CN108885832A - 驾驶辅助装置 - Google Patents

Abstract

当预测到自动驾驶将被解除时，如果推测出驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度低，则为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而执行驾驶辅助。上述驾驶辅助例如有：加大在车室内感觉到的车辆行驶声音；提高车辆状态与驾驶操作相对应的变化灵敏度；将驾驶员诱导向具有令驾驶员驾驶时感到愉快的道路特征的道路；进行驾驶操作范例的导航等。

Description

驾驶辅助装置

技术领域

本发明涉及一种驾驶辅助装置。

背景技术

近年来，能进行驾驶辅助的车辆越来越多，如车道保持控制、自动刹车控制、自适应式的定速行驶控制(自动巡航控制)等已经投入实用化。在专利文献1中公开了一种装置，其为了缓解驾驶员的紧张状态，而降低驾驶员对周边环境的注意力。在专利文献2中公开了一种装置，其通过控制干预而缓解驾驶员在驾驶中的肌肉紧张状态。

专利文献1：日本公开专利特开平06-255519号公报

专利文献2：日本公开专利特开平07-069233号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

驾驶时，驾驶员的理想状态是，驾驶员因主动地进行驾驶而对驾驶的内源性注意力高的状态，也就是对驾驶的注意力集中程度高且驾驶放松程度高的状态。

另一方面，最近，能进行自动驾驶的车辆正逐渐投入实用化。自动驾驶除了自动转向和自动刹车等半自动驾驶之外，还有全自动驾驶，全自动驾驶将包括路线选择等车辆的驾驶工作完全交给车辆处理。不管是哪一种，在进行自动驾驶时，都会大幅度地减轻驾驶员的驾驶负担，所以驾驶员对驾驶的内源性注意力容易下降。

在自动驾驶过程中，例如可能会出现以下情况：因自动驾驶所需要的传感器的检测精度变差等，导致自动驾驶被解除。此时，一旦在驾驶员的内源性注意力因自动驾驶而下降的状态下解除自动驾驶，则驾驶员的驾驶负担就会突然增大，而出现驾驶操作不及时等情况，这是不理想的。

本发明正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于：提供一种驾驶辅助装置，能够防止或抑制自动驾驶被解除时驾驶员的驾驶负担突然增大的情况。

-用以解决技术问题的技术方案-

为达成上述目的，本发明采用了以下技术方案。即：

一种驾驶辅助装置，其设在能进行自动驾驶的车辆上，所述驾驶辅助装置包括：

内源性注意力集中程度推测单元，其用于推测驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度，

预测解除单元，其用于预测自动驾驶是否将被解除，以及

驾驶辅助单元，当所述预测解除单元预测到自动驾驶将被解除时，如果所述内源性注意力集中程度推测单元推测出驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度低，则该驾驶辅助单元为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而进行驾驶辅助。

根据上述技术方案，当预测到自动驾驶将被解除时，如果驾驶员对驾驶的内源性注意力低，则为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而执行驾驶辅助，由此，之后当自动驾驶被解除时，驾驶员靠自己也能够充分应对驾驶操作，从而能够防止或抑制驾驶操作不及时等问题。

以上述解決方案为前提的优选方案如下。即：

所述驾驶辅助单元进行控制，来提高车辆状态与驾驶操作相对应的变化灵敏度。此时，即使驾驶操作量相同，车辆状态也会发生更大的变化，驾驶员对驾驶的内源性注意力就会提高。

所述驾驶辅助单元为将驾驶员导向具有令驾驶员驾驶时感到愉快的道路特征的道路而进行导航。此时，通过在被诱导到的道路上行驶，就会让驾驶员产生愉快的感情，从而有利于提高驾驶员对驾驶的内源性注意力。

所述驾驶辅助单元进行驾驶操作范例的导航。此时，通过为接近驾驶操作范例而进行驾驶，既有利于提高驾驶员对驾驶的内源性注意力，又有利于提高驾驶员的驾驶技术。

所述驾驶辅助单元进行控制，来加大车室内的行驶声音。此时，驾驶员会更明显地感受到行驶声音，对驾驶的内源性注意力就会提高。

当所述预测解除单元预测到自动驾驶将被解除时，如果所述内源性注意力集中程度推测单元推测出驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度高，则所述驾驶辅助单元不进行驾驶辅助，在自动驾驶将被解除的通知发出之后，解除自动驾驶。此时，有利于通过事先发出的即将解除自动驾驶的通知，让驾驶员事先意识到即将转变为需要自己驾驶的状态后，迅速地解除自动驾驶。

