JP6264494B1 - 運転者監視装置、運転者監視方法、学習装置及び学習方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を得るための技術を提供する。【解決手段】本発明の一側面に係る運転者監視装置は、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得部と、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する即応性推定部と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、運転者監視装置、運転者監視方法、学習装置及び学習方法に関する。
近年、運転の安全性を高めるために、居眠り、体調の急変等の運転者の状態を監視する技術の開発が進んでいる。また、自動車の自動運転の実現に向けた動きが加速している。自動運転は、システムにより自動車の走行を制御するものであるが、システムに代わって運転者が運転しなければならない場面もあり得ることから、自動運転中であっても、運転者が運転操作を行える状態にあるか否かを監視する必要性があるとされている。この自動運転中に運転者の状態を監視する必要性があることは、国連欧州経済委員会(UN−ECE)の政府間会合(WP29)においても確認されている。この点からも、運転者の状態を監視する技術の開発が進められている。
運転者の状態を推定する技術として、例えば、特許文献1では、まぶたの開閉、視線の動き、又はハンドル角のふらつきから運転者の実集中度を検出する方法が提案されている。この方法では、検出した実集中度と車両の周辺環境情報から算出した要求集中度とを比較することで、要求集中度に対して実集中度が十分であるか否かを判定する。そして、要求集中度に対して実集中度が不十分であると判定した場合には、自動運転の走行速度を低速にする。これにより、特許文献1の方法によれば、クルーズ制御を行っている際の安全性を高めることができる。
また、例えば、特許文献2では、開口行動及び口の周りの筋肉の状態に基づいて、運転者の眠気を判定する方法が提案されている。この方法では、運転者が開口行動を実施していない場合に、弛緩状態である筋肉の数に応じて運転者に生じている眠気のレベルを判定する。したがって、特許文献2の方法によれば、眠気により無意識に生じる現象に基づいて、運転者の眠気のレベルを判定しているため、眠気が生じていることを検出する検出精度を高めることができる。
また、例えば、特許文献3では、運転者のまぶたの動きが生じた後に、顔向き角度の変化が生じたか否かに基づいて、当該運転者の眠気を判定する方法が提案されている。特許文献3の方法によれば、下方視の状態を眠気の高い状態と誤検出する可能性を低減することで、眠気検出の精度を高めることができる。
また、例えば、特許文献4では、運転者の所持する免許証内の顔写真と運転者を撮影した撮影画像とを比較することで、運転者の眠気度及び脇見度を判定する方法が提案されている。特許文献4の方法によれば、免許証内の顔写真を運転者の覚醒時の正面画像として取り扱って、当該顔写真と撮影画像との特徴量を比較することで、運転者の眠気度及び脇見度を判定することができる。
また、例えば、特許文献5では、運転者の視線の状態に基づいて、当該運転者の集中度を判定する方法が提案されている。具体的には、運転者の視線を検出し、検出した視線が注視領域に停留する停留時間を測定する。そして、停留時間が閾値を超えた場合に、運転者の集中度が低下したと判定する。特許文献5の方法によれば、視線に関連する少ない画素値の変化により運転者の集中度を判定することができる。そのため、運転者の集中度の判定を少ない計算量で行うことができる。
また、例えば、特許文献6では、運転者のハンドル把持情報及び視線方向情報に基づいて、運転者が携帯端末を操作しているか否かを判定する方法が提案されている。特許文献6の方法によれば、車両の運転中に運転者が携帯端末を操作していると判定される場合に、当該携帯端末の機能を制限することで、当該運転者が車両を運転する際の安全性を確保することができる。
特開2008−213823号公報 特開2010−122897号公報 特開2011−048531号公報 特開2012−084068号公報 特開2014−191474号公報 特開2014−106573号公報
従来の方法では、運転者の集中度、眠気度、脇見度、又は携帯端末の操作の有無という観点で、解析時点において運転者が運転に適した状態にあるか否かという運転者の状態を推定している。しかしながら、自動運転機能を搭載した車両では、運転者は、自動運転中に様々な行動を取る可能性がある。このような車両では、自動運転から手動運転に切り替える際に、運転者が運転操作を行える準備状態にあるか否か、換言すると、運転者が車両の運転を手動で行える状態にあるか否かを検知することが重要になると想定される。例えば、視線等の情報に基づいて解析時点において運転者が運転に適している状態と従来の方法で判定可能な場合であっても、脚を組んでいる等の脚部の状態によっては、運転者が運転操作を行える状態にないケースがあり得る。従来の方法では、このようなケースにおいて、運転者が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を得ることが困難である。
本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を得るための技術を提供することである。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
すなわち、本発明の一側面に係る運転者監視装置は、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得部と、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する即応性推定部と、を備える。
当該構成では、機械学習により得られる学習済みの学習器を利用して、運転者の脚部の運転に対する即応性を推定する。具体的には、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する。そして、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に当該撮影画像を入力することで、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を取得する。
ここで、「即応性」の程度とは、運転に対する準備状態の程度、換言すると、運転者が車両の運転を手動で行える状態にあるか否かの度合いを示す。より詳細には、「即応性」の程度は、運転者が車両の手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いを示す。したがって、当該構成によれば、運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を脚部即応性情報として得ることができる。これにより、自動運転モードで車両が走行している際に、運転者の脚部が運転操作に直ちに対応可能かどうかを推定する精度を向上させることができる。
なお、「機械学習」とは、データ(学習データ)に潜むパターンをコンピュータにより見つけ出すことであり、「学習器」は、そのような機械学習により所定のパターンを識別する能力を獲得可能な学習モデルにより構築される。この学習器の種類は、撮影画像に基づいて運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定する能力を学習可能であれば、特に限定されなくてもよい。「学習済み学習器」は、「識別器」又は「分類器」と称されてもよい。
また、撮影装置が「車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置される」とは、例えば、少なくとも運転席下方を撮影範囲とするように配置される等、運転操作時に運転者の脚部の少なくとも一部が位置すべき範囲を撮影範囲としてカバーするように撮影装置が配置されることである。そのため、運転者が、離席している、座席上で座禅を組んでいる等の状況では、運転者の脚部を撮影装置により捕捉できない可能性があり、このようなケースでは、撮影装置から得られる撮影画像には必ずしも運転者の脚部が写っている必要はない。
上記一側面に係る運転者監視装置は、自動的に運転操作を行う自動運転モードと運転者の手動により運転操作を行う手動運転モードとを選択的に実施可能に構成された前記車両に対して、前記自動運転モードが実施されている際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える指示を出力する切替指示部を更に備えてもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性に応じて自動運転から手動運転に動作を切り替え可能な車両を提供することができる。
上記一側面に係る運転者監視装置において、前記切替指示部は、前記自動運転モードが実施されている際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える指示を出力してもよい。車両のペダル操作は一般的に右脚で行われる。当該構成によれば、運転者の右脚の即応性に応じて自動運転から手動運転に動作を切り替え可能な車両を提供することができる。
上記一側面に係る運転者監視装置において、前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示すように構成されてよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性を段階的に表現することができ、これによって、運転者状態の推定結果の利用性が向上する。
上記一側面に係る運転者監視装置において、前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の屈曲状態に応じて、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示してもよい。「屈曲状態」は、脚部の関節の屈曲度、屈曲方向等で定まる。運転者の脚部が伸びている場合には、当該運転者はペダル操作をすぐにでも行うことができるため、運転に対する即応性が高い状態にあると想定される。一方、座禅を組む等により運転者の膝が0度に近い状態まで折れ曲がっている場合には、当該運転者はペダル操作をすぐには行えないため、運転に対する即応性が低い状態にあると想定される。当該構成によれば、このような運転者の脚部の屈曲状態を適切に反映して、運転者の脚部の運転に対する即応性を評価することができる。
上記一側面に係る運転者監視装置は、前記脚部即応性情報の示す前記運転者の脚部の運転に対する即応性のレベルに応じて、脚部の即応性を高めるように前記運転者に促す警告を段階的に行う警告部を更に備えてもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性を段階的に評価し、その状態に適した警告を実施することができる。
