JP7122143B2 - Driver assistance systems and driver assistance programs - Google Patents
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Description
本発明は、運転支援システムおよび運転支援プログラムに関する。 The present invention relates to a driving assistance system and a driving assistance program.
自動運転が可能な車両において、自動運転から手動運転へ切り替える直前まで運転者の運転集中度が低い場合に、運転集中度に応じた刺激を与える技術が知られている(特許文献1、参照。)。また、自動運転から手動運転へと移行する際に、座席シートを振動させることにより乗員の緊張度を手動運転に適した程度まで誘導する技術が知られている(特許文献2、参照。)。特許文献1,2によれば、自動運転から手動運転へと切り替わるタイミングにおいて、運転者を手動運転に適した状態にすることができる。 In a vehicle capable of automatic driving, there is known a technique of providing a stimulus according to the driver's driving concentration level when the driver's driving concentration level is low immediately before switching from automatic driving to manual driving (see Patent Document 1). ). In addition, there is a known technology that vibrates a seat when shifting from automatic driving to manual driving to induce the tension of the occupants to a level suitable for manual driving (see Patent Document 2). According to Patent Documents 1 and 2, the driver can be brought into a state suitable for manual operation at the timing of switching from automatic operation to manual operation.
しかしながら、手動運転中において運転者が自動運転であると勘違いしている場合には、運転者を手動運転に適した状態にすることができないという問題があった。特に、手動運転中にしばらく運転操作が不要な状況が継続すると、自動運転であると勘違いしやすくなる。それを防止するためには特許文献1,2のように、運転者の運転集中度や緊張度をモニタリングすることが必要となり、そのための装置が必要となるという問題もあった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、手動運転中に手動運転中であることの認識が薄れた運転者に注意喚起できる技術を提供することを目的とする。
However, there is a problem that if the driver misunderstands that the vehicle is being driven automatically during manual operation, the driver cannot be placed in a state suitable for manual operation. In particular, if the situation continues for a while during manual driving without driving operation, it is easy to misunderstand that it is automatic driving. In order to prevent this, it is necessary to monitor the driver's driving concentration level and tension level as in Patent Documents 1 and 2, and there is also the problem that a device for that purpose is required.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technology capable of alerting a driver who has lost awareness of manual driving during manual driving.
前記の目的を達成するため、本発明の運転支援システムは、自動運転と手動運転が可能な車両の運転支援を行う運転支援システムであって、車両の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測する操舵タイミング予測部と、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行う注意喚起部と、を備える。 In order to achieve the above object, the driving assistance system of the present invention is a driving assistance system that assists the driving of a vehicle capable of automatic driving and manual driving, and predicts the steering timing based on the planned travel route of the vehicle. A steering timing predicting unit and an alerting unit that issues an alert when steering is not performed until the steering timing has elapsed during manual operation.
前記の目的を達成するため、本発明の運転支援プログラムは、自動運転と手動運転が可能な車両の運転支援を行う機能をコンピュータに実現させる運転支援プログラムであって、車両の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測する操舵タイミング予測部、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行う注意喚起部、として機能させる。 In order to achieve the above object, the driving assistance program of the present invention is a driving assistance program that causes a computer to realize a function of performing driving assistance for a vehicle capable of automatic operation and manual operation, based on the planned travel route of the vehicle. function as a steering timing predicting unit that predicts the steering timing, and an attention calling unit that calls attention when steering is not performed until the steering timing has elapsed during manual operation.
本発明の運転支援システムおよび運転支援プログラムにおいて、運転者が手動運転であることを認識していれば操舵が行われるであろう操舵タイミングが経過しても実際に操舵が行われなかった場合には、手動運転中であることの認識が薄れていると判断できる。このような場合に、注意喚起が行われるため、手動運転中に手動運転中であることの認識が薄れた運転者に注意喚起できる。 In the driving assistance system and the driving assistance program of the present invention, when the steering is not actually performed even after the steering timing that would have been performed if the driver had recognized that the driver was manually driving. , it can be judged that the recognition of manual driving is fading. In such a case, since the driver's attention is called, it is possible to call attention to the driver who is less aware of the fact that the vehicle is being manually driven.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)運転支援システムの構成:
(2)運転支援処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described according to the following order.
