JP6134121B2 - 運転集中度基盤の車線維持制御装置およびその方法 - Google Patents
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Description
本発明は、運転集中度基盤の車線維持制御装置およびその方法に係り、より詳しくは、運転者の運転集中度に応じて車線維持補助システム（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＬＫＡＳ）の介入時点を変えて適用することにより、運転者の操向権を保障しながら安全運転を支援できる運転集中度基盤の車線維持制御装置およびその方法に関する。
車線維持補助システム（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ；以下、ＬＫＡＳ）は、車両に装着された車線検出カメラから車線情報および位置情報を提供され、車両が車線を離脱しないように操向トルクを発生して車両の走行を補助するシステムである。
このような従来のＬＫＡＳは運転者に設定された介入時点に基づき動作する。したがって、運転者がＬＫＡＳの介入時点を緩やかに設定した場合、運転者の操作による操向角許容範囲（以下、操向権）を幅広く保障できる長所はあるが、車両の車線離脱を防止できない短所がある。
逆に、運転者がＬＫＡＳの介入時点を速やかに設定した場合、安定的に車線離脱を防止できるが、運転者の操向権を過度に縮小する短所がある。
結局、従来のＬＫＡＳは運転者の個人好みに応じて設定された介入時点に基づき動作するため、運転者の操向権保障の側面と安定した車線離脱防止の側面を適宜調整できない問題点がある。
このような従来のＬＫＡＳは運転者に設定された介入時点に基づき動作する。したがって、運転者がＬＫＡＳの介入時点を緩やかに設定した場合、運転者の操作による操向角許容範囲（以下、操向権）を幅広く保障できる長所はあるが、車両の車線離脱を防止できない短所がある。
逆に、運転者がＬＫＡＳの介入時点を速やかに設定した場合、安定的に車線離脱を防止できるが、運転者の操向権を過度に縮小する短所がある。
結局、従来のＬＫＡＳは運転者の個人好みに応じて設定された介入時点に基づき動作するため、運転者の操向権保障の側面と安定した車線離脱防止の側面を適宜調整できない問題点がある。
前記従来技術の問題点を解決するための本発明は、運転者の運転集中度に応じて車線維持補助システム（ＬＫＡＳ）の介入時点を変えて適用することにより、運転者の操向権を保障しながら安全運転を支援できる、運転集中度基盤の車線維持制御装置およびその方法を提供することにその目的がある。
本発明は、運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する基準操向角貯蔵手段、
操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する運転集中度算出手段、
前記基準操向角貯蔵手段に貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、前記運転集中度算出手段が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出した後、これに基づきＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する運転集中度算出手段、
前記基準操向角貯蔵手段に貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、前記運転集中度算出手段が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出した後、これに基づきＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
また、本発明は、運転者の運転集中度情報を収集する運転集中度情報収集手段、
前記運転集中度情報収集手段が運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御し、前記運転集中度情報を収集できなければ前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
前記運転集中度情報収集手段が運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御し、前記運転集中度情報を収集できなければ前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
また、本発明は、基準操向角貯蔵手段が運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓ
ｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する段階、
運転集中度算出手段が操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する段階、
制御手段が貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、算出された運転集中度に相応する基準操向角を検出する段階、および
ＬＫＡＳ駆動手段が検出された基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
ｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する段階、
運転集中度算出手段が操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する段階、
制御手段が貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、算出された運転集中度に相応する基準操向角を検出する段階、および
ＬＫＡＳ駆動手段が検出された基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
また、本発明は、運転集中度情報収集手段が運転者の運転集中度情報を収集する段階、
制御手段が前記運転集中度情報収集手段から運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、
前記制御手段が前記運転集中度情報収集手段で運転集中度情報を収集できなければ、前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、および
前記ＬＫＡＳ駆動手段が前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
制御手段が前記運転集中度情報収集手段から運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、
前記制御手段が前記運転集中度情報収集手段で運転集中度情報を収集できなければ、前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、および
前記ＬＫＡＳ駆動手段が前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする。
本発明によれば、運転者の運転集中度に応じて車線維持補助システム（ＬＫＡＳ）の介入時点を変えて適用することにより、運転者の操向権を保障しながら安全運転を支援できる効果がある。
以下、図を参照して本発明に係る好ましい実施例について詳しく説明する。
図１は、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御装置の一実施例の構成を示す図である。
図１に示すように、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御装置は、基準操向角貯蔵部１０、運転集中度算出部２０、制御部３０、およびＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）駆動部４０を含む。
基準操向角貯蔵部１０は運転者の運転集中度別にＬＫＡＳの介入時点を現わすそれぞれの基準操向角を貯蔵している。
すなわち、基準操向角貯蔵部１０は運転者の運転集中度が高い場合ＬＫＡＳの介入時点を遅らせる基準操向角と、運転者の運転集中度が低い場合ＬＫＡＳの介入時点を短縮させる基準操向角とをそれぞれ貯蔵している。
図１は、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御装置の一実施例の構成を示す図である。
図１に示すように、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御装置は、基準操向角貯蔵部１０、運転集中度算出部２０、制御部３０、およびＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）駆動部４０を含む。
基準操向角貯蔵部１０は運転者の運転集中度別にＬＫＡＳの介入時点を現わすそれぞれの基準操向角を貯蔵している。
すなわち、基準操向角貯蔵部１０は運転者の運転集中度が高い場合ＬＫＡＳの介入時点を遅らせる基準操向角と、運転者の運転集中度が低い場合ＬＫＡＳの介入時点を短縮させる基準操向角とをそれぞれ貯蔵している。
以下、図２を参照して本発明に係る基準操向角についてさらに詳しく検討する。
図２に示すように、「２１０」は運転者の運転集中度が高い場合に適用される第１基準操向角を現わし、「２２０」は運転者の運転集中度が低い場合に適用される第２基準操向角を現わす。
すなわち、運転集中度が高い場合は広い角度を有する第１基準操向角を適用して運転者の操向権を最大限保障し、運転集中度が低い場合は狭い角度を有する第２基準操向角を適用して車両の車線離脱を安定的に防止することができるようにする。
図２に示すように、「２１０」は運転者の運転集中度が高い場合に適用される第１基準操向角を現わし、「２２０」は運転者の運転集中度が低い場合に適用される第２基準操向角を現わす。
すなわち、運転集中度が高い場合は広い角度を有する第１基準操向角を適用して運転者の操向権を最大限保障し、運転集中度が低い場合は狭い角度を有する第２基準操向角を適用して車両の車線離脱を安定的に防止することができるようにする。
一方、運転集中度に応じた基準操向角の例は下記の表１の通りであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
ここで、基準操向角は車両が直進する場合（０度）を基準に左側方向にプラス（＋）角度を有し、右側方向にマイナス（−）角度を有する。
次に、運転集中度算出部２０は操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する。
