JP6729533B2 - 運転制御装置、運転制御方法 - Google Patents
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Description
自動運転状態で決定した自信度が大きな運転操作の最中に運転者が運転操作を行った場合は、何らかの突発的な事情が発生する等して運転操作が行われた可能性が高いので、その後の自動運転状態で同じような状況が発生しても、運転操作に反映させない方が良い。これに対して、自動運転状態で決定した自信度が小さな運転操作の最中に運転者が運転操作を行った場合は、自動運転状態で決定した運転操作の内容に運転者が違和感を覚えて運転操作した可能性が高いので、その後の自動運転状態で同じような状況が発生した場合には、運転操作に反映させた方が良い。従って、運転者による運転操作が行われた時の自信度(すなわち、自動運転状態で決定した運転操作の内容に対する自信度)に応じて、運転者による運転操作の内容を学習して、それ以降の自動運転状態での運転操作の内容に反映させれば、自動運転状態での運転操作の内容を、運転者に違和感を与えない内容に近付けていくことが可能となる。
A.装置構成 :
図1には、本実施例の運転制御装置100を搭載した車両1の大まかな内部構造が示されている。図1に示されるように車両1には、運転制御装置100に加えて、ステアリングハンドル2や、ステアリングシャフト3、アクセルペダル4、ブレーキペダル5、車載カメラ6、ナビゲーション装置7などが搭載されている。
周知のように車載カメラ6は、所定周期で撮影した車両1の周囲の画像を運転制御装置100に出力し、運転制御装置100は車載カメラ6からの撮影画像を解析することによって、車両1の周囲の状況を検出することができる。
また、ナビゲーション装置7は、道路の形状や、建物、信号機の位置など情報を含んだ地図情報を記憶しており、測位衛星から受信した信号に基づいて車両1の走行位置を検出すると、走行位置の周囲の地図情報を読み出して運転者に提示する。あるいは、運転者によって目的地が設定されると、目的地までの経路を探索して、探索した経路を提示することもできる。
車速センサ11は、タイヤあるいは車軸の回転速度に基づいて車速を検出して、運転制御装置100に出力する。方位センサ12は、いわゆるジャイロセンサであり、車両1の方向の変化量を検出して運転制御装置100に出力する。操舵角センサ13は、ステアリングシャフト3に取り付けられており、ステアリングハンドル2の操舵角を検出する。アクセルセンサ14は、アクセルペダル4に取り付けられており、アクセルペダル4の踏み込み量を検出すし、ブレーキセンサ15は、ブレーキペダル5に取り付けられており、ブレーキペダル5の踏み込み量を検出する。これら操舵角センサ13や、アクセルセンサ14、ブレーキセンサ15は、得られたデータを運転制御装置100に出力する。
このため、運転制御装置100は、車両1の運転者によって運転状態が自動運転状態に設定されると、車速センサ11などの各種センサの出力や、車載カメラ6やナビゲーション装置7などの情報から車両1の周囲の状況を検出して、運転操作の内容を決定する。そして、車速センサ11や、操舵角センサ13、アクセルセンサ14、ブレーキセンサ15の出力を検出しながら、ハンドル駆動部23や、アクセル駆動部24、ブレーキ駆動部25などを制御することによって、車両1を自動運転する。
そこで、本実施例の運転制御装置100は、自動運転中に運転者によって行われた運転操作を、自動運転による運転操作に適切に反映させるべく、次のような方法を採用している。
運転状態切換部102は、車両1の運転席に設けられた切換スイッチ8に接続されており、運転者は切換スイッチ8を操作することによって、車両1の運転状態を自動運転状態または手動運転状態の何れかに切り換えることができる。そして、運転状態が自動運転状態に設定されている場合は、周辺状況検出部101で検出された車両1の周囲の状況を、運転操作決定部104に出力する。これに対して、運転状態が手動運転状態に設定されている場合は、周辺状況検出部101で検出された車両1の周囲の状況を、運転支援実行部103に出力する。
