CN107635844B - 车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在驾驶者适于驾驶操作的状态下切换为手动驾驶模式的车辆控制装置。用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，在所述手动驾驶模式被开始前，将用于从用户界面部向驾驶者提示针对驾驶者的动作要求的信息输出到用户界面部。输入部接受基于驾驶者的动作的信号的输入。在从输入来的、基于驾驶者的动作的信号得到的值与同动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，通知部将指示向手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及一种切换自动驾驶的自动化水平的车辆控制装置、车辆控制方法和车辆控制程序。
背景技术
近年来，关于汽车的自动驾驶的开发不断发展。NHTSA(National HighwayTraffic Safety Administration：全国公路交通安全管理局)在2013年定义的自动化水平分类为无自动化(水平0)、特定功能的自动化(水平1)、复合功能的自动化(水平2)、半自动驾驶(水平3)、完全自动驾驶(水平4)。水平1为分别自动地进行加速、减速、转向中的一个以上的驾驶辅助系统，水平2为协调、自动地进行加速、减速、转向中的两个以上的驾驶辅助系统。在该两种情况下都还留有基于驾驶者的驾驶操作的参与。
自动化水平4为自动地进行加速、减速、转向的全部的完全自动行驶系统，驾驶者不参与驾驶操作。自动化水平3为自动地进行加速、减速、转向的全部，但根据需要驾驶者进行驾驶操作的准完全自动行驶系统。自动化水平根据道路环境进行变化。例如在以自动化水平2行驶中，当进入表示车道的划分线变浅的区间时，不能够进行由车辆进行的转向的控制，即时向只进行以等车间距离跟随前车的加速或减速的控制的自动化水平1转移。另外，例如在以自动化水平3行驶中，在自动驾驶专用车道还剩500m的情况下，结束加速、减速转向的控制。然后，为了向自动化水平0转移，车辆以充分的时间余裕来要求驾驶者再开始驾驶，驾驶者响应该要求而亲自驾驶，由此向自动化水平0转移。在以自动化水平2以上进行行驶时，将向自动化水平低的水平转移的情况称作从车辆控制自律行驶的自动驾驶模式向驾驶者亲自进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的模式切换。另外，以后将在模式切换前为自动化水平2以上的状态称作自动驾驶模式，将在模式切换后比模式切换前低的自动化水平的状态称作手动驾驶模式。作为从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的方法提出有利用开关、面板操作进行切换的方法、驾驶者直接操作(覆盖)加速踏板、制动踏板、方向盘的方法、检测驾驶操作的状态来进行切换的方法(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平10-329575号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在驾驶者适于驾驶操作的状态下从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的技术。
本发明的某一方式的车辆控制装置具备输出部、输入部和通知部。在由于车辆行驶的自动化水平下降而开始由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作之前，输出部将用于从用户界面部对驾驶者提示针对驾驶者的动作要求的信息输出到用户界面部。输入部接受基于驾驶者的动作的信号的输入。在从输入部输入来的、基于驾驶者的动作的信号得到的值与同动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，通知部将指示驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部。
此外，以上的结构要素的任意的组合、以及在装置、系统、方法、程序、记录程序的记录介质等之间对本发明的表达的变换作为本发明的方式也是有效的。
根据本发明，能够在驾驶者适于驾驶操作的状态下从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的车辆的结构的框图。
图2是用于说明实施方式1所涉及的由HMI控制器进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。
图3是表示判定部中保持的任务和判定基准的一例的图。
图4A是表示实施方式1所涉及的任务的显示例1的图。
图4B是表示实施方式1所涉及的任务的显示例1的图。
图4C是表示实施方式1所涉及的任务的显示例1的图。
图5A是表示实施方式1所涉及的任务的显示例2的图。
图5B是表示实施方式1所涉及的任务的显示例2的图。
图5C是表示实施方式1所涉及的任务的显示例2的图。
图6是用于说明实施方式2所涉及的由HMI控制器进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。
图7是表示控制值的变化和目标区的一例的图。
图8A是表示实施方式2所涉及的任务的显示例1的图。
图8B是表示实施方式2所涉及的任务的显示例1的图。
图8C是表示实施方式2所涉及的任务的显示例1的图。
图9A是表示实施方式2所涉及的任务的显示例2的图。
图9B是表示实施方式2所涉及的任务的显示例2的图。
图9C是表示实施方式2所涉及的任务的显示例2的图。
图10是表示实施方式3所涉及的车辆的结构的框图。
图11A是表示驾驶者摄像头的设置例的图。
图11B是表示驾驶者摄像头的设置例的图。
图12是用于说明由判定部进行的脸朝向检测处理的一例的图。
图13是用于说明实施方式3所涉及的由HMI控制器进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。
图14A是表示实施方式3所涉及的任务的显示例的图。
图14B是表示实施方式3所涉及的任务的显示例的图。
图15是表示检测脸朝向角度和目标脸朝向角度的变化例的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前先简单地说明以往的装置中的问题点。在自动驾驶模式之中，在由驾驶者进行了开关操作的情况、进行了固定量以上的方向盘操作的情况下，自动驾驶控制器推测为驾驶者具有切换为手动驾驶模式的意图。然而，在自动驾驶模式的期间持续了较长时间的情况下，大多驾驶者的紧张感下降而姿势走样、或反应速度迟缓。当反应速度迟缓时，具有在需要紧急的应对的情况下驾驶者过量地操作的倾向。另外，在当自动驾驶模式期间而长时间呈相同姿势的情况下，大多驾驶者的肌肉僵硬化使得身体的动作迟缓。
另外，有时在从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式之后驾驶者不能立即掌握操作感觉，使得操作量过少或过量。像这样有时即使驾驶者具有操作意图，但也不是驾驶者能够进行必要充分的驾驶操作的状态。另外，即使驾驶者进行了必要充分的驾驶操作，由驾驶者进行的驾驶操作所附带的动作(除去直接的驾驶操作以外的动作)、驾驶者的姿势也未必恰当。此外，将驾驶操作和驾驶操作所附带的动作和驾驶者的姿势合并定义为动作。
以下参照各附图来说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆1的结构的框图，为与自动驾驶相关的结构。搭载有自动驾驶模式的车辆1具备车辆控制装置(HMI控制器)10、自动驾驶控制装置(自动驾驶控制器)20、用户界面部30、传感器40、驾驶操作部50和模式切换开关60。
用户界面部30包括显示器31和扬声器32。显示器31视觉地通知面向驾驶者的信息。显示器31既可以为导航装置或显示音频装置的显示器，也可以为在挡风玻璃显示图像的仰视显示器(HUD)。另外，也可以是设置于仪表板上，与车辆控制装置10联系地动作的智能手机、平板电脑的显示器。在以下的说明中假定为仰视显示器(风挡显示器)。
