JP2019070763A - 教習用車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車教習における教官の負担を減らすことが可能な教習用車両を提供する。【解決手段】本開示の一態様によれば、運転者からの操作を受け付ける操作部と、助手席の近傍に設置された補助ブレーキペダルと、教習用車両内を撮影して室内情報を生成する第1カメラと、前記教習用車両の周囲を撮影して周囲情報を生成する第2カメラと、前記教習用車両の各部を駆動する駆動部と、前記操作部および前記補助ブレーキに対する操作に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、前記室内情報および前記周囲情報の少なくとも1つに基づいて、前記駆動部の強制制御が必要か否かを判定する運転判定部と、を備え、前記強制制御が必要と判定された場合、前記制御部は、前記操作部および前記補助ブレーキペダルに対する操作に関わらず、前記駆動部を制御する、教習用車両が提供される。【選択図】図1
Description
本開示は、運転技能向上を目的とした教習用車両に関する。
自動車の運転免許取得には、教習用車両を用いた教習を受ける必要である。教習者用車両の助手席には教官が同席しており、未熟な被教習者が運転する際に、必要に応じて補助ブレーキや補助ステアリングを行う必要がある。また、被訓練者の運転技能判定は教官が行っており、公正な判定を行うのは容易ではない。
このように、従来の自動車教習システムでは教官の負担が大きいという問題がある。そこで、本開示は自動車教習における教官の負担を減らすことが可能な教習用車両を提供する。
本開示の一態様によれば、運転者からの操作を受け付ける操作部と、助手席の近傍に設置された補助ブレーキペダルと、教習用車両内を撮影して室内情報を生成する第1カメラと、前記教習用車両の周囲を撮影して周囲情報を生成する第2カメラと、前記教習用車両の各部を駆動する駆動部と、前記操作部および前記補助ブレーキに対する操作に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、前記室内情報および前記周囲情報の少なくとも1つに基づいて、前記駆動部の強制制御が必要か否かを判定する運転判定部と、を備え、前記強制制御が必要と判定された場合、前記制御部は、前記操作部および前記補助ブレーキペダルに対する操作に関わらず、前記駆動部を制御する、教習用車両が提供される。
自動車教習における教官の負担を減らすことができる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
図1は、一実施形態に係る教習用車両の概略構成を示すブロック図である。教習用車両は、操作部1と、補助ブレーキペダル2と、センサ3と、室内カメラ4と、周囲カメラ5と、制御部6と、駆動部7と、運転判定部8と、記録部9と、表示部10とを備えている。
操作部1は、主に運転席に座る運転者(運転免許取得のための教習を受ける者)からの操作を受け付けるように構成され、運転席近傍に設けられる。操作部1は、例えば、イグニッション、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ハンドル、シフトレバー、方向指示器、ハザードボタン、サイドブレーキなどを含み得る。
操作部1は運転者からの操作に応じて機械的に動作する。例えば、アクセルペダル、ブレーキペダルおよびクラッチペダルは、運転者からの踏み込みに応じて初期位置から移動する。ハンドルは運転者からの操作に応じて初期位置から左右に回転する。方向指示器は、運転者からの操作に応じて、複数ポジションのうちの1つに設定される。
補助ブレーキペダル2は、助手席に座る同乗者(教官)からの操作を受け付けるように構成され、助手席の近傍(典型的には)足元に設けられる。補助ブレーキペダル2は同乗者からの踏み込みに応じて初期位置から移動する。
センサ3は操作部1および補助ブレーキペダル2に対する操作を機械的情報として検出し、電気的情報に変換する。具体例として、センサ3は、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルおよび補助ブレーキペダル2が踏み込まれた場合の移動量を検出し、移動量に応じた電気的情報(例えば電圧値)に変換する。また、センサ3はハンドルの回転角(舵角)を検出し、回転角に応じた電気的情報に変換する。さらに、センサ3は方向指示器が設定されたポジションを検出し、ポジションに応じた電気的情報に変換する。このような電気的情報は操作部1に対する操作を表しているため、操作情報と呼ぶことができる。操作情報は制御部6に送信される。
室内カメラ4は、教習用車両の内部、より具体的には運転席、助手席およびその近傍を撮影する。室内カメラ4は、運転席および助手席の搭乗者の顔向き、視線、手の動作を検出してもよい。撮影によって得られた画像や検出結果は室内情報として制御部6に送信される。
周囲カメラ5は教習用車両の周囲の少なくとも一部を撮影する。望ましくは教習用車両の前後左右をそれぞれ撮影する少なくとも4つの周囲カメラ5を設け、全周囲を撮影する。撮影によって得られた画像は周囲情報として制御部6に送信される。