また、本発明の一側面に係る運転監視方法は、コンピュータが、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得ステップと、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する推定ステップと、を実行する。当該構成によれば、運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を脚部即応性情報として得ることができる。
上記一側面に係る運転監視方法において、前記コンピュータは、自動的に運転操作を行う自動運転モードと運転者の手動により運転操作を行う手動運転モードとを選択的に実施するように前記車両の動作を制御し、前記自動運転モードを実施している際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替えるように構成されてもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性に応じて自動運転から手動運転に動作を切り替え可能な車両を提供することができる。
上記一側面に係る運転監視方法において、前記コンピュータは、前記自動運転モードを実施している際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替えるように構成されてもよい。当該構成によれば、運転者の右脚の即応性に応じて自動運転から手動運転に動作を切り替え可能な車両を提供することができる。
上記一側面に係る運転監視方法において、前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示すように構成されてもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性を段階的に表現することができ、これによって、運転者状態の推定結果の利用性が向上する。
上記一側面に係る運転監視方法において、前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の屈曲状態に応じて、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示すように構成されてもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の屈曲状態を適切に反映して、運転者の脚部の運転に対する即応性を評価することができる。
上記一側面に係る運転監視方法において、前記コンピュータは、前記脚部即応性情報の示す前記運転者の脚部の運転に対する即応性のレベルに応じて、脚部の即応性を高めるように前記運転者に促す警告を段階的に行う警告ステップを更に実行してもよい。当該構成によれば、運転者の脚部の即応性を段階的に評価し、その状態に適した警告を実施することができる。
また、本発明の一側面に係る学習装置は、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得する学習データ取得部と、前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行う学習処理部と、を備える。当該構成によれば、上記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するのに利用する学習済みの学習器を構築することができる。
また、本発明の一側面に係る学習方法は、コンピュータが、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得するステップと、前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行うステップと、を実行する。当該構成によれば、上記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するのに利用する学習済みの学習器を構築することができる。
本発明によれば、運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を得るための技術を提供することができる。
図1は、本発明が適用される場面の一例を模式的に例示する。 図2は、実施の形態に係る自動運転支援装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。 図3は、実施の形態に係る学習装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。 図4は、実施の形態に係る自動運転支援装置のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。 図5は、実施の形態に係る脚部即応性情報の一例を模式的に例示する。 図6は、実施の形態に係る学習装置のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。 図7は、実施の形態に係る自動運転支援装置の処理手順の一例を例示する。 図8は、実施の形態に係る学習装置の処理手順の一例を例示する。 図9は、変形例に係る脚部即応性情報の一例を模式的に例示する。 図10は、変形例に係る自動運転支援装置のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、本実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。
§1 適用例
まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本実施形態に係る自動運転支援装置1及び学習装置2の適用場面の一例を模式的に例示する。
図1に示されるとおり、本実施形態に係る自動運転支援装置1は、カメラ31を利用して運転者Dを監視しながら、車両100の自動運転を支援するコンピュータである。本実施形態に係る自動運転支援装置1は、本発明の「運転者監視装置」の一例である。なお、車両100の種類は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。車両100は、例えば、乗用車である。本実施形態に係る車両100は、自動運転を実施可能に構成される。
具体的には、自動運転支援装置1は、車両100の運転席に着いた運転者Dの脚部を撮影可能に配置されたカメラ31から撮影画像を取得する。カメラ31は、本発明の「撮影装置」の一例である。そして、自動運転支援装置1は、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習器(後述するニューラルネットワーク5)に取得した撮影画像を入力することで、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する。これにより、自動運転支援装置1は、運転者Dの状態、すなわち、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定する。なお、「即応性」の程度とは、運転に対する準備状態の程度、換言すると、運転者が車両の運転を手動で行える状態にあるか否かの度合いを示す。より詳細には、「即応性」の程度は、運転者が車両の手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いを示す。
一方、本実施形態に係る学習装置2は、自動運転支援装置1で利用する学習器を構築する、すなわち、撮影画像の入力に応じて、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を出力するように学習器の機械学習を行うコンピュータである。具体的には、学習装置2は、上記撮影画像及び脚部即応性情報の組を学習データとして取得する。これらのうち、撮影画像は入力データとして利用され、脚部即応性情報は教師データとして利用される。すなわち、学習装置2は、撮影画像を入力すると脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器(後述するニューラルネットワーク6)を学習させる。これにより、自動運転支援装置1で利用する学習済みの学習器を作成することができる。自動運転支援装置1は、例えば、ネットワークを介して、学習装置2により作成された学習済みの学習器を取得することができる。なお、ネットワークの種類は、例えば、インターネット、無線通信網、移動通信網、電話網、専用網等から適宜選択されてよい。
以上のとおり、本実施形態によれば、学習済みの学習器を利用することで、運転者の脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を脚部即応性情報として得ることができる。そのため、この脚部即応性情報に基づいて、運転者Dの脚部の状態が運転操作を行える状態にあるか否かという観点で、例えば、車両100の自動運転の動作を制御することができる。なお、運転者Dが、離席している、座席上で座禅を組んでいる等の状況では、当該運転者Dの脚部をカメラ31により捕捉できない可能性がある。そのため、カメラ31から得られる撮影画像には必ずしも運転者Dの脚部が写っている必要はない。
§2 構成例
[ハードウェア構成]
<自動運転支援装置>
次に、図2を用いて、本実施形態に係る自動運転支援装置1のハードウェア構成の一例について説明する。図2は、本実施形態に係る自動運転支援装置1のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
図2に示されるとおり、本実施形態に係る自動運転支援装置1は、制御部11、記憶部12、及び外部インタフェース13が電気的に接続されたコンピュータである。なお、図2では、外部インタフェースを「外部I/F」と記載している。
制御部11は、ハードウェアプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う。制御部11は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)により構成される。記憶部12は、例えば、RAM、ROM等で構成され、プログラム121、学習結果データ122等を記憶する。記憶部12は、「メモリ」の一例である。
プログラム121は、自動運転支援装置1に後述する運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定する情報処理(図7)を実行させるための命令を含むプログラムである。学習結果データ122は、学習済みの学習器の設定を行うためのデータである。詳細は後述する。
外部インタフェース13は、外部装置と接続するためのインタフェースであり、接続する外部装置に応じて適宜構成される。本実施形態では、外部インタフェース13は、例えば、CAN(Controller Area Network)を介して、ナビゲーション装置30、カメラ31、及びスピーカ32に接続される。
ナビゲーション装置30は、車両100の走行時に経路案内を行うコンピュータである。ナビゲーション装置30には、公知のカーナビゲーション装置が用いられてよい。ナビゲーション装置30は、GPS(Global Positioning System)信号に基づいて自車位置を測定し、地図情報及び周辺の建物等に関する周辺情報を利用して、経路案内を行うように構成される。なお、以下では、GPS信号に基づいて測定される自車位置を示す情報を「GPS情報」と称する。
