JP2019016028A - 運転支援装置、運転支援方法及び運転支援プログラム - Google Patents

運転支援装置、運転支援方法及び運転支援プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】自動運転期間及び権限移譲期間のそれぞれにおいて、運転手を適切な状態にすることができる運転支援装置を提供する。【解決手段】運転支援装置は、移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替える運転制御部と、前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える振動制御部と、を備える。【選択図】図10

Description

本発明は、運転支援装置、運転支援方法及び運転支援プログラムに関する。
自動車等の移動体を自動運転して運転を支援する装置が知られている。また、運転中の運転手を覚醒させる技術が知られている。
特開平6−219227号公報
山口秀明・外3名 「2016年春季大会 学術講演会 講演予稿集」、「振動刺激による運動錯覚を利用した眠気解消方法の検討」、自動車技術会出版、2016年5月、No.67-16S p.1671〜1676
しかしながら、自動運転期間、自動運転から手動運転へ運転の権限を委譲する権限移譲期間のそれぞれにおいて、運転手を適切な状態にすることができないといった課題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自動運転期間及び権限移譲期間のそれぞれにおいて、運転手を適切な状態にすることができる運転支援装置、運転支援方法及び運転支援プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替える運転制御部と、前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える振動制御部と、を備える。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手への振動を切り替えているので、自動運転期間及び権限移譲期間において、運転手を適切な状態にすることができる。
本発明の運転支援装置では、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで振動を付与する前記運転手の部位を切り替えてもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間及び権限移譲期間で適切な部位に振動を付与することによって、運転手を適切な状態にすることができる。
本発明の運転支援装置では、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手の中央の部位に振動を付与し、前記権限移譲期間では前記運転手の側部の部位に振動を付与してもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間では運転手をリラックスさせることができる運転手の中央部の部位に振動を付与し、権限移譲期間では運転手を覚醒させることができる運転手の側部の部位に振動を付与している。これにより、運転支援装置は、自動運転期間では運転手をリラックスさせることができ、権限移譲期間では運転手を手動運転に備えて覚醒させることができる。
本発明の運転支援装置では、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手の背面上部、頚部、臀部後部及び大腿内側部の少なくともいずれかに振動を付与し、前記権限移譲期間では脇腹部及び臀部側面の少なくとも一方に振動を付与してもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間では運転手をリラックスさせる効果が大きい運転手の背面上部、頚部、臀部後部及び大腿内側部に振動を付与し、権限移譲期間では運転手を覚醒させる効果が大きい運転手の脇腹部及び臀部側面に振動を付与している。これにより、運転支援装置は、自動運転期間では運転手をより確実にリラックスさせることができ、権限移譲期間では運転手を手動運転に備えてより確実に覚醒させることができる。
本発明の運転支援装置では、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手に第1強度の振動を付与し、前記権限移譲期間では前記運転手に前記第1強度よりも強い第2強度の振動を付与してもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間では権限移譲期間の第2強度よりも弱い第1強度で運転手に振動を付与することによって、運転手が感じる煩わしさを低減して、運転手をよりリラックスさせることができる。また、運転支援装置は、権限移譲期間では自動運転期間の第1強度よりも強い第2強度で運転手に振動を付与することによって、運転手をより確実に覚醒させることができる。