制御部6は、例えばECU(Engine Control Unit)であり、センサ3、室内カメラ4、周囲カメラ5、駆動部7、運転判定部8および記録部9と接続される。より具体的には、制御部6は、センサ3から車両情報(後述)および操作情報を、室内カメラ4から室内情報を、周囲カメラ5から周囲情報をそれぞれ取得する。また、制御部6は、各種情報を運転判定部8に提供し、運転判定部8による判定結果を受け取る。さらに、制御部6は各種情報に基づく運転の期待値を運転判定部8に提供する。
制御部6は、操作情報、室内情報、周囲情報および/または運転判定部8による判定結果を考慮して、駆動部7を制御する。
駆動部7は制御部6からの制御に応じて教習用車両の各部を駆動する。駆動部7は、エンジン、ステアリング、ブレーキ、ギア、ホイール、ウインカーなどを含み得る。
制御部6による駆動部7の制御は、操作情報に基づいて駆動部7を制御する手動制御と、操作情報よりも運転判定部8による判定結果を重視した強制制御とが含まれる。
手動制御としては、例えば以下のようなものがある。エンジンはアクセルペダルの踏み込み具合に応じて開度が調整される。ステアリングはハンドルの舵角に応じて進行方向が定まる。ブレーキはブレーキペダルあるいは補助ブレーキペダル2の踏み込み具合に応じてホイールの回転を減速させる。ギアはシフトレバーの位置に応じて設定される。ウインカーは方向指示器によるオン・オフによって点滅・消灯が切り替えられる。
強制制御としては、例えばハンドルの舵角に関わらず強制的に進行方向が定める強制ステアリングや、ブレーキペダルあるいは補助ブレーキペダル2の踏み込み具合に関わらずホイールの回転を減速させる強制ブレーキがある。
また、駆動部7の状態はセンサ3によって検出される。具体的として、センサ3は、ホイールの回転数を検出し、車速に変換する。また、センサ3はステアリングの状態を検出し、進行方向に変換する。さらに、センサ3はエンジン、ブレーキおよびホイールの状態を検出し、加減速度に変換する。これら車速、進行方向、加減速度などは車両情報と呼ぶことができる。車両情報は制御部6に送信される。
運転判定部8は、制御部6から車両情報、操作情報、室内情報および周囲情報といった各種情報を取得し、これらに基づいて種々の運転判定を行う。判定結果は、必要に応じて制御部6に伝えられたり、記録部9に記録されたり、表示部10に表示されたりする。
運転判定は強制制御の要否や内容の判定を含み、判定結果は制御部6に伝えられる。また、運転判定は、運転者による運転技能の採点を含み、採点結果は表示部10に表示される。運転技能の採点は、制御部6からの各種情報に基づくものであってもよいし、記録部9に記録された過去の運転状況との比較で上達度を判定するものであってもよいし、制御部から提供された期待値との比較によるものであってもよい。
図2は、補助ブレーキ操作に対する判断の一例を示すフローチャートである。制御部6は、操作情報として、ブレーキペダルへの操作の有無および補助ブレーキペダル2への操作の有無をセンサ3から取得する(ステップS1)。補助ブレーキペダル2への操作ではなく(ステップS2のNO)、ブレーキペダルへの操作である場合、制御部6は通常ブレーキ制御であると判断する(ステップS3)。一方、ブレーキペダルへの操作ではなく補助ブレーキペダル2への操作である場合(ステップS2のYES)、制御部6は補助ブレーキ制御であると判断する(ステップS4)。
このように、補助ブレーキペダル2に対する操作を認識して、通常ブレーキ制御であるか補助ブレーキ制御であるかが判断される。
図3は、補助ハンドル操作に対する判断の一例を示すフローチャートである。制御部6は操作情報としてハンドルの舵角をセンサ3から取得する(ステップS11)。続いて、制御部6は舵角の変化がある場合(ステップS12のYES)、制御部6は室内カメラ4から室内情報を取得し(ステップS13)、助手席にいる同乗者の動作を認識する。その結果、舵角の変化(すなわちハンドルに対する操作)が同乗者によるものではない場合(ステップS14のNO)、制御部6は通常ステアリング制御であると判断する(ステップS15)。一方、舵角の変化が同乗者によるものである場合(ステップS14のYES)、制御部6は補助ステアリング制御と判断する(ステップS16)。
このように、助手席からの同乗者の操作を認識して、通常ステアリング制御であるか補助ステアリング制御であるかが判断される。
図4は、走行中に速度警告を行う制御の一例を示すフローチャートである。制御部6は車両情報として車速をセンサ3から取得する(ステップS21)。また、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS22)、標識を認識する。そして、制御部6は認識された標識を読み取って制限速度を設定する(ステップS23)。運転判断部は、制御部6によって取得された車速と、制御部6によって設定された制限速度とを比較し、車速が適正速度であるか否かを判断する。適正速度でない場合(ステップS24のNO)、運転判定部8は表示部10に適正速度でない旨の警告を表示させる(ステップS25)。
なお、適正速度であるか否かの判断基準は適宜定めてよく、例えば、車速が制限速度を超えない場合に運転判定部8は適正速度であると判断してもよい。
