JP2019021229A - 車両制御装置および車両制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本技術を適用した自動運転システム10の構成例を示している。
図2は、車両制御システム11の運転者監視部26および車両制御部28の構成例を示している。
図3は、切り替え判定部の構成例を示す図である。
ジェスチャー認識切り替え判定部201は、ジェスチャー動作を認識して運転者の覚醒度を検出することを、運転状態検出部142に行わせる。
サッケード情報切り替え判定部202は、運転者の眼球サッケード挙動解析、マイクロサッケード挙動解析、固視微動やドリフトといった一連の脳内知覚活動に反射して連動した動作の解析を行って、運転者の覚醒度を検出することを、運転状態検出部142に行わせる。
音声認識切り替え判定部203は、運転者の音声による応答を元に、運転者に判断認識させて、運転者の反応性および覚醒度を検出することを運転状態検出部142に行わせる。
ステアリング操作切り替え判定部204は、走行制御部33に、ノイズとなるトルクをステアリングに与えることによって操舵ズレを起こさせ、正常な走行から逸脱する走行(以下、ノイズ走行と称する)を意図的に発生させる。例えば、ノイズ走行には、車線に沿った進行方向に対して車両を車線に略進行方向に保ったまま、略直角方向などの、ずれた方向へ車両を移動させる走行、車線を横切る方向を変えた横移動、または急加減速を意図的に与える走行がある。車両が横風を受ける場合、方向を変えずに横に小量ずれた方向へ車両が移動される。
次に、図4乃至図7を参照して、ジェスチャー認識切り替え判定の詳細について説明する。
図8は、自動化レベルの例を示している。ここでは、SAE(Society of Automotive Engineers)により定義された自動化レベルの例を示している。なお本明細書では、便宜的にSAEで定義された自動運転のレベルを参照して用いているが、いざ自動運転が広く用いられた場合の課題や妥当性が業界で検討し尽くされてなく、必ずしも定義通りの解釈で用いていない。また、利用形態は本明細書に記載されている内容を保証する利用形態とは限らない。
なお、以下、運転者が何らかの形で介在して直接的に車両の運転へ影響を及ぼす必要がある運転を「手動(マニュアル)運転」と称する。したがって、自動化レベル0乃至自動化レベル2では、手動運転が行われる。図8に示されるように、自動化レベル0乃至自動化レベル2での運転モードを、手動運転モードと称する。
次に、図10乃至図12のフローチャートを参照して、車両制御システム11により実行される自動運転制御処理について説明する。なお、この処理は、例えば、車両のパワー(イグニッション)スイッチがオンにされたときに開始される。
不自然な走行として、車線に対して左右に進路を振るなどのオフセットを加えることがあげられる。ただし、左右に車両進路を振るような種類のオフセットを加えることに限らず、前方車との車間距離を予想以上伸ばすこと(減速操舵)を指示として与えるようにしてもよい。運転状態検出部142においては、その指示に対し、補正のために、運転者がアクセルを踏む動作を取るか否かが評価される。その他、瞬き頻度の検出、目を閉じた状態の検出、頭部の前後へのふらつき検出などにより、運転者の状態が評価されるようにしてもよい。
例えば、走行制御部33は、ステアリングの操作が行われていない場合に、車輪の方向を変化させたり、ステアリングを回転させずに車輪の左右アンバランスの制動負荷を加えたりすることで、所定の期間、車両を蛇行させる。この場合、運転状態検出部142は、運転者が蛇行を是正するようにステアリングを操作するか否か、および、反応速度等に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
車載装置制御部34は、車両が正常に走行している場合に、車両が蛇行する場合に相当する回転負荷をステアリングに疑似的に加える。この場合、運転状態検出部142は、運転者が回転を止めるようにステアリングを操作するか否か、および、反応速度等に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
運転者が反応しないために蛇行運転が継続している場合、運転者の反応性または覚醒度の低下等により異常が発生していることを、通信部27等を介して、後続車などの外部に通知するようにしてもよい。
走行制御部33は、所定の期間、車線から僅かに逸脱させる方向に車両の進行方向を変更する。この場合、運転者が前方に正常な注意を向けている場合、車両の方向を補正するように操舵を行うことが期待される。ただし、車両の進行方向が無条件に変更すると、周辺車両との位置関係によっては危険な状態が発生する可能性がある。また、後続車が追尾走行を行っている可能性がある。
