JP2021189905A

JP2021189905A - 運転支援装置

Info

Publication number: JP2021189905A
Application number: JP2020096379A
Authority: JP
Inventors: 将弘西山; Masahiro Nishiyama; 健司塚岸; Kenji Tsukagishi; 貴久兼子; Takahisa Kaneko
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-12-13

Abstract

【課題】車両の走行に際して運転者が違和感を覚えることを抑制する。【解決手段】サーバ４６は取得部、抽出部および送信部として機能する。取得部は、車両の運転操作に関するデータを含む、車両の走行に関するデータを車両の車載システム１２から取得する。また、抽出部は、取得部によって取得された車両の走行に関するデータに基づいて、車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する。そして送信部は、抽出部によって抽出された前記危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを車両の車載システム１２へ送信する。【選択図】図１

Description

本発明は運転支援装置に関する。

特許文献１には、車両位置情報、交通情報および気象情報に基づいて、走行地域において車両渋滞や降雨状態あるいは降雪状態が発生していると判定された場合に、ブレーキの制動力を強めたりエンジン出力を低減させる制御を行う技術が記載されている。

特開２００３−６３２８０号公報

特許文献１に記載の技術では、車両渋滞や降雨状態あるいは降雪状態が発生していると判定された場合に、運転者による運転操作を伴うことなく、ブレーキの制動力を強めたりエンジン出力を低減させる制御が自動的に行われるので、運転者が違和感を覚える可能性がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、車両の走行に際して運転者が違和感を覚えることを抑制できる運転支援装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る運転支援装置は、車両の運転操作に関するデータを含む、前記車両の走行に関するデータを前記車両から取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記データに基づいて、前記車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された前記危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを送信する送信部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出して送信する。これにより、送信された情報を受信した受信側において、前記情報に倣って運転者が自主的に運転操作を行うように促されることになる。従って、請求項１記載の発明によれば、車両の走行に際して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。

本発明は、車両の走行に際して運転者が違和感を覚えることを抑制できる、という効果を有する。

実施形態に係る運転支援システムの概略構成を示すブロック図である。サーバの機能ブロック図である。サーバで実行される危険ポイント抽出処理のフローチャートである。車載システムのＥＣＵで実行される運転操作表示処理のフローチャートである。ＨＵＤおよびメータディスプレイに表示される画像の一例を示すイメージ図である。ナビゲーション画面への危険ポイントの表示の一例を示すイメージ図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１に示すように、実施形態に係る運転支援システム１０は、車両に搭載された車載システム１２と、データセンタ・サーバ４６（以下、単にサーバ４６という）と、を含んでいる。車載システム１２およびサーバ４６はネットワーク６２を介して通信可能とされている。なお、図１では車載システム１２を１つのみ示しているが、車載システム１２は複数の車両に各々搭載されている。

車載システム１２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４を備えている。ＥＣＵ１４には、センサ群１６、カメラ３２、ナビゲーションシステム３４、任意の情報を表示可能な表示部３６およびサーバ４６などとの通信を司る通信部４２が接続されている。

センサ群１６は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星から測位信号を受信してＧＮＳＳ測位情報を取得するＧＮＳＳセンサ１８と、車両の加速度を検出する加速度センサ２０と、車両の速度を検出する車速センサ２２と、を含んでいる。またセンサ群１６は、車両の車輪の速度を検出する車輪速センサ２４と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ２６と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ２８と、車両の操舵角を検出する操舵角センサ３０と、を含んでいる。

センサ群１６の各センサは、車両のイグニッションスイッチがオンの間、各種の物理量を所定時間毎に検出する。そして、センサ群１６の各センサによって検出されたセンサデータ（ＣＡＮ（Contller Area Network）データともいう）は、随時、または所定量のデータが蓄積される度に、サーバ４６へ送信される。

カメラ３２は、車両のイグニッションスイッチがオンの間、車両の前方を撮影する。カメラ３２によって撮影された画像データについても、随時、または所定量の画像データが蓄積される度に、サーバ４６へ送信される。

ナビゲーションシステム３４は、地図情報を記憶する記憶部（図示省略）を含んでおり、ＧＮＳＳセンサ１８から出力されるＧＮＳＳ測位情報と記憶部に記憶された地図情報とに基づいて、表示部３６に表示した地図上に自車両の位置を表示したり、目的地迄の経路を案内する処理を行う。

