(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、車線変更の可否を判断する車線変更判断装置であって、
少なくとも前記車両の車速およびウィンカー操作情報を含む自車情報、および少なくとも前記車両の周辺の路面環境および前記車両の周辺の周辺物標の情報を含む周辺情報に基づいて、前記車両の車線変更時の前記車両と前記周辺物標との接触の可能性を判断して第１の判断結果とする接触判断部と、
前記自車情報および前記周辺情報に基づいて、車線変更時の運転者の車線変更特性を取得して記憶する運転者特性記憶部と、
前記自車情報、前記周辺情報および前記車線変更特性に基づいて、前記車両の車線変更時の前記車両と前記周辺物標との接触の可能性を判断して第２の判断結果とする運転者特性判断部と、
前記自車情報および前記周辺情報の少なくとも一方に基づいて、前記運転者の心理状態を判断する運転者心理状態判断部と、
前記第２の判断結果を受けて、必要に応じて補正を行って出力する運転者特性判断結果補正部と、
前記第１の判断結果と前記運転者特性判断結果補正部から出力される前記第２の判断結果との調停を行い第３の判断結果とする車線変更判断結果調停部と、を備え、
前記運転者特性判断結果補正部は、
前記運転者心理状態判断部での判断結果に基づいて、前記第２の判断結果を補正するか否かを判断する、車線変更判断装置。
【請求項２】
前記運転者の表情、体温および脈拍の情報を少なくとも含む運転者モニタリング情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する心理状態情報を取得する運転者心理状態取得部をさらに備え、
前記運転者心理状態判断部は、
前記自車情報および前記周辺情報の少なくとも一方および前記運転者の前記心理状態情報の少なくとも１つに基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する、請求項１記載の車線変更判断装置。
【請求項３】
前記車両の同乗者の表情、体温および脈拍の情報を少なくとも含む同乗者モニタリング情報に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断する心理状態情報を取得する同乗者心理状態取得部と、
前記同乗者の心理状態を判断する同乗者心理状態判断部をさらに備え、
前記同乗者心理状態判断部は、
前記自車情報および前記周辺情報の少なくとも一方および前記同乗者の前記心理状態情報の少なくとも１つに基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断し、
前記運転者特性判断結果補正部は、
前記運転者心理状態判断部での判断結果と、前記同乗者心理状態判断部での判断結果とに基づいて、前記第２の判断結果を補正するか否かを判断する、請求項２記載の車線変更判断装置。
【請求項４】
前記接触判断部は、
前記車両と前記周辺物標との接触余裕時間に基づいて、接触の可能性を判断して前記第１の判断結果とし、
前記運転者特性記憶部は、
車線変更時の前記車両の前記車速および前記接触余裕時間を前記運転者の前記車線変更特性として記憶し、
前記運転者特性判断部は、
前記運転者特性記憶部で記憶されている過去の車線変更時の前記運転者の前記車線変更特性と、現在の前記車速とに基づいて、接触の可能性を判断して前記第２の判断結果とし、
前記運転者心理状態判断部は、
前記自車情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の操舵モードまたは前記車速に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記周辺情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の走行車線または車線変更先の車線の車線幅に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記運転者の前記心理状態によっては、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断し、
前記運転者特性判断結果補正部は、
前記運転者心理状態判断部において通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合は、前記第２の判断結果をより安全な車線変更となるように補正し、
前記車線変更判断結果調停部は、
前記第１の判断結果および前記第２の判断結果の何れか一方で車線変更不可と判断された場合は、前記第３の判断結果を車線変更不可とする、請求項１記載の車線変更判断装置。
【請求項５】
前記接触判断部は、
前記車両と前記周辺物標との接触余裕時間に基づいて、接触の可能性を判断して前記第１の判断結果とし、
前記運転者特性記憶部は、
車線変更時の前記車両の前記車速および前記接触余裕時間を前記運転者の前記車線変更特性として記憶し、
前記運転者特性判断部は、
前記運転者特性記憶部で記憶されている過去の車線変更時の前記運転者の前記車線変更特性と、現在の前記車速とに基づいて、接触の可能性を判断して前記第２の判断結果とし、
前記運転者心理状態判断部は、
前記自車情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の操舵モードまたは前記車速に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記周辺情報に基づいて前記運転者の前記状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の走行車線または車線変更先の車線の車線幅に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記運転者の前記心理状態情報に基づいて前記運転者の心理状態を判断する場合は、少なくとも前記運転者の焦り、不安および驚き判断し、
前記運転者の前記心理状態によっては、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断し、
前記運転者特性判断結果補正部は、
