JP6598862B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る運転支援装置20を用いた運転支援システムの構成例を示すブロック図である。運転支援システムは、サーバ10と、複数の車両に搭載された複数の運転支援装置20とを備えている。サーバ10と各運転支援装置20とは、Wi−Fi、3Gまたは4Gなどのネットワークによる無線通信が可能である。
図2に示すように、運転支援装置20における通信部21は、Wi−Fi、3Gまたは4Gなどのネットワークによる無線通信を行う通信装置201である。運転支援装置20における地図DB26、走行履歴記憶部27および走行経路記憶部28は、メモリ203である。運転支援装置20における運転状態推定部23、危険情報生成部24および提示判断部25の各機能は、処理回路により実現される。即ち、運転支援装置20は、自車両の運転者が行った危険行動を示す危険情報を生成してサーバ10へ送信したり、サーバ10から危険情報を受信してディスプレイ31またはスピーカ32により提示したりするための処理回路を備える。処理回路は、メモリ203に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)202である。
メモリ203は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
センサ30は、例えば、自車両の状態を検出するセンサおよび自車両の運転者の状態を検出するセンサなどである。
自車両の状態を検出するセンサとしては、例えば、自車両の現在地を検出するGPS(Global Positioning System)センサ、自車両の速度を検出する速度センサ、ハンドルの操作量を検出するセンサ、ブレーキの操作量を検出するセンサ、またはOBD(On Board Diagnosis)などがある。これらのセンサにより検出された自車両の状態を示す情報を「車両情報」と呼ぶ。
運転者の状態を検出するセンサとしては、例えば、心拍、血圧もしくは体温などを検出するセンサ、運転者を撮像して画像を認識する画像認識装置、または運転者の発話音声を取得して認識する音声認識装置などがある。これらのセンサにより検出された運転者の状態を示す情報を「生体情報」と呼ぶ。
センサ30が検出した車両情報および生体情報は、運転支援装置20へ入力される。
以下、図3〜図12を用いて、運転状態情報の生成方法を説明する。図9〜図12に示す情報は、予め定義されて運転状態推定部23に設定されてあるものとする。
図3は、実施の形態1に係る運転支援装置20において運転者の疲労度を推定する方法を説明する図であり、疲労曲線を示す。運転者の疲労度を、f(x)=α√xと定義する。α>0であり、xは時間である。運転者が運転を継続する時間が長くなるにつれて、疲労度は非線形に高くなる。
図4は、実施の形態1に係る運転支援装置20において運転者の疲労度を推定する方法を説明する図であり、回復曲線を示す。運転者の疲労回復度を、f(x)=β√xと定義する。β<0であり、xは時間である。運転者が車両を停止して運転を中断する時間が長くなるにつれて、疲労度は非線形に低くなる。
運転状態推定部23は、図3と図4に示す疲労曲線と回復曲線を用いて、ある区間を走行している間の運転者の疲労度を推定する。
図5は、実施の形態1に係る運転支援装置20において運転操作に応じて疲労度を補正する方法を説明する図である。実線は補正前の疲労度を示す疲労曲線、破線は運転操作に応じて補正した後の疲労度を示す疲労曲線である。
図9は、疲労度の補正に用いる運転操作と加算値を示す図である。運転者が図9に示す運転操作を行うと、運転操作の内容に応じた疲労が蓄積すると考えられる。そのため、運転状態推定部23は、図9の運転操作と加算値に基づき、例えば運転者が右折を1回行ったら疲労度に「+1」を加算する、走行中の道路から他の道路へ合流したら疲労度に「+2」を加算するなどして、疲労度を補正する。なお、運転状態推定部23は、センサ30の車両情報だけでなく、地図DB26の地図情報を用いて合流などの運転操作が行われたか否かを判断してもよい。
図6は、実施の形態1に係る運転支援装置20において道路の種別に応じて疲労度を補正する方法を説明する図である。実線は重み「1.0」の疲労度、つまり補正前と同じ疲労度を示す疲労曲線、破線は重み「1.2」で補正した後の疲労度を示す疲労曲線である。
図10は、疲労度の補正に用いる道路の種別と重みを示す図である。道路の種別として、図10(a)に道路区分、図10(b)に車線数、図10(c)に道路幅の例を示す。走行する道路の種別に応じて、運転者の疲労度の蓄積度合いが異なると考えられる。そのため、運転状態推定部23は、図10の道路種別と重みに基づき、例えば県道を走行しているときより高速道を走行しているときに疲労度が高くなるように重み付け補正する。
図7は、実施の形態1に係る運転支援装置20において運転者の生体情報または自車両の車両情報に応じて疲労度を補正する方法を説明する図である。実線は補正前の疲労度を示す疲労曲線、破線は運転者の特徴的な状態(例えば、眠気)に応じて補正した後の疲労度を示す疲労曲線である。