運転支援制御部153は、ACCが有効である場合、通常時と比べて、先行車との車間距離を長く設定する。この場合、運転状態検出部142は、車間距離を通常時の長さに戻すようにアクセルペダルを操作するか否か、および、反応速度に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
走行制御部33は、ステアリングの操舵量に対して、車両の進行方向の変化量を通常より大きくまたは小さくする。この場合、運転状態検出部142は、進行方向を所望の方向に調整するようにステアリングを操作するか否か、および、反応速度に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
走行制御部33は、アクセルペダルの踏み込み量に対して、車両の加速度を通常より大きくまたは小さくする。この場合、運転状態検出部142は、車両の速度を所望の速度に調整するようにアクセルペダルを操作するか否か、および、反応速度に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
走行制御部33は、ブレーキペダルの踏み込み量に対して、車両の減速度を通常より大きくまたは小さくする。この場合、運転状態検出部142は、車両の速度を所望の速度に調整するようにブレーキペダルを操作するか否か、および、反応速度に基づいて、運転者の反応性および覚醒度を検出する。
自動運転が行われていることによって運転者が運転に介在する必要がない場合、運転者は、2次タスクとして、携帯端末12(情報処理装置)を操作することができる。
例えば、運転者が前方を見ているが、考え事等により運転に対する意識が低下している場合、パッシブモニタリングだけでは、運転者の反応性および覚醒度を検出することが困難なときがある。アクティブモニタリングを用いることで、運転者の通知に対する知覚応答反応と言う形で観測が可能となり、反応性および覚醒度の検出精度を向上させることが可能になる。自動運転の普及にともない、利用者である運転者が常日頃広く2次タスクに従事するようになり、且つ手動運転に復帰する必要頻度が減ると、自ずとその完全復帰必要性が感覚的に薄れる事になる。ただし、本技術で実施の直感的動作としての必要時の前方確認を指差し確認し、さらに眼球の挙動確認とそれに引き続き、実際の機器操舵動作の確実性を能動的に確認する事で、運転者はシームレスでありながらも主体的に引き継ぎを行うため、少ない煩わしさでありながら安全が担保された自動運転から手動運手の引き継ぎが行えることになる。
次に、図18乃至図21のフローチャートを参照して、車両制御システム11により実行される自動運転制御処理の他の例について説明する。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
運転者を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記運転者が覚醒していることを表す所定のジェスチャー動作を検出する覚醒状態検出部と、
前記所定のジェスチャー動作が検出されたことに応じて、運転モードを切り替える運転モード切り替え部と
を備える車両制御装置。
(2)
前記運転モード切り替え部は、前記所定のジェスチャー動作が検出された場合、前記運転モードを、自動運転モードから手動運転モードに切り替える
前記(1)に記載の車両制御装置。
(3)
前記覚醒状態検出部は、車両の進行方向を見ながら行われる、前記車両の進行方向に対する指差し確認の動作を前記所定のジェスチャー動作として検出する
前記(1)または(2)に記載の車両制御装置。
(4)
前記指差し確認の動作は、前記運転者の指先が、前記運転者の視線を含む仮想的に設定された垂直平面の近傍に位置し、かつ、前記運転者の視線より下に位置する動作である
前記(3)に記載の車両制御装置。
(5)
前記覚醒状態検出部は、前記運転者の指先、手、拳のうちの少なくともいずれかの動作を追跡することにより、前記指差し確認の動作を検出する
前記(3)または(4)に記載の車両制御装置。
(6)
前記覚醒状態検出部は、前記所定のジェスチャー動作を、前記運転者固有の特性に基づいて検出する
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の車両制御装置。
(7)
前記覚醒状態検出部により検出された前記所定のジェスチャー動作に基づいて、前記運転者固有の特性を学習する学習部
をさらに備える前記(1)に記載の車両制御装置。
(8)
前記覚醒状態検出部は、前運転者が運転席に着座した後に行われた前記所定のジェスチャー動作を検出する
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の車両制御装置。
(9)
前記覚醒状態検出部は、前記運転モードを切り替えることの通知が前記運転者に対して行われた後で、前記運転者の着座動作を検出する
前記(8)に記載の車両制御装置。
(10)