前記運転者心理状態判断部において通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合は、前記第２の判断結果をより安全な車線変更となるように補正し、
前記車線変更判断結果調停部は、
前記第１の判断結果および前記第２の判断結果の何れか一方で車線変更不可と判断された場合は、前記第３の判断結果を車線変更不可とする、請求項２記載の車線変更判断装置。
【請求項６】
前記接触判断部は、
前記車両と前記周辺物標との接触余裕時間に基づいて、接触の可能性を判断して前記第１の判断結果とし、
前記運転者特性記憶部は、
車線変更時の前記車両の前記車速および前記接触余裕時間を前記運転者の前記車線変更特性として記憶し、
前記運転者特性判断部は、
前記運転者特性記憶部で記憶されている過去の車線変更時の前記運転者の前記車線変更特性と、現在の前記車速とに基づいて、接触の可能性を判断して前記第２の判断結果とし、
前記運転者心理状態判断部は、
前記自車情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の操舵モードまたは前記車速に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記周辺情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の走行車線または車線変更先の車線の車線幅に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断し、
前記運転者の前記心理状態情報に基づいて前記運転者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記運転者の焦り、不安および驚きを判断し、
前記運転者の前記心理状態によっては、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断し、
前記同乗者心理状態判断部は、
前記自車情報に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車速に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断し、
前記周辺情報に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記車両の走行車線または車線変更先の車線の車線幅に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断し、
前記同乗者の前記心理状態情報に基づいて前記同乗者の前記心理状態を判断する場合は、少なくとも前記同乗者の不安および驚きを判断し、
前記同乗者の前記心理状態によっては、前記同乗者がより安全な運転を求めているものと判断し、
前記運転者特性判断結果補正部は、
前記運転者心理状態判断部において通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合、または、前記同乗者心理状態判断部において前記同乗者がより安全な運転を求めているものと判断された場合は、前記第２の判断結果をより安全な車線変更となるように補正し、
前記車線変更判断結果調停部は、
前記第１の判断結果および前記第２の判断結果の何れか一方で車線変更不可と判断された場合は、前記第３の判断結果を車線変更不可とする、請求項３記載の車線変更判断装置。
【請求項７】
前記同乗者モニタリング情報は、
前記車両にチャイルドシートが取り付けられているか否かの情報を含み、
前記同乗者心理状態判断部は、
前記チャイルドシートが取り付けられている場合は、前記同乗者がより安全な運転を求めているものと判断する、請求項６記載の車線変更判断装置。
【請求項８】
前記車両と前記周辺物標との前記接触余裕時間は、
前記車両と前記周辺物標との相対縦距離を相対縦速度で割った値であり、前記車両と前記周辺物標との接触までの時間を表す、請求項４から請求項６の何れか１項に記載の車線変更判断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載され、車線変更の適否を判断する車線変更判断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には合流車線を走行している自車両が本線に合流する際の運転者による運転操作を支援する合流支援装置が開示されている。すなわち、合流支援演算部内の合流挙動特性学習手段が、合流実行時における運転者の運転特性に基づいて、合流挙動特性を学習する。次に、合流支援演算部内の合流結果予測手段が、現在の合流環境と、学習値とに基づいて、自車両が直ちに合流を実行した場合の合流終了時点における自車両の状況および周囲車両の状況を予測する。そして、合流支援演算部内の危険度算出手段が、合流結果予測手段での予測結果に応じて危険度を算出し、算出された危険度を表す情報を情報提示装置を介して自車両の運転者に提示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７３５４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１では、合流結果予測手段での予測結果に応じて危険度算出手段が危険度を算出することで、合流すなわち車線変更時の接触の可能性の判断、つまり、車線変更の適否について判断し、運転操作を支援している。
【０００５】
特許文献１では、自車両の合流挙動特性を学習して合流の結果を予測しているが、合流挙動特性は、記憶部に記憶された自車両の合流実行時の時系列データに基づいて合流挙動特性を抽出しているだけであり、必ずしも安全な車線変更判断をすることができない可能性があった。
【０００６】
