JP5142737B2 - 車両搭載機器の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
係る構成を有することにより、本発明に係る制御装置は、着目する操作の制御レベルを他の操作の制御レベルを参考にして設定するため、着目する操作が推薦されたときのドライバの応答のみに依存せず、その制御レベルを設定できる。そのため、比較的少ない操作で、車両搭載機器を自動制御する条件を最適化できる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御装置は、類似した操作間の制御レベルを合わせることができる。そのため、類似した操作間で制御レベルが異なることにより生じるドライバの違和感を解消することができる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御装置は、同様の状況で推薦される操作間の制御レベルを一致させることができる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御装置は、同時に行われる可能性の高い操作間の制御レベルを一致させることができる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御方法は、着目する操作の制御レベルを他の操作の制御レベルを参考にして設定するため、着目する操作が推薦されたときのドライバの応答のみに依存せず、その制御レベルを設定できる。そのため、比較的少ない操作で、車両搭載機器を自動制御する条件を最適化できる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御方法は、類似した操作間の制御レベルを合わせることができる。そのため、類似した操作間で制御レベルが異なることにより生じるドライバの違和感を解消することができる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御方法は、同様の状況で推薦される操作間の制御レベルを一致させることができる。
係る構成を有することにより、本発明に係る制御方法は、同時に行われる可能性の高い操作間の制御レベルを一致させることができる。
また、上記各部に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本発明の実施形態に係る車両搭載機器の制御装置は、車両そのものに関する情報、あるいは車両の周囲の状況に関する情報に基づいて、適切と考えられる車両搭載機器の設定を自動的に決定する。そして制御装置は、車両搭載機器をその設定にするための操作を、制御レベルにしたがって自動実行するか、ドライバに提示して承認を求めるか決定する。そして、ドライバがその操作を承認するか、その操作に対応する制御レベルが自動実行レベルであると、制御装置は、車両搭載機器をその設定になるように制御する。この制御装置は、提示された操作に対するドライバの応答だけでなく、類似の操作に関する制御レベルに基づいて、提示あるいは自動実行された操作の制御レベルを変更することにより、各車両搭載機器が自動制御される条件を最適化するものである。
・制御レベルA(承認入力必須レベル)
この制御レベルでは、対象となる操作を実行するために、ドライバの承認を要する。そのため、実行しようとする操作について、ドライバに実行するか否かを問い掛けるメッセージあるいはそのようなメッセージに対応するアイコンがディスプレイ15に表示される(例えば、実行しようとする操作が、オーディオ装置3の音量を上げる操作である場合、ディスプレイ15には、「オーディオの音量を上げますか?」と表示される)。そして、提示後、一定期間内にドライバが簡易入力インターフェース16を介して承認操作を行ったとき、提示された操作は制御装置2により実行される。一方、ドライバが簡易入力インターフェース16を介して拒否操作を行った場合、提示された操作は実行されない。また、その操作の対象となった車両搭載機器の設定項目をドライバが直接操作した場合、及び簡易入力インターフェース16を介した操作が行われずに一定期間が経過した場合も、拒否操作が行われたものとする。ただし、その一定期間中において、ドライバの運転負荷が高く、承認操作を行う余裕がなかったと考えられる場合には、簡易入力インターフェース16を介した操作が行われずに一定期間が経過しても、拒否操作が行われたものとしない。例えば、ハンドルの操舵角が一定角度(例えば、30度)以上となっている場合、あるいは、一定以上の加速あるいは減速が検知されている場合は、拒否操作が行われたものとしない。なお、一定期間は、例えば30秒間あるいは1分間とすることができる。
