JP2021128432A - 運転支援システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ドライバの集中度合いに応じた適切な運転支援を行う。
【解決手段】運転支援制御装置は、ドライバの覚醒度を検出する集中度検出部45と、ドライバによって設定された運転支援機能の支援レベルを取得するドライバ設定取得部44と、複数の運転支援機能を実行する運転支援制御部43と、覚醒度に応じて自動的に運転支援機能の設定を変更する設定変更部47と、を備える。設定変更部は、ドライバの覚醒度が第1基準値に低下したときに複数の運転支援機能のうちの少なくとも一つを含む第1運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更し、且つドライバの覚醒度が第1基準値とは異なる第2基準値に低下したときに複数の運転支援機能のうちの少なくとも他の一つの運転支援機能を含む第2運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する。
【選択図】図5

Description

本開示は、運転支援システムに関する。
従来から、レーダやカメラなどを用いて車両の周囲の状況を検出し、車両の周囲の状況に応じてドライバの運転を支援する運転支援機能を実行する運転支援システムが知られている(例えば、特許文献1〜5)。このような運転支援機能としては、例えば、車両の周囲の状況に応じてドライバに注意を促す警報を通知する制御や、車両の周囲の状況に応じて車両の一部の運転操作を自動的に行う制御が挙げられる。
例えば、特許文献1では、ドライバの顔画像等からドライバの属性(年齢、性別など)を推定し、推定された属性に応じて運転支援度が設定される。加えて、特許文献1では、ドライバによる運転操作の履歴に基づいてドライバの運転習熟度が学習され、学習された運転習熟度に基づいて運転支援度が設定される。
また、特許文献1に記載の運転支援システムは、複数の運転支援機能を実行する。斯かる運転支援機能には、例えば、車両の周囲の障害物との衝突の回避を支援する衝突回避支援制御、一定の間隔で先行車両に追従するように車両の速度を調整するアダプティブクルーズコントロール(ACC)、及び走行中の車線からの車両の逸脱の回避を支援する車線逸脱回避支援制御が含まれる。
特開2009−048307号公報 特開2016−135665号公報 特開平10−315800号公報 特開2018−151941号公報 特開2018−020682号公報
ところで、運転に対するドライバの集中度合いが低くなるとそのドライバによる車両の運転能力が低下する。したがって、車両の適切な運転を維持するための運転支援のレベルは集中度合いに応じて変化する。また、複数の運転支援機能を実行することができる運転支援システムでは、運転支援機能毎に集中度合い対して必要な支援レベルは異なる。
ところで、ドライバの属性や運転習熟度は短期で変化するものではなく、よって特許文献1に記載の運転支援システムでは一回の運転中(車両のイグニッションをオンにしてからオフにするまでの間)には支援のレベルはほとんど変化しない。したがって、斯かる運転支援システムによっては、ドライバの集中度合いに応じた適切な運転支援を行うことができていなかった。
上記課題に鑑みて、本開示の目的は、複数の運転支援機能を実行することができる運転支援システムにおいて、ドライバの集中度合いに応じた適切な運転支援を行うことができるようにすることにある。
本開示の要旨は以下のとおりである。
(1)運転支援制御装置を備える運転支援システムであって、前記運転支援制御装置は、ドライバの車両運転に対する集中度合いに関するパラメータの値を検出する集中度検出部と、ドライバによって設定された運転支援機能の支援レベルを取得するドライバ設定取得部と、ドライバの運転を支援する複数の運転支援機能を実行する運転支援制御部と、検出された前記パラメータの値に応じて自動的に前記複数の運転支援機能の設定を変更する設定変更部と、を備え、前記設定変更部は、前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって前記パラメータの値が第1の値になったときに前記複数の運転支援機能のうちの少なくとも一つを含む第1運転支援機能の設定を支援レベルが前記ドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更し、且つ前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって前記パラメータの値が前記第1の値とは異なる第2の値になったときに前記複数の運転支援機能のうちの少なくとも他の一つの運転支援機能を含む第2運転支援機能の設定を支援レベルが前記ドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する、運転支援システム。
(2)前記第1運転支援機能はドライバの運転を補助する補助系の運転支援機能であり、前記第2運転支援機能は車両の安全性を高める安全系の運転支援機能であり、前記補助系の運転支援機能は、一定の間隔で先行車両に追従するように車両の速度を調整するアダプティブクルーズコントロール機能を含み、前記安全系の運転支援機能は、車両の周囲の対象物との衝突の回避を支援する衝突回避支援機能と、走行中の車線からの車両の逸脱の回避を支援する車線逸脱回避支援機能とのうちの少なくともいずれか一方の運転支援機能を含む、上記(1)に記載の運転支援システム。
(3)前記第2の値は、前記第1の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値である、上記(2)に記載の運転支援システム。
(4)前記第2の値は、前記第1の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低いことを示す値である、上記(2)に記載の運転支援システム。
(5)前記運転支援制御装置は車両の周辺環境を検出する周辺環境検出部を更に備え、前記設定変更部は、前記周辺環境が特定の環境にあるときには、前記パラメータの値に関わらず、一部の前記運転支援機能の設定を変更しない、上記(2)〜(4)のいずれか1つに記載の運転支援システム。
(6)前記運転支援制御装置はドライバの車両運転に関する技能レベルを検出する技能レベル検出部を更に備え、前記設定変更部は、前記ドライバの技能レベルが高いほど前記集中度合いがより低いときに前記運転支援機能の設定が変更されるように前記第1の値及び前記第2の値の少なくとも何れか一方を修正する、上記(2)〜(5)のいずれか1つに記載の運転支援システム。
(7)前記設定変更部は、前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後に前記パラメータの値が前記第1の値又は前記第2の値よりも前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値に変化したときには、前記運転支援機能の支援レベルを前記自動的に変更する前のレベルに戻す、上記(2)〜(6)のいずれか1つに記載の運転支援システム。
(8)前記設定変更部は、前記衝突回避支援機能の設定を停止状態から作動状態に自動的に変更した後に、前記パラメータの値が前記第1の値又は前記第2の値よりも前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値に変化しても、前記衝突回避支援機能の設定を作動状態から停止状態へ変更しない、上記(7)に記載の運転支援システム。
(9)前記設定変更部は、前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後にユーザが前記運転支援機能の支援レベルの設定を手動で変更したときには、その後は前記パラメータの値が前記第1の値又は第2の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低いことを示す値になっても前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更しない、上記(2)〜(8)のいずれか1つに記載の運転支援システム。
(10)ドライバの今後の集中度合いに関連するドライバの運転環境を検出する運転環境検出部を更に備え、前記設定変更部は、前記ドライバの運転環境が前記ドライバの今後の集中度合いが低下するような環境であるときには、前記第1の値及び前記第2の値の少なくとも何れか一方を修正する、上記(2)〜(9)のいずれか1つに記載の運転支援システム。
本開示によれば、複数の運転支援機能を実行することができる運転支援システムにおいて、ドライバの集中度合いに応じた適切な運転支援を行うことができるようになる。
図1は、第一実施形態に係る運転支援制御装置が実装される運転支援システムを概略的に示す構成図である。 図2は、運転支援制御装置の一つの実施形態であるECUのハードウェア構成図である。 図3は、運転支援処理に関する、ECUのプロセッサの機能ブロック図である。 図4は、技能レベルと第1基準値及び第2基準値との関係を示す図である。 図5は、設定変更部において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。 図6は、覚醒度に関する第1基準値及び第2基準値の設定処理のフローチャートである。 図7は、一つの変形例に係る支援レベルの設定処理のフローチャートである。 図8は、一つの変形例に係る支援レベルの設定処理のフローチャートである。 図9は、設定変更部において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。 図10は、第3実施形態に係る運転支援システムにおける運転支援処理に関する、ECUのプロセッサの図3と同様な機能ブロック図である。 図11は、設定変更部において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。 図12は、第4実施形態に係る運転支援システムにおける運転支援処理に関する、ECUのプロセッサの図3と同様な機能ブロック図である。 図13は、覚醒度に関する第1基準値及び第2基準値の設定処理のフローチャートである。