すなわち、運転集中度算出部２０は車両走行中操向角の変化と前方カメラセンサーを介し取得された車両運行状態情報を根拠に運転者の運転集中度を判定できるインデックスを算出し、その算出結果を統計的な情報に変換して運転者の運転集中度を算出する。これは以下で詳しく説明する。
制御部３０は、基準操向角貯蔵部１０に貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、運転集中度算出部２０が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出した後、これをベースにＬＫＡＳ駆動部４０を制御する。
すなわち、制御部３０は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動部４０へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動部４０がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定する。ＬＫＡＳ駆動部４０は制御部３０から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させる。
すなわち、運転集中度算出部２０は車両走行中操向角の変化と前方カメラセンサーを介し取得された車両運行状態情報を根拠に運転者の運転集中度を判定できるインデックスを算出し、その算出結果を統計的な情報に変換して運転者の運転集中度を算出する。これは以下で詳しく説明する。
制御部３０は、基準操向角貯蔵部１０に貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、運転集中度算出部２０が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出した後、これをベースにＬＫＡＳ駆動部４０を制御する。
すなわち、制御部３０は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動部４０へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動部４０がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定する。ＬＫＡＳ駆動部４０は制御部３０から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させる。
以下、図３を参照して、本発明に係る運転集中度算出部２０についてさらに詳しく検討する。
図３は、本発明に係る運転集中度算出部２０の一実施例の構成を示す図である。
図３で、参照番号１１は車両内部通信（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して送信される操向角センサー（ＳＡＳ：Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ａｎｇｌｅ Ｓｅｎｓｏｒ）の感知信号と、前方カメラセンサーの出力信号とに基づき運転集中度を判断する運転集中度判定器である。
さらに、参照番号１２は前記操向角センサー感知信号と前方カメラセンサーの出力信号とに基づき車両状態を把握するための定量的インデックスを算出するインデックス演算器である。
図３は、本発明に係る運転集中度算出部２０の一実施例の構成を示す図である。
図３で、参照番号１１は車両内部通信（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して送信される操向角センサー（ＳＡＳ：Ｓｔｅｅｒｉｎｇ Ａｎｇｌｅ Ｓｅｎｓｏｒ）の感知信号と、前方カメラセンサーの出力信号とに基づき運転集中度を判断する運転集中度判定器である。
さらに、参照番号１２は前記操向角センサー感知信号と前方カメラセンサーの出力信号とに基づき車両状態を把握するための定量的インデックスを算出するインデックス演算器である。
さらに、参照番号１３は前記操向角センサーと前方カメラセンサーから印加される信号を所定時間間隔に貯蔵し、インデックス演算器１２により算出された値を累積させ標準値として管理するデータ貯蔵器である。
さらに、参照番号１４はインデックス演算器１２により算出された値を統計的に処理し、運転集中度を判定する指標となる状態情報を出力する統計処理器である。
運転集中度判定器１１とインデックス演算器１２、統計処理器１４は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成される制御部内に統合して具現してもよく、それぞれの構成が個別的に独立した構成で具現してもよい。
さらに、参照番号１４はインデックス演算器１２により算出された値を統計的に処理し、運転集中度を判定する指標となる状態情報を出力する統計処理器である。
運転集中度判定器１１とインデックス演算器１２、統計処理器１４は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成される制御部内に統合して具現してもよく、それぞれの構成が個別的に独立した構成で具現してもよい。
以下、図４を参照して運転集中度算出部２０での運転集中度算出過程について説明する。
車両内に取り付けられた各種センサーは、車両の運行状態を判断するに必要な測定情報を感知してＣＡＮを介して伝送する。
