以下において、図面を参照して、本発明の第1及び第2実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本明細書において、「自動運転」には、乗員が全く関与せずに自車両の操舵、制動及び駆動のすべてを自動的に制御する場合が含まれる。更に、通常時は乗員が関与せずに自車両の操舵、制動及び駆動のすべてを自動的に制御するが、システムから要求があった場合等、必要に応じて手動運転に切り替わる場合も含まれる。更に、自車両の操舵は手動で行い、制動及び駆動のみを自動的に制御する場合も含まれる。更に、自車両が停止状態から再発進する場合にのみ、制動及び駆動を自動的に制御する場合も含まれる。
(第1実施形態)
<自動発進制御装置>
本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置は、例えば車両に搭載される(以下、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置が搭載される車両を「自車両」という)。本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置は、例えば自動運転に適用可能であり、アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)等の先行車両追従制御の一部として適用してもよい。
本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置は、図1に示すように、コントローラ1、周囲センサ2、車両センサ3、生体情報センサ(脳波センサ)4及びアクチュエータ5を備える。コントローラ1と、周囲センサ2、車両センサ3、脳波センサ4及びアクチュエータ5とは、コントローラエリアネットワーク(CAN)バス等の有線又は無線でデータや信号を送受信可能である。
周囲センサ2は、自車両の周囲環境(周囲状況)を検出するセンサである。周囲センサ2は、例えば、自車両の周囲に存在する物体(障害物)と自車両との相対位置、距離、相対速度等を周囲状況のデータとして検出し、検出された周囲状況のデータをコントローラ1に出力する。物体には、例えば自車両以外の車両(他車両)、自転車、歩行者、白線、縁石、電柱、壁、ガードレール、建物等が含まれる。他車両には先行車両が含まれ、先行車両には二輪車も含まれる。
周囲センサ2は、例えばカメラ、レーダ、通信機等で構成することができる。カメラとしては、CCDカメラ等が使用可能であり、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。レーダとしては、例えばミリ波レーダやレーザレーダ、レーザレンジファインダ(LRF)等が使用可能である。通信機は、自車両と他車両との間の車車間通信又は自車両と路側機との間の路車間通信等を行うことにより、先行車両の速度等の周囲状況のデータを取得してもよい。なお、周囲センサ2の種類や個数は特に限定されない。
車両センサ3は、自車両の現在位置及び走行状態を検出するセンサである。車両センサ3は、全地球型測位システム(GNSS)受信機、速度センサ、加速度センサ及び角速度センサ等で構成することができる。GNSS受信機は、地球測位システム(GPS)受信機等であり、複数の航法衛星から電波を受信して自車両の現在位置を取得し、取得した自車両の現在位置をコントローラ1に出力する。コントローラ1は、GNSS受信機により取得した自車両の現在位置を、コントローラ1の記憶装置等に記憶された地図データと照合して、地図データ上の自車両の現在位置を取得することができる。
速度センサは、自車両の車輪速から自車両の速度(車速)を検出し、検出された速度をコントローラ1に出力する。加速度センサは、自車両の前後方向及び車幅方向の加速度を検出し、検出された加速度をコントローラ1に出力する。角速度センサは、自車両の角速度を検出し、検出された角速度をコントローラ1に出力する。なお、車両センサ3の種類及び個数は特に限定されない。
脳波センサ4は、複数の電極を有し、複数の電極が乗員の頭部に取り付けられる。本明細書において、「乗員」は、例えば自車両の運転操作を行う運転者であってもよく、運転者以外の自車両の運転操作を行わない同乗者であってもよい。脳波センサ4の複数の電極は、例えば図2に示すように、国際10-20法に準拠し、認知機能に関わる乗員の頭頂部Fz,Fcz,Cz,CPzに配置される。なお、複数の電極の個数や取り付け位置は特に限定されない。
また、脳波センサ4が有する複数の電極の頭部への取り付け方法は特に限定されないが、例えば複数の電極を設けた装着型の電極キャップやバンドで構成されていてもよい。脳波センサ4は、乗員の脳波のデータ(脳活動情報)を検出し、検出された脳波のデータをコントローラ1に出力する。