図5は、走行中にはみ出し警告を行う制御の一例を示すフローチャートである。制御部6は車両情報をセンサ3から取得する(ステップS31)。また、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS32)、車線および自車位置を認識する。そして、運転判定部8は、制御部6によって認識された車線と自車位置との差分を計算し(ステップS33)、教習用車両が車線からはみ出しているか否かを判断する(ステップS34)。はみ出している場合(ステップS34のYES)、運転判定部8は表示部10に自車が車線からはみ出している旨の警告を表示させる(ステップS35)。
なお、はみ出しているか否かの判断基準は適宜定めてよく、例えば、運転判定部8は、車線の外側に自車がある場合にはみ出していると判断してもよいし、認識誤差を考慮して、車線上に自車がある場合にはみ出していると判断してもよい。また、車線からのはみ出しに代えて、停止線を検出して正しく停止操作が行われたかを判断してもよい。
図6は、走行中に強制ブレーキを行う制御の一例を示すフローチャートである。制御部6は、車両情報として車速、進行方向および加減速度をセンサ3から取得する(ステップS41)。また、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS42)、信号、停止線、標識、障害物などを認識する。そして、運転判定部8は、制御部6によって取得された車両情報と、制御部6によって取得された周囲情報とに基づいて、助手席による同乗者による補助ブレーキ制御がなされれば危険を回避できるか否かを判定する(ステップS43)。
具体的として、運転判定部8は、補助ブレーキを行ったとしても、赤信号であるのに停止線までに止まれない見込みである場合や、標識や障害物に衝突する可能性がある場合に、危険を回避できないと判定する。
危険を回避できない場合(ステップS43のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させ(ステップS44)、必要に応じて制御部6がハザードランプを点灯させる。そして、運転判定部8は危険回避の必要があることを制御部6に通知し、これに応じて制御部6は強制ブレーキを行う(ステップS45)。
このように、教習用車両の周囲を検知し、危険回避ができない場合、補助ブレーキなどよりも優先して警告表示および強制ブレーキ制御を行う。
一方、危険を回避できる場合(ステップS43のYES)、補助ブレーキが踏み込まれた場合には(ステップS46のYES)、制御部6は補助ブレーキ制御を行い(ステップS48)、ブレーキが踏み込まれた場合には(ステップS47のYES)、制御部6は通常ブレーキ制御を行う(ステップS48)。なお、補助ブレーキ制御や通常ブレーキ制御がなされたことは、図2のフローチャートによって判断できる。
図7は、走行中に強制ステアリングを行う制御の一例を示すフローチャートである。制御部6は、車両情報として車速、進行方向および加減速度をセンサ3から取得する(ステップS51)。また、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS52)、障害物などを認識する。さらに、制御部6は、室内情報として運転者の顔向き、視線、手の動作を室内カメラ4から取得する(ステップS53)。そして、運転判定部8は、制御部6によって取得された車両情報、周囲情報、室内情報に基づいて、補助ハンドル制御がなされれば危険を回避できるか否かを判定する(ステップS54)。
具体的として、運転判定部8は、補助ハンドル制御やABS(Antilock Brake System)でも障害物に衝突する可能性がある場合に、危険を回避できないと判定する。
危険を回避できない場合(ステップS54のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させ(ステップS55)、必要に応じて制御部6がハザードランプを点灯させる。そして、運転判定部8は危険回避の必要があることを制御部6に通知し、これに応じて制御部6は強制ステアリングを行う(ステップS56)。
このように、教習用車両の周囲を検知し、危険回避ができない場合、補助ステアリングやABSなどよりも優先して警告表示および強制ステアリング制御を行う。
一方、危険を回避できる場合(ステップS54のYES)、補助ハンドルがなされた場合には(ステップS57のYES)、制御部6は補助ハンドル制御を行い(ステップS59)、通常ハンドル制御がなされた場合には(ステップS58のYES)、制御部6は通常ハンドル通常ハンドル制御を行う(ステップS59)。なお、補助ハンドル制御や通常ハンドル制御がなされたことは、図3のフローチャートによって判断できる。
以上説明した強制ブレーキや強制ステアリングは、単独練習モードとして教習用車両に設定可能であってもよい。この場合、助手席に教官がいることは必須ではなくなる。続いて、自動車教習において運転者による運転技能の習熟度を判定する運転判定について説明する。
図8は、運転者の事前安全確認チェックの一例を示すフローチャートである。まず、制御部6は、室内情報として運転者の顔向き、視線、手の動作を室内カメラ4から取得する(ステップS61)。その結果、運転者がミラーを確認し(ステップS62のYES)、かつ、死角を確認した場合(ステップS63のYES)、運転判定部8は運転者が事前に安全確認チェックを行ったと判定する(ステップS64)。一方、運転者がミラーの確認および死角の確認の一方でも怠った場合、運転判定部8は運転者による事前の安全確認チェックが不適切と判定する(ステップS65)。
