JP2007261432A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の最大処理能力と運転者にかかる負荷とを総合的に判断して車載機器の制御を行なうことが可能な車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段５０と、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を、所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力との差分に基づいて運転支援手段による運転支援程度が変更されるように、運転支援手段５０を制御する制御手段６０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制御装置に関し、特に、運転支援装置や車両駆動以外に用いられる所定機器を総合的に制御する車両用制御装置に関する。

従来、運転者が選択操作を行なうためのメニュー表示を行なう表示用機器の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ナビゲーション装置から入力される道路状況や、車速等の走行状況に基づいて運転者にかかる運転負荷を検出し、運転負荷が高いときには表示メニューを少なくしてナビゲーション装置に対する対応負荷を軽減するような制御を行なっている。

また、走行環境に基づいて運転負荷を求め、運転負荷が高いときには入力操作用アイコンの数を減少させて対応負荷を軽減する制御を行なうナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２４９８３４号公報 特開２００４−１２５５７２号公報

一般的に、運転操作により生じる運転負荷と、車両駆動以外の動作を行なう車載機器に対応する対応負荷を合計したものが、運転者の処理能力の限界（以下、最大処理能力と称する）を超えないことが運転者にとって必要であると考えられる。また、こうした運転者の最大処理能力は、覚醒度や集中程度に応じて変化するものと考えられる。

従って、ナビゲーション装置等の車載機器に対応する対応負荷を軽減する程度については、運転者の最大処理能力と運転負荷により総合的に判断をするべきであるが、上記従来の技術では、運転者の最大処理能力の変化に関する考慮がなされていない。このため、上記対応負荷を適正に軽減することができない場合が生じる。すなわち、運転者の処理能力が十分に残存しているときに過剰に対応負荷を軽減したり、運転者の処理能力が不足しているときに十分に対応負荷を軽減しなかったりする場合が生じ得る。

一方、車間距離制御等を行なって運転負荷を軽減する運転支援装置がクルーズコントロールシステム等の名称で知られているが、こうした装置において、運転者の最大処理能力や車載機器への対応負荷を考慮して運転支援程度を可変にするような制御は現状行なわれていない。このため、運転者の処理能力が十分に残存しているときに過剰に運転支援制御を行なったり、運転者の処理能力が不足しているときに十分に運転支援制御を行なわなかったりする場合が生じ得る。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者の最大処理能力と運転者にかかる負荷とを総合的に判断して車載機器の制御を行なうことが可能な車両用制御装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段と、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を、所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力との差分に基づいて運転支援手段による運転支援程度が変更されるように、運転支援手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

この本発明の第１の態様によれば、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、を備え、運転者の最大処理能力と所定機器処理能力との差分に基づいて運転支援手段による運転支援程度が変更されるように、運転支援手段が制御される。換言すれば、運転者の最大処理能力と、上記所定機器の操作負荷と、を総合的に判断して車載機器の制御が行なわれる。

また、本発明の第１の態様は、より好適には、運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段を更に備え、制御手段は、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と、所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力及び運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力の和と、の差分に基づいて求められる余裕度が所定値未満の場合には、余裕度が所定値以上の場合に比して所定機器に対する運転者の操作を制限することを特徴とするものである。

また、本発明の第１の態様において、運転支援手段は、例えば、少なくとも車間距離制御を行なう手段である。

本発明の第２の態様は、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段と、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力との差分に基づいた許容程度によって、車両駆動以外に用いられる所定機器に対する運転者の操作が許容されるように所定機器を制御する制御手段と、備えることを特徴とするものである。

この本発明の第２の態様によれば、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段と、を備え、運転者の最大処理能力と運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力との差分に基づいた許容程度によって、車両駆動以外に用いられる所定機器に対する運転者の操作が許容されるように所定機器が制御される。換言すれば、運転者の最大処理能力と、運転負荷と、を総合的に判断して車載機器の制御が行なわれる。

本発明の第３の態様は、車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段と、運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を、所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段と、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力との差分に基づいて運転支援手段による運転支援程度が変更されるように運転支援手段を制御する第１の制御モードと、最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力との差分に基づいた許容程度によって所定機器に対する運転者の操作が許容されるように所定機器を制御する第２の制御モードと、を切替えて制御可能な制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