アクチュエータ5は、コントローラ1からの制御信号に応じて自車両の走行を制御する。アクチュエータ5は、アクセルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ又はステアリングアクチュエータにより構成することができる。アクセルアクチュエータは、例えばスロットルバルブからなり、自車両のアクセル開度を制御する。ブレーキアクチュエータは、例えば油圧回路からなり、自車両のブレーキの制動動作を制御する。ステアリングアクチュエータは、例えばステアリングシャフトにトルクを伝達可能なモータからなり、ステアリングシャフトの操舵量を制御する。アクチュエータ5の個数及び種類は限定されず、適宜使用可能である。
コントローラ1は、自車両の前方の先行車両を検出し、先行車両及び自車両のいずれもが停止している状態から、先行車両が発進した時に、先行車両の発進に合わせて自車両を自動的に発進させる自動発進制御を行う。この際、コントローラ1は、先行車両が発進した後に、自車両が停止していることに対する乗員の違和感を検出し、乗員の違和感が検出された場合に、自車両を発進させる。この自動発進制御は、例えば交差点での信号待ちや渋滞時等に適用可能であり、一般道路及び高速道路のいずれにおいても適用可能である。
コントローラ1は、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置が行う動作に必要な処理の算術論理演算を行う電子制御ユニット(ECU)等の処理回路であり、例えば、プロセッサ、記憶装置及び入出力インターフェースを備えてもよい。プロセッサには、算術論理演算装置(ALU)、制御回路(制御装置)、各種レジスタ等を含む中央演算処理装置(CPU)等に等価なマイクロプロセッサ等を対応させることができる。コントローラ1に内蔵又は外付けされる記憶装置は、半導体メモリやディスクメディア等からなり、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等の記憶媒体を含んでいてもよい。例えば、記憶装置に予め記憶された、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置の動作に必要な一連の処理を示すプログラム(自動発進制御プログラム)をプロセッサが実行し得る。
コントローラ1は、停止判定部11、発進判定部12、車両制御部13及び違和感検出部14等の論理ブロックを機能的若しくは物理的なハードウェア資源として備える。これらの論理ブロックを、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)等で物理的に構成してもよく、汎用の半導体集積回路中にソフトウェアによる処理で等価的に設定される機能的な論理回路等でも構わない。また、コントローラ1を構成する停止判定部11、発進判定部12、車両制御部13及び違和感検出部14等は、単一のハードウェアから構成されてもよく、それぞれ別個のハードウェアから構成されてもよい。例えば、コントローラ1は、車載インフォテイメント(IVI)システム等のカーナビゲーションシステムと、先進運転支援システム(ADAS)等の運転支援システムとで構成できる。
コントローラ1の停止判定部11は、周囲センサ2により検出された自車両の周囲状況等から、図3に示すように、自車両101が走行する車線上で且つ自車両101の前方に存在する車両(先行車両)102を検出する。停止判定部11は、車両センサ3により検出された自車両101の走行状態と、周囲センサ2により検出された自車両101の周囲状況等から、自車両101及び先行車両102のいずれもが停止状態であるか否かを判定する。ここで、自車両101又は先行車両102の「停止状態」とは、自車両101又は先行車両102の速度がゼロの場合を含み、更に自車両101又は先行車両102の速度が所定の閾値未満の低速の場合も含む。所定の閾値は適宜設定可能である。
例えば、停止判定部11は、車両センサ3により検出された自車両101の速度が所定の閾値未満であり、且つ周囲センサ2により検出された先行車両102と自車両101との相対速度が所定の閾値未満である場合に、自車両101及び先行車両102のいずれもが停止状態であると判定する。一方、車両センサ3により検出された自車両101の速度が所定の閾値以上である場合には、自車両101が少なくとも停止状態ではないため、自車両101及び先行車両102の少なくともいずれかが停止状態ではないと判定する。また、周囲センサ2により検出された先行車両102と自車両101との相対速度が所定の閾値以上である場合に、自車両101及び先行車両102の少なくともいずれかが停止状態ではないと判定する。