前記覚醒状態検出部は、進行方向を再確認する動作と、それに次ぐ、前記運転者への通知または警報を確認する動作とを、前記所定のジェスチャー動作として検出する
前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の車両制御装置。
(11)
前記覚醒状態検出部は、前記所定のジェスチャー動作を検出した後に、前記運転者がステアリングを握る動作を検出し、
前記運転モード切り替え部は、前記ステアリングを握る動作が検出された場合、前記運転モードを、自動運転モードから手動運転モードに切り替える
前記(1)乃至(10)のいずれかに記載の車両制御装置。
(12)
前記覚醒状態検出部は、前記運転者への提示に対する前記運転者の応答、および、操舵の補正の正確性のうちの少なくとも1つに基づいて、前記運転者の覚醒状態を検出す
前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の車両制御装置。
(13)
運転者を撮影し、
撮影された画像に基づいて、前記運転者が覚醒していることを表す所定のジェスチャー動作を検出し、
前記所定のジェスチャー動作が検出されたことに応じて、運転モードを切り替える
ステップを含む車両制御方法。
Claims (13)
- 運転者を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された画像に基づいて、前記運転者が覚醒していることを表す所定のジェスチャー動作を検出する覚醒状態検出部と、
前記所定のジェスチャー動作が検出されたことに応じて、運転モードを切り替える運転モード切り替え部と
を備える車両制御装置。 - 前記運転モード切り替え部は、前記所定のジェスチャー動作が検出された場合、前記運転モードを、自動運転モードから手動運転モードに切り替える
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、車両の進行方向を見ながら行われる、前記車両の進行方向に対する指差し確認の動作を前記所定のジェスチャー動作として検出する
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記指差し確認の動作は、前記運転者の指先が、前記運転者の視線を含む仮想的に設定された垂直平面の近傍に位置し、かつ、前記運転者の視線より下に位置する動作である
請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記運転者の指先、手、拳のうちの少なくともいずれかの動作を追跡することにより、前記指差し確認の動作を検出する
請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記所定のジェスチャー動作を、前記運転者固有の特性に基づいて検出する
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部により検出された前記所定のジェスチャー動作に基づいて、前記運転者固有の特性を学習する学習部
をさらに備える請求項6に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記運転者が運転席に着座した後に行われた前記所定のジェスチャー動作を検出する
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記運転モードを切り替えることの通知が前記運転者に対して行われた後で、前記運転者の着座動作を検出する
請求項8に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、進行方向を再確認する動作と、それに次ぐ、前記運転者への通知または警報を確認する動作とを、前記所定のジェスチャー動作として検出する
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記所定のジェスチャー動作を検出した後に、前記運転者がステアリングを握る動作を検出し、
前記運転モード切り替え部は、前記ステアリングを握る動作が検出された場合、前記運転モードを、自動運転モードから手動運転モードに切り替える
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記覚醒状態検出部は、前記運転者への提示に対する前記運転者の応答、および、操舵の補正の正確性のうちの少なくとも1つに基づいて、前記運転者の覚醒状態を検出する
請求項1に記載の車両制御装置。 - 運転者を撮影し、
撮影された画像に基づいて、前記運転者が覚醒していることを表す所定のジェスチャー動作を検出し、
前記所定のジェスチャー動作が検出されたことに応じて、運転モードを切り替える
ステップを含む車両制御方法。
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