本開示は上記のような問題を解決するためになされたものであり、安全な車線変更判断を行うことができる車線変更判断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の車線変更判断装置は、車両に搭載され、車線変更の可否を判断する車線変更判断装置であって、少なくとも前記車両の車速およびウィンカー操作情報を含む自車情報、および少なくとも前記車両の周辺の路面環境および前記車両の周辺の周辺物標の情報を含む周辺情報に基づいて、前記車両の車線変更時の前記車両と前記周辺物標との接触の可能性を判断して第１の判断結果とする接触判断部と、前記自車情報および前記周辺情報に基づいて、車線変更時の運転者の車線変更特性を取得して記憶する運転者特性記憶部と、前記自車情報、前記周辺情報および前記車線変更特性に基づいて、前記車両の車線変更時の前記車両と前記周辺物標との接触の可能性を判断して第２の判断結果とする運転者特性判断部と、前記自車情報および前記周辺情報の少なくとも一方に基づいて、前記運転者の心理状態を判断する運転者心理状態判断部と、前記第２の判断結果を受けて、必要に応じて補正を行って出力する運転者特性判断結果補正部と、前記第１の判断結果と前記運転者特性判断結果補正部から出力される前記第２の判断結果との調停を行い第３の判断結果とする車線変更判断結果調停部と、を備え、前記運転者特性判断結果補正部は、前記運転者心理状態判断部での判断結果に基づいて、前記第２の判断結果を補正するか否かを判断する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の車線変更判断装置によれば、運転者の心理状態を考慮して車線変更の可否を判断するので、運転者の心理状態にあった、安全な車線変更判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る車線変更判断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】接触余裕時間の算出方法を説明する図である。
【図３】接触余裕時間の算出方法を説明する図である。
【図４】実施の形態１に係る車線変更判断装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る車線変更判断装置の運転者特性記憶部の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に係る車線変更判断装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態３に係る車線変更判断装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３に係る車線変更判断装置の運転者心理状態スコアを示す図である。
【図９】実施の形態３に係る車線変更判断装置の同乗者注意必要度スコアを示す図である。
【図１０】実施の形態３に係る車線変更判断装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１〜３の車線変更判断装置を実現するハードウェア構成を示す図である。
【図１２】実施の形態１〜３の車線変更判断装置を実現するハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
以下、実施の形態１に係る車線変更判断装置について図面を用いて説明する。図１は、実施の形態１の車線変更判断装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車線変更判断装置１００は、自車の情報を取得する自車情報取得部１で取得した自車情報と、周辺情報取得部２で取得した自車周辺の路面環境および周辺物標等の周辺情報とに基づいて各種の判断を行う複数の部位を備えている。
【００１１】
すなわち、自車情報と周辺情報とに基づいて、車線変更時の自車と周辺物標との物理的接触の可能性を判断する物理的接触判断部３と、自車情報と周辺情報とに基づいて車線変更時の自車の運転者の車線変更特性を記憶する運転者特性記憶部４と、自車情報、周辺情報および運転者特性記憶部４に記憶された車線変更特性に基づいて、車線変更時の自車と周辺物標との接触の可能性を判断する運転者特性判断部５と、自車情報および周辺情報の少なくとも一方の情報に基づいて、運転者の心理状態を判断する運転者心理状態判断部６と、を備えている。
【００１２】
また、運転者特性判断部５での判断結果（第２の判断結果）に対して、判断結果の補正を行う運転者特性判断結果補正部７と、物理的接触判断部３の判断結果（第１の判断結果）と、運転者特性判断結果補正部７の判断結果とを調停する車線変更判断結果調停部８と、を備えている。なお、運転者特性判断結果補正部７は、運転者心理状態判断部６での判断結果を考慮して、運転者特性判断部５の判断結果を補正する。
【００１３】
自車情報取得部１は、自車に搭載された各種の車載センサの総称であり、車速センサ、ウィンカーセンサ、トルクセンサ、ヨーレートセンサ、舵角センサ、アクセル開度センサ、ブレーキ圧センサなどを含み、自車の車速、ウィンカー操作情報などの車線変更に必要な情報を取得する。また、ヨーレート、舵角、アクセル開度、ブレーキ圧などの情報も取得できる。さらに、高精度ロケータを含んでもよく、高精度ロケータにより自車の位置を取得してもよい。
【００１４】
周辺情報取得部２は、例えば車両に取り付けられたカメラを含み、当該カメラによって、車線変更に必要な周辺情報を取得する。例えば、カメラによって撮影された画像を解析することで、自車の周辺の路面上の車線を認識し、車線の形状および車線幅を取得する。また、周辺情報取得部２は、ミリ波レーダーを含んでいてもよく、ミリ波レーダーによって、自車の周辺に存在する物標の位置および速度を取得することができる。また、周辺情報取得部２は、これら以外に、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、超音波ソナー、レーザーレーダー等を含んでいてもよい。また、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）等の外部との通信が可能な車載通信機器によって車車間、車路間で通信を行い、周辺物標の情報および路面上の車線等の情報を取得してもよい。
【００１５】
次に、物理的接触判断部３における自車と周辺物標との接触までの接触余裕時間の算出動作について図２および図３を用いて説明する。図２は直線路走行中の自車ＶＥＨ１および周辺物標ＯＢＪ、図３はカーブ走行中の自車ＶＥＨ１および周辺物標ＯＢＪの位置関係を示す図である。
【００１６】
