JP2017220097A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の状態に応じて警告や提案をする際に、運転者に対して的確に行うことができるようにした運転支援装置を提供する。【解決手段】運転者の運転状態をカメラやセンサあるいは車両の運転操作情報などにより検出し、ナビ情報で場面を検出する。制御装置により、運転者の特定、運転状態の検出結果および運転場面の情報から、特定した運転者の適正状態のデータをデータベースから読み出す。特定した運転者の適正状態のデータと検出した運転状態のデータとから差分を演算して、適正状態からはずれる場合には画像や音声により運転者に適正状態に導くように報知する。【選択図】図４

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

車両を運転している運転者の状態を、各種センサにより検出してその状態が適正状態から外れるときに、運転者に警告や運転改善の提案をするようにしたシステムがある。この場合、運転者の状態は、各種車両センサ、周辺撮影カメラ、ナビゲーション情報、運転時間の各種情報を収集し、それらの情報から脇見、漫然、眠気、疲労などの項目別に運転状態を推定するものである。そして、推定された運転状態が適正な運転状態から外れる場合に、運転者に警告や提案をする必要があると判断したら、文字や動画あるいは音声などにより運転者に報知する。

しかしながら、上記のようなシステムでは、つぎのような点で運転者にとって必ずしも適切な警告あるいは提案として適切でない場合があった。
例えば、周辺確認を頻繁に行う運転者に対して、システムは高頻度で脇見と判定することとなり、運転者にとっては不本意な警告を受けることになるため煩わしく感ずることがある。

また、高速道路の走行中では、若干の眠気を感じる人に対しても、システムは高頻度で眠気有りと判定することとなり、その都度運転者に休憩を提案することは、運転者にとって煩わしく感ずることがある。

特開２００７−６１４８４号公報 特開２００９−２４４９８６号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、運転者の状態に応じて警告や提案をする際に、運転者に対して的確に行うことができるようにした運転支援装置を提供することにある。

請求項１に記載の運転支援装置は、運転者の運転状態を検出する状態検出装置と、前記運転者の運転の適正状態のレベルが記憶される記憶部と、前記状態検出装置により検出される前記運転者の運転状態と前記記憶部に記憶された前記適正範囲とを比較してその差分を演算し、差分があるときにはその差分に応じて前記運転者に報知する制御装置とを備えている。

上記構成を採用することにより、状態検出装置により運転者の運転状態が検出されると、制御装置は、記憶部からその運転者の運転の適正状態のレベルの情報を読み出して比較の演算を行い、その差分があるときすなわち運転状態のレベルが適正状態のレベルよりも高い場合あるいは低い場合には、そのときの運転者の運転状態が適正状態から外れていることが判定でき、これを適正状態に戻すように運転者に報知するようになる。この結果、運転者の運転状態が個々の運転者に応じて差異がある場合でも、その運転者に対応した適正範囲と比較をすることで、報知されたときに運転者が違和感を覚えることを極力低減することができる。

第１実施形態を示す電気的構成図 車室内の配置構成を示す外観図 判定処理プログラムのフローチャート 作用説明図 データベースのデータ構成図 適正状態の標準レベルの一例 高速道路での運転者による確認範囲の違いを示す図 交差点での確認範囲を示す図

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、運転支援装置の全体の制御を行う制御装置１は、マイコン、メモリ、インターフェースなどを含んだ構成で、後述する判定プログラムが内部に記憶されている。制御装置１には、状態検出部２、報知部３が接続されると共に、記憶部としてのデータベース４が接続されている。

状態検出部２は、状態検出装置２ａ、情報取得部２ｂ、２ｃを備えている。情報取得部２ｂには車内を撮影するカメラ５ａおよび車外を撮影するカメラ５ｂから映像信号が入力される。情報取得部２ｃには運転者の状態を検出する各種のセンサ６ａ、６ｂや、車両の走行状態を示す車両情報を出力する車両のＥＣＵ７、あるいはナビ情報を出力するカーナビゲーション装置８が接続されている。状態検出装置２ａは、情報取得部２ｂ、２ｃから入力される情報に基づいて、運転者の状態を推定して推定状態Ｙｎとして制御装置１に出力する。