発進判定部12は、停止判定部11により自車両101及び先行車両102のいずれもが停止状態であると判定された場合に、周囲センサ2により検出された先行車両102と自車両101との車間距離D1及び相対速度等から、先行車両102が発進したか否かを判定する。例えば、発進判定部12は、周囲センサ2により検出された先行車両102と自車両101との相対速度が所定の閾値未満である場合に、先行車両102が停止状態を継続しており、発進していないと判定する。一方、周囲センサ2により検出された先行車両102と自車両101との車間距離D1が広がり、且つ先行車両102と自車両101との相対速度が所定の閾値以上である場合に、先行車両102が発進したと判定する。
車両制御部13は、車両センサ3により検出された自車両101の走行状態と、周囲センサ2により検出された自車両101の周囲状況等に基づき、自車両101の走行制御を行うための制御信号をアクチュエータ5に出力する。車両制御部13は、自動運転制御を行ってもよく、先行車両102に追従する先行車追従制御を行ってもよい。車両制御部13は、先行車両102が停止したときに、先行車両102の停止に合わせて自車両101を自動的に停止させてもよい。
車両制御部13は、発進判定部12により先行車両102が発進したと判定された後、違和感検出部14による違和感の検出結果に基づき、自車両101の発進動作を制御する。例えば、発進判定部12により先行車両102が発進したと判定された後、自車両101が停止状態を継続中に、違和感検出部14により違和感が検出された場合には、自車両101の発進開始のタイミングが乗員の想定よりも遅いため、乗員が違和感を覚えたことが推測される。そこで、車両制御部13は、発進判定部12により先行車両102が発進したと判定された後、自車両101が停止状態を継続中に、違和感検出部14により違和感が検出された場合、自車両101を自動的に発進させる。車両制御部13は、先行車両102と自車両101との車間距離D1、先行車両102の速度、加速度等に応じて、自車両101の速度及び加速度を調整可能である。
また、先行車両102の発進に合わせて車両制御部13により自車両101を自動的に発進させた後、違和感検出部14により違和感が検出された場合には、自車両101の発進開始のタイミングが乗員の想定よりも早いため、乗員が違和感を覚えたことが推測される。そこで、車両制御部13は、自車両101を自動的に発進させた後、違和感検出部14により違和感が検出された場合に、自車両101を減速させることにより自車両101を停止させる。或いは、車両制御部13は、自車両101を自動的に発進させた後、違和感検出部14により違和感が検出された場合に、自車両101の加速を抑制してもよい。例えば、車両制御部13は、先行車両102と自車両101との車間距離D1が大きくなるように自車両101の加速を抑制してもよい。
違和感検出部14は、脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両101の発進タイミング等に対する乗員の違和感を検出する。例えば、違和感検出部14は、発進判定部12により先行車両102が発進したと判定された後、自車両101が停止状態を継続中に検出された乗員の脳活動情報から、自車両101が停止状態を継続すること、即ち自車両が発進しないことに対する乗員の違和感を検出する。更に、違和感検出部14は、車両制御部13により自車両を自動的に発進させた後に検出された乗員の脳活動情報から、自車両が発進したタイミングに対する乗員の違和感を検出する。
<自動発進制御処理>
次に、図4Aを参照して、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御処理の一例を説明する。図4Aの時刻t0において、発進判定部12が、自車両101及び先行車両102のいずれもが停止した状態から、先行車両102が発進したと判定する。時刻t1において、違和感検出部14が、自車両101が発進しないことに対する乗員の違和感を検出する。違和感が検出されたため、時刻t2において、車両制御部13が、自車両101の発進動作を開始し、自車両101を加速させる。時刻t2~時刻t3において、違和感検出部14により自車両101が発進したことに対する乗員の違和感は検出されなため、車両制御部13が、自車両101の加速を維持する。時刻t3において、自車両101の速度が所定の目標速度に到達し、発進制御を完了する。
次に、図4Bを参照して、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御の他の一例を説明する。図4Bの時刻t0~時刻t2の処理は、図4Aの時刻t0~時刻t2の処理と同様である。時刻t2において自車両101の発進動作を開始した後、時刻t3において、違和感検出部14が、自車両101が発進したことに対する乗員の違和感を検出する。違和感が検出されたため、時刻t4において、車両制御部13は、自車両101の減速を開始し、時刻t5において停止させる。時刻t6において、違和感検出部14は、自車両101が発進しないことに対する乗員の違和感を検出する。違和感が検出されたため、時刻t7において、車両制御部13は、自車両101の発進動作を開始し、自車両101を加速させる。時刻t8において、自車両101の速度が所定の目標速度に到達し、発進制御を完了する。
