JP5115354B2

JP5115354B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP5115354B2
Application number: JP2008162372A
Authority: JP
Inventors: 謙一北浜; 進也川真田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: JP2010000948A

Description

本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関するものである。

従来、車両の運転を支援する運転支援装置が一般に知られている（例えば特許文献１、２参照）。ここで、特許文献１には、使用頻度の高い道路での走行を自動化して運転者に掛かる運転負荷を軽減するため、使用頻度の高い道路ではアクセルやステアリングを操作して車両を自動的に走行させる運転支援装置が記載されている。

一方、特許文献２には、車両の操舵運転支援装置として、走行路認識手段が最後に走行路認識を行ってからの経過時間により走行路認識の信頼度を判定し、その信頼度に応じて操舵運転支援の方法を変更することが記載されている。
特開２００５−２９７８１７号公報特開２００１−３４４６８７号公報

ところで、車両の運転支援に関する運転者のニーズには、毎日通る通勤ルートの走行時には運転負荷が低減するように高レベルの運転支援を望むが、行楽や買い物などの目的でたまに訪れた街などを走行するような場合には、ある程度自由に運転操作できる低レベルの運転支援を望むというような様々なニーズがある。

この点、特許文献１に記載された技術では、使用頻度の低い道路での運転支援が考慮されていない。また、特許文献２に記載された技術では、たまたま過去に通った道路でさほど運転に慣れていない道路を今回走行する場合でも、前回の走行時からの経過時間が短いときには、走行路認識の信頼度が高くなって操舵支援量が増大し、運転の自由度が低下してしまう。

すなわち、特許文献１または２に記載された技術では、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることが難しい。

そこで、本発明は、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることができる運転支援装置を提供することを課題とする。

第１の発明に係る運転支援装置は、車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両が走行した走行ルートの走行頻度の情報が蓄積されるデータベースと、このデータベースに蓄積された走行頻度の情報に基づき、自車両が走行する走行頻度が高くなるほど運転支援量を増大させるように運転支援量を決定する運転支援量決定手段とを備えていることを特徴とする。

第１の発明に係る運転支援装置では、自車両の運転支援に際し、自車両が走行する走行ルートの走行頻度に応じてその走行ルートにおける運転支援量が決定される。例えば、自車両が走行頻度の高い走行ルートを走行する際には、増大された大きな運転支援量が決定され、走行頻度の低い走行ルートを走行する際には、減少された小さな運転支援量が決定される。

従って、自車両が毎日通る通勤ルートのような走行頻度の高い走行ルートを走行する際には、増大された大きな運転支援量により運転者に掛かる運転負荷が低減され、反対に、自車両が行楽や買い物などの目的でたまに訪れた街などを走行する場合のような走行頻度の低い走行ルートを走行する際には、減少された小さな運転支援量により運転者による運転の自由度が確保される。

また、第２の発明に係る運転支援装置は、車両の運転を支援する運転支援装置であって、運転者から運転支援レベルの情報を取得する運転支援レベル情報取得手段と、この運転支援レベル情報取得手段が取得した情報に基づき、運転支援レベルに応じた運転支援を実行する運転支援実行手段とを備えていることを特徴とする。

第２の発明に係る運転支援装置では、運転者から運転支援レベルの情報が取得されると、その運転支援レベルに応じた運転支援が実行される。例えば、高い運転支援レベルの情報が取得されると、完全自動運転に近い高レベルの運転支援が実行され、低い運転支援レベルの情報が取得されると、手動運転に近い低レベルの運転支援が実行される。

第１の発明に係る運転支援装置によれば、自車両が毎日通る通勤ルートのような走行頻度の高い走行ルートを走行する際には、増大された大きな運転支援量が決定されて運転者に掛かる運転負荷が低減される。一方、自車両が行楽や買い物などの目的でたまに訪れた街などを走行する場合のような走行頻度の低い走行ルートを走行する際には、減少された小さな運転支援量が決定されて運転者による運転の自由度が確保される。従って、第１の発明によれば、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることができる。

また、第２の発明に係る運転支援装置によれば、運転者から運転支援レベルとして高い運転支援レベルの情報が取得されると、完全自動運転に近い高レベルの運転支援が実行され、低い運転支援レベルの情報が取得されると、手動運転に近い低レベルの運転支援が実行される。従って、第２の発明によれば、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る運転支援装置の最良の実施形態を説明する。ここで、参照する図面において、図１は第１実施形態に係る運転支援装置の構成を示す機能ブロック図、図２は図１に示した運転支援ＥＣＵが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