・制御レベルB(承認入力省略レベル)
この制御レベルでは、実行しようとする操作は制御装置2により自動実行されることが前提となっている。しかし、その操作が実行される前に、ディスプレイ15を通じてドライバにその操作が提示され、ドライバにその操作を実行することを確認する。そのため、ディスプレイ15には、その操作を実行することを前提としたメッセージあるいはそのようなメッセージに対応するアイコンが表示される(例えば、実行しようとする操作が、オーディオ装置3の音量を上げる操作である場合、ディスプレイ15には、「オーディオの音量を上げます」と表示される)。そして、提示後、一定期間内にドライバが簡易入力インターフェース16を介して承認操作を行ったとき、提示された操作は制御装置2により実行される。また、その一定期間内に簡易入力インターフェース16を介して拒否操作が行われない場合も、その操作は制御装置2により実行される。ただし、ドライバが簡易入力インターフェース16を介して拒否操作を行った場合、及びその操作の対象となった車両搭載機器の設定項目をドライバが直接操作した場合には、提示された操作は実行されない。なお、上記の一定期間は、制御レベルAの該当期間よりも短く設定され、例えば、10秒間に設定される。制御レベルBに該当する操作は、制御レベルAに該当する操作よりもドライバが自動的に実行して欲しい可能性が高いため、早期にその操作を実行するためである。
・制御レベルC(自動実行レベル)
この制御レベルでは、制御装置2は、該当する操作を自動的に実行する。そして、その操作の実行後に、ディスプレイ15に、その操作内容を表すメッセージあるいはそのようなメッセージに対応するアイコンが表示される(例えば、実行しようとする操作が、オーディオ装置3の音量を上げる操作である場合、ディスプレイ15には、「オーディオの音量を上げました」と表示される)。
そのために、推薦操作決定部23は、各センサ機器からセンサ情報を取得する。そして推薦操作決定部23は、そのセンサ情報が何れか所定の条件を満たした場合、その所定の条件に対応する操作を推薦する。例えば、推薦操作決定部23は、雨滴センサ11から雨滴が検出されたことを示す信号を受け取ると、ワイパーを動作させる操作を推薦する。また推薦操作決定部23は、内気温センサ12から車内温度を取得し、車内温度が26℃である場合、推薦操作決定部23は、空調装置4の設定温度を24℃にする操作と、風量を中レベルにする二つの操作を推薦する。
各CPTでは、横方向において、左側から順に、雨滴が検知されたこと(True)、検知されないこと(False)に対応する。縦方向において、上から順に、そのアクチュエータノードに対応する操作が実行される(True)確率と、その操作が実行されない(False)確率を示す。例えば、アクチュエータノード202において、雨滴が検知された場合において、ワイパーをONする操作が行われる条件付確率は、CPT212より90%であることが分かる。
そして制御部24は、その推薦操作の制御レベルが制御レベルC(自動実行レベル)である場合、参照テーブルを参照して、操作識別番号に基づいて操作すべき車両搭載機器、その設定項目及び目標設定値を特定する。制御部24は、特定された車両搭載機器に対して、特定された設定項目の値が目標設定値になるように、通信部22及びCAN10を介して制御信号を送信することにより、特定された車両搭載機器を自動制御する。
そこで、制御レベル変更部25は、着目する操作と他の操作との類似の度合いを表す類似度を求める。類似度は、例えば以下の式により算出される。
以下,操作iは、雨天時のワイパーの操作であり、操作jは、涼しいときのパワーウィンドウの操作であると仮定して、状況の類似度xijの算出について説明する。操作iの推薦には車速と雨滴量が,操作jの推薦には車速と外気温度がセンサ情報として使用されているとする。そして、操作iの推薦時は車速60km/h、外気温度16度、雨滴量2mmであり、操作jの推薦時には車速55km/h、外気温度20度、雨滴量0mmであったとする。この場合、操作iと操作jの推薦に共通して使用されるのは、車速のみであるため、車速に対するσkの値が10であれば、xijはおおよそ(0.78+0+0)/3≒0.26となる。
