JP2008140332A - 運転支援装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】事故予防のための運転支援を的確に行うこと。
【解決手段】運転支援装置は、車両の位置を測定する位置検出部１と、地図情報を格納し、前記位置検出部１により検出された車両の位置に関連する道路情報を出力する地図情報格納部２と、道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する環境適合支援データ格納部３及び支援法判定部６と、支援法判定部６により判定された要素を支援する運転支援部７と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置及びプログラムに関する。

自動車事故の多くは、危険要因に対するドライバの認知、判断、あるいは操作の遅れによって発生する。しかし、事故発生の主因が、そのうちのどの段階の遅れによるかは、道路環境やドライバの特性により異なる。

ここで、認知とは、危険対象の出現に気づくことをいう。判断とは、危険対象の（１）危険度の見積もり、（２）危険対象を回避するための行動選択、（３）急ブレーキをしても追突されないか、左右に逃げても他の車と接触しないか等の状況判断、（４）ブレーキの程度、ステアリングの程度などを決める行動計画等をいう。操作とは、（衝突）対象を回避するためのブレーキ、ハンドル操作などをいう。これらは連続した動きであるが、別の機能であるため、支援情報が適切でないと、ドライバが煩わしいと思うだけで有用ではない。

例えば、急な飛び出しに気づいて驚愕し判断に迷っているドライバに対して、「危険対象が出現しました」という情報提供は有効ではない。その代わり、「ただちに減速してください」、あるいは「ブレーキを踏んでください」等の情報提供や、緊急ブレーキ制御が有効である。

そこで、特許文献１では、ドライバの個人差や状況による違いまでを考慮して、きめ細かくドライバに適応し支援する運転支援システムが開示されている。この運転支援システムは、ドライバに走行ルートを案内するカーナビゲーション部１と、ドライバの動作をモニタリングするドライバモニタリング部２と、車両の外部環境を検出する外部環境検出部３と、車両の状態を検出する車両状態検出部４と、カーナビゲーション部１、ドライバモニタリング部２、外部環境検出部３および車両状態検出部４からの情報に基づいて、運転状況の把握を行い、所定条件の下で指令信号Ｓを出力する情報処理手段５と、その指令信号Ｓに基づいて作動しドライバに指令を伝達する情報伝達部６と、を備えている。

そして、上記運転支援システムは、一時停止位置情報、車両前方の障害物情報、また前方車両までの距離情報を受けた場合、この先減速が必要となるという情報を提供するタイミングを決定する情報提供ラインに基づいて、ドライバに指令するようにしたので、的確なタイミングで指令を出すことができる。

また、上記運転支援システムは、車両が一時停止位置、障害物または前方車両に接近するに応じて、情報提供ラインＬ１、減速注意指示ラインＬ２、ブレーキ警告ラインＬ３、ブレーキ制御支援ラインＬ４を生成するようにしたので、運転状況に応じて順次指令内容が変化し、運転支援をより一層的確なものとすることができる。更に、減速注意指示ラインＬ２は、ドライバが足をブレーキペダルの上に置いているかどうかの情報に応じて生成されるので、ドライバの運転操作特性が考慮され、したがって、運転支援を一層きめ細かく的確なものとすることができる。
特開２００５−２０９０７３号公報

しかし、特許文献１の運転支援システムは、状況の違いやドライバの特性を考慮しているものの、認知、判断あるいは操作のどの段階を支援するかを判定できないため、事故予防を目的とした運転支援には十分でない問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、事故予防のための運転支援を的確に行うことができる運転支援装置及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る運転支援装置は、車両の位置を測定する測定手段と、地図情報を格納し、前記測定手段により測定された車両の位置に関連する道路情報を出力する地図情報格納手段と、前記地図情報格納手段により出力された道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された要素を支援する運転支援手段と、を備えている。

運転支援プログラムは、コンピュータを、車両の位置に関連する道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する判定手段、前記判定手段により判定された要素を支援する運転支援手段、として機能させる。

このような構成により、上記発明は、車両の位置に関連する道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定し、判定された要素を支援する。これにより、事故の発生を未然に防止することができる。

本発明は、事故予防のための運転支援を的確に行う。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。運転支援装置は、車両に搭載され、ドライバの運転を支援するものである。

運転支援装置は、自車の位置情報を検出する位置検出部１と、地図情報を格納する地図情報格納部２と、環境適合支援データを格納する環境適合支援データ格納部３と、自車の外部環境を検出する外部環境検出部４と、自車のドライバ情報を格納するドライバ情報格納部５と、運転支援の仕方を判定する運転支援法判定部６と、情報伝達又は車両制御等を行うことで運転を支援する運転支援部７と、を備えている。

