JP6341223B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に関するものである。

最近の車両では運転支援を行うものが多くなっており、例えば車線維持制御、自動ブレーキ制御、追従式の定速走行制御（オートクルーズ制御）等が既に実用化されている。特許文献１には、運転者の緊張状態を緩和するために、周辺環境への注意を低減させるものが開示されている。特許文献２には、制御介入により運転状態での筋緊張を緩和するものが開示されている。

特開平０６−２５５５１９号公報 特開平０７−０６９２３３号公報

ところで、運転を行う場合の運転者の状態としては、能動的に運転を行うことにより運転への内的集中が高くなっている状態、つまり運転に対する集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが高くなっている状態が理想状態となる。

一方、最近の車両では、ナビゲーション装置等によって運転者に対して各種の案内を行うことが一般的となっている。しかしながら、運転者に対する案内によって、内的集中が阻害されてしまう可能性があり、この点において何らかの対策が望まれるものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、運転への内的集中が、運転者に対する案内によって阻害されてしまうのを防止あるいは抑制できるようにした運転支援装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
運転者に対して案内を行う案内手段と、
運転者の運転に対する内的集中度合いを判定する内的集中度合い判定手段と、
前記内的集中度合い判定手段によって判定された運転者の内的集中度合いが低いときは高いときに比して、前記案内手段で案内する案内量を低減させる案内量制限手段と、
運転者の状態を検出する運転者状態検出手段と、
運転者による運転操作状態を検出する運転状態検出手段と、
運転者による運転操作とは無関係な車載機器の操作状態を検出する機器操作状態検出手段と、
前記各検出手段での検出結果に基づいて、運転者の運転に対する集中度合いと運転に対する余裕度合いとをパラメータとする複数の類型に分類する分類手段と、
を備え、
前記分類手段は、運転に対する集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが低くなって運転以外への集中度合いが高くなる第１類型と、運転に対する集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが高くて運転に対する余裕が十分にある第２類型と、運転に対する集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが低くて外的要因によって運転への外的集中が高くなっている第３類型と、運転に対する集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが高くて運転への内的な集中が高くなっている第４類型と、に分類し、
前記案内量制限手段は、前記分類手段によって前記第４類型であると分類されたときを条件として案内量を制限する、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、運転に対する内的集中度合いが低いときは高いときに比して案内量が低減されるので、運転者が案内に気をとられてしまって運転に対する内的集中が低下してしまうことが防止あるいは抑制される。以上に加えて、運転者状態について、運転への集中度合いと運転への余裕度合いとをパラメータとして４種類の類型に分類して、内的な集中による理想状態である第４分類である状態、つまり内的集中度合いが極めて高い状態において、この高い内的集中の状態を極力維持させる上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記案内量制限手段は、運転者の内的集中度合いが所定のしきい値以下の低いときは、前記案内手段で案内される内容を運転に関連する案内のみに制限する、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、請求項１に対応した効果を得つつ、運転に関する案内を行うことができる。

前記案内量制限手段は、前記案内手段で案内される内容を経路誘導に関する案内のみに制限する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、請求項１に対応した効果を得つつ、経路誘導という運転者が強く望む案内を行うことができる。

前記案内手段は、音声による案内と画面表示による案内とを行うようにされ、
前記案内量制限手段は、運転者の内的集中度合いが所定のしきい値以下の低いときは、前記案内手段での案内を音声による案内を禁止して画面表示による案内のみに制限する、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、運転への集中を大きく阻害する要因になる音声による案内を禁止しつつ、運転への集中をさほど阻害しない画面表示を利用して案内を行うことができる。

本発明によれば、運転に対する内的集中が、運転者に対する案内によって阻害されてしまうのを防止あるいは抑制することができる。

本発明の制御系統例を示す図。 ４つの類型の内容をまとめて示す図。 ４つの類型を判定するための各種パラメータの例を示す図。 本発明の制御例を示す図。 図４におけるドライバ状態を判定するためのフローチャート。 図５の続きを示すフローチャート。 図６の続きを示すフローチャート。