また、車両搭載機器をカテゴリ分けし、そのカテゴリが同じか異なるかによって関連度を算出してもよい。この場合、例えば、エアコン関連やオーディオ関連、走行系関連といったカテゴリを作成し、推薦操作iと推薦操作jが同カテゴリに属する操作であれば、yij=0.8とし、それ以外ではyij=0.1としてもよい。
(i)制御レベルA(承認入力必須レベル)からB(承認入力省略レベル)への変更
(ii)制御レベルB(承認入力省略レベル)からC(自動実行レベル)への変更
(iii)制御レベルAからCへの変更
(iv)制御レベルCからBへの変更
(v)制御レベルBからAへの変更
(vi)制御レベルCからAへの変更
(8)式から明らかなように、制御レベルAからB、BからCへの変更と同様に、推薦操作の組Iと類似する操作がなければ、制御レベル変更部25は、当該推薦操作の組Iの自動実行に対するドライバの復元操作の頻度に基づいて、制御レベルを変更するか否かを判定する。また、当該推薦操作の組Iと類似する他の推薦操作の組があれば、制御レベル変更部25は、他の推薦操作の組に対してなされた制御レベル変更の情報も参照して、当該推薦操作の組Iの制御レベルを変更するか否かを判定する。また、制御レベルの変更において、当該推薦操作の組Iと類似する他の推薦操作の組の制御レベルの比重を高くするために、Th4及びβ3の値を上記の値より小さくしてもよい。
・制御レベルAへ移行する場合:
「承認入力必須モードにしますか?」または「拒否入力省略モードにしますか?」
・制御レベルBへ移行する場合:
「承認入力省略モードにすますか?」または「拒否入力必須モードにすますか?」
・制御レベルCへ移行する場合:
「自動実行モードにしますか?」
さらに、制御レベル変更部25は、制御レベルをCからBまたはAへ移行する場合(すなわち、自動実行を解除する場合)、以下のようなメッセージを表示させてもよい。
・制御レベルをCからBへ移行:「自動実行モードを解除し,承認入力必須モードにしますか?/自動実行モードを解除し,拒否入力省略モードにしますか?」
・制御レベルをCからAへ移行:「自動実行モードを解除し,承認入力必須モードにしますか?/自動実行モードを解除し,承認入力省略モードにしますか?」
(イ)推薦操作の組に、イグニッションキーをOFFにする操作を含まない場合
・制御レベルをAからBまたはCへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが承認操作を行い、かつ制御対象の車両搭載機器の制御が全て終了した後に、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをBからCへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが拒否操作を行わず、かつ、制御対象の車両搭載機器の制御が全て終了した後に、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをCからBまたはAへ移行する場合:
この場合には、ドライバが自動実行された操作を元に戻した直後に制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをBからAへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが拒否操作を行った直後、もしくはその推薦操作の組Iを推薦する条件が満たされた時点において、その推薦操作に対応する制御を行わずに、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
(ロ)推薦操作の組に、イグニッションキーをOFFにする操作を含む場合
・制御レベルをAからBまたはCへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが承認操作を行って制御対象の車両搭載機器の制御が全て終了し、次回イグニッションキーをONにする操作が検知されたとき、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをBからCへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが拒否操作を行わずに、制御対象の車両搭載機器の制御が全て終了し、次回イグニッションキーをONにする操作が検知されたとき、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをCからBまたはAへ移行する場合:
この場合には、ドライバが自動実行された操作を元に戻した直後に制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
・制御レベルをBからAへ移行する場合:
この場合には、推薦操作の組Iの提示に対して、ドライバが拒否操作を行った直後、もしくはその推薦操作の組Iを推薦する条件が満たされた時点において、その推薦操作に対応する制御を行わずに、制御レベルの変更についての確認メッセージが表示される。
制御レベル変更部25は、上記のメッセージを表示させた後、所定期間内に簡易入力インターフェース16を介して承認操作されると、該当する推薦操作の組Iの制御レベルを変更する。そして制御レベル変更部25は、制御レベルの変更が承認されたことを、対応する操作識別番号と関連付けて記憶部21に記憶する。
まず、制御装置2は、CAN10を通じて各センサ機器から車両の現在位置、車速など、車両に関するセンサ情報及び雨滴の有無、内気温など、車両周囲のセンサ情報を取得する(ステップS101)。そして、制御装置2の推薦操作決定部23は、それらセンサ情報に基づいて、推薦操作を決定する(ステップS102)。推薦操作が決定されると、制御部24は、その推薦操作の制御レベルを、記憶部21に記憶された参照テーブルを参照して決定する(ステップS103)。なお、ステップS102において推薦された操作が複数存在する場合(すなわち、推薦操作の組として推薦された場合)、各推薦操作について制御レベルを決定する。ただし、上記のように、その同時に推薦される一連の操作については、同じ制御レベルが割り当てられる。そして制御部24は、推薦操作の制御レベルが、ドライバの承認を要する制御レベルAか否か判定する(ステップS104)。そして、推薦操作の制御レベルがAの場合、制御部24は、その推薦操作をディスプレイ15に表示させて、ドライバに提示する(ステップS105)。そして、ドライバが簡易入力インターフェース16を介してその推薦操作に対して承認操作を行ったか否か判定する(ステップS106)。また、その推薦操作に対して承認操作が行われたか否かを表す指標を、その推薦操作に関連付けて記憶部21に記憶する。その後、ドライバが簡易入力インターフェース16を介してその推薦操作に対して承認操作を行うと、制御部24は、その推薦操作を実行する(ステップS107)。すなわち、制御部24は、簡易入力インターフェース16を通じて選択承認された推薦操作に対応する操作識別番号を推薦操作決定部23から取得する。そして制御部24は、記憶部21に記憶された参照テーブルを参照して、操作識別番号に基づいて操作すべき車両搭載機器、その設定項目及び目標設定値を特定する。制御部24は、特定された車両搭載機器に対して、特定された設定項目の値が目標設定値になるように、通信部22及びCAN10を介して制御信号を送信することにより、特定された車両搭載機器を制御する。
一方、ステップS112において制御レベル変更条件が満たされなかった場合、あるいはステップS114においてドライバが制御レベルを変更することを一定期間内に承認しなかった場合には、その推薦操作の制御レベルは変更されずに処理を終了する。
制御部24は、上記の処理を所定の時間間隔(例えば、30秒間隔、あるいは1分間隔)で繰り返し実行する。
さらに、この制御装置は、制御レベルを3段階に区分しており、原則として、推薦操作決定部23により推薦される操作について、ドライバの承認の上で実行される制御レベルから、ドライバが拒否操作を行わない限り一定時間経過後に自動実行される制御レベルを経て、自動実行される制御レベルに変更される。そのため、承認操作が行われた後で実行されていた推薦操作が、突然自動実行されるように制御レベルが変更されたためにドライバが戸惑うことを防止できる。
