DE112018002426T5

DE112018002426T5 - Fahrzeugantriebssteuerungssystem und fahrzeugantriebs-steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112018002426T5
Application number: DE112018002426.1T
Authority: DE
Inventors: Koji Sugiura
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2020-01-30
Also published as: US11267486B2; JP2018190322A; CN110612558A; WO2018207905A1; US20200122746A1; JP6874516B2

Abstract

Die Steuerung wird so durchgeführt, dass eine Hirnwelle oder ein Herzschlag eines Fahrers eines Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs erfasst und eine Vielzahl von Indizes verwendet wird, die des Weiteren mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen, um einen Konzentrationsindex CI zu berechnen, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers bei jedem vorgegebenen Steuerintervall anzeigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem und ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren.
STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren wurde die Erforschung und Entwicklung von Technologien zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs durch ein Fahrsteuerungssystem, das an einem Automobil angeordnet ist, unabhängig von der Bedienung eines Fahrers ausgeführt (siehe zum Beispiel PTL 1).
Mittlerweile gibt es eine Technologie, bei der eine Pupillenweite oder ein Herzschlag eines Fahrers verwendet wird, um einen Wachheitsgrad des Fahrers zu überwachen, und ein periodisches Audiosignal an den Fahrer gesendet wird, wenn der Wachheitsgrad niedrig ist (siehe zum Beispiel PTL 2).
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP-A-2016-215 658
PTL 2: JP-A-2014-515 129

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Wenn das Fahrzeug von dem System automatisch gefahren wird (automatisches Fahren) und der Fahrer dadurch vom Fahrbetrieb entlastet wird, kann der Fahrer müde werden, wobei die Konzentration in Bezug auf das Fahren (Fahrkonzentration) immer mehr abnimmt. Bei einem plötzlichen Ereignis, wenn zum Beispiel ein vorausfahrendes Fahrzeug plötzlich abbremst und sich der Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem gegebenen Fahrzeug plötzlich verringert, ist es notwendig, die Fahrbefugnis des Fahrzeugs zwangsweise vom System auf den Fahrer zu übertragen, wobei, wenn die Fahrkonzentration des Fahrers niedrig ist, der Fahrer einen für die Übertragung notwendigen Fahrvorgang (Fahrumschaltung) eventuell nur verzögert ausführen wird, was es schwierig machen kann, die Fahrbefugnis des Fahrzeugs vom System auf den Fahrer sicher und schnell zu übertragen. Daher ist es auch beim automatischen Fahren des Fahrzeugs wichtig, dass die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten bleibt.
Um die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechtzuerhalten, ist es unterdessen notwendig, die Fahrkonzentration genau zu erfassen. Da Müdigkeit einen Hauptfaktor darstellt, der das Abnehmen der Fahrkonzentration verursacht, ist es, insbesondere wenn das Fahrzeug automatisch gefahren wird, notwendig, zu begreifen, dass die Fahrkonzentration eng mit der Müdigkeit des Fahrers verbunden ist.
Es wurde jedoch kein Verfahren zur Berechnung der Fahrkonzentration des Fahrers unter Berücksichtigung der Müdigkeit des Fahrers entwickelt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem und ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren bereitzustellen, das die Fahrkonzentration eines Fahrers eines Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit berechnen und die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten kann, selbst wenn das Fahrzeug automatisch gefahren wird.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem, das eine Funktion zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs hat. Eine Steuerungsvorrichtung, die das Fahrsteuerungssystem steuert, führt eine Kontrolle durch, um eine Hirnwelle oder einen Herzschlag eines Fahrers des Fahrzeugs während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs zu erfassen, und verwendet eine Vielzahl von Indizes, die des Weiteren mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen, um einen Konzentrationsindex zu berechnen, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers bei jedem voreingestellten Steuerintervall anzeigt.
Ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung zum Erreichen der oben genannten Aufgabe ist ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren, das eine Funktion zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs aufweist, bei dem die Kontrolle durchgeführt wird, um eine Hirnwelle oder einen Herzschlag eines Fahrers des Fahrzeugs während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs zu erfassen und eine Vielzahl von Indizes zu verwenden, die des Weiteren mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen, um einen Konzentrationsindex zu berechnen, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers bei jedem vorgegebenen Steuerintervall anzeigt.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Da die Hirnwelle oder der Herzschlag des Fahrers des Fahrzeugs während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs erfasst wird, können wenn der Fahrer dazu neigt, sich müde zu fühlen (dazu neigt, unaufmerksam zu fahren), und der Konzentrationsindex, der der Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers anzeigt, mittels der Vielzahl von Indizes berechnet wird, die eng mit der Müdigkeit des Fahrers verbunden sind, entsprechend der vorliegenden Erfindung geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang auf der Basis des berechneten Konzentrationsindex aufrechtzuerhalten, wobei die Fahrkonzentration des Fahrers kann in einem gewissen Umfang selbst während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs aufrechterhalten werden.
