(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の運転権限を運転制御システムから運転者に強制的に委譲する必要がある場合に安全かつ迅速に委譲することができる車両の運転制御システム及び車両の運転制御方法を提供する。【解決手段】車両の運転制御システムの制御装置２は、車両の運転者のストレス耐性Ｘを予め判定するストレス耐性判定手段２ａと、判定したストレス耐性を記憶するストレス耐性記憶手段２ｂと、車両の自動走行中に運転者による手動走行へ強制的に切り替える必要を判定する運転切替判定手段２ｃと、予め記憶していた運転者のストレス耐性Ｘを基に運転者補助形式を選定する運転者補助形式選定手段２ｄと、選定した運転者補助形式に基づいて、車両を自動走行から手動走行に切り替える際の運転者補助を行う運転者補助実施手段２ｅと、を有する。【選択図】図１
2018190321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を自動走行させる機能を備えて構成される車両の運転制御システムにおいて、
この運転制御システムを制御する制御装置が、
前記車両の運転者のストレス耐性を判定するストレス耐性判定手段と、
このストレス耐性判定手段により判定したストレス耐性を記憶するストレス耐性記憶手段と、
前記車両の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるか否かを判定する運転切替判定手段と、
この運転切替判定手段で自動走行から手動走行への切替が必要であると判定したときに、前記ストレス耐性記憶手段に記憶したストレス耐性に基づく運転者補助形式を選定する運転者補助形式選定手段と、
この運転者補助形式選定手段により選定した運転者補助形式に基づいて、前記車両の自動走行から手動走行に強制的に切り替える際の運転者補助を行う運転者補助実施手段とを備えて構成される車両の運転制御システム。
【請求項２】
前記ストレス耐性判定手段は、運転者の心拍数または前記ストレス耐性判定手段から運転者への質問に対する回答内容に基づいて運転者のストレス耐性を判定する手段として構成される請求項１に記載の車両の運転制御システム。
【請求項３】
前記運転切替判定手段は、前記車両の前方に位置する障害物に前記車両が衝突するまでの衝突余裕時間が予め設定された設定時間閾値以下となったときに、または、前記車両と前記障害物との間の距離が車速に応じて予め設定された設定距離閾値以下となったときに、前記車両の自動走行から手動走行に切り替える必要があると判定する手段として構成される請求項１または２に記載の車両の運転制御システム。
【請求項４】
前記運転者補助形式は、運転者による手動走行を促すための情報の提供形式として構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の運転制御システム。
【請求項５】
車両を自動走行させる機能を備えて構成される車両の運転制御方法において、
前記車両の運転者のストレス耐性を予め判定しておき、
前記車両の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるときに、この予め判定した運転者のストレス耐性を基に運転者補助形式を選定するとともに、この選定した運転者補助形式に基づいて、前記車両の自動走行から手動走行に切り替える際の運転者補助を行うことを特徴とする車両の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転制御システム及び車両の運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転者の操作に依らず、自動車に搭載された運転制御システムにより車両を自動運転する技術の研究開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１５６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両をシステム側で自動運転して走行（自動走行）させているときで、自車両の前方を走行する車両が急減速したり、または、自車両の前方に落石等が発生したりして、自車両が前方の車両や落石等の障害物に衝突する危険が生じる可能性がある。このような突発的な状況が発生したときには、車両の運転権限をシステムから運転者に強制的に委譲する必要がある。この運転権限の委譲を行う際には、システムによる自動運転から運転者による手動運転への運転切替を促す情報を含む警報を発報する。