図11は、疲労度の補正に用いる運転者または自車両の特徴的な状態を示す図である。例えば、センサ30からの生体情報である運転者の心拍、血圧、体温、撮像画像または発話音声などに基づいて、異常な運転姿勢、運転とは関係ない体の動き、緊張、疲労、眠気、体調不良または苛立ちなどの特徴的な状態が検出された場合、運転者は疲労を感じている状態または運転に集中していない状態であると考えられる。また、センサ30からの車両情報である車速、ハンドル操作量またはブレーキ操作量などに基づいて、危険運転、ふらつき、速度異常または夜間無灯火などの特徴的な状態が検出された場合、運転者は疲労しやすい状態または疲労している状態にあると考えられる。運転状態推定部23は、図11に示すような特徴的な状態を検出した場合、疲労度が高くなるように重み付け補正する。なお、重みの値は、特徴的な状態ごとに異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。
図8は、実施の形態1に係る運転支援装置20において運転者の生体情報に応じて疲労回復度を補正する方法を説明する図である。図8では、運転継続時間の経過につれて運転者の疲労度が高まるが、運転を中断して休憩をとることで疲労が回復し、疲労度が低くなることを示している。実線は補正前の疲労回復度を示す回復曲線、破線は運転者の特徴的な状態(例えば、睡眠)に応じて補正した後の疲労回復度を示す回復曲線である。
15分から30分程度の短い睡眠は、パワーナップと呼ばれ、特に効果的に疲労が回復する。そのため、運転状態推定部23は、センサ30からの車両情報に基づいて自車両が停止しているときに、センサ30からの生体情報に基づいて運転者が睡眠をとっていることを検出した場合、疲労の回復が早まるように回復曲線を重み付け補正する。
さらに、運転状態推定部23は、普段睡眠不足の運転者に対しては特に睡眠が疲労回復に効果的であるとして、回復が早まるよう重みの値を変更してもよい。例えば、運転状態推定部23は、普段睡眠不足か否かを示す情報の入力を運転者から受け付け、疲労回復の補正に用いる重みを変更する。
図12は、疲労度の補正に用いる目的地の種別と重みを示す図である。図12の例では、目的地の種別を「通勤先」「娯楽またはレジャー施設」の2種類とする。「通勤先」の場合と「娯楽またはレジャー施設」の場合とでは運転中の心理状態に違いがあると考えられる。ここでは、「娯楽またはレジャー施設」に比べて「通勤先」のほうが心理的負担が重く疲労しやすいと仮定して、「通勤先」に大きい重みが設定されている。
なお、危険情報生成部24は、危険行動の内容と危険地点と運転状態情報とに加えて、危険行動を検出した日時、危険行動を検出したときの自車両の進行方向を示す方位、危険行動を検出したときの自車両の走行経路、および過去に自車両が危険地点より進行方向手前の予め定められた区間を走行した回数などを、危険情報に含めてもよい。危険地点、時刻および方位は、危険情報生成部24がセンサ30のGPS情報および地図DB26の地図情報などに基づいて特定すればよい。また、現在の走行経路および過去の走行回数は、危険情報生成部24が走行経路記憶部28および走行履歴記憶部27から取得すればよい。
図13は、実施の形態1に係る運転支援装置20による危険情報の登録処理を示すフローチャートである。自車両の走行中、運転支援装置20は、図13のフローチャートに示す処理を繰り返し行う。
ステップST2において、運転状態推定部23は、ステップST1で受け取ったセンサ30からの車両情報および生体情報を用いて、出発地から現在地までの走行経路における運転状態情報を生成する。
そして、危険情報生成部24は、生成した危険情報を通信部21を介してサーバ10へ送信する。サーバ10において、通信部11が運転支援装置20から危険情報を受信すると、制御部13が当該危険情報を危険情報DB12に登録する。
図14は、実施の形態1に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を示すフローチャートである。自車両の走行中、運転支援装置20は、図14のフローチャートに示す処理を繰り返し行う。また、運転支援装置20は、図14のフローチャートに示す処理と並行して、図13に示した運転状態情報の生成および危険情報の登録を行っていることとする。
図15は、実施の形態1に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を説明するグラフであり、上から順に自車両の走行経路、運転状態推定部23による自車両運転者の疲労度推定区間、サーバ10に登録されている危険情報における疲労度推定区間を示す。
提示判断部25は、自車両が今後通過する可能性の高い走行経路上の危険地点を示す、進行方向が一致する危険情報がサーバ10に登録されている場合(ステップST11“YES”)、ステップST12へ進む。一方、提示判断部25は、上記条件に該当する危険情報がサーバ10に登録されていない場合(ステップST11“NO”)、ステップST11を繰り返す。
提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST12“YES”)、ステップST13へ進み、当該危険情報に含まれるすべての情報をサーバ10から取得する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST12“NO”)、ステップST11へ戻る。