一方、運転集中度判定器１１は操向角センサー（ＳＡＳ）と前方カメラセンサーを介して検出されたデータをデータ貯蔵器１３に周期的に（例えば、毎１０分、または３０分などの間隔）貯蔵し（ＳＴ１０〜ＳＴ１１）、約定されたアルゴリズムに従い所定時間間隔でインデックス値を算出するようインデックス演算器１２を制御する（ＳＴ１２）。
車両内に取り付けられた各種センサーは、車両の運行状態を判断するに必要な測定情報を感知してＣＡＮを介して伝送する。
一方、運転集中度判定器１１は操向角センサー（ＳＡＳ）と前方カメラセンサーを介して検出されたデータをデータ貯蔵器１３に周期的に（例えば、毎１０分、または３０分などの間隔）貯蔵し（ＳＴ１０〜ＳＴ１１）、約定されたアルゴリズムに従い所定時間間隔でインデックス値を算出するようインデックス演算器１２を制御する（ＳＴ１２）。
インデックス演算器１２により算出されるインデックス値は、平均横変位（ＭＬＰ：Ｍｅａｎ Ｌａｔｅｒａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、横変位標準偏差（ＳＤＬＰ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｔｅｒａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、車線侵犯回数（ＬＡＮＥＸ：ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＬＡＮｅ Ｅｘｃｅｅｄａｎｃｅｓ）、最小車線到達時間（ＴＬＣ：Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｎｅ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）等を含む。
上記過程により算出されたインデックスは、統計処理器１４により運転集中度を判定する指標となる状態情報に加工され、運転集中度判定器１１に伝えられる（ＳＴ１３）。
上記過程により算出されたインデックスは、統計処理器１４により運転集中度を判定する指標となる状態情報に加工され、運転集中度判定器１１に伝えられる（ＳＴ１３）。
統計処理された結果は操向ホイールの操向角標準偏差（ＳＤＳＴ）、ＳＤＳＴの最大値（ＳＤＳＴｍａｘ）、ＳＤＳＴの標準値（ＳＤＳＴｍａｘ＿ｓ）に対する測定された最大値（ＳＤＳＴｍａｘ）の増減率（ＳＤＳＴ％）、車路内車両横変位（ＬＰ）の標準偏差（ＳＤＬＰ）、ＳＤＬＰの最大値（ＳＤＬＰｍａｘ）、ＳＤＬＰの標準値（ＳＤＬＰｍａｘ＿ｓ）に対する測定された最大値（ＳＤＬＰｍａｘ）の増減率（ＳＤＬＰ％）、車両の側面が隣接した車線までの到達予想時間（ＴＬＣ）の最小値（ＴＬＣｍｉｎ）、ＴＬＣの標準値（ＴＬＣｍｉｎ＿ｓ）に対する測定された最小値（ＴＬＣｍｉｎ）の増減率（ＴＬＣ％）、操向角符号変化回数（ＺＥＲＯ） −道路曲率半径符号変化回数（ｄＳｉｇｎＲ）等を含む。
運転集中度判定器１１は、統計処理器１４から出力された状態情報を基準値と比較して運転集中度を判定する。
すなわち、前記操向角符号変化回数（ＺＥＲＯ）と道路曲率半径符号変化回数（ｄＳｉｇｎＲ）の差が０（すなわち、ＺＥＲＯ − ｄＳｉｇｎＲ ＝ ０）であり、ＳＤＳＴ％の値が事前に設定された値（Ｖ１）より小さいと（ＳＴ１４）、運転者の運転集中度を非常に高い水準であるレベル５に判定する（ＳＴ１５）。 その理由は道路の影響を除いた運転者の修正頻度が少なく、車両の横変位安定性に優れた状況であるためである。
ＳＴ１４過程で、前記条件に符合しなければ、車線侵犯回数（ＬＡＮＥＸ）の値が事前に設定された値（Ｖ２）を超過するのか確認する（ＳＴ１６）。
Ｖ１、Ｖ２を含んで以後登場することになる比較基準値Ｖ１〜Ｖ７は数回の実際の施行を介して経験的に得られた算出値である。
すなわち、前記操向角符号変化回数（ＺＥＲＯ）と道路曲率半径符号変化回数（ｄＳｉｇｎＲ）の差が０（すなわち、ＺＥＲＯ − ｄＳｉｇｎＲ ＝ ０）であり、ＳＤＳＴ％の値が事前に設定された値（Ｖ１）より小さいと（ＳＴ１４）、運転者の運転集中度を非常に高い水準であるレベル５に判定する（ＳＴ１５）。 その理由は道路の影響を除いた運転者の修正頻度が少なく、車両の横変位安定性に優れた状況であるためである。
ＳＴ１４過程で、前記条件に符合しなければ、車線侵犯回数（ＬＡＮＥＸ）の値が事前に設定された値（Ｖ２）を超過するのか確認する（ＳＴ１６）。
Ｖ１、Ｖ２を含んで以後登場することになる比較基準値Ｖ１〜Ｖ７は数回の実際の施行を介して経験的に得られた算出値である。
ＳＴ１６過程で、ＬＡＮＥＸの値が約定された値（Ｖ２）を超過すると、運転集中度判定器１１は運転集中度を非常に低い水準であるレベル１と判定する（ＳＴ１７）。 その理由は、眠気または不注意により車両の側面が車線を侵す状況であるためである。 この時、警告メッセージを出力することもできる（ＳＴ２５）。
侵犯時間が０．５秒以下であれば直ちに戻ったものであって、横車線車両との側面衝突発生確率が高くない状態と見ることができる。この時、算出周期を１０ｍｓに設定するとＶ２は５０程度が適当である。
上記のように、非常に高い集中度と非常に低い集中度が分類された後、その中間レベルの集中度を分類するための手続きが行われる。
侵犯時間が０．５秒以下であれば直ちに戻ったものであって、横車線車両との側面衝突発生確率が高くない状態と見ることができる。この時、算出周期を１０ｍｓに設定するとＶ２は５０程度が適当である。