以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
<第一実施形態>
《運転支援システムの構成》
図1は、第一実施形態に係る運転支援制御装置が実装される運転支援システムを概略的に示す構成図である。運転支援システム1は、車両100に搭載されて、種々の運転支援機能を実行する。本実施形態では、運転支援システム1は、車内カメラ11と、ドライバ操作センサ12と、走行状態センサ13と、車外カメラ14と、測距センサ15と、測位センサ16と、ストレージ装置17と、ヒューマンマシンインターフェース(以下、「HMI」という)18と、車外通信モジュール19と、車両アクチュエータ20と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)21とを有する。
しかしながら、運転支援システム1は、必ずしもこれら全てを有していなくてもよい。例えば、運転支援システム1は、車内カメラ11、ドライバ操作センサ12及び走行状態センサ13のうち少なくとも一つを有していれば、他の構成要素を有していなくてもよい。また、運転支援システム1は、測位センサ16及びストレージ装置17を有していなくてもよい。
車内カメラ11と、ドライバ操作センサ12と、走行状態センサ13と、車外カメラ14と、測距センサ15と、測位センサ16と、ストレージ装置17と、HMI18と、車外通信モジュール19と、ECU21とは、車内ネットワーク22を介して通信可能に接続される。車内ネットワーク22は、CAN(Controller Area Network)等の規格に準拠したネットワークである。また、ECU21は、信号線を介して車両アクチュエータ20に接続される。
車内カメラ11は、車内を撮影する機器である。車内カメラ11は、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された2次元検出器(CCD、C−MOSなど)と、その2次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系とを有する。本実施形態では、車内カメラ11は、車両100の乗員を向くように、特にドライバの顔を向くように車内に取り付けられる。したがって、車内カメラ11は、ドライバの状態を監視するドライバ監視装置として機能する。車内カメラ11は、所定の撮影周期ごとに車内を撮影して車内の画像を生成する。車内カメラ11は、画像を生成する度に、生成した画像をECU21へ出力する。
ドライバ操作センサ12は、車両100の運転を制御する機器のドライバによる操作を検出するセンサである。車両100の運転を制御する機器は、例えば、車両100の加速を制御するアクセルペダル、車両100の制動を制御するブレーキペダル、車両100の操舵を制御するステアリングホイールを含む。したがって、ドライバ操作センサ12は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールのドライバによる操作を検出する。具体的には、ドライバ操作センサ12は、アクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込み量及びステアリングホイールの操舵角を検出する。ドライバ操作センサ12は、所定の周期ごとにドライバによる操作情報を検出し、検出結果を車内ネットワーク22を介してECU21へ出力する。
走行状態センサ13は、車両100の走行状態を検出するセンサである。走行状態センサ13は、例えば、慣性計測センサであり、車両100の速度、加速度、ヨー角等を検出する。走行状態センサ13は、車両の走行状態の検出結果を車内ネットワーク22を介してECU21へ出力する。
車外カメラ14は、車両の周囲を撮影する機器である。車外カメラ14は、車内カメラ11と同様に、2次元検出器と結像光学系とを有する。本実施形態では、車外カメラ14は、車両100の前方を向くように、例えば車両100の車内に取り付けられる。車外カメラ14は、所定の撮影周期(例えば1/30秒〜1/10秒)ごとに車両100の前方領域を撮影し、且つその前方領域が写った画像を生成する。車外カメラ14は、画像を生成する度に、生成した画像を車内ネットワーク22を介してECU21へ出力する。なお、車外カメラ14は単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。車外カメラ14としてステレオカメラが用いられた場合には、車外カメラ14は測距センサ15としても機能する。車両100には、撮影方向または焦点距離が異なる複数の車外カメラが設けられてもよい。したがって、車両100は車両後方や車両側方を撮影するカメラを有してもよい。
測距センサ15は、車両100の周囲に存在する物体までの距離を測定するセンサである。本実施形態では、測距センサ15は、車両100の周囲に存在する物体の方位も合わせて測定することができる。測距センサ15は、例えば、ミリ波レーダ等のレーダ又はライダー(LIDAR)である。本実施形態では、測距センサ15は、車両の前方に存在する物体までの距離を測定する。測距センサ15は、車内ネットワーク22を介して、所定の周期ごとに周囲の物体までの距離の測定結果をECU21へ出力する。
測位センサ16は、車両100の自己位置を測定するセンサである。測位センサ16は、例えば、GPS(Global Positioning System)受信機である。GPS受信機は、複数のGPS衛星からGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づいて車両100の自己位置を測定する。測位センサ16は、所定の周期ごとに車両100の自己位置の測定結果を、車内ネットワーク22を介してECU21へ出力する。なお、測位センサ16は、車両100の自己位置を測定することができれば、他の衛星測位システムに準拠した受信機であってもよい。
ストレージ装置17は、例えば、ハードディスク装置または不揮発性の半導体メモリを有する。ストレージ装置17は、地図情報を記憶する。地図情報は、道路の所定の区間ごとに、その区間の位置、道路標示を表す情報(例えば、車線区画線または停止線)を含む。ストレージ装置17は、ECU21からの地図情報の読出し要求に従って地図情報を読み出し、車内ネットワーク22を介して地図情報をECUへ送信する。
HMI18は、車内ネットワーク22を介してECU21から受け取った通知用の情報を、車両100のドライバへ通知する。したがって、HMI14は、情報をドライバへ通知する通知装置として機能する。具体的には、HMI18は、例えば、液晶ディスプレイといった表示装置、速度計などのメータ、警告灯、及びスピーカを有する。また、HMI18は、乗員からの入力を受け付け、車内ネットワーク22を介して受け付けた入力をECU21に送信する。したがって、HMI14は、乗員又はドライバからの入力を受け付ける入力装置として機能する。具体的には、HMI14は、タッチパネル、スイッチ、ボタン及びリモコンを有する。HMI18は、例えば、インストルメントパネルに設けられる。
車外通信モジュール19は、車外の機器と通信を行う。車外通信モジュール19は、所定の移動通信規格に準拠して、無線基地局との間で無線通信する機器である。車外通信モジュールは、外部のサーバから現在時刻、車両100周辺の天気などの情報を受信する。
車両アクチュエータ20は、車両100の運転を制御するのに用いられるアクチュエータである。具体的には、車両アクチュエータ20は、例えば、車両100を駆動するための内燃機関又はモータを制御する駆動アクチュエータと、車両100を制動するブレーキを制御する制動アクチュエータと、車両100の操舵を制御する操舵アクチュエータとを有する。車両アクチュエータ20は、ECU21から信号線を介して送信された制御信号に従って、車両100の加速、制動及び操舵を制御する。
図2は、運転支援制御装置の一つの実施形態であるECU21のハードウェア構成図である。ECU21は、通信インターフェース31と、メモリ32と、プロセッサ33とを有する。なお、通信インターフェース31、メモリ32及びプロセッサ33は、別個の回路であってもよく、あるいは、一つの集積回路として構成されてもよい。
通信インターフェース31は、通信インターフェース回路と機器インターフェース回路とを有する。通信インターフェース回路は、ECU21を車内ネットワーク22に接続するための回路である。機器インターフェース回路は、車両アクチュエータ20への制御信号を出力するための回路である。
通信インターフェース31は、車内カメラ11及び車外カメラ14から画像を受信する度に、受信した画像をプロセッサ33へ送信する。また、通信インターフェース31は、ドライバ操作センサ12からドライバによる操作情報を受信する度に、受信した操作情報をプロセッサ33へ送信する。加えて、通信インターフェース31は、測距センサ15から車両の周囲の物体までの距離の測定結果を受信する度に、その測定結果をプロセッサ33へ送信する。さらに、通信インターフェース31は、測位センサ16から自己位置の測定結果を受信する度に、その測定結果をプロセッサ33へ送信する。また、通信インターフェース31は、ストレージ装置17から読み込んだ高精度地図をプロセッサ33へ送信する。加えて、通信インターフェース31は、HMI18から乗員の入力信号を受信する度に、その入力信号をプロセッサ33へ送信する。また、通信インターフェース31は、車外通信モジュール19から情報を受信する度に、その情報をプロセッサ33へ送信する。さらに、通信インターフェース31は、ECU21から通知用の情報を受信する毎に、受信した情報をHMI18へ送信する。加えて、通信インターフェース31は、ECU21から車両アクチュエータ20への制御信号を受信する度に、受信した制御信号を車両アクチュエータ20へ送信する。