位置検出部１は、本運転支援装置が搭載されている車両（以下「自車」という。）の位置を示す位置情報を検出する。位置検出部１は、自車の位置情報を検出することができればよく、例えばＧＰＳセンサ、ジャイロセンサなどであってもよい。

地図情報格納部２は、道路地形、交通標識情報、交通規制情報、踏切情報などから構成される高精度の地図情報を格納する。地図情報格納部２は、位置検出部１で検出された自車の位置情報に基づいて随時現在位置を追跡し、現在位置に関する地図情報を環境適合支援データ格納部３に供給する。

環境適合支援データ格納部３は、認知、判断、操作のそれぞれについての支援重み係数を示す環境適合支援データを格納している。ここで、環境適合支援データを使用するのに最適なシーンについて説明する。

図２は、運転模擬装置を用いた各種危険シーンにおけるドライバの反応遅れの測定結果を示す図である。ここでは、シーン毎に、事故が発生した場合（例えば歩行者等に衝突した場合）と無事故の場合（例えば飛び出してきた自転車等の危険対象を回避した場合）のドライバの認知、判断、操作の遅れが示されている。

同図（Ａ）は、混雑した交差点での急な歩行者の飛び出しのシーン（以下「シーン１」という。）の測定結果を示す図である。同図（Ｂ）は、歩行者の少ない地域の直進路における歩行者の前方横断のシーン（以下「シーン２」という。）の測定結果を示す図である。

これらの測定結果によると、シーン１において、事故発生時では、無事故時に比べて特に操作の遅れが大きくなっている。このことから次のことが分かる。シーン１は混雑した交差点であり、危険対象が周囲に多数あるため、ドライバは既に周囲に対する注意を払っている。更に、事故発生時でも、危険対象の認知（飛び出しに気付くこと）、判断（飛び出してきた危険対象に衝突する危険があると判断すること）、の遅れは比較的大きくない。しかし、ドライバは急な飛び出しにびっくりしたことにより、ブレーキを踏む操作が遅れたと考えられる。したがって、このような場合には、危険対象の存在を知らせるような支援よりも、直ちにブレーキを踏む等の操作を促す支援が重要となる。

一方、シーン２において、事故発生時では、認知と判断の遅れが無事故時と比較して大きくなっている。このことから次のことが分かる。シーン２は人通りの少ない直進路であるため、ドライバは周囲に対する注意が不足し（ぼんやり状態）、このため、認知（横断者に気付くこと）、及び判断（衝突する危険の判断）が遅れている。したがって、このような場合には、ブレーキを踏む等の操作を促す支援は、ドライバは何が起きているかを自覚していないため、有効でないことがある。

そこで、環境適合支援データ格納部３は、様々な交通シーン毎に、認知、判断、操作のいずれを重要視するか、換言すると、事故要因として最も可能性のあるのはいずれの要素かを示す環境適合支援データを格納している。

図３は、環境適合支援データを示す図である。環境適合支援データは、外部環境に対応する認知、判断、操作のそれぞれについての支援重み係数を表すデータである。ここで、外部環境は、様々な交通シーンを表している。本実施形態では、外部環境として、道路地形（交差点、単路など）、道路の見通しの良さ（良、中、悪）、混雑度（大、中、小）の組み合わせによる交通シーンが用いられる。また、支援重み係数は、認知、判断、操作の重要度の重み付けを示す係数である。よって、認知、判断、操作の各支援重み係数の和は１である。

例えば、混雑し（混雑度：大）、かつ見通しのよい交差点の交通シーンでは、操作の遅れが事故に結びつく可能性がある。そこで、図３に示すように、操作の支援重み係数（０．８）は、認知、判断の支援重み係数（共に０．１）に比べて高く設定されている。

それに対して、見通しのよい単路、例えば直進路で、かつ混雑度が低い（混雑度：小）の交通シーンでは、認知及び判断の遅れが事故に結びつく可能性が高い。そこで、図３に示すように、認知、判断の支援重み係数（０．５５、０．４５）は、操作の支援重み係数（０．０）に比べて高く設定されている。

環境適合支援データ格納部３は、地図情報格納部２からの現在位置、及び現在位置の地形、交通規制情報等から、認知、判断、操作の各々の支援重み係数を、環境適合支援信号として支援法判定部６に出力する。