図２および図３において、車線ＴＬ１にある自車ＶＥＨ１の先端から、別車線ＴＬ２にある自車前方の周辺物標ＯＢＪの後端までの進行方向（ｘ方向）の距離を相対縦距離Ｄｓｘと定義する。また、自車ＶＥＨ１の周辺物標ＯＢＪ側の側面と、周辺物標ＯＢＪの自車ＶＥＨ１側の側面との、進行方向（ｘ方向）とは垂直な方向（ｙ方向）の距離を相対横距離Ｄｓｙと定義する。また、自車の進行方向に沿った速度を縦速度、自車の進行方向と直交する方向の速度を横速度と定義する。
【００１７】
物理的接触判断部３は、周辺情報取得部２で取得した自車と周辺物標との相対縦速度Ｖｓ[ｍ／ｓｅｃ]と相対縦距離Ｄｓｘ[ｍ]に基づいて、以下の数式（１）を用いて接触余裕時間ＴＴＣ[ｓｅｃ]を算出する。
ＴＴＣ＝Ｄｓｘ／Ｖｓ  ・・・（１）
【００１８】
このように接触余裕時間ＴＴＣは、自車と周辺物標との相対縦距離を相対縦速度で割った値であり、自車と周辺物標との接触までの時間を表し、自車と周辺物標との接触までの指標として扱いやすく、また判りやすい。
【００１９】
物理的接触判断部３は、車線変更を実施する際に、自車と車線変更先に存在する周辺物標との接触余裕時間が、予め定めた閾値未満となった場合、物理的に接触の可能性があると判断し、車線変更不可と判断する。また、閾値の設定については、自車情報取得部１で取得した車速に基づいて、車速が速いほど、閾値を大きく、すなわち時間を長く設定することにより、安全性を高めることができる。
【００２０】
ここで、閾値の設定方法としては、横軸を相対車速、縦軸を閾値とし、閾値を相対車速の定数倍で増加させる方法、または相対車速の２乗倍で増加させる方法が挙げられる。また、横軸を車速、縦軸を閾値とし、車速ごとに閾値を設定することで、車速の上昇と共に閾値を高くするようにしてもよい。さらに、自車の加速度も考慮して、急な加減速している場合には、運転の状況として安定した安全な状態でないと判断して、閾値を高く設定することで、安全性を高めるようにしてもよい。
【００２１】
運転者特性記憶部４は、車線変更が行われた際の自車の車速Ｖ１ｍと、数式（１）と同様にして算出した接触余裕時間ＴＴＣｍとを車線変更時の運転者の車線変更特性（車速Ｖ１ｍ、接触余裕時間ＴＴＣｍ）として記憶する。ここで、車線変更時とは、ウィンカー操作が行われ、相対横距離が一定以下にある状態とする。相対横距離が一定以下にあることを車線変更の判断の条件の１つとするのは、車線変更前においては、自車と周辺物標は、別々の車線を走行しているため、相対横距離が広いが、車線変更時においては、相対横距離が徐々に短くなるためである。
【００２２】
運転者特性記憶部４は、時間単位の過去の運転履歴において、車線変更をするごとに車線変更特性を記憶しており、記憶された車線変更特性において、車速が近い特性が複数あった場合は、最も接触余裕時間が特性を運転者の車線変更特性として記憶する。
【００２３】
また、運転者特性記憶部４に記憶された運転者の車線変更特性において、車速が近い特性が複数あった場合は、それらの車速および接触余裕時間の平均値また中央値または最大値を運転者の車線変更特性として記憶してもよい。
【００２４】
また、車速、車間距離、カーブ曲率および道路種別の情報も運転者特性記憶部４に記憶させ、これらの情報に基づいて、運転者の車線変更特性の分類分けを行ってもよい。
【００２５】
運転者特性判断部５は、運転者特性記憶部４で記憶されている車線変更時の運転者の車線変更特性（車速Ｖ１ｍ、接触余裕時間ＴＴＣｍ）と、現在の車速Ｖ１とを比較し、記憶されている中で最も近い車速Ｖ１ｍとセットで記憶されている接触余裕時間ＴＴＣｍを選択し、接触余裕時間ＴＴＣｍ１とする。選択した接触余裕時間ＴＴＣｍ１と現在の接触余裕時間ＴＴＣとを比較し、現在の接触余裕時間ＴＴＣの方が短い場合は、運転者が接触の可能性について判断すべき状況であるとして、車線変更不可と判断する。
【００２６】
運転者心理状態判断部６は、自車情報取得部１で取得した自車情報に基づいて運転者の心理状態を判断する。例えば、自動操舵機能の付いた車両の場合、自動操舵モードであるか、運転者のマニュアル運転モードであるかを示す運転モード情報に基づいて判断することができる。自動操舵モードの場合、運転者が慎重な性格である場合は、運転者は自動操舵モードに対して不安を感じている可能性が高い。そこで、運転モード情報が自動操舵モードの場合、運転者心理として、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであると判断する。
【００２７】
ただし、自動操舵モード以外でも運転者が不安を感じる状況においては、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであると判断してもよい。例えば、車速の高い状況においては、車速の低い状態に比べ、接触時の危険度が高いと運転者が不安に感じると想定し、閾値以上の速度の場合、閾値未満の状態よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであると判断してもよい。また、ナビゲーションシステムまたは高精度ロケータなどの情報に基づき、通り慣れている道であるかどうかを判断し、不慣れな道での車線変更の場合は、慣れた道での車線変更に比べて運転者が不安に感じると想定し、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであると判断するようにしてもよい。
【００２８】
また、運転者心理状態判断部６は、周辺情報取得部２で取得した周辺情報に基づいて運転者の心理状態を判断してもよい。例えば、自車の走行車線または車線変更先の車線の車線幅が閾値以下である場合には、運転者にとって不安に感じる可能性が高いと判断することができる。閾値の設定方法としては、一定値、例えば車線幅３[ｍ]に定める方法、自車の車幅に対して定数倍した車線幅に定める方法が挙げられる。また、車速情報も考慮し、車速が速いほど、広い車線幅でなければ、運転者は不安であると想定し、車速の定数倍で閾値を増加させることで、閾値を可変に設定する方法が挙げられる。
【００２９】
また、車線幅だけでなく、周辺物標の数が多い場合、運転者にとって不安に感じる可能性が高いと判断することができる。例えば、車線変更先の物標が自車の前方のみの場合、運転者は前方にのみ注意しておけばよいが、自車の前方および後方に物標がある場合には前方と後方の両方の物標に注意を払う必要があるため、運転者にとって不安を感じる可能性が高いと判断することができる。
【００３０】