メモリ32は、データを記憶する記憶装置である。メモリ32は、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。メモリ32は、ECU21のプロセッサ33により実行される運転支援処理のプログラムを記憶する。また、メモリ32は、カメラ11、14によって撮影された画像、ドライバによる操作情報、車両周囲の物体までの距離の測定結果、自己位置の測定結果、乗員の入力情報、及び運転支援処理において使用される各種のデータなどを記憶する。
プロセッサ33は、1個または複数個のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ33は、論理演算ユニットまたは数値演算ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。プロセッサ33は、車両アクチュエータ20の制御処理を実行して、車両アクチュエータ20を制御する。
《運転支援制御》
図3は、運転支援処理に関する、ECU21のプロセッサ33の機能ブロック図である。プロセッサ33は、道路走行状況検出部41と、周辺物体検出部42と、運転支援制御部43と、ドライバ設定取得部44と、集中度検出部45と、技能レベル検出部46と、設定変更部47とを有する。プロセッサ33が有するこれら機能ブロックは、例えば、プロセッサ33上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ33が有するこれら機能ブロックは、プロセッサ33に設けられる専用の演算回路であってもよい。
道路走行状況検出部41は、車両100が道路を走行している状況を検出する。道路走行状況検出部41には、例えば、車外カメラ14によって撮影された画像が入力される。道路走行状況検出部41は、画像の認識処理により、この画像の中に写っている区画線を認識する。画像の認識処理としては、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン等、公知のパターン認識手法が用いられる。加えて、道路走行状況検出部41は、認識された区画線と車両100との位置関係を算出する。したがって、本実施形態では、道路走行状況検出部41は、車両100が走行車線の幅方向においてどの位置を走行しているかを検出する。道路走行状況検出部41は、このようにして検出された道路走行状況を運転支援制御部43へ出力する。
なお、道路走行状況検出部41は、測距センサ15によって測定された周囲の物体までの距離情報に基づいて区画線を認識してもよい。この場合、区画線の電波に対する反射率がその周りの道路と異なることによって区画線が認識される。また、道路走行状況検出部41は、測位センサ16によって測定された車両100の自己位置に基づいて車両100が道路を走行している状況を検出してもよい。この場合、道路走行状況検出部41には、測位センサ16によって測定された車両100の自己位置及びストレージ装置17に記憶された地図情報が入力される。地図情報は区画線の情報を含んでおり、道路走行状況検出部41は、地図情報と車両100の自己位置とに基づいて車両100が走行車線の幅方向においてどの位置を走行しているかを検出する。なお、道路走行状況検出部41は、上記三つの手法によって、すなわち車外カメラ14によって撮影された画像と、測距センサ15によって測定された距離情報と、車両100の自己位置及び地図情報とに基づいて、車両100が道路を走行している状況を検出してもよい。また、道路走行状況検出部41は、公知の別の手法によって車両100が道路を走行している状況を検出してもよい。
周辺物体検出部42は、車両100の周りに存在する物体の種類、大きさ及び位置等を検出する。周辺物体検出部42には、例えば、車外カメラ14によって撮影された画像及び測距センサ15によって測定された周囲の物体までの距離が入力される。周辺物体検出部42は、画像の認識処理により、この画像の中に写っている車両100の周りの物体を認識する。画像の認識処理としては、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン等、公知のパターン認識手法が用いられる。加えて、周辺物体検出部42には、測距センサ15によって測定された周囲の物体までの距離情報が入力される。周辺物体検出部42は、画像を用いた周囲の物体の認識結果及び周囲の物体までの距離情報を用いて、車両100の周りに存在する物体の種類及び大きさ並びに車両100の周りの位置を検出し、検出結果を運転支援制御部43に出力する。
運転支援制御部43は、各種の運転支援機能を実行する。運転支援制御部43には、道路走行状況検出部41から車両100が道路を走行している状況が入力され、周辺物体検出部42から車両100の周りに存在する物体の情報が入力される。さらに、運転支援制御部43には、後述する設定変更部47から各運転支援機能の支援レベルの最終設定レベルが入力される。
本実施形態の運転支援制御部43は、複数の運転支援機能を実行することができる。本実施形態の運転支援制御部43によって実行される運転支援機能は、衝突回避支援機能、車線逸脱回避支援機能、及びアダプティブクルーズコントロール(ACC)機能を含む。
衝突回避支援機能は、車両100の周囲の対象物との衝突の回避を支援する機能である。本実施形態では、衝突回避支援機能は、車両100の前方(進行方向)の物体(他の車両や歩行者等、車両100との衝突の可能性がある物体)との衝突の可能性が高いと運転支援制御部43が判断したときに、衝突警報を通知する警報機能と、車両アクチュエータ20により自動的に制動を行う制動機能とを有する。
本実施形態では、運転支援制御部43は、衝突回避支援機能に関して、車両100の前方の物体との相対速度とこの物体との距離とに基づいて、警報及び制動を行う制御信号を出力する。車両100の前方の物体との相対速度は、周辺物体検出部42によって検出された車両100の前方の物体の時系列的な位置情報に基づいて算出される。運転支援制御部43は、時系列的な位置情報に基づいて車両100の進行方向における前方の物体の速度を算出し、算出された物体の速度と走行状態センサ13によって検出された車両100の速度とに基づいて物体と車両100との相対速度を算出する。
具体的には、運転支援制御部43は、例えば、物体と車両100との相対速度が所定の基準速度(例えば、10km/h)以上であって物体と車両100との距離が警報基準距離以下である場合にHMI18から衝突警報を通知するように制御信号を出力する。加えて、運転支援制御部43は、例えば、物体と車両100との相対速度が所定の基準速度(例えば、10km/h)以上であって物体と車両100との距離が制動基準距離以下である場合に車両アクチュエータ20により自動的に車両100を制動するように制御信号を出力する。警報基準距離は、制動基準距離よりも長い値に設定される。したがって、運転支援制御部43は、車両100と前方の物体との衝突可能性が高くなったときには、まず警報を行う制御信号を出力し、それ以上に衝突可能性が高くなったときに車両100を自動的に制動する制御信号を出力する。
本実施形態では、運転支援制御部43は、衝突回避支援機能に関して、支援レベルに応じて、警報基準距離及び制動基準距離を段階的に複数の値(本実施形態では、3段階)に設定することができるように構成される。低い支援レベル(支援レベル1)では、警報基準距離及び制動基準距離は他の支援レベルよりも短く設定される。したがって、車両100がその前方の物体にかなり近づくまでは衝突回避支援動作が行われない。逆に最も高い支援レベル(支援レベル3)では、警報基準距離及び制動基準距離は他の支援レベルよりも高く設定される。したがって、車両100の前方の物体が車両100にそれほど近づいていなくても衝突回避支援動作が行われる。一方、支援レベルが0であるときには、衝突回避支援機能が停止される。すなわち、衝突回避支援機能では、支援レベルが0であるときに機能が停止状態にされると共に、支援レベルが1から3に上がっていくにつれて車両100の前方の物体が遠くても衝突回避支援動作が行われる。
なお、本実施形態では、警報基準距離及び制動基準距離が変わることで支援レベルが変わっている。しかしながら、例えば、支援レベルが低く設定されているときには警報機能のみ作動させ、支援レベルが高く設定されているときには警報機能及び制動機能の両方を作動させるなど、支援レベルは上記実施形態とは異なる態様で設定されてもよい。
車線逸脱回避支援機能は、走行中の車線からの車両の逸脱の回避を支援する機能である。本実施形態では、車線逸脱回避支援機能は、車両100の車線からの逸脱の可能性が高いと運転支援制御部43が判断したときに、逸脱警報を通知する警報機能と、車両アクチュエータ20により車線逸脱を回避する操舵を自動的に行う操舵機能とを有する。
本実施形態では、運転支援制御部43は、車線逸脱回避支援機能に関して、走行車線内の車両100の位置と走行車線に対する車両100の向きとに基づいて、警報及び操舵を行う制御信号を出力する。走行車線内の車両100の位置及び走行車線に対する車両100の向きは、道路走行状況検出部41によって検出された車両100の道路走行状況に基づいて求められる。具体的には、走行車線内の車両100の位置及び走行車線に対する車両100の向きは、道路走行状況検出部41によって検出された走行車線の区画線と車両100との位置関係に基づいて任意の手法によって求められる。
運転支援制御部43は、例えば、車両100と一方の区画線との距離が所定の警報距離以下であってその区画線の向きに対する車両100の向きが警報基準角度以上である場合にHMI18から逸脱警報を通知するように制御信号を出力する。加えて、運転支援制御部43は、例えば、車両100と一方の区画線との距離が所定の操舵基準距離以下であってその区画線の向きに対する車両100の向きが操舵基準角度以上である場合に車両アクチュエータ20により自動的に車両100を操舵するように制御信号を出力する。警報基準距離は操舵基準距離よりも長い値に設定され、警報基準角度は操舵基準角度よりも大きい角度に設定される。したがって、運転支援制御部43は、車両100が車線を逸脱しそうになったときには、まず警報を通知する制御信号を出力し、それ以上に車線逸脱の可能性が高くなったときに車両100を自動的に操舵する制御信号を出力する。