扬声器32听觉地通知面向驾驶者的信息。扬声器32既可以为导航装置或显示音频装置的扬声器，也可以为与车辆控制装置10联系地动作的智能手机、平板电脑的扬声器。另外，也可以为输出车内广播的专用的扬声器。车辆控制装置10与用户界面部30之间可以利用专用线、CAN(Controller Area Network：控域网)等有线通信进行连接。或者，可以利用USB(Universal Serial Bus：串行总线)、Ethernet(注册商标)、Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等有线通信或无线通信进行连接。
传感器40为用于检测车外的状况、车辆1的位置和状态的各种传感器的总称。作为用于检测车外的状况的传感器例如搭载有摄像头、毫米波雷达、LIDAR(Light Detectionand Ranging：光雷达、Laser Imaging Detection and Ranging：激光成像检测和测距)、气温传感器、气压传感器、湿度传感器、光度传感器等。另外，作为用于检测车辆1的位置和状态的传感器例如搭载有GPS(Global Positioning System：全球定位系统)、加速度传感器、陀螺传感器、地磁传感器、倾斜传感器等。由传感器40检测出的值被输出到自动驾驶控制装置20。传感器40与自动驾驶控制装置20之间利用专用线、USB、Ethernet(注册商标)、CAN(Controller Area Network：控域网)等有线通信进行连接。
驾驶操作部50包括方向盘(驾驶方向盘)51、制动踏板52、加速踏板53和指示灯开关54。在本实施方式所涉及的自动驾驶模式中，加速、减速、转向和指示灯亮灭是基于自动驾驶控制装置20的自动控制的对象，在图1中描绘由手动进行这些控制时的操作部。
方向盘51为用于将车辆转向的操作部。当由驾驶者旋转方向盘51时，经由转向致动器控制车辆的行进方向。转向致动器能够利用方向盘ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)进行电子控制。
制动踏板52为用于使车辆1减速的操作部。当由驾驶者踏下制动踏板52时，经由制动致动器来减速车辆。制动致动器能够利用制动器ECU进行电子控制。
加速踏板53为用于使车辆1加速的操作部。当由驾驶者踏下加速踏板53时，经由加速致动器控制发动机转速和电动机转速中的至少一方。在纯粹的发动机汽车中控制发动机转速，在纯粹的电动车中控制电机转速，在混合动力汽车中控制这两方。加速致动器能够利用发动机ECU和电动机ECU中的至少一方来进行电子控制。
指示灯开关54是使用于向外部通知车辆的前进方向的指示灯亮灭的操作部。当由驾驶者开/关指示灯开关54时，经由指示灯控制器使指示灯点亮/熄灭。指示灯控制器具备控制对指示灯灯泡的供电的继电器等驱动电路。
方向盘ECU、制动器ECU、发动机ECU、电机ECU、指示灯控制器中的每一个与自动驾驶控制装置20之间利用CAN、专用线等有线通信进行连接。方向盘ECU、制动器ECU、发动机ECU、电机ECU、指示灯控制器分别向自动驾驶控制装置20发送表示方向盘、制动器、发动机、电机、指示灯灯泡的状态的状态信号。
在自动驾驶模式中，方向盘ECU、制动器ECU、发动机ECU、电动机ECU根据从自动驾驶控制装置20供给的控制信号来驱动各致动器。在手动驾驶模式中，既可以为从方向盘51、制动踏板52、加速踏板53中的每一个直接机械地向各致动器传递指示的结构，也可以为具有经由对应的ECU的电子控制的结构。指示灯控制器根据从自动驾驶控制装置20供给的控制信号或来自指示灯开关54的指示信号来将指示灯灯泡点亮/熄灭。
模式切换开关60为由驾驶者操作的开关，是用于切换自动驾驶模式与手动驾驶模式的开关。来自模式切换开关60的切换信号经由信号线传递到车辆控制装置10。此外，也可以为不设置模式切换开关60而能够利用针对驾驶操作部50的特定的操作来进行模式切换的结构。例如，可以在自动驾驶模式中将使方向盘51向特定的方向旋转规定量以上的操作设为从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换操作。
自动驾驶控制装置20为装设有自动驾驶控制功能的自动驾驶控制器，具备处理部21和输入输出部(I/O部)25。处理部21的结构能够通过硬件资源和软件资源的配合或只通过硬件资源来实现。作为硬件资源能够利用处理器、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、其它LSI(Large Scale IntegratedCircuit：大规模集成电路)，作为软件资源能够利用操作系统、应用程序、固件等程序。输入输出部(I/O部)25执行与各种通信形式相应的各种通信控制。
车辆控制装置10为用于执行车辆1与驾驶者之间的界面功能和驾驶模式的决定功能的HMI(Human Machine Interface：人机接口)控制器，具备处理部11和输入输出部(I/O部)15。处理部11包括指示部12、判定部13和切换控制部14，该处理部11能够通过硬件资源和软件资源的配合或只通过硬件资源来实现。作为硬件资源能够利用处理器、ROM、RAM、其它LSI，作为软件资源能够利用操作系统、软件程序、固件等程序。输入输出部(I/O部)15执行与各种通信形式相应的各种通信控制。
自动驾驶控制器20与HMI控制器10之间直接通过信号线进行连接。此外，可以为经由CAN进行连接的结构。另外，也可以为将自动驾驶控制器20和HMI控制器10统合成为一个控制器的结构。
自动驾驶控制器20的处理部21以从传感器40获取到的检测信号和从各ECU获取到的状态信号为基础来把握车外的状况、车辆1的位置和状态。处理部21以这些信息为基础来判断是否为能够进行自动驾驶的状态。例如在路面上没有划分线的道路中难以特定车道，使得为难以进行自动驾驶的状态。另外由于浓雾、暴雨而不能够清楚地拍摄前方的状况也为难以进行自动驾驶的状态。自动驾驶控制器20的处理部21当判断为是难以进行自动驾驶的状态时将不能够使用自动驾驶模式的情况通知给HMI控制器10。
在为能够进行自动驾驶的状态且选择了自动驾驶模式的情况下，自动驾驶控制器的处理部21计算用于控制车辆的行进方向等自动控制对象的控制值。控制值的计算将从传感器40、各种ECU收集到的各种参数值应用于自动驾驶算法中。处理部21将计算出的控制值传递到各控制对象的ECU或控制器。在本实施方式中，传递到方向盘ECU、制动器ECU、发动机ECU、指示灯控制器。此外，在为电动汽车、混合动力汽车的情况下，代替发动机ECU向电机ECU传递控制值，或除了发动机ECU还向电机ECU传递控制值。
在以下的说明中，作为手动驾驶模式假定为由驾驶者的操作来控制加速、减速、转向和指示灯亮灭的全部的完全手动驾驶模式。然而，手动驾驶模式中也包括手动控制这些中的一部分而由自动驾驶控制器20来自动控制剩余的部分的部分手动驾驶模式。例如，可以为手动控制转向和指示灯亮灭，自动控制加速和减速的部分手动驾驶模式。
在自动驾驶模式的执行中，当由于车外状况的变化等而变化为难以继续自动驾驶的状态时，自动驾驶控制器20的处理部21将从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换指示信号通知给HMI控制器10。
HMI控制器10的切换控制部14原则上根据来自模式切换开关60的切换信号来决定驾驶模式。在手动驾驶模式中，在利用模式切换开关60选择了自动驾驶模式的情况下，切换控制部14将用于指示向自动驾驶模式的切换的指示信号通知给自动驾驶控制器20。自动驾驶控制器20的处理部21当接受到指示信号时判断是否处于能够进行自动驾驶的状态，将判断结果返回到HMI控制器10。HMI控制器10的切换控制部14将判断结果输出到用户界面部30，使显示器31进行显示以及从扬声器32中的至少一方进行声音输出。