所述预测解除单元根据自动驾驶所需要的信息的获取精度来预测自动驾驶是否将被解除。此时，有利于对自动驾驶是否将被解除做出适当的(高精度的)预测。

-发明的效果-

根据本发明，能够防止或抑制自动驾驶被解除时驾驶员的驾驶负担突然增大的情况。

附图说明

图1是示出本发明的控制系统例的图。

图2是示出四种类型的内容一览的图。

图3是示出用于判断四种类型的各种参数例的图。

图4是示出本发明的控制例的图。

图5是示出为了判断图4中的驾驶员状态的流程图。

图6是示出图5后续步骤的流程图。

图7是示出图6后续步骤的流程图。

图8是示意性地示出用于提升驾驶员的驾驶欲望的控制例的图。

图9是示出控制例的流程图，该控制例的目的是存储令驾驶员驾驶时感到愉快的道路特征。

图10是示意性地示出节流特性的变更例的图。

具体实施方式

图1示出本发明的控制系统例，图中U是由微型计算机构成的控制器(控制单元)。来自于各种传感器或设备类S1～S8的信号输入到该控制器U。S1是加速传感器，用于检测加速踏板开度。S2是制动传感器，用于检测制动踏板行程。S3是转向角传感器，用于检测转向角。S4是车内摄像头即摄像单元，用于拍摄驾驶员的面部照片。S5是车外摄像头，用于拍摄车辆外部的情况，尤其是本车前方的情况。S6是雷达，用于检测本车与本车前方的障碍物等之间的距离。S7是导航设备，用于获取地图信息和本车当前的位置信息。S8是传声器，尤其用于检测乘车者(如乘坐在副驾驶席或后排座位的人)的讲话内容。

为了进行后述的驾驶辅助，控制器U对各种设备类S11～S15进行控制。S11是平视显示器，设在驾驶席前方。S12是扬声器，用于向车内发出声音。S13是自适应式的定速行驶装置(自动巡航设备)，在实施方式中为会在整个车速范围(从超过0km/h的超低速到最高速之间的范围)内工作的装置。S14是动力转向器，尤其用于进行自动转向。S15是节气门执行器，用于变更节流特性(指对节气门开度相对于加速踏板开度的特性进行变更)。需要说明的是，各种上述传感器和设备类S1～S8、S11～S15中的一部分不在本发明中使用(为了进行本发明的控制以外的控制而示出)。

为了进行后述的各种驾驶辅助，控制器U具有数据库D2。数据库D2用于存储令驾驶员感到愉快的道路特征。需要说明的是，数据库D2实际上由外接的大容量存储单元构成。

下面说明如何将驾驶员状态划分为四种类型。以将驾驶状态划分为所述类型为前提，首先说明驾驶员对驾驶的注意力集中程度和驾驶放松程度是怎样的。

根据内容，将对驾驶的注意力设定为下列第一到第四这四种类型。即：第一、外源性(被动)注意力，驾驶员出于外因而处于被迫进行驾驶操作的状况，是驾驶欲望低的状态；第二、内源性(主动)注意力，驾驶员处于自发主动地进行驾驶操作的状态，是驾驶欲望高的理想状态；第三、设定为对驾驶以外的事物的注意力(例如，对导航设备的画面操作、对电话通话等对话的注意力)；第四、注意力的剩余部分，是对一切事物都没有集中注意力的状态(指驾驶员的整体注意力中未使用而剩余的部分。在文中其他部分及附图的文字记载中又称之为注意力余量)。

当设上述四种集中程度的合计为100％时，对驾驶的注意力集中程度即为外源性注意力与内源性注意力之和所占的比率。另一方面，驾驶员的驾驶放松程度即内源性注意力与注意力余量之和所占的比率。