また、本発明のいずれかの態様において、最大処理能力数値化手段は、例えば、運転者の覚醒度を推定する覚醒度推定手段を備え、覚醒度推定手段により推定された運転者の覚醒度に基づいて運転者の最大処理能力を導出する手段である。この場合、覚醒度推定手段は、例えば、運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、撮像手段の撮像画像を解析することにより運転者の覚醒度を推定する手段である。

また、本発明のいずれかの態様において、最大処理能力数値化手段は、例えば、運転者の集中度を推定する集中度推定手段を備え、集中度推定手段により推定された運転者の集中度に基づいて運転者の最大処理能力を導出する手段である。この場合、集中度推定手段は、例えば、車両挙動を検出する車両挙動検出手段を備え、車両挙動検出手段の検出結果に基づいて運転者の集中度を推定する手段である。

また、本発明のいずれかの態様において、所定機器は、例えば、ナビゲーション装置、ハンズフリー電話システム、カーオーディオ、及びドライビングシート調節機器のいずれかを少なくとも含む。

また、本発明のいずれかの態様において、差分を割合に置換して構成されるものとしてもよい。

本発明によれば、運転者の最大処理能力と運転者にかかる負荷とを総合的に判断して車載機器の制御を行なうことが可能な車両用制御装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、図１、２を用いて、本発明に係る車両用制御装置の第１実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る車両用制御装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用制御装置１は、主要な構成として、例えば、覚醒度推定用装置１０と、車両挙動検出用センサー２０と、ハンズフリー通話システム３０と、ナビゲーション装置４０と、クルーズコントロールシステム５０と、電子制御ユニット（以下、単にＥＣＵと称する）６０と、を備える。なお、本実施例に係る構成のうち、ハンズフリー通話システム３０及びナビゲーション装置４０が、特許請求の範囲における「車両駆動以外に用いられる所定機器」の具体例である。また、以下の説明における車両内の機器間の通信は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。

覚醒度推定用装置１０は、例えば、車室内のルームミラーに取り付けられたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用したカメラであり、運転者の頭部を撮像する。覚醒度推定用装置１０により撮像された画像は、ＥＣＵ６０に送信され、後述する如く運転者の覚醒度の推定に用いられる。

車両挙動検出用センサー２０は、例えば、車両が備えるＧセンサーやヨーレートセンサー、ステアリング舵角センサーが共用される。車両挙動検出用センサー２０の検出データは、ＥＣＵ６０に送信され、後述する如く運転者の集中度の推定や運転処理能力の数値化に用いられる。

ハンズフリー通話システム３０は、例えば、図示しない音声認識用マイク、入力・表示装置、車載スピーカー、電話スイッチ、及び携帯電話ケーブル等から構成され、運転者が携帯電話を手に持つことなく通話を行なうこと（以下、ハンズフリー通話と称する）を可能にしたシステムである。本システムにおける入力・表示装置や車載スピーカーは、ナビゲーション装置４０が備える入力・表示装置４３やスピーカー４４（共に、後述する）が共用されてよい。また、ハンズフリーシステム３０は、ハンズフリー通話が行なわれているか否かを、ＥＣＵ６０に送信する。

ナビゲーション装置４０は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機４１と、地図データベース４２と、入力・表示装置４３と、スピーカー４４と、ナビゲーション装置用電子制御ユニット（以下、ナビゲーション装置用ＥＣＵと称する）４５と、を備える。

ＧＰＳ受信機４１は、自車両の現在位置（緯度、経度、及び高度等）を検出する受信装置である。ＧＰＳ受信機４１による検出データは、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５に随時送信される。地図データベース４２は、例えば、ハードディスクやＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体上に地図データが保有されたデータベースである。入力・表示装置４３は、例えば、グラフィックシステムとしてＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）を採用して動画を含む画像表示を行なうと共に、タッチパネルとしてユーザーによる各種の入力操作が可能に構成されたディスプレイ装置である。入力・表示装置４３は、その表面にユーザーがタッチ操作したことによる電圧の変化を検出して、タッチ操作された位置を認識する。なお、ナビゲーション装置４０に対する入力用機器の具体的態様はこれに限られず、音声入力が可能な入力装置を更に備えてもよいし、入力用リモートコントローラー等を更に備えてもよい。また、これらのうち一部であってもよい。

ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等が図示しないバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、通信ポートやタイマー、カウンター等を備える。ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５では、通常のナビゲーション装置の機能として、ＧＰＳ受信機４１から入力される入力信号を基本とし、車両が備える車速センサーやヨーレートセンサー等の検出データにより適宜補正を行なって、自車両の現在位置を特定する。そして、特定した現在位置から入力・表示装置４３に入力された目的地に至る最適な経路を決定して、入力・表示装置４３及びスピーカー４４により経路案内を行なう。

また、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５は、本実施例における特徴的な機能として、特定した現在位置を用いて地図データベース４２上で検索処理を実行し、走行中の道路種別（高速道路、自動車専用道路、又は一般道路等の別）や道路形状（直線路かカーブ路か）を特定する。さらに、入力・表示装置４３に対して現在入力操作が行なわれている（選択メニュー画面が表示されている場合等、近い将来に入力操作がなされると予測される場合も含めてよい）か否かを特定する。こうして特定された走行中の道路種別や道路形状、入力操作の有無は、ＥＣＵ６０に送信される。

クルーズコントロールシステム５０は、主要な構成として、例えば、レーダー装置５２と、制駆動力出力装置５４と、車間距離切替スイッチ５６と、クルーズコントロール用電子制御ユニット（以下、クルーズコントロール用ＥＣＵと称する）５８と、を備える。

レーダー装置５２は、例えば、フロントグリル裏に配設されたミリ波レーダー装置であり、ミリ波の反射波が帰ってくるまでの時間、反射波の角度、及び周波数変化を利用して、物体の距離、方位、速度を検出する。また、これに限られず、レーザーレーダーや赤外線レーダーであってもよい。レーダー装置５２は、先行車両との車間距離を検出してクルーズコントロール用ＥＣＵ５８に送信する。

制駆動力出力装置５４は、ブレーキ操作やアクセル操作に基づく通常の車両制御によって走行のための制動力や駆動力を出力する装置が共用される。例えば、機械ブレーキや、エンジン、電動モータ、変速機等からなる。制駆動力出力装置５４は、ブレーキ操作やアクセル操作に基づく制動力や駆動力の出力に加えて（又は代えて）、クルーズコントロール用ＥＣＵ５８の指示信号による制動力や駆動力の出力を行なう。

車間距離切替スイッチ５６は、例えば、ステアリングホイール脇部に配設され、運転者の操作により目標車間距離が設定される。この目標車間距離は、例えば、大・中・小の３段階に設定される。

クルーズコントロール用ＥＣＵ５８は、例えばナビゲーション装置用ＥＣＵ４５と同様のハードウエア構成を有するコンピューターユニットであり、車間距離制御及び低速走行制御を行なう。具体的には、レーダー装置５２から入力される先行車両との車間距離が上記設定された目標車間距離以下である場合は、その差分に基づいた制動力が出力されるように制駆動力出力装置５４に指示し、レーダー装置５２から入力される先行車両との車間距離が上記設定された目標車間距離を超える場合は、予め設定された速度を超えない範囲で駆動力を出力するように制駆動力出力装置５４に指示する。

但し、後述する如く、上記車間距離制御に用いられる目標車間距離は、ＥＣＵ６０から入力される制御信号に基づいて変更される。なお、車間距離を車間時間に置換して制御を行なうことも可能である。

ＥＣＵ６０は、例えば、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５と同様のハードウエア構成を有するコンピューターユニットである。また、ＥＣＵ６０は、こうしたハードウエア構成を用いて実現される主要な機能ブロックとして、最大処理能力数値化部６２と、所定機器処理能力数値化部６４と、運転処理能力数値化部６６と、制御信号出力部６８と、を備える。なお、以下の説明において各機能ブロックが実行する推定や数値化の具体的手法には、特段の制限はなく如何なる手法を用いてもよい。また、例示する数値はあくまで一例であり、これらに何ら限定されるものではない。

最大処理能力数値化部６２では、運転者の覚醒度及び集中度を推定し、これらの推定値に基づいて運転者の最大処理能力を数値化する。

運転者の覚醒度は、例えば、覚醒度推定用装置１０から入力される画像から検出される瞳の大きさや顔の向きに対して所定の処理を行うことにより、０［％］〜１００［％］等の値として推定される。

運転者の集中度は、例えば、所定時間内に車両挙動検出用センサー２０から入力される車両幅方向の加速度が閾値を超える回数が所定回数を超えたか否かにより（すなわち、車両のふらつきを検出したか否かにより）、０［％］〜１００［％］等の値として推定される。