この場合、学習部は、推薦操作決定部などと同様に、制御装置2のマイクロコンピュータ上で動作するプログラムによって実現される機能モジュールとして実装される。そして学習部は、着目する推薦操作に対してドライバが承認操作を行えば、その操作に該当するアクチュエータノードのCPTを、その操作が推薦され易くなるように修正する(例えば、図2に示した確率モデルでは、実施される操作に対応するアクチュエータノードのCPTにおけるTrueの項の値を増加させ、Falseの項の値を減少させる)。一方、学習部は、着目する推薦操作に対してドライバが拒否操作を行えば、その操作に該当するアクチュエータノードのCPTを、その操作が推薦され難くなるように修正する(例えば、図2に示した確率モデルでは、実施される操作に対応するアクチュエータノードのCPTにおけるTrueの項の値を減少させ、Falseの項の値を増加させる)。
また、上記の(5)〜(11)式において、推薦操作の組の総数Nの代わりに、着目する推薦操作の組Iとその他の推薦操作の組との類似度の合計ΣSIJを使用してもよい。この場合、推薦操作の組Iとの類似度に応じて他の推薦操作の組の制御レベルが考慮される。したがって、推薦され得る操作の組が多数存在する場合でも、着目する推薦操作の組の制御レベルに、類似度の高い他の推薦操作の組の制御レベルを適切に反映させることができる。なお、この場合、類似度の合計ΣSIJが0となり得る。そこで、ΣSIJが0の場合には、類似度の合計を指数項に含む指数関数の出力値を1とする。
さらに、制御レベル変更部25は、上記の(5)式のうち、第1項(すなわち、'1')と第2項(指数関数の項)を、以下のように置き換えてもよい。
さらにまた、操作の組Iに含まれる操作iと操作の組Jに含まれる操作jの類似度Simijを、単にセンサ情報間の類似度xijとしてもよい(すなわち、Simij=xij)。あるいは、類似度Simijを、単に操作iとjの関連度yijとしてもよい(すなわち、Simij=yij)。
・同時に推薦される操作の組で操作対象となる車両搭載機器の数
・同時に推薦される操作の組で操作対象となる車両搭載機器のドライバによる操作頻度
まず、制御レベルを自動化の程度を高める方向に変更する場合、最初に分かり易い操作から自動化していき、現在自動化されている操作の分かり易さよりも着目する操作の方が分かり易ければ、早期に自動化してもよいとの考えに基づいて、制御レベルが変更される。
まず、着目する推薦操作の組の制御レベルをAからBへ移行する場合、以下の条件を満たせば、制御レベル変更部25は、着目する推薦操作の組Iに含まれる操作の制御レベルをAからBに変更する。ただし、Nは、同時に推薦され得る操作の組の総数である。
N≧2のとき
N≧2のとき
例えば、着目する操作の組以外に同時に推薦され得る操作の組が5個あり、そのうち3個の操作の組について、制御レベルBへ下げる提案が受理されているとする。この場合において、着目する操作の組の自動実行に対して2回の復元操作が行われると、その制御レベルがCからBへ移行される。このように、他の操作の組に関する制御レベル変更履歴を参照することで、着目する操作の組そのものに関するドライバの応答操作のみに基づくよりも、早期かつ適切に制御レベルを変更することができる。
上記のように、本発明の範囲内で様々な修正を行うことが可能である。
2 制御装置
3 オーディオ装置
4 空調装置
5 運転支援装置
6 ボディー制御装置
10 コントロールエリアネットワーク(CAN)
11 雨滴センサ
12 内気温センサ
13 車速センサ
14 ナビゲーション装置
15 ディスプレイ
16 簡易入力インターフェース
21 記憶部
22 通信部
23 推薦操作決定部
24 制御部
25 制御レベル変更部
Claims (12)
- 少なくとも一つの車両搭載機器を制御する制御装置であって、
車両に関する状態情報に基づいて前記少なくとも一つの車両搭載機器の何れかの設定項目に対する第1の操作、または前記少なくとも一つの車両搭載機器の他の何れかの設定項目に対する第2の操作を推薦する推薦操作決定部(23)と、
前記推薦操作決定部(23)により推薦された操作に関する制御方法を規定する制御レベルとして、互いに異なる第1の制御レベルと第2の制御レベルを有し、前記第1の操作が推薦された場合に、前記第1の操作に対応する制御レベルに応じて前記第1の操作を実行し、前記第2の操作が推薦された場合に、前記第2の操作に対応する制御レベルに応じて前記第2の操作を実行する制御部(24)と、
前記第1の操作及び前記第2の操作に対応する制御レベルを記憶する記憶部(21)と、