在从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式的情况、从车辆发动时起选择自动驾驶模式的情况下，如果为能够由自动驾驶控制器20进行自动驾驶的状态，则可以立即开始自动驾驶模式。另一方面，有时在从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的情况下驾驶者没有做好准备。在该情况下，不期望立即开始手动驾驶模式。尤其在由于自动驾驶控制器20的判断而从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换的情况下，有时驾驶者没有做好准备。另外，即使在由于驾驶者的意图而从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换的情况下，也有时驾驶者在长时间没有活动身体的情况下处于无法立即适应驾驶操作的状态。
鉴于以上，在本实施方式中导入如下结构：在从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时，在确认出处于驾驶者适于驾驶操作的状态的基础上切换为手动驾驶模式。以下，对由HMI控制器10进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理进行详细地说明。作为前提假定为如下结构：在自动驾驶模式中，方向盘51也与自动转向角连动地以对应的转向角量进行旋转。在该结构下，设置由方向盘ECU的控制使方向盘51旋转的致动器。在自动驾驶模式中，方向盘51也配合实际的行驶进行旋转，由此驾驶者能够实际感受到车辆1的行驶。此外，关于制动踏板52、加速踏板53和指示灯开关54也都同样地假定为如下结构：与由自动驾驶控制器20进行的自动控制连动地以对应的量、状态进行变化。
图2是用于说明本发明的实施方式1所涉及的由HMI控制器10进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。HMI控制器10的切换控制部14从模式切换开关60(驾驶者)或自动驾驶控制器20接收从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换指示(S10)。切换控制部14向自动驾驶控制器20通知要停止基于行驶控制结果的方向盘51、加速踏板53等的控制(S11)。与此同时，切换控制部14将用于判定手动驾驶的准备程度的任务的开始指示通知给判定部13。判定部13将向驾驶者提示用于判定手动驾驶的准备程度的任务(相当于动作要求)的提示开始指示通知给指示部12。判定部13为了判定手动驾驶的准备程度而保持有任务和判定基准。
图3是表示判定部13保持的任务和判定基准的一例的图。在图3中为以表格保持多个任务和判定基准的例子。例如，第一任务为使方向盘旋转90°的任务，目标达成的判定基准为将旋转角度收敛于80°～100°的范围中。包括任务的提示开始时点，在由驾驶者进行的方向盘的旋转角度偏出80°～100°的范围的状态不为目标达成。此外也可以是，判定基准被记述为以像±10°这样相对于目标值(90°)的允许差值。从第四到第七任务为与加速踏板53和制动踏板52的踏下量相关的任务，这些的判定基准被记述为相对于目标值的允许差值。例如，在第五任务中，由驾驶者进行的加速踏板53的踏下量如果收敛于从加速踏板53被踏下一半的位置到±30°的范围中则为目标达成。
此外，在后叙述决定判定部13提示的任务、对驾驶者提示的任务数等的处理的详情。在此，以向驾驶者提示一个任务为例进行说明。此外，在图3中示出了以表格保持多个任务和判定基准的例子，但也可以预先将任务和判定基准写入到程序内。
返回图2。指示部12生成用于向驾驶者提示从判定部13通知来的任务的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S12)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行图像的显示和声音的输出中的至少一方。驾驶者当被提示任务时，对驾驶操作部50进行与任务对应的操作。例如，驾驶者以作为方向盘任务被提示的角度为目标来使方向盘51旋转。此外，由于在向手动驾驶模式的切换前，因此由驾驶者进行的方向盘51的操作不反映到车辆的行进方向。
当在规定时间以内接收到基于由驾驶者针对被提示的任务进行的驾驶操作的驾驶操作数据的情况下(S13的“是”)，判定部13对接收到的驾驶操作数据和任务的判定基准数据进行比较，判定手动驾驶的准备程度是否充分(S14)。例如，如果基于驾驶者针对被提示的一个任务进行的操作的操作数据的值收敛于任务的判定基准数据的目标区中，则判定为准备程度充分(S14的“是”)，如果该值脱离目标区则判定为准备程度不充分(S14的“否”)。在不能够在规定时间以内接收到驾驶操作数据的情况下(S13的“否”)，判定部13视为手动驾驶的准备程度不充分，结束处理。驾驶操作是对方向盘51、制动踏板52、加速踏板53、指示灯开关54中的至少一个进行了操作。
在经由步骤S14判定为手动驾驶的准备程度不充分(S14的“否”)的情况下，判定部13将手动驾驶的准备程度不充分的情况通知给指示部12(S15)。指示部12当接受到通知时生成表示目标为未达成、为了达成之后还需要多少变化的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S16)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示目标为未达成、为了达成之后还需要多少变化的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
之后，返回步骤S13，判定部13等待新的驾驶操作数据。此外，在经由步骤S14判定为手动驾驶的准备程度不充分(S14的“否”)之后，指示部12可以再次提示相同的任务，也可以提示其它任务。另外，在由于对于驾驶者来说任务过难而即使重复挑战任务也不会目标达成的情况下，例如可以根据重复次数来降低任务的难易度。例如，在任务为使方向盘51旋转90°这个任务的情况下，可以将最初的判定基准设为±10°、将第二次的判定基准设为±15°、将第三次的判定基准设为±20°。
此外，在即使以规定次数提示任务但驾驶者仍未达成目标的情况下，判定部13决定自动驾驶模式的继续，切换控制部14将指示要继续自动驾驶模式的指示信号通知给自动驾驶控制器20。如果为能够进行自动驾驶的状态，则自动驾驶控制器20继续自动驾驶模式。如果为能够进行自动驾驶的状态，则例如可以接着继续自动驾驶直到到达能够从自动驾驶转移到手动驾驶的地方，如果不为能够进行自动驾驶的状态，则例如可以使车辆退避到路边。
在经由步骤S14判定为手动驾驶的准备程度充分(S14的“是”)的情况下，判定部13将手动驾驶的准备程度充分的情况通知给指示部12和切换控制部14。指示部12当接受到通知时生成表示达成了目标的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S17)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示达成了目标的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
切换控制部14将指示从自动驾驶将一部分或全部切换为手动驾驶的切换信号通知给自动驾驶控制器20(S18)。此外，在指示向部分手动驾驶模式的切换的情况下，切换控制部14将针对不是手动驾驶的对象的驾驶操作部50的、指示基于行驶控制结果的控制的再开始的信号也匹配地通知给自动驾驶控制器20。自动驾驶控制器20当接收到切换信号时结束自动驾驶。另外，在具有不是手动驾驶的对象的驾驶操作部50(例如制动踏板52和加速踏板53)的情况下，将针对驾驶操作部50的、基于行驶控制结果的控制再开始。
以上的说明设为在自动驾驶模式中驾驶操作部50也与自动转向角等动作连动地以对应的转向角量进行旋转的结构，但也能够为在自动驾驶模式中驾驶操作部50静止的结构。在该情况下，不需要步骤S11的处理和步骤S18中的通知针对驾驶操作部50的、基于行驶控制结果的控制的再开始指示的处理。另外，也不需要用于基于行驶控制结果来控制驾驶操作部50的致动器。
图4A、图4B、图4C是表示实施方式1所涉及的任务的显示例1的图。图4A、图4B、图4C所示的任务为使方向盘51向右旋转90°的任务。图4A表示任务指示时的显示例31a，图4B表示目标达成时的显示例31b，图4C表示目标未达成时的显示例31c。