報知部３は、表示装置３ａや音声出力器３ｂを備え、制御装置１から与えられる報知情報を表示情報あるいは音声情報として運転者に提示する。データベース４は、車両を運転する運転者に対応して適正な運転状態のレベルを示す適正状態Ｙｔａｒｇｅｔの情報が記憶されている。この場合、適正状態Ｙｔａｒｇｅｔは、図５に示しているように、運転者毎、場面毎に分けて記憶されている。

図２は車室内の配置状態を示している。カメラ５ａは、例えばダッシュボードの運転席１０の前部に位置する部分に配置され、例えば図中に２本の破線矢印で示すような範囲で運転席１０の運転者を撮影する。表示装置３ａは、運転席１０の前部のダッシュボード上に配置されたＨＵＤ（Head Up Display）として設けられたものである。ここには、後述するように、運転者に注意を喚起させるための報知情報などを表示させる。スピーカなどに代表される音声出力器３ｂは、例えば左右のドア部に配置される。ダッシュボード中央にはカーナビゲーション８の表示部が設けられている。

次に、上記構成の作用について図３から図８も参照して説明する。
状態検出部２においては、車内のカメラ５ａが撮影した運転者の画像や、車外のカメラ５ｂが撮影した車外の画像を、情報取得部２ｂを介して状態検出装置２ａに取り込む。同様に、運転者の状態を検出する各種センサ６ａ、６ｂの検出信号や、車両のＥＣＵ７から入力される車両情報、あるいはカーナビゲーション装置８から入力されるナビ情報を情報取得部２ｃを介して状態検出装置２ａに取り込む。状態検出装置２ａは、これらの情報に基づいて、運転者の運転状態と運転場面の情報を解析して対応する運転場面での推定状態Ｙｎを算出し、制御装置１に出力する。推定状態Ｙｎとしては、例えば脇見レベル、眠気レベルなどの種々の状態が推定対象である。

この場合、運転者の運転状態を検出する技術については、周知の画像解析技術や、車両情報などに基づく解析処理で推定することができる。例えば、画像情報に基づいて脇見の状態や覚醒度の状態を検出することができる。また、覚醒度については、車両の運転操作状況を示す車両情報などによって特徴付けられる運転態様から判定することができる。運転場面については、ナビ情報などから地図情報と対応付けることで運転場所や場面などを検出することができる。

次に、制御装置１による判定処理プログラムの実行内容について、例えば運転者Ａが車両Ｖ１を運転している状態を想定して説明する。制御装置１は、ステップＳ１で、状態検出装置２ａから入力される情報に基づいて、運転者Ａの運転状態に対応する状態Ｙｎを推定する。次に、制御装置１は、ステップＳ２で、同じくカメラ５ａからの画像情報や各種の情報に基づいて、運転者を特定する。また、制御装置１は、ステップＳ３で、カーナビゲーション装置８からの情報に基づいて運転の場面を特定する。

これにより、例えば運転者Ａが高速道路で運転中の運転状態の各状態Ｙｎの情報を特定できたことになる。制御装置１は、ステップＳ４で、データベース４から運転者Ａの高速道路での適正状態のレベルを示す値Ｙｔａｒｇｅｔを読み出す。続いて、制御装置１は、ステップＳ５に進んで、読み出した適正状態Ｙｔａｒｇｅｔと推定状態Ｙｎとの差分ΔＹ（＝Ｙｔａｒｇｅｔ−Ｙｎ）を演算して求める。

次に、上記の演算結果で差分が生じている場合には、制御装置１は、ステップＳ６で、ＹＥＳと判断してステップＳ７に移行し、差分に応じた報知動作を行う。また、差分が生じていない場合には、制御装置１は、ステップＳ６でＮＯと判断してプログラムを終了する。

この場合、ステップＳ５での演算結果として、差分が適正状態に対して高い側の値として発生している場合や、適正状態に対して低い側の値として発生している場合がある。これに応じて、制御装置１は、ステップＳ７では、適正状態に対して覚醒度を下げた方が良い場合には、例えば運転者をリラックスさせるように表示動作や音声出力により促すことができる。また、制御装置１は、適正状態に対して覚醒度を上げた方が良い場合には、例えば運転者を覚醒させるように表示動作や音声出力をすることができる。