Infolgedessen wird die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten, so dass der Fahrer angemessene Fahrvorgänge durchführen kann, wobei die Fahrbefugnis des Fahrzeugs sicher und schnell übertragen werden kann, wenn es notwendig ist, die Fahrbefugnis des Fahrzeugs zwangsweise vom System auf den Fahrer zu übertragen.
Figurenliste

1 zeigt eine Korrelation zwischen einem Schätzwert eines Konzentrationsindex und einer Intensität der Müdigkeit.
2 zeigt eine Korrelation zwischen einer Standardabweichung der Hirnwellen a eines Fahrers und der Intensität der Müdigkeit.
3 zeigt eine Korrelation zwischen einem Durchschnitt der Hirnwellen β des Fahrers und der Intensität der Müdigkeit.
4 zeigt eine Korrelation zwischen einem Durchschnitt der Herzschlagspitzenwertintervalle des Fahrers und der Intensität der Müdigkeit.
5 zeigt einen Zusammenhang zwischen einer Standardabweichung der Herzschlagspitzenwertintervalle des Fahrers und der Intensität der Müdigkeit.
6 zeigt eine Korrelation zwischen dem Schätzwert und einem Auswertungswert des Konzentrationsindex.
7 zeigt einen Steuerfluss eines Fahrzeugantriebssteuerungsverfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrsteuerungssystems 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Im Folgenden werden ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem und ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung auf der Basis eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Ein Fahrzeug, das ein Fahrzeugantriebssteuerungssystem 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung aufweist, hat eine automatische Fahrfunktion, die es dem Fahrzeug 3 ermöglicht, auf der Basis des Fahrsteuerungssystems 1 automatisch zu fahren, ohne einem Fahrvorgang eines Fahrers zu folgen. Das heißt, entweder der Fahrer oder das Fahrsteuerungssystem 1 hat die Fahrbefugnis für das Fahrzeug. Wie in 8 dargestellt ist, wird das Fahrzeug mit einer Steuerungsvorrichtung 2 bereitgestellt, die das Fahrsteuerungssystem 1 steuert.
In der vorliegenden Erfindung führt die Steuerungsvorrichtung 2 eine Steuerung durch, um so eine Hirnwelle oder einen Herzschlag des Fahrers des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs zu erfassen und verwendet eine Vielzahl von (zwei oder mehr) Indizes, die des Weiteren mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen, um einen Konzentrationsindex (Verbundindex - Composite Index) CI zu berechnen, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers zu jedem voreingestellten Steuerintervall (wie etwa einem Zeitintervall oder einem Fahrdistanzintervall) anzeigt. Wie in 1 dargestellt ist, hat der Konzentrationsindex CI eine positive Korrelation mit der Intensität der Müdigkeit des Fahrers, wobei der Konzentrationsindex CI ansteigt, wenn die Intensität der Müdigkeit des Fahrers zunimmt.
Eine Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen, ein Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen, ein Durchschnitt der Herzschlagspitzenwertintervalle und eine Standardabweichung der Herzschlagspitzenwertintervalle werden als die Indizes verwendet, die mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind.
Die Hirnwelle a ist eine Hirnwelle von 8 bis 13 Hz, die meist auftritt, wenn sich der Fahrer in einem entspannten Zustand befindet. Wenn das Bewusstsein des Fahrers klar ist, ist eine Abweichung der Hirnwelle α-Wellen (Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen) innerhalb einer bestimmten Zeit (Zeit, die im Voraus entsprechend Experimenten eingestellt wird) groß. Wenn unterdessen das Bewusstsein des Fahrers unsicher ist und der Fahrer sich müde fühlt, ist die Standardabweichung der Hirnwellen a klein. Das heißt, wie in 2 dargestellt ist, hat die Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen eine negative Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers, wobei die Standardabweichung der Hirnwellen a abnimmt, wenn die Intensität der Müdigkeit des Fahrers zunimmt.
Die Hirnwelle β ist eine Hirnwelle von 13 bis 25 Hz, die meist auftritt, wenn sich der Fahrer in einem aktiven Zustand (Spannungszustand) befindet. Wenn die Müdigkeit des Fahrers zunimmt, beginnt der Fahrer sich angestrengt wachzuhalten, um die Müdigkeit abzuschütteln. Wenn die Müdigkeit zunimmt, steigt die Wachhalteanstrengung an, wodurch sich der Spannungszustand des Fahrers erhöht. In einem solchen Zustand steigt der Durchschnitt der Hirnwellen β innerhalb einer bestimmten Zeit (Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen) an. Das heißt, wie in 3 dargestellt ist, hat der Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen eine positive Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers.