本発明の運転支援装置では、前記運転制御部は、前記権限移譲期間後に前記手動運転期間へ切り替えて、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記権限移譲期間では前記運転手に第2強度の振動を付与し、前記手動運転期間では前記運転手に前記第2強度よりも弱い第3強度の振動を付与してもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、手動運転期間では権限移譲期間の第2強度よりも弱い第3強度で運転手に振動を付与することによって、手動運転期間の運転手が感じる煩わしさを低減しつつ、適度に覚醒させることができる。
本発明の運転支援装置では、前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手に前記第3強度よりも弱い第1強度で振動を付与してもよい。
このように、本発明の運転支援装置は、自動運転期間では手動運転期間の第3強度よりも弱い第1強度で運転手に振動を付与することによって、自動運転期間の運転手をよりリラックスさせることができる。
本発明の運転支援方法は、移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替え、前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える。
このように、本発明の運転支援方法は、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手への振動を切り替えているので、自動運転期間及び権限移譲期間において、運転手を適切な状態にすることができる。
本発明の運転支援プログラムは、コンピュータを、移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替える運転制御部と、前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える振動制御部と、して機能させる。
このように、本発明の運転支援プログラムは、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手への振動を切り替えているので、自動運転期間及び権限移譲期間において、運転手を適切な状態にすることができる。
図1は、実施形態の運転支援システムが搭載される車両の内部を示す斜視図である。 図2は、車両に搭載される運転支援システムの制御系のハードウェア構成を説明するブロック図である。 図3は、振動付与部の配置及び機能を説明する側面図である。 図4は、振動付与部の配置及び機能を説明する正面図である。 図5は、人の背面上部及び頚部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。 図6は、人の臀部後面への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。 図7は、人の大腿内側部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。 図8は、人の脇腹部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。 図9は、人の臀部側面部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。 図10は、運転支援装置の機能を説明する機能ブロック図である。 図11は、振動制御部による運転手への振動の付与の切り替えを説明するタイミングチャートである。 図12は、処理部が実行する運転支援処理のフローチャートである。
以下の例示的な実施形態等の同様の構成要素には共通の符号を付与して、重複する説明を適宜省略する。
<実施形態>
図1は、実施形態の運転支援システムが搭載される車両10の内部を示す斜視図である。車両10は、移動体の一例である。車両10は、例えば、エンジン等の内燃機関を駆動源とする自動車であってもよく、モータ等の電動機を駆動源とする自動車であってもよく、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよい。また、車両10は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載することができる。また、車両10における車輪13の駆動に関わる装置の方式、個数、及び、レイアウト等は、種々に設定することができる。
図1に示すように、車両10は、車体12と、4個の車輪13と、操舵部14と、加速部15と、制動部16と、変速部18と、モニタ装置20とを備える。
車体12は、不図示の乗員が乗車する車室12aを構成している。車体12は、操舵部14、加速部15、制動部16、変速部18、モニタ装置20等を車室12a内に収容し保持している。
4個の車輪13は、前側の2個の車輪13と、後側の2個の車輪13とを含む。前側の車輪13は、例えば、操舵部14によって転舵される転舵輪として機能する。後側の車輪13は、例えば、駆動源によって回転される駆動輪として機能する。
操舵部14は、例えば、ダッシュボードから突出したステアリングホイールまたはハンドルである。操舵部14は、運転手からの左右の進行方向に関する操作を受け付けて、転舵輪(例えば、前側の車輪13)の方向を変化させる。
加速部15は、例えば、運転手の足下に位置されたアクセルペダルである。加速部15は、運転手からの加速に関する操作を受け付けて、車両10を加速させる。