第１実施形態に係る運転支援装置は、図示しない車両の運転を支援する装置であり、例えば自車両の安全警報、減速操作、加速操作、操舵操作を支援可能となっている。この運転支援装置は、自車両が走行した走行ルートの走行頻度の情報が蓄積されるデータベースと、データベースに蓄積された走行頻度の情報に基づき、自車両が走行する走行ルートにおける運転支援量を決定する運転支援量決定手段と、運転支援量決定手段が決定した運転支援量に応じた運転支援を実行する運転支援実行手段とを備えている。

ここで、運転支援量決定手段は、図１に示す運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１のハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されており、この運転支援ＥＣＵ１には、データベースとしての運転支援データベース２が情報交換可能に接続されると共に、ナビゲーションシステム３、運転支援レベルスイッチ４、通信システム５、ミリ波レーダ６およびカメラユニット７が接続されている。

運転支援実行手段は、運転支援ＥＣＵ１と、これに接続されたブレーキＵＣＵ（Electronic Control Unit）８、エンジンＵＣＵ（Electronic Control Unit）９、パワステＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０のハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。

なお、運転支援ＥＣＵ１、ブレーキＵＣＵ８、エンジンＵＣＵ９およびパワステＥＣＵ１０は、それぞれ入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)、プログラムを実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)等をハードウェアとして備えている。

運転支援データベース２は、自車両が走行した走行ルートの情報と、その走行ルートを走行した走行頻度の情報とが運転支援ＥＣＵ１から入力されると、その情報を更新して蓄積する。

ナビゲーションシステム３は、自車両の現在位置の情報を取得するためのＧＰＳ（Global Positioning System）受信機および自律航法装置、地図データを読み出すＤＶＤドライブ、自車両の現在位置および入力された自車両の走行ルートを地図上に重ねて画像表示するディスプレイ、自車両の走行ルートに応じた案内音声を発するスピーカなどを備えている。

このナビゲーションシステム３は、自車両の走行ルートが入力されると、その走行ルートの情報を運転支援ＥＣＵ１に出力すると共に、自車両の走行中、ＧＰＳ受信機および自律航法装置により取得した自車両の現在位置の情報を運転支援ＥＣＵ１に出力する。そして、運転支援ＥＣＵ１からの要求に応じ、運転支援のための安全警報をスピーカから発生する。

運転支援レベルスイッチ４は、運転者により操作されることで運転者の自車両に対する運転支援の要求レベルを運転支援ＥＣＵ１に出力するスイッチであり、運転支援の要求レベルとして、例えばレベル１〜４の４段階の要求レベルを出力する。すなわち、下記の表１に示す運転支援の要求内容に応じたレベル１〜４の要求レベルを出力する。

通信システム５は、路車間通信や車車間通信を利用して自車両の走行ルート上の周辺の交通情報を受信するものであり、受信した交通情報を運転支援ＥＣＵ１に出力する。一方、ミリ波レーダ６は、自車両が走行する走行ルート上の障害物、歩行者、先行車両などを検出すると共に、これらとの間の距離を検出してその検出情報を運転支援ＥＣＵ１に出力する。

同様に、カメラユニット７は、自車両が走行する走行ルート上の障害物、歩行者、先行車両などを検出してその検出情報を運転支援ＥＣＵ１に出力する。なお、カメラユニット７は、可視光カメラに限らず、赤外線カメラなどの暗視カメラとすることができる。

ブレーキＵＣＵ８は、自車両の運転支援として減速操作を実行するものであり、例えばドライブ・バイ・ワイヤ方式によってブレーキ装置を制御する。同様に、エンジンＵＣＵ９は、自車両の運転支援として加速操作を実行するためのものであり、例えばドライブ・バイ・ワイヤ方式によってエンジンのスロットルアクチュエータを制御する。

また、パワステＥＣＵ１０は、自車両の運転支援として操舵操作を実行するためのものであり、例えば自車両に装備された電動パワーステアリング装置のステアリングアクチュエータを制御することで操舵操作を実行する。

次に、運転支援ＥＣＵ１が実行する一連の処理手順を図２に示すフローチャートに沿って順次説明する。この運転支援ＥＣＵ１は、自車両の運転支援に際し、自車両が走行する走行ルートの走行頻度に応じて運転支援量を増減するように一連の処理を実行する。

まず、ステップＳ１０において、運転支援ＥＣＵ１は、自車両が今回走行する予定の走行ルートがナビゲーションシステム３に入力されたか否かを判定する。この判定は、ナビゲーションシステム３から運転支援ＥＣＵ１に出力される走行ルートの情報の有無に応じて行う。

ステップＳ１０の判定結果がＮＯであればリターンに進むが、判定結果がＹＥＳであって今回走行する予定の走行ルートがナビゲーションシステム３に入力された場合には、次のステップＳ１１において、運転支援ＥＣＵ１は、運転支援データベース２に蓄積された情報から予定の走行ルートの情報を検索する。