次に、図4Cを参照して、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御の他の一例を説明する。図4Cの時刻t0~時刻t3の処理は、図4Bの時刻t0~時刻t3の処理と同様である。時刻t3において乗員の違和感を検出した後、時刻t4において、車両制御部13は、自車両101の加速を抑制し、一定速度を維持する。時刻t5において、違和感検出部14は、自車両101の加速が抑制されていることに対する乗員の違和感を検出する。違和感が検出されたため、時刻t6において、車両制御部13が、自車両101の加速を再開する。時刻t7において、自車両101の速度が所定の目標速度に到達し、発進制御を完了する。
<違和感検出処理>
次に、違和感検出部14による乗員の違和感検出処理の一例を説明する。違和感検出部14は、脳波センサ4により検出された乗員の脳波のデータに対して周波数解析を行い、思考や認知の結果として現れる脳の反応を示す事象関連電位(ERP)を検出することにより乗員の違和感の発生を検出する。例えば、コントローラ1の記憶装置等に乗員が違和感を覚えたときの脳波のパターンを予め記憶し、記憶された脳波のパターンと、脳波センサ4により検出された脳波のパターンとの一致度から乗員の違和感の有無を判定してもよい。
違和感検出部14は、例えば図5に示すように、時刻t1から時刻t2までの所定時間T(例えば500ミリ秒)の脳波信号からN個の特徴量p1,p2,…,pNを抽出し、脳波の特徴ベクトルP=(p1,p2,…,pN)を生成する。特徴量は、例えば一定間隔でサンプリングした値等を使用可能である。違和感検出部14は更に、図6に示すように、違和感を覚えているときの脳波の特徴量を特徴空間へ配置したときの特徴量領域Dを決定する。特徴量領域Dの決定は、例えば複数サンプルがあれば、ベクトル集合{P}の重心点を中心とし集合{P}を包含する円を特徴量領域Dとする。違和感検出部14は、脳波センサ4によりリアルタイムで計測された乗員の脳波の特徴ベクトルPと、違和感の特徴量領域Dを比較し、脳波の特徴ベクトルPが特徴量領域Dに属する場合、乗員の違和感が有ると判定する。一方、脳波の特徴ベクトルPが特徴量領域Dに属さない場合、違和感検出部14は、乗員の違和感が無いと判定する。
次に、図7のフローチャートを参照して、違和感検出処理の一例を説明する。ステップS1において、脳波センサ4が、乗員の脳波信号をリアルタイムに計測する。ステップS2において、所定時間Tで計測した脳波信号をコントローラ1の記憶装置に記憶させる。ステップS3において、違和感検出部14が、所定時間Tの脳波信号からN個の特徴量を抽出し、脳波の特徴ベクトルP=(p1,p2,…,pN)を生成する。ステップS4において、違和感検出部14が、コントローラ1の記憶装置から特徴空間へ配置したときの特徴量領域Dを読み出して、乗員からリアルタイムで計測した脳波の特徴ベクトルPと違和感の特徴量領域Dを比較する。脳波の特徴ベクトルPが特徴量領域Dに属する場合、ステップS5の手順へ移行し、乗員の違和感が有ると判定する。一方、ステップS4において脳波の特徴ベクトルPが特徴量領域Dに属していない場合、ステップS6の手順へ移行し、乗員の違和感が無いと判定する。
また、乗員の通常時の脳波と違和感を覚えている時の脳波のデータがあれば、違和感検出部14は、線形判別法により、図6に示す平面P0を設定し、平面P0を用いて乗員の違和感の有無を判定してもよい。また、コントローラ1は、サポート・ベクター・マシン(SVM)やニューラル・ネットワーク法等の機械学習により乗員の違和感の有無を判定してもよい。
また、違和感検出部14は、脳波センサ4により検出された乗員の脳波のデータから、乗員の違和感の強度(度合い)を数値化して算出してもよい。例えば、図6に示した特徴空間における脳波の特徴ベクトルPの配置位置と特徴量領域Dの中心との相対位置等に基づき、乗員の違和感の強度を算出することができる。例えば、図6に示した特徴空間における脳波の特徴ベクトルPの配置位置が特徴量領域Dの中心に近づくほど乗員の違和感の強度が強く算出され、特徴ベクトルPの配置位置が特徴量領域Dの中心から離れるほど違和感の強度が弱く算出される。
また、本発明の第1実施形態では、例えば図5に示した所定時間Tにおいて、脳波の出力電圧が所定の閾値未満か否かを判定してもよい。脳波の出力電圧が所定の閾値以上となる場合には、違和感検出部14は、乗員の違和感が有ると判定する。一方、脳波の出力電圧が所定の閾値未満の場合には、違和感検出部14は、乗員の違和感が無いと判定する。また、違和感検出部14は、脳波の出力電圧の大きさに基づき、違和感の強度を算出してもよい。例えば、違和感検出部14は、所定時間Tにおける脳波の出力電圧の最大値が大きいほど、違和感の強度を強く算出してもよい。
