JP6229376B2 - 車両運転状況判定装置及び車両運転状況判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両運転状況判定装置及び車両運転状況判定方法に関する。

従来、車両運転中における運転者の不安感を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１には、ブレーキ操作開始から車両停止までの車両挙動によって、車両の運転者に不安感があるか否かを推定する装置が記載されている。

特開２００６−１７２０１２号公報

特開２００６−３３５２７７号公報

特許文献１に記載の装置は、ブレーキ操作開始から車両停止までの車両挙動によって、車両の運転者に不安感の有無を推定するに留まっており、車両停止となる前の走行途中における運転者の状況の判定については考慮されていない。このため、特許文献１に記載の装置では、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況を判定することができない。

そこで、本発明は、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況を判定することができる車両運転状況判定装置及び車両運転状況判定方法を提供しようとするものである。

本発明に係る車両運転状況判定装置は、自車両周辺の物体を検出する物体検出手段と、物体検出手段により物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、自車両の走行状態に関する指標を算出して過去の指標の統計値と比較する指標算出手段と、指標算出手段による比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況を判定する判定手段と、を備え、指標は、走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作に関する特徴量をＲとし、Ｒの変化量をΔＲとしたときに、ΔＲをＲで除して得られる値であり、Ｒは、自車両の減速度である。

この発明によれば、物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に上述の指標を算出して過去の指標の統計値と比較し、比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況を判定することが可能である。このため、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの検出物体に対する反応操作に基づく指標と、過去の指標の統計値との比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況が今までどおり（通常）であるか否かを精度良く判定することができる。

また本発明に係る車両運転状況判定装置において、判定手段による判定結果に基づいて、ドライバに運転状況を報知する報知手段を更に備えてもよい。

この場合、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況を判定するだけでなく、この運転状況をドライバに報知することができる。特に、検出物体に対するドライバの反応動作が今まで通りでない場合には、危険状況になる（ドライバがヒヤッとする）前の早い段階での報知が可能となり、危険回避に対してドライバの自助努力を促すことが可能となる。

また本発明に係る車両運転状況判定装置において、物体検出手段は、物体として、歩行者及び障害物（道路上の移動物体を含む）を検出することが可能であり、指標の統計値は、歩行者の存在に対するドライバの検出物体に対する反応操作、及び、障害物の存在に対するドライバの検出物体に対する反応操作の、少なくとも一方に基づく値であってもよい。

この場合、物体として歩行者及び障害物を検出した場合、歩行者及び障害物の少なくとも一方の存在が考慮された上述の指標の統計値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況をより高い精度で判定することができる。

また本発明に係る車両運転状況判定装置において、指標の統計値は、更に、信号機に対するドライバの検出物体に対する反応操作に基づく値であってもよい。

この場合、（横断白線等といった、交通法規によって整備された物体に含まれる）信号機の存在が考慮された上述の指標の統計値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況をより高い精度で判定することができる。

また本発明に係る車両運転状況判定装置において、指標算出手段は、物体検出手段により物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、反応操作の検出後から反応操作の解消の検出又は反応操作とは反対の操作の検出までの間の指標の最大値又は極大値を、統計値に採用してもよい。なお、反応操作とは、例えば、アクセルペダルのＯＦＦ操作（踏み外し）、ブレーキペダルのＯＮ操作（踏み込み）、操舵開始等であり、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作とは、例えば、アクセルペダルのＯＮ操作（踏み込み）、ブレーキペダルのＯＦＦ操作（踏み外し）、操舵戻し等である。

この場合、上述の反応操作の検出後から反応操作の解消の検出又は反応操作とは反対の操作の検出までの間という比較的短い時間における指標の最大値又は極大値を、統計値に採用することにより、物体が検出された後の比較的短い時間における、走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が考慮された統計値を用いてドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況を比較的短い時間で判定することができる。

また本発明に係る車両運転状況判定装置において、物体検出手段は、物体として、歩行者及び障害物を検出することが可能であり、指標の統計値は、歩行者の存在に対するドライバの検出物体に対する反応操作、及び、障害物の存在に対するドライバの検出物体に対する反応操作の、少なくとも一方に基づく指標の履歴の平均値であってもよい。

この場合、物体として歩行者及び障害物を検出し、歩行者及び障害物の少なくとも一方の存在が考慮された上述の指標の履歴の平均値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況を判定することができる。

本発明に係る車両運転状況判定方法は、自車両周辺の物体を車両運転状況判定装置が検出する物体検出ステップと、物体検出ステップにより物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、自車両の走行状態に関する指標を車両運転状況判定装置が算出して過去の指標の統計値と比較する指標算出ステップと、指標算出ステップによる比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況を車両運転状況判定装置が判定する判定ステップと、を含み、指標は、走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作に関する特徴量をＲとし、Ｒの変化量をΔＲとしたときに、ΔＲをＲで除して得られる値であり、Ｒは、自車両の減速度である。

この発明によれば、物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に上述の指標を算出して過去の指標の統計値と比較し、比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況を判定することが可能である。このため、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの検出物体に対する反応操作に基づく指標と、過去の指標の統計値との比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況が今までどおりであるか否かを精度良く判定することができる。