運転者特性判断結果補正部７は、運転者心理状態判断部６において、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合、運転者特性判断部５の判断結果をより安全な車線変更となるように補正する。
【００３１】
具体的には、運転者特性判断部５の判断結果において、車線変更可能であると判断された場合、運転者特性判断部５で選択した接触余裕時間ＴＴＣｍ１を一定割合増加させた値ＴＴＣｍ２（＝αＴＴＣｍ１：αは正の係数）と、現在の接触余裕時間ＴＴＣとを比較し、現在の接触余裕時間ＴＴＣの方が小さい場合、車線変更不可という判断に補正する。
【００３２】
これにより、運転者の心理状態を考慮して、通常の運転者の運転特性よりも周辺物標との相対距離を広めに確保した場合に車線変更可能と判断するようにできる。
【００３３】
ここで、ＴＴＣｍ２の演算は、ＴＴＣｍ１に対して、一定値オフセットさせる方法および現在の車速または加速度に基づいたマップを作成し、このマップに応じて、ＴＴＣｍ２の値を決定する方法など、ＴＴＣｍ１よりも大きな値に設定する方法であれば別の方法でもよい。
【００３４】
車線変更判断結果調停部８は、物理的接触判断部３での判断結果と、運転者特性判断結果補正部７での判断結果とを調停することで、最終的な判断結果（第３の判断結果）を出力する。物理的接触判断部３での判断は、物理的に自車と周辺物標とが接触する可能性に基づく車線変更可否判断であり、一方、運転者特性判断結果補正部７での判断は、運転者の車線変更時の特性と、心理状態に基づく車線変更可否判断である。安全性を重視するため、物理的接触判断部３での判断結果と運転者特性判断結果補正部７での判断結果の何れか一方で車線変更不可と判断された場合は、車線変更判断結果調停部８において最終的な車線変更可否判断を車線変更不可とする。
【００３５】
車線変更判断結果調停部８は、最終的な車線変更可否判断を図示されない表示装置等を介して運転者に提示して車線変更を再考させる、または、自車が自動運転機能を有する車両であれば、車両を制御するＡＤＡＳ−ＥＣＵ（Advanced Driving Assistance Systems-Electronic Control Unit）等の図示されない車両制御装置に出力することで、車線変更を禁止するなどの措置を採らせることができる。
【００３６】
以上説明したように、実施の形態１の車線変更判断装置１００によれば、物理的な接触の可能性および運転者の運転特性だけでなく、運転者の心理状態を考慮した車線変更の可否を判断するので、運転者の心理状態にあった、従来の車線変更判断装置よりも安全な車線変更判断を行うことができる。
【００３７】
＜車線変更判断装置の全体処理＞
以下、実施の形態１の車線変更判断装置１００での処理について、図１を参照しつつ図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４は、車線変更判断装置１００の全体処理を示すフローチャートである。
【００３８】
車線変更判断装置１００の動作を開始すると、まず、車情報取得部１の車載センサによって自車の車速およびウィンカー操作の有無を取得する（ステップＳ１）。
【００３９】
次に、車情報取得部１および周辺情報取得部２の車載センサによって自車ＶＥＨ１と周辺物標ＯＢＪとの相対縦速度Ｖｓ[ｍ／ｓ]、相対縦距離Ｄｓｘ[ｍ]および相対横距離Ｄｓｙ[ｍ]を取得する（ステップＳ２）。
【００４０】
次に、物理的接触判断部３において、相対縦速度Ｖｓ[ｍ／ｓ]および相対縦距離[ｍ]を用いて現在の接触余裕時間ＴＴＣを算出する（ステップＳ３）。
【００４１】
そして、算出した現在の接触余裕時間ＴＣＣが閾値未満かどうかを判定し（ステップＳ４）、閾値未満の場合（Ｙｅｓの場合）は、物理的接触に基づく車線変更可否判断結果Ａ１を車線変更不可とし（ステップＳ１３）、ステップＳ７に移行する。一方、ステップＳ４で閾値未満ではないと判定された場合（Ｎｏの場合）は、判断結果Ａ１を車線変更可能とし（ステップＳ５）、ステップＳ６の判定処理に移行する。
【００４２】
運転者特性記憶部４は、現在の状況が車線変更準備状態かどうか判定し（ステップＳ６）、車線変更準備状態である場合（Ｙｅｓの場合）は、その時の車速Ｖ１ｍおよび接触余裕時間ＴＴＣｍ１を車線変更時の運転者の車線変更特性として記憶し、ステップＳ７の判定処理に移行する。ここで、車線変更準備状態とは、ウィンカー操作が行われ、相対横距離Ｄｓｙが一定以下にある状態である。一方、ステップＳ６で車線変更準備状態ではないと判定された場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１以下の処理を繰り返す。
【００４３】
運転者特性判断部５は、運転者特性記憶部４で記憶されている過去の車線変更時の運転者の車線変更特性（車速Ｖ１ｍ、接触余裕時間ＴＴＣｍ）と、現在の車速Ｖ１とを比較し、記憶されている中で最も近い車速Ｖ１ｍとセットで記憶されている接触余裕時間ＴＴＣｍを選択し、接触余裕時間ＴＴＣｍ１とする。選択した接触余裕時間ＴＴＣｍ１より現在の接触余裕時間ＴＴＣが小さいかを判定し（ステップＳ７）、現在の接触余裕時間ＴＴＣの方が小さい場合（Ｙｅｓの場合）は、運転者の運転特性に基づく車線変更可否判断結果Ａ２を車線変更不可とする（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ７で接触余裕時間ＴＴＣｍ１以上と判定される場合（Ｎｏの場合）は、車線変更可否判断結果Ａ２を車線変更可能とし（ステップＳ８）、ステップＳ９の処理に移行する。
【００４４】
運転者特性判断結果補正部７は、運転者心理状態判断部６での運転者の心理状態の判断結果に基づき、運転者特性判断部５の判断結果の補正が必要かを判定し（ステップＳ９）、補正の必要がある場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１０の処理に移行する。一方、ステップＳ９で、補正不要と判定される場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００４５】