提示判断部25は、出発地から地点Bに至る経路において推定された自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST14“YES”)、提示すると判断してステップST15へ進み、当該危険情報をディスプレイ31またはスピーカ32により運転者に提示する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST14“NO”)、ステップST14を繰り返す。ステップST14の繰り返しの終了条件は、自車両から危険地点までの距離が、上述の所定時間(例えば、3.2秒)前に危険情報を提示できる距離Yより短くなったこととする。提示判断部25は、ステップST14の繰り返しの終了条件を満たす場合、ステップST11へ戻る。
また、目的地ではなく、目的地を含むエリア(例えば、目的地を含む半径1km圏内)として位置情報に多少の幅を持たせることで、目的地の種別が同一のより多くの車両間で危険情報を共有することができる。
提示判断部25は、図14のステップST11またはステップST13において自車両が今後通過する可能性の高い走行経路上の危険地点を示す危険情報をサーバ10から取得する際、自車両の運転者と同じ走行回数のカテゴリに分類される危険情報のみを取得し、ステップST12またはステップST14において提示有無を判断する。一方、提示判断部25は、自車両運転者とは異なる走行回数のカテゴリに分類される危険情報は取得せず、提示もしない。
提示判断部25は、図14のステップST11またはステップST13において自車両が今後通過する可能性の高い走行経路上の危険地点を示す危険情報をサーバ10から取得する際、自車両または運転者と特徴的な状態が同じ危険情報のみを取得し、ステップST12またはステップST14において提示有無を判断する。一方、提示判断部25は、自車両または運転者と特徴的な状態が異なる危険情報は取得せず、提示もしない。これにより、例えば、運転者が眠気を感じているときに危険行動を行いやすい危険地点に関する危険情報を提示する等、特徴的な状態に応じた危険情報の提示が可能となる。
上記実施の形態1では、危険地点に至るまでの経路を走行しているときの運転者の状態について考慮して危険情報を提示すべきか否かを判断する構成にしたが、本実施の形態2では、危険地点から先の経路を走行しているときの運転者の状態について考慮して危険情報を提示すべきか否かを判断する構成にする。
なお、実施の形態2におけるサーバ10と運転支援装置20の構成は、実施の形態1で図1に示した構成と図面上は同じであるため、以下では図1を援用する。
運転継続時間を予想する方法はどのような方法でもよい。例えば、例えば一定時間における平均車速のまま、現在地より進行方向先方の予め定められた区間を走行した場合にかかる時間を算出して運転継続時間としてもよいし、地図DB26の地図情報に含まれる制限速度に従って現在地より進行方向先方の予め定められた区間を走行した場合にかかる時間を算出して運転継続時間としてもよい。
また、実施の形態1と同様に、実施の形態2においても、提示判断部25は、走行回数または特徴的な状態が自車両と同じ危険情報のみをサーバ10から取得してもよい。
図17は、実施の形態2に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を示すフローチャートである。自車両の走行中、運転支援装置20は、図17のフローチャートに示す処理を繰り返し行う。また、運転支援装置20は、図17のフローチャートに示す処理と並行して、運転状態情報の生成および危険情報の登録を行っていることとする。
図18は、実施の形態2に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を説明するグラフであり、上から順に自車両の走行経路、運転状態推定部23による自車両運転者の疲労度推定区間、サーバ10に登録されている危険情報における疲労度推定区間を示す。
提示判断部25は、自車両が今後通過する可能性の高い走行経路上の危険地点を示す、進行方向が一致する危険情報がサーバ10に登録されている場合(ステップST21“YES”)、ステップST22へ進む。一方、提示判断部25は、上記条件に該当する危険情報がサーバ10に登録されていない場合(ステップST21“NO”)、ステップST21を繰り返す。
提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST22“YES”)、ステップST23へ進み、当該危険情報に含まれるすべての情報をサーバ10から取得する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST22“NO”)、ステップST21へ戻る。
提示判断部25は、地点Bから目的地に至る経路において推定された自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST24“YES”)、提示すると判断してステップST25へ進み、当該危険情報をディスプレイ31またはスピーカ32により運転者に提示する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST24“NO”)、ステップST24を繰り返し、終了条件を満たすとステップST21へ戻る。