カメラ31は、車両100の運転席に着いた運転者Dの脚部を撮影可能に配置される。すなわち、カメラ31は、例えば、少なくとも運転席下方を撮影範囲とするように配置される等、運転操作時に運転者Dの脚部の少なくとも一部が位置すべき範囲を撮影範囲としてカバーするように撮影装置が配置される。図1の例では、カメラ31は、運転席の前方下方に配置されている。しかしながら、カメラ31の配置場所は、このような例に限定されなくてもよく、運転席に着いた運転者Dの脚部を撮影可能であれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。なお、カメラ31には、一般のデジタルカメラ、ビデオカメラ等が用いられてよい。
スピーカ32は、音声を出力するように構成される。スピーカ32は、車両100の走行中に運転者Dの脚部の運転に対する即応性が低いと推定される場合に、当該脚部の即応性を高めるように運転者Dに対して警告するのに利用される。詳細は後述する。
なお、外部インタフェース13には、上記以外の外部装置が接続されてよい。例えば、外部インタフェース13には、ネットワークを介してデータ通信を行うための通信モジュールが接続されてもよい。外部インタフェース13に接続する外部装置は、上記の各装置に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
また、図2の例では、自動運転支援装置1は、1つの外部インタフェース13を備えている。しかしながら、外部インタフェース13は、接続する外部装置毎に設けられてもよい。外部インタフェース13の数は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。
なお、自動運転支援装置1の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部11は、複数のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ハードウェアプロセッサは、マイクロプロセッサ、FPGA(field-programmable gate array)等で構成されてよい。記憶部12は、制御部11に含まれるRAM及びROMにより構成されてもよい。記憶部12は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置で構成されてもよい。また、自動運転支援装置1には、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のコンピュータが用いられてもよい。
<学習装置>
次に、図3を用いて、本実施形態に係る学習装置2のハードウェア構成の一例を説明する。図3は、本実施形態に係る学習装置2のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
図3に示されるとおり、本実施形態に係る学習装置2は、制御部21、記憶部22、通信インタフェース23、入力装置24、出力装置25、及びドライブ26が電気的に接続されたコンピュータである。なお、図3では、通信インタフェースを「通信I/F」と記載している。
制御部21は、上記制御部11と同様に、ハードウェアプロセッサであるCPU、RAM、ROM等を含み、プログラム及びデータに基づいて各種情報処理を実行するように構成される。記憶部22は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等で構成される。記憶部22は、制御部21で実行される学習プログラム221、学習器の機械学習に利用する学習データ222、学習プログラム221を実行して作成した学習結果データ122等を記憶する。
学習プログラム221は、後述する機械学習の処理(図8)を学習装置2に実行させ、当該機械学習の結果として学習結果データ122を生成させるための命令を含むプログラムである。学習データ222は、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定する能力を獲得するように学習器の機械学習を行うためのデータである。詳細は後述する。
通信インタフェース23は、例えば、有線LAN(Local Area Network)モジュール、無線LANモジュール等であり、ネットワークを介した有線又は無線通信を行うためのインタフェースである。学習装置2は、当該通信インタフェース23を介して、作成した学習結果データ122を外部の装置に配信してもよい。
入力装置24は、例えば、マウス、キーボード等の入力を行うための装置である。また、出力装置25は、例えば、ディスプレイ、スピーカ等の出力を行うための装置である。オペレータは、入力装置24及び出力装置25を介して、学習装置2を操作することができる。
ドライブ26は、例えば、CDドライブ、DVDドライブ等であり、記憶媒体92に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ装置である。ドライブ26の種類は、記憶媒体92の種類に応じて適宜選択されてよい。上記学習プログラム221及び学習データ222は、この記憶媒体92に記憶されていてもよい。
記憶媒体92は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。学習装置2は、この記憶媒体92から、上記学習プログラム221及び学習データ222を取得してもよい。
ここで、図3では、記憶媒体92の一例として、CD、DVD等のディスク型の記憶媒体を例示している。しかしながら、記憶媒体92の種類は、ディスク型に限定される訳ではなく、ディスク型以外であってもよい。ディスク型以外の記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリを挙げることができる。
なお、学習装置2の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部21は、複数のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ハードウェアプロセッサは、マイクロプロセッサ、FPGA(field-programmable gate array)等で構成されてよい。学習装置2は、複数台の情報処理装置で構成されてもよい。また、学習装置2は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のサーバ装置、PC(Personal Computer)等であってもよい。
[ソフトウェア構成]
<自動運転支援装置>
次に、図4を用いて、本実施形態に係る自動運転支援装置1のソフトウェア構成の一例を説明する。図4は、本実施形態に係る自動運転支援装置1のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
自動運転支援装置1の制御部11は、記憶部12に記憶されたプログラム121をRAMに展開する。そして、制御部11は、RAMに展開されたプログラム121をCPUにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これによって、図4に示されるとおり、本実施形態に係る自動運転支援装置1は、ソフトウェアモジュールとして、画像取得部111、解像度変換部112、即応性推定部113、警告部114、及び運転制御部115を備えるコンピュータとして構成される。
画像取得部111は、車両100の運転席に着いた運転者Dの脚部を撮影可能に配置されたカメラ31から撮影画像123を取得する。解像度変換部112は、画像取得部111により取得した撮影画像123の解像度を低下させる。これにより、解像度変換部112は、低解像度撮影画像1231を生成する。
即応性推定部113は、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器(ニューラルネットワーク5)に、撮影画像123を低解像度化することで得られた低解像度撮影画像1231を入力する。これにより、即応性推定部113は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報124を当該学習器から取得する。なお、低解像度化の処理は省略されてもよい。この場合、即応性推定部113は、撮影画像123を学習器に入力してもよい。
ここで、図5を用いて、脚部即応性情報124を説明する。図5は、脚部即応性情報124の一例を示す。図5に示されるとおり、本実施形態に係る脚部即応性情報124は、運転者の脚部の運転に対する即応性が高い状態であるか低い状態であるかを2つのレベルで段階的に示す。本実施形態では、脚部の即応性の程度は、運転者の行動状態に応じて設定されている。
運転者の行動状態と即応性の程度との対応関係は適宜設定可能である。例えば、運転者Dが、「右足が右側、左脚が左側に位置している」、「両脚が伸びている」及び「脚の上に物が載っていない」の行動状態にある場合には、当該運転者Dの脚部は、車両100の運転操作に直ちに取り掛かれる状態にあると推定可能である。そこで、本実施形態では、「右足が右側、左脚が左側に位置している」、「両脚が伸びている」及び「脚の上に物が載っていない」の行動状態に運転者があるのに対応して、脚部即応性情報124は、運転者の脚部の運転に対する即応性が高い状態にあることを示すように設定されている。
一方、運転者Dが、「脚を組んでいる」、「あぐらをかいている」、「膝が90度以下に屈曲している」、及び「脚の上に物が載っている」の行動状態にある場合には、当該運転者Dの脚部は、車両100の運転操作に直ちには取り掛かれない状態にあると推定可能である。そこで、本実施形態では、「脚を組んでいる」、「あぐらをかいている」、「膝が90度以下に屈曲している」、及び「脚の上に物が載っている」の行動状態に運転者があるのに対応して、脚部即応性情報124は、運転者の脚部の運転に対する即応性が低い状態にあることを示すように設定されている。
なお、「即応性」の程度とは、上記のとおり、運転に対する準備状態の程度を示し、例えば、異常等の発生により車両100の自動運転を継続できなくなったときに、運転者Dが手動で車両100を運転する状態に復帰可能な度合いを表わすことができる。そのため、脚部即応性情報124は、運転者の脚部が運転操作に復帰するのに適した状態であるか否かを判定するための指標として利用することができる。
警告部114は、脚部即応性情報124に基づいて、運転者Dの脚部が車両100の運転に復帰するのに適した状態であるか否か、換言すると、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が高い状態にあるか否かを判定する。そして、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が低い状態にあると判定した場合に、警告部114は、スピーカ32を介して、脚部の即応性を高めるように運転者Dに促す警告を行う。