運転者特性判断結果補正部７は、運転者特性判断部５で選択した接触余裕時間ＴＴＣｍ１を一定割合増加させた値ＴＴＣｍ２が、現在の接触余裕時間ＴＴＣよりも小さいかを判定し（ステップＳ１０）、現在の接触余裕時間ＴＴＣの方が小さい場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１１の処理に移行し、そうでない場合はステップＳ１２の処理に移行する。
【００４６】
運転者特性判断結果補正部７は、ステップＳ１１において、運転者の運転特性に基づく車線変更可否判断結果Ａ２を車線変更不可という判断に補正し、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００４７】
車線変更判断結果調停部８は、物理的接触判断部３での判断結果Ａ１と、運転者特性判断結果補正部７での判断結果Ａ２のうち、何れか一方で車線変更不可と判断された場合は、最終的な車線変更可否判断を車線変更不可とする（ステップＳ１２）。なお、判断結果Ａ１と判断結果Ａ２の両方で車線変更可とされる場合は、最終判断結果を車線変更可能とする。
【００４８】
＜運転者運転特性の記憶処理＞
次に、図５に示すフローチャートを用いて運転者特性記憶部４での運転者運転特性の記憶処理について説明する。
【００４９】
運転者特性記憶部４は、まず、車情報取得部１の車載センサによって自車情報として、自車の車速およびウィンカー操作の有無を取得する（ステップＳ２１）。
【００５０】
次に、車情報取得部１および周辺情報取得部２の車載センサによって自車ＶＥＨ１と周辺物標ＯＢＪとの相対縦速度Ｖｓ[ｍ／ｓ]、相対縦距離Ｄｓｘ[ｍ]および相対横距離Ｄｓｙ[ｍ]を取得する（ステップＳ２２）。
【００５１】
そして、数式（１）と同様にして接触余裕時間ＴＴＣｍを算出し（ステップＳ２３）、現在の状況が車線変更準備状態かどうかを判定する（ステップＳ２４）。このとき、ウィンカー操作が行われ、相対横距離が一定以下にある状況を車線変更準備状態とする。
【００５２】
ステップＳ２４で車線変更準備状態と判定される場合（Ｙｅｓの場合）は、車線変更時の運転者の車線変更特性として車速Ｖ１ｍおよび接触余裕時間ＴＴＣｍを記憶する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２４で車線変更準備状態とは判定されない場合（Ｎｏの場合）は、一連の処理を終了する。
【００５３】
以上説明したように、図４に示したステップＳ１〜Ｓ１５の処理と、図５に示したステップＳ２１〜Ｓ２５の処理とを行うことで、物理的な接触の可能性、運転者の運転特性だけでなく、運転者の心理状態を考慮した車線変更の可否を判断することができ、運転者の心理状態にあった、安全な車線変更判断を行うことができる。
【００５４】
＜実施の形態２＞
以下、実施の形態２に係る車線変更判断装置について図面を用いて説明する。図６は、実施の形態２の車線変更判断装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図６においては、図１を用いて説明した車線変更判断装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５５】
図６に示すように、車線変更判断装置２００は、図１に示した車線変更判断装置１００の構成に加えて、運転者をモニタリングし、運転者の心理状態を取得する運転者心理状態取得部９を備え、運転者心理状態取得部９で取得した運転者の心理状態情報は、運転者心理状態判断部６に入力される構成となっている。
【００５６】
運転者心理状態判断部６では、自車情報取得部１で取得した自車情報、周辺情報取得部２で取得した周辺情報および運転者心理状態取得部９で取得した運転者の心理状態情報の少なくとも１つの情報に基づいて、運転者の心理状態を判断し、判断結果は運転者特性判断結果補正部７に出力される。
【００５７】
運転者心理状態取得部９は、例えば運転者の表情、体温、脈拍の情報をモニタリングできるドライバーモニタおよび運転者がステアリングに接触することで、運転者の発汗および脈拍を検知できるセンサ、座席に座ることで運転者の体温を計測できるセンサを含み、これらを用いることで運転者モニタリング情報を取得する。そして取得した運転者モニタリング情報から、例えば、運転者の不安および驚きといった感情および体調不良などの状況を運転者心理状態として取得する。なお、運転者心理状態取得部９に含まれる上記センサは、運転者心理状態を取得するために専用に設けられたセンサである必要はなく、運転者の体調管理、居眠り防止などの他の用途に使用するセンサを利用することができる。また、上述したセンサ以外でも運転者心理状態を取得できるものであれば利用してもよい。
【００５８】
運転者心理状態判断部６では、自車情報取得部１で取得した自車情報と、周辺情報取得部２で取得した周辺情報と、運転者心理状態取得部９で取得した運転者の心理状態情報の少なくとも１つに基づいて運転者の心理状態を判断し、運転者の心理状態によっては通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断する。
【００５９】
運転者心理状態取得部９で取得した運転者の心理状態情報に基づく判断としては、例えば、運転者をモニタリングするセンサ情報によって得られた、運転者の不安および驚きといった感情、体調不良などの運転者心理状態から、例えば、脈拍が高い状況または体温が高い状況では、焦りがある、または、体調不良の可能性が高いと判断できる。また、表情から不安および驚きといった感情を検知した場合は、安全で正常な運転ができない可能性があると判断できる。なお、このように各センサ個別の情報を用いてもよいが、複数のセンサによる検出結果に基づいて運転者心理状態の分類を行ってもよい。
【００６０】
運転者特性判断結果補正部７では、運転者心理状態判断部６において、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合、運転者特性判断部５の判断結果をより安全な車線変更となるように補正する。
【００６１】
実施の形態２の車線変更判断装置２００の処理は、図４に示した実施の形態１の車線変更判断装置１００の全体処理と基本的には同じであるが、ステップＳ９の処理では、運転者の心理状態の具体的な判断方法として、車速が高い場合、車線の車線幅が狭い場合および周辺の物標の数が多い場合には運転者が不安に感じる可能性が高いと判断し、また、運転者をモニタリングするセンサ情報によって、運転者の不安および驚きといった感情、体調不良などの状況を判断して、運転者が不安および驚きを感じる状況にある場合、また体調不良などの状況においては、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであるとし、判断結果Ａ２の補正が必要であると判断する。