図１は、本発明の制御系統例を示すもので、図中Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵには、各種センサあるいは機器類Ｓ１〜Ｓ８からの信号が入力される。Ｓ１は、アクセル開度を検出するアクセルセンサである。Ｓ２は、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサである。Ｓ３は、舵角を検出するステアリングセンサである。Ｓ４は、運転者の顔部分を撮像する撮像手段としての車室内カメラである。Ｓ５は、車両外部の状況、特に自車両の前方の状況を撮像するための車外カメラである。Ｓ６は、自車両前方の障害物等までの距離を検出するレーダである。Ｓ７は、ナビゲーション装置であり、地図情報と自車両の現在位置情報とが取得される。Ｓ８は、車外との通信を行う通信装置である。

コントローラＵは、後述する運転支援のために、各種機器類Ｓ１１〜Ｓ１５を制御する。Ｓ１１は、運転席の前方に設けられたヘッドアップディスプレイである。Ｓ１２は、車室内に向けて音声を発するスピーカである。Ｓ１３は、追従式の定速走行装置（オートクルーズ装置）であり、実施形態では全車速域（０ｋｍ／ｈを超える極低車速から最高車速の範囲）でもって作動されるものとなっている。Ｓ１４は、パワーステアリング装置であり、特に自動操舵を行うためのものとなっている。Ｓ１５は、スロットルアクチュエータであり、スロットル特性を変更するためのものとなっている（アクセル開度に対するスロットル開度の特性を変更するためのもの）。なお、上記各種センサや機器類Ｓ１〜Ｓ８、Ｓ１１〜Ｓ１５のうち、一部のものは本発明に使用されないものもある（本発明の制御とは別の制御用として表示されている）。

ここで、上記通信装置Ｓ８によって、運転者に対して案内すべき車室外の要因に関する情報が入手（検出）される。例えば、路車通信や車車間通信、さらにサービスセンタとの間での通信等によって、各種の車室外の要因が入手される。車室外の要因としては、例えば、先方の道路について工事が行われていることや凍結あるいは積雪があることの道路情報、先方に踏切が存在することや急カーブが存在する等の標識が存在するという道路標識情報、サービスエリアやよく立ち寄る店が近くにある等のサービス関連情報、前方の交差点において横方向から他車両が接近しているという他車両に関する情報、サービスセンタからの道路混雑情報や天気予報に関する情報等々、各種の情報が含まれる。また、ナビゲーション装置Ｓ７においても、例えば経路誘導している際に、すぐ先の交差点を例えば右折する等の案内が画面表示や音声でもって行われる。なお、このような案内は、ナビゲーション装置Ｓ７の表示画面や、ヘッドアップディスプレイＳ１１での画面表示、さらにはスピーカＳ１２からの音声案内によって行われる。

次に、運転者の状態がどのような状態であるかを、４種類の類型に分類する点について説明する。この類型への分類を行う前提として、運転者の運転に対する集中度合いと余裕度合いの点についてまず説明する。

運転に対する集中としては、その内容に応じて、以下のような第１〜第４の４種類の集中が設定される。すなわち、第１に、運転への外的な（受動的な）集中であり、外的要因によって運転操作を強いられるような状況であり、運転意欲が低い状態となる。第２に、内的な（能動的な）集中であり、運転者自らが積極的な意思をもって運転操作している状態で、運転意欲が高くて好ましい状態となる。第３に、運転以外の集中が設定される（例えば、ナビゲーション装置の画面操作や、電話による対話等への集中）。第４に、集中に対する余裕分で、何に対しても集中していない状態である（運転の集中に対するスペアの余裕分で、図面中の記載においてスペアキャパと称することもある）。

上記４種類の各集中度合いの合計を１００％としたとき、運転への集中度合いが、外的な集中と内的な集中との加算値分の割合とされる。また、運転者の運転に対する余裕度合いが、内的な集中とスペアの余裕分との加算値分の割合とされる。