前記第2の操作の制御レベルと一致するように、前記第1の操作の制御レベルを変更する制御レベル変更部(25)と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 前記第1の制御レベルは、推薦された操作を自動的に実行する自動制御レベルであり、前記第2の制御レベルは、推薦された操作を実行する前に乗員の承認を要するよう承認制御レベルである、請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御部(24)は、前記推薦操作決定部(23)により前記第1の操作が推薦され、かつ前記第1の操作の制御レベルが前記要承認制御レベルの場合、ユーザインターフェース部(15、16)を介して、前記第1の操作を承認する操作が入力された場合、又は前記第1の操作の制御レベルが前記自動制御レベルである場合、前記第1の操作を実行する、請求項2に記載の制御装置。
- 前記制御レベル変更部(25)は、前記第1の操作と前記第2の操作の類似度が所定の閾値以上である場合、前記第1の操作に対応する制御レベルを前記第2の操作に対応する制御レベルと一致させる、請求項1〜3の何れか一項に記載の制御装置。
- 前記類似度は、前記状態情報のうち、前記第1の操作を推薦するために使用される第1の状態情報と、前記状態情報のうち、前記第2の操作を推薦するために使用される第2の状態情報の類似度である、請求項4に記載の制御装置。
- 前記記憶部(21)は、前記車両搭載機器が乗員により直接操作された直接操作回数と、前記第1の操作及び前記第2の操作が前記車両搭載機器に対して同時に行われた共起回数とを記憶し、
前記類似度は、前記共起回数と前記直接操作回数との比率である、請求項4に記載の制御装置。 - 少なくとも一つの車両搭載機器を制御する制御方法であって、
車両に関する状態情報に基づいて前記少なくとも一つの車両搭載機器の何れかの設定項目に対する第1の操作、または前記少なくとも一つの車両搭載機器の他の何れかの設定項目に対する第2の操作を推薦する推薦操作決定ステップと、
前記第1の操作及び前記第2の操作に関する制御方法を規定する制御レベルとして、互いに異なる第1の制御レベルと第2の制御レベルを有し、前記第1の操作及び前記第2の操作に対応する制御レベルが、該第1の制御レベルか該第2の制御レベルかをそれぞれ決定する制御レベル決定ステップと、
前記第1の操作が推薦された場合に、前記第1の操作に対応する制御レベルに応じて前記第1の操作を実行し、前記第2の操作が推薦された場合に、前記第2の操作に対応する制御レベルに応じて前記第2の操作を実行する制御実行ステップと、
前記第2の操作の制御レベルと一致するように、前記第1の操作の制御レベルを変更する制御レベル変更ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。 - 前記第1の制御レベルは、前記推薦された操作を自動的に実行する自動制御レベルであり、前記第2の制御レベルは、前記推薦された操作を実行する前に乗員の承認を要するよう承認制御レベルである、請求項7に記載の制御方法。
- 前記制御実行ステップは、前記推薦操作決定ステップにより前記第1の操作が推薦され、かつ前記第1の操作の制御レベルが前記要承認制御レベルであり、前記第1の操作が承認された場合、又は前記第1の操作の制御レベルが前記自動制御レベルである場合、前記第1の操作を実行する、請求項8に記載の制御方法。
- 前記制御レベル変更ステップは、前記第1の操作と前記第2の操作の類似度が所定の閾値以上である場合、前記第1の操作の制御レベルを前記第2の操作の制御レベルと一致させる、請求項7〜9の何れか一項に記載の制御方法。
- 前記類似度は、前記状態情報のうち、前記第1の操作を推薦するために使用される第1の状態情報と、前記状態情報のうち、前記第2の操作を推薦するために使用される第2の状態情報の類似度である、請求項10に記載の制御方法。
- 前記車両搭載機器が乗員により直接操作された直接操作回数と、前記第1の操作及び前記第2の操作が前記車両搭載機器に対して同時に行われた共起回数とを記憶するステップをさらに有し、
前記類似度は、前記共起回数と前記直接操作回数との比率である、請求項10に記載の制御方法。
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