運転制御部115は、車両100の駆動系及び制御系にアクセスすることで、運転者Dによらず自動的に運転操作を行う自動運転モードと運転者Dの手動により運転操作を行う手動運転モードとを選択的に実施するように車両100の動作を制御する。本実施形態では、運転制御部115は、脚部即応性情報124、ナビゲーション装置30の設定等に応じて、自動運転モードと手動運転モードとを切り替えるように構成される。
その一例として、運転制御部115は、自動運転モードが実施されている際に、脚部即応性情報124により示される運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たし、高い状態にあると判定される場合に、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを許可し、当該切り替えの指示を車両100に対して出力する。一方で、脚部即応性情報124により示される運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たさず、低い状態にあると判定される場合には、運転制御部115は、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを許可しない。この場合、運転制御部115は、自動運転モードを継続する、所定の停車区間に車両100を停車する、等のように手動運転モード以外のモードで車両100の動作を制御する。
すなわち、本実施形態では、この運転制御部115により、車両100は、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実施可能に構成される。また、本発明の「切替指示部」は、運転制御部115の一動作として実現される。
(学習器)
次に、学習器について説明する。図4に示されるとおり、本実施形態に係る自動運転支援装置1は、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器として、ニューラルネットワーク5を利用する。本実施形態に係るニューラルネットワーク5は、複数種類のニューラルネットワークを組み合わせることで構成されている。
具体的には、ニューラルネットワーク5は、畳み込みニューラルネットワーク51及びLSTMネットワーク52の2つの部分に分かれている。畳み込みニューラルネットワーク51には低解像度撮影画像1231が入力される。LSTMネットワーク52は、畳み込みニューラルネットワーク51の出力を受けて、脚部即応性情報124を出力する。以下、各部分について説明する。
(a)畳み込みニューラルネットワーク
畳み込みニューラルネットワーク51は、畳み込み層511及びプーリング層512を交互に接続した構造を有する順伝播型ニューラルネットワークである。本実施形態に係る畳み込みニューラルネットワーク51では、複数の畳み込み層511及びプーリング層512が入力側に交互に配置されている。そして、最も出力側に配置されたプーリング層512の出力が全結合層513に入力され、全結合層513の出力が出力層514に入力される。
畳み込み層511は、画像の畳み込みの演算を行う層である。画像の畳み込みとは、画像と所定のフィルタとの相関を算出する処理に相当する。そのため、画像の畳み込みを行うことで、例えば、フィルタの濃淡パターンと類似する濃淡パターンを入力される画像から検出することができる。
プーリング層512は、プーリング処理を行う層である。プーリング処理は、画像のフィルタに対する応答の強かった位置の情報を一部捨て、画像内に現れる特徴の微小な位置変化に対する応答の不変性を実現する。
全結合層513は、隣接する層の間のニューロン全てを結合した層である。すなわち、全結合層513に含まれる各ニューロンは、隣接する層に含まれる全てのニューロンに結合される。全結合層513は、2層以上で構成されてもよい。また、全結合層513に含まれるニューロンの個数は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
出力層514は、畳み込みニューラルネットワーク51の最も出力側に配置される層である。出力層514に含まれるニューロンの個数は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。出力層514からの出力が次のLSTMネットワーク52に入力される。なお、畳み込みニューラルネットワーク51の構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
(b)LSTMネットワーク
LSTMネットワーク52は、LSTMブロック522を備える再起型ニューラルネットワークである。再帰型ニューラルネットワークは、例えば、中間層から入力層への経路のように、内部にループを有するニューラルネットワークのことである。LSTMネットワーク52は、一般的な再起型ニューラルネットワークの中間層をLSTMブロック522に置き換えた構造を有する。
本実施形態では、LSTMネットワーク52は、入力側から順に、入力層521、LSTMブロック522、及び出力層523を備えており、順伝播の経路の他、LSTMブロック522から入力層521に戻る経路を有している。入力層521及び出力層523に含まれるニューロンの個数は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
LSTMブロック522は、入力ゲート及び出力ゲートを備え、情報の記憶及び出力のタイミングを学習可能に構成されたブロックである(S.Hochreiter and J.Schmidhuber, "Long short-term memory" Neural Computation, 9(8):1735-1780, November 15, 1997)。また、LSTMブロック522は、情報の忘却のタイミングを調節する忘却ゲートを備えてもよい(Felix A. Gers, Jurgen Schmidhuber and Fred Cummins, "Learning to Forget: Continual Prediction with LSTM" Neural Computation, pages 2451-2471, October 2000)。LSTMネットワーク52の構成は、実施の形態に応じて適宜設定可能である。
(c)小括
各ニューロンには閾値が設定されており、基本的には、各入力と各重みとの積の和が閾値を超えているか否かによって各ニューロンの出力が決定される。制御部11は、畳み込みニューラルネットワーク51に低解像度撮影画像1231を入力し、入力側から順に、各層に含まれる各ニューロンの発火判定を行う。これにより、制御部11は、脚部即応性情報124に対応する出力値をニューラルネットワーク5の出力層523から取得する。
なお、このようなニューラルネットワーク5の構成(例えば、各ネットワークの層数、各層におけるニューロンの個数、ニューロン同士の結合関係、各ニューロンの伝達関数)、各ニューロン間の結合の重み、及び各ニューロンの閾値を示す情報は、学習結果データ122に含まれている。制御部11は、学習結果データ122を参照して、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定する処理に用いる学習済みニューラルネットワーク5の設定を行う。
<学習装置>
次に、図6を用いて、本実施形態に係る学習装置2のソフトウェア構成の一例を説明する。図6は、本実施形態に係る学習装置2のソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。
学習装置2の制御部21は、記憶部22に記憶された学習プログラム221をRAMに展開する。そして、制御部21は、RAMに展開された学習プログラム221をCPUにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これによって、図6に示されるとおり、本実施形態に係る学習装置2は、ソフトウェアモジュールとして、学習データ取得部211、及び学習処理部212を備えるコンピュータとして構成される。
学習データ取得部211は、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得する。撮影画像は入力データとして利用される。また、脚部即応性情報は教師データ(正解データ)として利用される。本実施形態では、学習データ取得部211は、低解像度撮影画像223及び脚部即応性情報224の組を学習データ222として取得する。低解像度撮影画像223は、上記低解像度撮影画像1231に対応する。脚部即応性情報224は、上記脚部即応性情報124に対応する。学習処理部212は、低解像度撮影画像223を入力すると脚部即応性情報224に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行う。
図6に示されるとおり、本実施形態において、機械学習の対象となる学習器は、ニューラルネットワーク6である。当該ニューラルネットワーク6は、畳み込みニューラルネットワーク61及びLSTMネットワーク62を備え、上記ニューラルネットワーク5と同様に構成される。畳み込みニューラルネットワーク61及びLSTMネットワーク62はそれぞれ、上記畳み込みニューラルネットワーク51及びLSTMネットワーク52と同様である。
学習処理部212は、ニューラルネットワークの学習処理により、畳み込みニューラルネットワーク61に低解像度撮影画像223を入力すると、脚部即応性情報224に対応する出力値をLSTMネットワーク62から出力するニューラルネットワーク6を構築する。そして、学習処理部212は、構築したニューラルネットワーク6の構成、各ニューロン間の結合の重み、及び各ニューロンの閾値を示す情報を学習結果データ122として記憶部22に格納する。
<その他>
自動運転支援装置1及び学習装置2の各ソフトウェアモジュールに関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、自動運転支援装置1及び学習装置2の各ソフトウェアモジュールがいずれも汎用のCPUによって実現される例について説明している。しかしながら、以上のソフトウェアモジュールの一部又は全部が、1又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、自動運転支援装置1及び学習装置2それぞれのソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、ソフトウェアモジュールの省略、置換及び追加が行われてもよい。
§3 動作例
[自動運転支援装置]
次に、図7を用いて、自動運転支援装置1の動作例を説明する。図7は、自動運転支援装置1の処理手順の一例を例示するフローチャートである。以下で説明する運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定する処理手順は、本発明の「運転者監視方法」の一例である。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
(起動)
