JP6631570B2 - 運転状態判定装置、運転状態判定方法及び運転状態判定のためのプログラム - Google Patents
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Description
例えば、運転者の注意行動を明確に検出して、安全走行運転のための措置を行うことができる走行制御装置が提案されている(特許文献1参照)。
[一実施形態]
(構成)
図1は、この発明の一実施形態に係る運転状態判定装置2を備えた車両1の全体構成を示す図である。運転状態判定装置2は、乗用車等の車両1に搭載される。運転状態判定装置2の構成については後述する。車両1は、例えば、自動車、バス、トラック及び電車等のうちの何れかであっても、これら以外の運転者(以下、ドライバとも称する)が乗る乗り物であってもよい。
アクセルペダルセンサ8は、アクセルペダルの操作量を検出する。アクセルペダルセンサ8は、検出結果を自動運転制御装置14へ出力する。
ブレーキペダルセンサ9は、ブレーキペダルの操作量を検出する。ブレーキペダルセンサ9は、検出結果を自動運転制御装置14へ出力する。
GPS受信機10は、車両1の現在位置情報を受信する。GPS受信機10は、現在位置情報を運転状態判定装置2、ナビゲーション装置13及び自動運転制御装置14へ出力する。
ジャイロセンサ11は、車両1の挙動を検出する。ジャイロセンサ11は、検出結果を自動運転制御装置14へ出力する。
車速センサ12は、車両1の速度を検出する。車速センサ12は、検出結果を自動運転制御装置14へ出力する。
ナビゲーション装置13は、経路情報を運転状態判定装置2及び自動運転制御装置14へ出力する。
道路環境に関する情報のいくつかの例について説明する。
道路環境に関する情報は、現在位置から目的地までに通過する道路の種別の情報を含んでいてもよい。道路の種別は、例えば、人の通行が制限されている道路または人の通行が制限されていない道路などに分けられる。人の通行が制限されている道路は、例えば、高速道路である。高速道路は、自動車専用道路ということもできる。人の通行が制限されていない道路は、例えば、一般道路である。
道路環境に関する情報は、現在位置から目的地までに通過する道路上の設置物の位置情報を含んでいてもよい。設置物は、例えば、標識であるが、これ以外に道路に設置されている物であってもよい。
道路環境に関する情報は、現在位置から目的地までに通過する道路近傍の建造物の位置情報を含んでいてもよい。
道路環境に関する情報は、道路の車線数の情報を含んでいてもよい。
道路環境に関する情報は、現在位置から目的地までの間に通過するカーブ区間の位置の情報を含んでいてもよい。道路環境に関する情報は、カーブ区間のカーブの曲率の情報を含んでいてもよい。
道路環境に関する情報は、現在位置から目的地までの間に通過する道路の勾配の情報を含んでいてもよい。
なお、経路情報は、道路環境に関する情報として、上述の例以外の情報を含んでいてもよい。
自動運転制御装置14は、運転モードが自動運転モードである場合に車両1の走行を自動制御する。
自動運転制御装置14は、車外カメラ6からの車外画像データと、ステアリングセンサ7からの検出結果と、アクセルペダルセンサ8からの検出結果と、ブレーキペダルセンサ9からの検出結果と、GPS受信機10からの現在位置情報と、ジャイロセンサ11からの検出結果と、車速センサ12からの検出結果と、ナビゲーション装置13からの経路情報とを取得する。自動運転制御装置14は、例えば、これらの情報と、後述する通信装置17の路車間通信により取得される交通情報とを基にして、車両1の走行を自動制御する。
ドライバカメラ15は、例えば、ダッシュボード上のような運転者の正面となる位置に設置されている。ドライバカメラ15は、運転者を監視するセンサの一例である。ドライバカメラ15は、車両1の運転開始に応答して起動し、運転者の顔を含む所定の範囲を連続的に撮影する。ドライバカメラ15は、撮影した画像(以下、運転者画像データという)を運転状態判定装置2へ出力する。運転者画像データは、運転者の状態を検出するために用いられる監視データの一例である。運転者の状態は、例えば、運転者の前方注視、眠気、脇見、服の着脱、電話操作、窓側・肘掛けへの寄り掛かり、同乗者やペットによる運転妨害、病気の発症、後ろ向き、突っ伏し、飲食、喫煙、めまい、異常行動、カーナビゲーション・オーディオ操作、眼鏡・サングラスの着脱、写真撮影及び対象認知度合いなどの指標のうちの少なくとも何れか1つの指標を含む。対象認知度合いについては、運転者が対象を(例えば視覚的に)どの程度認知したかの指標であり、運転者が対象を(例えば目視で)確認して意識している度合いである。運転者の状態は、ここに例示する指標以外の指標を含んでいてもよい。