(1) Configuration of driving support system:
(2) Driving support processing:
(3) Other embodiments:
(1)運転支援システムの構成:
図1は、本発明の一実施形態にかかる運転支援システム10のブロック図である。運転支援システム10は車両50に搭載された車載器である。この車両50は、運転I/F部51と各種センサ52と車両ECU(Electronic Control Unit)53と加減速系54と操舵系55とユーザI/F部56とを備える。運転I/F部51は、運転に関する操作を入力したり運転に関する情報を出力したりする装置であり、ステアリングホイールやペダルやシフトレバーやタッチパネル等の各種操作部やディスプレイやスピーカ等の各種出力部を含む。ユーザI/F部56は、運転操作以外の各種操作を受け付けるタッチパネル等の各種操作部やディスプレイやスピーカ等の各種出力部を含む。
(1) Configuration of driving support system:
FIG. 1 is a block diagram of a
車両ECU53は、加減速系54と操舵系55とを制御するためのコンピュータである。なお、手動運転中において、車両ECU53は、運転I/F部51に対する操作に応じて加減速系54と操舵系55とを制御する。一方、自動運転中において、車両ECU53は、運転支援システム10からの指令に基づいて加減速系54と操舵系55とを制御する。加減速系54は、車両50を加速させたり減速させたりするための各種アクチュエータである。操舵系55は、車両50を操舵させるための各種アクチュエータである。
The vehicle ECU 53 is a computer for controlling the acceleration/
各種センサ52は、車両50の位置を検出するためのセンサであり、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信部や車速センサやジャイロセンサや外部カメラや車間レーダ等である。運転支援システム10は、GNSS受信部や車速センサやジャイロセンサの出力信号に基づいて車両50の現在地を特定する。運転支援システム10は、車両50の現在地に基づいて経路案内を行う。具体的に、制御部20は、公知のマップマッチングを行うことにより、車両50が走行している道路区間である走行道路区間を特定し、当該走行道路区間上にて現在地を特定する。
さらに、運転支援システム10は、外部カメラによって撮像された車両50の前方風景や後方風景を画像認識処理することによって、車両50が走行している走行道路区間の走行レーンを特定し、当該走行レーンに基づいて車両50の高精度認識位置を得る。運転支援システム10は、当該高精度認識位置に基づいて自動運転を行う。また、車間レーダは、前方を走行する他車両との間の車間距離を計測する。
Furthermore, the
運転支援システム10は、制御部20と記録媒体30と通信部40とを備えている。制御部20は、CPUとRAMとROM等を備え、記録媒体30やROMに記憶された運転支援プログラム21を実行する。通信部40は、車両50の各部51~56と通信をするための有線通信回路または無線通信回路である。
The
記録媒体30は、地図データ30aと運転支援情報30bとを記録している。地図データ30aは、ノードデータとリンクデータと案内データとを含む。ノードデータは、おもに交差点(分岐地点、合流地点も含む)についての情報を示す。具体的に、ノードデータは、交差点に対応するノードの座標や交差点の形状を示す。リンクデータは、道路区間に対応するリンクについて区間長や旅行時間や制限速度や道路種別等の各種情報を示す。
道路区間は、長さ方向に連続する交差点で区切った道路の単位であり、リンクの両端にはノードが存在する。なお、3個以上のリンクが接続しているノードが交差点に対応する。道路種別とは、一般道路と高速道路との区分である。
The
A road section is a unit of a road divided by intersections that are continuous in the length direction, and nodes exist at both ends of the link. A node connected by three or more links corresponds to an intersection. A road type is a classification between general roads and expressways.
さらに、地図データ30aは、レーン構成データやレーン形状データや路面ペイントデータ等を含む。レーン構成データは、道路区間ごとにレーン数や交差点付近におけるレーンの増設情報などを規定したデータである。レーンの増設情報については後述する。レーン形状データは、レーンの幅などを規定したデータである。路面ペイントデータは、路面上において交通規制等を示すペイントの位置と内容とを示すデータである。
Further, the
運転支援情報30bは、走行予定経路と自動運転経路とを示す。自動運転計画は、道路上に設定された時系列の目標位置と、各目標位置における目標車速と目標加減速度と目標操舵角とを示す。走行予定経路は、出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成され、公地の手法によって探索された最適な経路である。走行予定経路上の各道路区間について推奨レーンが設定されている。推奨レーンは、走行予定経路上の次の道路区間へと退出可能なレーンのなかから選択されたレーンである。自動運転計画における各目標位置は推奨レーン上に設定されている。
The
運転支援プログラム21は、運転支援モジュール21aと操舵タイミング予測モジュール21bと注意喚起モジュール21cを含む。運転支援モジュール21aと操舵タイミング予測モジュール21bと注意喚起モジュール21cとは、それぞれコンピュータとしての制御部20を運転支援部と操舵タイミング予測部と注意喚起部として機能させるプログラムモジュールである。
The driving
運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、自動運転と手動運転が可能な車両50の運転支援を行う。本実施形態の自動運転とは、加減速系54と操舵系55の双方が自動運転計画に基づいて自動で制御されることを意味する。本実施形態の手動運転は、半手動運転と全手動運転と含む。半手動運転とは、いわゆるクルーズコントロールを意味し、前方の他車両との間の車間距離を一定以上に保ちつつ、一定の車速となるように加減速系54を自動で制御することを意味する。半手動運転においては、操舵が手動となり、運転I/F部51に対する操作に応じて操舵系55が制御される。一方、全手動運転とは、運転I/F部51に対する操作に応じて加減速系54と操舵系55の双方が制御されることを意味する。
By the function of the driving
また、運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、走行予定経路を案内するための処理も実行する。具体的に、制御部20は、ユーザI/F部56に対する操作に基づいて目的地を取得し、当該目的地までの最適な走行予定経路を公知の探索手法によって探索する。制御部20は、走行予定経路を案内するための画像や音声をユーザI/F部56に出力させる。制御部20は、車両50が走行予定経路上の交差点に接近すると、当該交差点おける退出方向を案内する。また、制御部20は、車両50が走行予定経路上の交差点に接近すると、車両50が現在走行している走行レーンと、交差点の手前における推奨レーンとを取得し、走行レーンと推奨レーンとが異なる場合にレーン変更を案内する。
The
図2Aは、交差点(高速道路上の分岐地点)の平面模式図である。同図に示すように、交差点Dにおいて、道路区間R1から道路区間R2,R3が分岐している。走行予定経路は、道路区間R1を走行し、その後、交差点Dにて左側に分岐している道路区間R2を走行する経路であることとする。道路区間R1は、2個のレーンL1,L2を有しており、交差点Dの手前における推奨レーンはレーンL2となっていることとする。交差点Dの手前における推奨レーンとは、交差点Dに進入する際に走行すべきレーンを意味する。 FIG. 2A is a schematic plan view of an intersection (a branch point on an expressway). As shown in the figure, at an intersection D, road sections R2 and R3 branch off from the road section R1. The planned travel route is assumed to be a route in which the vehicle travels along the road section R1 and then travels along the road section R2 that branches to the left at the intersection D. The road section R1 has two lanes L1 and L2, and the recommended lane before the intersection D is lane L2. The recommended lane before the intersection D means the lane in which the vehicle should travel when entering the intersection D.