４種類の類型として、図２に示すように、第１類型〜第４類型が設定される。第１類型は、運転への集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが低い場合であり、具体的には脇見運転しているようなときが想定される。第２類型は、運転への集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが高い場合で、具体的には自動運転や漫然状態のときが想定される。第３類型は、運転への集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが低い場合とされる。この第３類型に該当するときは、例えば、後続車両に接近されているようなときで、運転者が緊張状態であると判定されるようになっている。第４類型は、運転への集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが高い場合であり、理想的な運転状態とされる。

図３は、車内カメラＳ４によって撮像された画像から得られる運転者状態、つまり運転者の顔表情や視線方向、瞳孔状態等と、アクセルペダル（Ａペダル）やブレーキペダル（Ｂペダル）の操作状況とに基づいて、外的な集中度合い、内的な集中度合い、運転以外への集中度合いおよびスペアの余裕度合いがそれぞれ判定される。そして、各判定結果を総合して、前述した４種類の類型のうち現在どの類型に該当するかが判定される。

コントローラＵは、運転者が第４類型に該当する場合、つまり理想状態にあると判定されている状態のときに、車室外の要因に関する案内について所定の制限を行う。以下、図４〜図７のフローチャートを参照しつつ、コントローラＵによる制御例について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。

まず、図４のＱ１において、後述するように、ドライバ状態の判定が行われる。このＱ１での判定は、４種類の類型のうち運転者が現在どの類型に該当するかを判定するものである。Ｑ２では、運転者が理想状態であるか否か、つまり前述した第４類型に該当するか否かが判別される。このＱ２の判別でＮＯのときは、運転支援は行わないということで、Ｑ１に戻る。

Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、運転者に対して案内すべき車室外の要因を入手（検出）したか否かが判別される。このＱ３の判別でＮＯのときはＱ１に戻る。Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４において、運転への内的集中量があれかじめ設定された所定のしきい値以下であるか否かが判別される。Ｑ４の判別は、運転者状態が理想状態であるものの、相対的に内的集中度合いが低い（内的集中量が小さい）状態であるか否かの判別となる。具体的には、後述する図６での能動的運転集中量の合計点が、所定のしきい値以下であるか否かが判別される。

上記Ｑ４の判別でＹＥＳのとき、つまり運転者の内的集中度合いが理想状態の中でも相対的に高いときは、Ｑ５において、車室外の要因に関する案内が全て行われる。すなわち、車室外の要因に関する案内を全て行ったとしても、内的集中が極めて高い状態であることから、理想状態から脱してしまって例えば脇見運転へと移行するような可能性がないあるいは極めて低いということで、車室外の要因の全てについて案内が行われる。

一方、前記Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、車室外の要因のうち一部の案内のみが行われる（残りの案内は行われない）。すなわち、Ｑ４の判別でＹＥＳということは、理想状態であっても内的集中度合いが相対的に低いことから、全ての案内を行ってしまうと、運転者は案内に気をとられて、理想状態から脱してしまって例えば脇見運転へと移行してしまう可能性が高いものとなる。このため、Ｑ６では、一部の案内のみを行って、運転者状態が理想状態でない状態へと変化してしまうことを防止あるいは抑制するようにしてある。

上記Ｑ６での案内の制限は、例えば次のように行うことができる。第１の例として、音声案内を禁止して、画面表示のみによる案内を行う。すなわち、音声による案内は、運転者の気を相当にひくもので、運転への集中を大きく阻害する要因になる一方、画面表示による案内は音声による案内に比して運転者の気をひきにくいため、画面表示のみによる案内を行うようにしてある。

上記Ｑ６での案内の制限の第２の例として、車室外の要因のうち運転に関する（運転に直接的に関係する）案内のみを行い、運転とは関係のない案内を禁止することにより行うことができる。具体的には、例えば経路誘導している際には、経路誘導に関する案内のみを行い、その他の案内を禁止する。

