JP6610445B2 - 車両用運転支援システム及び運転支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両を運転するドライバに対する各種の運転支援を行う車両用運転支援システム及び運転支援方法に関する。

運転者が車両(自動車)を運転するに際し、運転操作の支援を行ったり、各種車載機器の操作の支援を行ったりする車両用運転支援システムが考えられている。例えば特許文献１では、適切な操作手順などをドライバに教えるための操作支援情報を、ドライバに提供するか否かの判断を、ドライバの年齢や運転歴、該当車両運転距離などの固有の属性情報に基づいて行うことが開示されている。

特開２０１４−２１８１２４号公報

上記特許文献１の技術では、運転時間や走行距離などの累計からドライバの属性（熟練度）が算出され、ドライバの運転操作の熟練度に応じた必要な支援が行われるようになっている。しかしながら、ドライバの運転操作の熟練と時間経過との関係は、個々のドライバによって個人差があり、単純な属性等の静的情報によって判断されるものではない。そのため、必ずしも適切な運転支援が行われるとは限らないものとなっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、個々のドライバに応じた適切な運転支援の実行を可能とする車両用運転支援システム及び運転支援方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の車両用運転支援システム（１）は、車両を運転するドライバの、当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた車両信頼度を判定する車両信頼度判定手段（３）と、前記車両信頼度判定手段（３）により判定された車両信頼度に基づいて、前記ドライバに対する運転支援を行う運転支援手段（４）とを備え、前記車両信頼度判定手段（３）は、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関する前記ドライバの反応を検出することに基づいて、前記車両信頼度を判定すると共に、ドライバに対するアプローチを行い、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定するところに特徴を有する（請求項１の発明）。

本発明においては、車両を運転するドライバの、当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた「車両信頼度」という概念を採用している。この車両信頼度とは、単純な運転時間や走行距離の累計といった静的情報から判断されるものではなく、ドライバの運転操作や車載機器の操作を含む車両の操作に関する熟練度が高いほど高く、また、ドライバの運転操作や車載機器の操作の理解度が高いほど高いものと判定される。このとき、車両信頼度の高いドライバの方が、より安定した（スムーズな）運転操作を行うことができ、また、車両信頼度の高いドライバの方が、車載機器の操作を速やか且つ正確に行うことができる。

従って、請求項１の発明によれば、車両信頼度判定手段（３）により、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関するドライバの反応を検出することに基づき、ドライバの車両信頼度を判定することが可能となる。そして、運転支援手段（４）は、車両信頼度判定手段（３）により判定された車両信頼度に基づいて、ドライバに対する運転支援を行う。これにより、車両信頼度に基づいたドライバに対する運転支援を行うことにより、運転支援の過剰或いは不足を招いてしまうことを抑制し、個々のドライバに応じた適切な運転支援の実行が可能となる。

本発明の一実施形態を示すもので、システムの全体構成を概略的に示すブロック図 制御部が実行する車両信頼度の判定及び運転支援の処理手順を示すフローチャート 反応時間と車両信頼度との関係の一例を示す図

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、車両（自動車）に搭載される、本実施形態に係る車両用運転支援システム１のシステム構成を概略的に示している。この車両用運転支援システム１は、マイクロコンピュータを含んで構成された制御部２を備えている。この制御部２は、車両信頼度判定部３と、運転支援部４とを含んでいる。また、制御部２には、後述する車両信頼度の記憶部としてのデータベース５が接続されている。

前記制御部２には、車両情報取得部６、車内情報入力部７、車外情報取得部８が接続され、それらからの信号が入力される。更に、制御部２には、車両に搭載された各種車載機器１５からの操作信号が入力されるようになっている。詳しく図示はしないが、車両情報取得部６は、ステアリングセンサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ、クラッチセンサ、車速センサ、自車位置検出装置などの各種車載センサが含まれている。車内情報入力部７は、ドライバの発した音声を取り込む車内マイクや、ドライバの顔などを撮影する運転席カメラを含んでいる。車外情報取得部８は、車両の前方を撮影する車載カメラやレーザレーダ等を含んでいる。各種車載機器１５には、カーナビ、カーオーディオ、エアコン、パワーウインドウ、ライト、ワイパー等を含んでいる。