運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、車両50が交差点Dから案内距離Xだけ手前の案内地点Gに到達した場合に、交差点Dの手前の推奨レーンと、現在走行している走行レーンとが一致するか否かを判定する。制御部20は、推奨レーンと走行レーンとが一致しない場合に、進路変更としてのレーン変更を案内する音声や画像をユーザI/F部56にて出力する。例えば、制御部20は、『"X"m先左です、左にレーン変更をしてください』という音声メッセージを出力する。制御部20は、車両50が案内地点Gに到達したタイミングでレーン変更の案内を開始する。ここで、レーン変更を案内の出力が完了するタイミング、すなわち音声メッセージを出力が終了するタイミングを案内時刻と定義する。
By the function of the driving
案内距離Xは、推奨レーンに到達するまでに移動する必要がある走行道路区間の幅方向の距離が大きいほど長く設定されてもよいし、推奨レーンに到達するまでに必要なレーン変更の回数が大きいほど長く設定されてもよい。さらに、案内距離Xは、車両50の車速や走行道路区間の渋滞度に応じて設定されてもよい。また、推奨レーンが交差点Dの手前にて増設されたレーンである場合、案内距離Xは、増設の開始地点から交差点Dまでの距離に設定されてもよい。すなわち、増設された推奨レーンへのレーン変更が可能となる地点にてレーン変更の案内が行われるようにしてもよい。
The guidance distance X may be set longer as the distance in the width direction of the road section that needs to be traveled to reach the recommended lane is larger, or the number of lane changes required to reach the recommended lane is longer. It may be set as long as it is large. Furthermore, the guidance distance X may be set according to the vehicle speed of the
運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、走行予定経路を取得し、当該走行予定経路上を車両50が走行するための自動運転計画を公知の手法によって作成する。そして、制御部20は、走行予定経路上の各目標位置における目標車速と目標加減速度と目標操舵角とを実現するように、加減速系54と操舵系55とをフィードバック制御する。なお、必ずしも走行予定経路の全体について自動運転計画が作成されず、自動運転が不可能な区間については自動運転計画が作成されない。例えば、車両50の高精度認識位置が得られないような区間等については自動運転計画が作成されない。
Using the function of the driving
操舵タイミング予測モジュール21bの機能により制御部20は、車両50の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測する。具体的に、制御部20は、走行予定経路上の交差点Dの手前を走行する期間内において操舵タイミングを予測する。より具体的に、操舵タイミングは、進路変更としてのレーン変更の案内が行われてから規定期間経過後である。上述したように、レーン変更の案内は、交差点Dから案内距離Xだけ手前の案内地点Gに車両50が到達したタイミングで開始する。制御部20は、レーン変更の案内の出力が終了した時刻である案内時刻からの経過期間が規定期間と等しくなるタイミングを操舵タイミングとして予測する。規定期間は、予め記録媒体30に記録されている。
The
次に、図2Bを用いて規定期間について説明する。本実施形態において、規定期間は、進路変更の案内時刻から実際に操舵が開始された時刻までの期間である開始期間を統計処理することにより設定され、開始期間が規定期間以下となる確率が予め設定された閾値と等しくなるように設定されている。制御部20は、レーン変更の案内が終了してから実際に操舵が開始されるまでの開始期間を記録媒体30に蓄積する。そして、記録媒体30に蓄積された開始期間の個数が一定数以上となった場合に、当該開始期間を統計処理する。
Next, the specified period will be described with reference to FIG. 2B. In the present embodiment, the prescribed period is set by statistically processing the start period, which is the period from the guidance time of the course change to the time when the steering is actually started, and the probability that the start period is less than the prescribed period is set in advance It is set to be equal to the set threshold. The
図2Bは、開始期間のヒストグラムである。図2Bの横軸は開始期間を示し、縦軸は度数を示す。制御部20は、開始期間の平均値Aと標準偏差σとを算出する。そして、制御部20は、開始期間の平均値Aに標準偏差σの3倍の値を加算した期間を規定期間として設定する。すなわち、制御部20は、開始期間が正規分布をとると仮定した場合に、開始期間が規定期間以下となる確率が閾値(約99.73%)と等しくなるように、規定期間を設定する。むろん、閾値は、約99.73%に限られず、例えば50~99.9%の間で任意に設定可能であってもよい。
FIG. 2B is a histogram of the starting period. The horizontal axis of FIG. 2B indicates the start period, and the vertical axis indicates the frequency. The
なお、規定期間は、運転支援システム10が設定しなくてもよく、例えば多数の車両と通信可能に接続されたサーバが設定してもよい。すなわち、サーバが多数の車両における開始期間を統計処理することにより規定期間が設定されてもよい。さらに、規定期間は、レーン変更が行われた道路の特性(道路種別、制限車速、レーン数等)ごとに開始期間を統計処理することにより設定されてもよい。また、規定期間は、車種や運転者の特性(性別、年齢、免許保持期間等)別に開始期間を統計処理することにより設定されてもよい。
Note that the prescribed period may not be set by the driving
注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行う。具体的に、制御部20は、レーン変更の案内が行われた場合に、レーン変更の案内の出力が終了した案内時刻からの経過期間を計測する。そして、運転者によって操舵が行われる行われることなく、案内時刻からの経過期間が規定期間以上となった場合に、制御部20は、ユーザI/F部56にて注意喚起のための音声や画像を出力する。例えば、制御部20は、『自動運転はOFFです。手動でハンドル操作を行って下さい』という音声メッセージを出力する。
With the function of the
また、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、車両50が高速道路を走行している際に注意喚起を行う。すなわち、制御部20は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合であっても、車両50が高速道路を走行していなければ、注意喚起を行わない。制御部20は、マップマッチングによって特定された走行道路区間の道路種別に基づいて、車両50が高速道路を走行しているか否かを判定する。
In addition, the
さらに、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、加減速が自動であり操舵が手動である期間に注意喚起を行う。すなわち、制御部20は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合であっても、加減速と操舵の双方ともが手動である場合には注意喚起を行わない。つまり、制御部20は、半手動運転(クルーズコントロール)中である場合には注意喚起を行い、全手動運転中においては注意喚起を行わない。
