JP2018045569A - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前方の障害物との衝突を予測した場合に、過剰な警報により運転者に不快感を与えるのを低減する。【解決手段】運転支援方法では、車両の前方の障害物を検出し（Ｓ１）、車両と障害物とが衝突するか否かを予測し（Ｓ４）、車両の運転者のブレーキ操作が予測されたか否かを判定する（Ｓ５）。車両と障害物とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測されない場合に警報を報知する（Ｓ９）。車両と障害物とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測された場合に警報の報知を禁止する。【選択図】図２

Description

本発明は、運転支援方法及び運転支援装置に関する。

車両前方の対象物との衝突可能性に応じて警報を行う技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の運転支援装置は、車両前方の対象物に車両が衝突する可能性が所定以上に高くなった場合に、自車両の運転者に向けて警報を開始する。

特開２０１６−００１４９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の運転支援装置は、運転者が車両前方の対象物を認知しておりブレーキ操作を行うつもりであっても警報を始めることがあり、運転者に不快感を与える虞がある。
本発明は、車両の前方の障害物との衝突を予測した場合に、過剰な警報により運転者に不快感を与えるのを低減することを目的とする。

本発明の一態様に係る運転支援方法では、車両の運転者のブレーキ操作が予測されたか否かを判定し、車両前方の障害物と車両とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測されない場合に警報を報知し、車両と障害物とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測された場合に警報の報知を禁止する。

本発明によれば、車両の前方の障害物との衝突を予測した場合に、過剰な警報により運転者に不快感を与えるのを低減できる。

実施形態に係る運転支援装置の構成例を示す図である。 第１実施形態に係る運転支援方法の一例のフローチャートである。 第２実施形態に係る運転支援方法の一例のフローチャートである。

以下において、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（第１実施形態）
（構成）
図１を参照する。本発明の実施形態に係る運転支援装置１は、コントローラ１０と、周囲状況センサ群２０と、走行状態センサ群３０と、脳波センサ４０と、ブザー５０と、ブレーキ制御アクチュエータ６０を備える。コントローラ１０と、周囲状況センサ群２０と、走行状態センサ群３０と、脳波センサ４０と、ブザー５０と、ブレーキ制御アクチュエータ６０とは、有線通信又は無線通信によりデータ、信号又は情報を送受信可能である。

周囲状況センサ群２０には、運転支援装置１を搭載する車両（以下、単に「車両」と表記することがある）の前方の障害物を検出するためのセンサが含まれる。周囲状況センサ群２０は、レーダ２１と、カメラ２２を備える。
レーダ２１及びカメラ２２は、車両周囲に存在する障害物（特に車両前方の障害物）と車両との相対位置、障害物と車両との距離等の車両の周囲状況を検出する。レーダ２１及びカメラ２２は、検出した周囲状況の情報である周囲状況情報をコントローラ１０へ出力する。

走行状態センサ群３０には、車両の走行状態を検出するセンサと、運転者により行われた運転操作を検出するセンサとが含まれる。
車両の走行状態を検出するセンサには、車速センサ３１と、加速度センサ３２と、ヨーレートセンサ３３が含まれる。
運転者により行われた運転操作を検出するセンサには、アクセル開度センサ３４と、ブレーキスイッチ３５と、ブレーキ操作量センサ３６が含まれる。

車速センサ３１は、車両の車輪速を検出し、車輪速に基づいて車両の速度を算出する。車速センサ３１は、算出した車速の情報をコントローラ１０へ出力する。
加速度センサ３２は、車両の前後方向の加速度及び車幅方向の加速度を検出し、これらの加速度の情報をコントローラ１０へ出力する。
ヨーレートセンサ３３は、車両のヨーレート（車体が旋回する方向への回転角の変化速度）を検出し、検出したヨーレートの情報をコントローラ１０へ出力する。

アクセル開度センサ３４は、車両のアクセル開度を検出し、アクセル開度の情報をコントローラ１０へ出力する。例えばアクセル開度センサ３４は、車両のアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。
ブレーキスイッチ３５は、運転者による車両のブレーキ操作の作動状態を検出し、作動状態の情報をコントローラ１０へ出力する。例えばブレーキスイッチ３５は、運転者がブレーキペダルを踏み込むとオン状態信号を出力し、運転者がブレーキペダルを開放するとオフ状態信号を出力する。

ブレーキ操作量センサ３６は、運転者によるブレーキ操作量を検出し、検出した操作量の情報をコントローラ１０へ出力する。例えばブレーキ操作量センサ３６は、車両のブレーキペダルの踏み込み量をブレーキ操作量として検出する。
走行状態センサ群３０からコントローラ１０に出力される車速の情報、加速度の情報、ヨーレートの情報、アクセル開度の情報、ブレーキ操作の作動状態の情報、及びブレーキ操作量の情報を、総称して「走行状態情報」と表記することがある。