運転者の最大処理能力は、上記の如く推定された運転者の覚醒度及び集中度に基づいて数値化される。例えば、推定された覚醒度及び集中度の、算術平均や幾何平均、調和平均、又は単に和や積として数値化されてよい。本実施例では運転者の最大処理能力は、０［％］〜１００［％］等の値として推定されるものとする。

所定機器処理能力数値化部６４は、ハンズフリー通話システム３０から入力されるハンズフリー通話の有無や、ナビゲーション装置４０から入力される入力・表示装置４３に対する入力操作の有無に基づいて、所定機器処理能力を数値化する。例えば、ハンズフリー通話と入力・表示装置４３に対する入力操作の双方がなされている場合に６０［％］等の値が、いずれか一方のみがなされている場合に３０［％］等の値が、いずれもなされていない場合に０［％］等の値が設定される。

運転処理能力数値化部６６は、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５から入力される走行中の道路種別や道路形状、入力操作の有無、及び車両挙動検出用センサー２０から入力される検出データに基づいて、運転処理能力を数値化する。例えば、走行中の道路種別が高速道路や自動車専用道路の場合は２０［％］、一般道の場合は４０［％］等の値が基本値として設定され、道路形状がカーブ路である場合に１５［％］が加算され、所定時間内に車両進行方向の加速度が閾値を超えた回数が所定回数以上の場合に更に１０［％］が加算される等の手法を用いてよい。また、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５から車両前方の道路に関する道路種別や道路形状を取得して、近い将来の運転処理能力を数値化すると、より好適である。

制御信号出力部６８は、上記の如く数値化された運転者の最大処理能力と所定機器処理能力を比較判定した結果に基づいて、クルーズコントロールシステム５０において用いられる目標車間距離を短縮又は拡大する制御信号を出力する。

また、制御信号出力部６８は、上記目標車間距離を拡大する制御信号を出力した後、運転者の最大処理能力と、所定機器処理能力及び運転処理能力の和とを比較判定した結果に基づいて、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０に対して作動を制限する指示信号を出力する。

以下、ＥＣＵ６０が各機器を制御する動作について説明する。図２は、車両用制御装置１のＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。なお、本フローは、所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ６０は、上記の如く運転者の最大処理能力を数値化する（Ｓ１００）。以下、便宜上、この数値化された値をＭとする。

次に、所定機器処理能力を数値化する（Ｓ１１０）。以下、便宜上、この数値化された値をＩとする。

そして、運転者の最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉを差し引いた値が閾値Ｋ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。この判定は、運転処理能力が十分に残存しているか否かを判断するためのものである。従って、本実施例における閾値Ｋ１は、例えば２０〜８０［％］等の値が予め設定されてよい。

運転者の最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉを差し引いた値が閾値Ｋ１以上である場合は、目標車間距離を短縮する制御信号をクルーズコントロールシステム５０に出力し（Ｓ１３０）、本フローの１ルーチンを終了する。これを受信したクルーズコントロールシステム５０では、当該短縮された目標車間距離を用いて車間距離制御を行なう。

Ｓ１３０の処理が行なわれるのは、運転処理能力が十分に残存していると判断された場合である。本処理の結果、先行車両に接近したことにより自動的に出力される制動力の、出力タイミングを遅らせる効果が生じる。これにより、運転者の運転負荷は増大する（自主的にブレーキ操作を行なう場面が増えるため）と考えられるが、車間距離制御に係る制動力が過剰に出力されることによるイライラ感を抑制することができる。すなわち、過剰な運転支援制御を抑制することができる。

なお、目標車間距離の短縮程度については、如何なる手法により決定されてもよいが、例えば、大・中・小に設定された元の目標車間距離を１段階短縮してもよいし、元の目標車間距離から元の目標車間距離に所定割合（例えば１０〜５０［％］等）を乗じた値を短縮してもよい。

運転者の最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉを差し引いた値が閾値Ｋ１未満である場合は、目標車間距離を拡大する制御信号をクルーズコントロールシステム５０に出力する（Ｓ１４０）。これを受信したクルーズコントロールシステム５０では、当該短縮された目標車間距離を用いて車間距離制御を行なう。