本実施形態では、運転支援制御部43は、車線逸脱回避支援機能に関して、支援レベルに応じて、警報基準距離及び操舵基準距離並びに警報基準角度及び操舵基準角度を複数段階(本実施形態では、3段階)に設定することができるように構成される。低い支援レベル(支援レベル1)では、警報基準距離及び操舵基準距離は他の支援レベルよりも短く設定され、警報基準角度及び操舵基準角度は他の支援レベルよりも大きく設定される。したがって、車両100が区画線に対して大きな角度で区画線にかなり近づくまでは車線逸脱回避支援動作が行われない。逆に最も高い支援レベル(支援レベル3)では、警報基準距離及び操舵基準距離は他の支援レベルよりも長く設定され、警報基準角度及び操舵基準角度は他の支援レベルよりも小さく設定される。したがって、車両100の区画線に対する角度が小さく且つ車両100が区画線にそれほど近づいていなくても車線逸脱回避支援動作が行われる。一方、支援レベルが0であるときには、車線逸脱回避支援機能が停止される。すなわち、車線逸脱回避支援機能では、支援レベルが0であるときに機能が停止状態にされると共に、支援レベルが1から3に上がっていくにつれて車両100の区画線までの距離が長くても、また、区画線に対する角度が小さくても衝突回避支援動作が行われる。
なお、本実施形態では、警報基準距離、操舵基準距離、警報基準角度及び、操舵基準距離が変わることで支援レベルが変わっている。しかしながら、例えば、支援レベルが低く設定されているときには警報機能のみ作動させ、支援レベルが高く設定されているときには警報機能及び操舵機能の両方を作動させるなど、支援レベルは上記実施形態とは異なる態様で設定されてもよい。
ACC機能は、一定の間隔で先行車両に追従するように車両の速度を調整する機能である。一定の間隔で先行車両に追従するように車両の速度を調整する。本実施形態では、運転支援制御部43は、ACC機能に関して、車両100の前の先行車両との距離に基づいて、加速及び制動を行う制御信号を出力する。車両100と先行車両との距離は、周辺物体検出部42によって検出された車両100の前方の物体の位置情報に基づいて算出される。
具体的には、運転支援制御部43は、例えば、先行車両と車両100との距離が所定の基準間隔よりも短い場合には車両100を制動するように制御信号を出力する。一方、運転支援制御部43は、先行車両と車両100との距離が基準距離よりも長い場合には、車両100を加速させるように制御信号を出力する。ただし、この場合であっても、車両100の速度がドライバ又は乗員に予め設定された制限速度以上である場合には、運転支援制御部43は車両100をそれ以上加速させない。
本実施形態では、運転支援制御部43は、ACC機能に関して、支援レベルに応じて、基準距離を段階的に複数の値(本実施形態では3段階)に設定することができるように構成される。低い支援レベル(支援レベル1)では、基準間隔は他の支援レベルよりも短く設定される(例えば、30m)。したがって、車両100と先行車両との間隔は比較的短い状態に維持される。逆に最も高い支援レベル(支援レベル3)では、基準間隔は他の支援レベルよりも長く設定される(例えば、50m)。したがって、車両100と先行車両との間隔は比較的長い状態に維持される。一方、支援レベルが0であるときには、ACC機能が停止される。すなわち、ACC機能では、支援レベルが0であるときに機能が停止状態にされると共に、支援レベルが1から3に上がっていくにつれて車両100と先行車両との間隔が長く設定されることになる。
なお、運転支援制御部43は上記運転支援機能以外の運転支援機能を実行可能であってもよい。斯かる運転支援機能としては、例えば、ドライバの死角となる位置に他の車両が存在する場合に警報を通知する死角モニタリング機能が挙げられる。
これら運転支援機能は、大別すると、安全系の運転支援機能と、補助系の運転支援機能とに分けられる。安全系の運転支援機能は、実行することで車両100の安全性を高める運転支援機能である。したがって、安全系の運転支援には、周囲の物体との衝突を回避する衝突回避支援機能と、意図していない車両100の車線からの逸脱を回避する逸脱回避支援機能と、ドライバの死角となる位置の情報を提供する死角モニタリング機能が含まれる。一方、補助系の運転支援機能は、ドライバの運転を補助する運転支援機能である。したがって、補助系の運転支援機能には、ドライバの加減速の操作を補助するACC機能が含まれる。
《各運転支援機能の設定》
ところで、運転支援制御部43は、各運転支援機能の支援レベルに基づいて各運転支援機能を実行している。各運転支援機能の支援レベルは、基本的にHMIを介してドライバによって設定される。しかしながら、本実施形態では、ドライバによって設定された各運転支援機能の支援レベルは、ドライバの車両運転に対する集中度合い等に応じて変更される。このようなドライバの支援レベルの設定変更は、ドライバ設定取得部44と、集中度検出部45と、技能レベル検出部46と、設定変更部47とによって行われる。
ドライバ設定取得部44は、ドライバによって設定された各運転支援機能の支援レベルを取得する。ドライバ設定取得部44は、HMI18から車内ネットワーク22を介してドライバに設定された支援レベルを取得する。
ここで、本実施形態では、HMI18は、各運転支援機能毎に、ドライバの支援レベルの入力を受け付けるスイッチを備える。したがって、ドライバは、このスイッチを用いて、各運転支援機能毎に希望する支援レベルを入力する。衝突回避支援機能に関しては、HMI18は、衝突回避支援機能を停止状態(OFF。支援レベル0)と作動状態(ON)との間で切り換えるスイッチと、衝突回避支援機能が作動状態に設定されているときの支援レベルをレベル1〜3の間で選択するためのスイッチとを備える。同様に、車線逸脱回避支援機能に関しては、HMI18は、車線逸脱回避支援機能を停止状態(OFF。支援レベル0)と作動状態(ON)との間で切り換えるスイッチと、車線逸脱回避支援機能が作動状態に設定されているときの支援レベルをレベル1〜3の間で選択するためのスイッチとを備える。加えて、ACC機能に関しては、HMI18は、ACC機能を停止状態(OFF。支援レベル0)と作動状態(ON)との間で切り換えるスイッチと、ACC機能が作動状態に設定されているときの支援レベルをレベル1〜3の間で選択するためのスイッチとを備える。
ドライバ設定取得部44は、このようにしてHMI18の各スイッチによってドライバによって設定された支援レベルを取得する。そして、ドライバ設定取得部44は、取得した支援レベルを設定変更部47へ出力する。
集中度検出部45は、ドライバの車両運転に対する集中度合いに関するパラメータの値を検出する。本実施形態では、このパラメータとして、ドライバの覚醒度が用いられる。集中度検出部45は、車内カメラ11によって撮影されたドライバの顔の画像から、画像の認識処理により、ドライバの開眼度、視線の方向、瞬きの早さ等を検出する。画像の認識処理としては、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン等、公知のパターン認識手法が用いられる。本実施形態では、集中度検出部45は、ドライバの開眼度が大きいほど、視線の方向の移動速度が早いほど、及び瞬きが早いほど、ドライバの覚醒度が高いと判断する。ドライバの覚醒度が低いほどドライバは眠気により車両運転に対して集中していないと考えられる。集中度検出部45は、このようにして算出したドライバの覚醒度を設定変更部47へ出力する。
また、ドライバの車両運転に対する集中度合いに関するパラメータとして、車両100のふらつき度合いが用いられてもよい。車両100のふらつき度合いは、ドライバが左右に操舵する頻度に基づいて判断され、左右に操舵する頻度が高いほどふらつき度合いが高いと判断される。或いは、車両100のふらつき度合いは、ドライバが操舵していない状態が一定時間続いた後に所定以上の急激な操舵角の変化があった場合に、高いと判断される。車両100のふらつき度合いが高いほど、ドライバは運転に対する注意が散漫になっていて車両運転に対して集中していないと考えられる。
この場合、集中度検出部45は、ドライバ操作センサ12によって検出されたステアリングホイールの操作に基づいて、又は走行状態センサ13によって検出されたヨー角の変化に基づいて、ドライバが左右に操舵する頻度を算出する。或いは、集中度検出部45は、ドライバ操作センサ12によって検出されたステアリングホイールの操作に基づいて、又は走行状態センサ13によって検出されたヨー角の変化に基づいて、所定以上の急激な操舵角の変化の有無を検出する。集中度検出部45は、このようにして算出されたドライバが左右に操舵する頻度又は急激な操舵角の変化を、車両100のふらつき度合いとして設定変更部47へ出力する。
或いは、ドライバの車両運転に対する集中度合いに関するパラメータとして、車両100の加速度変化度合いが用いられてもよい。車両100の加速度変化度合いは、ドライバがアクセルペダルやブレーキペダルを大きく操作する頻度に基づいて判断される。アクセルペダルやブレーキペダルを大きく操作する頻度が高いほど、不必要な急加速や急減速が多いと考えられ、ドライバが加減速する頻度である加速度変化度合いが高いと判断される。車両100の加速度変化度合いが高いほど、ドライバは運転に対する注意が散漫になっていて車両運転に対して集中していないと考えられる。
この場合、集中度検出部45は、ドライバ操作センサ12によって検出されたアクセルペダル及びブレーキペダルの操作に基づいて、又は走行状態センサ13によって検出された加速度の変化に基づいて、ドライバが加減速する頻度を算出する。集中度検出部45は、このようにして算出されたドライバが加減速する頻度を、車両100の加速度変化度合いとして設定変更部47へ出力する。