【０００５】
しかしながら、運転者が突発的な状況に対して比較的慌て易い性格である場合、言い換えれば、運転者のストレス耐性が低い場合には、過剰に切迫感を煽るような警報を発報すると、運転者がパニックに陥り、車両の運転権限をシステムから運転者に安全かつ迅速に委譲することが困難になる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、車両の運転権限を運転制御システムから運転者に強制的に委譲する必要がある場合に安全かつ迅速に委譲することができる車両の運転制御システム及び車両の運転制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の車両の運転制御システムは、車両を自動走行させる機能を備えて構成される車両の運転制御システムにおいて、この運転制御システムを制御する制御装置が、前記車両の運転者のストレス耐性を判定するストレス耐性判定手段と、このストレス耐性判定手段により判定したストレス耐性を記憶するストレス耐性記憶手段と、前記車両の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるか否かを判定する運転切替判定手段と、この運転切替判定手段で自動走行から手動走行への切替が必要であると判定したときに、前記ストレス耐性記憶手段に記憶したストレス耐性に基づく運転者補助形式を選定する運転者補助形式選定手段と、この運転者補助形式選定手段により選定した運転者補助形式に基づいて、前記車両の自動走行から手動走行に強制的に切り替える際の運転者補助を行う運転者補助実施手段とを備えて構成される。
【０００８】
また、上記の目的を達成するための本発明の車両の運転制御方法は、車両を自動走行させる機能を備えて構成される車両の運転制御方法において、前記車両の運転者のストレス耐性を予め判定しておき、前記車両の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるときに、この予め判定した運転者のストレス耐性を基に運転者補助形式を選定するとともに、この選定した運転者補助形式に基づいて、前記車両の自動走行から手動走行に切り替える際の運転者補助を行うことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、車両の運転権限を運転制御システム（制御装置）から運転者に強制的に委譲する必要があるときに、運転権限の委譲時にシステムが行う運転者補助形式（内容）、例えば、システムによる自動運転から運転者による手動運転への運転切替を促す情報を含む警報の音量、周波数または内容を運転者のストレス耐性に基づいて設定する。
【００１０】
これにより、ストレス耐性の低い運転者が過剰に切迫感を煽る警報を受けてパニックに陥るのを回避することができる。その結果、車両の運転権限を運転制御システムから運転者に強制的に委譲する必要がある場合に安全かつ迅速に委譲することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の車両の運転制御システムの構成を例示する図である。
【図２】自車両と前方の車両との間の距離に基づく運転切替警報の発報開始及び自動制動開始のタイミングを例示する図である。（ａ）は自車両が自動走行している状態を示している。（ｂ）は自車両の運転切替警報の発報開始のタイミングを示している。（ｃ）は自車両の自動制動開始のタイミングを示している。
