は、運転支援に対するドライバの主観評価を取得する主観評価取得部２２として例示されている。

また、有効性評価手段は、主観評価結果、運転操作特性、生理的状態、走行状態や運転環境に基づいて運転支援の有効性を評価する有効性評価部２５として例示されている。

また、運転支援最適化手段は、図２に示す有効性評価部２５による主観評価結果を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローとして例示されている。

請求項１及び２は、図３に示す有効性評価部２５による主観評価と減速操作と生理的状態とを反映した運転支援開始タイミングの最適化フローとして例示されている。

請求項３における、表示手段は、図８（ｂ）に主観評価取得部をナビゲーションディスプレイにタッチパネルを設けて実現した構成が例示されている。

請求項４における、主観評価をキャンセルする手段は、図８（ｂ）に示すタッチパネルを設けられたキャンセルスイッチとして例示されている。

請求項５は、図６に示すドライバのアクセル及びブレーキ操作と運転支援により予測される運転操作との干渉度合から運転支援に対する主観評価を判定するフローとして例示されている。

請求項６は、図７に示す運転支援サーバ３２による運転支援開始タイミングの最適化フローとして例示されている。

なお、上記各手段は上述した構成に限定されるものではなく、上記した各機能を有するものであれば、どのような構成や形態であってもよい。

本発明に係る実施形態の車両用運転支援システムの構成を示し、（ａ）は車両側、（ｂ）はセンタサーバ側のブロック図である。 車両側の有効性評価部による主観評価結果を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローを示す図である。 車両側の有効性評価部による主観評価結果とドライバの生理的状態を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローを示す図である。 車両側の有効性評価部による主観評価結果とドライバの運転操作状態を反映した運転支援開始タイミングの最適化フローを示す図である。 図４の危険認識行動の判定フローを示す図である。 ドライバの運転操作と運転支援との干渉度合から運転支援に対する主観評価を判定するフローを示している。 運転支援サーバ側の最適化解析部及び最適化情報生成部による運転支援開始タイミングの最適化フローを示す図である。 （ａ）は主観評価取得部をステアリングホイール上に設けたスイッチにより実現した具体例、（ｂ）は主観評価取得部をナビゲーションディスプレイにタッチパネルを設けて実現した具体例をそれぞれ示す図である。

１ 車両
２ センタサーバ
１０ 運転支援装置
１１ 情報提供制御部
１２ 注意喚起制御部
１３ 警報制御部
１４ 走行支援制御部
１５ 報知部
１６ アクチュエータ
２０ 運転支援評価装置
２１ 通信制御部
２２ 主観評価取得部
２３ ドライバ状態検出部
２４ 車両状態検出部
２５ 有効性評価部
３１ センタサーバ
３２ 運転支援サーバ
３２Ａ 最適化解析部
３２Ｂ 最適化情報生成部
３２Ｃ 解析結果データベース
３３ データベースシステム
３３Ａ 主観評価データベース
３３Ｂ 運転操作／生理的状態データベース
３３Ｃ 走行状態／走行環境データベース
３３Ｄ 運転支援履歴データベース
３４ ネットワーク手段

Claims (6)

1. ドライバの状態を検出するドライバ状態検出手段と、
   車両の走行状態を検出する車両状態検出手段と、
   前記車両の走行状態に応じてドライバに対する運転支援を実行する運転支援制御手段と、
   前記運転支援の実行後に当該運転支援に関するドライバの主観評価を取得する主観評価取得手段と、
   前記主観評価、ドライバ状態及び車両の走行状態から前記運転支援の有効性を評価する有効性評価手段と、
   前記評価結果に基づき前記運転支援制御を最適化する運転支援最適化手段と、を有し、 前記ドライバ状態検出手段は、前記運転支援実行時のドライバの生理的状態を検出し、
   前記車両状態検出手段は、前記運転支援実行時のドライバによるブレーキ操作の有無を検出し、
   前記有効性評価手段は、前記主観評価と前記ドライバの生理的状態とブレーキ操作とから前記運転支援の有効性を評価することを特徴とする車両用運転支援評価システム。
2. ドライバの生理的状態を検出するドライバ状態検出手段と、
   車両の走行状態を検出する車両状態検出手段と、
   前記車両の走行状態に応じてドライバに対する運転支援を実行する運転支援制御手段と、
   前記運転支援の実行後に当該運転支援に関するドライバの主観評価を取得する主観評価取得手段と、
   前記主観評価、ドライバの生理的状態及び車両の走行状態から前記運転支援の有効性を評価する有効性評価手段と、
   前記評価結果に基づき前記運転支援制御を最適化する運転支援最適化手段と、を有することを特徴とする車両用運転支援評価システム。
3. 前記主観評価取得手段は、前記運転支援に対する複数の評価項目を選択可能に表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援評価システム。
4. 前記主観評価をキャンセルする手段を更に有することを特徴とする請求項３に記載の車両用運転支援評価システム。
5. 前記主観評価取得手段は、前記運転支援により予測されるドライバの運転操作と実際のドライバの運転操作との干渉度合から主観評価を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援評価システム。
6. 前記車両はサーバと通信可能であり、
   前記ドライバ状態検出手段、前記車両状態検出手段、前記運転支援制御手段、前記主観評価取得手段及び前記有効性評価手段は、前記車両に設けられ、
   前記運転支援最適化手段は、前記サーバに設けられ、
   前記サーバは、前記運転支援の最適化の要否を判定し、この判定結果に基づいて生成した運転支援の最適化情報を前記車両に送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援評価システム。

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