また、制御部２には、ヘッドアップディスプレイ９、インフォメーションディスプレイ１０、各種インジケータ１１、各種表示機１２が接続され、それらの表示を制御するようになっている。更に、制御部２には、アンプ１３が接続され、このアンプ３にスピーカ１４が接続されている。これにて、制御部２は、アンプ１３を介してスピーカ１４からの音声出力の制御が可能とされている。

さて、前記制御部２は、主としてそのソフトウエア的構成により、上記した各種センサ等からの入力信号や、入力操作信号等に基づき、ドライバに対する運転支援が必要であると判断した場合には、運転支援を実行する運転支援部４を備えている。具体的には、運転支援部４は、例えば、手動運転と自動運転（先行車追従走行）とのモード切替えの操作ガイダンス、車載装置の操作ガイダンス、エンジンのスタート・停止の手順のガイダンス、衝突等の危険予想時の回避の警報等の運転支援を行う。

この場合、運転支援部４による運転支援は、前記ヘッドアップディスプレイ９やインフォメーションディスプレイ１０における詳細表示、簡易表示、各種インジケータ１１及び各種表示機１２の表示、スピーカ１４から音声出力などを、単独で、或いは複数を組合せることにより行われる。従って、制御部２の運転支援部４、ヘッドアップディスプレイ９、インフォメーションディスプレイ１０、各種インジケータ１１、各種表示機１２、アンプ１３及びスピーカ１４等から運転支援手段が構成される。尚、本実施形態では、例えば運転席カメラの撮影画像などに基づいて判断されるドライバのバイタル状況を考慮して、運転支援が行われる。

本実施形態では、前記制御部２は、車両を運転するドライバの当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた車両信頼度を判定する車両信頼度判定手段としての車両信頼度判定部３を備えている。この車両信頼度判定部３は、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関するドライバの反応を検出することに基づいて、車両信頼度を判定する。前記データベース５には、該当車両を運転するドライバ（複数のドライバが運転する場合には各ドライバ）に関する車両信頼度が記憶されており、その車両信頼度に関しては、学習により随時更新されるようになっている。

そして、前記運転支援部４は、上記運転支援を行うにあたって、車両信頼度判定部３が判定した車両信頼度に基づき、信頼度に応じた態様でドライバに対する運転支援を行うようになっている。つまり、車両信頼度が高いほど、運転支援の態様が、レベルの低い簡易なものとされる。車両信頼度が低い場合には、運転支援の態様が、レベルの高い詳細な（親切な）ものとされる。この場合、車両信頼度判定部３は、車両信頼度を複数段階、例えば高、中、低の３段階などで判定する。或いは、車両信頼度を、１〜５の５段階（数字が大きいほど車両信頼度が高い）等で判定することも可能である。

より具体的には、次の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、制御部２は、前記車両情報取得部６、車内情報入力部７、車外情報取得部８、各種車載機器１５からの入力信号に基づいて判断される走行時の車両の挙動から、ドライバによるハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチの操作の滑らかさを判断し、滑らかな操作が行われているほど車両信頼度を高く判定する。これと共に、ドライバに対するアプローチが行われた際に、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定する。

次に、上記のように構成された車両用運転支援システム１の作用（本実施形態の車両用運転支援方法の工程）について、図２及び図３も参照して述べる。ここで、本実施形態の車両用運転支援システム１（車両用運転支援方法）にあっては、ドライバに対する運転支援を行うにあたって、車両を運転するドライバの、当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた「車両信頼度」という概念を採用し、その車両信頼度に基づいて運転支援を実行する。

