(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車両の操作履歴に基づき車両の車線変更の実行の有無を運転特性として学習する機能と当該運転特性の学習結果に基づき車両の車線変更の実行の有無を予測する機能とを有する複数の車両が無線通信により相互に通信可能に構成された車車間通信システムを用いて自車両及び周辺車両の運転行動の予測結果に基づく運転支援情報を提示する運転支援装置であって、
自車両の周辺環境、同乗者の有無、目的地に到着する希望時刻と現在時刻との乖離度合い、同一の道路の走行回数、及び自車両と周辺車両との位置関係を要素として含んで車両状態を定義し、当該定義した車両状態ごとの自車両の車線変更の有無を車両の操作履歴に基づき運転特性として学習する運転特性学習部と、
前記運転特性学習部による自車両の運転特性の学習結果を参照しつつ現在の車両状態における自車両の車線変更の実行の有無を運転行動として予測する自車両運転行動予測部と、
周辺車両において予測される車線変更の実行の有無を前記無線通信により取得して自車両を視点とした周辺車両の運転行動として予測する周辺車両運転行動予測部と、
前記自車両運転行動予測部により予測される自車両の運転行動及び前記周辺車両運転行動予測部により予測される周辺車両の運転行動に基づいて自車両の運転者に対する運転支援情報の提示を行う支援情報提示部とを備える
ことを特徴とする運転支援装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、運転支援装置の一実施の形態について説明する。
本実施の形態の運転支援装置は、各々の車両の運転者による車線変更の操作の頻度を、車両のその都度の車両状態ごとに分類しつつ、運転者の運転特性として学習する。そして、車両の現在の車両状態に対応する車両の車線変更の頻度が高いときには、当該車両状態において車線変更が実行される可能性が高いものとして予測する。なお、こうした車線変更の予測は、車車間通信システムを利用して、自車両に限らず周辺車両においても実行される。そして、自車両では、車両の進行が周辺車両によって妨げられるおそれがあると判断したときには、必要に応じて減速や車線変更の提案を運転支援情報として自車両の運転者に対して提示する。
【0010】
はじめに、本実施の形態の装置の構成について図面を参照して説明する。
図1に示すように、運転支援装置100は、自車両C1及び周辺車両C2の運転者の運転特性を学習する上での評価項目となる情報の一例として、周辺環境情報D1、道路情報D2、同乗者情報D3、周辺車両情報D4、スケジュール情報D5を取得する。ここで、周辺環境情報D1とは、車両外部の明るさや天候等に関する情報であり、車両外部の環境光の照度を検出する照度センサ10、及び道路交通情報や気象情報を管理する道路交通情報センター(登録商標)11を通じて取得される。また、道路情報D2とは、同一の道路を走行した回数に関する情報であり、車両の走行履歴をログとして記録する機能を有するナビゲーションシステム12を通じて取得される。また、同乗者情報D3とは、同乗者の有無に関する情報であり、車室内カメラ13を通じて撮影された画像に対して画像認識処理を行ったり、着座センサ14を通じて車両の各座席に加わる圧力を検出したりすることにより取得される。また、周辺車両情報D4とは、自車両と周辺車両との位置関係及び距離に関する情報であり、波長が数百nmから千数百nmのレーザ光を用いつつ検出範囲にある車両や障害物等の位置及び距離を検出するレーザレーダ15、及び波長が1〜10nmの電波を用いつつ検出範囲にある車両や障害物等の位置及び距離を検出するミリ波レーダ16を通じて取得される。また、スケジュール情報D5とは、目的地に到着する希望時刻(スケジュール時刻)と現在の時刻との乖離度合いに関する情報であり、例えば携帯情報端末等のスケジュール管理機能を有する外部機器17を通じて取得される。そして、これら評価項目となる各種の情報D1〜D5は運転特性学習部101に送られ、自車両C1の現在の車両状態の分類に用いられる。
【0011】
ここで、