【００６２】
以上のように、実施の形態２の車線変更判断装置２００によれば、物理的な接触の可能性、運転者の運転特性だけでなく、自車情報または周辺情報または運転者モニタリングセンサの情報に基づいた運転者の心理状態を考慮した車線変更の可否を判断することで、心理状態にあった、従来の車線変更判断装置よりも安全な車線変更判断を行うことができる。
【００６３】
例えば、運転者心理状態判断部６において、運転者心理状態取得部９で取得した運転者の心理状態情報から焦りまたは体調不良の状態であると判断された場合は、運転者特性判断結果補正部７において、運転者特性判断部５で選択した衝突余裕時間を一定割合増加させる補正を行うことで、運転者の心理状態が安定している通常時よりも車線変更に必要とされる車間距離が広く設定されるようになり、車線変更中の接触の可能性が低下し、安全性が向上する。
【００６４】
＜実施の形態３＞
以下、実施の形態３に係る車線変更判断装置について図面を用いて説明する。図７は、実施の形態３の車線変更判断装置３００の構成を示すブロック図である。なお、図７においては、図２を用いて説明した車線変更判断装置２００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６５】
図７に示すように、車線変更判断装置３００は、図６に示した車線変更判断装置２００の構成に加えて、同乗者の心理状態を取得する同乗者心理状態取得部１０と、自車情報取得部１で取得した自車情報、周辺情報取得部２で取得した周辺情報の少なくとも一方の情報と、同乗者心理状態取得部１０で取得した同乗者心理情報とに基づいて同乗者の心理状態を判断する同乗者心理状態判断部１１と、を備えている。そして、同乗者心理状態判断部１１での判断結果は、運転者特性判断結果補正部７に出力される。
【００６６】
同乗者心理状態取得部１０では、例えば同乗者の表情、体温および脈拍の情報をモニタリングできる同乗者モニタおよび、座席に座ることで同乗者の体温を計測できるセンサなどを含み、これらを用いることで同乗者モニタリング情報を取得する。そして取得した同乗者モニタリング情報から、例えば、運転者の不安および驚きといった感情および体調不良などの状況を同乗者心理状態として取得する。なお、同乗者心理状態取得部１０に含まれる上記センサは、同乗者心理状態を取得するために専用に設けられたセンサである必要はなく、同乗者の体調管理などの他の用途に使用するセンサを利用することができる。また、上述したセンサ以外でも同乗者心理状態を取得できるものであれば利用してよい。
【００６７】
同乗者心理状態判断部１１での同乗者の心理状態の判断は、自車情報取得部１で取得した自車情報に基づく同乗者の心理状態としては、例えば、同様な運転シーンにおいても車速が高い場合には、同乗者にとって不安に感じる可能性が高いと判断することができる。
【００６８】
また、周辺情報取得部２で取得した周辺情報に基づく同乗者の心理状態の判断としては、例えば、走行車線および車線変更先の車線の車線幅が狭い場合には、同乗者にとって不安に感じる可能性が高いと判断することができる。また、周辺の物標の数が多い場合は、同乗者にとって不安に感じる可能性が高いと判断することができる。
【００６９】
同乗者心理状態取得部１０で取得した同乗者心理情報に基づく同乗者の心理状態の判断としては、例えば、同乗者をモニタリングするセンサ情報によって得られた、同乗者の不安および驚きといった感情、体調不良などの運転者心理状態から、例えば、脈拍が高い状況または体温が高い状況では、体調不良の可能性が高いと判断できる。また、表情から不安および驚きといった感情を検知した場合は、運転者が安全で正常な運転をしていない可能性があると判断でき、同乗者は、より安全な運転を求めていると判断する。
【００７０】
さらに、同乗者をモニタリングするセンサ情報によって、同乗者に子供を含む場合、およびチャイルドシートが取り付けられている場合、同乗者が老人、傷病人および妊婦である場合には、同乗者の心理として、より安全な運転を求めると判断できる。
【００７１】
運転者特性判断結果補正部７では、運転者心理状態判断部６において、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきと判断された場合、または、同乗者心理状態判断部１１において同乗者がより安全な運転を求めていると判断された場合、運転者特性判断部５での判断結果をより安全性の高い判断結果に補正する。
【００７２】
具体的な補正例として、図８に示すような運転者心理状態スコア判定を行う。図８に示すような運転者の状態、すなわち表情、脈拍、体温に対して、センサによる検知結果に基づいて、１〜３の３段階の安全度スコアを設定する。さらに運転者の状態のどの情報を重要とするかを、重み係数をかける重みづけで設定し、重みを反映した安全度スコアを算出する。
【００７３】
そして、重みを反映後の安全度スコアについて、例えば、３≦スコア＜２の場合は安全度「大」とし、２≦スコア＜１の場合は安全度「中」とし、１≦スコア≦０の場合は安全度「小」とし、安全度「大」の場合は３ポイント、安全度「中」の場合は２ポイント、安全度「小」の場合は１ポイントをそれぞれ与えるものとする。
【００７４】
図８においては、運転者の表情に対しては重み係数は０．７であり、脈拍に対しては重み係数は０．２であり、体温に対しては重み係数は０．１である場合、重み反映後のスコアは、それぞれ１．４、０．２、０．３となり、安全度「中」は表情のみで、脈拍、体温は安全度「小」となるので、合計ポイントは、４ポイントとなり、最大９ポイント中の４ポイントであり最大安全度の半数を下回っている。従って、運転者心理状態判断部６での判断結果として、より安全となるような補正が必要であるとして、運転者特性判断結果補正部７に補正要求を出力する。
【００７５】
同乗者についても同様に同乗者心理状態スコア判定を行い、同乗者心理状態判断部１１から運転者特性判断結果補正部７に補正要求を出力することができる。