目的地ではなく目的地エリアとして位置情報に多少の幅を持たせることで、より多くの車両間で危険情報を共有すること、および目的地の種別が同一のより多くの車両間で危険情報を共有することができる。
具体的には、危険情報生成部24は、自車両の走行履歴に基づいて、危険行動を検出した危険地点より進行方向先方の予め定められた区間を自車両が過去に走行した走行回数を算出して危険情報に含める。
提示判断部25は、通信部21がサーバ10から受信した危険情報に含まれている走行回数と、当該危険情報の危険地点より進行方向先方の予め定められた区間における自車両の過去の走行回数とが同じ走行回数のカテゴリに該当する場合は運転状態情報に基づいて当該危険情報の提示の有無を判断し、走行回数のカテゴリが異なる場合は当該危険情報を提示しないと判断する。これにより、運転経験に応じた危険情報の提示が可能となる。
上記実施の形態1,2では、危険地点に至るまでの経路または危険地点から先の経路のいずれか一方を走行しているときの運転者の状態について考慮して危険情報を提示すべきか否かを判断する構成にしたが、本実施の形態3では、危険地点に至るまでの経路および危険地点から先の経路の両方を走行しているときの運転者の状態について考慮して危険情報を提示すべきか否かを判断する構成にする。
なお、実施の形態3におけるサーバ10と運転支援装置20の構成は、実施の形態1で図1に示した構成と図面上は同じであるため、以下では図1を援用する。
また、実施の形態1,2と同様に、実施の形態3においても、提示判断部25は、走行回数または特徴的な状態が自車両と同じ危険情報のみをサーバ10から取得してもよい。
図19は、実施の形態3に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を説明するフローチャートである。自車両の走行中、運転支援装置20は、図19のフローチャートに示す処理を繰り返し行う。また、運転支援装置20は、図19のフローチャートに示す処理と並行して、運転状態情報の生成および危険情報の登録を行っていることとする。
図20は、実施の形態3に係る運転支援装置20による危険情報の提示処理を説明するグラフであり、上から順に自車両の走行経路、運転状態推定部23による自車両運転者の疲労度推定区間、サーバ10に登録されている危険情報における疲労度推定区間を示す。
提示判断部25は、自車両が今後通過する可能性の高い走行経路上の危険地点を示す、進行方向が一致する危険情報がサーバ10に登録されている場合(ステップST31“YES”)、ステップST32へ進む。一方、提示判断部25は、上記条件に該当する危険情報がサーバ10に登録されていない場合(ステップST31“NO”)、ステップST31を繰り返す。
提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST32“YES”)、ステップST33へ進み、当該危険情報に含まれるすべての情報をサーバ10から取得する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10の危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST32“NO”)、ステップST31へ戻る。
提示判断部25は、出発地から目的地に至る経路において推定された自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度以上である場合(ステップST34“YES”)、提示すると判断してステップST35へ進み、当該危険情報をディスプレイ31またはスピーカ32により運転者に提示する。一方、提示判断部25は、自車両運転者の疲労度が、サーバ10から取得した危険情報が示す疲労度未満である場合(ステップST34“NO”)、ステップST34を繰り返し、終了条件を満たすとステップST31へ戻る。
出発地および目的地ではなく、出発地を含むエリアおよび目的地を含むエリアとして位置情報に多少の幅を持たせることで、より多くの車両間で危険情報を共有することが可能となる。
また、目的地ではなく、目的地を含むエリアとして位置情報に多少の幅を持たせることで、目的地の種別が同一のより多くの車両間で危険情報を共有することができる。
具体的には、危険情報生成部24は、自車両の走行履歴に基づいて、危険行動を検出した危険地点より進行方向手前の予め定められた区間を自車両が過去に走行した走行回数、または当該危険地点より進行方向先方の予め定められた区間を自車両が過去に走行した走行回数の少なくとも一方を算出して、危険情報に含める。
提示判断部25は、通信部21がサーバ10から受信した危険情報に含まれている走行回数と、当該危険情報の危険地点より進行方向手前の予め定められた区間における自車両の過去の走行回数または当該危険地点より進行方向先方の予め定められた区間における自車両の過去の走行回数の少なくとも一方とが、同じ走行回数のカテゴリに該当する場合は、運転状態情報に基づいて当該危険情報の提示の有無を判断し、走行回数のカテゴリが異なる場合は当該危険情報を提示しないと判断する。これにより、運転経験に応じた危険情報の提示が可能となる。