図9は、前進に関する運転判定の一例を示すフローチャートである。予め図8に示す事前安全確認チェックが行われている。
制御部6は、室内情報として運転者の顔向き、視線、手の動作を室内カメラ4から取得する(ステップS71a)。また、制御部6は操作情報としてアクセルおよびサイドブレーキに対する操作をセンサ3から取得する(ステップS71b)。制御部6がアクセル操作を検知した場合(ステップS72)、運転判定部8は、運転者が安全確認を行ったか否かを室内情報に基づいて判定する(ステップS73)。安全確認を行っていない場合(ステップS73のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させるとともに、減点判定を行う(ステップS74)。また、アクセル操作が検知された場合に、サイドブレーキが解除されていなければ(ステップS75のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させるとともに、減点判定を行う(ステップS76)。
その後、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS77)、周囲が安全であるか判定する(ステップS78)。周囲が安全でない場合(ステップS78のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させ、減点判定を行い、かつ、運転者の操作を無効とする(ステップS79)一方、周囲が安全であれば(ステップS78のYES)、運転者の操作に基づいて教習用車両を制御する(ステップS7A)。
図10は、進路変更に関する運転判定の一例を示すフローチャートである。予め図8に示す事前安全確認チェックが行われている。
制御部6は、車両情報として車速、進行方向およびブレーキによる加減速度をセンサ3から取得する(ステップS81a)。また、制御部6は、室内情報として運転者の顔向き、視線、手の動作を室内カメラ4から取得する(ステップS81b)。さらに、制御部6は操作情報として方向指示器に対する操作をセンサ3から取得する(ステップS81c)。
制御部6が方向指示器への操作を検知した場合(ステップS82)、運転判定部8は、運転者が安全確認を行ったか否かを室内情報に基づいて判定する(ステップS83)。安全確認を行っていない場合(ステップS83のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させるとともに、減点判定を行う(ステップS84)。
その後、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS85)、周囲が安全であるか判定する(ステップS86)。周囲が安全でない場合(ステップS86のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させ、減点判定を行い、かつ、運転者の操作を無効とする(ステップS87)一方、周囲が安全であれば(ステップS86のYES)、運転者の操作に基づいて教習者を制御する(ステップS88)。
図11は、バック駐車に関する運転判定の一例を示すフローチャートである。予め図8に示す事前安全確認チェックが行われている。ただし、同図のステップS62では、ミラーで後方を確認したか否かがチェックされる。
制御部6は、車両情報として車速、進行方向およびブレーキによる減速度をセンサ3から取得する(ステップS91)。また、制御部6は、室内情報として運転者の顔向き、視線、手の動作を室内カメラ4から取得する(ステップS91b)。さらに、制御部6は操作情報としてシフトレバーに対する操作をセンサ3から取得する(ステップS91c)。
シフトレバーがバックギアに設定されたことを制御部6が検知した場合(ステップS92)、運転判定部8は、運転者が安全確認を行ったか否かを室内情報に基づいて判定する(ステップS93)。安全確認を行っていない場合(ステップS93のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させるとともに、減点判定を行う(ステップS94)。
その後、制御部6は周囲カメラ5から周囲情報を取得し(ステップS95)、周囲(特に後方)が安全であるか判定する(ステップS96)。周囲が安全でない場合(ステップS96のNO)、運転判定部8は表示部10に警告を表示させ、減点判定を行い、かつ、運転者の操作を無効とする(ステップS97)一方、周囲が安全であれば(ステップS96のYES)、運転者の操作に基づいて教習者を制御する(ステップS98)。
このように、本実施形態では、教習用車両において、室内カメラ4および周囲カメラ5からの情報を収集する。これにより、教官による補助ブレーキや補助ステアリングが間に合わないような場合であっても、ブレーキやステアリングの強制制御が可能となり安全性向上する。また、運転者の技能を自動で判定可能となり、判定の公正性が向上する。以上により、自動車教習における教官への負担を低減できる。
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
1 操作部
2 補助ブレーキペダル
3 センサ
4 室内カメラ
5 周囲カメラ
6 制御部
7 駆動部
8 運転判定部