車車間通信モジュール171は、別の車両と直接的に無線で通信する。別の車両とは、一般車両又は緊急車両である。車車間通信モジュール171は、車車間通信により、例えば、車両1に関する情報を、車両1に近接している別の車両へ送信する。車両1に関する情報は、例えば、位置情報、速度情報、及び車種情報などであるが、これらに限定されるものではない。他方、車車間通信モジュール171は、車車間通信により、例えば、車両1に近接している別の車両に関する情報を、この別の車両から受信する。別の車両に関する情報は、例えば、位置情報、速度情報、及び車種情報などであるが、これらに限定されるものではない。車種情報として、例えば緊急車両を示す情報がある。
運転状態判定装置2は、車両1の周辺の環境及び車両1の運転者の状態に関する情報を取得し、取得情報から車両1の周辺の環境及び車両1の運転者の状態を検出し、さらに、環境変化及び状態変化を検出する。さらに、運転状態判定装置2は、環境変化及び前記状態変化の関係に基づき運転者が車両1の運転に適した状態か否かを判定し、判定結果に応じた信号を出力する。なお、運転状態判定装置2は、上述の運転者の状態に基づいて運転者の運転集中度を推定し、運転集中度に基づき運転者が車両1の運転に適した状態か否かを判定するようにしてもよい。運転集中度は、運転者が車両1の運転に適した度合いである。運転集中度が高くなるにつれ、運転者は、より車両1の運転に適した状態になる。逆に、運転集中度が低くなるにつれ、運転者は、より車両1の運転に適さない状態になる。
運転状態判定装置2は、入出力インタフェースユニット21と、記憶ユニット22と、制御ユニット23とを備える。
記憶ユニット22は、例えば、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等の随時書き込み及び読み出しが可能な不揮発性メモリである。記憶ユニット22は、監視データ記憶部221と、車外画像データ記憶部222とを備える。
車外画像データ記憶部222は、制御ユニット23が車外カメラ6から取得する車外画像データを記憶する。
制御ユニット23は、プロセッサ231と、メモリ232とを備える。
プロセッサ231は、例えば、コンピュータを構成するCPU(Central Processing Unit)である。プロセッサ231が備える各部の構成については後述する。なお、図2には1つのプロセッサ231を示しているが、制御ユニット23は、1以上のプロセッサを備えていてもよい。
メモリ232は、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)等の随時書き込み及び読み出しが可能な不揮発性メモリ、又はRAM(Random-Access Memory)等の揮発性メモリである。メモリ232は、プロセッサ231が備える各部の処理をプロセッサ231に機能させるプログラムを備える。プログラムは、プロセッサ231を動作させる命令ということもできる。プログラムは、記憶ユニット22に記憶されており、記憶ユニット22からメモリ232に読み出される。メモリ232のプログラムは、プロセッサ231によって読み出される。一実施形態は、プログラムによって実現されてもよい。
プロセッサ231は、監視データ取得部2311と、車外画像データ取得部2312と、車両情報取得部2313と、経路情報取得部2314と、現在位置情報取得部2315と、情報検出部2316と、運転状態判定部2317と、信号出力部2318とを備える。なお、各部は、1以上のプロセッサに分散されていてもよい。
車外画像データ取得部2312は、入出力インタフェースユニット21を介して、車外カメラ6から車外画像データを取得する。車外画像データ取得部2312は、車外画像データを車外画像データ記憶部222に記憶させる。
経路情報取得部2314は、入出力インタフェースユニット21を介して、ナビゲーション装置13から経路情報を取得する。経路情報取得部2314は、経路情報を情報検出部2316へ出力する。
現在位置情報取得部2315は、入出力インタフェースユニット21を介して、GPS受信機10から現在位置情報を取得する。現在位置情報取得部2315は、現在位置情報を情報検出部2316へ出力する。
情報検出部2316は、運転者画像データの他に、例えば、車外画像データ、経路情報、及び現在位置情報の少なくとも何れか1つを用いて、運転者の状態として上述の対象認知度合いを検出してもよい。
また、情報検出部2316は、車両1の走行情報に基づき車両の進行方向を検出するようにしてもよい。
情報検出部2316は、車両1の周辺の環境変化及び運転者の状態変化を運転状態判定部2317へ出力する。また、情報検出部2316は、対象認知度合いを運転状態判定部2317へ出力してもよい。