脳波センサ４０は、運転者の頭部に取り付けられる複数の電極を有する。脳波センサ４０は、これら複数の電極により検出した運転者の脳波の情報をコントローラ１０へ出力する。これらの複数の電極の頭部への取り付け方法は特に限定されないが、例えば脳波センサ４０は、運転者の頭部に配置しやすいように装着型の電極帽子を備えてよい。
コントローラ１０は、脳波センサ４０から受信した脳波の情報に基づき、運転者がブレーキ操作をしようとする意図を予測する。すなわち、運転者のブレーキ操作を予測する。例えばコントローラ１０は、検出した運転者の脳波の周波数解析に基づき運転者の脳に発生する運動準備電位を検出することにより運転者によるブレーキ操作を予測してよい。なお、ここでは周波数解析に基づくが、周波数解析に限らずパターン解析でも良く、すなわち信号解析できるものであれば良い。

コントローラ１０は、車両の運転制御を行う電子制御ユニットである。コントローラ１０は、プロセッサ１１と、記憶装置１２等の周辺部品とを含む。
プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置１２は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置１２は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。

なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路でコントローラ１０を実現してもよい。例えば、コントローラ１０はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。

コントローラ１０は、周囲状況センサ群２０から受信した周囲状況情報と、走行状態センサ群３０から受信した走行状態情報とに基づいて、車両前方の障害物と車両とが衝突するか否かを予測する。
例えばコントローラ１０は、周囲状況情報と走行状態情報とに基づいて車両前方の障害物と車両との衝突可能性を評価してよい。コントローラ１０は、衝突可能性と警報閾値とを比較して車両と障害物とが衝突するか否かを予測してよい。

衝突可能性は、例えば車両と障害物との衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）であってよい。この場合、コントローラ１０は、車両前方の障害物と車両との距離を、車両と障害物との相対速度で割り算することによりＴＴＣを算出する。コントローラ１０は、ＴＴＣが警報閾値未満であるとき車両と障害物とが衝突すると予測し、ＴＴＣが警報閾値以上であるとき車両と障害物とが衝突すると予測しない。
以下の説明では、衝突予測時間に基づき車両と障害物との衝突を予測する例について説明する。ただし、車両と障害物との衝突は、衝突予測時間に限られず他の方法を用いて予測してもよい。

車両前方の障害物と車両とが衝突すると予測した場合（本例では、ＴＴＣが警報閾値未満である場合）、コントローラ１０は、運転者に対して所定の警報を報知するか否かを判定する。この警報は、前方障害物との衝突の危険を知らせる警報や、ブレーキ操作を促す警報であってよい。
このとき、コントローラ１０は、運転者によるブレーキ操作が検出されているか否かを判定する。例えばコントローラ１０は、ブレーキスイッチ３５が検出したブレーキ操作の作動状態や、ブレーキ操作量センサ３６が検出したブレーキ操作量に基づいて、ブレーキ操作が検出されているか否かを判定する。ブレーキ操作が検出されている場合には、コントローラ１０は警報の報知を禁止すると判定する。

ブレーキ操作が検出されていない場合、コントローラ１０は運転者のブレーキ操作を予測したか否かを判定する。コントローラ１０は、運転者のブレーキ操作を予測しなかった場合に警報を報知すると判定する。例えばコントローラ１０は、車両前方の障害物と車両とが衝突すると予測した後に所定の第１待機時間が経過してもブレーキ操作を予測しなかった場合に警報を報知すると判定してよい。

ブレーキ操作が予測された場合、コントローラ１０は警報を禁止すると判定してよい。ただし、ブレーキ操作が予測されてから所定の第２待機時間が経過してもブレーキ操作が検出されない場合は、コントローラ１０は警報を報知すると判定してもよい。
すなわち、ブレーキ操作が予測された場合にコントローラ１０は警報報知を留保し、ブレーキ操作が予測されてから第２待機時間が経過しても運転者によるブレーキ操作が検出されない場合に警報を報知すると判定してもよい。第２待機時間の経過前にブレーキ操作が検出された場合に警報の報知を禁止すると判定してもよい。

警報を報知すると判定した場合、コントローラ１０はブザー５０を駆動して警報音を発生させることにより運転者に対して警報を報知する。ただし、コントローラ１０が警報を報知する手段は、ブザー５０に限られず、他の手段を用いて警報を報知してもよい。例えば、スピーカにより警報音や警報メッセージを出力してもよく、表示ランプや液晶表示装置等のディスプレイから警報用の視覚表示を出力してもよい。