この車両信頼度とは、ドライバの運転時間や走行距離の単純な累計といった静的情報から判断されるものではなく、ドライバのハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチ等の運転操作や、各種車載機器の操作を含む車両の操作に関する熟練度が高いほど高く、また、ドライバの運転操作や車載機器の操作の理解度が高いほど高いものと判定される。このとき、車両信頼度の高いドライバの方が、より安定した（スムーズな）運転操作を行うことができ、また、車両信頼度の高いドライバの方が、車載機器の操作を速やか且つ正確に行うことができる。

図２のフローチャートは、制御部２が実行する、ドライバの車両信頼度の判定、及びドライバに対する運転支援の実行の処理手順（運転支援方法の各工程）を概略的に示している。即ち、システムが起動されると、まずステップＳ１では、前記データベース５から該当するドライバの現在の車両信頼度のデータが取得される。ステップＳ２では、車両信頼度に基づく、運転支援が実行される（運転支援実行工程）。尚、本実施形態では、運転支援を行うにあたって、例えば車内情報入力部７の運転席カメラの撮影画像データなどに基づいて判断されるドライバのバイタル状況、例えばドライバの顔色や、運転に対する集中力（漫然状態の有無）、心拍や呼吸数、瞳孔の状態などが考慮される。

この運転支援の態様として、例えば、操作ガイダンスを行う場合に、車両信頼度が低いドライバに対しては、ヘッドアップディスプレイ９又はインフォメーションディスプレイ１０における詳細表示が行われると共に、スピーカ１４からの音声出力によるガイダンスが併せて行われる。車両信頼度が中のドライバに対しては、例えばヘッドアップディスプレイ９又はインフォメーションディスプレイ１０における簡易表示によりガイダンスが行われる。車両信頼度が高いドライバに対しては、例えばインジケータ１１の点灯表示によるガイダンスが行われる。

次のステップＳ３では、ドライバの運転操作（走行時の車両の挙動）、及び、アプローチがあった際のドライバの反応の検知の処理が行われる。そして、ステップＳ４では、ドライバの車両信頼度の判定が行われる（車両信頼度判定工程）。このとき、制御部２は、車両情報取得部６の各種車載センサ等から入力される検知信号に基づいて判断される走行時の車両の挙動から、ドライバによるハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチの操作の滑らかさを判断し、滑らかな操作が行われているほど車両信頼度を高く判定する。急加速や急ブレーキ、急ハンドルなどが行われた場合には、操作の滑らかさ（安定性）に欠けるため、車両信頼度を低く判定する。

これと共に、制御部２は、ドライバに対するアプローチが行われた際に、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定する。この場合、車両側から音声により、例えば、「減速して下さい。」、「車線変更して下さい。」、「自動運転を解除して手動運転に切替えて下さい。」といったアプローチが行われた際に、操作時間、最終機能に達するまでの操作回数、誤操作や再操作の有無、最短且つ最適な方法でその操作が実行できたか等により、車両信頼度の判定がなされる。

図３は、具体例として、例えば自動運転から手動運転への切替えに要した反応時間と、信頼度との関係を例示したものである。反応時間が長くかかるほど、車両信頼度は低くなる。上記以外でも、音声案内に対する音声回答までの反応時間（或いは、音声案内の回数に対する音声回答があった回数）などによっても判定が可能である。上記のようにして、ドライバの現在の車両信頼度が判定されると、図２に戻り、ステップＳ５にて、データベース５の車両信頼度のデータが新たなものに更新される。その後、ステップＳ１からの処理が繰返される。

このように本実施形態の車両用運転支援システム１及び車両用運転支援方法によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、制御部２の車両信頼度判定部３により、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関するドライバの反応を検出することに基づき、ドライバの車両信頼度を判定することが可能となる。そして、制御部２の運転支援部４は、判定された車両信頼度に基づいて、ドライバに対する運転支援を行うことができる。このように、車両信頼度に基づいたドライバに対する運転支援を行うことにより、運転支援の過剰或いは不足を招いてしまうことを抑制し、個々のドライバに応じた適切な運転支援の実行が可能となる。