本発明によれば、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの状況を判定することができる車両運転状況判定装置及び車両運転状況判定方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る状況判定装置の機能構成を示すブロック図である。 図１の状況判定装置によって行われる、指標τの取得方法を説明するための説明図である。 図１の状況判定装置によって行われる、指標τが過去の指標τの統計値に含まれるか否かを判定する方法を説明するための説明図である。 図１の状況判定装置によって行われる動作を示すフロー図である。 図１の状況判定装置によって行われる動作を示すフロー図である。 図１の状況判定装置によって行われる動作を示すフロー図である。 図１の状況判定装置による作用効果を説明するための説明図である。 本発明の変形例に係る状況判定装置の機能構成を示すブロック図である。 図８の状況判定装置によって行われる動作を示すフロー図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両運転状況判定装置（以下、状況判定装置）の機能構成を示すブロック図である。状況判定装置は、自車両に搭載され、自車両周辺の対象物（物体）が検出されてからドライバによる検出物体に対する反応操作（例：アクセルペダルのＯＦＦ操作、ブレーキペダルのＯＮ操作、操舵開始）が行われるまでの間における自車両の速度変化に関する後述の指標τを算出し、過去の指標τの統計値と比較することによって、ドライバの運転状況、特に、ドライバによる検出物体に対する反応を判定する装置である。図１に示されるように、状況判定装置１は、走行状態検出部１０、対象物検出部１２、運転操作検出部１４、運転支援ＥＣＵ３０、及び出力部４０を備えている。

走行状態検出部１０は、自車両の走行状態に関する情報を検出するものである。一実施形態においては、走行状態検出部１０は、車速センサ１６及び加速度センサ１８を備えている。車速センサ１６は、自車両の速度を検出するセンサである。加速度センサ１８は、自車両の加速度（減速度、加減速度）及びジャークを検出するセンサである。速度の時間微分が加速度であり、加速度の時間微分がジャークである。減速時の加速度を−ａ（ａは正数）とした場合、減速度はａとなる。加速度センサ１８は、自車両の加速度（減速度）からジャークを算出することによってジャークを検出可能なセンサであってもよく、自車両のジャークを直接検出可能なセンサであってもよい。走行状態検出部１０は、各種センサを用いて検出した自車両の速度及び加速度を含む自車両走行情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。

対象物検出部１２は、自車両周辺の対象物を検出するものである。ここで、対象物とは、自車両の周辺に存在する他車両や歩行者等、障害物となり得る移動物体である。一実施形態においては、対象物検出部１２は、レーダ２０及び車外カメラ２２を備えている。レーダ２０は、対象物との距離を測定する測定器であり、例えば電磁波を水平面内でスキャンしながら送信し、対象物に反射して戻ってくる反射波を受信し、受信信号の周波数変化から対象物の有無、車両から見た対象物の方位、車両から対象物までの距離、車両に対する対象物の相対速度等の情報を取得する。車外カメラ２２は、例えば多眼カメラであり、自車両の前後方向や左右方向を所定の頻度で撮像することにより、対象物の有無、車両から見た対象物の方位、車両から対象物までの相対距離、車両に対する対象物の相対速度等の情報を取得する。対象物検出部１２は、各種センサを用いて検出した対象物の方位、自車両と他車両との相対速度及び相対距離を含む対象物情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。なお、対象物検出部１２は、請求項に記載の物体検出手段として機能する。

運転操作検出部１４は、運転者による運転操作を検出するものである。一実施形態においては、運転操作検出部１４は、ブレーキペダルセンサ２４、アクセルペダルセンサ２６、及び操舵センサ２８を備えている。ブレーキペダルセンサ２４は、ブレーキペダルの踏み込みタイミング及び踏み込み量を検出するセンサである。アクセルペダルセンサ２６は、アクセルペダルの踏み込みタイミング及び踏み込み量を検出するセンサである。操舵センサ２８は、操舵の開始タイミング及びその操舵の操舵量を検出するセンサである。運転操作検出部１４は、自車両の運転者による運転操作の内容を含む運転操作情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。

運転支援ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、自車両の運転支援制御を実行するか否かを決定する装置である。運転支援ＥＣＵ３０は、指標算出部３２、指標記憶部３４、及び運転状態判定部３６を備えている。

指標算出部３２は、走行状態検出部１０から出力された自車両走行情報及び対象物検出部１２から出力された対象物情報に基づいて、指標τを取得するものである。指標τは、自車両の走行状態に関する指標であり、単位時間Δｔ毎の、その時点での自車両のジャーク（減速度の時間微分値）を、その時点での減速度（速度の時間微分値）によって除して得られる値のうち、最大値又は極大値となる値である。指標算出部３２は、自車両周辺の対象物が検出された後に、走行中の自車両におけるドライバの検出物体に対する反応操作（衝突回避のための挙動）が検出された場合に、この反応操作の解消の検出まで又は反応操作とは反対の操作の検出までの間の、自車両の走行状態に関する指標τを算出する。反応操作とは、例えば、アクセルペダルのＯＦＦ操作（踏み外し）、ブレーキペダルのＯＮ操作（踏み込み）、操舵開始等であり、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作とは、例えば、アクセルペダルのＯＮ操作（踏み込み）、ブレーキペダルのＯＦＦ操作（踏み外し）、操舵戻し等である。なお、指標算出部３２は、請求項に記載の指標算出手段として機能する。