在图4A所示的显示例31a中，在中央显示方向盘51的象征标志，在象征标志之上显示作为任务的“请将舵盘向右旋转90°。”的消息。在方向盘51的象征标志上重叠地描绘表示当前的方向盘的位置的示标312、目标区(80°～100°)311。表示方向盘的位置的示标312与由驾驶者进行的针对方向盘51的操作连动地移动。在驾驶者将方向盘51旋转到80°～100°的范围内的情况下，成为目标达成。如图4B所示的那样，表示方向盘的位置的示标312收敛于目标区311内，显示表示目标达成的“好(Good)！”的消息。在目标未达成的情况下，驾驶者能够观看图4C所示的表示方向盘的位置的示标312来确认自身的操作与实际的方向盘的位置的关系，识别出是不够还是过多的操作量，从而修正操作感觉。
此外，在转向任务的实施中，可以在方向盘51自身上显示转向角的目标区、表示加入转向任务时的状况的影像。作为用户界面部30如果使用能够向方向盘51的位置投影影像的投射器，则能够在方向盘51上显示影像。另外，可以通过在方向盘51自身上设置如LED等这样的发光体来利用发光体告知包括转向任务、转向角的目标区和加入转向任务时的状况的信息。
图5A、图5B、图5C是表示实施方式1所涉及的任务的显示例2的图。图5A、图5B、图5C所示的任务为完全踏下制动踏板52的任务。图5A表示任务指示时的显示例31d，图5B表示目标达成时的显示例31e，图5C表示目标未达成时的显示例31f。
在图5A所示的显示例31d中，在中央显示制动踏板52的象征标志，在象征标志之上显示作为任务的“请全部踏下制动踏板。”的消息。在制动踏板52的象征标志上重叠地描绘表示当前的制动踏板的位置的示标314、目标区(-10°～0°)313。表示制动踏板的位置的示标314与由驾驶者进行的针对制动踏板52的操作连动地移动。在驾驶者将制动踏板52踏下到-10°～0°的范围内的情况下，成为目标达成。如图5B所示的那样，表示制动踏板的位置的示标314收敛于目标区313内，显示表示目标达成的“好(Good)！”的消息。在目标未达成的情况下，驾驶者观看图5C所示的表示制动踏板的位置的示标314来确认自身的操作与实际的制动踏板的位置的关系，识别出不够还是过多的操作量，由此能够修正操作感觉。
如以上所说明的那样，根据实施方式1，在从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式时，判定驾驶者的准备程度是否充分，以能够操作到目标区内而准备程度充分为条件来切换为手动驾驶模式。因而，能够在驾驶者适于驾驶操作的状态下切换为手动驾驶模式，从而能够更安全地开始手动驾驶。
在从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时，与车辆发动时不同，为从车辆1行驶的状态起的驾驶开始。因而，有时需要驾驶者迅速找回操作感觉。然而，当人长时间以不驾驶的状态坐在座位上时，具有紧张感下降而姿势走样或对外部刺激的反应迟缓的倾向。当在这样的状态下具有外部刺激时，当弥补反应速度迟缓时有时会过度反应。例如，在发现障碍物时，有时超过需要地大力踏下制动器而导致急刹车。
相对于此，根据实施方式1，在切换为手动驾驶模式之前，加入使用方向盘51等实际的驾驶操作部50的任务。由此，成为驾驶者放松身体的训练，并且驾驶者能够确认方向盘、制动踏板、加速踏板的灵敏度。另外，通过加入任务，驾驶者也做好心理上的准备。此外，在本实施方式中，使用了NHTSA的自动化水平，但并不限于此。
(实施方式2)
接下来说明实施方式2。实施方式2所涉及的车辆1的结构与图1所示的实施方式1所涉及的车辆1的结构相同，省略其说明。在实施方式1中，作为用于确认驾驶者的准备程度的任务和判定基准使用预先准备的任务和判定基准，但在实施方式2中使用实际的行驶中的数据。
图6是用于说明本发明的实施方式2所涉及的由HMI控制器10进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。HMI控制器10的切换控制部14从模式切换开关60(驾驶者)或自动驾驶控制器20接收从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换指示(S20)。在实施方式2中，即使在完成了由自动驾驶控制器20进行的针对驾驶操作部50的、基于行驶控制结果的控制的情况下，也不需要使该控制停止。
切换控制部14从自动驾驶控制器20获取由自动驾驶控制器20进行的针对自动控制对象(例如转向角)的控制值的预定变化数据(S21)。自动驾驶控制器20以车外的状况、车辆1的位置和状态为基础来计算各自动控制对象的控制值的预定变化。例如计算转向角、制动踏板踏下量、加速踏板的踏下量的各控制值的从当前到规定期间后(例如数秒后)为止的预定变化。此外，有时预定变化值根据状况的变化而发生变更。例如在步行者突然出现在车道上的情况下，变更制动踏板的踏下量的控制值。
切换控制部14将用于判定手动驾驶的准备程度的任务的开始指示、以及获取到的控制值的预定变化数据通知给判定部13。判定部13将向驾驶者提示用于判定手动驾驶的准备程度的任务的提示开始指示、以及获取到的控制值的预定变化数据通知给指示部12。自动控制对象的控制值相当于手动驾驶模式下的针对驾驶操作部50的操作量。在实施方式2中，任务为使针对驾驶操作部50的操作在固定期间内符合基于自动驾驶的实际的行驶的任务。判定基准为如果驾驶者能够在固定期间内不脱离以由自动驾驶控制器20实时计算的控制值为中心的目标区则设为目标达成，一旦脱离则设为目标未达成。
图7是表示控制值的变化和目标区的一例的图。例如，在为转向角的控制值的情况下，将控制值+10°设为允许上限值，将控制值-10°设为允许下限值，将允许上限值与允许下限值之间的区设为目标区。在任务实施期间中(例如5秒)，如果能够将方向盘51的舵角量维持在目标区内则为目标达成。另外，与加速踏板踏下量的控制值的情况相同地将控制值+10°设为允许上限值，将控制值-10°设为允许下限值，将允许上限值与允许下限值之间的区设为目标区。在任务实施期间中，如果能够将加速踏板53的踏下量维持在目标区内则为目标达成。目标区的范围为一例，可以更广也可以更窄。
此外，任务既可以为使驾驶操作部50的一个(例如方向盘51)在固定时间内匹配实际的行驶的任务，也可以为使多个(例如方向盘51和加速踏板53)在固定时间内匹配实际的行驶的任务。此外，在当任务实施期间中也完成了由自动驾驶控制器20进行的针对驾驶操作部50的、基于行驶控制结果的控制的情况下，设为能够以驾驶者的操作覆盖的设计。在该情况下，如果驾驶者能够在固定时间内完成追随基于行驶控制结果控制的方向盘、踏板的位置的操作，则为目标达成。
返回图6。指示部12生成用于向驾驶者提示使驾驶操作部50匹配实际的行驶状态的任务的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S22)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行图像的显示和声音的输出中的至少一方。驾驶者当被提示任务时，以使驾驶操作部50匹配实际的行驶状态的方式进行操作。
在规定时间以内接收到基于针对被提示的任务而由驾驶者进行的驾驶操作的驾驶操作数据的情况下(S23的“是”)，判定部13对接收到的驾驶操作数据与任务的判定基准数据进行比较，判断手动驾驶的准备程度是否充分(S24)。在不能够在规定时间以内接收到驾驶操作数据的情况下(S23的“否”)，判定部13视为手动驾驶的准备程度不充分，结束处理。驾驶操作是对方向盘51、制动踏板52、加速踏板53、指示灯开关54中的至少一个进行了的操作。
在经由步骤S24判定为手动驾驶的准备程度不充分(S24的“否”)的情况下，判定部13将手动驾驶的准备程度不充分的情况通知给指示部12(S25)。指示部12当接受到通知时生成表示目标为未达成的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S26)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示目标为未达成的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