まず、運転者Dは、車両100のイグニッション電源をオンにすることで、自動運転支援装置1を起動し、起動した自動運転支援装置1にプログラム121を実行させる。これにより、自動運転支援装置1の制御部11は、以下の処理手順に従って、運転者Dの状態を監視する。なお、プログラム実行のトリガは、このような車両100のイグニッション電源をオンにすることに限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、プログラムの実行は、入力装置(不図示)を介した運転者Dの指示をトリガとして開始されてよい。
(ステップS101)
ステップS101では、制御部11は、運転制御部115として動作し、車両100の自動運転を開始する。例えば、制御部11は、ナビゲーション装置30から地図情報、周辺情報、及びGPS情報を取得して、取得した地図情報、周辺情報、及びGPS情報に基づいて車両100の自動運転を実施する。自動運転の制御方法には、公知の制御方法が利用可能である。車両100の自動運転モードを開始すると、制御部11は、次のステップS102に処理を進める。
(ステップS102)
ステップS102では、制御部11は、画像取得部111として動作し、車両100の運転席についた運転者Dの脚部を撮影するように配置されたカメラ31から撮影画像123を取得する。取得する撮影画像123は、動画像であってもよいし、静止画像であってもよい。撮影画像123を取得すると、制御部11は、次のステップS103に処理を進める。
(ステップS103)
ステップS103では、制御部11は、解像度変換部112として動作し、ステップS101で取得した撮影画像123の解像度を低下させる。これにより、制御部11は、低解像度撮影画像1231を生成する。低解像度化の処理方法は、特に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、制御部11は、ニアレストネイバー法、バイリニア補間法、バイキュービック法等により、低解像度撮影画像1231を生成することができる。低解像度撮影画像1231を生成すると、制御部11は、次のステップS104に処理を進める。なお、本ステップS103は省略されてもよい。
(ステップS104及びS105)
ステップS104では、制御部11は、即応性推定部113として動作し、取得した低解像度撮影画像1231をニューラルネットワーク5の入力として用いて、当該ニューラルネットワーク5の演算処理を実行する。これにより、ステップS105では、制御部11は、脚部即応性情報124に対応する出力値を当該ニューラルネットワーク5から得る。
具体的には、制御部11は、ステップS103で取得した低解像度撮影画像1231を、畳み込みニューラルネットワーク51の最も入力側に配置された畳み込み層511に入力する。そして、制御部11は、入力側から順に、各層に含まれる各ニューロンの発火判定を行う。これにより、制御部11は、脚部即応性情報124に対応する出力値をLSTMネットワーク52の出力層523から取得する。
(ステップS106及びS107)
ステップS106では、制御部11は、ステップS105で取得した脚部即応性情報124に基づいて、運転者Dが車両100の運転操作を行える状態にあるか否か、本ケースでは、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあるか否かを判定する。具体的には、制御部11は、脚部即応性情報124により示される運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たすか否かを判定する。
所定の条件は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が高いか否かを判定可能に適宜設定されてよい。本実施形態では、脚部即応性情報124は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を2つのレベルで表す。そのため、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が高い状態であると脚部即応性情報124が示す場合に、制御部11は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たすと判定する。すなわち、制御部11は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が高い状態にあり、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあると判定する。一方、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が低い状態であると脚部即応性情報124が示す場合に、制御部11は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たさないと判定する。すなわち、制御部11は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が低い状態にあり、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にないと判定する。
運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあると判定した場合には、制御部11は、次のステップS108に処理を進める。一方、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にないと判定した場合には、制御部11は、次のステップS107の処理を実行する。
次のステップS107では、制御部11は、スピーカ32を介して、車両100の運転に復帰するのに適した状態をとるように、換言すると、脚部の即応性を高めるように運転者Dに促す警告を行い、本動作例に係る処理を終了する。警告の内容及び方法は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
(ステップS108及びS109)
ステップS108では、制御部11は、運転制御部115として動作し、自動運転モードから手動運転モードに車両100の動作を切り替えるか否かを判定する。手動運転モードへの切り替えを実施すると判定した場合、制御部11は、次のステップS109に処理を進める。一方、手動運転モードへの切り替えを実施しないと判定した場合には、制御部11は、次のステップS109を省略して、本動作例に係る処理を終了する。
自動運転モードから手動運転モードに切り替えるトリガは、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、運転者Dからの指示をトリガとしてもよい。この場合、運転者Dにより手動運転への切替の指示がなされたことに応じて、制御部11は、手動運転モードへの切り替えを実施すると判定する。一方、そのような手動運転への切替の指示がなかった場合には、制御部11は、手動運転モードへの切り替えを実施しないと判定する。
次のステップS109では、制御部11は、運転制御部115として動作し、自動運転モードから手動運転モードに車両100の動作を切り替える。これにより、制御部11は、車両100において手動運転モードの動作を開始し、本動作例に係る処理を終了する。なお、この手動運転モードの開始に際して、制御部11は、スピーカ32を介して、車両100の動作を手動運転モードに切り替えるため、ハンドルを握る等の運転操作を開始するように運転者Dにアナウンスをしてもよい。
以上により、自動運転支援装置1は、車両100の自動運転を実施している間に、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を監視することができる。なお、制御部11は、上記一連の処理を繰り返し実行することで、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を継続的に監視してもよい。また、制御部11は、上記一連の処理を繰り返し実行する間に、上記ステップS106において、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にないと複数回連続して判定した場合に、運転制御部115として動作し、自動運転モードを停止してもよい。そして、制御部11は、所定の場所に停車するように車両100を制御してもよい。この場合、例えば、制御部11は、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にないと複数回連続して判定した後に、地図情報、周辺情報及びGPS情報を参照して、車両100を安全に停止可能な場所に停車区間を設定してもよい。そして、制御部11は、車両100を停止する旨を運転者Dに伝えるための警告を実施し、設定した停車区間に車両100を自動停車させてもよい。これにより、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が継続的に低い状態にあるときに、車両100の走行を停止させることで、即応性の低い状態の運転者Dが突発的に手動で車両100の運転操作を行わなければならない事態が発生するのを抑制することができる。
[学習装置]
次に、図8を用いて、学習装置2の動作例を説明する。図8は、学習装置2の処理手順の一例を例示するフローチャートである。なお、以下で説明する学習器の機械学習に関する処理手順は、本発明の「学習方法」の一例である。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
(ステップS201)
ステップS201では、学習装置2の制御部21は、学習データ取得部211として動作し、低解像度撮影画像223及び脚部即応性情報224の組を学習データ222として取得する。
学習データ222は、ニューラルネットワーク6に対して、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定可能にするための機械学習に利用するデータである。このような学習データ222は、例えば、運転席に着いた運転者の脚部を撮影するように配置されたカメラ31を備える車両を用意し、運転席に着いた運転者を様々な条件で撮影し、得られる撮影画像に撮影条件(脚部の運転に対する即応性の程度)を紐付けることで作成することができる。このとき、低解像度撮影画像223は、上記ステップS103と同じ処理を当該取得した撮影画像に適用することで得ることができる。また、脚部即応性情報224は、撮影画像に表れる運転者の脚部の運転に対する即応性の程度の入力を適宜受け付けることで得ることができる。
この学習データ222の作成は、オペレータ等が入力装置24を用いて手動で行ってもよいし、プログラムの処理により自動的に行われてもよい。この学習データ222は、運用されている車両から随時収集されてもよい。また、学習データ222の作成は、学習装置2以外の他の情報処理装置により行われてもよい。学習装置2が学習データ222を作成する場合には、制御部21は、本ステップS201において、学習データ222の作成処理を実行することで、学習データ222を取得することができる。一方、学習装置2以外の他の情報処理装置が学習データ222を作成する場合には、学習装置2は、ネットワーク、記憶媒体92等を介して、他の情報処理装置により作成された学習データ222を取得することができる。なお、本ステップS201で取得する学習データ222の件数は、ニューラルネットワーク6の機械学習を行うことができるように、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。