Furthermore, the
また、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、自動運転から手動運転へと切り替わってから基準期間が経過した時刻以降に注意喚起を行う。すなわち、制御部20は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合であっても、自動運転から手動運転へと切り替わってから基準期間(例えば、10分)が経過していない場合には注意喚起を行わない。基準期間は、操舵が行われる可能性が小さいほど短く設定されてもよく、走行道路区間の曲率半径やカーブの個数に応じて設定されてもよい。
Further, the function of the
以上説明した実施形態において、制御部20は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行う。ここで、運転者が手動運転であることを認識していれば操舵が行われるであろう操舵タイミングが経過しても実際に操舵が行われなかった場合には、手動運転中であることの認識が薄れていると判断できる。このような場合に、注意喚起が行われるため、手動運転中に手動運転中であることの認識が薄れた運転者に注意喚起できる。
In the embodiment described above, the
さらに、進路変更が案内されたのにある程度時間が経過しても実際に操舵が行われない場合、運転者が自らの操作で進路変更をしなければならないことを認識していない可能性が高いと判断でき、手動運転中であることの認識が薄れていると判断できる。従って、進路変更としてのレーン変更の案内が行われてから規定期間経過後のタイミングを操舵タイミングとすることにより、手動運転中に手動運転中であることの認識が薄れた運転者に注意喚起できる。 Furthermore, if the driver does not actually steer the vehicle after a certain amount of time has passed after being instructed to change the course, there is a high possibility that the driver does not recognize that he/she must change the course by his/her own operation. It can be determined that the recognition of manual driving is fading. Therefore, by setting the steering timing to be the timing after the lapse of a specified period of time after guidance for a lane change as a course change is provided, it is possible to call attention to the driver who has lost awareness of the fact that manual driving is being performed during manual driving. .
さらに、案内時刻から実際に操舵が開始された時刻までの開始期間が規定期間以下となる確率が予め設定された閾値(約99.73%)と等しくなるように規定期間を設定することにより、一定の確率で操舵が開始されると統計的に予測されるタイミングを操舵タイミングとして設定できる。 Furthermore, by setting the specified period so that the probability that the start period from the guidance time to the time when the steering actually starts is equal to or less than the specified period is equal to a preset threshold value (approximately 99.73%), A timing at which steering is statistically predicted to start with a certain probability can be set as the steering timing.
ここで、高速道路は、交差点Dが少なく道路形状も直線に近い。そのため、手動運転において運転操作を行う頻度が低くなり、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる。従って、車両50が高速道路を走行している際に注意喚起を行うことにより、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない一般道路において、注意喚起を行わないようにすることができる。
Here, the expressway has few intersections D and the shape of the road is almost straight. As a result, the frequency of performing driving operations during manual operation decreases, and recognition of the fact that manual operation is being performed tends to fade. Therefore, when the
ここで、加減速が自動である場合には、加減速だけでなく操舵も自動であると認識しがちとなる。従って、制御部20は、加減速が自動であり操舵が手動である半手動運転(クルーズコントロール)中に注意喚起を行うことにより、注意喚起操舵について手動であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、加減速も手動であり、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない場合に、注意喚起を行わないようにすることができる。
Here, when the acceleration/deceleration is automatic, the driver tends to recognize that not only the acceleration/deceleration but also the steering is automatic. Therefore, when the
ここで、自動運転から手動運転へと切り替わってからしばらく経過すると、手動運転に切り替わったことを忘れてしまい、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる。従って、制御部20は、自動運転から手動運転へと切り替わってから基準期間が経過した時刻以降に注意喚起を行うことにより、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、自動運転から手動運転へと切り替わった直後において、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない場合に、注意喚起を行わないようにすることができる。
Here, after a while from switching from automatic operation to manual operation, the driver forgets that the operation has been switched to manual operation, and the recognition of manual operation tends to fade. Therefore, the
(2)運転支援処理:
次に、運転支援システム10が実行する運転支援処理について説明する。図3は、運転支援処理のフローチャートである。運転支援処理は、走行予定経路の案内が行われている期間に実行される処理である。まず、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、自動運転から手動運転に切り替わってから基準期間(例えば10分)経過したか否かを判定する(ステップS100)。自動運転から手動運転に切り替わってから基準期間経過したと判定しなかった場合(ステップS100:N)、制御部20は、ステップS100に戻る。すなわち、制御部20は、自動運転から手動運転に切り替わってから基準期間経過するまでは、注意喚起を行うことなく待機する。