制動部16は、例えば、運転手の足下に位置されたブレーキペダルである。制動部16は、運転手からの減速に関する操作を受け付けて、車両10を減速させる。
変速部18は、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーである。変速部18は、運転手からの前後の進行方向及び変速比に関する操作を受け付けて、車両10の前後の進行方向等を切り替える。
モニタ装置20は、例えば、ダッシュボードの車幅方向すなわち左右方向の中央部に設けられている。モニタ装置20は、例えば、ナビゲーションシステムまたはオーディオシステム等の機能を有してもよい。モニタ装置20は、表示装置22、音声出力装置24、及び、操作入力部26を有する。モニタ装置20は、スイッチ、ダイヤル、ジョイスティック、及び、押しボタン等の不図示の操作入力部を有してもよい。
表示装置22は、画像情報に基づいて画像を表示する。表示装置22は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)、または、OELD(Organic Electroluminescent Display)等である。
音声出力装置24は、音声データに基づいて音声を出力する。音声出力装置24は、例えば、スピーカである。音声出力装置24は、モニタ装置20以外の異なる車室12a内の位置に設けられていてもよい。
操作入力部26は、乗員または運転手を含むユーザからの入力を受け付ける。操作入力部26は、表示装置22の表示側の面に設けられている。操作入力部26は、例えば、表示装置22の画像を透過可能なタッチパネルである。操作入力部26は、表示装置22の表示画面に表示される画像に対応した位置をユーザが触れることによって入力した指示を受け付ける。
図2は、車両10に搭載される運転支援システム28の制御系のハードウェア構成を説明するブロック図である。図2に示すように、運転支援システム28は、モニタ装置20と、操舵システム30と、加速システム32と、制動システム34と、変速システム36と、複数(例えば、5個)の振動付与部40a、40b、40c、40d、40eと、運転支援装置42と、車内ネットワーク44とを備える。振動付与部40a、40b、40c、40d、40eを区別する必要がない場合、振動付与部40と記載する。
操舵システム30は、車両10の進行方向を制御する。操舵システム30は、操舵部14と、操舵制御部50と、操舵部センサ52とを有する。
操舵制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサを有するマイクロコンピュータ等のコンピュータである。操舵制御部50は、運転支援装置42からの指示に基づいて、操舵部14を制御して、車両10の進行方向を制御する。
操舵部センサ52は、例えば、ホール素子等を含む角度センサであって、操舵部14の回転角である操舵角を検出する。操舵部センサ52は、検出した操舵部14の操舵角を車内ネットワーク44に出力する。
加速システム32は、車両10の加速を制御する。加速システム32は、加速部15と、加速制御部54と、加速部センサ56とを有する。
加速制御部54は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサを有するマイクロコンピュータ等のコンピュータである。加速制御部54は、運転支援装置42からの指示に基づいて、加速部15を制御して、車両10の加速を制御する。
加速部センサ56は、例えば、位置センサであって、加速部15がアクセルペダルの場合、加速部15の位置を検出する。加速部センサ56は、検出した加速部15の位置を車内ネットワーク44に出力する。
制動システム34は、車両10の減速を制御する。制動システム34は、制動部16と、制動制御部58と、制動部センサ60とを有する。
制動制御部58は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサを有するマイクロコンピュータ等のコンピュータである。制動制御部58は、運転支援装置42からの指示に基づいて、制動部16を制御して、車両10の減速を制御する。
制動部センサ60は、例えば、位置センサであって、制動部16がブレーキペダルの場合、制動部16の位置を検出する。制動部センサ60は、検出した制動部16の位置を車内ネットワーク44に出力する。
変速システム36は、車両10の変速比を制御する。変速システム36は、変速部18と、変速制御部62と、変速部センサ64とを有する。
変速制御部62は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサを有するマイクロコンピュータ等のコンピュータである。変速制御部62は、運転支援装置42からの指示に基づいて、変速部18を制御して、車両10の変速比を制御する。
変速部センサ64は、例えば、位置センサであって、変速部18がシフトレバーの場合、変速部18の位置を検出する。変速部センサ64は、検出した変速部18の位置を車内ネットワーク44に出力する。