このドライバの検出物体に対する反応操作として、例えば、ブレーキペダルの踏み込み、アクセルペダルの踏み外し、対象物（検出物体）との衝突を回避するための操舵が挙げられる。ドライバの反応操作が例えばブレーキペダルの踏み込みである場合、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作は例えばブレーキペダルの踏み外しであり、ドライバの反応操作が例えばアクセルペダルの踏み外しである場合、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作は例えばアクセルペダルの踏み込みである。また、ドライバの反応操作が例えば対象物との衝突を回避するための右操舵である場合、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作は例えば左操舵であり、ドライバの反応操作が例えば対象物との衝突を回避するための左操舵である場合、反応操作の解消又は反応操作とは反対の操作は例えば右操舵である。上述の指標τは、単位時間毎の、その時点での自車両のジャーク（減速度の時間微分値）を、その時点での減速度（速度の時間微分値）によって除して得られる値のうち、最大値又は極大値となる値である。そして、指標算出部３２は、算出した指標τを、指標記憶部３４に記憶されている過去の指標τの統計値と比較する。過去の指標τの統計値は、例えば、過去の指標τの全ての平均値を含む、後述する所定範囲の値である。なお、指標算出部３２は、算出した指標τを、指標記憶部３４に記憶されている対象検出の種類毎の過去の指標τの統計値と比較してもよい。対象検出の種類として、例えば、歩行者、障害物、信号等が挙げられる。

図２を参照して指標τの取得方法についてより具体的に説明する。説明の便宜上、図２において自車両の進行方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する自車両の幅方向成分をＹ軸方向とする。図２は、自車両Ｃが速度Ｖで道路をＸ軸方向に走行しており、歩行者Ｐが道路外をＹ軸方向（自車両Ｃに近づく方向）に移動している状況を示している。以下では、時間ｔにおける、自車両Ｃの−Ｘ方向の加速度（すなわち、減速度）をＡ（ｔ）（ｍ／ｓ^２）とし、ジャークをＪ（ｔ）（ｍ／ｓ^３）とする。一実施形態においては、指標算出部３２は下記式（１）により指標τを算出する。すなわち、指標τは、単位時間Δｔ毎の、その時点での自車両のジャーク（減速度の時間微分値）を、その時点での減速度（速度の時間微分値）によって除して得られる値のうち、最大値又は極大値となる値である。
τ＝max｛τ（ｔ）｝＝max｛Ｊ（ｔ）／Ａ（ｔ）｝ …（１）

なお、指標τは下記式（２）に示されるように一般化することが可能である。ここで、Ｒは、減速度といったような走行中の自車両の挙動に関する特徴量であり、ΔＲは、Ｒの変化量である。
τ＝ΔＲ／Ｒ …（２）

Ｒ及びΔＲの第一の例として、ドライバの制動操作による対象物との衝突回避の場合、Ｒ及びΔＲは下記式（３）によって示すことが可能である。ここで、Ａｘは自車両のその時点での進行方向ｘにおける減速度であり、αは設計パラメータ（重み付け係数）である。また、Ｖは自車両のその時点での速度であり、Ｊは自車両のその時点でのジャークである。
Ｒ＝Ａｘ＋αＶ，ΔＲ＝ｄＲ／ｄｔ＝Ｊ＋αＡｘ …（３）

Ｒ及びΔＲの第二の例として、ドライバの操舵操作による対象物との衝突回避の場合、Ｒ及びΔＲは下記式（４）によって示すことが可能である。ここで、βは設計パラメータ（重み付け係数）である。
Ｒ＝（回転加速度）＋β×（回転角速度），ΔＲ＝（回転加速度の微分）＋β×（回転加速度） …（４）

Ｒ及びΔＲの第三の例として、ドライバの制動及び操舵の同時操作による対象物との衝突回避の場合、Ｒ及びΔＲは下記式（５）によって示すことが可能である。ここで、τｓは上述の式（４）に基づいて得られる指標であり、τｂは上述の式（３）に基づいて得られる指標であり、Ｋは設計パラメータ（重み付け係数）である。
τ＝τｓ＋Ｋ×τｂ …（５）

指標記憶部３４は、指標算出部３２によって算出された過去の指標τの統計値をデータベースに記憶する手段である。状況判定装置１は、指標τ及びτｍａｘ値の追加記憶及び更新を行う初期学習モードに設定可能である。このように設定されている場合、指標記憶部３４は、指標算出部３２によって算出された過去の指標τの統計値をデータベースに記憶する。過去の指標τの統計値は、過去の指標τの平均値及び標準偏差を用いて表される、指標τが通常時に取り得る可能性が比較的高い範囲を示す所定範囲の値である。一実施形態においては、指標記憶部３４が記憶する過去の指標τの統計値は、歩行者の存在に対するドライバの反応操作、及び、障害物の存在に対するドライバの反応操作の、少なくとも一方に基づく指標τの履歴の平均値を含む、後述するτｍｉｎ以上であってτｍａｘ以下であるという所定範囲の値である。また、一実施形態においては、指標記憶部３４が記憶する過去の指標τの統計値は、更に、信号機（及び信号表示の内容）に対するドライバの反応操作に基づく指標τの履歴の平均値を含む、後述するτｍｉｎ以上であってτｍａｘ以下であるという所定範囲の値である。なお、指標記憶部３４は、請求項に記載の指標算出手段として機能する。