図４は上記の動作を、運転者Ａを例にとって概略的に示したものである。運転者Ａの運転状態はカメラ５ａやセンサ６ａ、６ｂなどにより検出されている。また、運転者Ａの運転状態や運転場面は、カメラ５ｂや、車両ＥＣＵ７からの車両情報、あるいはカーナビゲーション装置８からのナビ情報取得により検出される。

運転者Ａの状態検出により、運転状態が解析され、運転者の特定、運転状態の推定処理が行われ、データベースに運転者情報として「運転者Ａ」の情報を要求し、推定状態Ｙｎを出力する。この推定状態Ｙｎは、前述のように各種の項目に対応したレベルの情報が含まれており、例えば脇見状態のレベル、眠気状態のレベルやその他の情報などが含まれたものである。

制御装置１は、運転者Ａの運転状態に対応した推定状態Ｙｎが、そのときの運転者Ａのその場面における平常の運転状態を示す適正状態のレベルＹｔａｒｇｅｔに対して、差があるか否かを演算により差分ΔＹ（＝Ｙｔａｒｇｅｔ−Ｙｎ）を算出する。制御装置１は、差分ΔＹの値から報知をする必要があるか否かの判断をして、差分ΔＹの値がゼロとならない場合、つまり平常のレベルに対して高いか低いかのいずれかの場合には、報知情報を生成する。

生成された報知情報により、図２に示すように、例えば表示装置３ａに「前方注意」などの表示をさせて眠気がある場合や脇見状態の運転者Ａに注意を喚起することができる。また、表示装置３ａに「リラックスしましょう！」などの表示をさせて興奮状態あるいは神経過敏な状態などに対応して緊張状態を和らげるようにすることができる。

音声出力を行う場合には、音声出力器３ｂにより、運転者Ａの覚醒度が低下している場合に刺激を与える音声や音楽を出力して注意を喚起させることができる。また、音声出力器３ｂにより、落ち着いた音声やゆったりした音楽を流すことで、興奮状態、神経過敏状態の運転者Ａをリラックスさせることができる。

次に、上記判定処理における適正状態のデータについて説明する。データベース４には運転者Ａ及び運転者Ｂに対応した適性状態のレベルを示すＹｔａｒｇｅｔのデータが記憶されている。これは、例えば、５に示すように、適正状態のレベルを示すＹｔａｒｇｅｔのデータが、脇見レベル、眠気レベルなどの複数の項目のレベルに分けてセットで設定されるものである。また、Ｙｔａｒｇｅｔのデータは、運転者Ａ、Ｂ毎に、また、運転場面毎にそれぞれ設定されている。

これは、運転者Ａ、Ｂあるいは他の運転者など、人によって運転の仕方が異なることに対応して、標準的な運転の適正状態が異なることを反映したものである。例えば、図６では、高速道路での運転者Ａ、Ｂの運転状態を示している。

図６（ａ）に示すように、運転者Ａは、標準的なタイプの運転者で、高速道路の走行中に自車Ｖ１から前方の車両Ｖ２、Ｖ３を確認する程度の視線の移動範囲で、視線移動の範囲は角度にしてθ１程度である。これに対して、運転者Ｂは、周囲の確認に神経質になるタイプの運転者で、高速道路の走行中でも自車Ｖ１から前方の車両Ｖ２、Ｖ３を含むそれよりも広い範囲を確認する視線の移動範囲で、視線移動の範囲は角度にしてθ２（＞θ１）である。

同様に、高速道路では上記のような視線の移動範囲であっても、場面が異なって、例えば交差点などでは、状況が異なる。例えば図７に示すように、交差点では、右折をする場合には、前方からくる車両Ｖ２に視線を向け、右折する先の道路に視線を向け、さらに、その道路に設けられた横断歩道を渡ろうとする歩行者Ｓ１、Ｓ２などに視線を向けるといった場面である。この場合には、運転者Ａ、Ｂは、さらに広い視線の移動範囲となり、角度にしてφ１（＞θ２）といったものとなる。