運転操作決定部104は、運転状態が自動運転状態に設定されている場合には、運転状態切換部102から受け取った車両1の周囲の状況に基づいて、自動運転中の運転操作の内容を決定するとともに、決定した運転操作の内容に対する自信度も決定する。ここで、運転操作の内容に対する自信度とは、次のようなものである。
運転操作決定部104は、こうして運転操作の内容と、内容に対する自信度とを決定すると、運転操作の内容は運転操作実行部105に出力し、決定した内容に対する自信度は運転操作反映部107に出力する。
操作量検出部106は、操舵角センサ13や、アクセルセンサ14、ブレーキセンサ15の出力に基づいて、ステアリングハンドル2や、アクセルペダル4、ブレーキペダル5の操作量を検出すると、その結果を運転操作実行部105に出力する。運転操作実行部105は、こうして操作量検出部106から受け取った操作量が、運転操作決定部104から受け取った運転操作の内容となるように、ハンドル駆動部23や、アクセル駆動部24、ブレーキ駆動部25を駆動する。また、運転操作実行部105は、周辺状況検出部101から車速の情報なども受け取って、運転操作決定部104で決定された運転操作の内容を実現することによって、車両1を自動運転する。
運転操作実行部105は、運転操作決定部104から受け取った運転操作の内容に従って、操舵角センサ13や、アクセルセンサ14、ブレーキセンサ15の出力が目標値となるように制御しているので、運転者によって運転操作が行われると、運転操作が行われたこと、および運転者によって行われた運転操作の内容を検出することができる。そして、これらの情報を、運転状態切換部102および運転操作反映部107に出力する。
また、運転操作反映部107は、自動運転中に運転者によって運転操作が行われた旨の情報を受け取ると、その時に運転操作決定部104から受け取っていた自信度に基づいて、運転者による運転操作の内容を自動運転に反映させるか否かを判断する。すなわち、運転操作決定部104が決定した運転操作の内容に対する自信度が高いにも拘わらず、運転者によって運転操作が行われた場合は、例えば猫が飛び出して来るなどの突発的な事態が発生したことによる運転操作の可能性が高いと判断できる。そこで、このような場合には、運転者による運転操作の内容を、自動運転には反映させないようにする。これに対して、運転操作決定部104が決定した運転操作の内容に対する自信度が低かった場合には、運転者による運転操作の内容を自動運転に反映させるべく、運転者による運転操作の内容を運転操作決定部104に出力する。
運転操作決定部104は、こうして運転操作反映部107から受け取った運転操作の内容を学習し、その内容を、次回の自動運転中に運転操作の内容を決定する際に反映させる。その結果、自動運転中に決定する運転操作の内容を、運転者に違和感を与えることの少ない運転内容に修正していくことが可能となる。
図3および図4には、本実施例の運転制御装置100が、自動運転中に実行する自動運転制御処理のフローチャートが示されている。
図3に示されるように、自動運転制御処理を開始すると、先ず始めに、自車両の走行位置を検出する(S100)。ナビゲーション装置7は、地球の周囲を周回する測位衛星からの信号を受信して自車両の走行位置を検出する機能を有しており、ナビゲーション装置7が検出した走行位置を取得する。また、車速センサ11および方位センサ12の出力を累積することで車両1の走行軌跡を生成し、ナビゲーション装置7の地図情報に記憶されている道路形状とマッチングさせることによって、自車両の走行位置の位置精度を向上させている。
このような状況で取り得る運転操作の種類としては、交差点で停止することによって対向車をやり過ごすことか、右折することによって対向車よりも先に交差点に進入することが考えられる。あるいは、対向車線が渋滞している場合には、この交差点で右折することを諦めて他の交差点で右折するべく、直進することも選択肢の1つとして上がり得る。図5(a)中では、右折する場合の経路を一点鎖線の矢印で表しており、直進する場合の経路を二点鎖線の矢印で表している。