運転状態判定部３６は、指標算出部３２による比較結果に基づいて、ドライバへの報知制御を実施するか否かを決定する手段である。運転状態判定部３６は、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応（特に、検出物体に対する反応操作）が行われていると判定し、報知制御を実施しないことを決定する。一方、運転状態判定部３６は、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合、「通常でない」運転対応が行われていると判定し、後述する報知制御を実施することを決定する。運転状態判定部３６は、報知制御を実施することを決定すると、報知制御を実施させる制御信号を出力部４０に出力する。運転状態判定部３６は、請求項に記載の判定手段として機能する。

なお、報知制御の実施とは、例えばＨＭＩ（ヒューマンマシンインタフェース）としてのディスプレイ、スピーカ、発光装置、アクセルペダルへの振動付与装置を用いた警報表示を行うことによる、ドライバへの運転状況の報知及びドライバへの注意喚起を含む。

ここで、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれるか否かの判定方法について詳細に説明する。運転状態判定部３６は、指標算出部３２によって算出された指標τが下記式（６）の条件を満たすか否かを判定する。下記式（６）におけるｋ１，ｋ２は１以上の設計パラメータ（重み付け係数）であり、σは過去の指標τ全ての標準偏差である。運転状態判定部３６は、指標算出部３２によって算出された指標τが下記式（６）の条件を満たす（即ち、τがτｍｉｎ以上であってτｍａｘ以下である）と判定した場合、通常の運転対応が行われていると判定する。一方、運転状態判定部３６は、指標算出部３２によって算出された指標τが下記式（６）の条件を満たさないと判定した場合、例えば下記式（７）の条件を満たすと判定した場合、通常でない運転対応が行われていると判定する。
（τの過去の平均値）−ｋ２×σ≦τ≦（τの過去の平均値）＋ｋ１×σ …（６）
τ＞（τの過去の平均値）＋ｋ１×σ …（７）

図３を参照して、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれるか否かを判定する方法についてより具体的に説明する。縦軸は指標τの大きさを示しており、横軸における列Ｒには、過去の指標τの統計値が示されており、列Ｓには、指標算出部３２が算出した指標τが示されている。過去の指標τの統計値は、過去のτ平均値Ａよりｋ２×σだけ低い値から、過去のτ平均値Ａよりｋ１×σだけ高い値までの範囲の値である。運転状態判定部３６は、指標算出部３２によって算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合（グループＧとして示されている）、通常の運転対応が行われていると判定する。一方、運転状態判定部３６は、指標算出部３２によって算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合（グループＢとして示されている）、通常でない運転対応が行われていると判定する。

図１に戻り、出力部４０は、運転支援ＥＣＵ３０からの出力に応じた報知制御を実行する装置である。一実施形態においては、出力部４０は、報知装置４２を備える。報知装置４２は、例えばＨＭＩ（ヒューマンマシンインタフェース）としてのディスプレイ、スピーカ、発光装置、アクセルペダルへの振動付与装置であり、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に基づいて警報表示を出力してドライバに運転状況を報知する装置である。報知装置４２は、請求項に記載の報知手段として機能する。

次に、図４を参照して、一実施形態に係る状況判定装置１の動作及び一実施形態に係る車両運転状況判定方法について説明する。図４は、一実施形態に係る状況判定装置１の動作を示すフロー図である。ここで、状況判定装置１は、予め指標算出部３２によって算出された過去の指標τを蓄積して統計値を取得しており、この過去の指標τ及び統計値を運転支援ＥＣＵ３０内の記憶部（ＲＡＭ）等に記憶しているものとする。なお、図４に示す各工程は、例えば状況判定装置１により自車両周辺に対象物としての目標物標の存在が検出されたことを契機として開始され、所定の間隔で繰り返し実行される。

図４に示すように、状況判定装置１の運転支援ＥＣＵ３０は、まず走行状態検出部１０、対象物検出部１２、及び運転操作検出部１４から走行データとして自車両走行情報、対象物情報、及び運転操作情報を取得し（物体検出ステップ）、現時点で自車両はターゲットシーンにあるか否かを判定する（ステップＳ３１）。ターゲットシーンとは、自車両周辺の対象物が検出された状況のことである。現時点で自車両はターゲットシーンにないと判定された場合、運転支援ＥＣＵ３０は、現時点までに運転状態判定部３６によって「通常」と判定された指標τのうち最高値であるτｍａｘ値（後述のメモリ上に一時的に記憶されている）を、指標記憶部３４におけるデータベースに記憶させる（ステップＳ３３）。このように、「通常」と判定された指標τのうち最高値であるτｍａｘ値をデータベースに記憶させることにより、この記憶されたτｍａｘ値に基づいて、平均値Ａ及びバラツキσも更新される。そして、一連の処理は終了する。