上記Ｑ６での案内の制限は、上記した他、適宜設定できる。例えば、運転者によるあらかじめのマニュアル操作によって、案内を省略しても構わない車室外の要因を登録しておき、この登録された情報の案内を行わないようにすることができる。これとは逆に、必ず案内することを希望する車室外の要因を登録して、Ｑ６では登録していない車室外の要因について案内を禁止するようにしてもよい。また、あらかじめ、多くの車室外の要因のうち案内すべき内容の重要度を優先付けしておいて（データベースとして記憶装置に記憶させておく）、優先度の低いものを案内禁止とするようにしてもよい。さらに、案内の制限を、内的集中度合い（内的集中量）に応じて複数段階でもって行うようにしてもよい。具体的には、例えば、案内を制限する際に、内的集中度合いが高いときは音声案内のみを禁止し、内的集中度合いが中程度のときは音声案内の禁止に加えて運転以外に関する案内の画面表示を禁止し、内的集中度合いが低いときは経路誘導に関する案内のみを行うことができる。

図５〜図７は、図４のＱ１の詳細を示すものである。すなわち、図５のＱ１１において、データ入力された後、Ｑ１２において、運転者の顔向きオフセット（脇見対応）が大きいか否かが判別される。このＱ１２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１３において、運転以外の集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ１３の後、あるいはＱ１２の判別でＮＯのときは、それぞれＱ１４において、主運転操作（例えばアクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作等の車両の挙動を変化させるための運転操作）以外の操作頻度が大であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以上であるか否か）が判別される。このＱ１４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１５において、運転以外の集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ１５の後、あるいはＱ１４の判別でＮＯのときは、それぞれＱ１６において、主運転操作以外の操作時間が大であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以上であるか否か）が判定される。このＱ１６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１７において、運転以外の集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ１７の後、あるいはＱ１６の判別でＮＯのときは、それぞれＱ１８において、運転者の頭部の揺れが大であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以上であるか否か）が判定される。このＱ１８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１９において、スペアの余裕量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ１９の後、あるいはＱ１８の判別でＮＯのときは、それぞれＱ２０において、アクセルペダルとブレーキペダルとの間での踏み替え遅れ時間が大であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以上であるか否か）が判定される。このＱ２０の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２１において、スペアの余裕量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ２１の後、あるいはＱ２０の判別でＮＯのときは、それぞれＱ２２において、運転者の視線移動速度が低いか否か（あらかじめ設定されたしきい値以下であるか否か）が判定される。このＱ２２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２３において、スペアの余裕量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ２３の後、あるいはＱ２２の判別でＮＯのときは、それぞれ、図６のＱ３１において、運転者の顔向き方向と視線方向との一致度が高いか否か（一致度があらかじめ設定されたしきい値範囲内であるか否か）が判定される。このＱ３１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３２において、運転に対する能動的な（内的な）集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ３２の後、あるいはＱ３１の判別でＮＯのときは、それぞれＱ３３において、アクセル開度の保持時間が大であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以上であるか否か）が判定される。このＱ３３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３４において、運転に対する能動的な（内的な）集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ３４の後、あるいはＱ３３の判別でＮＯのときは、それぞれＱ３５において、アクセルペダルとブレーキペダルとの間での踏み替え時間のばらつき（標準偏差）が小であるか否か（あらかじめ設定されたしきい値以下であるか否か）が判定される。このＱ３５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３６において、運転に対する能動的な（内的な）集中量について加点される（例えば２０点）。

Ｑ３５の判別でＮＯのときは、Ｑ３７において、受動的な（外的な）運転集中量について加点される（例えば５０点）。

Ｑ３７の後は、図７におけるＱ４１において、運転以外の集中量（の合計点）が０よりも大きいか否かが判別される。このＱ４１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４２において、運転者が脇見状態、つまり第１類型に該当すると判定される。