Die Hirnwelle a und Hirnwelle β sind Zeitreihendaten einer Zielfrequenz, die durch das Leiten von Hirnwellen, die von einem zentralen Teil (Cz Teil) eines Gehirns des Fahrers mittels eines internationalen 10-20 Verfahrens durch einen Bandpassfilter abgeleitet werden und als Aktivität der Zielfrequenz berechnet werden. Das internationale 10-20 Verfahren bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem Messelektroden in gleichen Abständen auf einer gesamten Schädeloberfläche eines Menschen (Fahrers) angeordnet sind, während Referenzelektroden an Ohrläppchen angeordnet sind, um eine Potentialdifferenz zwischen den Messelektroden und den Referenzelektroden zu messen.
Das Spitzenwertintervall des Herzschlags bezieht sich auf ein Intervall zwischen den Spitzen benachbarter Wellen des Herzschlags in einem Elektrokardiogramm. Wenn sich der Fahrer müde fühlt, ist der Herzschlag relativ niedrig, wodurch das Spitzenwertintervall des Herzschlags ansteigt. Das heißt, wie in 4 dargestellt ist, hat das Spitzenwertintervall des Herzschlags eine positive Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers.
Die Standardabweichung der Spitzenwertintervalle des Herzschlags ist eine Variation der Spitzenwertintervalle des Herzschlags innerhalb einer bestimmten Zeit. Die Spitzenwertintervalle des Herzschlags werden größer, wenn sich der Fahrer müde fühlt, die Schwankungen der Spitzenwertintervalle des Herzschlags werden größer und die Standardabweichung wird größer. Das heißt, wie in 5 dargestellt ist, hat die Standardabweichung des Spitzenwertintervalls des Herzschlags eine positive Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers.
Durch die Verwendung der obigen vier Indizes, das heißt der Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen des Fahrers, des Durchschnitts der Hirnwelle β-Wellen, des Durchschnitts der Spitzenwertintervalle des Herzschlags und der Standardabweichung der Spitzenwertintervalle des Herzschlags, wenn die Indizes mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert werden, kann der als Verbundindex berechnete Konzentrationsindex CI als ein Index verwendet werden, der die Müdigkeit des Fahrers widerspiegelt.
Es wird ein Verfahren zur Berechnung des Konzentrationsindex CI beschrieben. Wenn der Konzentrationsindex CI mittels der vier Indizes (der Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen des Fahrers, dem Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen, dem Durchschnitt der Spitzenwertintervalle des Herzschlags und der Standardabweichung der Spitzenwertintervalle des Herzschlags) berechnet wird, wird ein Schätzwert y des Konzentrationsindex CI zum Beispiel durch den folgenden linearen Ausdruck berechnet. Dieser lineare Ausdruck kann in Form von „y = a + a1 × x1 + a2 × x2 + a3 × x3 + a4 × x4“ ausgedrückt werden, wobei sich a auf einen Schnittpunktwert bezieht, x1 sich auf die Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen bezieht, x2 sich auf den Durchschnittswert der Hirnwelle β-Wellen bezieht, x3 sich auf den Durchschnittswert der Spitzenwertintervalle des Herzschlags bezieht, x4 sich auf die Standardabweichung der Spitzenwertintervalle des Herzschlags bezieht und a1, a2, a3 und a4 sich auf Koeffizienten beziehen. Da a, α1, α2, α3 und α4 feste Werte sind, die entsprechend Experimenten oder dergleichen im Voraus eingestellt wurden, wird der Schätzwert y des Konzentrationsindex CI berechnet, indem die gemessenen Werte x1, x2, x3 und x4 in diesen linearen Ausdruck eingesetzt werden. Der Koeffizient a1 ist ein negativer Wert.
Wie in 6 dargestellt ist, sind ein Schätzwert y1 des berechneten Konzentrationsindex CI und ein Bewertungswert, der ein Schätzwert für die Intensität der Müdigkeit des Fahrers ist, der auf der Basis eines Gesichtsausdrucks des Fahrers geschätzt wird, Übergangslinien, die ungefähr geschätzt sind. Ein Korrelationskoeffizient zwischen den beiden Schätzwerten kann etwa 0,7 betragen, wobei es eine starke positive Korrelation dazwischen gibt.
Wie oben in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, können, da der Konzentrationsindex CI, der der Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers anzeigt, mittels der Vielzahl von Indizes berechnet wird, die eng mit der Müdigkeit des Fahrers während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs korreliert werden, wenn der Fahrer dazu neigt, sich müde zu fühlen (Tendenz zur unaufmerksamen Fahrt), geeignete Maßnahmen durchgeführt werden, die die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang auf der Basis des berechneten Konzentrationsindex CI aufrechterhalten werden.
