技术领域
[0001] 本发明涉及一种驾驶辅助装置。
相关背景技术
[0002] 近年来，能进行驾驶辅助的车辆越来越多，如车道保持控制、自动刹车控制、自适应式的定速行驶控制(自动巡航控制)等已经投入实用化。例如，在日本专利公开公报特开平06-255519号公报中，公开了一种装置，其为了缓解驾驶员的紧张状态，而降低驾驶员对周边环境的注意力。在日本专利公开公报特开平07-069233号公报中，公开了一种装置，其通过控制干预而缓解驾驶员在驾驶中的肌肉紧张状态。
具体实施方式
[0053] 下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。
[0054] 图1示出本发明的控制系统例，图中U是由微型计算机构成的控制器(控制单元)。来自于各种传感器或设备类S1～S7的信号输入到该控制器U。S1是加速传感器，用于检测加速踏板开度。S2是制动传感器，用于检测制动踏板行程。S3是转向角传感器，用于检测转向角。S4是车内摄像头即摄像单元，用于拍摄驾驶员的面部照片。S5是车外摄像头，用于拍摄车辆外部的情况，尤其是本车前方的情况。S6是雷达，用于检测本车与本车前方的障碍物等之间的距离。S7是导航设备，用于获取地图信息和本车当前的位置信息。
[0055] 为了进行后述的驾驶辅助，控制器U对各种设备类S11～S13进行控制。S11是平视显示器，设在驾驶席前方。S12是扬声器，用于向车内发出声音，且构成警报单元。S13是节气门执行器，用于变更节流特性(指对节气门开度相对于加速踏板开度的特性进行变更)。
[0056] 为了进行后述的各种驾驶辅助，控制器U具有数据库D2。该数据库D2实际上由外接的大容量存储单元构成，用于存储令驾驶员感到愉快的道路特征。
[0057] 下面参照图2，说明如何将驾驶员状态划分为四种类型。以将驾驶状态划分为所述类型为前提，首先说明驾驶员对驾驶的注意力集中程度和驾驶放松程度是怎样的。
[0058] 根据内容，将对驾驶的注意力设定为下列第一到第四这四种类型。即：第一、外源性(被动)注意力，驾驶员出于外因而处于被迫进行驾驶操作的状况，是驾驶欲望低的状态；第二、内源性(主动)注意力，驾驶员处于自发主动地进行驾驶操作的状态，是驾驶欲望高的理想状态。第三、设定为对驾驶以外的事物的注意力(例如，对导航设备的画面操作、对电话通话等的注意力)。第四、注意力的剩余部分，是对一切事物都没有集中注意力的状态(指驾驶员的整体注意力中未使用而剩余的部分。在文中其他部分及附图的文字记载中又称之为注意力余量)。
[0059] 当设上述四种集中程度的合计为100％时，对驾驶的注意力集中程度即为外源性注意力与内源性注意力之和所占的比率。另一方面，驾驶员的驾驶放松程度即内源性注意力与注意力余量之和所占的比率。
[0060] 设定第一类到第四类这四种类型。第一类，对驾驶的注意力集中程度较低且驾驶放松程度较低，可以推测到的具体情况有分心驾驶等。第二类，对驾驶的注意力集中程度较低且驾驶放松程度高，可以推测到的具体情况有自动驾驶或走神状态等。第三类，对驾驶的注意力集中程度高且驾驶放松程度低。属于该第三类时(如后面的车辆靠得较近时)，会判断驾驶员处于紧张状态。第四类，对驾驶的注意力集中程度高且驾驶放松程度高，是理想的驾驶状态。上述第一类是驾驶外注意力集中状态。
[0061] 图3是从由车内摄像头S4拍摄到的图像中获取的驾驶员状态，也就是驾驶员的面部表情、视线方向、瞳孔状态等，基于该驾驶员状态与驾驶员对加速踏板(A踏板)和制动踏板(B踏板)的操作情况，分别判断出外源性注意力集中程度、内源性注意力集中程度、对驾驶以外的事物的注意力集中程度以及注意力余量。然后，综合各项判断结果，判断驾驶员的当前状态属于上述四种类型中的哪一类。
[0062] 如果驾驶员状态属于第一类，即已判断驾驶员处于驾驶外注意力集中状态时，则首先发出警报，当发出警报也无法消除驾驶员的驾驶外注意力集中状态时，或者消除后驾驶员马上又回到该状态时，则控制器U会进行控制(驾驶辅助)，通过驾驶辅助提高驾驶员的内源性注意力集中程度。下面参照图4～图7的流程图，对控制器U进行的控制例进行说明。
[0063] 需要说明的是，在以下说明中Q表示步骤。