Ｓ１４０の処理が行なわれるのは、運転処理能力が十分に残存していないと判断された場合である。本処理の結果、先行車両に接近したことにより自動的に出力される制動力の、出力タイミングを早める効果が生じる。これにより、より頻繁に車間距離制御に係る制動力が出力されることとなり、運転者の運転負荷は減少する（自主的にブレーキ操作を行なう場面が減るため）と考えられる。この結果、運転処理能力の残存程度に応じてより積極的に運転支援制御を行なうことができ、運転者にかかる負荷の合計が最大処理能力を超えないようにすることができる。なお、目標車間距離の拡大程度についても、Ｓ１３０における短縮の場合と同様、如何なる手法により決定されてもよい。

Ｓ１４０の処理に続いて、運転処理能力を数値化する（Ｓ１５０）。以下、便宜上、この数値化された値をＤとする。

そして、最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉと運転処理能力Ｄとの和を差し引いた値（運転者の余裕度と考えてよい）が、閾値Ｋ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。なお、閾値Ｋ２については、その性質上閾値Ｋ１よりも小さい値であれば特段の制限はない。

最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉと運転処理能力Ｄとの和を差し引いた値が閾値Ｋ２以上である場合は、何も処理を行なわずの本フローの１ルーチンを終了する。これは、目標車間距離の拡大によって、十分に運転者の余裕度を確保できると判断した結果である。

一方、最大処理能力Ｍから所定機器処理能力Ｉと運転処理能力Ｄとの和を差し引いた値が閾値Ｋ２未満である場合は、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０に対して作動を制限する指示信号を出力して（Ｓ１７０）、本フローの１ルーチンを終了する。具体的には、ハンズフリー通話を一時停止すると共にスピーカー４４によりその旨を報知したり、ナビゲーションシステム４０にメニュー画面表示がなされている場合は１画面前の状態に戻す、或いはメニュー表示内容を重要なものに限定したりする制御が行なわれる。

Ｓ１７０の処理が行なわれるのは、目標車間距離を拡大しても、十分に運転者の余裕度を確保できないと判断した場合である。従って、所定機器処理能力Ｉを縮減すべく、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０の作動が制限される。

このように、本発明の第１実施例に係る車両用制御装置１によれば、運転者の最大処理能力と所定機器処理能力との差分に基づいてクルーズコントロールシステム５０の目標車間距離が変更されるから、運転処理能力の残存程度に応じてより適切に運転支援制御を行なうことができる。また、最大処理能力から所定機器処理能力と運転処理能力との和を差し引いた値に基づいてハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０の作動を制限するから、運転者の余裕度を確保することができる。これらの結果、運転者にかかる負荷の合計が最大処理能力を超えないようにすることができる。

すなわち、運転者の最大処理能力と運転者にかかる負荷とを総合的に判断して車載機器の制御を行なうことができる。

次に、図３、４を用いて、本発明に係る車両用制御装置の第２実施例について説明する。図３は、本発明の第２実施例に係る車両用制御装置２の全体構成の一例を示す図である。図示する如く、車両用制御装置２は、第１実施例に係る車両用制御装置１においてクルーズコントロールシステム５０を省略した構成となっている。また、ＥＣＵ６０が実現する機能ブロックのうち、所定機器処理能力数値化部６４は、本実施例においては必須でない。但し、その他の重複部分における機能等は第１実施例と同様であるため、当該部分については同一の符号を付して説明を省略する。

以下、車両用制御装置２のＥＣＵ６０が各機器を制御する動作について説明する。図４は、車両用制御装置２のＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。なお、本フローは、所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ６０は、上記の如く（第１実施例と同様に）運転者の最大処理能力を数値化する（Ｓ２００）。以下、便宜上、この数値化された値をＭとする。

次に、（第１実施例と同様に）運転処理能力を数値化する（Ｓ２１０）。以下、便宜上、この数値化された値をＤとする。

そして、運転者の最大処理能力Ｍから運転処理能力Ｄを差し引いた値が閾値Ｋ３以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。この判定は、所定機器処理能力が十分に残存しているか否かを判断するためのものである。従って、本実施例における閾値Ｋ３は、例えば２０〜８０［％］等の値が予め設定されてよい。

運転者の最大処理能力Ｍから運転処理能力Ｄを差し引いた値が閾値Ｋ３以上である場合は、所定機器処理能力が十分に残存していると判断し、何も処理を行なわずに本フローの１ルーチンを終了する。従って、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０では、特段の作動制限を受けることなく、作動が行なわれる。