Der Konzentrationsindex CI kann zusätzlich zu den oben genannten vier Indizes mittels eines biologischen Index eines anderen Fahrers und einer Bildanalyseinformation des Fahrers berechnet werden. In diesem Fall wird der Schätzwert y des Konzentrationsindex CI mittels eines linearen Ausdrucks von „y = a + α1 × x1 + α2 × x2 + α3 × x3 + α4 × x4 + α5 × x5+ α6 × x6“ berechnet, wobei x5 sich auf den biologischen Index des Fahrers bezieht, x6 sich auf die Bildanalyseinformationen des Fahrers bezieht und a5, a6 sich auf Koeffizienten beziehen.
Der biologische Index kann zum Beispiel eine Änderung des Drucks des Sitzes des Fahrers sein. Wenn eine Änderung der Körperdruckverteilung durch einen in einer Sitzfläche des Fahrers eingebetteten Drucksensor gewonnen wird, wird davon ausgegangen, dass der Fahrer müde ist und sich in einem Zustand befindet, in dem die körperliche Aktivität niedrig ist, das heißt die Änderung des Drucks niedrig ist. Zu dieser Zeit, da sich der Fahrer müde fühlt, nimmt ein Umfang der Änderung des Drucks ab, wobei es eine negative Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers gibt.
Die Bildanalyseinformationen des Fahrers sind Informationen, die durch eine Bildanalyse eines Gesichtsfotos des Fahrers gewonnen werden, das von einer Kamera oder dergleichen aufgenommen wurde, die um einen Fahrersitz des Fahrzeugs herum bereitgestellt wird. Wenn zum Beispiel die Augenlidbewegung des Fahrers erfasst wird und die Augen aufgrund der Müdigkeit mehr geschlossen sind, nimmt ein Wert der Bildanalyseinformationen ab. Das heißt, die Bildanalyseinformationen des Fahrers haben eine negative Korrelation mit der Müdigkeit des Fahrers.
Als nächstes wird eine Beschreibung der von der Steuerungsvorrichtung 2 durchgeführten Steuerung abgegeben, wenn auf der Basis des berechneten Konzentrationsindex CI bestimmt wird, dass sich der Fahrer müde fühlt. Die Steuerungsvorrichtung 2 führt eine Steuerung so durch, dass unter Mitwirkung des Fahrers eine Fortsetzungsabsicht darüber bestätigt wird, ob das automatische Fahren des Fahrzeugs fortgesetzt werden soll, und dass auf eine Verbesserung der Konzentration des Fahrers hingewirkt wird, wenn der Schätzwert y des Konzentrationsindex CI gleich oder größer ist als der voreingestellte Konzentrationsschwellenwert y1. Auf diese Weise kann durch die Bestätigung der Fortsetzungsabsicht des automatischen Fahrens des Fahrzeugs unter Mitwirkung des Fahrers die Müdigkeit des Fahrers beseitigt werden, wobei die Konzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten wird.
Die Bestätigung der Fortsetzungsabsicht des automatischen Fahrens des Fahrzeugs ist eine Benachrichtigung von einer Sprachvorrichtung, die am Fahrersitz des Fahrzeugs für den Fahrer durch Sprache oder durch Text bereitgestellt wird, der auf einer Textanzeigetafel angezeigt wird. Wenn zum Beispiel ein Absinken der Konzentration des Fahrers erfasst wird, wird eine Meldung wie etwa „Niedrige Fahrerkonzentration wurde festgestellt. Um das automatische Fahren fortzusetzen, bitte den Schalter Fortsetzung der automatischen Fahrt drücken“ an den Fahrer abgegeben, um die Fortsetzungsabsicht zu bestätigen. Nachdem der Fahrer den Schalter zum Fortsetzen des automatischen Fahrens gedrückt hat, wird eine Meldung wie „Die Absicht, das automatische Fahren fortzusetzen, wurde bestätigt. Das automatische Fahren wird fortgesetzt“ für den Fahrer abgegeben.
Die Steuerungsvorrichtung 2 führt eine Steuerung so durch, dass die Kraftstoffeinspritzung in einen Motor (im Fall eines Verbrennungsmotors) angehalten wird, der in dem Fahrzeug bereitgestellt wird, und das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wird, wenn der Fahrer keine Betätigung wie etwa das Drücken eines bestimmten Schalters durchführt, wobei die Fortsetzungsabsicht für eine voreingestellte erste Einstellzeit t1 in einem unbestätigten Zustand verbleibt, seit die Fortsetzungsabsicht des automatischen Fahrens des Fahrzeugs mit dem Fahrer bestätigt wurde.