図2に示す例では、車両状態の分類に用いる要素として、「悪天候」、「明るさ」、「走行回数」、「同乗者」、「前方車両との車間距離」、「後方車両との車間距離」、「隣車線を走行する車両との車間距離」、「乖離時間」が規定されている。なお、同図に示す例では、これら要素のうち「悪天候」については、雨であれば高速道路を走行中に降水量が15[mm/h]であったときに悪天候であるものとして判定し、雪であれば降雪量に関係なく悪天候であるものとして判定する。また、「明るさ」については、例えば照度センサ10により検出される照度値が1000ルクス以上であるときに明とし、逆に照度値が1000ルクス未満であるときに暗として判定する。また、「走行回数」については、5回以上であるときに多とし、逆に5回未満であるときに少として判定する。また、「同乗者」については、同乗者が1人でもいれば同乗者ありとして判定する。また、「前方車両との車間距離」、「後方車両との車間距離」及び「隣車線を走行する車両との車間距離」については、100〜200mの範囲にあるときに「遠」とし、50〜100mの範囲にあるときに「中」とし、1〜50mの範囲にあるときに「近」として判定する。また、「乖離時間」については、現在の時刻が希望時刻よりも15分以上遅ければ「多」とし、逆に現在の時刻が希望時刻よりも15分以上遅れていなければ「少」として判定する。そして、各要素の判定結果の組み合わせごとに車両状態P1〜Pnが個別に定義されている。
【0012】
運転特性学習部101は、例えば車両の速度、アクセル開度、ブレーキ状態、操舵角、方向指示器の状態等、各種の車両の操作履歴に基づき、自車両C1の車線変更の実行の有無を判断する。ここで、判断の対象となる車線変更には、
図3(a)に矢印A1で示す追い越し行動(左へ車線変更)、同じく
図3(a)に矢印A2で示す追い越し行動(右へ車線変更)、
図3(b)に矢印A3で示す後方車接近による譲り行動が含まれる。そして、追い越し行動に伴う車線変更は、「前方車両に接近⇒車線変更(左・右)⇒加速」といった一連の流れが上述した車両の操作履歴に基づき検出されたときに車線変更ありと判断される。一方、後方車接近によるゆずり行動に伴う車線変更は、「後方車両が接近⇒追越車線から走行車線へ車線変更」といった一連の流れがこれも上述した車両の操作履歴に基づき検出されたときに車線変更ありと判断される。そして、運転特性学習部101は、車線変更ありと判断したときには、
図2に示した定義に基づく車両のその都度の車両状態ごとに車線変更の頻度を累積加算する。
【0013】
こうした運転特性学習部101による運転特性の学習結果は、自車両のイグニッションスイッチがオンになっている間は運転特性学習部101が有するメモリに蓄積され、自車両のイグニッションスイッチがオフとなった時点で運転特性記憶部102に書き込まれて自車両運転行動予測部103による自車両C1の運転行動の予測に用いられる。
【0014】
具体的には、自車両運転行動予測部103はまず、例えば車両の速度、アクセル開度、ブレーキ状態、操舵角、方向指示器の状態等、各種の車両の操作履歴に基づき、自車両C1が行う可能性のある車線変更の種類(追い越し行動(左・右)、後方車接近による譲り行動)を特定する。また、自車両運転行動予測部103は、特定した車線変更の種類についての車線変更の頻度を運転特性記憶部102から読み出すとともに、全ての車両状態における車線変更の頻度に対する自車両C1の現在の車両状態における車線変更の頻度の比率を頻度率として算出する。そして、自車両運転行動予測部103は、算出した頻度率に基づき、現在の車両状態において対象とする車線変更が実行されるか否かを予測する。また、自車両運転行動予測部103は、車両の操作履歴としてその他にも自車両C1の作動機能状態(例えば、レーダークルーズコントロールやレーンキーピングアシスト等)まで考慮して、自車両C1の車線変更を含めた運転行動を予測する。
【0015】
なお、こうした運転行動の予測は、自車両C1に限らず、本実施の形態の運転支援装置を搭載した周辺車両C2においても同様に行われる。そして、自車両C1は、周辺車両C2による運転行動の予測結果を通信部104を通じて受信して周辺車両運転行動予測部105に送る。周辺車両運転行動予測部105は、周辺車両C2から受信した運転行動の予測結果を周辺車両情報D4に含まれる自車両C1と周辺車両C2との位置関係及び距離と関連付けする。これにより、周辺車両運転行動予測部105は、例えば後方車両の追い越し、前方車両の減速、隣車線からの割り込み等、自車両C1を視点とした周辺車両C2の運転行動を予測し、その予測結果を自車両運転行動予測部103に送る。