例えば、信号出力部2318は、自動運転制御装置14へ運転適否の判定結果に対応する信号を出力する。自動運転制御装置14は、運転適否の判定結果に応じた信号に基づき運転を制御してもよい。運転適否の判定結果に応じた信号の出力、及び判定結果に応じた信号に基づく運転制御については後に詳しく説明する。
図3は、情報検出部2316の構成を示すブロック図である。情報検出部2316は、一例として、環境検出部23161と、環境変化検出部23162と、局所状態検出部23163と、大局状態検出部23164と、運転者状態検出部23165と、運転者状態変化検出部23166とを備える。
大局状態検出部23164は、運転者画像データ中の運転者の大局的な状態うちの少なくとも1つの状態を検出する。大局的な状態は、例えば、運転者の動作及び姿勢などであるが、これら以外であってもよい。大局状態検出部23164は、検出結果(以下、大局的な情報とも称する)を運転者状態検出部23165へ出力する。
運転者状態検出部23165は、局所状態検出部23163からの局所的な情報及び大局状態検出部23164からの大局的な情報を用いて、上述の運転者の状態を検出する。さらに、運転者状態変化検出部23154は、検出された運転者の状態の時間経過を追って運転者の状態変化を検出する。
次に、情報検出部2316による対象認知度合いのいくつかの検出例について説明する。情報検出部2316は、監視データと対象の位置情報とを用いて、対象認知度合いを検出することができる。
情報検出部2316は、経路情報及び現在位置情報を参照して、車両1の近傍に位置する対象を抽出する。対象は、上述のように、例えば、標識などの設置物及び建造物などであるが、運転者が視覚的に認識する可能性のあるものであれば特に限定されない。情報検出部2316は、車両1が対象の近傍を通過するタイミングと略同タイミングで撮影された運転者画像データから運転者の視線及び顔の向きを検出する。情報検出部2316は、運転者の視線及び顔の向きの少なくとも何れか一方と対象の位置情報とを用いて、対象認知度合いを検出する。
なお、情報検出部2316は、車両1の前後左右の何れの近傍に位置している対象を用いてもよい。情報検出部2316は、車両1の前側よりも、左側又は右側の近傍に位置している対象を用いた方が好ましい。対象が車両1の前側に位置していれば、運転者の視線及び顔はそれほど動かない。これに対して、対象が車両1の左側又は右側の近傍に位置していれば、運転者の視線及び顔は、左側又は右側へ動く。そのため、情報検出部2316は、対象認知度合いを適切に検出することができる。
次に、以上のように構成されている運転状態判定装置2の動作を説明する。
図4は、運転状態判定装置2による運転適否判定、及び自動運転制御装置14による運転制御の一例を示すフローチャートである。
運転状態判定装置2は、車両1の周辺の環境に関する情報、及び車両1の運転者の状態に関する情報を取得する(ステップS11)。例えば、車両1の周辺の環境に関する情報として、車外画像データ取得部2312からの車外画像データ、及び車両情報取得部2313からの車両1に近接している別の車両に関する情報のうちの少なくとも一方を取得する。さらに、経路情報取得部2314からの経路情報、及び現在位置情報取得部2315からの現在位置情報のうちの少なくとも一方を取得するようにしてもよい。また、車両1の運転者の状態に関する情報として、監視データ取得部2311は、運転者画像データ及び運転者生体情報のうちの少なくとも一方を取得する。また、車両1の運転者の状態に関する情報として、対象認知度合いの情報を取得するようにしてもよい。
また、自動運転制御装置14は、運転適否の判定結果に応じた信号に基づき運転を制御する(ステップS15)。運転制御については後に詳しく説明する。
例えば、運転状態判定部2317が運転適否を判定し、信号出力部2318が運転適切又は運転不適切を示す信号を出力するケースを前提として、本ケースにおける自動運転制御装置14の運転制御の一例について説明する。
以上詳述したようにこの発明の一実施形態では、運転状態判定装置2は、車両1の周辺の環境変化及び車両の運転者の状態変化の関係に基づき運転適否を判定することができる。例えば、緊急車両等の接近、併走、及び追い越し等の事象が発生すると、この事象の発生に対応する環境変化が検出される。また、一般的に、運転に集中している運転者であればこの事象の発生に対してびっくりするなどの反応を示し、この反応に対応する運転者の状態変化が検出される。運転に集中していない運転者であればこの事象の発生に対する反応が鈍い又は反応しないことから、環境変化に対応する状態変化が検出されない。つまり、環境変化及び状態変化の対応関係から運転者が運転に適した状態か否かを精度良く判定することができる。また、運転適否の判定結果に応じた信号を出力するので、この信号を運転制御に利用し安全性の向上を図ることができる。