運転者の最大処理能力Ｍから運転処理能力Ｄを差し引いた値が閾値Ｋ３未満である場合は、所定機器処理能力が十分に残存していないと判断し、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０の作動を制限するようにハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０に対して指示信号を出力し（Ｓ２４０）、本フローの１ルーチンを終了する。本処理が行なわれるのは、運転者の最大処理能力に対して運転処理能力が大きいものであり、所定機器処理能力が十分に残存していない場合である。従って、ハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０の作動を制限することにより、運転者にかかる処理負担の合計が最大処理能力を超えないようにすることができる。

なお、上記機器の制限程度について特段の制限は無いが、例えば、第１実施例のフローチャートにおけるＳ１７０の処理において説明した程度であってよい。

このように、本発明の第２実施例に係る車両用制御装置２によれば、運転者の最大処理能力と運転処理能力との差分に基づいてハンズフリー通話システム３０やナビゲーションシステム４０の作動を制限するから、運転者にかかる負荷の合計が最大処理能力を超えないように制御することができる。

なお、第２実施例の車両用制御装置２が実行する処理は、第１実施例の車両用制御装置１が実行する処理と排他的な関係にあるものではなく、同一車両に適用されて同時に実行されてもよい。また、例えば、クルーズコントロールシステム５０がオンの状態のときには第１実施例の処理が実行され、クルーズコントロールシステム５０がオフの状態のときには第２実施例の処理が実行されるように切替えて制御されてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、第１実施例の車両用制御装置１は、図５のフローチャートで示すより簡易な制御を行なうものとしてもよい。本フローは、図示する如く、図２のフローチャートにおいてＳ１５０以下の処理を省略したものである。このような簡易な制御によっても、運転処理能力の残存程度に応じてより適切に運転支援制御を行なうことができる。なお、この場合、運転処理能力数値化部６６は必須の構成でない。

また、運転者の最大処理能力を数値化する手法の具体例として、運転者の覚醒度及び集中度を推定し、これらの推定に基づいて運転者の最大処理能力を数値化することを例示したが、これに限られず、覚醒度及び集中度のいずれか一方を推定してもよいし、全く別の手法により最大処理能力を数値化してもよい。

また、覚醒度を推定する手法の具体例は、実施例で例示したものに限られない。例えば、運転者の呼吸波形を検出して覚醒度を推定してもよいし、体表面の温度を測定して覚醒度を推定してもよい。

また、運転処理能力を数値化する際に、レーダー装置５２により検出される周辺車両の数や、ナビゲーション装置４０により検出される道路の混雑度（渋滞距離等から算出できる）等を加味してもよい。

また、車両駆動以外に用いられる所定機器の具体例としてハンズフリー通話システム３０やナビゲーション装置４０を例示したが、この他にも、カーオーディオやドライビングシート調節機器等を加えてもよいし、これらのうち一部であってもよい。

また、車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段の具体例は、実施例のクルーズコントロールシステム５０に限らず、レーンキーピングアシスト（車線維持支援制御）やレーンデパーチャワーニング（車線逸脱警報）を行なう制御システムであってもよい。この場合、ステアリング操舵トルクがＥＣＵ６０からの制御信号に基づく出力程度の変化を伴って出力されることとなる。

また、ＥＣＵ６０は本発明に専用の制御主体として例示したが、クルーズコントロール用ＥＣＵ５８、ナビゲーション装置用ＥＣＵ４５、又は車両に搭載されたその他のＥＣＵ類に統合されてもよい。

また、第１実施例のフローチャートにおけるＳ１２０及びＳ１６０の処理、並びに第２実施例のフローチャートにおけるＳ２２０の処理において、それぞれ数値化された値の差分（差し引いた値）を閾値と比較して判定を行なっているが、差分に代えて割合を用いて判定を行なってもよい。

例えば、Ｓ１２０の処理において、最大処理能力Ｍに対する所定機器処理能力Ｉの割合が閾値未満（性質上、「以上」と「未満」が入れ替わることとなる）であるか否かを判定するものとしてもよい。また、Ｓ１６０の処理において、最大処理能力Ｍに対する、所定機器処理能力Ｉと運転処理能力Ｄとの和の割合が、閾値未満であるか否かを判定するものとしてもよい。また、Ｓ２２０の処理において、最大処理能力Ｍに対する運転処理能力Ｄの割合が閾値未満であるか否かを判定するものとしてもよい。