【0016】
自車両運転行動予測部103は、周辺車両運転行動予測部105による周辺車両C2の運転行動の予測結果を参照しつつ、自身による自車両C1の運転行動の予測結果を更に組み合わせることにより、現時点から所定時間の経過後(例えば5秒後)の自車両C1と周辺車両C2との位置関係を予測する。この自車両運転行動予測部103による予測結果は提示内容選択部106に送られ、提示内容選択部106による運転支援情報の提示内容の選択に用いられる。
【0017】
具体的には、提示内容選択部106は、自車両C1の運転者に対して運転支援情報として提案する可能性のある提示内容の一覧を示す提示内容リスト106Aを有している。そして、提示内容選択部106は、上述した自車両C1及び周辺車両C2の位置関係の予測結果に基づき、周辺車両C2の運転行動が自車両C1の運転行動の妨げとなる可能性を考慮しつつ自車両C1にとって必要とされる提示内容を必要に応じて提示内容リスト106Aから選択する。また、こうして選択された提示内容は提示内容選択部106からHMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)制御部107に送られ、例えばスピーカを通じた警告音声や車載ディスプレイを通じた警告表示等、HMI20を通じた運転者に対する運転支援情報の提案に用いられる。なお、提示内容リスト106Aに登録されている提示内容としては、例えば「減速提案」に関するもの、あるいは「車線変更提案」に関するものなどがある。
【0018】
次に、上記実施の形態の運転支援装置100が実行する運転特性学習処理について、その具体的な処理手順を説明する。ここで、運転支援装置100は、車両のイグニッションスイッチがオンとなったことを条件に、
図4に示す運転特性学習処理を開始する。
【0019】
図4に示すように、この運転特性学習処理ではまず、車両外部の明るさや天候等に関する情報である周辺環境情報D1を照度センサ10及び道路交通情報センター11を通じて取得する(ステップS10)。また、同一の道路を走行した回数に関する情報である道路情報D2をナビゲーションシステム12を通じて取得する(ステップS11)。また、同乗者の有無に関する情報である同乗者情報D3を車室内カメラ13及び着座センサ14を通じて取得する(ステップS12)。また、自車両C1と周辺車両C2との位置関係及び距離に関する情報である周辺車両情報D4をレーザレーダ15及びミリ波レーダ16を通じて取得する(ステップS13)。また、目的地に到着する希望時刻と現在の時刻との乖離度合いに関する情報であるスケジュール情報D5を外部機器17を通じて取得する(ステップS14)。なお、ステップS10〜ステップS14に係る各情報の取得順序は適宜に入れ替え可能である。
【0020】
続いて、例えば車両の速度、アクセル開度、ブレーキ状態、操舵角、方向指示器の状態等、車両の操作履歴に基づき、自車両C1の車線変更の実行の有無を運転特性学習部101を通じて運転行動として判定する(ステップS15)。そして、こうして判定された車線変更の種類を、先のステップS10〜ステップS14において取得した各種の情報D1〜D5に基づき定義される車両のその都度の車両状態ごとに関連付けして当該車線変更の頻度を累積加算して運転者の運転特性を学習する(ステップS16)。この運転特性の学習結果は、運転特性学習部101が有するメモリに蓄積される。
【0021】
そして、車両のイグニッションスイッチがオンである間は(ステップS17=NO)、その処理をステップS10に戻し、ステップS10〜ステップS16の処理を所定の周期で繰り返す。一方、車両のイグニッションスイッチがオフとなったときには(ステップS17=YES)、運転特性の学習が一旦完了したものとして、その時点で運転特性学習部101のメモリに蓄積されていた運転特性の学習結果を運転特性記憶部102に格納(書き込み)した上で、
図4に示す運転特性学習処理を終了する。
【0022】
次に、上記実施の形態の運転支援装置100が実行する運転行動予測処理について、その具体的な処理手順を説明する。ここで、運転支援装置100は、車両のイグニッションスイッチがオンとなっている条件で、
図5に示す運転行動予測処理を所定の周期で実行する。
【0023】