[0064] 首先，在图4的Q1中，对驾驶员状态进行判断，如后文所述。该Q1的判断是为了判断出驾驶员当前处于四种类型中的哪一种。在Q2中，对驾驶员是否处于驾驶外注意力集中状态，即是否属于上述第一类进行判断。如果该Q2的判断为“否”，则不进行驾驶辅助而返回Q1。
[0065] 如果Q2的判断为“是”，则在Q3中，由扬声器S12发出警报，促使驾驶员把注意力集中到驾驶上。需要说明的是，还可以通过在平视显示器S11上显示提示的方式发出警报，而替代扬声器S12的警报，或者在扬声器S12的警报的基础上，在平视显示器S11上也显示提示。
[0066] 在Q3后，在Q4中，在规定时间内，对驾驶员分心的次数K进行计数。在实施方式中，该Q4的处理即对分心情况的检测和所述类型的判断分别独立进行。具体而言，就是基于利用车内摄像头S4获取的驾驶员的面部朝向和注视点，或者基于驾驶员对驾驶以外的车载设备的操作次数和操作持续时间，对驾驶员的分心情况进行检测。需要说明的是，还能够利用所述类型的判断结果进行检测。
[0067] 在Q4后，在Q5中，对Q4计数得到的分心次数K是否在预设的规定值以上进行判断。如果该Q5的判断为“否”，则视为驾驶员的分心状态已被消除，回到开始步骤。如果Q5的判断为“是”，则为了消除分心状态，在Q6中，控制器U执行控制(驾驶辅助)，提高驾驶员对驾驶的内源性注意力。需要说明的是，Q6之后会详述。
[0068] 图5～图7示出图4的Q1的详细情况。即，在图5的Q11中，输入数据后，在Q12中，对驾驶员的面部朝向的偏移量(对应分心情况)大不大进行判断。如果该Q12的判断为“是”，则在Q13中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0069] 在Q13后，或当Q12的判断为“否”时，分别在Q14中，对主驾驶(如加速操作、制动操作、转向操作等使车辆行驶情况发生变化的驾驶操作)以外的操作频度大不大(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q14的判断为“是”，则在Q15中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0070] 在Q15后，或当Q14的判断为“否”时，分别在Q16中，对主驾驶以外的操作时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q16的判断为“是”，则在Q17中，驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0071] 在Q17后，或当Q16的判断为“否”时，分别在Q18中，对驾驶员的头部是否晃动大(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q18的判断为“是”，则在Q19中，注意力余量会被加分(如加20分)。
[0072] 在Q19后，或当Q18的判断为“否”时，分别在Q20中，对脚在加速踏板和制动踏板之间切换而踩慢的时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q20的判断为“是”，则在Q21中，注意力余量会被加分(如加20分)。
[0073] 在Q21后，或当Q20的判断为“否”时，分别在Q22中，对驾驶员的视线移动速度慢不慢(是否在预设的阈值以下)进行判断。如果该Q22的判断为“是”，则在Q23中，注意力余量会被加分(如加20分)。
[0074] 在Q23后，或当Q22的判断为“否”时，分别在图6的Q31中，对驾驶员的面部朝向与视线方向的一致度高不高(一致度是否在预设的阈值范围内)进行判断。如果该Q31的判断为“是”，则在Q32中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0075] 在Q32后，或当Q31的判断为“否”时，分别在Q33中，对加速踏板开度的保持时间长不长(是否在预设的阈值以上)进行判断。如果该Q33的判断为“是”，则在Q34中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0076] 在Q34后，或当Q33的判断为“否”时，分别在Q35中，对脚在加速踏板和制动踏板之间切换时的移动时间的偏差(标准偏差)小不小(是否在预设的阈值以下)进行判断。如果该Q35的判断为“是”，则在Q36中，驾驶员对驾驶的主动(内源性)注意力集中量会被加分(如加20分)。