如图2所示，设定第一类到第四类这四种类型。第一类，对驾驶的注意力集中程度低且驾驶放松程度低，可以推测到的具体情况有分心驾驶等。第二类，对驾驶的注意力集中程度低且驾驶放松程度高，可以推测到的具体情况有自动驾驶或走神状态等。第三类，对驾驶的注意力集中程度高且驾驶放松程度低。属于该第三类时(如后面的车辆靠得较近时)，会判断驾驶员处于紧张状态。第四类，对驾驶的注意力集中程度高且驾驶放松程度高，是理想的驾驶状态。

图3是从由车内摄像头S4拍摄到的图像中获取的驾驶员状态，也就是驾驶员的面部表情、视线方向、瞳孔状态等，基于该驾驶员状态与驾驶员对加速踏板(A踏板)和制动踏板(B踏板)的操作情况，分别判断出外源性注意力集中程度、内源性注意力集中程度、对驾驶以外的事物的注意力集中程度以及注意力余量。然后，综合各项判断结果，判断驾驶员的当前状态属于上述四种类型中的哪一类。

本发明的车辆可接受自动驾驶(实施方式中为全自动驾驶)控制。因此，包括驶向目的地的路线选择，对车辆在当前行驶的道路上的位置控制、对停止、起步、加减速、车速、超车等的控制都自动进行(对转向、刹车、节气门等的自动控制)。需要说明的是，关于如何进行自动驾驶，至今已有各种提案，因此省略详细说明。

当预测到自动驾驶将被解除时，如果驾驶员的内源性注意力集中程度低，则控制器U在自动驾驶被解除之前为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而事先执行驾驶辅助。下面参照图4～图7的流程图，对控制器U进行的控制例进行说明。需要说明的是，在以下说明中Q表示步骤。

首先，在图4的Q1中，对驾驶员状态进行判断，如后文所述。然后，在Q2中，对当前是否正在自动驾驶进行判断。如果该Q2的判断为“否”，则返回Q1。

如果该Q2的判断为“是”，则在Q3中，对自动驾驶所需要的传感器的精度预测值是否在规定阈值以下进行判断。具体而言，该Q3中的判断有：如自动驾驶所使用的用于拍摄车辆前方照片的摄像头的检测精度是否变差(如检测精度因天气影响而变差，对行车道的检测精度因道路的白线较脏而变差等)；用于检测车辆当前位置的GPS传感器的检测精度是否变差等。

如果该Q3的判断为“否”，则返回Q1(继续自动驾驶)。如果Q3的判断为“是”，则当前为不适合继续进行自动驾驶的情况。此时，在Q4中，判断驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度(内源性注意力集中量)是否在规定的阈值以下(判断内源性注意力是否低下)。如果该Q4的判断为“否”，也就是如果驾驶员的内源性注意力高，则在Q5中，发出自动驾驶将被解除的通知(如通过扬声器S12发出声音来通知即将解除的情况)后，在Q6中，解除自动驾驶。从Q4经Q5到Q6的情况，因为驾驶员的内源性注意力高，所以驾驶员从自动驾驶被解除的瞬间起就能够充分应对驾驶操作。

如果Q4的判断为“是”时进行了Q5、Q6那样的处理，则驾驶员在自动驾驶被解除后驾驶负担立刻变得过大，容易产生驾驶操作不及时等问题。此时，在Q7中，如后述，为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而执行控制。该Q7之后，返回Q1。通过执行Q7中的提高内源性注意力的驾驶辅助，驾驶员的内源性注意力就会提高，然后Q4的判断变为“否”，而进入Q5、Q6的处理。

此处，也可以在进行了Q7的处理之后，不返回Q1，而是执行了Q7中的处理规定时间后，移动到Q5。也可以在Q7后，同样地进行Q1的检测(推测)驾驶员的内源性注意力集中程度的处理后，返回Q4，此时也可以在执行了Q7中的处理规定时间后，移动到Q5。

图5～图7示出图4的Q1的详细情况。即，在图5的Q11中，输入数据后，在Q12中，对驾驶员的面部朝向的偏移量(对应分心的情况)大不大进行判断。如果该Q12的判断为“是”，则在Q13中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。

在Q13后，或当Q12的判断为“否”时，分别在Q14中，对主驾驶(如加速操作、制动操作、转向操作等使车辆行驶情况发生变化的驾驶操作)以外的操作频度大不大(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q14的判断为“是”，则在Q15中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。