図5に示すように、この運転行動予測処理ではまず、運転特性記憶部102に格納される運転特性の学習結果を自車両運転行動予測部103を通じて収集する(ステップS20)。そして、運転特性記憶部102に運転特性の学習結果が格納されていたときには(ステップS21=YES)、すなわち、
図4に示した運転特性学習処理が事前に実行されていたときには、その時点における車両状態を把握するべく、
図4に示したステップS10〜ステップS14と同様の処理を経て各種の情報D1〜D5を取得する(ステップS22〜ステップS26)。
【0024】
また、自車両C1が行う可能性のある車線変更の種類(追い越し行動(左・右)、後方車接近による譲り行動)を自車両運転行動予測部103を通じて特定するべく、例えば車両の速度、アクセル開度、ブレーキ状態、操舵角、方向指示器の状態等、運転行動に関連する各種の車両の操作履歴を収集する(ステップS27)。そして、こうして特定した車線変更の種類について、先のステップS22〜ステップS26において取得した各種の情報D1〜D5に基づき定義される車両状態における車線変更の頻度を運転特性記憶部102から読み出す。また、全ての車両状態における車線変更の頻度に対する自車両C1の現在の車両状態における車線変更の頻度の比率を頻度率として算出する。
【0025】
そして、算出した頻度率に基づき、現在の車両状態において対象とする車線変更が実行されるか否かを自車両運転行動予測部103を通じて予測する(ステップS28)。また、先のステップS28において算出した頻度率を運転行動の予測精度とみなし、その予測精度が閾値となる80%以上であるか否か、すなわち、現在の車両状態において対象となる車線変更を行う確率が80%以上であってその可能性が極めて高い車両状態に該当するか否かを判定する(ステップS29)。そして、運転行動の予測精度が80%以上であるときには(ステップS29=YES)、現在の車両状態における運転行動の予測結果が得られたものとして判定し(ステップS30)、その判定結果を自車両運転行動予測部103が有するメモリに格納した上で、
図5に示す運転行動予測処理を終了する。
【0026】
一方、運転行動の予測精度が80%未満であるときには(ステップS29=NO)、現在の車両状態における運転行動の予測結果が得られなかったものとして判定し、その判定結果を自車両運転行動予測部103が有するメモリに格納した上で(ステップS31)、
図5に示す運転行動予測処理を終了する。なお、先のステップS21において運転特性記憶部102に運転特性の学習結果が格納されていなかったときにも(ステップS21=NO)、現在の車両状態における運転行動の予測ができないものとして判定し(ステップS31)、その判定結果を自車両運転行動予測部103が有するメモリに格納した上で、
図5に示す運転行動予測処理を終了する。
【0027】
次に、上記実施の形態の運転支援装置100が実行する支援情報提案処理について、その具体的な処理手順を説明する。ここで、運転支援装置100は、車両のイグニッションスイッチがオンとなっている条件で、
図6に示す支援情報提案処理を所定の周期で実行する。
【0028】
図6に示すように、この支援情報提案処理ではまず、周辺車両C2の運転行動の予測結果を通信部104を通じて受信して収集する(ステップS40)。続いて、周辺車両の運転行動の予測結果が得られているか否か、すなわち、
図5に示したステップS30において周辺車両C2において予測結果ありとして判定されているか否かを判定する(ステップS41)。そして、周辺車両C2の運転行動の予測結果が得られているときには(ステップS41=YES)、先のステップS40において周辺車両C2から収集した運転行動の予測結果を周辺車両運転行動予測部105を通じて参照する(ステップS42)。続いて、自車両の運転行動の予測結果を自車両運転行動予測部103が有するメモリから読み出し、この読み出した予測結果に対して自車両C1の作動機能状態(例えば、レーダークルーズコントロールやレーンキーピングアシスト等)まで加味して、自車両C1の車線変更を含めた運転行動を予測する(ステップS43)。そして、先のステップS42において参照された周辺車両の運転行動の予測結果に対し、先のステップS43において予測された自車両の運転行動の予測結果を更に組み合わせることにより、現時点から所定時間の経過後(例えば5秒後)の自車両C1と周辺車両C2との位置関係を予測する。また、こうして予測した自車両C1と周辺車両C2との位置関係に基づき、周辺車両C2の運転行動が自車両C1の運転行動の妨げとなる可能性があるか否かを提示内容選択部106を通じて判定する(ステップS44)。