(2) Driving support processing:
Next, the driving support processing executed by the driving
一方、自動運転から手動運転に切り替わってから基準期間経過したと判定した場合(ステップS100:Y)、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、高速道路上であるか否かを判定する(ステップS110)。すなわち、制御部20は、マップマッチングによって特定されている走行道路区間の道路種別が高速道路であるか否かを判定する。高速道路上であると判定しなかった場合(ステップS110:N)、制御部20は、ステップS100に戻る。すなわち、制御部20は、車両50が高速道路を走行していない場合には、注意喚起を行わない。
On the other hand, if it is determined that the reference period has elapsed since the automatic driving mode was switched to manual driving mode (step S100: Y), the
一方、高速道路上であると判定した場合(ステップS110:Y)、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、半手動運転中であるか否かを判定する(ステップS120)。すなわち、制御部20は、クルーズコントロールが行われており、加減速系54が自動で制御され、かつ、操舵系55が手動で制御されているか否かを判定する。半手動運転中であると判定しなかった場合(ステップS120:N)、制御部20は、ステップS100に戻る。すなわち、制御部20は、クルーズコントロールが行われていない場合には、注意喚起を行わない。
On the other hand, if it is determined that the vehicle is on the highway (step S110: Y), the
一方、半手動運転中であると判定した場合(ステップS120:Y)、運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、交差点Dに接近したか否かを判定する(ステップS130)。すなわち、制御部20は、走行予定経路上の交差点Dから案内距離Xだけ手前の案内地点Gに車両50が到達したか否かを判定する。交差点Dに接近したと判定しなかった場合(ステップS130:N)、制御部20は、ステップS100に戻る。すなわち、制御部20は、車両50が交差点Dに接近するまで待機する。
On the other hand, if it is determined that the vehicle is being driven semi-manually (step S120: Y), the
一方、交差点Dに接近したと判定した場合(ステップS130:Y)、運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、レーン変更が必要であるか否かを判定する(ステップS140)。具体的に、制御部20は、交差点Dの手前の推奨レーンと、現在走行している走行レーンとが一致するか否かを判定し、推奨レーンと走行レーンとが一致しない場合にレーン変更が必要であると判定する。レーン変更が必要であると判定しなかった場合(ステップS140:N)、制御部20は、ステップS100に戻る。
On the other hand, when it is determined that the vehicle has approached the intersection D (step S130: Y), the
一方、レーン変更が必要であると判定した場合(ステップS140:Y)、運転支援モジュール21aの機能により制御部20は、レーン変更を案内する(ステップS150)。例えば、制御部20は、『"X"m先左です、左にレーン変更をしてください』という音声メッセージを出力する。なお、レーン変更を案内の出力が完了したタイミングが案内時刻となる。
On the other hand, when it is determined that a lane change is necessary (step S140: Y), the
次に、操舵タイミング予測モジュール21bの機能により制御部20は、操舵タイミングを予測する(ステップS160)。すなわち、制御部20は、レーン変更の案内が終了した時刻である案内時刻から規定期間経過した時刻を操舵タイミングとして予測する。規定期間は、予め記録媒体30に記録されている。
Next, the
次に、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、操舵、または、交差点Dの通過があったか否かを判定する(ステップS170)。例えば、制御部20は、運転I/F部51のステアリングホイールの回転角が運転者の操作によって閾値以上変化した場合に操舵があったと判定してもよい。交差点Dの通過とは、車両50の現在地が交差点Dを通過することである。
Next, the
操舵、または、交差点Dの通過があったと判定しなかった場合(ステップS170:N)、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、操舵タイミングが経過したか否かを判定する(ステップS180)。すなわち、制御部20は、操舵、または、交差点Dの通過がないまま、操舵タイミングが到来したか否かを判定する。
If it is not determined that the vehicle has been steered or passed through the intersection D (step S170: N), the
操舵タイミングが経過したと判定しなかった場合(ステップS180:N)、制御部20は、ステップS170に戻る。すなわち、制御部20は、操舵タイミングが到来するまで待機する。一方、操舵タイミングが経過したと判定した場合(ステップS180:Y)、注意喚起モジュール21cの機能により制御部20は、手動運転の注意喚起を行う(ステップS190)。すなわち、手動で操舵を行うべきことを認識している運転者が通常操舵を行うであろうタイミングまで操舵が行わなかったとして、手動運転中であることを運転者に認識させる。
If it is not determined that the steering timing has elapsed (step S180: N), the
手動運転の注意喚起を行うと、操舵タイミング予測モジュール21bの機能により制御部20は、次の交差点Dが存在するか否かを判定する(ステップS200)。すなわち、制御部20は、未通過の交差点Dが走行予定経路上に残っているか否かを判定する。次の交差点Dが存在すると判定した場合(ステップS200:Y)、制御部20は、ステップS100に戻る。すなわち、次の交差点Dを対象に同様の処理を実行する。次の交差点Dが存在すると判定しなかった場合(ステップS200:N)、制御部20は、運転支援処理を終了する。
When the attention of manual driving is called, the
一方、操舵タイミングが到来するよりも前に、操舵、または、交差点Dの通過があったと判定した場合(ステップS170:Y)、制御部20は、ステップS190における手動運転の注意喚起をスキップして、ステップS200に進む。すなわち、運転者が適正なタイミングで操舵を行っており、手動で操舵を行うべきことを認識しているとして、次の交差点Dについての処理へと移行する。また、車両50の走行状態によっては、操舵タイミングが到来するよりも前に、交差点Dを通過することもあり得る。このような場合には、手動運転の注意喚起を行うべきか否かを適正に判断できないとして、ステップS190における手動運転の注意喚起をスキップする。
On the other hand, when it is determined that the steering or the passage of the intersection D is performed before the steering timing arrives (step S170: Y), the