<自動発進制御方法>
次に、図8のフローチャートを参照しながら、本発明の第1実施形態に係る自動発進制御方法の一例を説明する。本発明の第1実施形態に係る自動発進制御方法は、所定の制御周期で繰り返し実行可能である。
ステップS10において、車両センサ3は自車両の走行状態を検出する。周囲センサ2は、自車両の周囲状況を検出する。なお、車両センサ3は自車両の走行状態を継続的に検出していてもよく、周囲センサ2は、自車両の周囲状況を継続的に検出していてもよい。停止判定部11は、車両センサ3により検出された自車両の速度と、周囲センサ2により検出された先行車両と自車両の相対速度等から、自車両及び先行車両のいずれもが停止状態であるか否かを判定する。自車両及び先行車両の少なくともいずれかが停止状態ではないと判定された場合、処理を完了する。一方、自車両及び先行車両のいずれもが停止状態であると判定された場合、ステップS11の手順へ移行する。
ステップS11において、発進判定部12は、車両センサ3により検出された自車両の速度と、周囲センサ2により検出された先行車両と自車両との相対速度等から、先行車両が発進したか否かを判定する。先行車両が発進していないと判定された場合、処理を完了する。一方、先行車両が発進したと判定された場合、ステップS12の手順へ移行する。
ステップS12において、脳波センサ4は、乗員の脳活動情報を検出する。なお、脳波センサ4は、ステップS11で先行車両が発進する前から継続的に乗員の脳活動情報を検出していてもよい。違和感検出部14は、ステップS11で先行車両が発進した後で、且つ自車両の停止状態の継続中に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両が停止状態を継続していること、即ち自車両が発進しないことに対する乗員の違和感を検出する。乗員の違和感が検出されない場合、自車両が停止状態を継続していることが乗員の想定と合致しているため、乗員が違和感を覚えていないと推測される。このため、ステップS13の手順へ移行し、車両制御部13が自車両の停止状態を維持する。その後、ステップS12に戻る。
一方、ステップS12において、違和感検出部14により乗員の違和感が検出された場合、乗員の想定よりも自車両の発進タイミングが遅いことに起因して乗員が違和感を覚えたと推測される。このため、速やかに自車両を発進させるべく、ステップS14の手順へ移行する。即ち、ステップS12,S13においては、ステップS11で先行車両が発進した後、自車両が発進しないことに対する乗員の違和感が検出されるまで自車両の停止状態を維持する。
ステップS14において、車両制御部13は、自車両を発進させ、加速を開始させる。ステップS15において、違和感検出部14は、ステップS14で自車両が発進した後に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両が発進したタイミングに対する乗員の違和感を検出する。乗員の違和感が検出された場合、自車両の発進するタイミングが乗員の想定よりも早いことに起因して、乗員が違和感を覚えたと推測される。このため、ステップS16の手順へ移行し、車両制御部13は、速やかに自車両を停止するか、或いは自車両の加速を抑制する。なお、ステップS12において、自車両の発進するタイミングが乗員の想定よりも遅いことに起因して違和感を検出しているが、ステップS12における違和感の検出精度が低い場合や、自車両が実際に発進してみると当初の想定とは異なり発進が早すぎると感じる場合等に、ステップS15において違和感を検出し得る。
一方、ステップS15において、乗員の違和感が検出されない場合、ステップS17の手順へ移行し、自車両の発進動作を継続する。ステップS18において、コントローラ1は、例えば自車両の速度を所定の閾値と比較すること等により、発進制御を完了したか否かを判定する。自車両の速度が所定の閾値未満であり、発進制御を完了していないと判定された場合、ステップS15の手順に戻る。一方、ステップS18において自車両の速度が所定の閾値以上となり、発進制御を完了したと判定された場合、処理を完了する。
以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば、先行車両を検出し先行車両の発進に合わせて自車両を自動的に発進させる際に、先行車両が発進した後に乗員の脳活動情報から自車両が発進しないことに対する違和感を検出する。そして、自車両が発進しないことに対する違和感が検出された場合、自車両を発進させる。これにより、乗員がスイッチ等の入力操作などの意思を示す行動を行わなくても、先行車両が発進した後に、乗員の自車両の発進又は停止の意思を検出することができるので、スイッチ等の入力操作などに対する乗員の煩わしさを低減することができる。また、乗員が、自車両の発進タイミングが想定よりも遅いと感じたときに、速やかに自車両を発進させることができる。