Auf diese Weise wird das Fahrzeug durch Anhalten der Kraftstoffeinspritzung in den Motor und Abbrechen des automatischen Fahrens des Fahrzeugs allmählich verlangsamt, wobei dadurch der Fahrer in die Lage versetzt wird, die Müdigkeit abzuschütteln und eine Betätigung durchzuführen, um die Fortsetzungsabsicht des automatischen Fahrens anzuzeigen. Infolgedessen kann das automatische Fahren des Fahrzeugs in einem Zustand wieder aufgenommen werden, in dem die Konzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten wird, wobei das automatische Fahren fortgesetzt werden kann.
Die Steuerungsvorrichtung 2 führt eine Steuerung durch, um eine Notblinkleuchte (Warnleuchte) des Fahrzeugs und der Bremse aufleuchten zu lassen und das Fahrzeug zwangsweise anzuhalten, wenn der Fahrer keine Betätigung wie zum Beispiel das Drücken des zugehörigen Schalters ausführt, wobei die Fortsetzungsabsicht für eine voreingestellte zweite Einstellzeit t2 im unbestätigten Zustand verbleibt, seit das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wurde oder wenn eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs unter eine voreingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit v1 fällt. Es sollte angemerkt werden, dass es nach dem Aufleuchten der Notblinkleuchte vorzuziehen ist, das Fahrzeug aus Sicherheitsgründen automatisch anzuhalten, auch wenn es eine Betätigung vom Fahrer gibt.
Auf diese Weise leuchtet, wenn man keine angemessene Reaktion vom Fahrer erhält, selbst wenn das Fahrzeug allmählich abgebremst wird, die Notblinkleuchte des Fahrzeugs auf, wobei das Fahrzeug gebremst und zwangsweise angehalten wird, so dass das Fahrzeug nicht in einen Zustand gefahren wird, in dem sich der Fahrer müde fühlt, wobei Unfälle wie eine Kollision zwischen dem betreffenden Fahrzeug und Objekten wie einem anderen Fahrzeug vermieden werden können.
Wie oben beschrieben ist, kann durch geeignete Maßnahmen auf der Basis des Konzentrationsindex CI, der durch Reflektieren der Müdigkeit des Fahrers berechnet wird, selbst wenn das Fahrzeug automatisch gefahren wird, die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang beibehalten werden. Dadurch wird die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten, so dass der Fahrer geeignete Fahrvorgänge durchführen kann, wobei die Fahrbefugnis für das Fahrzeug sicher und schnell übertragen werden kann, wenn es notwendig ist, die Fahrbefugnis für das Fahrzeug zwangsweise vom System auf den Fahrer zu übertragen.
Als nächstes wird ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung auf der Basis des Fahrzeugantriebssteuerungssystems 1 mit Bezug auf einen Steuerungsablauf von 7 beschrieben. Der Steuerungsablauf von 7 ist ein Steuerungsablauf, der jedes Mal aus einem vorhergehenden Steuerungsablauf ausgeführt wird, wenn während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs ein voreingestelltes Steuerungsintervall abläuft.
Wenn der Steuerungsablauf von 7 gestartet wird, wird in Schritt S10 der Schätzwert y des Konzentrationsindex CI des Fahrers berechnet. Nachdem die Steuerung von Schritt S10 durchgeführt wurde, fährt der Prozess mit Schritt S20 fort. In Schritt S20 wird bestimmt, ob der in Schritt S10 berechnete Schätzwert y gleich oder größer ist als der Konzentrationsschwellenwert y1. Wenn der Schätzwert y kleiner ist als der Konzentrationsschwellenwert y1 (NEIN), kehrt der Prozess zurück und der Steuerungsablauf wird beendet. Wenn der Schätzwert y unterdessen gleich oder größer ist als der Konzentrationsschwellenwert y1 (JA), fährt der Prozess mit Schritt S30 fort, wobei in Schritt S30 die Fortsetzungsabsicht, ob der automatische Betrieb des Fahrzeugs fortgesetzt werden soll, mit dem Fahrer bestätigt wird, um die Konzentration des Fahrers zu verbessern. Nachdem die Steuerung von Schritt S30 durchgeführt wurde, fährt der Prozess mit Schritt S40 fort.
In Schritt S40 wird bestimmt, ob die voreingestellte erste Einstellzeit t1 abgelaufen ist, seit die Fortsetzungsabsicht des automatischen Fahrens des Fahrzeugs mit dem Fahrer bestätigt wurde, wobei der Fahrer keine Betätigung wie zum Beispiel das Drücken des bestimmten Schalters durchführt und die Fortsetzungsabsicht im unbestätigten Zustand verbleibt. Wenn die erste Einstellzeit t1 nicht abgelaufen ist (NEIN), kehrt der Prozess zurück und der Steuerungsablauf wird beendet. Wenn hingegen die erste Einstellzeit t1 abgelaufen ist (JA), fährt der Prozess mit Schritt S50 fort, wobei in Schritt S50 die Kraftstoffeinspritzung zum Motor angehalten und das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wird. Nachdem die Steuerung von Schritt S50 durchgeführt wurde, fährt der Prozess mit Schritt S60 fort.