之后，返回步骤S23，判定部13等待新的驾驶操作数据。在经由步骤S24判定为手动驾驶的准备程度不充分(S24的“否”)之后，在实施方式2中再次提示基本相同的任务。此外，优选的是根据驾驶者的驾驶技能、对驾驶操作从自动驾驶向手动驾驶转移(驾驶权限转让)的系统的熟练度来设定任务的难易度。为了通过更简单的结构使得具有各种驾驶技能、驾驶权限转让的熟练度的驾驶者分别以适合的难易度完成任务，可以根据重复次数来降低任务的难易度。由此，驾驶技能、驾驶权限转让的熟练度高的驾驶者能够以最初的任务的难易度达成任务。驾驶技能、驾驶权限转让的熟练度低的驾驶者即使在第一次的任务的难易度下目标未达成，通过根据未达成的程度来降低第二次的任务的难易度，也能够以与驾驶者的驾驶技能、驾驶权限转让的熟练度相应的难易度达成目标。例如可以是，扩大为目标区第一次的判定基准为控制值±10°、第二次的判定基准为控制值±15°、第三次的判定基准为控制值±20°。
此外，在即使驾驶者以规定次数实施任务也不能够目标达成的情况下，判定部13决定自动驾驶模式的继续，切换控制部14将指示自动驾驶模式的继续的指示信号通知给自动驾驶控制器20。如果为能够进行自动驾驶的状态，则自动驾驶控制器20继续自动驾驶模式，如果为能够进行自动驾驶的状态，则例如可以接着继续自动驾驶直到到达能够从自动驾驶转移到手动驾驶的地方为止。或者，如果不为能够进行自动驾驶的状态，则例如可以使车辆退避到路边。
在经由步骤S24判定为手动驾驶的准备程度充分(S24的“是”)的情况下，判定部13将手动驾驶的准备程度充分的情况通知给指示部12和切换控制部14。指示部12当接受到通知时生成表示达成了目标的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S27)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示达成了目标的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
切换控制部14将指示从自动驾驶将一部分或全部切换为手动驾驶的切换信号通知给自动驾驶控制器20(S28)。在实施方式2中，在任务实施期间中也不使由自动驾驶控制器20进行的针对驾驶操作部50的、基于行驶控制结果的控制停止。因而，在指示向部分手动驾驶模式的切换的情况下也不需要通知基于行驶控制结果的控制的再开始指示。
图8A、图8B、图8C为表示实施方式2所涉及的任务的显示例1的图。图8A、图8B、图8C所示的任务为使方向盘51匹配实际的行驶状态的任务。图8A表示任务指示时的显示例31g，图8B表示目标达成时的显示例31h，图8C表示目标未达成时的显示例31i。
在图8A所示的显示例31g中，在中央显示方向盘51的象征标志，在象征标志之上显示成为任务的“请使舵盘角匹配实际的行驶状态。”的消息。在方向盘51的象征标志上重叠地描绘表示当前的舵盘的位置的示标316和当前的目标区(控制值±10°)315。表示方向盘的位置的示标316与由驾驶者进行的针对方向盘51的操作连动地移动。在方向盘操作的任务实施期间中，在驾驶者将方向盘51维持在目标区(控制值±10°)的范围内的情况下，为目标达成。如图8B所示的那样，显示表示目标达成的“好(Good)！”的消息。在目标未达成的情况下，驾驶者观看图8C所示的表示方向盘的位置的示标316和目标区315，确认自身的操作与同实际的行驶状态相应的转向角的关系，从而能够修正操作感觉。在图8C所示的例子中表示虽然基于与实际的行驶状态的控制值相应的转向角返回到左方向但是驾驶者未能使方向盘51的位置跟随到左方向的状态。
图9A、图9B、图9C为表示实施方式2所涉及的任务的显示例2的图。图9A、图9B、图9C所示的任务为使加速踏板53匹配实际的行驶状态的任务。图9A表示任务指示时的显示例31j，图9B表示目标达成时的显示例31k，图9C表示目标未达成时的显示例31l。
在图9A所示的显示例31j中，在中央显示加速踏板53的象征标志，在象征标志之上显示成为任务的“请使加速踏板匹配实际的行驶状态”的消息。在加速踏板53的象征标志上重叠地描绘表示当前的加速踏板的位置的示标318和目标区(控制值±10°)317。表示加速踏板的位置的示标318与由驾驶者进行的针对加速踏板53的操作连动地移动。在驾驶者在任务实施期间中将加速踏板53维持在目标区(控制值±10°)的范围内的情况下，为目标达成。如图9B所示的那样，显示表示目标达成的“好(Good)！”的消息。在目标未达成的情况下，驾驶者观看图9C所示的表示加速踏板的位置的示标318和目标区317，确认自身的操作与同实际的行驶状态相应的加速踏板踏下量的关系，从而能够修正操作感觉。在图9C所示的例子中表示虽然基于与实际的行驶状态相应的控制值的加速踏板踏下量几乎未变更，但是驾驶者放缓了加速踏板53的状态。
如以上所说明的那样，根据实施方式2，与实施方式1同样地在从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式时，能够更安全地切换为手动驾驶模式。并且，在实施方式2中，加入使驾驶操作部50匹配实际的行驶状态的任务，因此成为更实践性的训练，且能够事先体验与实际的行驶状态相应的操作感觉。另外，在驾驶者进行与实际的行驶状态相应的操作的状态下从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，由此能够进行更顺畅的模式切换。
并且，可以组合实施方式1和实施方式2。例如，在实施方式1中进行判定之后进行实施方式2的判定。由此，能够阶段性地加入实际的转向角、制动踏板或加速踏板的踏下量的操作任务，并且在切换为手动驾驶时，能够直接以实际的转向角、制动踏板或加速踏板的踏下量进行转移，因此能够更顺畅地继续驾驶操作。
(实施方式3)
接着对实施方式3进行说明。在实施方式1、2中，作为用于判定手动驾驶的准备程度的任务，对驾驶者能否准确地操作驾驶操作部50进行判定。在实施方式3中，对驾驶者能否准确地进行驾驶操作所附带的动作(除去针对驾驶操作部50的直接的操作以外的动作)进行判定。例如，确认能够准确地目视车外的状况吗(脸朝向了应该注视的对象了吗)、方向盘51的向左右操作准确吗、方向盘51的握姿准确吗、没有进行放手操作吗、能够进行手指指点确认吗等。这些确认大多不是根据来自驾驶操作部50的操作数据能够进行推测的性质，因此需要导入直接检测驾驶者的状态、动作的传感器。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的车辆1的结构的框图。图10所示的实施方式3所涉及的车辆1的结构为在图1所示的实施方式1所涉及的车辆1的结构中追加了驾驶者摄像头70而成的结构。驾驶者摄像头70为用于拍摄驾驶者的摄像头，设置于能够拍摄驾驶座位的位置。在驾驶者坐于驾驶座位的状态下拍摄驾驶者的头部、上半身。
图11A、图11B为表示驾驶者摄像头70的设置例的图。图11A为从上观察到的车辆1内的图，图11B为从横向观察到的车辆1内的图。在图11A、图11B所示的例子中，以俯视驾驶座位的方式在挡风玻璃的上侧设置驾驶者摄像头70。此外，只要为能够拍摄驾驶者的脸的位置则设置位置并不限定为图11A、图11B所示的设置位置。
驾驶者摄像头70包括CMOS图像传感器、CCD图像传感器等固体摄像元件，将由固体摄像元件进行光电转换而生成的图像信号输出到HMI控制器10。此外，驾驶者摄像头70既可以为可见光摄像头，也可以为红外线摄像头，还可以并用这两者。另外，使用立体相机、利用TOF(Time of FLIGHT：飞行时间)方式的摄像头不仅获取二维的亮度信息，还可以获取从摄像头到物体的距离信息(进深信息)。
实施方式3所涉及的HMI控制器10的判定部13具备图像识别功能。在以下的说明中，说明判定部13解析从驾驶者摄像头70获取到的图像来检测驾驶者的脸朝向的例子。