(3)他の実施形態:
前記実施形態においては、進路変更(レーン変更)の案内時刻からの経過期間に基づいて操舵タイミングが予測されたが、車両50が特定地点を通過するタイミングが操舵タイミングであると予測されてもよい。ここで、特定地点とは、交差点Dの位置から手前側に遡って通常の運転者が操舵を開始すると予測される地点であってもよいし、操舵を開始した場合に交差点Dでの進路変更が間に合う限界の地点(限界地点)であってもよい。
(3) Other embodiments:
In the above-described embodiment, the steering timing is predicted based on the elapsed time from the guidance time of the course change (lane change), but the steering timing may be predicted when the
図4Aは、限界地点を説明する図である。図4Aは、図2Aと同一の交差点Dを示している。図4Aに示すように、交差点Dの手前において、レーン区画線が破線から実線に切り替わる地点である完了地点が存在している。レーン区画線が実線である区間ではレーン変更が禁止されており、完了地点よりも手前においてレーン変更を完了しなければならいことを意味する。制御部20は、完了地点から規定距離だけ手前側に遡った地点に限界地点を設定し、当該限界地点を車両50が通過するタイミングを操舵タイミングとする。
FIG. 4A is a diagram explaining a limit point. FIG. 4A shows the same intersection D as in FIG. 2A. As shown in FIG. 4A, before the intersection D, there is a completion point where the lane division line changes from a broken line to a solid line. A lane change is prohibited in a section where the lane division line is a solid line, which means that the lane change must be completed before the completion point. The
ここで、規定距離は、レーン変更を行う際に車両50が前方に進行(空走)する距離(レーン変更距離)を意味する。規定距離は、図2Bで説明した規定期間と同様に統計処理に基づいて設定されてもよい。図4Bは、規定距離を説明するヒストグラムである。
図4Bにおいて、横軸はレーン変更距離を示し、縦軸は度数を示す。制御部20は、レーン変更距離の平均値Bから標準偏差σの3倍の値を減算した距離を規定距離として設定してもよい。すなわち、制御部20は、開始期間が正規分布をとると仮定した場合に、レーン変更距離が規定距離以下となる確率が閾値(約99.73%)と等しくなるように、規定距離を設定してもよい。
Here, the prescribed distance means the distance (lane change distance) that the
In FIG. 4B, the horizontal axis indicates the lane change distance, and the vertical axis indicates the frequency. The
また、図3のステップS110が省略されてもよく、制御部20は、一般道路においても、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行ってもよい。同様に、図3のステップS120が省略されてもよく、制御部20は、全手動運転中においても、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行ってもよい。
Further, step S110 in FIG. 3 may be omitted, and the
さらに、図3のステップS100において、制御部20は、単に手動運転中であるか否かを判定してもよい。すなわち、制御部20は、自動運転から手動運転に切り替わった場合だけでなく、最初から手動運転中である場合でも、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行ってもよい。また、図3のステップS100において、制御部20は、自動運転から手動運転に切り替わった後であるか否かを判定してもよい。すなわち、制御部20は、手動運転に切り替わってから基準期間が経過していなくても、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行ってもよい。
Furthermore, in step S100 of FIG. 3, the
運転支援システムは、自動運転と手動運転が可能な車両の運転支援を行う運転支援システムであればよく、運転支援システム自体が自動運転を行う手段を備えていなくてもよい。例えば、運転支援システムは、自動運転システムと通信可能なナビゲーションシステム等であってもよい。手動運転とは、少なくとも操舵が手動で行われることであればよく、加減速については自動で行われてもよい。操舵が手動で行われるとは、運転者がステアリングホイール等の操作部を操作することにより、車両の進行方向が制御されることを意味する。 The driving support system may be a driving support system that supports driving of a vehicle capable of automatic driving and manual driving, and the driving support system itself does not have to be equipped with means for automatic driving. For example, the driving support system may be a navigation system or the like that can communicate with the automatic driving system. Manual driving means that at least steering is performed manually, and acceleration and deceleration may be performed automatically. The manual steering means that the traveling direction of the vehicle is controlled by the driver's operation of an operation unit such as a steering wheel.
操舵タイミングは、運転者が手動運転であることを認識していれば操舵が行われるであろうタイミングであればよく、手動運転であることを認識している運転者が操舵を行う平均的なタイミングであってもよい。また、操舵タイミングとは、手動運転であることを認識している運転者が操舵を行う平均的な地点を通過するタイミングであってもよい。車両の走行予定経路とは、車両が走行する予定の経路であり、案内が行われている経路であってもよい。 The steering timing may be the timing at which the steering would be performed if the driver recognized that the vehicle was manually driven. It can be timing. Moreover, the steering timing may be the timing at which the driver who is aware of manual driving passes through an average point at which the vehicle is steered. The scheduled travel route of the vehicle is a route along which the vehicle is scheduled to travel, and may be a route for which guidance is being provided.