【図３】本発明の車両の運転制御方法の制御フローを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の車両の運転制御システム及び車両の運転制御方法について図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、本発明の車両の運転制御システム１を備える車両３は、運転者の運転操作に依らず、運転制御システム１が車両３を自動運転して走行させる自動走行機能を備えて構成する。すなわち、自動走行機能とは、運転者が行う車速制御操作（アクセルペダルまたはブレーキペダルの踏込）及び操舵制御操作（ハンドル操作）を運転制御システム１が代わりに行う機能である。したがって、車両３の運転権限は、運転者または運転制御システム１のいずれか一方が有することとなる。また、車両３には、運転制御システム１を制御する制御装置２が備わる。
【００１３】
本発明では、図１に示すように、制御装置２が、ストレス耐性判定手段２ａ、ストレス耐性記憶手段２ｂ、運転切替判定手段２ｃ、運転者補助形式選定手段２ｄ及び運転者補助実施手段２ｅの５つの手段を備えて構成される。
【００１４】
ストレス耐性判定手段２ａは、車両３の運転者のストレス耐性Ｘを測定及び判定する手段である。運転者のストレス耐性とは、自車両３が前方を走行する車両等の障害物に衝突する危険が突然生じる等の突発的な状況に対して運転者が体調に依らず本来どの程度慌てやすいのかを示す指標である。
【００１５】
ストレス耐性判定手段２ａは、例えば、車両３の運転席に備えた心拍数測定センサ等により検出される運転者の心拍数に基づいてストレス耐性Ｘを測定及び判定する。より詳細には、運転者が車両を手動運転しているときで急ブレーキをかけたりまたは急ハンドルを切ったりしたときに、運転者の心拍数が通常の運転時の心拍数よりどの程度上昇したか、この上昇度合いΔＨＲに基づいてストレス耐性Ｘを測定する。ストレス耐性Ｘは心拍数の上昇度合いΔＨＲと同じ値（Ｘ＝ΔＨＲ）とすると、制御が簡素化されてよい。そして、測定したストレス耐性Ｘと予め設定した設定閾値を比較することで、運転者のストレス耐性Ｘが高いか低いかを判定する。心拍数の上昇度合いΔＨＲが大きいほど、運転者のストレス耐性Ｘはより低い方向に判定される。なお、ストレス耐性Ｘの判定結果は、高いまたは低いの２段階でもよいし、高い、普通または低いの３段階でもよいし、４段階以上でもよい。また、この心拍数に基づくストレス耐性Ｘの測定は１回行うだけでもよいが、複数回行ってこの複数回の測定結果の平均値を用いてストレス耐性Ｘの判定を行う方が運転者のストレス耐性Ｘの判定精度を向上させることができるのでより好ましい。
【００１６】
ストレス耐性判定手段２ａは、運転者特性に関わる質問を複数（数十程度）予めストレス耐性判定手段２ａに記憶させておき、この記憶させた複数の質問から抽出した質問に対する運転者の回答内容に基づいて運転者のストレス耐性Ｘを測定及び判定してもよい。運転者への質問は、択一式で、車両の始動時や定常走行時等に運転席に備えた音声装置からの音声またはテキスト表示パネルに表示されるテキスト等により行う。質問への運転者の回答は、口頭またはハンドルスイッチ操作等により行う。また、運転者が急な運転操作を行う必要がある等により質問に回答するのが困難な場合も考えられるので、運転者からの回答を得ることなく質問を行った時点から予め設定した制御時間（例えば、３０秒〜１分程度）経過したときには、質問をキャンセルする。このように運転者の運転操作を最優先させながら質問に対する回答を求める制御を行うので、運転者のストレス耐性Ｘの測定及び判定には質問に対する運転者の回答速度は影響を与えないようにする。なお、運転者への質問数は１個でもよいが、複数個の方がストレス耐性Ｘの判定精度を向上させることができるのでより好ましい。
【００１７】
質問の各選択肢には数値が設定され、運転者の回答した選択肢の数値の合計値ＡＣに基づいてストレス耐性Ｘは測定される。ストレス耐性Ｘは運転者の回答内容に基づく数値ＡＣと同じ値（Ｘ＝ＡＣ）とすると、制御が簡素化されてよい。そして、測定したストレス耐性Ｘと予め設定した設定閾値を比較することで、運転者のストレス耐性Ｘが高いか低いかを判定する。合計値ＡＣが大きいほど、運転者のストレス耐性Ｘはより低い方向に判定される。ストレス耐性Ｘの判定結果は、心拍数に基づくストレス耐性Ｘの判定の場合と同様に、２段階でも、３段階でも、４段階以上でもよい。
【００１８】