9 記録部
10 表示部
2 補助ブレーキペダル
3 センサ
4 室内カメラ
5 周囲カメラ
6 制御部
7 駆動部
8 運転判定部
9 記録部
10 表示部
Claims (12)
- 運転者からの操作を受け付ける操作部と、
助手席の近傍に設置された補助ブレーキペダルと、
教習用車両内を撮影して室内情報を生成する第1カメラと、
前記教習用車両の周囲を撮影して周囲情報を生成する第2カメラと、
前記教習用車両の各部を駆動する駆動部と、
前記操作部および前記補助ブレーキに対する操作に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
前記室内情報および前記周囲情報の少なくとも1つに基づいて、前記駆動部の強制制御が必要か否かを判定する運転判定部と、を備え、
前記強制制御が必要と判定された場合、前記制御部は、前記操作部および前記補助ブレーキペダルに対する操作に関わらず、前記駆動部を制御する、教習用車両。 - 前記運転判定部は、前記駆動部の状態を示す車両情報と、前記周囲情報とに基づいて、前記補助ブレーキペダルに対する補助ブレーキでは危険を回避できないと判定される場合に、前記強制制御として強制ブレーキ制御が必要であると判定する、請求項1に記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記駆動部の状態を示す車両情報と、前記周囲情報と、前記室内情報とに基づいて、前記操作部におけるハンドルに対する補助ハンドルでは危険を回避できないと判定される場合に、前記強制制御として強制ステアリング制御が必要であると判定する、請求項1または2に記載の教習用車両。
- 運転者からの操作を受け付ける操作部と、
助手席の近傍に設置された補助ブレーキペダルと、
教習用車両内を撮影して室内情報を生成する第1カメラと、
前記教習用車両の周囲を撮影して周囲情報を生成する第2カメラと、
前記教習用車両の各部を駆動する駆動部と、
前記操作部および前記補助ブレーキに対する操作に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
前記操作部に対する操作を表す操作情報、前記駆動部の状態を示す車両情報、前記室内情報および前記周囲情報の少なくとも1つに基づいて、前記運転者の運転技能判定を行う運転判定部と、を備える教習用車両。 - 前記運転判定部は、前記室内情報に基づいて、前記運転者が安全確認および死角の確認を行ったか否かを判定する、請求項4に記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記室内情報に基づいて、前記操作部におけるアクセルが操作された際に、前記運転者が安全確認を行ったか否かを判定する、請求項4または5に記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報に基づいて、前記操作部におけるアクセルが操作された際に、前記運転者がサイドブレーキを解除しているか否かを判定する、請求項4乃至6のいずれかに記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記周囲情報に基づいて、前記操作部におけるアクセルが操作された際に、周囲が安全であるか否かを判定する、請求項4乃至7のいずれかに記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記室内情報に基づいて、前記操作部における方向指示器が操作された際に、前記運転者が安全確認を行ったか否かを判定する、請求項4乃至8のいずれかに記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記周囲情報に基づいて、前記操作部における方向指示器が操作された際に、周囲が安全であるか否かを判定する、請求項4乃至9のいずれかに記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記室内情報に基づいて、前記操作部におけるシフトレバーがバックギアに設定された際に、前記運転者が安全確認を行ったか否かを判定する、請求項4乃至10のいずれかに記載の教習用車両。
- 前記運転判定部は、前記操作情報および前記周囲情報に基づいて、前記操作部におけるシフトレバーがバックギアに設定された際に、周囲が安全であるか否かを判定する、請求項4乃至11のいずれかに記載の教習用車両。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112498290A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 李涛 | 一种智能交通安全审核系统及装置 |
CN112644399A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 上海思快奇教育科技有限公司 | 一种基于互联网的教育资源平台系统 |
JP2022064997A (ja) * | 2021-06-18 | 2022-04-26 | 阿波▲羅▼智▲聯▼(北京)科技有限公司 | 車両用制動方法、装置、デバイス、記憶媒体、プログラム及び車両 |
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