振動付与部40は、運転手に振動を付与する。複数の振動付与部40は、運転手のシート12b内の複数個所に設けられている。振動付与部40は、例えば、空気等の気体によって膨張及び収縮してシート12bの形状を変形可能な気体袋である。振動付与部40は、膨張することによってシート12bによる運転手の支持を高める。これにより、振動付与部40は、シート12bから運転手に作用する押圧力を強くして、車両10の走行振動等の振動を運転手に伝達させて付与する。振動付与部40は、押圧力または支持力の強度によって、運転手に付与する振動の強度を増減させる。尚、振動付与部40は、圧電素子等の振動子を含み、自身が振動可能な振動装置であってもよい。この場合、振動付与部40は、自身の振動を、車両10の速度等の走行状態、路面及び天候等の環境、及び、加速部15の操作等を反映させた疑似的な振動にして運転手に付与してよい。
運転支援装置42は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)等のコンピュータである。運転支援装置42は、ハードウェアプロセッサの一例であるCPU(Central Processing Unit)42aと、ROM(Read Only Memory)42bと、RAM(Random Access Memory)42cと、表示制御部42dと、音声制御部42eと、SSD(Solid State Drive)42fとを備える。CPU42a、ROM42b及びRAM42cは、同一パッケージ内に集積されていてもよい。
CPU42aは、ROM42b等の不揮発性の記憶装置に記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって各種の演算処理および制御を実行する。ROM42bは、各プログラム及びプログラムの実行に必要なパラメータ等を記憶する。RAM42cは、CPU42aでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。表示制御部42dは、運転支援装置42での演算処理のうち、主として、表示装置22に表示させる表示用の画像のデータ変換等を実行する。音声制御部42eは、運転支援装置42での演算処理のうち、主として、音声出力装置24に出力させる音声の処理を実行する。SSD42fは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、運転支援装置42の電源がオフにされた場合にあってもデータを維持する。
本実施形態では、運転支援装置42は、ハードウェアとソフトウェア(即ち、プログラム)が協働することにより、運転支援システム28の制御全般を司る。具体的には、運転支援装置42は、車両10の運転を制御する自動運転と、自動運転から手動運転に切り替える間で運転の権限を委譲する権限移譲と、運転手が車両10を運転する手動運転との切り替えを制御する。運転支援装置42は、自動運転期間、権限移譲期間、及び、手動運転期間において、振動付与部40を制御して、運転手に振動を付与し、運転手を適切な状態とする。尚、各期間における振動付与部40の制御については、後述する。
車内ネットワーク44は、例えば、CAN(Controller Area Network)またはLIN(Local Interconnect Network)である。車内ネットワーク44は、操作入力部26と、操舵システム30と、加速システム32と、制動システム34と、変速システム36と、複数の振動付与部40と、運転支援装置42とを互いに信号及び情報を送受信可能に電気的に接続する。
図3は、振動付与部40の配置及び機能を説明する側面図である。図4は、振動付与部40の配置及び機能を説明する正面図である。
図3及び図4に示すように、振動付与部40aは、シート12bの背凭れの上部に設けられている。振動付与部40aは、シート12bを膨張させて表面形状を変形させることにより、運転手DRの背中の上部及び頚部の領域ARaを支持して、領域ARaに振動を付与する。
振動付与部40bは、シート12bの背凭れの上下方向の中央部に設けられている。振動付与部40bは、シート12bを膨張させて表面形状を変形させることにより、運転手DRの側部のうち脇下から脇腹の部位(以下、脇腹部)の領域ARbを支持して、領域ARbに振動を付与する。
振動付与部40cは、シート12bの下部に設けられている。振動付与部40cは、シート12bを膨張させて表面形状を変形させることにより、運転手DRの臀部後面の領域ARcを支持して、領域ARcに振動を付与する。
振動付与部40dは、シート12bのシートクッション(または座面)の後部に設けられている。振動付与部40dは、シート12bを膨張させて表面形状を変形させることにより、運転手DRの臀部側面の領域ARdを支持して、領域ARdに振動を付与する。
振動付与部40eは、シート12bのシートクッションの前部に設けられている。振動付与部40eは、シート12bを膨張させて表面形状を変形させることにより、運転手DRの大腿の内側部の領域AReを支持して、領域AReに振動を付与する。