その後、ステップＳ１２において、運転支援ＥＣＵ１は、検索した走行ルートの情報が運転支援データベース２に有ったか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳであって検索した走行ルートの情報が運転支援データベース２に蓄積されていた場合、運転支援ＥＣＵ１は、続くステップＳ１３において、検索した走行ルートに対応する走行頻度の情報を運転支援データベース２に蓄積された情報から検索する。

続くステップＳ１４において、運転支援ＥＣＵ１は、検索した走行頻度の情報に基づき、例えば走行頻度が高頻度、中頻度、低頻度の何れに区分されるかを判別する。そして、運転支援ＥＣＵ１は、判別した走行頻度の区分に応じ、高頻度の場合には大きな運転支援量を決定して高レベルの運転支援を実行し（Ｓ１５）、低頻度の場合には小さな運転支援量を決定して低レベルの運転支援を実行し（Ｓ１６）、中頻度の場合には中レベルの運転支援を実行する（Ｓ１６）。

ここで、高レベルの運転支援とは、図３のグラフに示す完全自動運転レベルに近い運転支援であり、例えば前掲した表１のレベル４の安全警報、自動減速、自動回避、自動加速および自動操舵を含む運転支援である。また、低レベルの運転支援とは、図３のグラフに示す手動運転レベルに近い運転支援であり、例えば表１のレベル２の安全警報、自動減速および自動回避を含む運転支援である。そして、中レベルの運転支援とは、例えば表１のレベル３の安全警報、自動減速、自動回避および自動加速を含む運転支援である。

ステップＳ１５〜Ｓ１７の運転支援を実行する際、運転支援ＥＣＵ１は、ナビゲーションシステム３のＧＰＳ受信機により取得された自車両の現在位置の情報と、通信システム５により受信された自車両の走行ルート上の周辺の交通情報と、ミリ波レーダ６およびカメラユニット７により取得された自車両の走行ルート上の障害物、歩行者、先行車両などの検出情報に基づき、自車両の安全運転に必要な場合には、ナビゲーションシステム３のスピーカ、ブレーキＵＣＵ８、エンジンＵＣＵ９およびパワステＥＣＵ１０と協働して自車両に対する安全警報、自動減速、自動回避、自動加速および自動操舵を実行する。

ステップＳ１５〜Ｓ１７の何れかの運転支援を実行した後、運転支援ＥＣＵ１は、ステップＳ１８において、今回走行した走行ルートの走行頻度として運転支援データベース２に記憶されている走行頻度の情報を更新して記憶させ、その後リターンに進んで一連の処理を繰り返す。

ここで、前述したステップＳ１２の判定結果がＮＯであって、検索した走行ルートの情報が運転支援データベース２に蓄積されていない場合、運転支援ＥＣＵ１は、ステップＳ１９において、今回走行した走行ルートの情報を運転支援データベース２に出力して運転支援データベース２に蓄積された走行ルートの情報を更新させる。

以上説明したように、第１実施形態の運転支援装置では、自車両の運転支援に際し、自車両が走行する走行ルートの走行頻度に応じ、走行頻度が高い場合には、図２のステップＳ１５において、大きな運転支援量が決定されて高レベルの運転支援が実行される。また、走行頻度が低い場合には、図２のステップＳ１６において、小さな運転支援量が決定されて低レベルの運転支援が実行される。そして、走行頻度が中程度の場合には、図２のステップＳ１７において、中位の運転支援量が決定されて中レベルの運転支援が実行される。

すなわち、走行頻度が高い場合には、図３のグラフに示す完全自動運転レベルに近い運転支援として、表１のレベル４に示すような安全警報、自動減速、自動回避、自動加速および自動操舵を含む運転支援が実行される。また、走行頻度が低い場合には、図３のグラフに示す手動運転レベルに近い運転支援として、表１のレベル２に示すような安全警報、自動減速および自動回避を含む運転支援が実行される。そして、走行頻度が中位の場合には、表１のレベル３に示すような安全警報、自動減速、自動回避および自動加速を含む運転支援が実行される。

従って、第１実施形態の運転支援装置によれば、自車両が毎日通る通勤ルートのような走行頻度の高い走行ルートを走行する際には、完全自動運転レベルに近い運転支援により運転者に掛かる運転負荷を低減することができる。一方、自車両が行楽や買い物などの目的でたまに訪れた街などを走行する場合のような走行頻度の低い走行ルートを走行する際には、手動運転レベルに近い運転支援により運転者による運転の自由度を確保することができる。すなわち、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることができる。

次に、本発明の第２実施形態の運転支援装置について説明する。第２実施形態の運転支援装置は、運転者から運転支援レベルの情報を取得する運転支援レベル情報取得手段と、運転支援レベル情報取得手段が取得した情報に基づき、運転支援レベルに応じた運転支援を実行する運転支援実行手段とを備えたものである。