(ステップS202)
次のステップS202では、制御部21は、学習処理部212として動作して、ステップS201で取得した学習データ222を用いて、低解像度撮影画像223を入力すると脚部即応性情報224に対応する出力値を出力するようにニューラルネットワーク6の機械学習を実施する。
具体的には、まず、制御部21は、学習処理を行う対象となるニューラルネットワーク6を用意する。用意するニューラルネットワーク6の構成、各ニューロン間の結合の重みの初期値、及び各ニューロンの閾値の初期値は、テンプレートにより与えられてもよいし、オペレータの入力により与えられてもよい。また、再学習を行う場合には、制御部21は、再学習を行う対象となる学習結果データ122に基づいて、ニューラルネットワーク6を用意してもよい。
次に、制御部21は、ステップS201で取得した学習データ222に含まれる低解像度撮影画像223を入力データとして用い、脚部即応性情報224を教師データ(正解データ)として用いて、ニューラルネットワーク6の学習処理を行う。このニューラルネットワーク6の学習処理には、確率的勾配降下法等が用いられてよい。
例えば、制御部21は、畳み込みニューラルネットワーク61の最も入力側に配置された畳み込み層に低解像度撮影画像223を入力する。そして、制御部21は、入力側から順に、各層に含まれる各ニューロンの発火判定を行う。これにより、制御部21は、LSTMネットワーク62の出力層から出力値を得る。次に、制御部21は、LSTMネットワーク62の出力層から取得した出力値と脚部即応性情報224に対応する値との誤差を算出する。続いて、制御部21は、通時的誤差逆伝搬(Back propagation through time)法により、算出した出力値の誤差を用いて、各ニューロン間の結合の重み及び各ニューロンの閾値それぞれの誤差を算出する。そして、制御部21は、算出した各誤差に基づいて、各ニューロン間の結合の重み及び各ニューロンの閾値それぞれの値の更新を行う。
制御部21は、各件の学習データ222について、ニューラルネットワーク6から出力される出力値が脚部即応性情報224に対応する値と一致するまでこの一連の処理を繰り返す。これにより、制御部21は、低解像度撮影画像223を入力すると脚部即応性情報224に対応する出力値を出力するニューラルネットワーク6を構築することができる。
(ステップS203)
次のステップS203では、制御部21は、学習処理部212として動作して、構築したニューラルネットワーク6の構成、各ニューロン間の結合の重み、及び各ニューロンの閾値を示す情報を学習結果データ122として記憶部22に格納する。これにより、制御部21は、本動作例に係るニューラルネットワーク6の学習処理を終了する。
なお、制御部21は、上記ステップS203の処理が完了した後に、作成した学習結果データ122を自動運転支援装置1に転送してもよい。また、制御部21は、上記ステップS201〜S203の学習処理を定期的に実行することで、学習結果データ122を定期的に更新してもよい。そして、制御部21は、作成した学習結果データ122を当該学習処理の実行毎に自動運転支援装置1に転送することで、自動運転支援装置1の保持する学習結果データ122を定期的に更新してもよい。また、例えば、制御部21は、作成した学習結果データ122をNAS(Network Attached Storage)等のデータサーバに保管してもよい。この場合、自動運転支援装置1は、このデータサーバから学習結果データ122を取得してもよい。
[作用・効果]
以上のように、本実施形態に係る自動運転支援装置1は、上記ステップS102及びS103の処理により、車両100の運転席についた運転者Dの脚部を撮影可能に配置されたカメラ31から得られる撮影画像(低解像度撮影画像1231)を取得する。そして、自動運転支援装置1は、上記ステップS104及びS105により、取得した低解像度撮影画像1231を学習済みのニューラルネットワーク(ニューラルネットワーク5)に入力することで、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定する。この学習済みのニューラルネットワークは、上記学習装置2により、低解像度撮影画像223及び脚部即応性情報224を含む学習データ222を用いて作成される。
したがって、本実施形態によれば、学習済みのニューラルネットワークと運転者Dの脚部が写り得る撮影画像とを用いることで、運転者Dの脚部が運転操作を行える状態にあるか否かに関する指標を脚部即応性情報124として得ることができる。これにより、自動運転モードで車両100が走行している際に、運転者Dの脚部が運転操作に直ちに対応可能かどうかを推定する精度を向上させることができる。加えて、上記ステップS106及びS109のように、この脚部即応性情報124に基づいて、運転者Dが運転操作を行える状態にあるか否かという観点で、車両100の自動運転の動作を制御することができる。
また、本実施形態では、運転者Dの脚部の挙動を推定するために、当該運転者Dの脚部を撮影可能に配置したカメラ31の撮影画像を用いている。この脚部の挙動は、撮影画像内で大きく表れ得る。そのため、運転者Dの脚部の挙動を推定するのに利用する撮影画像は、詳細な解析が可能なほど高解像度ではなくてもよい。そこで、本実施形態では、ニューラルネットワーク(5、6)の入力として、カメラ31により得られる撮影画像を低解像度化した低解像度撮影画像(1231、223)を用いてもよいように構成されている。これにより、ニューラルネットワーク(5、6)の演算処理の計算量を低減することができ、プロセッサの負荷を低減することができる。なお、低解像度撮影画像(1231、223)の解像度は、運転者の脚部の挙動が判別可能な程度であるのが好ましい。
また、本実施形態に係るニューラルネットワーク5は、畳み込みニューラルネットワーク51を入力側に備えている。これにより、入力(低解像度撮影画像1231)に適した解析を行うことができる。また、本実施形態に係るニューラルネットワーク5は、LSTMネットワーク52を出力側に備えている。低解像度撮影画像1231に時系列データを利用することで、短期的な依存関係だけでなく、長期的な依存関係を考慮して、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を推定することができる。したがって、本実施形態によれば、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の推定精度を高めることができる。
また、本実施形態では、車両100は、自動運転支援装置1(運転制御部115)により、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実施可能に構成されている。加えて、車両100は、自動運転支援装置1の上記ステップS106及びS109により、自動運転モードを実施している際に、脚部即応性情報124により示される運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替えるように構成される。これにより、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が低い状態にある場合に、車両100の動作が手動運転モードにならないようにし、当該車両100の走行の安全性を確保することができる。
§4 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
<4.1>
上記実施形態では、自動運転支援装置1は、運転者Dを監視するモジュール(画像取得部111〜警告部114)及び車両100の自動運転の動作を制御するモジュール(運転制御部115)の両方を備えている。しかしながら、自動運転支援装置1のハードウェア構成は、このような例に限られなくてもよい。例えば、運転者Dを監視するモジュール及び車両100の自動運転の動作を制御するモジュールはそれぞれ別々のコンピュータに備えられてもよい。この場合、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを指示する切替指示部は、運転者Dを監視するモジュールと共にコンピュータに備えられてもよい。すなわち、切替指示部のモジュールを備えるコンピュータは、自動運転モードが実施されている際に、脚部即応性情報124により示される運転者Dの脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える指示を車両100に対して出力してもよい。これに応じて、自動運転の動作を制御するモジュールを備えるコンピュータは、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えの制御を行ってもよい。
<4.2>
上記実施形態では、自動運転支援装置1は、運転者Dの指示に応じて、自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実施するように車両100の動作を制御している。しかしながら、自動運転モード及び手動運転モードを開始するトリガは、このような運転者Dの指示に限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、ハンドルにセンサが取り付けられ、運転者がハンドルを握っているか否かを検知してもよい。この場合、自動運転支援装置1は、運転者がハンドルを握ったことを検知した後に、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えを開始するまでのカウントダウン時間を音声又は表示により出力してもよい。そして、自動運転支援装置1は、カウントアップした時点で、車両100の動作を自動運転モードから手動運転モードに切り替えてもよい。
<4.3>
上記実施形態では、脚部即応性情報124は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性が高い状態であるか低い状態であるかを2つのレベルで示している。しかしながら、脚部即応性情報124の表現形式は、このような例に限定されなくてもよい。脚部即応性情報124は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示してもよい。
図9は、本変形例に係る脚部即応性情報の一例を示す。図9に示すとおり、本変形例に係る脚部即応性情報は、各行動状態に対する即応性の程度を0から1までのスコア値で定めている。例えば、図9の例では、「あぐらをかいている」及び「膝が90度以下に屈曲している」にはそれぞれスコア値「0」が割り当てられており、「右足が右側、左脚が左側に位置している」、「両脚が伸びている」及び「脚の上に物が載っていない」にはそれぞれスコア値「1」が割り当てられており、その他の行動状態には0と1との間のスコア値(例えば、0.5)が割り当てられている。このように、各行動状態に対して3種類以上のスコア値を割り当てることで、脚部即応性情報124は、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示してもよい。