ストレス耐性判定手段２ａは、心拍数の上昇度合いΔＨＲと回答内容に基づく数値ＡＣの両方を用いてストレス耐性Ｘを測定及び判定してもよい。この場合、ストレス耐性Ｘは、例えば、重み付け係数をα及びβとして、Ｘ＝α×ΔＨＲ＋β×ＡＣの線形計算式を用いて算出（測定）することとなる。重み付け係数α、βの大小については、実験的に検証した結果を踏まえて決定するのが望ましい。
【００１９】
以上のように、ストレス耐性判定手段２ａを、運転者の心拍数またはストレス耐性判定手段２ａから運転者への質問に対する回答内容に基づいて運転者のストレス耐性を判定する手段として構成することで、運転者のストレス耐性Ｘを高精度で測定及び判定することができる。
【００２０】
ストレス耐性記憶手段２ｂは、ストレス耐性判定手段２ａにより判定したストレス耐性Ｘを記憶する手段である。また、運転切替判定手段２ｃは、図２（ａ）に示すような運転制御システム１による車両３の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるか否かを判定する手段、すなわち、車両３の運転権限を運転制御システム１から運転者に強制的に委譲する必要があるか否かを判定する手段である。
【００２１】
より詳細には、自車両３の自動走行中で、自車両３の前方に位置する障害物４に自車両３が衝突するまでの衝突余裕時間ｔが予め設定された設定時間閾値ｔ１以下となったときに、または、図２（ｂ）に示すように、自車両３と障害物４との間の距離ｄが、自車両３の速度（車速）に応じて予め設定された設定距離閾値ｄ１以下となったときには、自車両３の自動走行を継続すると自車両３が障害物４と衝突する虞があるため、これを回避すべく、自車両３の走行形態を自動走行から手動走行に切り替える必要があると判定する。距離ｄは、自車両３に設置した車間距離検出用のレーダーまたはカメラを用いて検出される。衝突余裕時間ｔは、距離ｄの検出値の連続的変化より障害物４に対する自車両３の相対速度を算出して、この相対速度の算出値と距離ｄの検出値を用いて算出される。なお、障害物４は、自車両３の走行する走行車線の前方を走行する車両や、自車両３の前方での崖崩れの発生に起因して自車両３の走行する走行車線の前方に設置される落石等である。
【００２２】
このように、衝突余裕時間ｔまたは距離ｄに応じて車両３の運転権限を運転制御システム１から運転者に強制的に委譲する必要があるか否かを判定することで、自車両３が障害物４と衝突する虞があるときのみ、運転権限の委譲が必要であると判定することができるので、運転者の無駄な運転負担の増加を抑制することができる。
【００２３】
運転者補助形式選定手段２ｄは、運転切替判定手段２ｃで自動走行から手動走行への切替が必要であると判定したときに、ストレス耐性記憶手段２ｂに記憶したストレス耐性Ｘに基づく運転者補助形式を選定する手段である。運転者補助形式選定手段２ｄには、予めストレス耐性Ｘに基づく運転者補助形式を記憶しておく。
【００２４】
運転者補助形式は、運転者による手動走行を促すための情報の提供形式として構成する。より詳細には、運転者補助形式は、運転制御システム１による自動運転から運転者による手動運転への運転切替を促す情報を含む警報の音量、周波数または内容の形式である。例えば、ストレス耐性Ｘの判定を高いまたは低いの２段階で行う場合、ストレス耐性Ｘが高い運転者の場合には、警報の音量を大きく周波数を高く設定して運転者に対して適度に切迫感を煽るとともに、細かな運転操作を指示することなく、「自動運転から手動運転に切り替えて下さい」等、自動運転から手動運転への切替が必要なことのみ運転者に連絡する形式に設定する。このストレス耐性Ｘが高い運転者に対する警報の形式は、運転者に対して従来行っていた警報と同程度の音量、周波数または内容の形式とすることが好ましい。一方、ストレス耐性Ｘの判定が低い運転者の場合には、ストレス耐性Ｘが高い運転者に対して発報する警報と比較して、警報の音量を小さく周波数を低く設定して運転者に対して過剰に切迫感を煽ることがないようにするとともに、「ブレーキペダルを踏んで下さい」や「右に操舵して走行車線を変更して下さい」等、細かな運転操作を運転者に指示する形式に設定する。