この第２実施形態の運転支援装置は、第１実施形態の運転支援装置と同様に、図１の機能ブロック図に示す構成を備えており、運転支援レベルスイッチ４が運転支援レベル情報取得手段を構成し、運転支援ＥＣＵ１、ブレーキＵＣＵ８、エンジンＵＣＵ９およびパワステＥＣＵ１０が運転支援実行手段を構成している。

ここで、第２実施形態の運転支援装置では、運転支援ＥＣＵ１が実行する一連の処理手順が第１実施形態の運転支援装置と異なるため、以下、運転支援ＥＣＵ１が実行する一連の処理手順を図４に示すフローチャートに沿って順次説明し、その他の説明は省略する。

運転支援ＥＣＵ１は、運転者の操作により運転支援レベルスイッチ４から入力される運転支援の要求レベルに応じて運転支援を実行するための一連の処理を実行する。まず、ステップＳ２０において、運転支援ＥＣＵ１は、運転者が要求する運転支援レベルが運転支援レベルスイッチ４から入力されたか否かを判定する。

ステップＳ２０の判定結果がＮＯであればリターンに進むが、判定結果がＹＥＳであって運転支援レベルスイッチ４から運転支援レベルが入力された場合には、続くステップＳ２１において、運転支援ＥＣＵ１は、入力された運転支援レベルが高レベル、低レベル、中レベルの何れのレベルであるか判別する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１は、判別した運転支援レベルに応じ、高レベルの場合には大きな運転支援量を決定して高レベルの運転支援を実行し（Ｓ２２）、低レベルの場合には小さな運転支援量を決定して低レベルの運転支援を実行し（Ｓ２３）、中レベルの場合には中レベルの運転支援を実行する（Ｓ２４）。

ステップＳ２２〜Ｓ２４の何れかの運転支援を実行した後、運転支援ＥＣＵ１は、ステップＳ２５において、今回走行した走行ルートの情報を運転支援データベース２に出力して運転支援データベース２に蓄積された走行ルートの情報を更新させる。そして、運転支援ＥＣＵ１は、ステップＳ２６において、今回走行した走行ルートの走行頻度として運転支援データベース２に記憶されている走行頻度の情報を更新して記憶させ、その後リターンに進んで一連の処理を繰り返す。

以上説明したように、第２実施形態の運転支援装置では、自車両の運転支援に際し、運転者が運転支援レベルスイッチ４の操作により高レベルの運転支援を要求すると、図３のステップＳ２２において完全自動運転に近い高レベルの運転支援が実行される。また、運転者が運転支援レベルスイッチ４の操作により低レベルの運転支援を要求すると、図３のステップＳ２３において手動運転に近い低レベルの運転支援が実行される。従って、第２実施形態の運転支援装置によれば、運転者に掛かる運転負荷の低減と、運転者による運転の自由度の確保とを両立させることができる。

本発明に係る運転支援装置は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、運転支援ＥＣＵ１が実行する運転支援の内容として表１に示したレベル１〜４の内容は、これ以外の適宜の運転支援内容に変更可能である。

また、表１に示したレベル１〜４の区分は一例であり、図３に実線で示す運転支援曲線に沿うような自車両の走行頻度に対応する多数のレベルに設定することができる。なお、図３に点線で示す曲線は、図１に示した運転支援データベース２の信頼度を示す曲線であり、自車両の走行頻度が高くなるほど信頼度が上がり、反対に走行頻度が低いと信頼度が低下することを示している。

本発明の第１実施形態に係る運転支援装置の構成を示す機能ブロック図である。図１に示した第１実施形態の運転支援ＥＣＵが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。自車両が走行する走行ルートの走行頻度と運転支援量との関係を示す運転支援量曲線のグラフである。図１に示した第２実施形態の運転支援ＥＣＵが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…運転支援ＥＣＵ、２…運転支援データベース、３…ナビゲーションシステム、４…運転支援レベルスイッチ、５…通信システム、６…ミリ波レーダ、７…カメラユニット、８…ブレーキＵＣＵ、９…エンジンＵＣＵ、１０…パワステＥＣＵ。

Claims

車両の運転を支援する運転支援装置であって、
自車両が走行した走行ルートの走行頻度の情報が蓄積されるデータベースと、
前記データベースに蓄積された走行頻度の情報に基づき、自車両が走行する走行頻度が高くなるほど運転支援量を増大させるように運転支援量を決定する運転支援量決定手段とを備えていることを特徴とする運転支援装置。
前記運転支援量決定手段は、自車両が走行する走行ルートの走行頻度が高い場合には増大された運転支援量を決定し、走行頻度が低い場合には減少された運転支援量を決定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。