In Schritt S60 wird bestimmt, ob der Fahrer keine Betätigung wie zum Beispiel das Drücken des bestimmten Schalters durchführt, wobei die Fortsetzungsabsicht im unbestätigten Zustand verbleibt, seit das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wurde. Diese Bestimmung wird auf der Basis darauf vorgenommen, ob die voreingestellte zweite Einstellzeit t2 abgelaufen ist, seit das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wurde, während die Fortsetzungsabsicht im unbestätigten Zustand verbleibt, oder ob die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs unter die voreingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit v1 fällt. Wird die Fortsetzungsabsicht der automatischen Fahrt bestätigt (NEIN), kehrt der Prozess zurück und der Steuerungsablauf wird beendet. Wenn hingegen die Fortsetzungsabsicht der automatischen Fahrt nicht bestätigt wird (JA), fährt der Prozess mit Schritt S70 fort, wobei in Schritt S70 die Notblinkleuchte (Warnleuchte) des Fahrzeugs aufleuchtet und das Fahrzeug gebremst und zwangsweise angehalten wird. Nachdem die Steuerung von Schritt S70 durchgeführt wurde, kehrt der Prozess zurück und der Steuerungsablauf wird beendet.
Wie oben beschrieben ist, ist das Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren auf der Basis des Fahrzeugantriebssteuerungssystems 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren, das eine Funktion zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs hat, bei dem die Steuerung so durchgeführt wird, dass die Hirnwelle oder der Herzschlag des Fahrers des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs erfasst wird, und die Vielzahl von Indizes verwendet wird, die des Weiteren mit der Müdigkeit des Fahrers unter den Indizes korreliert werden, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen, um den Konzentrationsindex CI zu berechnen, der der Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers bei jedem voreingestellten Steuerintervall anzeigt.
Entsprechend diesem Verfahren kann der gleiche Effekt wie bei dem Fahrzeugantriebssteuerungssystem 1 des Fahrzeugs erzielt werden.
In der obigen Beschreibung wird der in der Fahrsteuerung 1 bereitgestellten Steuerungsvorrichtung 2 Beachtung geschenkt, wobei die von der Steuerungsvorrichtung 2 realisierte Funktion und die von der Steuerungsvorrichtung 2 ausgeführte Verarbeitung beschrieben wird.
Speziell kann die Steuerungsvorrichtung 2 zum Beispiel durch die folgende Konfiguration implementiert werden. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 2 ist mit verschiedenen Vorrichtungen im Fahrzeug durch drahtlose oder drahtgebundene Verbindung verbunden und kann so konfiguriert sein, dass sie eine Schnittstelle, die ein Signal sendet und empfängt, das konfiguriert ist, um mit den verschiedenen Vorrichtungen zu kommunizieren, einen Speicher, der Informationen speichert, und eine Steuerung aufweist.
Die verschiedenen Vorrichtungen weisen zum Beispiel auf: eine Bedieneinheit wie eine Taste, einen Schalter und eine Berührungstafel, die vom Fahrer oder einem Insassen des Fahrzeugs 3 bedient wird; ein Display, das einen Bildschirm anzeigt; einen Lautsprecher, der Sprache ausgibt; ein Mikrofon, das Sprachbefehle vom Fahrer oder dem Insassen empfängt; einen biologischen Indexsensor, der die Hirnwelle oder eine Herzfrequenz des Fahrers erfasst; eine Fahrzeugkamera, die einen Fahrzustand des Fahrers erfasst und überwacht, und dergleichen.
Die verschiedenen Vorrichtungen weisen zum Beispiel auf: verschiedene Stellelemente, die konfiguriert sind, um den Fahrzustand des Fahrzeugs zu steuern; ein Bremssystem des Fahrzeugs; ein Motorsteuerungssystem des Fahrzeugs; eine im Fahrzeug bereitgestellte Beleuchtungsvorrichtung, wie etwa eine Leuchte, eine Rückleuchte, eine Warnleuchte oder die Notblinkleuchte; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs misst; einen Beschleunigungssensor oder einen Aufprallsensor, der die im Fahrzeug auftretende Beschleunigung oder den Aufprall misst; einen Lenkwinkelsensor, der einen Lenkwinkel des Fahrzeugs misst; eine Fahrkamera oder ein Radar, der eine Fahrumgebung des Fahrzeugs erfasst, und dergleichen.