Claims (13)
- 自車両の運転者の疲労度を推定して運転状態情報を生成する運転状態推定部と、
前記運転者が行った危険行動を検出し、当該危険行動を検出した危険地点より進行方向先方の予め定められた区間について前記運転状態推定部が生成した運転状態情報と前記危険地点とを紐づけた危険情報を生成する危険情報生成部と、
前記危険情報生成部が生成した危険情報をサーバへ送信し、前記自車両が走行する予定の経路上の危険地点を示す危険情報を前記サーバから受信する通信部と、
前記通信部が受信した危険情報の危険地点より進行方向先方の予め定められた区間について前記運転状態推定部が生成した運転状態情報と当該危険情報に含まれている運転状態情報とを比較して、当該危険情報の提示の有無を判断する提示判断部とを備える運転支援装置。 - 前記運転状態推定部は、前記提示判断部が提示の有無の判断に用いる運転状態情報として、前記危険地点より進行方向先方の予め定められた区間において予想される運転継続時間に基づいて前記運転者の疲労度を推定して当該推定した疲労度を含む運転状態情報を生成することを特徴とする請求項1記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記危険地点より進行方向先方の予め定められた区間において予想される運転操作、または当該区間の道路の種別のうちの少なくとも一方に基づいて、前記運転者の疲労度を補正することを特徴とする請求項2記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記自車両の目的地の種別に基づいて、前記運転者の疲労度を補正することを特徴とする請求項2記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記自車両の走行履歴およびカレンダ情報に基づいて、前記自車両の目的地の種別を推定することを特徴とする請求項4記載の運転支援装置。
- 前記提示判断部は、前記通信部が受信した危険情報の危険地点より、進行方向手前の予め定められた区間において、同区間について前記運転状態推定部が生成した運転状態情報および進行方向先方の予め定められた区間について前記運転状態推定部が生成した運転状態情報と、当該危険情報に含まれている運転状態情報とを比較して、当該危険情報の提示の有無を判断することを特徴とする請求項1記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記提示判断部が提示の有無の判断に用いる運転状態情報として、前記危険地点より進行方向手前の予め定められた区間における運転継続時間および前記危険地点より進行方向先方の予め定められた区間において予想される運転継続時間に基づいて前記運転者の疲労度を推定して当該推定した疲労度を含む運転状態情報を生成することを特徴とする請求項6記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記危険地点より進行方向手前の予め定められた区間において行われた運転操作、当該区間においてセンサにより検出された前記運転者の生体情報もしくは前記自車両の車両情報、または当該区間の道路の種別のうちの少なくとも一つに基づいて、前記運転者の疲労度を補正することを特徴とする請求項7記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記危険地点より進行方向先方の予め定められた区間において予想される運転操作、または当該区間の道路の種別のうちの少なくとも一方に基づいて、前記運転者の疲労度を補正することを特徴とする請求項7記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記自車両の目的地の種別に基づいて、前記運転者の疲労度を補正することを特徴とする請求項7記載の運転支援装置。
- 前記運転状態推定部は、前記自車両の走行履歴およびカレンダ情報に基づいて、前記自車両の目的地の種別を推定することを特徴とする請求項10記載の運転支援装置。
- 前記危険情報生成部は、前記自車両の走行履歴に基づいて、前記危険行動を検出した危険地点より進行方向手前の予め定められた区間を前記自車両が過去に走行した走行回数を算出して前記危険情報に含め、
前記提示判断部は、さらに、前記通信部が受信した危険情報に含まれている走行回数と、当該危険情報の危険地点より進行方向手前の予め定められた区間における前記自車両の過去の走行回数とを比較して、当該危険情報の提示の有無を判断することを特徴とする請求項6記載の運転支援装置。 - 前記危険情報生成部は、前記自車両の走行履歴に基づいて、前記危険行動を検出した危険地点より進行方向先方の予め定められた区間を前記自車両が過去に走行した走行回数を算出して前記危険情報に含め、
前記提示判断部は、さらに、前記通信部が受信した危険情報に含まれている走行回数と、当該危険情報の危険地点より進行方向先方の予め定められた区間における前記自車両の過去の走行回数とを比較して、当該危険情報の提示の有無を判断することを特徴とする請求項1記載の運転支援装置。
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