一方、現時点で自車両はターゲットシーンにあると判定された場合、現時点で自車両はτ解析区間内にあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。τ解析区間とは、走行中の自車両におけるドライバによる検出物体に対する反応操作（例えば、アクセルのＯＦＦ操作、ブレーキのＯＮ操作、操舵開始）が検出された場合の、この反応操作（例えば、アクセルのＯＦＦ操作、ブレーキのＯＮ操作、操舵開始）の検出後から反応操作の解消の検出又は反応操作とは反対操作の検出（例えば、アクセルのＯＮ操作、ブレーキのＯＦＦ操作、操舵戻し）までの期間のことである。現時点で自車両はτ解析区間にないと判定された場合、上述のステップＳ３３に移行する。すなわち、運転支援ＥＣＵ３０が、τｍａｘ値を指標記憶部３４におけるデータベースに記憶させる。τｍａｘ値をデータベースに記憶させることにより、平均値Ａ及びバラツキσも更新される。そして、一連の処理は終了する。一方、現時点で自車両はτ解析区間内にあると判定された場合、指標算出部３２は、走行状態検出部１０から出力された自車両走行情報及び対象物検出部１２から出力された対象物情報に基づいて、指標τを演算によって算出し、指標記憶部３４に記憶されている過去の指標τの統計値と比較する（ステップＳ３７、指標算出ステップ）。

そして、運転状態判定部３６が、指標算出部３２による比較結果に基づいて、報知制御を実施するか否かを決定する（ステップＳ３９、判定ステップ）。運転状態判定部３６は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われていると判定し、報知制御を実施しないことを決定して、後述のステップＳ４３に移行する。一方、運転状態判定部３６は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合、「通常でない」運転対応が行われていると判定し、報知制御を実施することを決定する。運転状態判定部３６は、報知制御を実施することを決定すると、報知制御を実施させる制御信号を出力部４０に出力する。そして、出力部４０は、運転支援ＥＣＵ３０からの出力に応じて、上述の報知を実行する（ステップＳ４１）。そして、一連の処理は終了する。

ステップＳ４３では、ステップＳ３７で算出された指標τが、運転状態判定部３６によって「通常」と判定された指標τのうち最高値であるτｍａｘ値よりも大きいか否かを、運転状態判定部３６が判定する。算出された指標τがτｍａｘ値よりも大きいと判定された場合、その指標τを、最高値であるτｍａｘ値に代入することによって、一時的にメモリ上にτｍａｘ値を更新して記憶させる（ステップＳ４５）。そして、ｔの単位時間（Δｔ）経過後に、上述のステップＳ３５に移行する。一方、その指標τがτｍａｘ値以下であると判定された場合、上述のステップＳ３５に移行する。

次に、図５を参照して、一実施形態に係る状況判定装置１が、τｍａｘ値の追加記憶及び更新を行う初期学習モードに設定されている場合の動作について説明する。図５は、この動作を示すフロー図である。なお、図５に示す各工程は、例えば状況判定装置１により自車両周辺に対象物が存在することが検出されたことを契機として開始され、所定の間隔で繰り返し実行される。

図５に示すように、状況判定装置１の運転支援ＥＣＵ３０は、まず走行状態検出部１０、対象物検出部１２、及び運転操作検出部１４から走行データとして自車両走行情報、対象物情報、及び運転操作情報を取得し（物体検出ステップ）、現時点で自車両はターゲットシーンにあるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ターゲットシーンとは、自車両周辺の対象物が検出された状況のことである。現時点で自車両はターゲットシーンにないと判定された場合、一連の処理は終了する。

一方、現時点で自車両はターゲットシーンにあると判定された場合、指標記憶部３４が、指標記憶部３４におけるτ値の記憶回数（学習回数）はＮ以下であるか否かを判定する。Ｎは、初期学習モードにおいてτ値を記憶する際に予め規定された回数であって、設計パラメータである。τｍａｘ値の追加記憶処理を無制限に行う場合は、τ値の記憶回数Ｎを無限大に設定すればよい。ここで、τ値の記憶回数はＮより大きいと判定された場合、一連の処理は終了する。一方、τ値の記憶回数はＮ以下であると判定された場合、後述のステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、運転支援ＥＣＵ３０が、τ解析区間における指標τのうち最高値であるτｍａｘ値を演算によって算出する。そして、運転支援ＥＣＵ３０が、算出したτｍａｘ値を、指標記憶部３４におけるデータベースに記憶させる（ステップＳ２７）。このように、指標τのうち最高値であるτｍａｘ値をデータベースに記憶させることにより、平均値Ａ及びバラツキσも更新される。そして、一連の処理は終了する。なお、運転支援ＥＣＵ３０は、「通常でない」運転対応が行われていると判定された場合におけるτｍａｘ値をデータベースに記憶させないように処理してもよい。

次に、図６を参照して、上述の一実施形態とは異なる別の実施形態に係る状況判定装置１の動作及び車両運転状況判定方法について説明する。状況判定装置１の構成は、上述の一実施形態と同様であるが、動作が異なっている。図６は、上述の一実施形態とは異なる別の実施形態に係る状況判定装置１の動作を示すフロー図である。ここで、状況判定装置１は、予め指標算出部３２によって算出された過去の指標τを蓄積して統計値を取得しており、この過去の指標τ及び統計値を運転支援ＥＣＵ３０内の記憶部（ＲＡＭ）等に記憶しているものとする。なお、図６に示す各工程は、例えば状況判定装置１により自車両周辺に対象物が存在することが検出されたことを契機として開始され、所定の間隔で繰り返し実行される。

図６に示すように、状況判定装置１の運転支援ＥＣＵ３０は、まず走行状態検出部１０、対象物検出部１２、及び運転操作検出部１４から走行データとして自車両走行情報、対象物情報、及び運転操作情報を取得し（物体検出ステップ）、現時点で自車両はターゲットシーンにあるか否かを判定する（ステップＳ０１）。ターゲットシーンとは、自車両周辺の対象物が検出された状況のことである。現時点で自車両はターゲットシーンにないと判定された場合、一連の処理は終了する。