表示部３６は、メータディスプレイ３８とＨＵＤ（Head-Up Display）４０とを含んでいる。本実施形態に係るＨＵＤ４０は、ウインドシールドガラスへの反射などにより自車両の乗員の前方視野の一部を表示範囲とする（前景内下方に像を結ぶ）小型のＨＵＤである。また、メータディスプレイ３８は自車両のインストルメントパネルに設けられたディスプレイである。

サーバ４６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４８、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ５０、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性の記憶部６０、および、車載システム１２などとの通信を司る通信部５４を含んでいる。ＣＰＵ４８、メモリ５０、記憶部５２及び通信部５４は内部バス５６を介して互いに通信可能に接続されている。記憶部５２には、危険ポイント抽出プログラム５８が記憶されており、データ記憶領域６０が設けられている。

サーバ４６は、危険ポイント抽出プログラム５８が記憶部５２から読み出されてメモリ５０に展開され、メモリ５０に展開された危険ポイント抽出プログラム５８がＣＰＵ４８によって実行されることで、図２に示す取得部６６、抽出部６８および送信部７０として機能し、後述する危険ポイント抽出処理を行う。なお、サーバ４６は運転支援装置の一例である。

取得部６６は、車両の運転操作に関するデータ（アクセルペダルセンサ２６、ブレーキペダルセンサ２８および操舵角センサ３０のデータ）を含む、車両の走行に関するデータ（車載センサ群１６のセンサデータおよびカメラ３２の撮影画像データ）を車両の車載システム１２から取得する。

抽出部６８は、取得部６６によって取得された車両の走行に関するデータに基づいて、車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する。

送信部７０は、抽出部６８によって抽出された前記危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを車両の車載システム１２へ送信する。

次に本実施形態の作用として、まず図３を参照し、サーバ４６で実行される危険ポイント抽出処理について説明する。危険ポイント抽出処理のステップ１００において、取得部６６は、複数台の車両より車載センサ群１６のセンサデータおよびカメラ３２の撮影画像データを各々取得し、取得したデータを記憶部５２のデータ記憶領域６０に各々記憶させる。

ステップ１０２において、抽出部６８は、データ記憶領域６０に記憶させたデータに基づいて危険ポイントを探索する。危険ポイントの一例である凍結箇所の探索は、例えば、以下の処理によって実現される。すなわち、或る車両について、車速センサ２２によって検出された車両速度データと、車輪速センサ２４によって検出された車輪速度データと、を時系列順に比較し、車両速度と車輪速度との差が所定値以上になっている地点、すなわちスリップが発生した地点を凍結候補箇所として記憶する。この処理を複数の車両について各々行った後に、記憶した凍結候補箇所の中に、スリップが発生した車両の割合が所定値以上の箇所、すなわち凍結箇所が存在しているかを探索する。

なお、スリップが発生した地点（車両速度と車輪速度との差が所定値以上になっている地点）の検出は、車載システム１２側で行うように構成することも可能である。

また、危険ポイントの他の例である落下物が落下している落下物箇所の探索は、例えば以下の処理によって実現される。すなわち、或る車両について、操舵角センサ３０によって検出された車両の操舵角の微分値が所定値以上になっている地点、すなわち急ハンドルが発生した地点を抽出する。次に、抽出した急ハンドル発生地点において、カメラ３２により落下物が撮影されているかを判定し、落下物が撮影されている箇所を落下物候補箇所として記憶する。この処理を複数の車両について各々行った後に、記憶した落下物候補箇所の中に、落下物が撮影されている車両の割合が所定値以上の箇所、すなわち落下物箇所が存在しているかを探索する。

上記のように、危険ポイントの探索は、危険ポイントの種類毎に処理内容が相違している。このため、抽出部６８は、危険ポイントの種類毎に処理内容が相違する危険ポイント探索処理を各々実行することで、複数種の危険ポイントの探索を各々行う。また、危険ポイントは、凍結箇所と落下物箇所に限られるものではなく、例えば動物横断箇所、道路に穴が開いている箇所、などが挙げられる。