更に、先行車両の発進に合わせて自車両を自動的に発進させた後に、乗員の脳活動情報から自車両が発進したタイミングに対する違和感を検出し、自車両が発進したタイミングに対する違和感が検出された場合、自車両を停止するか、或いは自車両の加速を抑制する。これにより、乗員が、自車両の発進が想定よりも早いと感じたときに、速やかに自車両の発進動作を抑制することができる。
(第2実施形態)
<自動発進制御装置>
本発明の第2実施形態に係る自動発進制御装置は、図9に示すように、コントローラ1、周囲センサ2、車両センサ3、生体情報センサ(脳波センサ)4及びアクチュエータ5に加えて、報知装置6を更に備える点が、図1に示した本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置の構成と異なる。
報知装置6は、スピーカ、表示装置(ディスプレイ)、発光部、振動装置又はこれらの組み合わせ等で構成することができる。表示装置としては、例えば乗員の視認可能な位置に配置されたカーナビゲーション装置の液晶ディスプレイ(LCD)、インストルメントパネルの表示部、ヘッドアップディスプレイ(HUD)等を使用可能である。発光部としては、例えば乗員の視認可能な位置に配置された発光ダイオード(LED)等を使用可能である。
コントローラ1は、停止判定部11、発進判定部12、車両制御部13及び違和感検出部14に加えて、車間距離判定部15及び報知制御部16を機能的若しくは物理的なハードウェア資源として備える点が、図1に示した本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置の構成と異なる。
車間距離判定部15は、周囲センサ2により検出された先行車両と自車両との距離等から、自車両と先行車両との車間距離D1を算出する。更に、車間距離判定部15は、車間距離D1が所定の閾値α以上か否かを判定する。所定の閾値αは、適宜設定可能である。
報知制御部16は、車間距離判定部15により車間距離D1が所定の閾値α以上と判定された場合、自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知(案内)するように報知装置6を制御する。例えば、報知装置6を構成するスピーカが「発進します。」等の音声を出力することにより、自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知してもよい。或いは、報知装置6を構成する表示装置が「発進します。」等の文字情報を表示したり、報知装置6を構成する発光部が所定の色(例えば青色)で発光したりすることにより、自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知してもよい。
違和感検出部14は、報知装置6により自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知した後から所定時間内に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両の発進動作を開始する旨の報知に対する乗員の違和感を検出する。違和感検出部14により違和感が検出された場合には、自車両の発進動作を開始するタイミングが乗員の想定よりも早いため、乗員が違和感を覚えたことが推測される。一方、違和感検出部14により違和感が検出されない場合には、自車両が発進するタイミングが乗員の想定と合致するため、乗員が違和感を覚えていないことが推測される。
車両制御部13は、報知装置6による自車両の発進動作を開始する旨の報知に対する乗員の違和感が違和感検出部14により検出されない場合、自車両の発進動作を開始させる。また、車両制御部13は、報知装置6による自車両の発進動作を開始する旨の報知に対する乗員の違和感が違和感検出部14により検出された場合、自車両の停止状態を維持する。
本発明の第2実施形態に係る自動発進制御装置の他の構成は、図1に示した本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置の構成と同様であるので、重複した説明を省略する。
<自動発進制御方法>
次に、図10のフローチャートを参照しながら、本発明の第2実施形態に係る自動発進制御方法の一例を説明する。本発明の第2実施形態に係る自動発進制御方法は、所定の制御周期で繰り返し実行可能である。