次に、振動が付与される運転手DRの部位と、熱放散活動変化量との関係を実験した結果について説明する。図5は、人の背面上部及び頚部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。図6は、人の臀部後面への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。図7は、人の大腿内側部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。図8は、人の脇腹部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。図9は、人の臀部側面部への振動と熱放散活動変化量との関係を示す図である。尚、熱放散活動変化量は、増減する人の熱放散の変化量であり、熱放散活動変化量が大きいほど、人の熱放散が亢進される。
図5から図9の横軸は経過時間を示し、縦軸は熱放散活動変化量の大きさを示す。図5から図9において、白抜き円は振動が付与された人の熱放散活動変化量を示し、白抜き三角は振動が付与されていない人の熱放散活動変化量を示す。図5から図9に点線で示す区間(時刻0秒〜30秒)は、振動を付与した期間である。図5から図7の実験では、50Hzの振動を30秒間付与した。図8及び図9の実験では、100Hzの振動を30秒間付与した。
図5、図6及び図7に示すように、人の背面上部及び頚部の領域ARa、臀部後面の領域ARc及び大腿内側部の領域AReへ振動を付与すると、付与されていない人に比べて熱放散活動変化量が増加することがわかる。即ち、上記身体部位への振動の付与によって、熱放散活動変化量が増加して熱放散が亢進され、人の末梢部(手及び足等)への血流配分が増加する。ここで、血管運動は人の自律神経活動を反映しており、交感神経活動の減弱により血管の拡張が起こることが知られている。このような血管反応の特性に着目した上記身体部位への振動の付与によって、人の交感神経活動が減弱し、人をリラックスした状態へと誘導できる。以下、領域ARa、ARc、AReをリラックス領域と記載する。
図8及び図9に示すように、人の脇腹部の領域ARb及び臀部側面部の領域ARdへ振動を付与すると、付与されていない人に比べて熱放散活動変化量が低下することがわかる。即ち、上記身体部位への振動の付与によって、熱放散活動変化量が低下して熱放散が抑制され、人の末梢部(手及び足等)への血流配分が低下する。従って、このような血管反応の特性に着目した上記身体部位への振動の付与によって、人の交感神経活動が増強し、運転している感覚及び意識を高めて、人を覚醒した状態へと誘導できる。以下、領域ARb、ARdを覚醒領域と記載する。
図10は、運転支援装置42の機能を説明する機能ブロック図である。図10に示すように、運転支援装置42は、処理部70と、記憶部72とを備える。
処理部70は、例えば、CPU42aの機能として実現される。処理部70は、運転制御部74と、振動制御部76とを有する。処理部70は、例えば、記憶部72に格納された運転支援プログラム78を読み込むことによって、運転制御部74及び振動制御部76の機能を有してもよい。運転制御部74及び振動制御部76の一部または全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を含む回路等のハードウェアによって構成してもよい。
運転制御部74は、自動運転期間と、権限移譲期間と、手動運転期間とで車両10の制御を切り替える。運転制御部74は、例えば、自動運転期間、権限移譲期間、手動運転期間の順で切り替える。
運転制御部74は、自動運転期間では、車両10の運転を制御して自動運転を実行する。例えば、運転制御部74は、自動運転において、予め定められた条件に基づいて経路を設定する。運転制御部74は、センサ52、56、60、64から取得したデータに基づいて、制御部50、54、58、62を介して操舵部14、加速部15、制動部16及び変速部18を制御することによって、当該経路に沿って車両10を走行させる。
運転制御部74は、自動運転期間と手動運転期間との間であって、予め定められた条件を満たす期間を権限移譲期間として車両10の運転を制御する。例えば、運転制御部74は、車両10の運転の権限の一部を運転手DRに移譲することを予め定められた条件として、当該条件を満たす期間を権限移譲期間としてよい。運転の権限の一部は、操舵部14、加速部15、制動部16及び変速部18の権限のいずれかであってよい。運転制御部74は、手動運転期間が開始する前の一定の期間を予め定められた条件として、当該条件を満たす期間を権限移譲期間としてよい。
運転制御部74は、権限移譲期間後に切り替える手動運転期間においては、操舵部14、加速部15、制動部16及び変速部18の権限を全て運転手DRに移譲する。従って、手動運転期間では、運転手DRが車両10を運転する。
運転制御部74は、自動運転期間、権限移譲期間、及び、手動運転期間において、それぞれの期間である旨を振動制御部76へ出力する。