【００２５】
なお、ストレス耐性Ｘの判定を３段階以上で行う場合は、ストレス耐性Ｘが低い段階となるにつれて警報の音量を小さく周波数を低く設定するとともに、運転者に対して柔らかな表現で情報を連絡し、かつ、その情報内容も簡素化する。この場合も、ストレス耐性Ｘが最も高い段階の警報の形式は、運転者に対して従来行っていた警報と同程度の音量、周波数または内容の形式とすることが好ましい。
【００２６】
このように運転者補助形式を選定することで、運転者がパニックに陥ることなく、運転制御システム１による自動運転走行から運転者による手動運転走行に切り替える際に必要な情報を運転者に対して確実に伝達することができる。
【００２７】
運転者補助実施手段２ｅは、運転者補助形式選定手段２ｄにより選定した運転者補助形式に基づいて、車両３の自動走行から手動走行に強制的に切り替える際の運転者補助を行う手段である。例えば、運転席に備えた音声装置やテキスト表示パネル等がこの手段２ｅに該当する。運転切替判定手段２ｃにより車両３の自動走行から手動走行に切り替える必要があると判定して、運転者補助形式選定手段２ｄにより運転者のストレス耐性Ｘに基づく運転者補助形式が選定された後、運転者補助実施手段２ｅにより運転者補助形式選定手段２ｄで選定された運転者補助形式に対応する警報を発報する。
【００２８】
以上より、本発明によれば、ストレス耐性の低い運転者が過剰に切迫感を煽る警報を受けてパニックに陥るのを回避することができる。その結果、車両３の運転権限を運転制御システム１から運転者に強制的に委譲する必要がある場合に安全かつ迅速に委譲することができる。
【００２９】
なお、運転者補助実施手段２ｅによる警報の発報中に、運転者が急ブレーキまたは急操舵を行ったときに、車両３の運転権限は運転制御システム１から運転者に完全に切り替わる。運転者が急ブレーキを行ったか否かの判定は、車両３に設置された加速度センサの単位時間あたりの減少量が予め設定された設定減少量より大きいか否かで行う。運転者が急操舵を行ったか否かの判定は、車両３に設置された操舵角センサの単位時間当たりの変動量が予め設定された設定変動量より大きいか否かで行う。
【００３０】
また、運転者補助実施手段２ｅによる警報の発報開始から運転者がこの警報に反応して運転操作するまでの間に、運転制御システム１により車両３を緩やかに減速させたり、または、緩やかに操舵角を調整したりする制御を行ってもよい。このような制御を行うことで、運転者が自動運転から手動運転への運転切替に必要な運転操作を体感で知ることができる。
【００３１】
また、運転者補助実施手段２ｅによる警報の発報中に、自車両３が障害物４に衝突するまでの衝突余裕時間ｔが、設定時間閾値ｔ１より小さな値として予め設定された第２設定時間閾値ｔ２以下となったときに、または、図２（ｃ）に示すように、自車両３と障害物４との間の距離ｄが、設定距離閾値ｄ１より小さな値として予め設定された第２設定距離閾値ｄ１以下となったときには、運転者の操作に依らず、運転制御システム１により強制的に自車両３を障害物４の手前で停止させるための自動制動を開始する。
【００３２】
このようにすることで、運転者が万が一運転操作に手間取ったとしても、自車両３を強制的に障害物４の手前で自動停止させるので、自車両３と障害物４の衝突を回避することができる。
【００３３】
また、車両の自動走行中に車両の前方で突然崖崩れが発生して、自車両３の走行する走行車線の前方に落石４が設置された場合等で、自車両３と落石４の間の距離ｄが設定距離閾値ｄ２未満である場合は、運転制御システム１により車両の自動走行から手動走行への切替を運転者に促すことなく、強制的に自車両３を落石４の手前で停止させるための自動制動を開始する。このようにすることで、運転者に過度の運転負担を与えることなく、自車両３と障害物４の衝突を回避することができる。
【００３４】