ステップ１０４において、抽出部６８は、ステップ１０２における危険ポイントの探索において、危険ポイントを抽出したか否か判定する。ステップ１０４の判定が否定された場合はステップ１００に戻り、危険ポイントを抽出する迄、ステップ１００〜１０４を繰り返す。危険ポイントを抽出した場合にはステップ１０４の判定が肯定され、抽出した危険ポイントの種別および位置をメモリ５０などに記憶し、ステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６において、抽出部６８は、データ記憶領域６０にデータが記憶されている車両であって、かつ抽出した危険ポイントを通行した車両の中から、抽出した危険ポイントを円滑に通行した車両を抽出する。すなわち、抽出部６８は、データ記憶領域６０に記憶された、危険ポイントを通行した各車両の加速度および操舵角の時系列データに基づき、急加速、急減速および急ハンドルを発生させずに危険ポイントを通行した車両（危険ポイント通行時の車両の加速度が所定値未満かつ操舵角の微分値が所定値未満の車両）を１台以上抽出する。

ステップ１０６で抽出した車両は、急加速、急減速および急ハンドルを発生させずに危険ポイントを円滑に通行しているので、当該車両が危険ポイントを通過したときの運転操作は、道路や路面の状況に合った適切な運転操作であると判断できる。このため、ステップ１０８において、抽出部６８は、ステップ１０６で抽出した車両が危険ポイントおよびその前後の所定区間を通行した際の平均的な運転操作および平均車速を算出する。

具体的には、危険ポイントを円滑に通行した車両が危険ポイントを通過した際の、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量、操舵角および車速の時系列データに基づいて、操作種別毎に、操作タイミングおよび操作量の平均値を算出すると共に、車速の平均値を算出する。これにより、例えば「凍結箇所の３０ｍ手前において操作量ｘでブレーキを掛けることで車速３０ｋｍ／ｈまで減速」などのように、危険ポイントにおける適切な運転操作を表す運転操作情報が得られることになる。

次のステップ１１０において、送信部７０は、危険ポイントに関する情報、すなわち危険ポイントの位置、種別、危険ポイントにおける適切な運転操作を表す運転操作情報を車両へ通知する。なお、危険ポイントに関する情報を通知する車両は、全ての車両を対象としてもよいが、ナビゲーションシステム３４から経路情報を取得し、危険ポイントをこれから通行しようとしている車両のみを対象としてもよい。

上記のステップ１１０の処理を行うとステップ１００に戻り、ステップ１００以降を繰り返す。これにより、ステップ１０４で危険ポイントが抽出される都度、抽出された危険ポイントに関する情報が車両に通知される。また、車両に通知された危険ポイントに関する情報はＥＣＵ１４の記憶部に記憶される。

次に図４を参照し、車載システム１２のＥＣＵ１４で実行される運転操作表示処理を説明する。運転操作表示処理のステップ１２０において、ＥＣＵ１４は、サーバ４６から通知された危険ポイントに関する情報に含まれる危険ポイントの位置を、ＧＮＳＳセンサ１８で検出された自車両の位置と比較することで、自車両が危険ポイントに接近したか否か判定する。

ステップ１２０の判定が否定された場合はステップ１２０を繰り返す。また、自車両が危険ポイントに接近した場合には、ステップ１２０の判定が肯定されてステップ１２２へ移行する。

ステップ１２２において、ＥＣＵ１４は、サーバ４６から通知された危険ポイントに関する情報に含まれる運転操作情報のうちの操作タイミングの情報に基づいて、運転操作を表示するタイミングが到来したか否か判定する。なお、運転操作を表示するタイミングは、例えば、操作タイミング情報が表す操作タイミングよりも、運転者の反応に要する反応時間分だけ早いタイミングとしてもよい。

ステップ１２２の判定が否定された場合はステップ１２２を繰り返す。また、運転操作を表示するタイミングが到来した場合には、ステップ１２２の判定が肯定されてステップ１２４へ移行する。

ステップ１２４において、ＥＣＵ１４は、一例として図５に示すように、メータディスプレイ３８およびＨＵＤ４０に運転操作を表示する。一例として図５は、危険ポイントの一例である凍結箇所の手前において、運転操作の一例であるブレーキ操作を運転者に促す表示を示している。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、メータディスプレイ３８には、「この先凍結しています。減速してください。」というメッセージを表示し、図５（Ａ）に示すように、ＨＵＤ４０には「減速！」というメッセージと、ブレーキの踏み込み量を示すアイコンを表示している。