さらに、コントローラ１０は、衝突可能性と自動制動閾値とを比較して、衝突回避ブレーキを自動的に動作させるか否かを判定する。例えばＴＴＣが自動制動閾値未満になった場合、コントローラ１０は、衝突回避ブレーキを動作させると判定する。
衝突回避ブレーキを動作させると判定した場合、コントローラ１０は、ブレーキ制御アクチュエータ６３を駆動して、車両のブレーキ装置を作動させる。
ブレーキ制御アクチュエータ６３は、コントローラ１０からの制御信号に応じて車両のブレーキ装置による制動動作を制御する。

第２待機時間は、特許請求の範囲に記載の所定時間の一例である。周囲状況センサ群２０は、第１センサの一例である。脳波センサ４０は、第２センサの一例である。ブザー５０は、警報器の一例である。

（動作）
次に、第１実施形態に係る運転支援方法の一例について説明する。
図２を参照する。
ステップＳ１においてコントローラ１０は、車両前方の障害物と車両との衝突可能性としてＴＴＣを算出するために、周囲状況センサ群２０から周囲状況情報を取得する。
ステップＳ２においてコントローラ１０は、ＴＴＣを算出するために、車速センサ３１による車速情報を走行状態情報として取得する。
ステップＳ３においてコントローラ１０は、障害物と車両とのＴＴＣを算出する。

ステップＳ４においてコントローラ１０は、ＴＴＣと警報閾値を比較することにより車両と障害物とが衝突するか否かを予測する。衝突すると予測した場合（ステップＳ４：Ｙ）に処理はステップＳ５へ進む。衝突すると予測しない場合（ステップＳ４：Ｎ）に警報を報知すると判断せずに処理はステップＳ１０へ進む。これにより警報の報知が禁止される。

ステップＳ５においてコントローラ１０は、警報の要否を判断するために、ブレーキ操作が検出されたか否かを判定する。ブレーキ操作が検出された場合（ステップＳ５：Ｙ）に、警報を報知すると判断せずに処理はステップＳ１０へ進む。これにより警報の報知が禁止される。ブレーキ操作が検出されない場合（ステップＳ５：Ｎ）に処理はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６においてコントローラ１０は、運転者にブレーキ操作の意図があるか否かを判定するため、すなわち運転者のブレーキ操作を予測するために、脳波センサ４０の出力信号を取得する。
ステップＳ７においてコントローラ１０は、運転者のブレーキ操作を予測したか否かを判定する。ブレーキ操作を予測した場合（ステップＳ７：Ｙ）に、警報の報知を留保するために処理はステップＳ１１へ進む。ブレーキ操作を予測しなかった場合（ステップＳ７：Ｎ）に処理はステップＳ８へ進む。

ステップＳ８においてコントローラ１０は、車両前方の障害物と車両とが衝突すると予測してから第１待機時間が経過したか否かを判定する。第１待機時間が経過していない場合（ステップＳ８：Ｎ）に、処理はステップＳ６へ戻ってブレーキ操作が予測されるか否か判定し直す。
第１待機時間が経過した場合（ステップＳ８：Ｙ）、すなわち車両前方の障害物と車両とが衝突すると予測してから第１待機時間が経過してもブレーキ操作を予測しなかった場合に処理はステップＳ９へ進む。

ステップＳ９においてコントローラ１０は、警報を報知すると判定する。コントローラ１０はブザー５０を駆動して警報音を発生させることにより運転者に対して警報を報知する。その後に処理はステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０においてコントローラ１０は、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧＮ）がオフになったか否かを判断する。イグニッションスイッチがオフになった場合（ステップＳ１０：Ｙ）に処理は終了する。イグニッションスイッチがオフでない場合（ステップＳ１０：Ｎ）に処理はステップＳ１へ戻る。

ブレーキ操作が予測された場合、ステップＳ１１においてコントローラ１０は、ブレーキ操作の予測が正しいか否かを判定するために、ブレーキ操作が検出されたか否かを判定する。ブレーキ操作が検出された場合（ステップＳ１１：Ｙ）に、警報を報知すると判断せずに処理はステップＳ１０へ進む。これにより警報の報知が禁止される。ブレーキ操作が検出されない場合（ステップＳ１１：Ｎ）に処理はステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２においてコントローラ１０は、ブレーキ操作が予測されてから第２待機時間が経過したか否かを判定する。まだ第２待機時間が経過していない場合（ステップＳ１２：Ｎ）に処理はステップＳ１１へ戻る。
第２待機時間が経過した場合（ステップＳ１２：Ｙ）、すなわちブレーキ操作が予測されてから第２待機時間が経過してもブレーキ操作が検知されなかった場合に、処理はステップＳ９へ進み、警報が報知される。