在Q15后，或当Q14的判断为“否”时，分别在Q16中，对主驾驶以外的操作时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q16的判断为“是”，则在Q17中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。

在Q17后，或当Q16的判断为“否”时，分别在Q18中，对驾驶员的头部是否晃动大(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q18的判断为“是”，则在Q19中，注意力余量会被加分(如加20分)。

在Q19后，或当Q18的判断为“否”时，分别在Q20中，对脚在加速踏板和制动踏板之间切换而踩慢的时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q20的判断为“是”，则在Q21中，注意力余量会被加分(如加20分)。

在Q21后，或当Q20的判断为“否”时，分别在Q22中，对驾驶员的视线移动速度慢不慢(是否在预设的阈值以下)进行判断。如果该Q22的判断为“是”，则在Q23中，注意力余量会被加分(如加20分)。

在Q23后，或当Q22的判断为“否”时，分别在图6的Q31中，对驾驶员的面部朝向与视线方向的一致度高不高(一致度是否在预设的阀值范围内)进行判断。如果该Q31的判断为“是”，则在Q32中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。

在Q32后，或当Q31的判断为“否”时，分别在Q33中，对加速踏板开度的保持时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q33的判断为“是”，则在Q34中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。

在Q34后，或当Q33的判断为“否”时，分别在Q35中，对脚在加速踏板和制动踏板之间切换时的移动时间的偏差(标准偏差)小不小(是否在预设的阈值以下)进行判断。如果该Q35的判断为“是”，则在Q36中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。上述Q32、Q34、Q36中加的总分在规定阈值以下时，图4的Q4中的判断为“是”。

如果Q35的判断为“否”，则在Q37中，被动(外源性)驾驶注意力集中量会被加分(如加50分)。

在Q37后，在图7的Q41中，判断驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量(的总分)是否大于0。如果该Q41的判断为“是”，则在Q42中，判断驾驶员处于走神状态，即属于第一类。

如果Q41的判断为“否”，则在Q43中，对注意力余量(的总分)是否大于被动驾驶注意力集中量(的总分)与主动驾驶注意力集中量(的总分)之和进行判断。如果该Q43的判断为“是”，则在Q44中，判断驾驶员处于走神状态，即属于第二类。

如果Q43的判断为“否”，则在Q45中，对主动注意力集中量(的总分)是否大于被动注意力集中量(的总分)进行判断。如果该Q45的判断为“是”，则在Q46中，判断驾驶员处于理想状态(第四类)。另一方面，如果Q45的判断为“否”，则在Q47中，判断驾驶员处于紧张状态(第三类)。

下面参照图8～图10，说明在图4的Q7中的提高内源性注意力的驾驶辅助例。首先，图8示出用画面将驾驶操作范例显示(如显示到导航装置S7用的画面上或显示到平视显示器S11上)给驾驶员的实例。即，例如车辆转弯时，在显示出的道路上，不仅示出减速区和加速区(如各区用不同颜色显示)，而且标记出转向点，该转向点表示开始转向的时间(如闪烁显示转向点)。这样一来，既能提升驾驶员的驾驶欲望，又能提高驾驶员的驾驶水平。图8示出了转弯的情况，但能够根据路况显示出适当的驾驶操作范例，作为驾驶操作的目标。例如，作为驾驶操作的目标，显示出在高速公路上驾驶的驾驶操作范例、停车时的驾驶操作范例等。作为驾驶操作的目标，尤其适宜显示出转向时间、踩下加速踏板和制动踏板的时间，还能够用语音导航提示该时间。

图9示出控制例作为用于提高内源性注意力的驾驶辅助之例，该控制例的目的是将驾驶员导向具有令驾驶员感到愉快的特征的道路。即，在Q61中，基于例如由车内摄像头S4获取的驾驶员的面部表情等，推测出驾驶员的感情状态。作为Q61的推测结果，在Q62中，对驾驶员是否带有愉快的感情进行判断。如果该Q62的判断为“是”，则数据库D2就会存储令驾驶员感到愉快时的道路特征。需要说明的是，如果Q62的判断为“否”，则直接返回。然后，在图4的Q4中，从方向与当前行驶的道路基本相同的道路中，选中具有存储在数据库D2中的特征的道路，并进行导航，以将驾驶员导向该选中的道路(如在导航画面显示出导航信息)。