なお、本実施形態では、ドライバの車両運転に対する集中度合いを、ドライバの覚醒度、車両100のふらつき度合い、車両100の加減速変化度合いの少なくなくともいずれか一つに基づいて判断している。しかしながら、ドライバの車両運転に対する集中度合いは、ドライバの車両運転に対する集中度合いに関する他のパラメータの値に基づいて判断されてもよい。
技能レベル検出部46は、ドライバの車両運転に関する技能レベルを検出する。本実施形態では、技能レベルは、或る程度長い期間(例えば、数十時間)に亘って各ドライバが運転したときのふらつき度合い及び加速度変化度合いに基づいて算出される。
ここで、ドライバが車両運転に集中しているときであっても、技能レベルの低いドライバは不必要な操舵や不必要な加減速を行う可能性が高い。したがって、長期間に亘ってふらつき度合い及び加速度変化度合いが平均的に高いドライバは、技能レベルが低いと考えられる。そこで、本実施形態では、技能レベル検出部46は、各ドライバが運転しているときのふらつき度合い及び加速度変化度合いを長期間に亘って検出し、検出されたふらつき度合い及び加速度変化度合いが平均的に高いほど、ドライバの技能レベルが低いとして技能レベルを算出する。
なお、技能レベルは、上述したふらつき度合いや加速度変化度合い以外の車両100の走行状態に基づいて算出されてもよい。例えば、技能レベルは、車両100が車線の中央から一定距離以上ずれて走行している頻度などに基づいて算出されてもよい。
設定変更部47は、集中度検出部45によって検出された集中度合いに関するパラメータの値に基づいて、自動的に運転支援機能の設定を変更する。本実施形態では、設定変更部47は、各運転支援機能の支援レベルをドライバによって設定されたレベルから変更する。設定変更部47には、ドライバ設定取得部44から、ドライバに設定された支援レベルが入力される。また、設定変更部47には、集中度検出部45からドライバの覚醒度が入力される。さらに、設定変更部47には、技能レベル検出部46から、ドライバの車両運転に関する技能レベルが入力される。そして、設定変更部47は、各運転支援機能についての支援レベルの最終設定レベルを運転支援制御部43に出力する。
本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が低下して第2基準値以下になったときに、安全系の運転支援機能の支援レベルをドライバによって設定されたレベルから上げる。具体的には、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が第2基準値以下になったときに、衝突回避支援機能及び車線逸脱回避支援機能の支援レベルを上げる。加えて、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が低下して第1基準値以下になったときに、補助系の運転支援気能の支援レベルをドライバによって設定されたレベルから上げる。具体的には、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が第1基準値以下になったときに、ACC機能の支援レベルを上げる。第2基準値は、第1基準値よりも大きい値であり、よって第1基準値に比べてドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値である。したがって、本実施形態では、覚醒度が高い状態から徐々に低下していくと(すなわち、集中度合いが低くなっていくと)、まず、安全系の運転支援機能の支援レベルが上げられ、その後、補助系の運転支援機能の支援レベルが上げられる。
支援レベルが多数段階に分かれている場合、支援レベルはドライバによって設定されたレベルから1段階のみ上げられてもよいし、複数段階上げられてもよい。例えば、衝突回避支援機能についてドライバによって設定された支援レベルが1である場合、ドライバの覚醒度が第2基準値になったときには出力される支援レベルは2又は3に設定される。
なお、本実施形態では、衝突回避支援機能及び車線逸脱回避支援機能の支援レベルは、ドライバの覚醒度が同一の第2基準値以下になったときに共に上げられる。しかしながら、衝突回避支援機能の支援レベルを上げるための第2基準値と車線逸脱回避支援機能の支援レベルを上げるための第2基準値とは異なる値であってもよい。ただし、この場合であっても衝突回避支援機能の支援レベルを上げるための第2基準値と車線逸脱回避支援機能の支援レベルを上げるための第2基準値とはいずれも第1基準値よりも大きい値に設定される。
また、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの車両運転に関する技能レベルに応じて、第1基準値及び第2基準値を変更する。図4は、技能レベルと第1基準値C1及び第2基準値C2との関係を示す図である。図4に示したように、設定変更部47は、技能レベル検出部46によって検出されたドライバの技能レベルが高いほど、第1基準値C1及び第2基準値C2を低く設定する。したがって、設定変更部47は、技能レベル検出部46によって検出されたドライバの技能レベルが高いほど、ドライバの車両運転に対する集中度合いがより低くなってから各運転支援機能の支援レベルを上げる。
なお、設定変更部47は、ドライバの技能レベルに応じて、第1基準値及び第2基準値の一方のみを変更してもよい。この場合には、第1基準値及び第2基準値のうちの他方はドライバの技能レベルに応じては変化しない。したがって、設定変更部47は、ドライバの技能レベルが高いほど集中度合いがより低いときに運転支援機能の設定が変更されるように第1基準値及び第2基準値の少なくとも何れか一方を修正するといえる。
図5は、設定変更部47において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。
図5に示したように、設定変更部47は、まず、集中度検出部45からドライバの覚醒度(すなわち、ドライバの車両運転に対する集中度合い)Cを取得する(ステップS11)。次いで、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さいか否かを判定する(ステップS12)。ステップS12において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2以上である(C≧C2)と判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS13)。したがって、本実施形態では、取得した覚醒度Cが第2基準値C2や第1基準値C1よりも低くなって後述するステップS15、S16において運転支援機能の支援レベルが一旦上げられた後に覚醒度Cが第2基準値C2よりも大きくなったときには、運転支援機能の支援レベルがドライバによって設定されたレベルに戻される。
一方、ステップS12において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さい(C<C2)と判定された場合には、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さいか否かを判定する(ステップS14)。ステップS14において、取得した覚醒度Cが第1基準値C1以上であるである(C≧C1)と判定された場合には、設定変更部47は安全系の運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS15)。したがって、ドライバに設定された衝突回避支援機能の支援レベルが1である場合には、この支援レベルは2又は3に変更される。ただし、ドライバに設定された衝突回避支援機能の支援レベルが最大値(本実施形態では3)である場合には、それ以上支援レベルを上げることはできないため、ドライバに設定された支援レベルのまま維持される。一方、補助系の支援レベルはドライバによって設定されたレベルに維持される。ステップS14において、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さい(C<C1)と判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS16)。
図6は、覚醒度に関する第1基準値C1及び第2基準値C2の設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。
図6に示したように、設定変更部47は、技能レベル検出部46からドライバの技能レベルを取得する(ステップS21)。次いで、設定変更部47は、取得した技能レベルに基づいて、図4に示したようなマップを用いて第1基準値C1及び第2基準値C2を設定する(ステップS22)。このように設定された第1基準値C1及び第2基準値C2が、図5のステップS12及びS14において用いられる。
なお、本実施形態の設定変更部47では、各運転支援機能の支援レベルは1回のみ変更される。しかしながら、各運転支援機能の支援レベルは複数回変更されてもよい。この場合であっても、安全系の運転支援機能の支援レベルの最初の変更は覚醒度が第2基準値であるときに行われ、補助系の運転支援機能の支援レベルの最初の変更は覚醒度が第1基準値であるときに行われる。また、上述したように、集中度合いに関するパラメータとして、覚醒度とは異なる別のパラメータが用いられてもよい。
また、上記実施形態では、各運転支援機能の支援レベルを上げることには、支援レベルを0から1に変更すること、すなわち各運転支援機能を停止状態から作動状態に切り換えることが含まれる。しかしながら、一部の運転支援機能については、覚醒度が第1基準値C1又は第2基準値C2に到達しても、支援レベルを0から1に切り換えないようにしてもよい。具体的には、例えば、車線逸脱回避支援機能(操舵を行う機能に限る)及びACC機能については、覚醒度が第1基準値C1又は第2基準値C2に到達しても、その支援レベルを0から1に切り換えなくてもよい。