振動制御部76は、運転手DRへ振動を付与する振動付与部40を制御して、運転手DRに振動を付与する。ここで、振動制御部76は、自動運転期間である旨、権限移譲期間である旨及び手動運転期間である旨のいずれかを運転制御部74から取得すると、制御データ80に基づいて運転手DRへ付与する振動を切り替える。具体的には、振動制御部76は、振動付与部40を制御して、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手DRへ付与する振動を切り替える。例えば、振動制御部76は、振動付与部40を制御して、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手DRへ付与する振動の部位を切り替えてよい。また、振動制御部76は、振動付与部40を制御して、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手DRへ付与する振動の強度を切り替えてよい。振動の強度は、例えば、振動の振幅である。振動制御部76は、振動付与部40を制御して、権限移譲期間と手動運転期間とで運転手DRへ付与する振動を切り替える。具体的には、振動制御部76は、振動付与部40を制御して、権限移譲期間と手動運転期間とで運転手DRへ付与する振動の強度を切り替えてよい。各期間の振動の部位及び強度のデータは、例えば、制御データ80に含まれる。
記憶部72は、ROM42b、RAM42c及びSSD42fの少なくともいずれかの機能として実現される。記憶部72は、ネットワーク上の記憶装置の機能としてもよい。記憶部72は、処理部70が実行するプログラム、プログラムの実行に必要なデータ、及び、プログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。例えば、記憶部72は、処理部70が実行する運転支援プログラム78を記憶する。記憶部72は、運転支援プログラム78の実行に必要な振動を付与する部位及び振動の強度等を含む制御データ80を記憶する。
図11は、振動制御部76による運転手DRへの振動の付与の切り替えを説明するタイミングチャートである。
図11に示すように、振動制御部76は、自動運転期間において、振動付与部40a、40c、40eを制御して、運転手DRの中央の部位に振動を付与する。例えば、振動制御部76は、自動運転期間において、振動付与部40a、40c、40eを制御して、運転手DRの背面上部、頚部、臀部後面及び大腿内側部に対応するリラックス領域ARa、ARc、AReの少なくともいずれかに第1強度の振動を付与する。これにより、振動制御部76は、人の熱放散を亢進させ、末梢部位への血流を増加させて、人をリラックスした状態へと誘導できる。
振動制御部76は、権限移譲期間において、振動付与部40b、40dを制御して、運転手DRの側部の部位に振動を付与する。例えば、振動制御部76は、権限移譲期間において、振動付与部40b、40dを制御して、運転手DRの脇腹部及び臀部側面部に対応する覚醒領域ARb、ARdの少なくとも一方に第2強度の振動を付与する。第2強度は、例えば、第1強度よりも強い。これにより、人の熱放散が抑制され、末梢部位への血流が低下し、人の脳内の運動感覚領域が賦活して、なかでも、補足運動野の活動性が高まる。このように、振動制御部76は、補足運動野の賦活につながる刺激条件に基づく振動を付与することで、人の覚醒を向上させ、運転への意識及び集中の向上を両立させることができる。ここで、振動制御部76は、自動運転期間から権限移譲期間への振動の切り替えにおいて、急に振動を変化させるのではなく、付与中の振動を漸減させるとともに、新たに付与する振動を漸増させることが好ましい。
振動制御部76は、手動運転期間において、振動付与部40b、40dを制御して、運転手DRの脇腹部及び臀部側面部に対応する覚醒領域ARb、ARdの少なくとも一方に第3強度の振動を付与する。例えば、第3強度は、第2強度よりも弱く、第1強度は、第3強度よりも弱い。これにより、人の熱放散が抑制され、末梢部位への血流が低下して、人を覚醒させることができる。更に、手動運転期間の振動の第3強度を、権限移譲期間の振動の第2強度よりも弱くすることによって、運転手DRを覚醒させつつ、振動による運転手DRへの煩わしさ及び不快感等を抑制できる。ここで、振動制御部76は、権限移譲期間から手動運転期間への振動の強度の切り替えにおいて、急に振動を変化させるのではなく、振動を漸減させることが好ましい。尚、振動制御部76は、手動運転期間において、一定の漸減条件を満たした場合、振動の強度を漸減させて第3強度にするようにしてもよい。例えば、振動制御部76は、車両10の挙動が安定化している、または、運転手DRが運転に集中している等を漸減条件として、当該漸減条件を満たした場合、振動を第3強度へと漸減させてもよい。振動制御部76は、操舵部センサ52から取得した操舵部14の位置が安定している場合、車両10の挙動が安定していると判定してよい。また、振動制御部76は、車室12a内を撮像した撮像画像等に基づいて、運転手DRが運転に集中しているか否かを判定してよい。
図12は、処理部70が実行する運転支援処理のフローチャートである。処理部70は、記憶部72に格納された運転支援プログラム78を読み込んで、運転支援処理を実行する。運転支援処理は、運転支援方法の一例である。
図12に示すように、運転支援処理では、運転制御部74が、自動運転期間か否かを判定する(S102)。運転制御部74は、各制御部50、54、58、62を制御して、車両10を自動運転期間であると判定すると(S102:Yes)、当該判定結果を振動制御部76へ出力する。振動制御部76は、運転制御部74から自動運転期間である旨の判定結果を取得すると、振動付与部40a、40c、40eを制御して、運転手DRのリラックス領域ARa、ARc、AReに第1強度の振動を付与する(S104)。この後、運転制御部74は、自動運転期間の間、ステップS102以降を繰り返す。