（第１実施形態の効果）
（１）周囲状況センサ群２０は、車両の前方の障害物を検出する。コントローラ１０は、車両と障害物とが衝突するか否かを予測する。コントローラ１０は、車両の運転者のブレーキ操作が予測されたか否かを判定する。コントローラ１０は、車両と障害物とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測されない場合に警報を報知する。コントローラ１０は、車両と障害物とが衝突すると判定され且つ運転者のブレーキ操作が予測された場合に警報の報知を禁止する。
これにより、コントローラ１０は、車両と障害物とが衝突すると予測しても、運転者が障害物を認知しておりブレーキ操作を行うつもりであるか否かを判断できる。そして運転者がブレーキ操作を行うつもりである場合には警報を報知しないことにより、過剰な警報により運転者に不快感を与えるのを回避できる。

（２）コントローラ１０は、運転者のブレーキ操作が予測された後に第２待機時間が経過しても運転者のブレーキ操作を検出しない場合に警報を報知する。これにより、ブレーキ操作の予測が誤っていた場合に警報を報知することが可能になる。このため、誤ったブレーキ操作の予測に起因する無警報状態を回避できる。

（３）コントローラ１０は、運転者の運動準備電位の検出によりブレーキ操作を予測する。運動準備電位を検出することで高い精度で運転者のブレーキ操作を予測できる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の運転支援装置１を説明する。
認知した障害物との衝突の危険を感じてブレーキ操作を行うタイミングは、個々の運転者によって異なる。例えば、ある運転者は余裕のある状態（すなわちＴＴＣが比較的長い状態）からブレーキ操作を始めるのに対し、他の運転者は障害物に近づいた状態（すなわちＴＴＣが比較的短い状態）までブレーキ操作を始めないことがある。

このため、コントローラ１０が車両と障害物の衝突を予測した時期、すなわちＴＴＣが警報閾値を下回る時期があの運転者にとって早すぎると、その運転者が障害物を認知していても、その時点ではまだブレーキ操作を意図していないことがある。このため、ブレーキ操作の予測が遅れて、過剰な警報を報知する虞がある。

そこで第２実施形態では、周囲状況センサ群２０が障害物を検出した後の運転者のブレーキ操作のタイミングに応じて警報閾値を変更する。すなわち、周囲状況センサ群２０が障害物を検出した後の運転者のブレーキ操作のタイミングにより警報閾値を学習する。
第２実施形態の運転支援装置１の構成は、図１に示す機能構成と同様である。
コントローラ１０は、車両前方の障害物が検出された後の運転者のブレーキ操作のタイミングに応じて警報閾値を変更する。

例えば、コントローラ１０は、車両前方の障害物が検出された後の運転者のブレーキ操作のタイミングで、その時点のＴＴＣを算出してよい。また例えば、コントローラ１０は、障害物と車両とが衝突すると予測され、且つ運転者のブレーキ操作が予測された後に行われた運転者のブレーキ操作のタイミングで、その時点のＴＴＣを算出してよい。
コントローラ１０は、これら時点で算出されたＴＴＣに応じて警報閾値を学習してよい。例えば、これら時点で算出されたＴＴＣの値を警報閾値としてもよく、処理遅延を考慮した正のマージンをＴＴＣに加えて警報閾値としてもよく、１より大きな定数ＣをＴＴＣに乗じて警報閾値としてもよい。

また、例えばコントローラ１０は、障害物と車両とが衝突すると予測された後に運転者のブレーキ操作が予測されたタイミングで算出したＴＴＣに応じて警報閾値を学習してもよい。ただし、ブレーキ操作の予測が誤っていた場合（例えばブレーキ操作の予測後、第２待機時間が経過してもブレーキ操作がない場合）には、警報閾値の学習を無効としてもよい。

次に、第２実施形態に係る運転支援方法の一例について説明する。
図３を参照する。
ステップＳ２１〜Ｓ３０までの処理は、図２を参照して説明したステップＳ１〜Ｓ１０までの処理と同じである。
ブレーキ操作が予測された場合（ステップＳ２７：Ｙ）、ステップＳ３１においてコントローラ１０は、ブレーキ操作の予測どおり、ブレーキ操作が検出されたか否かを判定する。ブレーキ操作が検出された場合（ステップＳ３１：Ｙ）に、警報を報知すると判断せずに処理はステップＳ３３へ進む。これにより警報の報知が禁止される。ブレーキ操作が検出されない場合（ステップＳ３１：Ｎ）に処理はステップＳ３２へ進む。