上記のように、非常に高い集中度と非常に低い集中度が分類された後、その中間レベルの集中度を分類するための手続きが行われる。
一方、道路の曲率変化の大きい道路を走行するか速度を急激に低くしなければならない場合などの状況では、同じ道路条件でも運転者の個人別運転能力に従って対処する様相が異なることもある。したがって、道路の難易度が考慮されない場合、細部的な集中度分析過程にエラーが発生することがある。
この点を考慮して、ＳＴ１６過程でＬＡＮＥＸの値がＶ２以下であれば、運転集中度判定器１１はＳＤＳＴ％の値が約定された値（Ｖ３）を超過するのかを確認する（ＳＴ１８）。
車両の横変位標準偏差は直線道路対比曲線道路で確実に増加する。
さらに、車両の横変位標準偏差は同一曲率半径道路で運転者が道路に慣れていないか運転能力に従って適応が難しい場合にも確実に増加する。
したがって、道路難易度が分類されこれを勘案して計算することになれば、中間レベルの集中度をより細分化できる。
この点を考慮して、ＳＴ１６過程でＬＡＮＥＸの値がＶ２以下であれば、運転集中度判定器１１はＳＤＳＴ％の値が約定された値（Ｖ３）を超過するのかを確認する（ＳＴ１８）。
車両の横変位標準偏差は直線道路対比曲線道路で確実に増加する。
さらに、車両の横変位標準偏差は同一曲率半径道路で運転者が道路に慣れていないか運転能力に従って適応が難しい場合にも確実に増加する。
したがって、道路難易度が分類されこれを勘案して計算することになれば、中間レベルの集中度をより細分化できる。
ＳＴ１８過程で、ＳＤＳＴ％ ＞ Ｖ３であれば運転集中度判定器１１は道路の難易度を高いと判断し（ＳＴ１９）、この時のＴＬＣ％の値を基準値（Ｖ５）と比較し（ＳＴ２０）、ＴＬＣ％ ＜ Ｖ５であれば、運転集中度をレベル２に判定する（ＳＴ２１）。
一方、ＳＴ２０過程でＴＬＣ％の値が基準値（Ｖ５）以上であれば、運転集中度判定器１１はＳＤＬＰ％値を基準値（Ｖ７）と比較する（ＳＴ２２）。
比較結果（ＳＴ２２）、ＳＤＬＰ％ ＞ Ｖ７であれば、この時の運転集中度をレベル３に判定し（ＳＴ２３）、ＳＤＬＰ％がＶ７以下であれば、運転集中度をレベル４に判定する（ＳＴ２４）。
その反面、ＳＴ１８過程でＳＤＳＴ％がＶ３以下の場合、運転集中度判定器１１は該当道路の難易度を低い等級と判断する（ＳＴ２９）。 そして、ＴＬＣ％の値を基準値（Ｖ４）と比較し（ＳＴ３０）、ＴＬＣ％ ＜ Ｖ４であれば、運転集中度をレベル２と判定する（ＳＴ２１）。
一方、ＳＴ２０過程でＴＬＣ％の値が基準値（Ｖ５）以上であれば、運転集中度判定器１１はＳＤＬＰ％値を基準値（Ｖ７）と比較する（ＳＴ２２）。
比較結果（ＳＴ２２）、ＳＤＬＰ％ ＞ Ｖ７であれば、この時の運転集中度をレベル３に判定し（ＳＴ２３）、ＳＤＬＰ％がＶ７以下であれば、運転集中度をレベル４に判定する（ＳＴ２４）。
その反面、ＳＴ１８過程でＳＤＳＴ％がＶ３以下の場合、運転集中度判定器１１は該当道路の難易度を低い等級と判断する（ＳＴ２９）。 そして、ＴＬＣ％の値を基準値（Ｖ４）と比較し（ＳＴ３０）、ＴＬＣ％ ＜ Ｖ４であれば、運転集中度をレベル２と判定する（ＳＴ２１）。
この時、ＴＬＣ％の値が基準値（Ｖ４）以上であれば、運転集中度判定器１１はＳＤＬＰ％値を基準値（Ｖ６）と比較する（ＳＴ３２）。
比較結果（ＳＴ３２）、ＳＤＬＰ％ ＞ Ｖ６であれば、この時の運転集中度をレベル３と判定し（ＳＴ２３）、ＳＤＬＰ％がＶ６以下であれば、運転集中度をレベル４と判定する（ＳＴ２４）。
一方、運転集中度判定器１１はＳＴ２４過程で運転集中度がレベル４に到達した回数（Ｃ）を計数し（ＳＴ３３）、その回数が約定された基準値（Ｖ８）以上になったのかを確認する（ＳＴ３４）。
確認結果（ＳＴ３４）、Ｃ≧ Ｖ８であればＳＤＳＴｍａｘ、ＳＤＬＰｍａｘ、ＴＬＣｍｉｎの平均値で比較基準の標準値をアップデートさせ、Ｃ値を初期化することにより運転集中度判定のための１サイクル（ｃｙｃｌｅ）のプロセスを終了する （ＳＴ３５）。
比較結果（ＳＴ３２）、ＳＤＬＰ％ ＞ Ｖ６であれば、この時の運転集中度をレベル３と判定し（ＳＴ２３）、ＳＤＬＰ％がＶ６以下であれば、運転集中度をレベル４と判定する（ＳＴ２４）。
一方、運転集中度判定器１１はＳＴ２４過程で運転集中度がレベル４に到達した回数（Ｃ）を計数し（ＳＴ３３）、その回数が約定された基準値（Ｖ８）以上になったのかを確認する（ＳＴ３４）。
確認結果（ＳＴ３４）、Ｃ≧ Ｖ８であればＳＤＳＴｍａｘ、ＳＤＬＰｍａｘ、ＴＬＣｍｉｎの平均値で比較基準の標準値をアップデートさせ、Ｃ値を初期化することにより運転集中度判定のための１サイクル（ｃｙｃｌｅ）のプロセスを終了する （ＳＴ３５）。
前記実施例によれば、車両に既に取り付けられた操向ホイール操向角センサーと、前方カメラセンサーのみを利用して運転者の集中度を算出し出すことができ、運転者の運転集中度を状況と症状に従い幾多の段階に細分化することができ、運転者の運転能力に従い個人的偏差を現わし得る走行道路の難易度を提供することができる。
さらに、集中度を判断する基準値は一般に車両出庫時に設定された値が用いられることになるが、本発明による持続的な集中度判定を介して個別運転者の日常状態判定値を導き出し、これを前記基準値に再設定することにより、運転者別偏差に伴う集中度差を補正することができる。
さらに、集中度を判断する基準値は一般に車両出庫時に設定された値が用いられることになるが、本発明による持続的な集中度判定を介して個別運転者の日常状態判定値を導き出し、これを前記基準値に再設定することにより、運転者別偏差に伴う集中度差を補正することができる。