一方、現時点で自車両はターゲットシーンにあると判定された場合、現時点で自車両は上述のτ解析区間内にあるか否かを判定する（ステップＳ０３）。現時点で自車両はτ解析区間内にないと判定された場合、一連の処理は終了する。一方、現時点で自車両はτ解析区間内にあると判定された場合、指標算出部３２が、走行状態検出部１０から出力された自車両走行情報及び対象物検出部１２から出力された対象物情報に基づいて、指標τを演算によって算出し、指標記憶部３４に記憶されている過去の指標τの統計値と比較する（ステップＳ０５、指標算出ステップ）。

そして、運転状態判定部３６が、指標算出部３２による比較結果に基づいて、ドライバへの報知制御を実施するか否かを決定する（ステップＳ０７、判定ステップ）。運転状態判定部３６は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われていると判定し、報知制御を実施しないことを決定して、後述のステップＳ０９に移行する。一方、運転状態判定部３６は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合、「通常でない」運転対応が行われていると判定し、後述のステップＳ１１に移行する。

ステップＳ０９では、運転支援ＥＣＵ３０が、現時点までに運転状態判定部３６によって「通常」と判定された指標τを、指標記憶部３４におけるデータベースに記憶させる（ステップＳ３３）。このように、「通常」と判定された指標τをデータベースに記憶させることにより、平均値Ａ及びバラツキσも更新される。そして、一連の処理は終了する。

ステップＳ１１では、運転支援ＥＣＵ３０が、「通常でない接近」の判定Ｆｌａｇを立てる。「通常でない接近」の判定Ｆｌａｇは、例えば、報知制御の実施を行うか否かの判定に用いることができる。そして、一連の処理は終了する。

次に、図７を参照して、一実施形態に係る状況判定装置１の作用効果について説明する。図７は、自車両Ｃのドライバが対象物Ｐの存在に気づかずに自車両Ｃを走行させている状況における、自車両Ｃと対象物Ｐとの衝突までの時間であるＴＴＣ（Time To Collision）を横軸とした場合の状況説明図である。状況判定装置１によれば、対象物Ｐが検出された後に走行中の自車両Ｃのドライバの衝突回避反応操作が検出された場合に上述の指標τを算出して過去の指標の統計値と比較し、比較結果に基づいて、自車両Ｃのドライバの運転状況が「通常」（いつも通り）であるか否かを、より精度良く判定することができる。これにより、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況（特に、対象物Ｐの接近度や危険度を、通常時と同程度に認識して反応できているか）を短時間（１秒以内程度）で精度良く且つ客観的に判定することができる。

なお、ドライバの運転状況が「通常」であって且つＴＴＣがｔ１という比較的早いタイミングで、ドライバの衝突回避反応操作（例：ブレーキペダルの踏み込み）が検出されたためにこのタイミングで上述の運転支援（例：ドライバへの「通常」でないことの報知）を行うと、運転状況は「通常」であるために、ドライバがこの運転支援を煩わしく感じてしまうという懸念がある。

しかしながら、状況判定装置１によれば、上述の指標τを算出して過去の指標の統計値と比較し、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われていると判定し、運転支援制御を実施しない。このため、ドライバが煩わしさを感じることを防ぐことが可能である。

また、ドライバの運転状況が「通常」でない、ＴＴＣがｔ２という比較的遅いタイミングで、ドライバの衝突回避反応操作（例：ブレーキペダルの踏み込み）が検出されたためにこのタイミングで上述の運転支援（例：「通常」でない反応操作が行われたことの、ドライバへの報知）を行うと、ドライバは比較的遅い運転支援に対してヒヤッと感じてしまって運転支援が不十分であると感じてしまうという懸念がある。

しかしながら、状況判定装置１によれば、上述の指標τを算出して過去の指標の統計値と比較し、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれないことが判明した時点で（すなわち、ＴＴＣがｔ２になるよりも前の時点で）、「通常でない」運転対応が行われていると判定し、運転支援制御（例：ドライバへの報知、自車両の制御）を実施する。このため、ドライバは比較的遅い運転支援に対してヒヤッと感じてしまって運転支援が不十分であると感じることを防ぐことが可能である。

また、状況判定装置１によれば、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況を判定するだけでなく、この運転状況をドライバに短時間（例：１秒以内程度）で報知することができる。この結果、自動制動等を作動させる前段階で、衝突回避のためのドライバの自助努力（例：ブレーキペダルの踏み込み）を促すことが可能になる。特に、検出物体に対するドライバの反応動作が今まで通りでない場合には、危険な状況になる（ドライバがヒヤッとする）前の早い段階での報知が可能となり、危険回避に対してドライバの自助努力を促すことが可能となる。

また、状況判定装置１によれば、物体として歩行者及び障害物（道路上の移動物体を含む）を検出した場合、歩行者及び障害物の少なくとも一方の存在を認識できるというドライバの特性が考慮された上述の指標の統計値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転感覚に関する状況を、より高い精度で判定することができる。

また、状況判定装置１によれば、（横断白線等といった、交通法規によって整備された物体に含まれる）信号機の存在が考慮された上述の指標の統計値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの信号機（及び信号表示の内容）に対する反応操作に関する状況を、より高い精度で判定することができる。