結局、図5(a)に示した状況では、運転制御装置100は運転操作の内容として、交差点で停止する旨を決定し、その決定に対する自信度は大きな値「8」となる。
一方、図6に例示した状況では、他車両Bの後には後続車両が存在していないので、右折を諦めて直進することは考えにくい。尚、図6(a)中でも、右折する場合の経路を一点鎖線の矢印で表しており、直進する場合の経路を二点鎖線の矢印で表している。
結局、図6(a)に示した状況でも、図5(a)に示した状況と同様に、交差点で停止する旨を決定することになるが、その決定に対する自信度は大きく異なった値となる。
続いて、運転者による運転操作があったか否かを判断する(S107)。前述したように、運転制御装置100は、自動運転中は、操舵角センサ13やアクセルセンサ14、ブレーキセンサ15の出力を検出しながらハンドル駆動部23や、アクセル駆動部24、ブレーキ駆動部25を制御している。このため運転制御装置100は、運転者が運転操作すれば、そのことおよび運転操作の内容を直ちに検知することができる。
これに対して、運転者によって運転操作されたと判断した場合(S107:yes)、運転者が運転操作した理由としては、様々な理由が考えられる。例えば、手動運転への切り換えを推奨したことに応えて、運転者が運転操作した可能性がある。あるいは、自動運転による運転操作の内容に運転者が違和感を覚えて、思わず運転操作した可能性もある。更には、何らかの突発事項(例えば猫などが飛び出してきたり、先行車両が何かを落としたりするなど)が発生したために、運転者がとっさに危険を回避するために、ハンドルを操作したりブレーキを踏んだりした可能性もある。
例えば、図5に例示した状況で、運転制御装置100は他車両Bをやり過ごそうとして交差点で停止しようとしているにも拘わらず、運転者の運転操作によって右折した場合は、運転者が何かの事情で特別に急いでいた可能性が高い。従って、次回に同じような状況が生じたとしても、今回と同じように右折すべきとは考えられないので、自動運転中に行われた運転者による運転操作であっても学習するべきではない。
このように、自動運転中に運転者によって行われた運転操作を学習するべきか否かは、自動運転中の運転操作の内容に対する自信度によって異なっているものと考えられる。そこで、予め適切な学習閾値を設定しておき、運転者によって運転操作された時に、運転制御装置100が算出していた運転操作の内容に対する自信度と、学習閾値とを比較することによって、運転者による運転操作の内容を学習するか否かを判断する。
これに対して、運転者によって運転操作された時に、運転制御装置100が算出していた運転操作の内容に対する自信度が、学習閾値よりも小さかった場合は(図3のS108:no)、今度は、自信度が前述した交替推奨閾値よりも小さいか否かを判断する(S109)。すなわち、自信度が交替推奨閾値よりも小さい場合は(S104:yes)、運転者に対して手動運転への切り換えを推奨するので(S105)、それに応えて運転者が運転操作を開始する場合もある。そして、交替推奨閾値は学習閾値よりも小さな値に設定されているので、運転者が手動運転への切り換えを推奨されたことに応えて運転操作を開始した場合も、S108では「no」と判断されてしまう。
そして、運転状態を手動運転状態に切り換えた後(S112)、図3および図4に示す自動運転制御処理を終了する。
その結果、所定時間が経過していなかった場合は(S110:no)、運転者が手動運転への切り換えを推奨されたことに応えて運転操作を行ったものと考えられ、自動運転による運転操作の内容に違和感を覚えたために運転操作したわけではないと考えられる。そこで、この場合(S110:no)は、運転者による運転操作の内容を学習することなく、手動運転状態に切り換えた後(図4のS112)、上述した自動運転制御処理を終了する。
そこで、自動運転中に運転者によって行われた運転操作の内容を学習した後(S111)、運転状態を手動運転状態に切り換えて(S112)、図3および図4に示す自動運転制御処理を終了する。