他の実施例で、本発明は運転集中度算出部２０を備えず、周知慣用の技術である映像認識を介して運転者の眠気を判断する運転者眠気判断システム、または運転者の声を認識して臨界時間を超過して対話がなされている場合、運転不注意を知らせる運転集中度報知システムなどと連動する運転集中度情報収集部（図面には示されていない）を備えることもできる。
この場合、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集すると、制御部３０は図２で「２２０」のような狭い角度を有する基準操向角に基づきＬＫＡＳ駆動部４０を制御する。これは運転者が居眠りしているか対話しているので運転集中度が低いと判断した場合である。
この場合、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集すると、制御部３０は図２で「２２０」のような狭い角度を有する基準操向角に基づきＬＫＡＳ駆動部４０を制御する。これは運転者が居眠りしているか対話しているので運転集中度が低いと判断した場合である。
さらに、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集できなければ、制御部３０は図２で「２１０」のような広い角度を有する基準操向角に基づきＬＫＡＳ駆動部４０を制御する。これは、運転者が運転に集中しているので運転集中度が高いと判断した場合である。
図５は、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御方法に対する一実施例のフローチャートである。
先ず、基準操向角貯蔵部１０が運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する（５０１）。
以後、運転集中度算出部２０が操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する（５０２）。
そして、制御部３０が基準操向角貯蔵部１０に貯蔵されている運転集中度別の基準操向角に基づき、運転集中度算出部２０が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出する（５０３）。
ＬＫＡＳ駆動部４０は検出された基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる（５０４）。
図５は、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御方法に対する一実施例のフローチャートである。
先ず、基準操向角貯蔵部１０が運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する（５０１）。
以後、運転集中度算出部２０が操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する（５０２）。
そして、制御部３０が基準操向角貯蔵部１０に貯蔵されている運転集中度別の基準操向角に基づき、運転集中度算出部２０が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出する（５０３）。
ＬＫＡＳ駆動部４０は検出された基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる（５０４）。
図６は、本発明に係る運転集中度基盤の車線維持制御方法の他の実施例のフローチャートである。
先ず、運転集中度情報収集部が運転者の運転集中度情報を収集する（６０１）。
以後、制御部３０が運転集中度情報収集部で運転集中度情報を収集したか否かにより運転集中度を判断する（６０２）。
判断結果（６０２）、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集したのであれば、運転者の運転集中度が低いと判断して角度が狭い第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動部４０を制御する（６０３）。
判断結果（６０２）、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集できなかったのであれば、運転者の運転集中度が高いと判断して角度が広い第２基準操向角でＬＫＡＳ駆動部４０を制御する（６０４）。
そうすると、ＬＫＡＳ駆動部４０が制御部３０からの第１基準操向角または第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる。
先ず、運転集中度情報収集部が運転者の運転集中度情報を収集する（６０１）。
以後、制御部３０が運転集中度情報収集部で運転集中度情報を収集したか否かにより運転集中度を判断する（６０２）。
判断結果（６０２）、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集したのであれば、運転者の運転集中度が低いと判断して角度が狭い第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動部４０を制御する（６０３）。
判断結果（６０２）、運転集中度情報収集部が運転集中度情報を収集できなかったのであれば、運転者の運転集中度が高いと判断して角度が広い第２基準操向角でＬＫＡＳ駆動部４０を制御する（６０４）。