图12为用于说明由判定部13进行的脸朝向检测处理的一例的图。图12的(a)所示的图像为由驾驶者摄像头70拍摄到的图像的例子。判定部13使用脸识别器在图像内探索，来提取脸区域131。接着，判定部13如图12的(b)所示的那样在使用眼识别器、鼻识别器和口识别器提取出的脸区域131内探索，分别检测右眼区域132、左眼区域133、鼻区域134和口区域135。最后，判定部13如图12的(c)所示的那样根据在脸区域131内检测出的右眼区域132、左眼区域133、鼻区域134和口区域135的位置关系来推测驾驶者的脸朝向。在图12的(c)中，驾驶者相对于行进方向朝向右。此外，也能够根据脸区域131内的右眼区域132、左眼区域133、鼻区域134和口区域135的位置来检测脸朝向角度。
图13是用于说明本发明的实施方式3所涉及的由HMI控制器10进行的从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时的处理的流程图。HMI控制器10的切换控制部14从模式切换开关60(驾驶者)或自动驾驶控制器20接收从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换指示(S30)。切换控制部14将用于判定驾驶者的清醒程度的任务的开始指示通知给判定部13。判定部13将向驾驶者提示用于判定驾驶者的清醒程度的任务的提示开始指示、以及与目标脸朝向角度变化数据相应的显示数据通知给指示部12。
本流程图中的说明中的任务是使在仰视显示器显示移动的目标来确认驾驶者是否能够通过目视追踪该目标。在实施方式3中，判定部13作为任务和判定基准而保持与显示器31中显示的目标的动作对应的目标脸朝向角度变化数据。在任务实施期间中，当根据摄像图像检测的驾驶者的脸朝向角度与目标脸朝向角度的差维持在规定的范围内时成为目标达成，当差超过规定的范围时成为目标未达成。
指示部12以从判定部13通知来的任务和显示数据为基础来生成用于提示给驾驶者的图像，并输出到显示器31(S31)。显示器31显示图像。此外，在以声音向驾驶者指导任务内容的情况下，指示部12生成指导声音，输出到扬声器32。当在显示器31上显示目标时，驾驶者将脸朝向该目标的方向来目视确认目标。
图14A、图14B是表示实施方式3所涉及的任务的显示例的图。在图14A、图14B所示的例子中，作为显示器31而使用仰视显示器，在仰视显示器上显示目标31t。目标31t从仰视显示器的左端向右端移动。并且，可以从右端返回到左端。此外，在该任务的实施开始前以文字和声音中的至少一方来告知驾驶者“请用眼睛追随星号。”的消息。在该任务实施期间中，驾驶者摄像头70拍摄驾驶者，将摄像图像输出到HMI控制器10。
返回图13。HMI控制器10的判定部13从驾驶者摄像头70获取驾驶者的图像(S32)。判定部13根据获取到的图像来检测驾驶者的脸朝向角度(S33)。判定部13对检测出的脸朝向角度(以下称作检测脸朝向角度)与目标脸朝向角度进行比较，来判定检测脸朝向角度相对于目标脸朝向角度的延迟是否在规定的范围内。如果延迟收敛在规定的范围内，则判定为驾驶者的清醒程度充分(S34的“是”)，如果脱离范围则判定为驾驶者的清醒程度不充分(S34的“否”)。
图15是表示检测脸朝向角度与目标脸朝向角度的变化例的图。目标的显示先于驾驶者的反应，因此检测脸朝向角度相比于目标脸朝向角度延迟地变化。在该延迟为规定值以上的情况下，表示驾驶者的反应迟缓，判定为驾驶者的清醒程度不充分。规定值既可以是基于平均的驾驶者的反应速度来决定的，也可以是基于驾驶者个人的通常时的反应速度来决定的。在为高龄的驾驶者、运动神经低的驾驶者的情况下，在不损害安全性的范围内加大规定值，从而扩大延迟的允许范围。
返回图13。在经由步骤S34判定为驾驶者的清醒程度不充分(S34的“否”)的情况下，判定部13将驾驶者的清醒程度不充分的情况通知给指示部12(S35)。指示部12当接受到通知时生成表示目标为未达成的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S36)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示目标为未达成的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
之后，返回步骤S32，判定部13获取驾驶者的新的图像。此外，在经由步骤S34判定为清醒程度不充分(S34的“否”)之后，指示部12既可以再次提示相同的任务，也可以提示目标的动向不同的其它任务。另外，可以根据重复次数降低任务的难易度。例如可以扩大允许的延迟的范围。
此外，在虽然以规定次数提示任务但驾驶者对于所有的任务均为目标未达成的情况下，判定部13决定自动驾驶模式的继续，切换控制部14将指示自动驾驶模式的继续的指示信号通知给自动驾驶控制器20。如果为能够进行自动驾驶的状态则自动驾驶控制器20维持自动驾驶模式，如果不为能够进行自动驾驶的状态则自动驾驶控制器20例如使车辆退避到路边。
在经由步骤S34判定为驾驶者的清醒程度充分(S34的“是”)的情况下，判定部13将驾驶者的清醒程度充分的情况通知给指示部12和切换控制部14。指示部12当接受到通知时生成表示达成了目标的图像和声音中的至少一方，并输出到显示器31和扬声器32中的至少一方(S37)。显示器31和扬声器32中的至少一方进行表示达成了目标的图像的显示和声音的输出中的至少一方。
切换控制部14将指示从自动驾驶将一部分或全部切换为手动驾驶的切换信号通知给自动驾驶控制器20(S38)。自动驾驶控制器20当接收到切换信号时结束自动驾驶。此外，当并用实施方式3所涉及的任务和实施方式1或实施方式2所涉及的任务的情况下，以达成两个任务的目标为条件来将切换信号通知给自动驾驶控制器20。
如以上所说明的那样，根据实施方式3，在从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式时，判定驾驶者的清醒程度是否充分，以达成了目标为条件来许可向手动驾驶模式的切换。因而，能够在驾驶者的知觉状态适于驾驶操作的状态下进行切换，从而能够更安全地切换为手动驾驶模式。另外，如果并用实施方式1或实施方式2所涉及的任务，则能够确认驾驶者的运动能力和知觉能力这两方，从而能够在更安全的状态下切换为手动驾驶模式。
如上述的那样，在实施方式1或实施方式2中实施使驾驶操作部50实际地操作的任务，在实施方式3中实施使进行驾驶所附带的动作的任务。除了这些操作任务和动作确认任务以外还可以实施姿势确认任务。姿势确认任务为用于确认驾驶者的姿势是否处于适于驾驶的状态的任务，利用实施方式3中所说明的图像识别来判定驾驶者的姿势是否处于适于驾驶的状态。
例如，在实施方式3所涉及的动作确认任务之前，指示部12使从扬声器32声音输出“请端正姿势。”的消息。判定部13在从该通告起经过规定时间后对照由驾驶者摄像头70拍摄到的驾驶者的图像和端正的姿势的驾驶者的图像(以下称作参照图像)。在驾驶者为躺着、前倾的状态的情况下，拍摄到的图像内的驾驶者的头部的位置、大小与参照图像内的头部的位置、大小之间的偏离大。判定部13在摄像图像与参照图像的一致度在规定值以上的情况下，判定为驾驶者的姿势处于适于驾驶的状态，在一致度小于规定值的情况下，判定为不处于适于驾驶的状态。
另外，可以同时实施实施方式3所涉及的动作确认任务和姿势确认任务。即，在实施方式3所涉及的动作确认任务中，在解析驾驶者的摄像图像时，也进行姿势的判定。另外，在实施方式1或实施方式2所涉及的操作确认任务实施中，可以拍摄驾驶者来进行姿势的判定。在这些例子中可以省略向驾驶者提示“请端正姿势。”的消息。
(任务的难易度)
下面对在至此为止所说明的操作任务、动作确认任务、姿势确认任务中提示给驾驶者的任务的难易度进行说明。越提高任务的难易度则越能够提高安全性，但也存在当将难易度过度提高时损害驾驶者的便利性的一面。因此，要求调整为能够得到两者的平衡的难易度。
首先对调整任务的难易度的方法进行说明。作为方法考虑调整任务内容的方法、调整判定基准的方法以及调整目标达成所需的任务的个数、时间的方法。作为调整任务内容的方法例如考虑以下的例子。在实施方式2所涉及的操作任务中，只使方向盘51匹配实际的行驶的任务为难易度相对低的任务。使方向盘51和加速踏板53这两方匹配实际的行驶的任务为难易度相对高的任务。