ステップS20において、車両センサ3は自車両の走行状態を検出する。周囲センサ2は、自車両の周囲状況を検出する。なお、車両センサ3は自車両の走行状態を継続的に検出していてもよく、周囲センサ2は、自車両の周囲状況を継続的に検出していてもよい。停止判定部11は、車両センサ3により検出された自車両の速度と、周囲センサ2により検出された先行車両と自車両の相対速度とから、自車両及び先行車両のいずれもが停止状態であるか否かを判定する。自車両及び先行車両の少なくともいずれかが停止状態ではないと判定された場合、処理を完了する。一方、自車両及び先行車両のいずれもが停止状態であると判定された場合、ステップS21の手順へ移行する。
ステップS21において、発進判定部12は、車両センサ3により検出された自車両の速度と、周囲センサ2により検出された先行車両と自車両との相対速度とから、先行車両が発進したか否かを判定する。先行車両が発進していないと判定された場合、処理を完了する。一方、先行車両が発進したと判定された場合、ステップS22の手順へ移行する。
ステップS22において、脳波センサ4は、乗員の脳活動情報を検出する。なお、脳波センサ4は、ステップS21で先行車両が発進する前から継続的に乗員の脳活動情報を検出していてもよい。違和感検出部14は、ステップS21で先行車両が発進した後で、且つ自車両の停止状態の継続中に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両が停止状態を継続していること、即ち自車両が発進しないことに対する乗員の違和感を検出する。乗員の違和感が検出されない場合、乗員は、自車両が停止状態を継続していることが想定と合致しているため、違和感を覚えていないと推測される。このため、車両制御部13が自車両の停止状態を維持し、ステップS23の手順へ移行する。
ステップS23において、車間距離判定部15は、周囲センサ2により検出された自車両の周囲状況等から、自車両と先行車両との車間距離D1を算出する。更に、車間距離判定部15は、車間距離D1が所定の閾値α以上か否かを判定する。車間距離D1が所定の閾値α未満と判定された場合、ステップS22の手順へ戻る。一方、ステップS23において車間距離D1が所定の閾値α以上と判定された場合、ステップS24の手順へ移行する。
ステップS24において、報知制御部16は、車間距離判定部15により自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知(案内)するように報知装置6を制御する。ステップS25において、違和感検出部14は、ステップS24で報知装置6により自車両の発進動作を開始する旨を乗員に対して報知した後、且つ自車両の停止状態の継続中に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両の発進動作を開始する旨の報知に対する乗員の違和感を検出する。乗員の違和感が検出されない場合、自車両が発進することが乗員の想定と合致するため、乗員が違和感を覚えていないと推測される。このため、自車両を発進させるべく、ステップS28の手順へ移行する。
一方、ステップS25において、違和感検出部14により乗員の違和感が検出された場合、自車両の発進するタイミングが想定よりも早いことに起因して乗員が違和感を覚えたと推測される。このため、ステップS26の手順へ移行し、車両制御部13が自車両の停止状態を維持する。その後、ステップS27において、所定の閾値αに所定の値βを加算して、所定の閾値αよりも大きい所定の閾値(α+β)を算出し、ステップS23で車間距離D1と比較するための閾値とする。その後、ステップS22の手順へ戻る。
ステップS28において、車両制御部13は、自車両を発進させ、加速を開始させる。ステップS29において、違和感検出部14は、ステップS28で自車両が発進した後に脳波センサ4により検出された乗員の脳活動情報から、自車両が発進したタイミングに対する乗員の違和感を検出する。乗員の違和感が検出された場合、自車両の発進するタイミングが乗員の想定よりも早いことに起因して、乗員が違和感を覚えたと推測される。このため、ステップS30の手順へ移行し、車両制御部13は、速やかに自車両を停止するか、或いは自車両の加速を抑制する。なお、ステップS22において、自車両の発進するタイミングが乗員の想定よりも遅いことに起因して違和感を検出し、更にステップS25において、自車両の発進するタイミングが乗員の想定よりも早いことに起因した違和感が検出されていないが、ステップS22,S25における違和感の検出精度が低い場合や、ステップS28において自車両が実際に発進した後に当初の想定とは異なり発進が早すぎると感じる場合等に、ステップS29において違和感を検出し得る。
一方、ステップS29において、乗員の違和感が検出されない場合、ステップS31の手順へ移行し、自車両の発進動作を継続する。ステップS32において、コントローラ1は、例えば自車両の速度を所定の閾値と比較することにより、発進制御を完了したか否かを判定する。自車両の速度が所定の閾値未満であり、発進制御を完了していないと判定された場合、ステップS29の手順に戻る。一方、ステップS32において自車両の速度が所定の閾値以上となり、発進制御を完了したと判定された場合、処理を完了する。