操舵タイミング予測部は、車両の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測すればよく、走行予定経路上を走行するために必要な操舵を行う操舵タイミングを予測すればよい。走行予定経路上を走行するために必要な操舵とは、走行予定経路上の次の道路区間へと退出するために必要な操舵であってもよく、走行予定経路上の次の道路区間へと退出するために必要なレーン変更における操舵であってもよい。 The steering timing prediction unit may predict the steering timing based on the planned travel route of the vehicle, and may predict the steering timing for performing the steering required to travel on the planned travel route. The steering required to travel on the planned travel route may be the steering required to exit to the next road section on the planned travel route. It may be steering in a lane change required to exit.
注意喚起部は、手動運転中において、操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合に注意喚起を行うように構成されればよく、操舵タイミングが経過するまで操舵が開始しなかった場合に注意喚起を行ってもよい。注意喚起とは、運転者によって操舵を行うべきことを通知することであってもよいし、当該通知とともに操舵の方向を案内することであってもよい。また、注意喚起とは、音声によって注意を喚起することであってもよいし、画像や発光部の点灯によって注意を喚起することであってもよいし、運転者に振動を与えることによって注意を喚起することであってもよい。操舵が行われなかった場合とは、ステアリングホイールが操作されないことであってもよいし、車両の進行方向が変化しないことであってもよい。さらに、操舵が行われなかった場合とは、操舵の予備的な動作が行われないことであってもよく、方向指示器が作動しないことであってもよい。 The attention calling unit may be configured to call attention when steering is not performed until the steering timing has elapsed during manual operation, and when steering has not started until the steering timing has elapsed. A warning may be issued. The alert may be notification that the driver should steer the vehicle, or guidance of the steering direction along with the notification. In addition, the alerting may be to alert the driver by voice, to alert the driver with an image or lighting of the light emitting unit, or to alert the driver by vibrating the driver. It may be to evoke. The case where the steering is not performed may mean that the steering wheel is not operated, or that the traveling direction of the vehicle does not change. Furthermore, the case in which steering is not performed may be the absence of a preliminary steering operation or the failure of the direction indicator to operate.
ここで、操舵タイミングは、進路変更の案内が行われてから規定期間経過後であってもよい。進路変更が案内されたのにある程度時間が経過しても実際に操舵が行われない場合、運転者が自らの操作で進路変更をしなければならないことを認識していない可能性が高いと判断でき、手動運転中であることの認識が薄れていると判断できる。従って、手動運転中に手動運転中であることの認識が薄れた運転者に注意喚起できる。進路変更とは、車両の進行方向を変化させることであり、操舵が必要となる進行方向を意味する。進路変更とは、例えばレーン変更であってもよいし、左折や右折であってもよい。進路変更の案内とは、進路変更を行うべきことを運転者に案内することであり、進路変更を行うべき地点の手前にて行われる案内である。 Here, the steering timing may be after a prescribed period of time has elapsed since the course change guidance was provided. If the steering is not actually performed even after a certain amount of time has passed after being instructed to change the course, it is highly likely that the driver does not recognize that he or she must change the course. It can be judged that the recognition of manual driving is fading. Therefore, it is possible to call the attention of the driver who has lost recognition that the manual driving is in progress during the manual driving. A course change is to change the traveling direction of a vehicle, and means a traveling direction that requires steering. A course change may be, for example, a lane change, a left turn, or a right turn. Guidance to change the course means guidance to the driver that the course should be changed, and guidance provided before the point where the course should be changed.
さらに、規定期間は、進路変更の案内時刻から実際に操舵が開始された時刻までの期間である開始期間を統計処理することにより設定され、開始期間が規定期間以下となる確率が予め設定された閾値と等しくなるように設定されてもよい。このように、案内時刻から実際に操舵が開始された時刻までの開始期間が規定期間以下となる確率が予め設定された閾値と等しくなるように規定期間を設定することにより、一定の確率で操舵が開始されると統計的に予測されるタイミングを操舵タイミングとして設定できる。例えば、閾値は運転者によって設定可能であってもよいし、道路種別や時間帯に応じて設定されてもよい。 Furthermore, the prescribed period is set by statistically processing the start period, which is the period from the time when the course change is announced to the time when the steering is actually started, and the probability that the start period will be less than the prescribed period is set in advance. It may be set equal to the threshold. In this way, by setting the specified period so that the probability that the start period from the guidance time to the time when the steering actually starts is equal to or less than the specified period is equal to the preset threshold value, steering can be performed with a certain probability. can be set as the steering timing. For example, the threshold may be set by the driver, or may be set according to the road type or the time period.
また、注意喚起部は、車両が高速道路を走行している際に注意喚起を行ってもよい。ここで、高速道路は、交差点が少なく道路形状も直線に近い。そのため、手動運転において運転操作を行う頻度が低くなり、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる。従って、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、一般道路において、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない場合に、注意喚起を行わないようにすることができる。 Also, the attention calling unit may call attention while the vehicle is traveling on a highway. Here, the expressway has few intersections and the shape of the road is almost straight. As a result, the frequency of performing driving operations during manual operation decreases, and recognition of the fact that manual operation is being performed tends to fade. Therefore, when the recognition of manual driving tends to fade, it is possible to alert the driver. Conversely, on general roads, when the recognition of manual driving does not tend to fade, it is possible not to call attention.