作为调整判定基准的方法例如考虑以下的例子。在实施方式1所涉及的操作任务中，将针对使方向盘51旋转90°这个任务的目标区从80°～100°变更为75°～105°的调整为将难易度降低的调整。将目标区从80°～100°变更为85°～95°的调整为将难易度提高的调整。
在调整目标达成所需的任务的个数的方法中，在只达成一个目标就设为目标达成的情况下，难易度最低。越增加目标达成所需的任务的个数则难易度越高。例如在提高任务的难易度的情况下，实施上述的操作任务、动作确认任务、姿势确认任务的全部。在降低任务的难易度的情况下，省略这些中的一个或两个。例如省略姿势确认任务。另外，也考虑不实施任务。
接着对决定任务的难易度的基准进行说明。判定部13基于车辆1的行驶环境、车辆1的状态、驾驶者的属性、驾驶者的状态、驾驶者的操作和模式切换历史记录中的至少一个或任意的组合来决定提示给驾驶者的任务的难易度。
作为车辆1的行驶环境例如考虑包括其它车辆、步行者、动物、掉落物的障碍物等识别对象的有无、识别对象的个数、与识别对象的距离、识别对象的大小、直到与识别对象发生撞击为止的时间(TTC：Time To Collision：碰撞时间)。利用传感器40检测识别对象。作为基本的观点认为与识别对象之间的撞击的可能性越低则越降低任务的难易度。例如，在不存在识别对象的情况下，选择难易度最低的任务。当举出具体例时，在直线的高速道路上在周围不存在车辆的情况下，手动驾驶切换后的驾驶操作比较容易，因此降低任务的难易度。另一方面，在一般道路的交叉点附近、周围存在步行者、自行车的情况下，手动驾驶切换后的驾驶操作比较难，因此提高任务的难易度。
作为车辆1的状态例如考虑当前的车速、加减速的预定变化、转向角的预定变化。在车速快的情况、预定有大的转弯的情况等要求相对高的驾驶技术的状态下，提高任务的难易度。
作为驾驶者的属性例如考虑驾驶者的年龄、驾驶经验。向手动驾驶模式切换前的任务基本为确认驾驶者处于通常的状态吗的任务。在为老年人的情况下，通常的状态下的反应速度、运动能力下降了，因此在不损害安全性的范围内降低任务的难易度。由此，能够回避无法切换为手动驾驶模式的情况。
作为驾驶者的状态例如考虑清醒程度、有无往旁边看。例如在达成了与实施方式3所涉及的清醒程度相关的动作确认任务的目标之后，实施实施方式1或实施方式2所涉及的操作任务的情况下，根据动作确认任务的目标达成的程度来调整操作任务的难易度。例如，在最大限度地目标达成了动作确认任务的情况下，提高操作任务的难易度。
作为驾驶者的操作例如考虑方向盘51的转向方向和量、加速踏板53的踏下量、制动踏板52的踏下量、指示灯开关54的状态。例如，在达成了实施方式1或实施方式2所涉及的操作任务的目标之后实施实施方式3所涉及的动作确认任务的情况下，根据操作任务的目标达成的程度来调整动作确认任务的难易度。例如在最大限度地目标达成了操作确认任务的情况下，提高动作确认任务的难易度。
作为模式切换历史记录例如考虑最近的自动驾驶模式的持续时间。当自动驾驶模式的持续时间变长时处于驾驶者的紧张感下降的倾向。例如，在最近的自动驾驶模式的持续时间在规定时间(例如15分钟)以上的情况下，提高任务的难易度。另外，例如在最近的自动驾驶模式的持续时间短(例如在5分钟以内)，且在该自动驾驶模式之前手动驾驶模式持续了固定时间以上的情况下，认为驾驶者保持着驾驶感觉。在该情况下，降低任务的难易度。例如可以只实施姿势确认任务。作为这样的场合考虑为了接电话、发送邮件而暂时切换为了自动驾驶模式的场合。
设计者考虑以上所说明的任务的难易度的决定基准和调整方法来构建用于决定任务的算法。设计者能够任意地选择以怎样的贡献度考虑怎样的基准，从而在怎样的基准水平时采用怎样的调整方法。
以上以实施方式为基础对本发明进行了说明。这些实施方式是例示性的，本领域人员应该理解的是这些结构要素、处理过程的组合能够进行各种变形例，另外这样的变形例也处于本发明的范围中。
例如，在上述的动作确认任务和姿势确认任务中，使用驾驶者摄像头70来检测驾驶者的状态。该点也可以利用图像识别以外的方法来检测驾驶者的状态。例如，可以使驾驶者穿戴生物传感器，根据驾驶者的心跳数等生物信息来推测驾驶者的清醒程度。另外，可以在驾驶座上设置就坐传感器，基于该检测值来推测驾驶者的姿势。
此外，可以由以下的项1～11来特定实施方式。
[项1]
一种车辆控制装置(10)，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，该车辆控制装置(10)具备：输出部(15)，在所述手动驾驶模式被开始前，该输出部(15)将用于从用户界面部(30)对驾驶者提示针对驾驶者的动作要求的信息输出到用户界面部(30)；
输入部(15)，其接受基于驾驶者的动作的信号的输入；以及
通知部(15)，其在从输入部(15)输入来的、基于驾驶者的动作的信号得到的值与同动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，将指示向手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部(20)。
由此，能够在确认为驾驶者处于适于手动驾驶的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，从而提高安全性。
[项2]
根据项1所记载的车辆控制装置(10)，
输出部(15)将用于要求驾驶者针对驾驶操作部(50)进行特定的驾驶操作的信息向用户界面部(30)输出，
输入部(15)从驾驶操作部(50)接受操作信号的输入。
由此，能够在确认为驾驶者处于能够恰当地进行方向盘51等的操作的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
[项3]
根据项2所记载的车辆控制装置(10)，在驾驶操作部(50)与自动驾驶模式连动地被操作的情况下，通知部(15)将指示要使针对驾驶操作部(50)的、与自动驾驶模式连动的操作停止的信号通知给自动驾驶控制部(20)。
通过停止驾驶操作部(50)的自动操纵，能够容易地实施使用驾驶操作部(50)进行的操作任务。
[项4]
根据项1至3中的任一项所记载的车辆控制装置(10)，输出部(15)将信息输出到用户界面部(30)，该信息用于要求驾驶者针对驾驶操作部(50)进行与在自动驾驶模式下正在被自动驾驶控制部(20)操作的车辆(1)的行驶状态相适合的驾驶操作。
通过实施按照实际的行驶的操作任务，能够使驾驶者预先体验实际的操作感觉。
[项5]
根据项1至4中的任一项所记载的车辆控制装置(10)，
输出部(15)将用于要求驾驶者进行驾驶操作所附带的特定的动作的信息输出到用户界面部(30)，
输入部(15)从用于确认驾驶者的驾驶操作所附带的特定的动作的检测部(70)接受信号的输入。
由此，能够在确认为驾驶者处于能够恰当地进行驾驶操作所附带的动作的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
[项6]
根据项5所记载的车辆控制装置(10)，
输出部(15)将用于要求驾驶者观看特定的对象的信息输出到用户界面部(30)，
输入部(15)从用于拍摄驾驶者的摄像部(70)接受图像的输入，
在对从摄像部(70)获取到的图像进行解析而推测出的驾驶者的脸朝向角度与与对象的位置相应的目标脸朝向角度之差处于允许范围内时，通知部(15)将指示自动化水平的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部(20)。
解析驾驶者的摄像图像来检测驾驶者视觉地捕捉对象的反应速度，由此能够在确认为驾驶者的知觉能力处于恰当的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
[项7]
根据项1至6中的任一项所记载的车辆控制装置(10)，输出部(15)将用于要求驾驶者做出适于驾驶的姿势的信息输出到用户界面部(30)，
输入部(15)从用于检测驾驶者的状态的检测部(70)接受信号的输入。
由此，能够在确认为驾驶者处于适于驾驶的姿势的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
[项8]