【0029】
そして、周辺車両C2の運転行動が自車両C1の運転行動の妨げとなる可能性があって、自車両C1の運転者に対して運転支援情報を提案すべき車両状態にあるときには(ステップS45=YES)、当該車両状態に適した運転支援情報を提示内容選択部106を通じて提示内容リスト106Aから選択する(ステップS46)。その後、選択した提示内容をHMI20を通じて運転者に対して運転支援情報として出力(提案)した上で(ステップS47)、
図6に示す支援情報提案処理を終了する。
【0030】
一方、先のステップS45において自車両C1の運転者に対して運転支援情報を提案すべき車両状態にはないときには(ステップS45=NO)、提示内容選択部106によるHMI20を通じた運転支援情報の提案を行うことなく
図6に示す支援情報提案処理を終了する。また、先のステップS41において周辺車両C2の運転行動の予測結果が得られていないときにも(ステップS41=NO)、自車両C1と周辺車両C2との位置関係の予測が困難となることから、提示内容選択部106によるHMI20を通じた運転支援情報の提案を行うことなく
図6に示す支援情報提案処理を終了する。
【0031】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)運転特性学習部101は、自車両C1の周辺環境、同乗者の有無、目的地に到着する希望時刻と現在時刻との乖離度合い、同一の道路の走行回数、及び自車両と周辺車両との位置関係等、自車両の運転特性に影響を及ぼす車両状態の各要素について考慮しつつ、自車両C1の車線変更の有無を運転特性として学習する。また、周辺車両C2においても同様に、運転特性学習部101は、周辺車両C2の運転特性に影響を及ぼす車両状態の各要素について考慮しつつ、周辺車両C2の車線変更の有無を運転特性として学習する。そのため、自車両運転行動予測部103は、個々の車両状態に応じて自車両C1及び周辺車両C2の車線変更の有無を高い信頼性をもって予測することが可能となる。そして、こうした信頼性の高い車線変更の有無に関する予測結果を自車両C1と周辺車両C2との間で車車間通信システムを用いて相互に通信することにより、自車両C1及び周辺車両C2の双方が互いの運転行動を正確に予測し、その予測結果に基づき現実的な状況に即した信頼性の高い運転支援情報を提示内容選択部106を通じて運転者に対して提示することが可能となる。
【0032】
なお、上記実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
・上記実施の形態においては、
図5のステップS27において示したように、自車両の運転行動の予測に先立ち、例えば車両の速度、アクセル開度、ブレーキ状態、操舵角、方向指示器の状態等、各種の車両の操作履歴に基づき、自車両C1が行う可能性のある車線変更の種類(追い越し行動(左・右)、後方車接近による譲り行動)を特定するようにした。これに代えて、車線変更の種類を事前に特定することなく、対象とする全ての種類の車線変更について、自車両C1の現在の車両状態における車線変更の頻度率を求め、頻度率が最も高い車線変更の種類を自車両C1が行う可能性のあるものとして判断するようにしてもよい。この場合、頻度率が最も高いとされた運転行動の種類について、必ずしもその予測精度(車線変更の頻度率)を所定の閾値(例えば、80%以上)と比較する必要はない。
【0033】
・上記実施の形態においては、
図6のステップS43において示したように、自車両C1の作動機能状態(例えば、レーダークルーズコントロールやレーンキーピングアシスト等)まで考慮して、自車両C1の車線変更を含めた運転行動を予測するようにした。これに代えて、自車両C1の車線変更の実行の有無のみを対象として運転行動の予測を行うようにしてもよい。
【0034】
・上記実施の形態においては、運転支援情報の提示を提示内容リスト106Aの中から選択して行うようにした。これに代えて、例えば周辺車両C2の運転行動が自車両C1の運転行動の妨げとなる可能性があると判断する都度、そのときの自車両C1と周辺車両C2との車間距離等に基づき、提示すべき運転支援情報を生成するようにしてもよい。