したがって、以上をまとめると、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなってパラメータの値が第1の値になったときに安全系の運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する。加えて、設定変更部47は、ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなってパラメータの値が第2の値になったときに補助系の運転支援機能のうちの少なくとも他の一つの運転支援機能を含む第2運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する。そして、本実施形態では、設定変更部47は、運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後にパラメータの値が第1の値又は第2の値よりもドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値に変化したときには、運転支援機能の支援レベルを自動的に変更する前のレベルに戻す。
《効果》
ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなると、ドライバによる車両の運転能力が低下する。したがって、車両の適切な運転を維持するためには、ドライバの車両運転に対する集中度合いが低下したときに、運転支援機能による支援レベルを高めて、ドライバによる運転能力の低下を補うことが必要になる。本実施形態の運転支援システムでは、ドライバの車両運転に対する集中度合いに応じて運転支援機能ごとに異なるタイミングで支援レベルが自動的に変更される。したがって、本実施形態によれば、ドライバの集中度合いに応じた適切な運転支援を行うことができる。
また、本実施形態の運転支援システムでは、補助系の運転支援機能の支援レベルよりも先に安全系の運転支援機能の支援レベルが高められる。このように安全系の運転支援機能の支援レベルを早期に高めることにより、ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなったときの車両の安全性が低下してしまうことを抑制することができる。
《変形例》
次に、図7、8を参照して、第1実施形態に係る運転支援システムの変形例について説明する。
ところで、運転支援機能の支援レベルの自動的な変更はドライバの意図に反するものである場合がある。このような場合には、ドライバは、運転支援機能の支援レベルが自動的に切り換えられた後に、運転支援機能の支援レベルの設定を手動で変更することになる。この場合、運転支援機能の支援レベルをこれ以上自動的に変更する必要はない。
そこで、一つの変形例では、設定変更部47は、運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後にユーザが運転支援機能の支援レベルの設定を手動で変更したときには、その後は覚醒度が第1基準値又は第2基準値よりも低下しても運転支援機能の支援レベルを自動的に変更せずに、ドライバに設定されたレベルのまま維持する。
図7は、本変形例に係る支援レベルの設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。なお、図7におけるステップS31〜S33及びS35〜S37はそれぞれ図5におけるステップS11〜S13及びS14〜S16と同様であるため説明を省略する。
図7に示したように、ステップS32において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さい(C<C2)と判定された場合には、設定変更部47は、覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さくなってからドライバが手動で各運転支援機能の支援レベルの設定を変更したか否かを判定する(ステップS34)。ドライバが手動で運転支援機能の支援レベルの設定を変更したか否かは、ドライバ設定取得部44からの出力に基づいて行われる。ドライバが手動で支援レベルの設定を変更したと判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS33)。一方、ドライバが手動で支援レベルの設定を変更していないと判定された場合には、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さいか否かを判定する(ステップS35)。
また、上記実施形態では、運転支援機能の支援レベルが自動的に変更された後に覚醒度Cが第2基準値以上になると、設定変更部47は全ての運転支援機能について支援レベルをドライバに設定されたレベルに戻す。しかしながら、衝突回避支援機能については、自動的に作動状態に設定されてから停止状態に戻されると、ドライバが気付かないうちに設定が解除されてしまうことになる可能性がある。衝突回避支援機能の作動の有無は車両運転の安全性につながるものであることから、ドライバが気付かないうちに設定を解除するべきではない。
そこで、一つの変形例では、設定変更部47は、衝突回避支援機能の設定を停止状態から作動状態に自動的に変更した後に、覚醒度Cが第1基準値又は第2基準値以上に変化しても、衝突回避支援機能の設定を作動状態から停止状態へ変更しないように構成される。
図8は、本変形例に係る支援レベルの設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。なお、図8におけるステップS41、S42及びS46〜S38はそれぞれ図5におけるステップS11、S12及びS14〜S16と同様であるため説明を省略する。
ステップS42において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2以上である(C≧C2)と判定された場合には、設定変更部47は、支援レベルを設定変更部47が前回自動的に変更したときに衝突回避支援機能を停止状態から作動状態に変更したか否かを判定する(ステップS43)。ステップS43において、支援レベルを前回自動的に変更したときに衝突回避支援機能を停止状態から作動状態に変更していないと判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS44)。一方、ステップS43において、支援レベルを前回自動的に変更したときに衝突回避支援機能を停止状態から作動状態に変更したと判定された場合には、設定変更部47は、衝突回避支援機能を除いた全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS45)。この結果、衝突回避支援機能は作動状態のまま維持される。
<第2実施形態>
次に、図9を参照して、第2実施形態に係る運転支援システムについて説明する。以下では、第1実施形態に係る運転支援システムと異なる点を中心に説明する。
本実施形態においても、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が低下して第2基準値以下になったときに、安全系の運転支援機能の支援レベルをドライバによって設定されたレベルから上げる。具体的には、本実施形態でも、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が第2基準値以下になったときに、衝突回避支援機能及び車線逸脱回避支援機能の支援レベルを上げる。加えて、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が低下して第1基準値以下になったときに、補助系の運転支援気能の支援レベルをドライバによって設定されたレベルから上げる。具体的には、本実施形態でも、設定変更部47は、ドライバの覚醒度が第1基準値以下になったときに、ACC機能の支援レベルを上げる。しかしながら、本実施形態では、第2基準値は、第1基準値よりも小さい値であり、よって第1基準値に比べてドライバの車両運転に対する集中度合いが低いことを示す値である。したがって、本実施形態では、覚醒度が高い状態から徐々に低下していくと(すなわち、集中度合いが低くなっていくと)、まず、補助系の運転支援機能の支援レベルが上げられ、その後、安全系の運転支援機能の支援レベルが上げられる。
図9は、設定変更部47において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。
図9に示したように、設定変更部47は、まず、集中度検出部45からドライバの覚醒度Cを取得する(ステップS51)。次いで、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さいか否かを判定する(ステップS52)。ステップS52において、取得した覚醒度Cが第1基準値C1以上である(C≧C1)と判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS53)。
一方、ステップS52において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さい(C<C2)と判定された場合には、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さいか否かを判定する(ステップS54)。ステップS54において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2以上であるである(C≧C2)と判定された場合には、設定変更部47は補助系の運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS55)。したがって、ドライバに設定されたACC機能の支援レベルが1である場合には、この支援レベルは2又は3に変更される。ただし、ドライバに設定されたACC機能の支援レベルが最大値(本実施形態では3)である場合には、それ以上支援レベルを上げることはできないため、ドライバに設定された支援レベルのまま維持される。一方、安全系の支援レベルはドライバによって設定されたレベルに維持される。ステップS54において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さい(C<C2)と判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS56)。