運転制御部74は、自動運転期間でないと判定すると(S102:No)、権限移譲期間か否かを判定する(S106)。運転制御部74は、例えば、制御部50、54、58、62のいずれかの制御を停止して、操舵部14、加速部15、制動部16及び変速部18の少なくともいずれかの操作の権限を運転手DRに移譲すると、権限移譲期間と判定して(S106:Yes)、その旨の判定結果を振動制御部76へ出力する。振動制御部76は、運転制御部74から権限移譲期間である旨の判定結果を取得すると、振動付与部40a、40c、40eの振動を漸減させつつ、振動付与部40b、40dを制御して、振動付与部40b、40dの振動を漸増させる(S108)。振動制御部76は、振動付与部40a、40c、40eの振動を停止させるとともに、振動付与部40b、40dの振動の強度を第2強度で維持することによって、運転手DRの覚醒領域ARb、ARdに第2強度の振動を付与する(S110)。この後、運転制御部74は、権限移譲期間の間、ステップS106以降を繰り返す。
運転制御部74は、権限移譲期間でないと判定すると(S106:No)、手動運転期間か否かを判定する(S112)。運転制御部74は、例えば、車両10が停止中で、手動運転期間でないと判定すると(S112:No)、振動制御部76が振動を停止させて(S122)、運転支援処理を終了する。運転制御部74は、制御部50、54、58、62の制御を停止して、操舵部14、加速部15、制動部16及び変速部18の操作の権限を運転手DRに移譲すると、手動運転期間と判定して(S112:Yes)、その旨の判定結果を振動制御部76へ出力する。
振動制御部76は、運転制御部74から手動運転期間である旨の判定結果を取得すると、振動を漸減させるか否かを判定する(S114)。振動制御部76は、例えば、上述の漸減条件を満たしていない場合、振動を漸減させないと判定し(S114:No)、振動付与部40b、40dによる振動の強度を維持させつつ、ステップS112を繰り返す。
振動制御部76は、漸減条件を満たしている場合、振動を漸減させると判定して(S114:Yes)、振動付与部40b、40dを制御して、現在の振動の強度(例えば、第2強度)から振動の強度を漸減させる(S116)。振動制御部76は、振動の強度が第3強度になると、振動付与部40b、40dを制御して、振動の強度を一定にして、運転手DRの覚醒領域ARb、ARdに第3強度の振動を付与する(S118)。換言すれば、振動制御部76は、手動運転期間においては、覚醒領域ARb、ARdへの振動の強度を第2強度から第3強度へと弱める。
運転制御部74は、手動運転期間か否かを判定する(S120)。運転制御部74が手動運転期間と判定すると(S120:Yes)、待機状態となる。従って、振動制御部76は、運転手DRへの振動付与部40b、40dによる第3強度の振動の付与を継続する。例えば、車両10が停止して、運転制御部74が手動運転期間でないと判定すると(S120:No)、振動制御部76が振動を停止させて(S122)、運転支援処理を終了する。
上述したように、運転支援装置42は、自動運転期間と権限移譲期間とで運転手DRへの振動を切り替えている。これにより、運転支援装置42は、自動運転期間及び権限移譲期間のそれぞれにおいて、運転手DRを適切な状態にすることができる。
運転支援装置42は、自動運転期間と権限移譲期間とで振動を付与する運転手DRの部位を切り替えている。これにより、運転支援装置42は、自動運転期間及び権限移譲期間で適切な部位に振動を付与することによって、運転手DRを適切な状態にすることができる。
特に、運転支援装置42は、自動運転期間では運転手DRをリラックスさせることができる運転手DRの中央部の部位に振動を付与し、権限移譲期間では運転手DRを覚醒させることができる運転手DRの側部の部位に振動を付与している。これにより、運転支援装置42は、自動運転期間では運転手DRをリラックスさせることができ、権限移譲期間では運転手DRを手動運転に備えて覚醒させることができる。
更に、運転支援装置42は、自動運転期間では運転手DRをリラックスさせる効果が大きい運転手DRの背面上部、頚部、臀部後部及び大腿内側部に振動を付与し、権限移譲期間では運転手DRを覚醒させる効果が大きい運転手DRの脇腹部及び臀部側面に振動を付与している。これにより、運転支援装置42は、自動運転期間では運転手DRをより確実にリラックスさせることができ、権限移譲期間では運転手DRを手動運転に備えてより確実に覚醒させることができる。また、振動付与部40が、自身が振動する振動装置の場合、車両10の走行状況及び周辺環境を反映させた振動を付与することにより、運転手DRの体感刺激のギャップを高めて、手動運転への移行する感覚及び手動運転への意識を高めることができる。
運転支援装置42は、自動運転期間では権限移譲期間の第2強度よりも弱い第1強度で運転手DRに振動を付与することによって、車室12a内の静寂性を高め、運転手DRが感じる煩わしさを低減して、運転手DRをよりリラックスさせることができる。また、運転支援装置42は、権限移譲期間では自動運転期間の第1強度よりも強い第2強度で運転手DRに振動を付与することによって、運転手DRをより確実に覚醒させることができる。