本発明は、少なくとも車載機器の制御を行なう装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の第１実施例に係る車両用制御装置１の全体構成の一例を示す図である。 車両用制御装置１のＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施例に係る車両用制御装置２の全体構成の一例を示す図である。 車両用制御装置２のＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。 車両用制御装置１のＥＣＵ６０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ 車両用制御装置
１０ 覚醒度推定用装置
２０ 車両挙動検出用センサー
３０ ハンズフリー通話システム
４０ ナビゲーション装置
４１ ＧＰＳ受信機
４２ 地図データベース
４３ 入力・表示装置
４４ スピーカー
４５ ナビゲーション装置用電子制御ユニット
５０ クルーズコントロールシステム
５２ レーダー装置
５４ 制駆動力出力装置
５６ 車間距離切替スイッチ
５８ クルーズコントロール用電子制御ユニット
６０ 電子制御ユニット
６２ 最大処理能力数値化部
６４ 所定機器処理能力数値化部
６６ 運転処理能力数値化部
６８ 制御信号出力部

Claims (11)

1. 車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段と、
   運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、
   車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を、所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、
   前記最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と前記所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力との差分に基づいて前記運転支援手段による運転支援程度が変更されるように、前記運転支援手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置であって、
   運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と、前記所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力及び前記運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力の和と、の差分に基づいて求められる余裕度が所定値未満の場合には、該余裕度が該所定値以上の場合に比して、前記所定機器に対する運転者の操作を制限する、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用制御装置であって、
   前記運転支援手段は、少なくとも車間距離制御を行なう手段である、
   車両用制御装置。
4. 運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、
   運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段と、
   前記最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と前記運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力との差分に基づいた許容程度によって、車両駆動以外に用いられる所定機器に対する運転者の操作が許容されるように該所定機器を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用制御装置。
5. 車両の運転に関して運転者を支援する運転支援手段と、
   運転者の最大処理能力を数値化する最大処理能力数値化手段と、
   車両駆動以外に用いられる所定機器に運転者が対応するのに必要な処理能力を、所定機器処理能力として数値化する所定機器処理能力数値化手段と、
   運転操作に必要な処理能力を運転処理能力として数値化する運転処理能力数値化手段と、
   前記最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と前記所定機器処理能力数値化手段により数値化された所定機器処理能力との差分に基づいて前記運転支援手段による運転支援程度が変更されるように前記運転支援手段を制御する第１の制御モードと、
   前記最大処理能力数値化手段により数値化された運転者の最大処理能力と前記運転処理能力数値化手段により数値化された運転処理能力との差分に基づいた許容程度によって前記所定機器に対する運転者の操作が許容されるように該所定機器を制御する第２の制御モードと、を切替えて制御可能な制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用制御装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用制御装置であって、
   前記最大処理能力数値化手段は、運転者の覚醒度を推定する覚醒度推定手段を備え、該覚醒度推定手段により推定された運転者の覚醒度に基づいて運転者の最大処理能力を導出する手段である、
   車両用制御装置。
7. 請求項６に記載の車両用制御装置であって、
   前記覚醒度推定手段は、運転者の頭部を撮像する撮像手段を備え、該撮像手段の撮像画像を解析することにより運転者の覚醒度を推定する手段である、
   車両用制御装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の車両用制御装置であって、
   前記最大処理能力数値化手段は、運転者の集中度を推定する集中度推定手段を備え、該集中度推定手段により推定された運転者の集中度に基づいて運転者の最大処理能力を導出する手段である、
   車両用制御装置。
9. 請求項８に記載の車両用制御装置であって、
   前記集中度推定手段は、車両挙動を検出する車両挙動検出手段を備え、該車両挙動検出手段の検出結果に基づいて運転者の集中度を推定する手段である、
   車両用制御装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の車両用制御装置であって、
    前記所定機器は、ナビゲーション装置、ハンズフリー電話システム、カーオーディオ、及びドライビングシート調節機器のいずれかを少なくとも含む、
    車両用制御装置。
11. 差分を割合に置換して構成される請求項１ないし１０のいずれかに記載の車両用制御装置。

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