本実施形態の運転支援システムでは、安全系の運転支援機能の支援レベルよりも先に補助系の運転支援機能の支援レベルが高められる。ここで、例えばACC機能を例にとると、支援レベルが上昇すると前方の車両100との距離が離れるため、ドライバは支援レベルが上昇したことに気付き易い。すなわち、補助系の運転支援機能の支援レベルが上昇すると、ドライバはその支援レベルが上昇したことを認識し易く、よってドライバに現在の運転支援の状況を理解させることができる。
なお、第1実施形態及び第2実施形態における設定変更部47の制御をまとめると、設定変更部47は、ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって集中度合いを表すパラメータの値が第1の値になったときに複数の運転支援機能のうちの少なくとも一つを含む第1運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更し、且つドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって上記パラメータの値が第1の値とは異なる第2の値になったときに複数の運転支援機能のうちの少なくとも他の一つの運転支援機能を含む第2運転支援機能の設定を支援レベルがドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する。
<第3実施形態>
次に、図10及び図11を参照して、第3実施形態に係る運転支援システムについて説明する。以下では、第1実施形態に係る運転支援システムと異なる点を中心に説明する。
図10は、第3実施形態に係る運転支援システムにおける運転支援処理に関する、ECU21のプロセッサ33の、図3と同様な機能ブロック図である。プロセッサ33は、図3と同様に道路走行状況検出部41等を有すると共に、更に周辺環境検出部48を備える。
周辺環境検出部48は、車両100の周辺の環境を検出する。特に、本実施形態では、周辺環境検出部48は、車両の周辺の道路に関する環境を検出する周辺道路環境検出部と、車両の周辺の物体に関する環境を検出する周辺物体環境検出部とを備える。
周辺道路環境検出部には、例えば、測位センサ16によって測定された自己位置及びストレージ装置17に格納されている地図情報が入力される。周辺道路環境検出部は、自己位置及び地図情報に基づいて、車両100の周りの道路環境を検出し、その結果を設定変更部47に出力する。具体的には周辺道路環境検出部は、例えば、車両100が、曲がりくねった山道、直線的な高速道路、信号機の多い一般道、或いは駐車場などのうちどの道路環境下で走行しているのかを検出する。周辺道路環境検出部は、検出した車両100周りの道路環境情報を設定変更部47に入力する。なお、周辺道路環境検出部は、測位センサ16及びストレージ装置17以外の別のセンサ等によって検出されたパラメータ(例えば、車外カメラ14によって撮影された画像)に基づいて車両100の周辺の道路に関する環境を検出してもよい。
周辺物体環境検出部には、例えば、車外カメラ14によって撮影された画像が入力される。周辺物体環境検出部は、画像の認識処理により、この画像の中に写っている車両100の周りの物体を検出する。画像の認識処理としては、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン等、公知のパターン認識手法が用いられる。特に、周辺物体環境検出部は、車両100の周りの歩行者や駐車車両を検出する。周辺物体環境検出部は、検出した車両100周りの物体環境情報を設定変更部47に入力する。
設定変更部47は、基本的に上記実施形態と同様に、ドライバの覚醒度に応じて各運転支援機能の支援レベルを自動的に変更する。しかしながら、本実施形態では、設定変更部47は、車両100の周辺の環境によっては、一部の運転支援機能の設定を変更しない。
具体的には、設定変更部47は、例えば、道路環境検出部によって車両100が曲がりくねった山道を走行していることが検出された場合、ドライバの覚醒度に基づくACC機能の支援レベルの変更を行わない。ここで、ドライバの覚醒度に基づくACC機能の支援レベルが変更されると、覚醒度に応じてACC機能が停止状態から作動状態に自動的に変更され場合がある。しかしながら、車両100が山道を走行しているときにACC機能が停止状態から作動状態に自動的に変更されてしまうと、例えば必要以上に高い速度でカーブに進入して快適性が損なわれるなど、車両100が不適切に運転される可能性がある。このような場合にドライバの覚醒度に基づくACC機能の支援レベルの変更を行わないことで、このように車両100が不適切に運転されることが抑制される。
なお、設定変更部47は、車両100が山道を走行しているときに限らず、ACC機能が作動すると快適性が行われるような他の種類の道路を車両100が走行しているときには、ACC機能の支援レベルの変更を行わないようにしてもよい。
また、設定変更部47は、例えば、周辺物体環境検出部によって車両100の周りに多くの歩行者や路上に駐車された多くの他の車両が検出された場合、ドライバの覚醒度に基づく車線変更支援機能及びACC機能の支援レベルの変更を行わない。具体的には、設定変更部47は、例えば、車両100の進行方向に、予め設定された人数以上の歩行者が存在することが検知された場合又は予め設定された数以上の駐車車両が存在する場合、ドライバの覚醒度に基づく車線変更支援機能及びACC機能(すなわち、衝突回避支援機能以外の運転支援機能)の支援レベルの変更を行わない。
ここで、車両100の進行方向に歩行者や他の駐車車両が多く存在する場合には、これら歩行者や駐車車両を避けて運転することが必要になる。この場合、車両100は例えば区画線に寄って又は区画線をまたいで走行することが必要になる可能性があり、車線変更支援機能を停止状態から作動状態に自動的に変更されてしまうと、不適切に警告が行われたり車両100が不適切に運転されたりする可能性がある。このような場合にドライバの覚醒度に基づくACC機能の支援レベルの変更を行わないことで、不適切に警告が行われたり車両100が不適切に運転されたりすることが抑制される。
さらに、駐車場には車線が無いことが多く、また先行車両に追従すべきでもない。そこで、本実施形態では、設定変更部47は、例えば、道路環境検出部によって車両100が駐車場を走行していることが検出された場合、ドライバの覚醒度に基づく車線変更支援機能及びACC機能の支援レベルの変更を行わない。
なお、設定変更部47は、車両100の進行方向に歩行者や駐車車両が多い場合や車両100が駐車場を走行している場合に限らず、必然的に区画線に寄ったりまたいだりして走行することが必要になる他の場合や、車両100が走行している道路上に区画線が無い他の場合には車線変更支援機能の支援レベルを変更しないようにしてもよい。同様に、設定変更部47は、車両100の進行方向に歩行者や駐車車両などの障害物が点在している他の場合や先行車両に追従すべきでない他の場合にも、ACC機能の支援レベルを変更しないようにしてもよい。
図11は、設定変更部47において行われる支援レベルの設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。
設定変更部47は、まず、周辺環境検出部48から車両100の周辺の環境情報、すなわち車両100の周辺の道路に関する環境情報及び車両100の周辺の物体に関する環境情報を取得する(ステップS61)。その後、設定変更部47は、取得された周辺環境がACC機能を固定すべき環境(例えば、山道を走行中)であるか否かを判定する(ステップS62)。取得された周辺環境がACC機能を固定すべき環境であると判定された場合には、ACC固定フラグが設定される(ステップS63)。
その後、設定変更部47は、取得された周辺環境が衝突回避支援機能以外の運転支援機能を固定すべき環境(例えば、進行方向に歩行者や駐車車両が多い環境)であるか否かを判定する(ステップS64)。取得された周辺環境が衝突回避支援機能以外お運転支援機能を固定すべき環境であると判定された場合には、ACC固定フラグ及び車線逸脱回避支援固定フラグが設定される(ステップS65)。
次いで、設定変更部47は、集中度検出部45からドライバの覚醒度Cを取得する(ステップS66)。その後、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さいか否かを判定する(ステップS67)。ステップS67において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2以上である(C≧C2)と判定された場合には、設定変更部47は全ての運転支援機能について、支援レベルをドライバよって設定されたレベルに設定する(ステップS68)。
一方、ステップS67において、取得した覚醒度Cが第2基準値C2よりも小さい(C<C2)と判定された場合には、設定変更部47は、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さいか否かを判定する(ステップS69)。ステップS69において、取得した覚醒度Cが第1基準値C1以上であるである(C≧C1)と判定された場合には、設定変更部47は、ステップS63及びステップS65にて固定フラグの設定されている運転支援機能を除いて、安全系の運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS70)。ステップS69において、取得した覚醒度Cが第1基準値C1よりも小さい(C<C1)と判定された場合には、設定変更部47は、ステップS63及びステップS65にて固定フラグの設定されている運転支援機能を除いて、全ての運転支援機能の支援レベルを上昇させる(ステップS71)。