運転支援装置42は、手動運転期間では権限移譲期間の第2強度よりも弱い第3強度で運転手DRに振動を付与することによって、手動運転期間の運転手DRが感じる煩わしさを低減しつつ、適度に覚醒させることができる。また、運転支援装置42は、手動運転期間が開始すると、振動を漸減させることにより、運転手DRが感じる煩わしさをより低減できる。
運転支援装置42は、自動運転期間では手動運転期間の第3強度よりも強い第1強度で運転手DRに振動を付与することによって、自動運転期間の運転手DRをよりリラックスさせることができる。
上述した実施形態の構成の機能、接続関係、個数、配置等は、発明の範囲及び発明の範囲と均等の範囲内で適宜変更、削除等してよい。実施形態の各ステップの順序を適宜変更してよい。
例えば、上述の実施形態では、移動体が車両10である例を挙げたが、移動体は、内燃機関または電動機等の駆動源を有し、自身で移動可能であればよい。移動体は、例えば、飛行機及び船舶等であってもよい。
上述の実施形態では、運転支援装置42が、自動運転期間、権限移譲期間、及び、手動運転期間のそれぞれで振動の部位及び強度を切り替える例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、運転支援装置42の振動制御部76は、各期間で、振動の部位または強度のいずれか一方を切り替えるようにしてもよい。更に、振動制御部76は、振動とともに、自動運転期間、権限移譲期間、及び、手動運転期間のそれぞれで、エンジン音を含む走行音等の音の強度等を切り替えて音声出力装置24に出力させてもよい。例えば、振動制御部76は、自動運転期間では第1音量の音を運転手DRに出力し、権限移譲期間では第1音量よりも大きい第2音量の音を運転手DRに出力し、手動運転期間では第1音量よりも大きくかつ第2音量よりも小さい第3音量の音を運転手DRに出力してもよい。
振動付与部40は、シート12b以外に設けてもよい。例えば、振動付与部40は、操舵部14等に内蔵してもよい。
10…車両、40…振動付与部、42…運転支援装置、74…運転制御部、76…振動制御部、DR…運転手。

Claims (9)

  1. 移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替える運転制御部と、
    前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える振動制御部と、
    を備える運転支援装置。
  2. 前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで振動を付与する前記運転手の部位を切り替える
    請求項1に記載の運転支援装置。
  3. 前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手の中央の部位に振動を付与し、前記権限移譲期間では前記運転手の側部の部位に振動を付与する
    請求項2に記載の運転支援装置。
  4. 前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手の背面上部、頚部、臀部後部及び大腿内側部の少なくともいずれかに振動を付与し、前記権限移譲期間では脇腹部及び臀部側面の少なくとも一方に振動を付与する
    請求項2または3に記載の運転支援装置。
  5. 前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手に第1強度の振動を付与し、前記権限移譲期間では前記運転手に前記第1強度よりも強い第2強度の振動を付与する
    請求項1から4のいずれか1項に記載の運転支援装置。
  6. 前記運転制御部は、前記権限移譲期間後に前記手動運転期間へ切り替えて、
    前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記権限移譲期間では前記運転手に第2強度の振動を付与し、前記手動運転期間では前記運転手に前記第2強度よりも弱い第3強度の振動を付与する
    請求項1から5のいずれか1項に記載の運転支援装置。
  7. 前記振動制御部は、前記振動付与部を制御して、前記自動運転期間では前記運転手に前記第3強度よりも弱い第1強度で振動を付与する
    請求項6に記載の運転支援装置。
  8. 移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替え、
    前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える
    運転支援方法。
  9. コンピュータを、
    移動体の運転を制御する自動運転期間と、前記自動運転期間と運転手が前記移動体を運転する手動運転期間との間の権限移譲期間とで、前記移動体の制御を切り替える運転制御部と、
    前記運転手へ振動を付与する振動付与部を制御して、前記自動運転期間と前記権限移譲期間とで前記運転手へ付与する振動を切り替える振動制御部と、
    して機能させる運転支援プログラム。
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