Die Schnittstelle weist ein Kommunikationsmodul auf, das konfiguriert ist, um mit den verschiedenen Vorrichtungen zu kommunizieren, und kann mit den verschiedenen Vorrichtungen durch eine drahtgebundene Verbindung verbunden sein, zum Beispiel durch Aufweisen eines Verbinders, oder kann mit den verschiedenen Vorrichtungen drahtlos verbunden sein, zum Beispiel durch Aufweisen eines drahtlosen Kommunikationsmoduls.
Der Speicher kann eine Halbleiterspeichervorrichtung, wie etwa einen wiederbeschreibbaren DRAM oder EPROM, oder einen nicht wiederbeschreibbaren ROM aufweisen oder kann eine Speichervorrichtung wie etwa eine Festplatte aufweisen.
Die Steuerung ist mit der Schnittstelle und dem Speicher verbunden. Die Steuerung kann zum Beispiel von einem Prozessor konfiguriert werden und kann so konfiguriert sein, dass sie eine Reihe von Verarbeitungen ausführt, indem ein im Speicher gespeichertes Programm ausgeführt wird, oder sie kann als Hardware wie eine ASIC konfiguriert sein und kann so konfiguriert sein, dass sie eine vorgegebene Reihe von Verarbeitungen ausführt.
Die Steuerung wiederholt die folgende Verarbeitung für jedes voreingestellte Steuerungsintervall, während das Fahrzeug automatisch gefahren wird: Abrufen eines biologischen Indexsignals, das vom biologischen Indexsensor unter den Vorrichtungen ausgegeben wird, der die Hirnwelle oder die Herzfrequenz des Fahrers des Fahrzeugs erfasst, Erfassen der Hirnwelle oder der Herzfrequenz des Fahrers auf der Basis des abgerufenen biologischen Indexsignals, Berechnen einer Vielzahl von biologischen Indizes, die mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert werden, auf der Basis der erfassten Hirnwelle oder Herzfrequenz des Fahrers, und Verwenden von wenigstens zwei aus der Vielzahl von berechneten biologischen Indizes, um den Konzentrationsindex zu berechnen, der der Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers anzeigt.
Diese Anmeldung basiert auf JP-A-2017-094 575 vom 11. Mai 2017, auf deren Inhalte hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Entsprechend der vorliegenden Erfindung können geeignete Maßnahmen durchgeführt werden, um die Fahrkonzentration eines Fahrers in einem gewissen Umfang auf der Basis eines berechneten Konzentrationsindex aufrechtzuerhalten. Die Fahrkonzentration des Fahrers kann auch während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs in einem gewissen Umfang aufrechterhalten werden. Da die Fahrkonzentration des Fahrers in einem gewissen Umfang aufrechterhalten wird, kann der Fahrer entsprechende Fahrvorgänge durchführen, wobei die Fahrbefugnis sicher und schnell übertragen werden kann, wenn es notwendig ist, die Fahrbefugnis des Fahrzeugs zwangsweise von einem System auf den Fahrer zu übertragen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugantriebssteuerungssystem
2: Steuerungsvorrichtung
CI: Konzentrationsindex
y: Geschätzter Wert des Konzentrationsindex
y1: Konzentrationsschwellenwert
v: Fahrzeuggeschwindigkeit
v1: eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016215658 A [0003]
JP 2014515129 A [0003]
JP 2017094575 A [0048]

Claims

Fahrzeugantriebssteuerungssystem, das so konfiguriert ist, dass es eine Funktion zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs aufweist, wobei eine Steuerungsvorrichtung, die das Antriebssteuerungssystem steuert, konfiguriert ist, um eine Steuerung durchzuführen, welche umfasst: Erfassen einer Hirnwelle oder eines Herzschlags eines Fahrers des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs und Berechnen eines Konzentrationsindex, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers anzeigt, indem bei jedem voreingestellten Steuerungsintervall eine Vielzahl von Indizes verwendet werden, die mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die mit der Müdigkeit des Fahrers korrelierten Indizes umfassen: eine Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen; ein Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen; einen Durchschnitt der Spitzenwertintervalle des Herzschlags und eine Standardabweichung der Spitzenwertintervalle des Herzschlags.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um eine Steuerung so durchzuführen, dass auf eine Verbesserung der Konzentration des Fahrers hingewirkt wird, indem unter Mitwirkung des Fahrers eine Fortsetzungsabsicht darüber bestätigt wird, ob das automatische Fahren des Fahrzeugs fortgesetzt werden soll, wenn der Konzentrationsindex gleich oder größer ist als ein voreingestellter Konzentrationsschwellenwert.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um eine Steuerung so durchzuführen, dass das automatische Fahren des Fahrzeugs durch Anhalten der Kraftstoffeinspritzung in einen im Fahrzeug bereitgestellten Verbrennungsmotor abgebrochen wird, wenn die Fortsetzungsabsicht für eine voreingestellte erste Einstellzeit in einem unbestätigten Zustand verbleibt, seit die Fortsetzungsabsicht mit dem Fahrer bestätigt wurde.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 4, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um eine Steuerung so durchzuführen, dass das Fahrzeug gebremst und angehalten wird, während eine Notblinkleuchte des Fahrzeugs aufleuchtet, wenn die Fortsetzungsabsicht für eine voreingestellte zweite Einstellzeit im unbestätigten Zustand verbleibt, seit das automatische Fahren des Fahrzeugs abgebrochen wurde, oder wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter eine voreingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit fällt.