さらに、注意喚起部は、加減速が自動であり操舵が手動である期間に注意喚起を行ってもよい。ここで、加減速が自動である場合には、加減速だけでなく操舵も自動であると認識しがちとなる。従って、操舵について手動であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、加減速も手動であり、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない場合に、注意喚起を行わないようにすることができる。 Furthermore, the attention calling unit may call attention during a period in which the acceleration/deceleration is automatic and the steering is manual. Here, when the acceleration/deceleration is automatic, the driver tends to recognize that not only the acceleration/deceleration but also the steering is automatic. Therefore, it is possible to alert the driver when the recognition of manual steering tends to fade. Conversely, when the acceleration/deceleration is also manual and the recognition of manual driving is not likely to fade, it is possible not to call attention.
また、注意喚起部は、自動運転から手動運転へと切り替わってから基準期間が経過した時刻以降に注意喚起を行ってもよい。ここで、自動運転から手動運転へと切り替わってからしばらく経過すると、手動運転に切り替わったことを忘れてしまい、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる。従って、手動運転中であることの認識が薄れがちとなる場合に、注意喚起を行うことができる。逆に、自動運転から手動運転へと切り替わった直後において、手動運転中であることの認識が薄れがちとならない場合に、注意喚起を行わないようにすることができる。なお、運転者の操作に応じて手動運転に切り替わった場合には、運転者が手動運転を強く意識しているとして、注意喚起を行わないようにしてもよい。 Also, the attention calling unit may call attention after the time when the reference period has elapsed after switching from the automatic operation to the manual operation. Here, after a while from switching from automatic operation to manual operation, the driver forgets that the operation has been switched to manual operation, and the recognition of manual operation tends to fade. Therefore, when the recognition of manual driving tends to fade, it is possible to alert the driver. Conversely, immediately after switching from automatic operation to manual operation, if the recognition of manual operation does not tend to fade, it is possible not to call attention. It should be noted that when the manual operation is switched to according to the driver's operation, it is possible that the driver is strongly conscious of the manual operation, and the attention may not be called.
さらに、本発明のように、手動運転であることの認識が薄れている場合に注意喚起を行う手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーションシステム、運転支援システムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Furthermore, like the present invention, the technique of calling attention when recognition of manual driving is fading can also be applied as a program or method. In addition, the system, program, and method described above may be realized as an independent device, or may be realized using parts shared with each part provided in the vehicle, and may include various aspects. It is a thing. For example, it is possible to provide a navigation system, a driving support system, a method, and a program that include the devices described above. In addition, it can be changed as appropriate, such as a part of which is software and a part of which is hardware. Furthermore, the invention is established as a recording medium for a program for controlling an apparatus. Of course, the recording medium for the software may be a magnetic recording medium, a semiconductor memory, or any other recording medium that will be developed in the future.
10…運転支援システム、20…制御部、21…運転支援プログラム、21a…運転支援モジュール、21b…操舵タイミング予測モジュール、21c…注意喚起モジュール、30…記録媒体、30a…地図データ、30b…運転支援情報、40…通信部、50…車両、51…運転I/F部、52…センサ、53…車両ECU、54…加減速系、55…操舵系、56…ユーザI/F部、D…交差点、G…案内地点、L1,L2…レーン、R1~R3…道路区間、X…案内距離、σ…標準偏差
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記車両の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測する操舵タイミング予測部と、
手動運転中において、前記操舵タイミングが経過するまで、手動運転中であることの注意喚起を行わず、前記操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合、前記操舵タイミングの経過後に前記注意喚起を行う注意喚起部と、
を備える運転支援システム。 A driving support system that provides driving support for a vehicle capable of automatic driving and manual driving,
a steering timing prediction unit that predicts a steering timing based on the planned travel route of the vehicle;
During manual operation, if the driver is not alerted that the vehicle is in manual operation until the steering timing has passed, and if the steering is not performed until the steering timing has passed, the warning is issued after the steering timing has passed. an alerting unit that alerts,
driving assistance system.
請求項1に記載の運転支援システム。 The steering timing is after a specified period of time has passed since the course change guidance was provided.
The driving support system according to claim 1.
請求項2に記載の運転支援システム。 The specified period is set by statistically processing the start period, which is the period from the guidance time for the course change to the time when the steering is actually started, and the probability that the start period is equal to or less than the specified period is set in advance. is set equal to the threshold specified by
The driving support system according to claim 2.
請求項1に記載の運転支援システム。 The steering timing is the timing at which the driver passes through a point at which steering is expected to start .
The driving support system according to claim 1.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の運転支援システム。 The alerting unit alerts the vehicle while the vehicle is traveling on a highway,
The driving support system according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の運転支援システム。 The alerting unit performs the alerting during a period in which the acceleration/deceleration is automatic and the steering is manual.
The driving support system according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の運転支援システム。 The alerting unit alerts after the time when the reference period has elapsed after switching from automatic operation to manual operation,
The driving support system according to any one of claims 1 to 6 .
前記コンピュータを、
前記車両の走行予定経路に基づいて操舵タイミングを予測する操舵タイミング予測部、
手動運転中において、前記操舵タイミングが経過するまで、手動運転中であることの注意喚起を行わず、前記操舵タイミングが経過するまで操舵が行われなかった場合、前記操舵タイミングの経過後に前記注意喚起を行う注意喚起部、
として機能させる運転支援プログラム。 A driving support program that enables a computer to realize a function of supporting driving of a vehicle capable of automatic driving and manual driving,
said computer,
a steering timing prediction unit that predicts a steering timing based on the planned travel route of the vehicle;
During manual operation, if the driver is not alerted that the vehicle is in manual operation until the steering timing has passed, and if the steering is not performed until the steering timing has passed, the warning is issued after the steering timing has passed. an alerting unit that alerts,
A driving assistance program that functions as a
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