運転者は、メータディスプレイ３８およびＨＵＤ４０に表示された運転操作を視認することで、自車両が危険ポイントに接近していることを認識すると共に、危険ポイントを安全に通行するために必要な運転操作を認識し、認識した運転操作を行う。これにより、サーバ４６から危険ポイントに関する情報を通知された車両が危険ポイントを安全に通行できるように、前記車両の運転者を誘導することができる。また、運転者は、メータディスプレイ３８およびＨＵＤ４０に表示された運転操作に従って自主的に運転操作を行うので、危険ポイントの通行に際して運転者が違和感を覚えることも抑制することができる。

このように、本実施形態において、取得部６６は、車両の運転操作に関するデータ（アクセルペダルセンサ２６、ブレーキペダルセンサ２８および操舵角センサ３０のデータ）を含む、車両の走行に関するデータ（車載センサ群１６のセンサデータおよびカメラ３２の撮影画像データ）を車両の車載システム１２から取得する。また、抽出部６８は、取得部６６によって取得された車両の走行に関するデータに基づいて、車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する。そして送信部７０は、抽出部６８によって抽出された前記危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを車両の車載システム１２へ送信する。これにより、車両の走行に際して運転者が違和感を覚えることを抑制することができる。

また、本実施形態において、抽出部６８は、前記危険ポイントを抽出し、前記危険ポイントを通行した車両の中から前記危険ポイントを円滑に通行した車両を抽出する。そして抽出部６８は、前記危険ポイントを円滑に通行した車両から前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する。これにより、危険ポイントを安全かつ円滑に通行できるように、危険ポイントの手前で行われた運転操作およびそのタイミングを抽出することができる。

また、レベル３の自動運転を行う自動運転制御部が車両に搭載された態様において、自動運転制御部が自動運転を行っている状況で、危険ポイントに関する情報を表示した場合には、危険ポイントの存在を事前に認識した運転者の意思により、自動運転から運転者による運転に切り替わることを予測することも可能となる。

なお、上記では危険ポイントを円滑に通行した車両として、危険ポイント通行時の車両の加速度が所定値未満かつ操舵角の微分値が所定値未満の車両を抽出する態様を説明したが、これに限定されるものではない。例えば危険ポイントの一例であるワインディングロードなどにおいては、アクセルとブレーキを交互に踏む運転よりも、アクセルの踏み込み量がおよそ一定の運転の方が円滑かつ燃費も向上する。このため、危険ポイントの種類などによっては、アクセルの踏み込み量がおよそ一定の運転で危険ポイントを通行した車両を、危険ポイントを円滑に通行した車両として抽出するようにしてもよい。

また、上記では危険ポイントを安全かつ円滑に通行できるようにするための運転操作をメータディスプレイ３８およびＨＵＤ４０に表示する態様を説明したが、これに限定されるものではない。一例として図６に示すように、ナビゲーションシステム３４が表示部３６に表示するナビゲーション画面上に、危険ポイントの位置などを表示させるようにしてもよい。

また、上記では危険ポイントに関する情報をサーバ４６から車両へ送信する態様を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば危険ポイントに関する情報をサーバ４６から道路管理者のコンピュータなどへ送信するようにしてもよい。この場合、道路管理者側では、サーバ４６から受信した危険ポイントに関する情報に基づき、例えば、路側に設置された電光掲示板に運転者の注意を喚起するメッセージを表示させたり、危険ポイントを含む区間の道路の制限速度を変更するなどの安全対策を講じたりすることができる。

１０運転支援システム
１２車載システム
１４ＥＣＵ
１６車載センサ群
３２カメラ
３８メータディスプレイ
４０ＨＵＤ
４６データセンタ・サーバ（運転支援装置）
６６取得部
６８抽出部
７０送信部

Claims

車両の運転操作に関するデータを含む、前記車両の走行に関するデータを前記車両から取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記データに基づいて、前記車両が通行した道路上の危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された前記危険ポイント、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作、および、前記危険ポイントの手前で行われた運転操作のタイミングを送信する送信部と、
を含む運転支援装置。