外部環境検出部４は、例えばレーザレーダ、ミリ波レーダ、ＣＣＤカメラ、スキャンニングレーダ、明度センサ等の１つ以上が該当する。外部環境検出部４は、自車外部の環境、例えば外気温度、天候等外界状態、障害物の有無（傷害物があるときはその位置及び速度）を検出する。

ドライバ情報格納部５は、ドライバの年齢、視力、運転経験などのドライバに関する情報を格納している。なお、これらの情報は、予めドライバ又はその他の者により入力される。

支援法判定部６は、例えばソフトウェアによって動作するＣＰＵが該当する。支援法判定部６は、環境適合支援データ格納部３、外部環境検出部４、ドライバ情報格納部５からそれぞれ供給される情報に基づいて、認知、判断、操作のいずれに重点をおいて支援を行うかを判定する。支援法判定部６は、機能的には次のように構成されている。

図４は、支援法判定部６の機能構成を示すブロック図である。支援法判定部６は、運転支援の種類を判定する支援種類判定部１１と、運転支援の時刻を判定する支援時刻判定部１２と、自車と障害物との衝突時刻を判定する衝突時刻判定部１３と、支援判定部１４と、を備えている。

支援種類判定部１１は、環境適合支援データ格納部３から入力される認知、判断、操作の各々の支援重み係数を比較し、最大の支援重み係数に対応するものを支援するように支援の種類を判定する。支援種類判定部１１は、例えば、認知、判断、操作の各々の支援重み係数が０．１、０．１、０．８の場合、最大となる支援重み係数０．８に対応する「操作」を支援すると判定する。複数要素の支援を行う場合の方法として、支援種類判定部１１は、認知、判断、操作の各々の支援重み係数が例えば０．３以上である要素の支援を行うようにしてもよい。

支援時刻判定部１２は、支援種類判定部１１で判定された支援の種類と、ドライバ情報格納部５から入力されるドライバの年齢、視力に基づいて、衝突時刻の何秒前に支援を実行するのか、すなわち支援時刻を判定する。

図５は、推定衝突時刻を基準とした認知、判断、操作の各支援を行う時刻を示す図である。すなわち、認知支援時刻、判断支援時刻、操作支援時刻は、それぞれ推定衝突時刻を基準にして２．０秒前、１．５秒前、１．０秒前に設定されている。これらの時刻は、図２の運転模擬装置を用いた測定結果に基づいて、事故発生時の状態に至らないように決められた一般的な支援時刻である。このため、図４に示す支援時刻判定部１２は、ドライバの特徴に応じて、各支援時刻を補正する。

図６は、ドライバの年齢に対する各支援時刻の補正値を表す年齢補正テーブル示す図である。図６によると、年齢補正テーブルは、ドライバの年齢が４０歳以上になると、高齢になるに従って支援時刻が早くなることを示している。

支援時刻判定部１２は、上記のように構成された年齢補正テーブルを参照し、ドライバ情報格納部５から入力されるドライバの年齢に対応する補正値を各支援時刻に加算する。例えば、ドライバ年齢が５５歳の場合、認知、判断、操作の各支援時刻は、０．２秒早くなり、それぞれ推定衝突時刻に対して２．２秒前、１．７秒前、１．２秒前に補正される。

図７は、ドライバの視力に対する認知支援時刻の補正値を表す視力補正テーブル示す図である。視力補正テーブルは、視力が１．０以上になると、視力がよくなるに従って認知支援時刻が早くなることを示している。これは、視力のよいドライバは、早めに認知する傾向があるからである。

支援時刻判定部１２は、上記のように構成された視力補正テーブルを参照し、ドライバ情報格納部５から入力されるドライバの視力に対応する補正値を認知支援時刻のみに加算する。例えば、ドライバの視力が１．２歳の場合、認知支援時刻は０．１秒早くなる。

衝突時刻判定部１３は、外部環境検出部４から入力される障害物の位置及び速度に基づいて、自車と当該障害物との衝突可能性を判定し、衝突可能性があるときは衝突時刻を推定する。

支援判定部１４は、衝突時刻判定部１３で判定された衝突時刻を基準にして、支援時刻判定部１２で判定された３つの支援時刻を逆算して決定する。そして、支援判定部１４は、支援種類判定部１１で判定された支援種類の支援時刻になったときに、当該支援種類の支援を指示する運転支援信号を出力する。