[0077] 如果Q35的判断为“否”，则在Q37中，被动(外源性)驾驶注意力集中量会被加分(如加50分)。
[0078] 在Q37后，在图7的Q41中，判断驾驶员对驾驶以外的事物的注意力集中量(的总分)是否大于0。如果该Q41的判断为“是”，则在Q42中，判断驾驶员处于分心状态，即属于第一类。
[0079] 如果Q41的判断为“否”，则在Q43中，对注意力余量(的总分)是否大于被动驾驶注意力集中量(的总分)与主动驾驶注意力集中量(的总分)之和进行判断。如果该Q43的判断为“是”，则在Q44中，判断驾驶员处于走神状态，即属于第二类。
[0080] 如果Q43的判断为“否”，则在Q45中，对主动注意力集中量(的总分)是否大于被动注意力集中量(的总分)进行判断。如果该Q45的判断为“是”，则在Q46中，判断驾驶员处于理想状态(第四类)。另一方面，如果Q45的判断为“否”，则在Q47中，判断驾驶员处于紧张状态(第三类)。
[0081] 下面参照图8～图10，说明在图4的Q6中的提高驾驶员的内源性注意力的方法实例。首先，图8示出用画面向驾驶员显示出驾驶操作范例的实例。即，例如车辆转弯时，在显示出的道路上，不仅示出减速区和加速区(如各区用不同颜色显示)，而且标记出转向点，该转向点表示开始转向的时间(如闪烁显示转向点)。这样一来，既能提升驾驶员的驾驶欲望，又能提高驾驶员的驾驶水平。图8示出了转弯的情况，能够根据路况显示出适当的驾驶操作范例，作为驾驶操作的目标。例如，作为驾驶操作的目标，显示出在高速公路上驾驶的驾驶操作范例、停车时的驾驶操作范例等。作为驾驶操作的目标，尤其适宜显示出转向时间、踩下加速踏板和制动踏板的时间，还能够用语音导航提示该时间。
[0082] 图9示出控制例，其目的是将驾驶员导向具有令驾驶员感到愉快的特征的道路。即，在Q61中，基于例如由车内摄像头S4获取的驾驶员的面部表情等，推测出驾驶员的感情状态。作为Q61的推测结果，在Q62中，对驾驶员是否带有愉快的感情进行判断。如果该Q62的判断为“是”，则数据库D2就会存储令驾驶员感到愉快时的道路特征。需要说明的是，如果Q62的判断为“否”，则回到开始步骤。然后，在图4的Q6中，从方向与当前行驶的道路基本相同的道路中，选中具有存储在数据库D2中的特征的道路，并进行导航，以将驾驶员导向该选中的道路(如在导航画面显示出导航信息)。
[0083] 图10示出通过提高发动机输出相对于加速操作的灵敏度而提升驾驶员的驾驶欲望的实例。在图10中，实线示出正常(基本)情况下的节流特性曲线，虚线示出使灵敏度提升后的节流特性曲线(指相对于加速踏板开度的节气门开度比正常情况下大的特性)、点划线示出使灵敏度下降后的节流特性曲线(指相对于加速踏板开度的节气门开度比正常情况下小的特性)。在图4的Q6中.，选中的是图10中使灵敏度提升后以虚线示出的节流特性曲线，基于该被选中的节流特性对节气门执行器S15进行控制。需要说明的是，能够进行图8～图10示出的任意两种控制或所有控制。
[0084] 以上对实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式限制，能够在权利要求中记载的范围内进行适当的变更。
[0085] 在图4的Q6中，进行驾驶辅助，以提高驾驶员的内源性注意力。该驾驶辅助的执行条件既可以设定为驾驶员的身体状况好坏、是否堵车、驾驶员的驾驶水平高低中的任一种或两种以上，又可以设定为上述以外的执行条件。用来提高内源性注意力的驾驶辅助的具体方法除了实施方式中示出的方法，还可以采用如提高转向盘的灵敏度、从扬声器S12输出发动机的声音(可以是模拟的声音)(在图4的Q6中加大音量来输出发动机的声音)、减小加速踏板、制动踏板、转向盘的操作反作用力等适当的方法。用于划分图2所示的四种类型的参数，可以是图3所示的一部分参数，还可以包括转向操作状态等适当的参数。流程图所示的各个步骤或一系列步骤示出的是控制器U具有的功能，还可以在示出该功能的名称中加入“单元”或“部”这样的文字，而将它们视为控制器U所具有的构成要素。当然，本发明的目的并不限于上述明确写出的目的，还包括隐含的目的，即提供具有本发明实质上体现出的优点或好处的其他装置。