また、状況判定装置１によれば、物体が検出された後に走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、ジャーク及び減速度が考慮された上述の指標τを算出して過去の指標の統計値と比較し、比較結果に基づいて、自車両のドライバの運転状況を判定することができる。これにより、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの速度制御タイミングに関する反応動作の状況を、より高い精度で判定することができる。

また、状況判定装置１によれば、上述の反応操作の検出後から反応操作の解消の検出又は反応操作とは反対の操作の検出までの間という比較的短い時間における指標τの最大値又は極大値を、統計値に採用して格納・蓄積することにより、物体が検出された後の比較的短い時間における、走行中の自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が考慮された統計値を用いて、ドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況を比較的短い時間（１秒以内程度）で判定することができる。

また、状況判定装置１によれば、物体として歩行者及び障害物を検出し、歩行者及び障害物の少なくとも一方の存在が考慮された上述の指標の履歴の平均値を用いて、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況、特に、検出物体に対するドライバの反応動作の状況を判定することができる。これにより、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われていると判定するための基準を、指標の履歴の平均値をほぼ中心として幅を持たせたものにすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、状況判定装置１が、τｍａｘ値の追加記憶及び更新を行う初期学習モードに設定されている場合の動作において、運転慣れしていない自車両をドライバが長期間運転することによって運転慣れしてきた場合に対応するため、ワントリップ（すなわち、エンジンのＯＮからＯＦＦまでの間の期間）においてτｍａｘ値の追加記憶を行う度にその時点で最も古いτｍａｘ値をデータベースから削除するように構成してもよい。

これにより、運転慣れしていなかった頃の、古いτｍａｘ値が削除されるため、ドライバの運転慣れによるτｍａｘ値の変化に対応することが可能になる。このため、ドライバが、運転する車両を変更した場合であっても、変更先の車両に状況判定装置が搭載されていれば、変更先の車両に運転慣れしていないドライバに対応して、τｍａｘ値を変化させることができる。更に、ドライバが車両に乗車する度に、その車両においてドライバに割当てられた識別ＩＤ等を用いてドライバを区別し、区別した各ドライバに対応してτｍａｘ値を変化させるように構成してもよい。

また、図８に示されるように、図１における運転支援ＥＣＵ３０が、指標算出部３２、指標記憶部３４、運転状態判定部３７、及び運転支援決定部３８を備え、出力部４０が、報知装置４２、操舵制御装置４４、及び加減速制御装置４６を備える状況判定装置２を、別の実施形態に係る状況判定装置として構成してもよい。

運転状態判定部３７は、指標算出部３２による比較結果に基づいて、「通常」（いつも通り）の運転対応（特に、検出物体に対する反応操作）が行われているか否かを決定する手段である。運転状態判定部３７は、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応（特に、検出物体に対する反応操作）が行われていると判定する。一方、運転状態判定部３７は、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合、「通常でない」運転対応が行われていると判定する。運転状態判定部３７は、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われているか否かを示す信号を運転支援決定部３８に出力する。運転状態判定部３７は、請求項に記載の判定手段として機能する。

運転支援決定部３８は、運転状態判定部３７による判定結果に基づいて、車両の運転支援制御を実施するか否かを決定する手段である。運転支援決定部３８は、運転状態判定部３７による判定結果が「通常」（いつも通り）の運転対応（特に、検出物体に対する反応操作）が行われていることである場合、運転支援制御を実施しないことを決定する。一方、運転支援決定部３８は、運転状態判定部３７による判定結果が「通常でない」運転対応が行われていることである場合、後述する運転支援制御を実施することを決定する。運転支援決定部３８は、運転支援制御を実施することを決定すると、運転支援制御を実施させる制御信号を出力部４０に出力する。運転支援決定部３８は、請求項に記載の判定手段として機能する。

ここで、運転支援制御の実施とは、対象物との衝突を回避するための運転支援及び車両の挙動を安定化させるための運転支援を含む。衝突を回避するための運転支援とは、制動介入による衝突回避、操舵介入による衝突回避、及び運転者への注意喚起を含む。また、制動介入又は操舵介入による衝突回避とは、自動制動又は自動操舵による介入、制動力又は操舵力の補助、物理刺激（例えば、表示、音声、振動等）による運転者への操作の促しを含む。また、運転支援制御の実施には、運転支援自体を発動することのみでなく、対象物の検出範囲及び検出精度を向上させること、運転支援発動の条件を下げること、運転支援の発動タイミングを早くすること、運転支援のレベルを引き上げること（例えば、警告から制動介入に変更する等）を含む。また、運転支援の発動とは、運転支援をしていない状態から運転支援をしている状態へ移行することだけでなく、運転支援を実施している状態から別の運転支援に切り替えること、運転支援を実施している状態から別の運転支援を更に実施することを含む。