運転支援部７は、支援判定部１４から運転支援信号が入力されると、運転支援を実行する。ここで、運転支援部７は、例えば、スピーカ、ディスプレイ、ブレーキ制御装置等が該当する。認知の遅れがあったときは、スピーカやディスプレイが、ドライバに道路情報（例えば、前方に一時停止線がある旨）を提供する。判断の遅れがあったときは、スピーカやディスプレイが、判断情報（例えば、ブレーキをかける旨）を提供する。操作の遅れがあったときは、ブレーキ制御装置が緊急ブレーキをかける。これにより、認知、判断、操作のいずれかに遅れが生じないように、状況に合わせて運転支援が行われる。

図８は、上記のように構成された運転支援装置による運転支援の流れを示す図である。

以上のように、本実施の形態に係る運転支援装置は、車両の現在位置に関する地図情報に基づいて、認知、判断、操作のいずれかの中からドライバの反応遅れの種類、つまり事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する。そして、運転支援装置は、認知の遅れがあるときは情報提供、判断の遅れがあるときは判断のサポート、操作の遅れがあるときは緊急ブレーキをかける。これにより、認知、判断、操作の遅れをなくして、事故の発生を未然に防止することができる。

なお、上記運転支援装置は、更に、ドライバの状態を検出するドライバモニタを更に備えていてもよい。ドライバモニタは、例えば、生体センサ、ＣＣＤカメラ、レーザセンサ、圧カセンサ等を用いて、ドライバの足の位置（アクセルペダルにあるかブレーキペダルにあるか）、手の位置、視線、まばたきの頻度、ステアリングホイールの角度、ブレーキペダルの操作量を検出してもよい。そして、図６の支援種類判定部１１は、ドライバモニタの検出結果を用いて、認知、判断、操作の各々の支援重み係数を補正して、補正後の支援重み係数に基づいて、支援種類を決定してもよい。これにより、ドライバ状態を考慮して、最適な運転支援を行うことができる。

なお、運転支援部７は、遅れの支援において、遅れ支援時刻から所定時間経過しても、ドライバが車両制御を行わなかった場合又は障害物回避行動が十分でない場合は、緊急ブレーキをかけてもよい。これにより、実際に事故が発生するのを防止することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。

本発明の実施の形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。 運転模擬装置を用いた各種危険シーンにおけるドライバの反応遅れの測定結果を示す図である。 環境適合支援データを示す図である。 支援法判定部６の機能構成を示すブロック図である。 推定衝突時刻を基準とした認知、判断、操作の各支援を行う時刻を示す図である。 ドライバの年齢に対する各支援時刻の補正値を表す年齢補正テーブル示す図である。 ドライバの視力に対する認知支援時刻の補正値を表す視力補正テーブル示す図である。 運転支援装置による運転支援の流れを示す図である。

符号の説明

１ 位置検出部
２ 地図情報格納部
３ 環境適合支援データ格納部
４ 外部環境検出部
５ ドライバ情報格納部
６ 支援法判定部
７ 運転支援部

Claims (7)

1. 車両の位置を測定する測定手段と、
   地図情報を格納し、前記測定手段により測定された車両の位置に関連する道路情報を出力する地図情報格納手段と、
   前記地図情報格納手段により出力された道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定された要素を支援する運転支援手段と、
   を備えた運転支援装置。
2. 前記車両の外部環境を検出する外部環境検出手段と、
   前記判定手段は、更に、外部環境検出手段により検出された外部環境に基づいて、車両と障害物との衝突時刻を基準にした前記要素の支援時刻を決定し、
   前記運転支援手段は、前記判定手段により決定された要素の支援時刻の時に、前記要素の支援を開始する
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. ドライバ情報を格納するドライバ情報格納手段と、
   前記判定手段は、更に、前記ドライバ情報格納手段に格納されたドライバ情報に基づいて、認知、判断、操作の支援時刻を補正する
   請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記運転支援手段は、認知の支援に対しては道路情報を出力し、判断の支援に対しては運転判断情報を出力し、操作の支援に対しては車両を制動制御する
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
5. ドライバの状態を検出するドライバ状態検出手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記ドライバ状態検出手段により検出されたドライバ情報を更に用いて前記要素を判定する
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置。
6. 前記運転支援手段は、前記操作支援時刻から所定時間経過してもドライバの車両操作がないときに、自動制動制御を行う
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
7. コンピュータを、
   車両の位置に関連する道路情報に基づいて、ドライバの認知、判断、操作の中から事故要因として可能性のある少なくとも１つの要素を判定する判定手段、
   前記判定手段により判定された要素を支援する運転支援手段、
   として機能させる運転支援プログラム。

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