この場合、上記ステップS106では、制御部11は、脚部即応性情報124のスコア値に基づいて、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあるか否かを判定してもよい。例えば、制御部11は、脚部即応性情報124のスコア値が所定の閾値よりも高いか否かに基づいて、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあるか否かを判定してもよい。閾値は、運転者Dが車両100の運転に復帰するのに適した状態にあるか否かを判定するための基準であり、上記「所定の条件」の一例である。この閾値は、適宜設定されてよい。なお、スコア値の上限値は「1」に限られなくてもよく、下限値は「0」に限られなくてもよい。
また、上記ステップS107では、制御部11(警告部114)は、脚部即応性情報124の示す運転者Dの脚部の運転に対する即応性のレベルに応じて、脚部の即応性を高めるように運転者Dに促す警告を段階的に行ってもよい。例えば、制御部11は、脚部即応性情報124の示すスコア値が低いほど強い警告(例えば、音量を上げる、ビープ音を鳴らす、等)してもよい。
また、上記脚部即応性情報124では、右脚及び左脚の区別がなされていない。しかしながら、車両のペダル操作は一般的に右脚で行われる。そのため、車両の運転操作では、左脚よりも右脚の方が重要であると想定される。そこで、脚部即応性情報124は、右脚及び左脚の即応性を別々に、又は右脚の即応性を示すように構成されてよい。
この場合、上記ステップS106では、制御部11は、脚部即応性情報124により示される運転者Dの右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たすか否かを判定してもよい。そして、ステップS106において、脚部即応性情報124により示される運転者Dの右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たすと判定される場合に、制御部11は、上記ステップS109により、自動運転モードから手動運転モードに車両100の動作を切り替えてもよい。
このように制御することで、車両100は、自動運転モードを実施している際に、脚部即応性情報124により示される運転者Dの右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替えるように構成される。これによって、運転者Dが車両100の運転操作を行える状態にあるか否かを適切に評価することができる。
また、上記図9の例では、「膝が90度以下に屈曲している」と「両脚が伸びている」とで異なるスコア値が割り当てられている。このように、脚部即応性情報124は、運転者の脚部の屈曲状態に応じて、運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示してもよい。この場合、脚部即応性情報124は、上記図9の例と同様に、スコア値により表現されてよい。
屈曲状態は、脚部の関節の屈曲度、屈曲方向等で定まる。この屈曲状態と脚部の即応性との対応関係は、実施の形態に応じて適宜設定可能である。例えば、運転者の脚部が伸びている場合には、当該運転者はペダル操作をすぐにでも行うことができるため、運転に対する即応性が高い状態にあると想定される。一方、座禅を組む等により運転者の膝が0度に近い状態まで折れ曲がっている場合には、当該運転者はペダル操作をすぐには行えないため、運転に対する即応性が低い状態にあると想定される。そこで、脚部即応性情報124のスコア値は、運転者の脚部が伸びている状態に近いほど高く、運転者の膝が0度まで折れ曲がっている状態に近いほど小さくなるように設定されてよい。
また、例えば、車の進行方向に膝が屈曲している状態と車の幅方向に膝が屈曲している状態とを比較すると、車の進行方向に膝が屈曲している状態の方が、車の幅方向に膝が屈曲している状態に比べて、車両のペダルに脚を乗せやすいと想定される。そのため、脚部即応性情報124のスコア値は、同じ屈曲度であっても、車の幅方向に対する屈曲が、車の進行方向に対する屈曲に比べて、即応性の程度が小さくなるように設定されてよい。
また、上記実施形態及び図9の例では、脚部即応性情報124の示す即応性の程度は、各行動状態に対応して設定されている。しかしながら、同一の行動状態の中でも、即応性の程度は変化し得る。例えば、脚を組み始めた状況では、脚部の運転に対する即応性は低い状態にあると想定されるのに対して、脚を組んだのを終了して、脚を延ばそうとしている状況では、脚部の運転に対する即応性は高い状態にあると想定される。そこで、脚部即応性情報124の示す即応性の程度は、同一の行動状態であっても、その状況に応じて異なるように設定されてもよい。これにより、運転者Dが車両100の運転操作を行える状態にあるか否かを更に適切に評価することができる。また、同一の行動状態であっても、その状況に応じて、自動運転モードから手動運転モードに切り替えないようにしたり、切り替えられるようにしたりすることができる。例えば、上記の点を考慮して、「脚を組んでいる」状態について、脚を組み始めたケースに対しては0に近いスコア値を割り当て、脚を組んだ状態を終了して、脚を延ばそうとしているケースに対しては1に近いスコア値を割り当ててもよい。この場合、脚を組み始めたケースでは、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えが起きないようにし、脚を延ばそうとしているケースでは、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えが起きるように車両の制御を行うことができる。
<4.4>
上記実施形態では、上記ステップS104において、低解像度撮影画像1231をニューラルネットワーク5に入力している。しかしながら、ニューラルネットワーク5に入力する撮影画像は、このような例に限定されなくてもよい。制御部11は、ステップS102で取得した撮影画像123をそのままニューラルネットワーク5に入力してもよい。なお、この場合、上記処理手順において、ステップS103は省略されてよい。また、上記自動運転支援装置1のソフトウェア構成において、解像度変換部112は省略されてよい。
<4.5>
上記実施形態では、図4及び図6に示されるとおり、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の推定に利用するニューラルネットワークは、畳み込みニューラルネットワーク及びLSTMネットワークを備えている。しかしながら、当該ニューラルネットワークの構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。例えば、LSTMネットワークは省略されてもよい。
<4.6>
上記実施形態では、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の推定に利用する学習器として、ニューラルネットワークを用いている。しかしながら、学習器の種類は、撮影画像を入力として利用可能であれば、ニューラルネットワークに限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。利用可能な学習器として、例えば、サポートベクターマシン、自己組織化マップ、強化学習により機械学習を行う学習器等を挙げることができる。
<4.7>
上記実施形態では、制御部11は、ステップS104において、低解像度撮影画像1231をニューラルネットワーク5に入力している。しかしながら、ニューラルネットワーク5の入力は、このような例に限定されなくてもよく、低解像度撮影画像1231以外の情報が、ニューラルネットワーク5に入力されてもよい。
図10は、本変形例に係る自動運転支援装置1Aのソフトウェア構成の一例を模式的に例示する。自動運転支援装置1Aは、運転者Dの運転状態に影響を与える因子に関する影響因子情報125をニューラルネットワーク5Aに更に入力する。影響因子情報125は、例えば、車両の走行速度を示す速度情報、車両の周辺環境の状態を示す周辺環境情報(レーダの測定結果、カメラの撮影画像)、天候を示す天候情報等である。
このとき、影響因子情報125は、撮影画像(低解像度撮影画像1231)と共に、畳み込みニューラルネットワーク51に入力されてもよい。ただし、影響因子情報125は、画像情報ではなく、畳み込みニューラルネットワーク51に入力するのに適さない可能性がある。そこで、本変形例に係るニューラルネットワーク5Aは、上記ニューラルネットワーク5の構成に加えて、全結合ニューラルネットワーク53と結合層54とを備えている。全結合ニューラルネットワーク53は、畳み込みニューラルネットワーク51と並列に入力側に配置される。この全結合ニューラルネットワーク53には、影響因子情報125が入力される。結合層54は、畳み込みニューラルネットワーク51及び全結合ニューラルネットワーク53の出力を結合する。
具体的には、全結合ニューラルネットワーク53は、いわゆる多層構造のニューラルネットワークであり、入力側から順に、入力層531、中間層(隠れ層)532、及び出力層533を備えている。ただし、全結合ニューラルネットワーク53の層の数は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
各層531〜533は、1又は複数のニューロン(ノード)を備えている。各層531〜533に含まれるニューロンの個数は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。各層531〜533に含まれる各ニューロンが、隣接する層に含まれる全てのニューロンに結合されていることで、全結合ニューラルネットワーク53は構成される。各結合には、重み(結合荷重)が適宜設定されている。
また、結合層54は、畳み込みニューラルネットワーク51及び全結合ニューラルネットワーク53とLSTMネットワーク52との間に配置される。結合層54は、畳み込みニューラルネットワーク51の出力層514からの出力及び全結合ニューラルネットワーク53の出力層533からの出力を結合する。結合層54に含まれるニューロンの個数は、畳み込みニューラルネットワーク51及び全結合ニューラルネットワーク53の出力の数に応じて適宜設定されてよい。結合層54の出力は、LSTMネットワーク52の入力層521に入力される。
以上の点を除き、自動運転支援装置1Aは、上記実施形態に係る自動運転支援装置1と同様に構成される。当該変形例では、低解像度撮影画像1231の他に、影響因子情報125を更に利用することにより、運転者Dの運転状態に影響を与える因子を上記推定処理に反映することができる。これによって、当該変形例によれば、運転者Dの脚部の運転に対する即応性の推定精度を高めることができる。