ステップＳ３２においてコントローラ１０は、ブレーキ操作が予測されてから第２待機時間が経過したか否かを判定する。まだ第２待機時間が経過していない場合（ステップＳ３２：Ｎ）に処理はステップＳ３１へ戻る。
第２待機時間が経過した場合（ステップＳ３２：Ｙ）に処理はステップＳ９へ進み、警報が報知される。

ステップＳ３３においてコントローラ１０は、現時点におけるＴＴＣ、すなわち障害物と車両とが衝突すると予測され、且つ運転者のブレーキ操作が予測された後に行われた運転者のブレーキ操作のタイミングの時点のＴＴＣを算出する。その後に処理はステップＳ３４へ進む。
ステップＳ３４においてコントローラ１０は、ステップＳ３３で算出したＴＴＣに応じて警報閾値を学習する。その後に処理はステップＳ３０へ進む。

（第２実施形態の効果）
（１）コントローラ１０は、車両と障害物との衝突可能性として車両と障害物とのＴＴＣを評価する。コントローラ１０は、ＴＴＣと警報閾値とを比較して車両と障害物とが衝突するか否かを予測する。コントローラ１０は、障害物が検出された後の運転者のブレーキ操作のタイミングに応じて警報閾値を変更する。
例えば、コントローラ１０は、障害物が検出された後の運転者のブレーキ操作のタイミングで、その時点のＴＴＣを評価し、このＴＴＣに応じて警報閾値を変更する。
これにより、コントローラ１０が車両と障害物との衝突を予測する時期を、個々の運転者のブレーキ操作のタイミングに応じて学習することができる。このため、車両と障害物との衝突の予測時期が運転者にとって早すぎることにより過剰な警報を回避することができる。

本発明は、ここで記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…運転支援装置、１０…コントローラ、１１…プロセッサ、１２…記憶装置、２０…周囲状況センサ群、２１…レーダ、２２…カメラ、３０…走行状態センサ群、３１…車速センサ、３２…加速度センサ、３３…ヨーレートセンサ、３４…アクセル開度センサ、３５…ブレーキスイッチ、３６…ブレーキ操作量センサ、４０…脳波センサ、５０…ブザー、６０…ブレーキ制御アクチュエータ

Claims (6)

1. センサが、車両の前方の障害物を検出し、
   コントローラが、前記車両と前記障害物とが衝突するか否かを予測し、
   前記コントローラが、前記車両の運転者のブレーキ操作が予測されたか否かを判定し、
   前記コントローラが、前記車両と前記障害物とが衝突すると判定され且つ前記運転者のブレーキ操作が予測されない場合に警報を報知し、前記車両と前記障害物とが衝突すると判定され且つ前記運転者のブレーキ操作が予測された場合に警報の報知を禁止する、
   ことを特徴とする運転支援方法。
2. 前記コントローラは、前記運転者のブレーキ操作が予測された後に所定時間が経過しても前記運転者のブレーキ操作を検出しない場合に警報を報知することを特徴とする請求項１に記載の運転支援方法。
3. 前記コントローラは、前記車両と前記障害物との衝突可能性を評価し、
   前記コントローラは、前記衝突可能性と警報閾値とを比較して前記車両と前記障害物とが衝突するか否かを予測し、
   前記コントローラは、前記障害物が検出された後の前記運転者のブレーキ操作のタイミングに応じて前記警報閾値を変更する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援方法。
4. 前記コントローラは、前記障害物が検出された後の前記運転者のブレーキ操作のタイミングで、その時点の前記衝突可能性を評価し、
   前記コントローラは、前記運転者のブレーキ操作のタイミングで評価した前記衝突可能性に応じて前記警報閾値を変更することを特徴とする請求項３に記載の運転支援方法。
5. 前記運転者の運動準備電位の検出により前記ブレーキ操作を予測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の運転支援方法。
6. 車両の前方の障害物を検出する第１センサと、
   前記車両の運転者のブレーキ操作の意図を検出する第２センサと、
   警報を発生させる警報器と、
   前記第１センサにより検出された障害物と前記車両とが衝突するか否かを予測し、前記第２センサにより検出されたブレーキ操作の意図に基づいて前記運転者のブレーキ操作が予測されたか否かを判定し、前記車両と前記障害物とが衝突すると判定され且つ前記運転者のブレーキ操作が予測されない場合に前記警報器を駆動して警報を報知し、前記車両と前記障害物とが衝突すると判定され且つ前記運転者のブレーキ操作が予測された場合に警報の報知を禁止するコントローラと、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。

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