【００７６】
また、別の補正例として、図９に示すような同乗者分類スコア判定を行う。図９に示すように同乗者をチャイルドシート、子供、妊婦、老人、成人、同乗者無しに分類し、その何れに該当するかをセンサ情報によって判断する。分類された同乗者について、０〜１０の注意必要度スコアを設定する。
【００７７】
図９の例では、チャイルドシートのスコアを１０、子供のスコアを６、妊婦のスコアを２、老人のスコアを２、成人のスコアを１、同乗者無しのスコアを０としている。センサ情報によって同乗者がチャイルドシートであると判断されると、注意必要度スコアは最も高い１０となる。
【００７８】
スコアが高いほど、同乗者心理として、安全を重視する必要性があると判断でき、同乗者心理状態判断部１１から運転者特性判断結果補正部７に対して、スコアに応じて、より安全になるように補正要求を出力する。
【００７９】
＜車線変更判断装置の全体処理＞
図１０は、実施の形態３の車線変更判断装置３００での全体処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ８およびステップＳ１０〜Ｓ１４は、図４に示した車線変更判断装置１００と同じであるが、ステップＳ９の処理では、運転者の心理状態の具体的な判断方法として、車速が高い場合、車線の車線幅が狭い場合および周辺の物標の数が多い場合には運転者または同乗者が不安に感じる可能性が高いと判断し、また、運転者または同乗者をモニタリングするセンサ情報によって、運転者または同乗者の不安および驚きといった感情、体調不良などの状況を判断し、運転者または同乗者が不安および驚きを感じる状況にある場合、体調不良などの状況において、通常よりも安全性を重視した車線変更を実施するべきであるとし、判断結果Ａ２の補正が必要であると判断する。
【００８０】
以上のように、実施の形態３の車線変更判断装置３００によれば、物理的な接触の可能性、運転者の運転特性だけでなく、自車情報または周辺情報または運転者モニタリングセンサの情報に基づいた運転者の心理状態、または、同乗者モニタリングセンサの情報に基づいた同乗者の心理状態を考慮した車線変更の可否を判断することで、心理状態にあった、従来の車線変更判断装置よりも安全な車線変更判断を行うことができる。
【００８１】
＜ハードウェア構成＞
以上説明した実施の形態１〜３の車線変更判断装置１００〜３００の各部はコンピュータを用いて構成することができ、コンピュータがプログラムを実行することで実現される。すなわち、車線変更判断装置１００〜３００は、例えば図１１に示す処理回路１０００により実現される。処理回路１０００には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのプロセッサが適用され、記憶装置に格納されるプログラムを実行することで各部の機能が実現される。
【００８２】
なお、処理回路１０００には、専用のハードウェアが適用されてもよい。処理回路１０００が専用のハードウェアである場合、処理回路１０００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたもの等が該当する。
【００８３】
また、図１２には、車線変更判断装置１００〜３００がプロセッサを用いて構成されている場合におけるハードウェア構成を示している。この場合、車線変更判断装置１００〜３００の各部の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ１２００に格納される。処理回路１０００として機能するプロセッサ１１００は、メモリ１２００（記憶装置）に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、このプログラムは、車線変更判断装置１００〜３００の構成要素の動作の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるといえる。
【００８４】
ここで、メモリ１２００は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【００８５】
以上、車線変更判断装置１００〜３００の各構成要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等の何れか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、車線変更判断装置１００〜３００の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路１０００でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ１１００としての処理回路１０００がメモリ１２００に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【００８６】
以上のように、車線変更判断装置１００〜３００は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００８７】
なお、本開示は、その開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
３  物理的接触判断部、４  運転者特性記憶部、５  運転者特性判断部、６  運転者心理状態判断部、７  運転者特性判断結果補正部、８  車線変更判定結果調停部、９  運転者心理状態取得部、１０  同乗者心理状態取得部、１１  同乗者心理状態判断部。
【図１】
0006987167.tif 000002
【図２】
0006987167.tif 000003
【図３】
0006987167.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006987167.tif 000008
【図８】
0006987167.tif 000009
【図９】
0006987167.tif 000010
【図１０】
0006987167.tif 000011
【図１１】
0006987167.tif 000012
【図１２】
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