<第4実施形態>
次に、図12及び図13を参照して、第4実施形態に係る運転支援システムについて説明する。以下では、第1実施形態に係る運転支援システムと異なる点を中心に説明する。
図12は、第4実施形態に係る運転支援システムにおける運転支援処理に関する、ECU21のプロセッサ33の、図3と同様な機能ブロック図である。プロセッサ33は、図3と同様に道路走行状況検出部41等を有すると共に、更に運転環境検出部49を備える。
運転環境検出部49は、ドライバの今後の集中度合いに関連するドライバの運転環境を検出する。今後の集中度合いに関連する運転環境は、今後のドライバの集中度合いが変化する要因となり得る運転環境を意味する。今後の集中度合いに関連する運転環境は、具体的には、例えば、ドライバが運転している時間帯、車両100の室内温度及び車両100が走行している道路の種類などを含む。例えば、ドライバが運転している時間帯が夜の遅い時間帯であると、ドライバの集中度合いが低下することが予想される。また、車両100の室内温度が快適な温度だと、ドライバが眠くなって集中度合いが低下することが予想される。さらに、車両100が走行している道路が高速道路だと道路の変化が小さく、よって集中度合いが低下することが予想される。
運転環境検出部49には、例えば、車外通信モジュール19によって得られた外部サーバから得られた情報、車両100の室内に設けられた温度センサ(図示せず)及び車外カメラ14によって撮影された画像などが入力される。運転環境検出部49は、外部サーバから得られた時間に関する情報に基づいてドライバが運転している時間帯を検出する。また、運転環境検出部49は、温度センサの出力に基づいて車両100の室内温度を検出する。さらに、運転環境検出部49は、車外カメラ14によって撮影された画像に基づいて車両100が現在走行している道路の種類を検出する。なお、運転環境検出部49は、測位センサ16によって測定された自己位置及びストレージ装置に格納されている地図情報に基づいて車両100が現在走行している道路の種類を検出してもよい。運転環境検出部49は、検出した車両100の運転環境を設定変更部47に入力する。
設定変更部47は、基本的に上記実施形態と同様に、ドライバの車両運転に関する技能レベルに応じて、第1基準値及び第2基準値を変更する。加えて、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの運転環境に応じて、第1基準値及び第2基準値を変更する。特に、本実施形態では、設定変更部47は、ドライバの運転環境がドライバの今後の集中度合いが低下するような環境であるときには、第1基準値及び第2基準値を大きくする。この結果、ドライバの今後の集中度合いが低下するような環境下では、ドライバの車両運転に対する集中度合いがより高いときに各運転支援機能の支援レベルが上げられる。
なお、設定変更部47は、ドライバの運転環境に応じて、第1基準値及び第2基準値の一方のみを変更してもよい。この場合には、第1基準値及び第2基準値のうちの他方はドライバの運転環境に応じては変化しない。したがって、設定変更部47は、ドライバの運転環境がドライバの今後の集中度合いが低下するような環境であるときに運転支援機能の設定が変更されるように第1基準値及び第2基準値の少なくとも何れか一方を修正するといえる。
本実施形態では、ドライバの今後の集中度合いが低下することが予想されるような環境下では、早い段階で各運転支援機能の支援レベルが上げられる。したがって、本実施形態によれば、各運転支援機能における支援レベルを早期に適切なレベルに調整することができる。
図13は、覚醒度に関する第1基準値及び第2基準値の設定処理のフローチャートである。図示した処理は一定の時間間隔毎に実行される。
図13に示したように、設定変更部47は、技能レベル検出部46からドライバの技能レベルを取得する(ステップS81)。次いで、設定変更部47は、運転環境検出部49からドライバの運転環境情報を取得する(ステップS82)。その後、設定変更部47は、取得した技能レベル及び運転環境に基づいて、第1基準値C1及び第2基準値C2を設定する(ステップS83)。このように設定された第1基準値C1及び第2基準値C2が、図5のステップS12及びS14等において用いられる。
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。
1 運転支援システム
20 車両アクチュエータ
21 ECU
31 通信インターフェース
32 メモリ
33 プロセッサ

Claims (10)

  1. 運転支援制御装置を備える運転支援システムであって、
    前記運転支援制御装置は、
    ドライバの車両運転に対する集中度合いに関するパラメータの値を検出する集中度検出部と、
    ドライバによって設定された運転支援機能の支援レベルを取得するドライバ設定取得部と、
    ドライバの運転を支援する複数の運転支援機能を実行する運転支援制御部と、
    検出された前記パラメータの値に応じて自動的に前記複数の運転支援機能の設定を変更する設定変更部と、を備え、
    前記設定変更部は、前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって前記パラメータの値が第1の値になったときに前記複数の運転支援機能のうちの少なくとも一つを含む第1運転支援機能の設定を支援レベルが前記ドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更し、且つ前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低くなって前記パラメータの値が前記第1の値とは異なる第2の値になったときに前記複数の運転支援機能のうちの少なくとも他の一つの運転支援機能を含む第2運転支援機能の設定を支援レベルが前記ドライバによって設定されたレベルよりも高くなるように自動的に変更する、運転支援システム。
  2. 前記第1運転支援機能はドライバの運転を補助する補助系の運転支援機能であり、前記第2運転支援機能は車両の安全性を高める安全系の運転支援機能であり、
    前記補助系の運転支援機能は、一定の間隔で先行車両に追従するように車両の速度を調整するアダプティブクルーズコントロール機能を含み、
    前記安全系の運転支援機能は、車両の周囲の対象物との衝突の回避を支援する衝突回避支援機能と、走行中の車線からの車両の逸脱の回避を支援する車線逸脱回避支援機能とのうちの少なくともいずれか一方の運転支援機能を含む、請求項1に記載の運転支援システム。
  3. 前記第2の値は、前記第1の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値である、請求項2に記載の運転支援システム。
  4. 前記第2の値は、前記第1の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低いことを示す値である、請求項2に記載の運転支援システム。
  5. 前記運転支援制御装置は車両の周辺環境を検出する周辺環境検出部を更に備え、
    前記設定変更部は、前記周辺環境が特定の環境にあるときには、前記パラメータの値に関わらず、一部の前記運転支援機能の設定を変更しない、請求項2〜4のいずれか1項に記載の運転支援システム。
  6. 前記運転支援制御装置はドライバの車両運転に関する技能レベルを検出する技能レベル検出部を更に備え、
    前記設定変更部は、前記ドライバの技能レベルが高いほど前記集中度合いがより低いときに前記運転支援機能の設定が変更されるように前記第1の値及び前記第2の値の少なくとも何れか一方を修正する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の運転支援システム。
  7. 前記設定変更部は、前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後に前記パラメータの値が前記第1の値又は前記第2の値よりも前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値に変化したときには、前記運転支援機能の支援レベルを前記自動的に変更する前のレベルに戻す、請求項2〜6のいずれか1項に記載の運転支援システム。
  8. 前記設定変更部は、前記衝突回避支援機能の設定を停止状態から作動状態に自動的に変更した後に、前記パラメータの値が前記第1の値又は前記第2の値よりも前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが高いことを示す値に変化しても、前記衝突回避支援機能の設定を作動状態から停止状態へ変更しない、請求項7に記載の運転支援システム。
  9. 前記設定変更部は、前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更した後にユーザが前記運転支援機能の支援レベルの設定を手動で変更したときには、その後は前記パラメータの値が前記第1の値又は第2の値に比べて前記ドライバの車両運転に対する集中度合いが低いことを示す値になっても前記運転支援機能の支援レベルを自動的に変更しない、請求項2〜8のいずれか1項に記載の運転支援システム。
  10. ドライバの今後の集中度合いに関連するドライバの運転環境を検出する運転環境検出部を更に備え、
    前記設定変更部は、前記ドライバの運転環境が前記ドライバの今後の集中度合いが低下するような環境であるときには、前記第1の値及び前記第2の値の少なくとも何れか一方を修正する、請求項2〜9のいずれか1項に記載の運転支援システム。
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