そうすると、ＬＫＡＳ駆動部４０が制御部３０からの第１基準操向角または第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる。
１０ 基準操向角貯蔵部
２０ 運転集中度算出部
３０ 制御部
４０ ＬＫＡＳ駆動部
２０ 運転集中度算出部
３０ 制御部
４０ ＬＫＡＳ駆動部
Claims (8)
- 運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する基準操向角貯蔵手段、
操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する運転集中度算出手段、
前記基準操向角貯蔵手段に貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、前記運転集中度算出手段が算出した運転集中度に相応する基準操向角を検出した後、これに基づきＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする運転集中度基盤の車線維持制御装置。 - 前記基準操向角は、
レベル３の運転集中度が第１基準操向角を有する場合、前記レベル３より高いレベルの運転集中度は前記第１基準操向角より大きい角度を有し、前記レベル３より低いレベルの運転集中度は前記第１基準操向角より小さい角度を有することを特徴とする請求項１記載の運転集中度基盤の車線維持制御装置。 - 前記運転集中度算出手段は、
車両走行中操向角の変化と前方カメラセンサーを介し取得された車両運行状態情報を根拠に運転者の運転集中度を判定することができるインデックスを算出し、その算出結果を統計的な情報に変換して運転者の運転集中度を算出することを特徴とする請求項１または２記載の運転集中度基盤の車線維持制御装置。 - 運転者の運転集中度情報を収集する運転集中度情報収集手段、
前記運転集中度情報収集手段が運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御し、前記運転集中度情報を収集できなければ前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する制御手段、および
前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させるＬＫＡＳ駆動手段、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合に前記ＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする運転集中度基盤の車線維持制御装置。 - 基準操向角貯蔵手段が運転集中度別にＬＫＡＳ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓ
ｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の介入時点を現わす基準操向角を貯蔵する段階、
運転集中度算出手段が操向角の変化と車両の運行状態に基づき運転者の運転集中度を算出する段階、
制御手段が貯蔵されている運転集中度別基準操向角に基づき、算出された運転集中度に相応する基準操向角を検出する段階、および
ＬＫＡＳ駆動手段が検出された基準操向角に基づき前記ＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする運転集中度基盤の車線維持制御方法。 - 前記基準操向角は、
レベル３の運転集中度が第１基準操向角を有する場合、前記レベル３より高いレベルの運転集中度は前記第１基準操向角より大きい角度を有し、前記レベル３より低いレベルの運転集中度は前記第１基準操向角より小さい角度を有することを特徴とする請求項５記載の運転集中度基盤の車線維持制御方法。 - 前記運転集中度を算出する段階は、
車両走行中操向角の変化と前方カメラセンサーを介して取得された車両運行状態情報を根
拠に運転者の運転集中度を判定することができるインデックスを算出する段階、および
算出結果を統計的な情報に変換して運転者の運転集中度を算出する段階、
を含むことを特徴とする請求項５または６記載の運転集中度基盤の車線維持制御方法。 - 運転集中度情報収集手段が運転者の運転集中度情報を収集する段階、
制御手段が前記運転集中度情報収集手段から運転集中度情報を収集すれば、前記運転者の運転集中度が低いと判断して第１基準操向角でＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、
前記制御手段が前記運転集中度情報収集手段で運転集中度情報を収集できなければ、前記運転者の運転集中度が高いと判断して第２基準操向角で前記ＬＫＡＳ駆動手段を制御する段階、および
前記ＬＫＡＳ駆動手段が前記制御手段からの前記第１基準操向角または前記第２基準操向角に基づきＬＫＡＳを駆動させる段階、
を含み、
前記制御手段は検出した基準操向角をＬＫＡＳ駆動手段へ伝達し、ＬＫＡＳ駆動手段がＬＫＡＳを駆動させる基準として設定し、ＬＫＡＳ駆動手段は制御手段から伝達された基準操向角に基づき、車両の操向角が基準操向角を外れる場合にＬＫＡＳを駆動させることを特徴とする運転集中度基盤の車線維持制御方法。
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