图10示出通过提高发动机输出相对于加速操作的灵敏度而提升驾驶员的驾驶欲望的实例，作为提高内源性注意力的驾驶辅助之例。在图10中，实线示出正常(基本)情况下的节流特性曲线，虚线示出使灵敏度提升后的节流特性曲线(指相对于加速踏板开度的节气门开度比正常情况下大的特性)、点划线示出使灵敏度下降后的节流特性曲线(指相对于加速踏板开度的节气门开度比正常情况下小的特性)。在图4的Q4中，选中的是图10中使灵敏度提升后以虚线示出的节流特性曲线，基于该被选中的节流特性对节气门执行器S15进行控制。需要说明的是，能够进行图8～图10示出的任意两种控制或所有控制。

提高内源性注意力的驾驶辅助除了上述情况以外，还可以如下述进行适当的选择，下面依次进行说明。首先，转向特性可以改变。即，只要转向盘的转向角相同，就可以改变转向特性，以使转向轮实际的转向角变大。需要说明的是，通过减小操作加速踏板和转向盘时的反作用力，就能够提高其灵敏度。

为了提高内源性注意力，还可以让扬声器S12加大音量来向车室内输出发动机的声音、风噪声、路面噪音(轮胎噪音)中的至少一种声音。各上述声音可以是用传声器检测到实际发出的声音，并将增大音量后的实际声音从扬声器S12输出而得到的，也可以是将各个声音的模拟音在增大音量的状态下从扬声器S12输出而得到的。既可以同时执行上述各种提高内源性注意力的控制中的任意两种以上，也可以采用上述以外的适当方案。

以上对实施方式进行了说明，但本发明不受实施方式限制，可以在权利要求范围所记载的范围内做适当的变更。用于划分图2所示的四种类型的参数，可以是图3所示的一部分参数，还可以包括转向操作状态等适当的参数。要结束驾驶辅助时，优选让驾驶辅助逐渐结束(例如如果驾驶辅助为增大行驶声音，则逐渐减小增大程度)。流程图中所示的各步骤或步骤群，示出了控制器U所具有的功能，在示出该功能的名称后加上“单元”或者“部”字，就能够把它当做控制器U所具有的构成要素来看待。当然，本发明的目的并不限于已明确写出的内容，提供实质上属于优选或者表现出优点的技术方案都被默认为本发明的目的。

-产业实用性-

本发明有利于更安全地解除自动驾驶。

-符号说明-

U 控制器

D2 数据库

S1 加速传感器

S2 制动传感器

S3 转向角传感器

S4 车内摄像头(检测驾驶员的驾驶集中程度、驾驶员是否带有愉快的感情等)

S5 车外摄像头(检测周围情况)

S6 雷达

S7 导航装置

S8 传声器

S11 平视显示器

S12 扬声器

S13 自动巡航设备

S14 动力转向器

S15 节气门执行器

Claims (7)

1.一种驾驶辅助装置，其设在能进行自动驾驶的车辆上，所述驾驶辅助装置的特征在于，包括：

内源性注意力集中程度推测单元，其用于推测驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度，

预测解除单元，其用于预测自动驾驶是否将被解除，以及

驾驶辅助单元，当所述预测解除单元预测到自动驾驶将被解除时，如果所述内源性注意力集中程度推测单元推测出驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度低，则该驾驶辅助单元为提高驾驶员对驾驶的内源性注意力而进行驾驶辅助。

2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

所述驾驶辅助单元进行控制，来提高车辆状态与驾驶操作相对应的变化灵敏度。

3.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

所述驾驶辅助单元为将驾驶员导向具有令驾驶员驾驶时感到愉快的道路特征的道路而进行导航。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

所述驾驶辅助单元进行驾驶操作范例的导航。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

所述驾驶辅助单元进行控制，来加大车室内的行驶声音。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

当所述预测解除单元预测到自动驾驶将被解除时，如果所述内源性注意力集中程度推测单元推测出驾驶员对驾驶的内源性注意力集中程度高，则所述驾驶辅助单元不进行驾驶辅助，在自动驾驶将被解除的通知发出之后，解除自动驾驶。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，

所述预测解除单元根据自动驾驶所需要的信息的获取精度来预测自动驾驶是否将被解除。