Fahrzeugantriebssteuerungsverfahren, das eine Funktion zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs aufweist, welches die Schritte umfasst: Erfassen einer Hirnwelle oder eines Herzschlags eines Fahrers des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs und Berechnen eines Konzentrationsindex, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers durch Verwendung, in jedem voreingestellten Steuerintervall, einer Vielzahl von Indizes, die mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, darunter Indizes, die sich auf die Hirnwelle oder den Herzschlag des Fahrers beziehen.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem, das ein Fahrzeug automatisch fährt, umfassend: eine Schnittstelle, die mit einer im Fahrzeug bereitgestellten Vorrichtung durch drahtlose oder drahtgebundene Verbindung verbunden ist und ein Signal sendet und empfängt, das konfiguriert ist, um mit der Vorrichtung zu kommunizieren; einen Speicher, der Informationen speichert; und eine Steuerung, die die folgende Verarbeitung für jedes voreingestellte Steuerungsintervall wiederholt, während das Fahrzeug automatisch gefahren wird: Abrufen über die Schnittstelle eines biologischen Indexsignals, das von einem biologischen Indexsensor der Vorrichtung ausgegeben wird, der eine Hirnwelle oder eine Herzfrequenz eines Fahrers des Fahrzeugs erfasst; Erfassen der Hirnwelle oder der Herzfrequenz des Fahrers auf der Basis des erfassten biologischen Indexsignals; Berechnen einer Vielzahl von biologischen Indizes, die mit der Müdigkeit des Fahrers korreliert sind, auf der Basis der erfassten Hirnwelle oder Herzfrequenz des Fahrers; und Berechnen eines Konzentrationsindexes, der ein Index ist, der die Fahrkonzentration des Fahrers durch Verwendung von wenigstens zwei aus der Vielzahl der berechneten biologischen Indizes anzeigt.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl der biologischen Indizes wenigstens zwei der folgenden aufweist: eine Standardabweichung der Hirnwelle α-Wellen des Fahrers; einen Durchschnitt der Hirnwelle β-Wellen des Fahrers; ein Spitzenwertintervall des Herzschlags des Fahrers; und eine Standardabweichung des Spitzenwertintervalls des Herzschlags des Fahrers.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die Steuerung des Weiteren folgende Verarbeitung durchführt: Bestimmen, ob der berechnete Konzentrationsindex gleich oder größer ist als ein Schwellenwert und Bestätigen durch Steuerung der Vorrichtung über die Schnittstelle mit dem Fahrer einer Fortsetzungsabsicht darüber, ob das automatische Fahren des Fahrzeugs fortgesetzt werden soll, wenn bestimmt wird, dass der berechnete Konzentrationsindex gleich oder größer ist als der Schwellenwert.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei die Steuerung des Weiteren folgende Verarbeitung durchführt: Bestimmen, ob ein Signal, das die Fortsetzungsabsicht anzeigt, von der Vorrichtung über die Schnittstelle empfangen wird; und Durchführen einer Steuerung so, dass das automatische Fahren des Fahrzeugs durch Steuern der Vorrichtung über die Schnittstelle abgebrochen wird, wenn ein Signal zum Anzeigen eines Bestätigungsergebnisses nach Ablauf einer voreingestellten ersten Einstellzeit nicht empfangen wird, seit die Fortsetzungsabsicht darüber, ob das automatische Fahren des Fahrzeugs fortgesetzt werden soll, mit dem Fahrer durch Steuern der Vorrichtung über die Schnittstelle bestätigt wurde.
Fahrzeugantriebssteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei die Steuerung des Weiteren folgende Verarbeitung durchführt: Durchführen einer Steuerung so, dass das Fahrzeug gebremst und angehalten wird, während eine Notblinkleuchte des Fahrzeugs aufleuchtet, indem die Vorrichtung über die Schnittstelle gesteuert wird, nachdem eine voreingestellte zweite Einstellzeit abgelaufen ist, seit die Steuerung zum Abbrechen des automatischen Fahrens des Fahrzeugs durchgeführt wurde, oder wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis eines Signals, das die über die Schnittstelle empfangenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigt, gleich oder kleiner ist als eine voreingestellte Fahrgeschwindigkeit.