このように、運転者によって平常状態でも視線の移動範囲が異なる。この場合、両者に対して同じレベルで脇見運転の判定をすると、平常通りの視線の移動であっても運転者Ａは適正状態であり、運転者Ｂは適正状態を外れて脇見状態が判定される可能性がある。

また、運転する場面によっても視線の移動範囲が異なり、運転者Ａ、Ｂにおいては、平常状態でも、それぞれ異なる視線の移動範囲となる場合が生ずる。この場合には、高速道路と同じ適正状態が設定された場合には、この場面では必ず脇見状態が判定されてしまうことになる。

さらに、運転場面としては、場所的な要素に加えて、時間的要素も含まれている。例えば、同じ場所でも通学路に設定されている場所では、通学時間帯での適正状態とそれ以外の時間帯での適正状態には差がある。また、ナビ情報なども含めた条件を付加して同じ場面でも異なる設定とすることができる。例えば、イベントがある場合とない場合とで交通量が大きく異なる場所などでは、イベントの時間帯であるか否かで設定を異なるようにすることができる。

このような運転者による通常の運転時のレベルの違いを、場面別あるいは時間帯も含めた場面別に考慮した適正状態のレベルがデータベース４に記憶されるのである。ここでは、図５に示すように、例えば、運転者Ａについて、高速道路では脇見状態のレベルはＬｖ１、眠気状態のレベルはＬｖ２であり、交差点での脇見状態のレベルはＬｖ３、眠気状態のレベルはＬｖ１などと設定される。また、運転者Ｂについて、高速道路では脇見状態のレベルはＬｖ２、眠気状態のレベルはＬｖ２などと設定される。

データベース４に記憶される運転者別、場面別の適正状態のレベルのデータについては、予め運転者あるいは運転者に代わる操作者が適正状態として入力設定することで設けることができる。また、これ以外に、予め標準的な適正状態のレベルのデータが設定されていて、制御装置１による学習機能を持たせて、使用を重ねるにしたがって使用者に対応した適正状態のレベルに更新していくこともできる。あるいは、両者を併用して運転者の運転態様により即したデータベースを形成することができる。また、このような適性状態のレベルのデータは、時間帯やナビ情報も考慮して交通量の程度を考慮したり、場面などの違いを考慮したりすることでさらに精度の高い適正状態を設定することができる。

この場合、上記した学習機能を設定する場合には、例えば、図６に示すように、運転者の適正状態の項目および場面に応じた標準レベルを予めデータベース４に記憶設定しておくことができる。ここでは、標準レベルとして、例えば、高速道路での脇見はＬｖ１、眠気はＬｖ２が標準レベル、交差点での脇見はＬｖ３、眠気はＬｖ１が標準レベルなどと設定しておく。

なお、運転者の適正状態を設定する項目としては、前述のように、「脇見」、「眠気」などの要素に加えて「疲労」、「緊張」など多くの状態があり、また、それらの組合せについても学習要素として入れることができる。

データベース４の更新つまり、学習機能による運転者毎の適正状態のデータ精度を向上させる例としては次のようなものがある。
（１）運転支援装置は、運転者Ａの運転状態を検出して、脇見レベルをＬｖ３と判定したときに、車両前方を撮影するカメラの映像から前方車両との車間距離を取得し、取得した車間距離がある閾値以下でなければ、運転者Ａが周辺確認していると判断し、脇見レベルＬｖ３をこの運転者Ａの適性状態として学習する。

（２）通学時間帯に通学路を走行する場合は、運転者は頻繁に周辺確認をすることが必要となる。そこで、運転支援装置は、運転者の運転状態を検出して、脇見レベルＬｖ４と判定した場合でも、通学路の通学時間帯での走行という条件を考慮して、運転者が周辺確認を頻繁にしていると判断して、脇見レベルＬｖ４をこの運転者のこの条件下での運転適性状態として学習する。