Ｑ４１の判別でＮＯのときは、Ｑ４３において、スペア余裕量（の合計値）が、受動的運転集中量（の合計値）と能動的運転集中量（の合計値）との加算値よりも大きいか否かが判別される。このＱ４３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４４において、運転者が漫然状態、つまり第２類型に該当すると判定される。

Ｑ４３の判別でＮＯのときは、Ｑ４５において、能動的集中量（の合計値）が受動的集中量（の合計値）よりも大きいか否かが判別される。このＱ４５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４６において、運転者が理想状態（第４類型）であると判定される。一方、Ｑ４５の判別でＮＯのときは、Ｑ４７において、運転者が、緊張状態（第３類型）であると判定される。

以上実施形態について説明したが、本発明は、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された範囲において適宜の変更が可能である。図２に示す４種類の類型を行うために用いるパラメータとしては、図３に示すもののうち一部であってもよく、またステアリング操作状態等の適宜のパラメータをさらに含めることもできる。運転者が理想状態であることを前提とすることなく、運転に対する内的集中度合いが低いときは高いときに比して案内量を低減するようにしてもよい。フローチャートに示す各ステップあるいはステップ群は、コントローラＵの有する機能を示すもので、この機能を示す名称に手段あるいは部の文字を付して、コントローラＵの有する構成要件として把握することができる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、運転への内的集中が高い状態を維持するための運転支援装置として好適である。

Ｕ：コントローラ
Ｄ２：データベース
Ｓ１：アクセルセンサ
Ｓ２：ブレーキセンサ
Ｓ３：舵角センサ
Ｓ４：車内カメラ（運転集中度合い、楽しさの感情検出等）
Ｓ５：車外カメラ（周囲状況検出）
Ｓ６：レーダ
Ｓ７：ナビゲーション装置
Ｓ８：通信手段
Ｓ１１：ヘッドアップディスプレイ
Ｓ１２：スピーカ
Ｓ１３：オートクルーズ
Ｓ１４：パワーステアリング装置
Ｓ１５：スロットルアクチュエータ

Claims (4)

1. 運転者に対して案内を行う案内手段と、
   運転者の運転に対する内的集中度合いを判定する内的集中度合い判定手段と、
   前記内的集中度合い判定手段によって判定された運転者の内的集中度合いが低いときは高いときに比して、前記案内手段で案内する案内量を低減させる案内量制限手段と、
   運転者の状態を検出する運転者状態検出手段と、
   運転者による運転操作状態を検出する運転状態検出手段と、
   運転者による運転操作とは無関係な車載機器の操作状態を検出する機器操作状態検出手段と、
   前記各検出手段での検出結果に基づいて、運転者の運転に対する集中度合いと運転に対する余裕度合いとをパラメータとする複数の類型に分類する分類手段と、
   を備え、
   前記分類手段は、運転に対する集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが低くなって運転以外への集中度合いが高くなる第１類型と、運転に対する集中度合いが低くかつ運転に対する余裕度合いが高くて運転に対する余裕が十分にある第２類型と、運転に対する集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが低くて外的要因によって運転への外的集中が高くなっている第３類型と、運転に対する集中度合いが高くかつ運転に対する余裕度合いが高くて運転への内的な集中が高くなっている第４類型と、に分類し、
   前記案内量制限手段は、前記分類手段によって前記第４類型であると分類されたときを条件として案内量を制限する、
   ことを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１において、
   前記案内量制限手段は、運転者の内的集中度合いが所定のしきい値以下の低いときは、前記案内手段で案内される内容を運転に関連する案内のみに制限する、ことを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項２において、
   前記案内量制限手段は、前記案内手段で案内される内容を経路誘導に関する案内のみに制限する、ことを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記案内手段は、音声による案内と画面表示による案内とを行うようにされ、
   前記案内量制限手段は、運転者の内的集中度合いが所定のしきい値以下の低いときは、前記案内手段での案内を音声による案内を禁止して画面表示による案内のみに制限する、
   ことを特徴とする運転支援装置。
   
   

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