以下、いくつかの他の実施形態について説明する。
車外カメラ6及び通信装置17等により環境情報を検出することについて説明したが、さらに、車両1の外側にマイクを設置して外部の騒音及びサイレン等の音を集音し、集音さえた情報に基づき環境情報を検出するようにしてもよい。例えば、緊急車両の走行の検出精度を高めることができる。
(付記1)
車両の周辺の環境及び前記車両の運転者の状態に関する情報を取得し、
前記情報から環境変化及び状態変化を検出し、
前記環境変化及び前記状態変化の関係に基づき運転適否を判定し、
運転適否の判定結果に応じた信号を出力するように構成されているプロセッサと、
前記プロセッサを動作させる命令を記憶するメモリと、
を備える運転状態判定装置。
少なくとも1つのプロセッサを用いて、
車両の周辺の環境及び前記車両の運転者の状態に関する情報を取得し、
前記情報から環境変化及び状態変化を検出し、
前記環境変化及び前記状態変化の関係に基づき運転適否を判定し、
運転適否の判定結果に応じた信号を出力する、運転状態判定方法。
Claims (8)
- 車両の周辺の環境及び前記車両の運転者の状態に関する情報を取得する情報取得部と、
前記情報から環境変化及び状態変化を検出する情報検出部と、
前記環境変化及び前記状態変化の関係に基づき運転適否を判定する運転状態判定部と、
運転適否の判定結果に応じた信号を出力する信号出力部と、
を備え、
前記信号出力部は、自動運転モードの実行中に、運転が不適切であると判定された場合には、手動運転モードの要求を受けても、前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切り替えを行わず、前記自動運転モードを維持する制御信号を出力し、
さらに、前記信号出力部は、前記手動運転モードの実行中であれば、運転が不適切であるとの判定に基づき、支援提供装置により第1レベルの警告信号を発するための第1の指示信号を出力し、前記自動運転モードの実行中であれば、運転が不適切であるとの判定に基づき、前記支援提供装置により前記第1レベルより低い第2レベルの警告信号を発するための第2の指示信号を出力する運転状態判定装置。 - 前記運転状態判定部は、前記環境変化に対応した前記状態変化が検出されない場合に、運転が不適切であると判定する請求項1に記載の運転状態判定装置。
- 前記情報検出部は、前記運転者の視線動向の変化及び前記運転者の生体情報の変化のうちの少なくとも一方に基づき前記状態変化を検出する請求項1または2に記載の運転状態判定装置。
- 前記情報検出部は、緊急車両の走行に対応する前記環境変化を検出する請求項1から3の何れか1項に記載の運転状態判定装置。
- 前記信号出力部は、運転が不適切であると判定された場合に、前記運転者に対する支援の実行を指示する指示信号を出力する請求項1から4の何れか1項に記載の運転状態判定装置。
- 前記信号出力部は、前記手動運転モードの実行中に運転が不適切であると判定された場合に、前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替えを要求する前記制御信号を出力する請求項1に記載の運転状態判定装置。
- 車両の周辺の環境及び前記車両の運転者の状態に関する情報を取得する情報取得過程と、
前記情報から環境変化及び状態変化を検出する情報検出過程と、
前記環境変化及び前記状態変化の関係に基づき運転適否を判定する運転状態判定過程と、
運転適否の判定結果に応じた信号を出力する信号出力過程と、
を備え、
前記信号出力過程において、自動運転モードの実行中に、運転が不適切であると判定された場合には、手動運転モードの要求を受けても、前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切り替えを行わず、前記自動運転モードを維持する制御信号を出力し、
さらに、前記信号出力過程において、前記手動運転モードの実行中であれば、運転が不適切であるとの判定に基づき、支援提供装置により第1レベルの警告信号を発するための第1の指示信号を出力し、前記自動運転モードの実行中であれば、運転が不適切であるとの判定に基づき、前記支援提供装置により前記第1レベルより低い第2レベルの警告信号を発するための第2の指示信号を出力する運転状態判定方法。 - 請求項1から6の何れか1項に記載の運転状態判定装置が備える各部としてコンピュータを機能させる運転状態判定のためのプログラム。
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