（３）眠気があるときに、運転者によっては、自らの意志で首を振ることで眠気を振り払おうとする場合がある。そこで、運転支援装置は、運転者の運転状態を検出して、脇見レベルＬｖ４と判定した場合でも、このとき同時に眠気レベルＬｖ３であれば、運転者が眠気回避のために首を振っていると判定して、脇見レベルＬｖ４を、眠気レベルＬｖ３の場合の運転適性状態として学習する。これは、適正状態の要素を複合的に判断して運転者に応じたレベルを設定する例である。

（４）また、データベース４に登録された運転者の場面別の適正状態を示すレベルのデータについて、前述のようにして報知動作を行った場合に、運転者がその報知動作に疑問を持つ場合も想定される。例えば、注意が必要で周囲を確認するために視線の移動範囲が広がっていた場合に、脇見状態と判断されて報知されることがある。

これに対して、ナビゲーション装置８などに備えられた操作入力スイッチを用いて、運転者がその報知動作が適切でなかった旨の意志表示をすることができるようにする。この結果、運転者が適切に運転を行うことで報知動作が行われることを抑制することができ、より精度の高い報知動作を行うことができるようになる。

このような実施形態によれば、運転者別および場面別に適正状態のレベルを示すデータをデータベース４に記憶しているので、制御装置１により、その運転者について検出された運転状態が適正状態であるか否かをその運転者のその場面での適正状態と比較して判定することができる。これによって、運転者に対して適切な報知動作を出力することができ、運転者は違和感を感ずることなく適正状態に戻すようにすることができる。

また、データベース４に記憶させる運転者別、場面別の適正状態のレベルのデータを、学習機能を持たせて制御装置１により更新することができるので、運転者の運転の仕方が変化してくる場合でもこれに対応して精度良く適正状態の判定を行うことができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

上記実施形態では、報知部３として、表示装置３ａ、音声出力器３ｂとして示したが、いずれか一方だけを使用することもできるし、さらに、運転者にエアコンの風の変化や、シートヒータ、ハンドルヒータの温度変更などの触感で提示することもできる。ＬＥＤなどの点灯の仕方を変化させるなどして感覚的に伝えることもできる。

ナビゲーション装置８の情報に加えて、外部から交通に関する情報を取り入れて状態検知あるいは適正状態の場面の判定を行うようにすることもできる。

図面中、１は制御装置、２は状態検出部、２ａは状態検出装置、３は報知部、３ａは表示装置、３ｂは音声出力器、４はデータベース（記憶部）、５ａ、５ｂはカメラ、６ａ、６ｂはセンサ、７は車両ＥＣＵ、８はカーナビゲーション装置である。

Claims (6)

1. 運転者の運転状態を検出する状態検出装置（２ａ）と、
   前記運転者の運転の適正状態のレベルが記憶される記憶部（４）と、
   前記状態検出装置により検出される前記運転者の運転状態と前記記憶部に記憶された前記適正状態とを比較してその差分を演算し、差分があるときにはその差分に応じて前記運転者に報知する制御装置（１）と、
   を備えた運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記状態検出装置（２ａ）は、前記運転者の運転場面の情報を取得可能に構成され、
   前記記憶部（４）には、前記運転者の運転の適正状態が運転場面に応じた情報として記憶されており、
   前記制御装置（１）は、前記状態検出装置が検出した前記運転者の運転状態について、前記記憶部からそのときの運転場面に対応した前記適正状態を読み出して前記差分の演算を行うようにした運転支援装置。
3. 請求項１または２に記載の運転支援装置において、
   異なる運転者が運転する場合に、運転者を識別する運転者識別機能を備え、
   前記制御装置（１）は、前記運転者識別機能により識別した前記運転者に対応して前記差分の演算を行うようにした運転支援装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記制御装置（１）は、前記状態検出装置（２ａ）の検出結果および前記差分の演算結果を蓄積した情報に基いて、前記記憶部（４）に記憶された前記運転者の運転の適正状態の情報を前記運転者に対応した情報として更新するようにした運転支援装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記状態検出装置（２ａ）は、前記運転者を撮影するカメラ（５ａ）と、前記運転者の状態を検出するセンサ（６ａ、６ｂ）とを備えている運転支援装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
   前記状態検出装置（２ａ）は、前記運転場面の情報をカーナビゲーション装置（８）からの情報により取得する運転支援装置。

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