なお、制御部11は、この影響因子情報125に基づいて、上記ステップS106における判定基準を変更してもよい。例えば、上記変形例<4.3>のとおり、脚部即応性情報124がスコア値で示される場合に、制御部11は、影響因子情報125に基づいて、上記ステップS106の判定に利用する閾値を変更してもよい。一例として、制御部11は、速度情報の示す車両の走行速度が大きくなるほど、運転者Dが車両の運転操作を行える状態にあると判定するための閾値(所定の条件)の値を大きくしてもよい。
<4.8>
上記実施形態では、自動運転支援装置1は、警告部114を備え、ステップS107において運転者Dに対する警告を実施する。しかしながら、警告を実施しない場合には、ステップS107は省略されてよく、自動運転支援装置1のソフトウェア構成から警告部114が省略されてもよい。
<4.9>
上記実施形態では、自動運転支援装置1は、ニューラルネットワーク5からの出力として、当該ニューラルネットワーク5から脚部即応性情報124を直接的に取得している。しかしながら、脚部即応性情報を学習器から取得する方法は、このような例に限定されなくてもよい。例えば、自動運転支援装置1は、学習器の出力値と脚部の即応性の程度とを対応付けたテーブル形式等の参照情報を記憶部12に保持していてもよい。この場合、制御部11は、上記ステップS104において、低解像度撮影画像1231を入力として用いて、ニューラルネットワーク5の演算処理を行うことで、当該ニューラルネットワーク5から出力値を得る。そして、上記ステップS105において、制御部11は、参照情報を参照することで、ニューラルネットワーク5から得た出力値に対応する脚部の即応性の程度を示す脚部即応性情報124を取得する。このように、自動運転支援装置1は、脚部即応性情報124を間接的に取得してもよい。なお、この場合、参照情報は、ユーザ毎に保持されてもよい。また、ニューラルネットワーク5から出力される出力値は、運転者の脚部の状態に対応するように設定されてもよい。
(付記1)
ハードウェアプロセッサ(11)と、
前記ハードウェアプロセッサ(11)で実行するプログラム(121)を保持するメモリ(12)と、
を備える運転者監視装置(1、1A)であって、
前記ハードウェアプロセッサ(11)は、前記プログラム(121)を実行することにより、
車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する推定ステップと、
を実行するように構成される、
運転者監視装置(1、1A)。
(付記2)
ハードウェアプロセッサ(11)により、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得ステップと、
ハードウェアプロセッサ(11)により、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する推定ステップと、
を備える、
運転者監視方法。
(付記3)
ハードウェアプロセッサ(21)と、
前記ハードウェアプロセッサ(21)で実行するプログラム(221)を保持するメモリ(22)と、
を備える学習装置(2)であって、
前記ハードウェアプロセッサ(21)は、前記プログラム(221)を実行することにより、
車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得する学習データ取得ステップと、
前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行う学習処理ステップと、
を実施するように構成される、
学習装置(2)。
(付記4)
ハードウェアプロセッサ(21)により、車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得する学習データ取得ステップと、
ハードウェアプロセッサ(21)により、前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行う学習処理ステップと、
を備える、
学習方法。
1…自動運転支援装置(運転者監視装置)、
11…制御部、12…記憶部、13…外部インタフェース、
111…画像取得部、112…解像度変換部、
113…即応性推定部、114…警告部、
121…プログラム、122…学習結果データ、
123…撮影画像、1231…低解像度撮影画像、
124…脚部即応性情報、
2…学習装置、
21…制御部、22…記憶部、23…通信インタフェース、
24…入力装置、25…出力装置、26…ドライブ、
211…学習データ取得部、212…学習処理部、
221…学習プログラム、222…学習データ、
223…低解像度撮影画像、224…脚部即応性情報、
30…ナビゲーション装置、31…カメラ、32…スピーカ、
5…ニューラルネットワーク、
51…畳み込みニューラルネットワーク、
511…畳み込み層、512…プーリング層、
513…全結合層、514…出力層、
52…LSTMネットワーク(再帰型ニューラルネットワーク)、
521…入力層、522…LSTMブロック、523…出力層、
53…全結合ニューラルネットワーク、
531…入力層、532…中間層(隠れ層)、533…出力層、
54…結合層、
6…ニューラルネットワーク、
61…畳み込みニューラルネットワーク、
62…LSTMネットワーク、
92…記憶媒体

Claims (14)

  1. 車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得部と、
    前記運転者の脚部が手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いとして、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力し、前記学習済みの学習器の演算処理を実行することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する即応性推定部と、
    を備える、
    運転者監視装置。
  2. 自動的に運転操作を行う自動運転モードと運転者の手動により運転操作を行う手動運転モードとを選択的に実施可能に構成された前記車両に対して、前記自動運転モードが実施されている際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える指示を出力する切替指示部を更に備える、
    請求項1に記載の運転者監視装置。
  3. 前記切替指示部は、前記自動運転モードが実施されている際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える指示を出力する、
    請求項2に記載の運転者監視装置。
  4. 前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示す、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の運転者監視装置。
  5. 前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の屈曲状態に応じて、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示す、
    請求項4に記載の運転者監視装置。
  6. 前記脚部即応性情報の示す前記運転者の脚部の運転に対する即応性のレベルに応じて、脚部の即応性を高めるように前記運転者に促す警告を段階的に行う警告部を更に備える、
    請求項4又は5に記載の運転者監視装置。
  7. コンピュータが、
    車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から撮影画像を取得する画像取得ステップと、
    前記運転者の脚部が手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いとして、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を推定するための機械学習を行った学習済みの学習器に前記撮影画像を入力し、前記学習済みの学習器の演算処理を実行することで、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報を当該学習器から取得する推定ステップと、
    を実行する、
    運転者監視方法。
  8. 前記コンピュータは、
    自動的に運転操作を行う自動運転モードと運転者の手動により運転操作を行う手動運転モードとを選択的に実施するように前記車両の動作を制御し、
    前記自動運転モードを実施している際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の脚部の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える、
    請求項7に記載の運転者監視方法。
  9. 前記コンピュータは、前記自動運転モードを実施している際に、前記脚部即応性情報により示される前記運転者の右脚の運転に対する即応性が所定の条件を満たす場合に、前記自動運転モードから前記手動運転モードに切り替える、
    請求項8に記載の運転者監視方法。
  10. 前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示す、
    請求項7から9のいずれか1項に記載の運転者監視方法。
  11. 前記脚部即応性情報は、前記運転者の脚部の屈曲状態に応じて、前記運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を3つ以上のレベルで段階的に示す、
    請求項10に記載の運転者監視方法。
  12. 前記コンピュータは、前記脚部即応性情報の示す前記運転者の脚部の運転に対する即応性のレベルに応じて、脚部の即応性を高めるように前記運転者に促す警告を段階的に行う警告ステップを更に実行する、
    請求項10又は11に記載の運転者監視方法。
  13. 車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部が手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いとして、当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得する学習データ取得部と、
    前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行う学習処理部と、
    を備える、
    学習装置。
  14. コンピュータが、
    車両の運転席に着いた運転者の脚部を撮影可能に配置された撮影装置から取得される撮影画像、及び当該運転者の脚部が手動運転に直ちに対応可能か否かの度合いとして、当該運転者の脚部の運転に対する即応性の程度を示す脚部即応性情報の組を学習データとして取得するステップと、
    前記撮影画像を入力すると前記脚部即応性情報に対応する出力値を出力するように学習器の機械学習を行うステップと、
    を実行する、
    学習方法。
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