この場合、車両信頼度が高いほど、ドライバに対する支援は少なくて済み、仮に支援を過剰に行うとドライバにとっては煩わしく感じるものとなる。本実施形態では、車両信頼度が高いほど、運転支援の態様を、レベルの低い簡易なものとすることにより、適切な運転支援を行うことができる。逆に車両信頼度が低い場合には、レベルの高い（より親切丁寧な）運転支援を行うことにより、熟練度、理解度の低いドライバでも、間違うことなく操作を行うことが可能となる。

本実施形態では、車両信頼度判定部３が車両信頼度を判定するにあたり、走行時の車両の挙動から、ドライバによるハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチの操作の滑らかさを判断し、滑らかな操作が行われているほど車両信頼度を高く判定するようにした。これによれば、操作の滑らかさに基づいて、ドライバの車両信頼度、主として運転操作の熟練度を、十分な確かさで判定することができる。

また、ドライバに対するアプローチを行い、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定するように構成した。これにより、ドライバの発声の音声解析といった負荷の大きい処理を伴わずに、ドライバの車両信頼度、車両操作に関する熟練度及び理解度を十分な確かさで判定することができる。更に、特に本実施形態では、ドライバのバイタル状況を考慮して運転支援を実行するようにしたので、ドライバにとってより一層有用な運転支援を行うことが可能となる。

尚、上記実施形態では、ドライバにより滑らかな車両操作が行われているか、並びに、アプローチに対するドライバの反応の時間及び正確性に基づいて、車両信頼度を判定するようにしたが、いずれか一方を用いて判定するように構成したり、例えばドライバの反応時間を重視するように判定に重み付けを行うように構成したりしても良い。その他、運転支援の具体例や、車両用運転支援システムの全体のハードウエア的構成などに関しても様々な変更が可能である等、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１は車両用運転支援システム、２は制御部、３は車両信頼度判定部（車両信頼度判定手段）、４は運転支援部（運転支援手段）、５はデータベース、６は車両情報取得部、７は車内情報入力部、８は車外情報取得部、９はヘッドアップディスプレイ、１０はインフォメーションディスプレイ、１１は各種インジケータ、１２は各種表示機、１４はスピーカ、１５は各種車載機器を示す。

Claims (4)

1. 車両を運転するドライバの、当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた車両信頼度を判定する車両信頼度判定手段（３）と、
   前記車両信頼度判定手段（３）により判定された車両信頼度に基づいて、前記ドライバに対する運転支援を行う運転支援手段（４）とを備え、
   前記車両信頼度判定手段（３）は、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関する前記ドライバの反応を検出することに基づいて、前記車両信頼度を判定すると共に、
   ドライバに対するアプローチを行い、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定することを特徴とする車両用運転支援システム。
2. 前記車両信頼度判定手段（３）は、走行時の車両の挙動から、ドライバによるハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチの操作の滑らかさを判断し、滑らかな操作が行われているほど車両信頼度を高く判定することを特徴とする請求項１記載の車両用運転支援システム。
3. 前記運転支援手段（４）は、前記車両信頼度判定手段（３）が判定した車両信頼度が高いほど、運転支援の態様を、レベルの低い簡易なものとすることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用運転支援システム。
4. 車両を運転するドライバの、当該車両の操作に関する熟練度及び理解度に応じた車両信頼度を判定する車両信頼度判定工程と、
   前記車両信頼度判定工程において判定された車両信頼度に基づいて、前記ドライバに対する運転支援を行う運転支援実行工程とを含み、
   前記車両信頼度判定工程では、走行時の車両の挙動、及び、車両操作に関する前記ドライバの反応を検出することに基づいて、前記車両信頼度を判定すると共に、ドライバに対するアプローチを行い、それに対する当該ドライバの操作の反応時間が短いほど、又は操作の正確性が高いほど車両信頼度を高く判定することを特徴とする運転支援方法。

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