次に、上記の車両の運転制御システム１を基にした、本発明の車両の運転制御方法について、図３の制御フローを参照しながら説明する。この図３の制御フローは、車両の自動走行中に予め設定した制御時間が経過する毎に上級の制御フローから呼ばれる制御フローである。図３の制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、自車両３の走行する走行車線の前方を走行する車両４が急減速する等の突発的な状況が発生したか否かを判定する。突発的な状況が発生していない場合（ＮＯ）には、リターンに進んで、本制御フローを終了する。一方、突発的な状況が発生している場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に進み、ステップＳ２０にてストレス耐性記憶手段２ｂに予め記憶したストレス耐性Ｘに基づく運転者補助形式を選定する。ステップＳ２０の制御を実施後、ステップＳ３０に進む。
【００３５】
ステップＳ３０にて、ステップＳ２０で選定した運転者補助形式に基づいて、自車両３の自動走行から手動走行に強制的に切り替える際に必要な運転者補助を行い、自車両３の運転権限を運転制御システム１から運転者に委譲する。ステップＳ３０の制御を実施後、ステップＳ４０に進む。
【００３６】
ステップＳ４０にて、運転者が急ブレーキまたは急操舵を行うことにより、自車両３の運転制御システム１による自動運転走行から運転者による手動運転走行への運転切替が完了したか否かを判定する。運転切替が完了していない場合（ＮＯ）には、予め設定した制御時間の経過後に再度ステップＳ４０の判定を行う。一方、運転切替が完了している場合（ＹＥＳ）には、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３７】
以上より、本発明の車両の運転制御システム１を基にした車両の運転制御方法は、車両を自動走行させる機能を備えて構成される車両の運転制御方法において、車両３の運転者のストレス耐性Ｘを予め判定しておき、車両３の自動走行中に運転者による手動走行に強制的に切り替える必要があるときに、この予め判定した運転者のストレス耐性Ｘを基に運転者補助形式を選定するとともに、この選定した運転者補助形式に基づいて、車両３の自動走行から手動走行に切り替える際の運転者補助を行うことを特徴とする方法となる。
【００３８】
この方法によれば、上記の車両の運転制御システム１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、ストレス耐性記憶手段２ｂに運転者のストレス耐性Ｘを予め記憶した状態を前提としているが、ストレス耐性記憶手段２ｂに運転者のストレス耐性Ｘを記憶していない場合、すなわち、ストレス耐性判定手段２ａにより運転者のストレス耐性Ｘを未判定である場合には、運転者のストレス耐性Ｘが低いと仮定して、ストレス耐性Ｘが低いときに選定される運転者補助形式に基づいて運転者補助を行う。このようにすることで、運転制御システム１から運転者への車両の運転権限の委譲の安全を確保することができる。
【００４０】
また、車両３を運転する可能性のある運転者が一人ではなく複数人いる場合には、ストレス耐性記憶手段２ｂには各運転者毎のストレス耐性を記憶しておき、車両３の運転権限を運転制御システム１から運転者に委譲する必要があるときに、運転者補助形式選定手段２ｄでストレス耐性記憶手段２ｂに記憶した各運転者のストレス耐性に基づく運転者補助形式を選定する。車両３の運転者の判別は、例えば、運転者が運転席に座ったときに運転席の座面に加わる運転者の体重の分布に基づいて行ってもいいし、車内に設置されたカメラによって顔を検出して認証する方式でもいいし、免許証あるいは個人情報が登録されている社員証などをカードリーダーに差し込んで判定してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  車両の運転制御システム
２  制御装置
２ａ  ストレス耐性判定手段
２ｂ  ストレス耐性記憶手段
２ｃ  運転切替判定手段
２ｄ  運転者補助形式選定手段
２ｅ  運転者補助実施手段
３  車両、自車両
４  落石、前方の車両（障害物）
Ｘ  ストレス耐性
ΔＨＲ  運転者の心拍数の上昇度合い
ＡＣ  運転者の回答内容に基づく数値
【図１】
2018190321.tif 000003
【図２】
2018190321.tif 000004
【図３】
2018190321.tif 000005