このため、自動運転中の運転操作に違和感を覚えた以外の理由で、運転者が行った運転操作の内容を誤って学習してしまうことを回避することができる。その結果、運転者に違和感を与えることのない自動運転を実現することが可能となる。
5…ブレーキペダル、 6…車載カメラ、 7…ナビゲーション装置、
11…車速センサ、 12…方位センサ、 13…操舵角センサ、
14…アクセルセンサ、 15…ブレーキセンサ、 16…レーダー、
18…日照センサ、 19…雨滴センサ、 23…ハンドル駆動部、
24…アクセル駆動部、 25…ブレーキ駆動部、 100…運転制御装置、
101…周辺状況検出部、 102…運転状態切換部、 103…運転支援実行部、
104…運転操作決定部、 105…運転操作実行部、 106…操作量検出部、
107…運転操作反映部。
Claims (5)
- 車両(1)の運転状態を、運転者の運転操作に従って運転される手動運転状態と、前記運転者の運転操作に依らずに、前記車両の周囲の状況を検出した結果に基づいて運転される自動運転状態とに切り換えると共に、前記手動運転状態および前記自動運転状態での前記車両の運転を制御する運転制御装置(100)であって、
前記車両の周囲の状況を検出する周囲状況検出部(101)と、
前記周囲の状況の検出結果に基づいて、前記自動運転状態での運転操作の内容と、該運転操作の内容に対する自信度とを決定する運転操作決定部(104)と、
前記自動運転状態で前記運転者による運転操作を検出した場合には、前記運転状態を前記自動運転状態から前記手動運転状態に切り換える運転状態切換部(102)と、
前記自動運転状態で前記運転者による運転操作が行われた時の前記自信度に応じて、前記運転操作決定部に前記運転者による運転操作の内容を学習させることによって、前記運転者による前記運転操作の内容を、前記自動運転状態での前記運転操作の内容に反映させる運転操作反映部(107)と
を備えることを特徴とする運転制御装置。 - 請求項1に記載の運転制御装置であって、
前記運転操作反映部は、前記自信度が所定の学習閾値よりも大きい場合には、前記運転者によって行われた運転操作の内容を前記運転操作決定部に学習させないが、前記自信度が前記学習閾値よりも小さい場合に、前記運転操作の内容を前記運転操作決定部に学習させることによって、前記自動運転状態での前記運転操作の内容に反映させる
ことを特徴とする運転制御装置。 - 請求項2に記載の運転制御装置であって、
前記運転操作反映部は、前記自信度が前記学習閾値よりも小さく、且つ、該学習閾値よりも小さな値に設定された所定の交替推奨閾値よりも大きい場合には、前記運転者によって行われた運転操作の内容を前記運転操作決定部に学習させる
ことを特徴とする運転制御装置。 - 請求項3に記載の運転制御装置であって、
前記運転操作反映部は、前記自信度が前記交替推奨閾値よりも小さい場合でも、該交替要請閾値を下まわってから所定時間が経過した後は、前記運転者によって行われた運転操作の内容を前記運転操作決定部に学習させる
ことを特徴とする運転制御装置。 - 車両(1)の運転状態を、運転者の運転操作に従って運転される手動運転状態と、前記運転者の運転操作に依らずに、前記車両の周囲の状況を検出した結果に基づいて運転される自動運転状態とに切り換えると共に、前記手動運転状態および前記自動運転状態での前記車両の運転を制御する運転制御方法であって、
前記車両の周囲の状況を検出する工程(S101)と、
前記周囲の状況の検出結果に基づいて、前記自動運転状態での運転操作の内容と、該運転操作の内容に対する自信度とを決定する工程(S102、S103)と、
前記自動運転状態で前記運転者による運転操作を検出した場合には、前記運転状態を前記自動運転状態から前記手動運転状態に切り換える工程(S112)と、
前記自動運転状態で前記運転者による運転操作が行われた時の前記自信度に応じて該運転操作の内容を学習することによって、前記運転者による前記運転操作の内容を、前記自動運転状態での前記運転操作の内容に反映させる工程(S111)と
を備えることを特徴とする運転制御方法。
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