根据项1至7中的任一项所记载的车辆控制装置(10)，判定部基于行驶环境、车辆状态、驾驶者的属性、驾驶者的状态、驾驶者针对操作要求的操作和自动化水平切换历史记录中的至少一项来决定动作要求的难易度。
由此，能够实施取得了安全性与便利性的平衡的任务。
[项9]
根据项1至8中的任一项所记载的车辆控制装置(10)，判定部根据最近的自动化水平的持续时间来决定动作要求的难易度。
例如可以是最近的自动驾驶模式的持续时间越长则越将动作要求的难易度提高。
[项10]
一种车辆控制方法，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，该车辆控制方法包括如下步骤：在所述手动驾驶模式被开始前，将用于从用户界面部(30)向驾驶者提示针对驾驶者的动作要求的信息输出到用户界面部(30)的步骤；
接受基于驾驶者的动作的信号的输入的步骤；以及
在从输入来的、基于驾驶者的动作的信号得到的值与同动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，将指示从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部(20)的步骤。
由此，能够在确认为驾驶者处于适于手动驾驶的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，从而能够提高安全性。
[项11]
一种车辆控制程序，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，该车辆控制程序使计算机执行以下处理：在所述手动驾驶模式被开始前，将用于从用户界面部(30)向驾驶者提示针对驾驶者的动作要求的信息输出到用户界面部(30)的处理；
接受基于驾驶者的动作的信号的输入的处理；以及
在从输入来的、基于驾驶者的动作的信号得到的值与同动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，将指示向手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部(20)的处理。
由此，能够在确认为驾驶者处于适于手动驾驶的状态的基础上从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，从而能够提高安全性。
产业上的可利用性
本发明能够利用于搭载有自动驾驶模式的车辆中。
附图标记说明
1：车辆；10：车辆控制装置；11：处理部；12：指示部；13：判定部；14：切换控制部；15：输入输出部(I/O部)；20：自动驾驶控制装置；21：处理部；25：输入输出部(I/O部)；30：用户界面部；31：显示器；32：扬声器；40：传感器；50：驾驶操作部；51：方向盘；52：制动踏板；53：加速踏板；54：指示灯开关；60：模式切换开关；70：驾驶者摄像头。

Claims (11)

1.一种车辆控制装置，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，其中，该车辆控制装置具备：
输出部，在所述手动驾驶模式被开始前，该输出部将用于从用户界面部对所述驾驶者提示针对所述驾驶者的动作要求的信息输出到所述用户界面部；
输入部，其接受基于所述驾驶者的动作的信号的输入；
判定部，其判断从所述输入部输入来的、基于所述驾驶者的动作的信号得到的值与同所述动作要求相应的基准值之差是否处于允许范围内；以及
通知部，在由所述判定部判断为所述差处于允许范围内时，该通知部将指示所述驾驶模式的切换的切换信号通知给所述自动驾驶控制部，
其中，所述判定部基于行驶环境、车辆状态、驾驶者的属性、驾驶者的状态、驾驶者针对操作要求的操作和所述驾驶操作的模式切换历史记录中的至少一项来决定所述动作要求的难易度。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述输出部将用于要求驾驶者针对驾驶操作部进行特定的驾驶操作的信息输出到所述用户界面部，
所述输入部从所述驾驶操作部接受操作信号的输入。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述驾驶操作部与所述自动驾驶模式连动地被操作的情况下，所述通知部将指示使针对所述驾驶操作部的、与所述自动驾驶模式连动的所述操作停止的信号通知给所述自动驾驶控制部。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述输出部将用于要求驾驶者针对驾驶操作部进行与在所述自动驾驶模式下正在被操作的车辆的行驶状态相适合的驾驶操作的信息输出到用户界面部。
5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述输出部将用于要求所述驾驶者进行驾驶操作附带的特定的动作的信息输出到所述用户界面部，
所述输入部从用于确认所述驾驶者的驾驶操作附带的所述特定的动作的第一检测部接受信号的输入。
6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述输出部将用于要求所述驾驶者观看特定的对象的信息输出到所述用户界面部，
所述输入部从用于拍摄所述驾驶者的摄像部接受图像的输入，
所述判定部基于从所述摄像部获取到的图像判断所述驾驶者是否正在观看所述特定的对象，
在所述判定部判断为所述驾驶者正在观看所述特定的对象时，所述通知部将指示所述驾驶模式的切换的切换信号通知给所述自动驾驶控制部。
7.根据权利要求6所述的车辆控制装置，其特征在于，
在对从所述摄像部获取到的图像进行解析而推测出的所述驾驶者的脸朝向角度与同所述对象的位置相应的目标脸朝向角度之差处于允许范围内时，所述判定部判断为所述驾驶者正在观看所述特定的对象。
8.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述输出部将用于要求所述驾驶者做出适于驾驶的姿势的信息输出到所述用户界面部，
所述输入部从用于检测所述驾驶者的状态的第二检测部接受信号的输入。
9.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述判定部根据最近的驾驶操作的模式持续时间来决定所述动作要求的难易度。
10.一种车辆控制方法，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，其中，该车辆控制方法包括以下步骤：
在所述手动驾驶模式被开始前，将用于从用户界面部向所述驾驶者提示针对所述驾驶者的动作要求的信息输出到所述用户界面部的步骤；
接受基于所述驾驶者的动作的信号的输入的步骤；以及
在从输入来的、基于所述驾驶者的动作的信号得到的值与同所述动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，将指示向所述手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部的步骤，
其中，基于行驶环境、车辆状态、驾驶者的属性、驾驶者的状态、驾驶者针对操作要求的操作和所述驾驶操作的模式切换历史记录中的至少一项来决定所述动作要求的难易度。
11.一种非易失性的存储介质，其存储有车辆控制程序，用于能够以包括由自动驾驶控制部进行的自动驾驶模式和由驾驶者进行一部分或全部驾驶操作的手动驾驶模式的多个驾驶模式进行驾驶操作的车辆，其中，该车辆控制程序用于使计算机执行以下处理：
在所述手动驾驶模式被开始前，将用于从用户界面部向所述驾驶者提示针对所述驾驶者的动作要求的信息输出到所述用户界面部的处理；
接受基于所述驾驶者的动作的信号的输入的处理；以及
在从输入来的、基于所述驾驶者的动作的信号得到的值与同所述动作要求相应的基准值之差处于允许范围内时，将指示向所述手动驾驶模式的切换的切换信号通知给自动驾驶控制部的处理，
其中，基于行驶环境、车辆状态、驾驶者的属性、驾驶者的状态、驾驶者针对操作要求的操作和所述驾驶操作的模式切换历史记录中的至少一项来决定所述动作要求的难易度。
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