以上説明したように、本発明の第2実施形態によれば、先行車両を検出し先行車両の発進に合わせて自車両を自動的に発進させる際に、先行車両が発進した後に乗員の脳活動情報から自車両が発進しないことに対する違和感を検出する。そして、自車両が発進しないことに対する違和感が検出された場合、自車両を発進させる。これにより、乗員がスイッチ等の入力操作などの意思を示す行動を行わなくても、先行車両が発進した後に、乗員の自車両の発進又は停止の意思を検出することができるので、スイッチ等の入力操作などに対する乗員の煩わしさを低減することができる。また、乗員が、自車両の発進タイミングが想定よりも遅いと感じたときに、速やかに自車両を発進させることができる。
更に、先行車両の発進に合わせて自車両を自動的に発進させた後に、乗員の脳活動情報から自車両が発進したタイミングに対する違和感を検出し、自車両が発進したタイミングに対する違和感が検出された場合、自車両を停止するか、或いは自車両の加速を抑制する。これにより、乗員が、自車両の発進が想定よりも早いと感じたときに、速やかに自車両の発進動作を抑制することができる。
更に、先行車両が発進した後に乗員に対して自車両が発進することを報知し、乗員の脳活動情報から自車両が発進することの報知に対する違和感を検出し、自車両が発進することの報知に対する違和感がないと判定した場合、自車両を発進させる。乗員による自車両の発進の意図を確認した上で、自車両の発進動作を行うことができる。
(その他の実施形態)
上記のように、本発明は第1及び第2実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、図1に示した本発明の第1実施形態に係る自動発進制御装置のコントローラ1が、図9に示した本発明の第2実施形態に係る自動発進制御装置のコントローラ1の車間距離判定部15を更に備えていてもよい。そして、図8のフローチャートの代わりに、図11のフローチャートに示す自動発進制御方法を採用してもよい。図11のフローチャートでは、ステップS12で違和感が検出されない場合に、ステップS12xへ移行し、距離判定部15が、車間距離D1が所定の閾値α以上か否かを判定する点が、図9のフローチャートと異なる。更に、図11のフローチャートでは、ステップS16で自車両を停止した後、ステップS16xへ移行し、距離判定部15が所定の閾値αに所定の値βを加算することにより、ステップS12xで車間距離D1と比較するための所定の閾値(α+β)を設定する点が、図9のフローチャートと異なる。
また、図10のフローチャートに示した本発明の第2実施形態に係る自動発進制御方法では、ステップS22において違和感が検出されたと判定された場合、ステップS24の手順へ移行し、乗員に対して自車両が発進する旨を報知する場合を例示した。これに対して、図12のフローチャートに示すように、ステップS22において違和感が検出された場合、ステップS28の手順へ移行し、乗員に対して自車両が発進する旨を報知せずに、直ちに発進動作を開始してもよい。
また、本発明の第1及び第2実施形態においては、脳波センサ4により脳活動情報の一例としての脳波を検出し、検出された脳波から乗員の違和感を検出する場合を例示したが、乗員の違和感を検出できる構成であればよい。例えば、脳血流、心拍数、呼吸数又は発汗量を測定して、測定された脳血流、心拍数、呼吸数又は発汗量から乗員の脳活動情報を計測し、乗員の違和感を検出してもよい。また、カメラにより撮像された乗員の顔画像から乗員の脳活動情報を計測し、乗員の違和感を検出してもよい。また、乗員の違和感を検出できる構成であれば、脳活動情報以外の生体情報を検出して使用してもよい。
また、先行車両の発進後、自車両の乗員の違和感を検出した際に、乗員が、自車両が発進しないこと以外の事象に起因して違和感を覚えることも想定される。そこで、本発明の第1及び第2実施形態に係る自動発進制装置が、自車両101の乗員の視線方向を検出する車内カメラを更に備えていてもよい。そして、例えば図8のステップS12、図10のステップS22等において、違和感検出部14は、乗員の違和感を検出した場合であり、且つ車内カメラにより検出された乗員の視線方向が、先行車両の位置(方位)に相当する場合に、先行車両に合わせて発進しないことに対する乗員の違和感を検出したと判定してもよい。一方、違和感検出部14は、乗員の違和感を検出した場合でも、車内カメラにより検出された乗員の視線方向が、先行車両の位置(方位)に相当しない場合には、先行車両に合わせて発進しないことに対する乗員の違和感を検出しないと判定してもよい。
本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。