ここで、算出された指標τが過去の指標τの統計値に含まれるか否かの判定方法については、運転状態判定部３６による判定方法と同様であるため、説明を割愛する。

図１に戻り、出力部４０は、運転支援ＥＣＵ３０からの出力に応じた運転支援を実行する装置である。一実施形態においては、出力部４０は、報知装置４２、操舵制御装置４４、及び加減速制御装置４６を備える。報知装置４２は、例えばＨＭＩ（ヒューマンマシンインタフェース）としてのディスプレイ、スピーカ、発光装置、アクセルペダルへの振動付与装置であり、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に基づいて警報表示を出力してドライバに運転状況を報知する装置である。報知装置４２は、請求項に記載の報知手段として機能する。操舵制御装置４４は、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に応じた制御量で自車両の操舵角を制御する装置である。加減速制御装置４６は、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に応じた制御量でスロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータ等を制御し、自車両の加減速度を制御する装置である。

次に、図９を参照して、状況判定装置２の動作及び一実施形態に係る車両運転状況判定方法について説明する。図９は、図４におけるステップＳ４１がステップＳ４２に置き換わったものであるため、重複する説明は割愛する。

ステップＳ３９において、運転支援決定部３８が、指標算出部３２による比較結果に基づいて、車両の運転支援制御を実施するか否かを決定する（判定ステップ）。運転支援決定部３８は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれる場合、「通常」（いつも通り）の運転対応が行われていると判定し、運転支援制御を実施しないことを決定して、上述のステップＳ４３に移行する。一方、運転支援決定部３８は、算出された現時点の指標τが過去の指標τの統計値に含まれない場合、「通常でない」運転対応が行われていると判定し、運転支援制御を実施することを決定する。運転支援決定部３８は、運転支援制御を実施することを決定すると、運転支援制御を実施させる制御信号を出力部４０に出力する。そして、出力部４０は、運転支援ＥＣＵ３０からの出力に応じて、上述の運転支援（例：ドライバへの報知、自車両の自動制御）を実行する（ステップＳ４２）。そして、一連の処理は終了する。

本発明によれば、車両停止となる前の走行途中におけるドライバの運転状況を判定することができる。

１，２…状況判定装置、１０…走行状態検出部、１２…対象物検出部、１４…運転操作検出部、１６…車速センサ、１８…加速度センサ、２０…レーダ、２２…車外カメラ、２４…ブレーキペダルセンサ、２６…アクセルペダルセンサ、２８…シフトセンサ、３０…運転支援ＥＣＵ、３２…指標算出部、３４…指標記憶部、３６，３７…運転状態判定部、３８…運転支援決定部、４０…出力部、４２…報知装置、４４…操舵制御装置、４６…加減速制御装置、Ｂ，Ｇ…グループ、Ｃ…自車両、Ｐ…歩行者。

Claims (7)

1. 自車両周辺の物体を検出する物体検出手段と、
   前記物体検出手段により前記物体が検出された後に走行中の前記自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、前記自車両の走行状態に関する指標を算出して過去の前記指標の統計値と比較する指標算出手段と、
   前記指標算出手段による比較結果に基づいて、前記自車両のドライバの運転状況を判定する判定手段と、を備え、
   前記指標は、走行中の前記自車両のドライバの検出物体に対する反応操作に関する特徴量をＲとし、前記Ｒの変化量をΔＲとしたときに、前記ΔＲを前記Ｒで除して得られる値であり、前記Ｒは、前記自車両の減速度である、車両運転状況判定装置。
2. 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記ドライバに前記運転状況を報知する報知手段を更に備える、
   請求項１に記載の車両運転状況判定装置。
3. 前記物体検出手段は、前記物体として、歩行者及び障害物を検出することが可能であり、
   前記指標の統計値は、前記歩行者の存在に対する前記ドライバの検出物体に対する反応操作、及び、前記障害物の存在に対する前記ドライバの検出物体に対する反応操作の、少なくとも一方に基づく値である、
   請求項１又は２に記載の車両運転状況判定装置。
4. 前記指標の統計値は、更に、信号機に対する前記ドライバの検出物体に対する反応操作に基づく値である、
   請求項３に記載の車両運転状況判定装置。
5. 前記指標算出手段は、前記物体検出手段により前記物体が検出された後に走行中の前記自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、前記反応操作の検出後から前記反応操作の解消の検出又は前記反応操作とは反対の操作の検出までの間の前記指標の最大値又は極大値を、前記統計値に採用する、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両運転状況判定装置。
6. 前記物体検出手段は、前記物体として、歩行者及び障害物を検出することが可能であり、
   前記指標の統計値は、前記歩行者の存在に対する前記ドライバの検出物体に対する反応操作、及び、前記障害物の存在に対する前記ドライバの検出物体に対する反応操作の、少なくとも一方に基づく前記指標の履歴の平均値である、
   請求項５に記載の車両運転状況判定装置。
7. 自車両周辺の物体を車両運転状況判定装置が検出する物体検出ステップと、
   前記物体検出ステップにより前記物体が検出された後に走行中の前記自車両のドライバの検出物体に対する反応操作が検出された場合に、前記自車両の走行状態に関する指標を前記車両運転状況判定装置が算出して過去の前記指標の統計値と比較する指標算出ステップと、
   前記指標算出ステップによる比較結果に基づいて、前記自車両のドライバの運転状況を前記車両運転状況判定装置が判定する判定ステップと、
   を含み、前記指標は、走行中の前記自車両のドライバの検出物体に対する反応操作に関する特徴量をＲとし、前記Ｒの変化量をΔＲとしたときに、前記ΔＲを前記Ｒで除して得られる値であり、前記Ｒは、前記自車両の減速度である、車両運転状況判定方法。

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