JP2016522769A - 自動運転車両の制御をドライバーに移行するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

ドライバーに制御を移行するための適応的方法のための方法およびシステムを説明する。車両を自動制御するコンピューティングデバイスが、ドライバーによる指示を通じて、自動運転モードから手動モードへの車両の移行を求める要求を受け取るように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、車両の自動運転動作に関連するパラメータに基づいて車両の状態を判定してもよい。コンピューティングデバイスは、車両の状態および指示に基づいて、制御の移行に対応する命令を決定してもよく、この命令は、移行のための方略および制御の移行に対応する期間を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えてもよい。【選択図】図３

Description

自動運転車両は様々なコンピューティングシステムを使用して、ある場所から別の場所への乗員の移送を支援する。いくつかの自動運転車両は、パイロット、ドライバー、または乗員などのオペレータからのなんらかの初期入力または継続的な入力を必要とすることがある。例えばオートパイロットシステムなどの他のシステムは、システムがすでに作動しているときにのみ使用されることがあり、これによって、オペレータは手動モード（車両の動きに対してオペレータが高度な制御を行使する）から自動運転モード（基本的に車両が自ら運転する）までの間のどこかの複数のモードに切り替えることができる。

本出願は、自動運転車両においてドライバーに制御を移行するための適応的方法に関する実施形態を開示する。一態様では、本出願は方法について説明する。この方法は、コンピューティングデバイスを介して、自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を受け取るステップを含んでもよく、コンピューティングデバイスは、自動運転モードの車両を制御するように構成される。方法は、コンピューティングデバイスによって、自動運転モードでの車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて車両の状態を判定するステップをさらに含んでもよい。方法は、車両の状態および指示に基づいて、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定するステップを含んでもよく、この命令は、車両の制御を移行するための方略と、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行が行われるように構成された期間との一方または両方を示す情報を含む。加えて、方法は、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えるステップを含んでもよい。

別の態様では、本出願は、その中に実行可能命令を保存する非一時的コンピュータ可読媒体について説明し、この命令は、コンピューティングデバイスによって実行されたときに、コンピューティングデバイスに機能を実行させる。この機能は、自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を、コンピューティングデバイスを介して受け取るステップを含んでもよく、コンピューティングデバイスは、自動運転モードの車両を制御するように構成される。機能は、コンピューティングデバイスにより、自動運転モードでの車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて車両の状態を判定するステップを含んでもよい。加えて、機能は、車両の状態および指示に基づいて、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定するステップを含んでもよく、この命令は、車両の制御を移行するための方略と、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行が行われるように構成された期間との一方または両方を示す情報を含む。機能は、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えるステップをさらに含んでもよい。

さらに別の態様では、本出願はシステムについて説明する。システムは、少なくとも１つのプロセッサを備えてもよい。システムは、実行可能命令をその中に保存するメモリを備えてもよく、この命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、システムに、自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を、コンピューティングデバイスを介して受け取るステップを含む機能を実行させ、コンピューティングデバイスは、自動運転モードの車両を制御するように構成される。機能は、コンピューティングデバイスにより、自動運転モードでの車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて車両の状態を判定するステップをさらに含んでもよい。加えて、機能は、車両の状態および指示に基づいて、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定するステップを含んでもよく、この命令は、車両の制御を移行するための方略と、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行が行われるように構成された期間との一方または両方を示す情報を含む。機能は、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えるステップをさらに含んでもよい。

前述の概要は説明のみを目的とし、決して制限を意図するものではない。前述した説明目的の態様、実施形態、および特徴に加えて、図面および下記の詳細な説明の参照によって、さらなる態様、実施形態、および特徴が明らかになるであろう。

実施形態例による自動車の例の簡略化されたブロック図である。 実施形態例による自動車の例を示す図である。 自動運転車両の制御をドライバーに移行する方法例のフローチャートである。 自動運転車両の制御をドライバーに移行する別の方法例のフローチャートである。 自動運転車両の制御をドライバーに移行する別の方法例のフローチャートである。 自動運転車両の制御をドライバーに移行する別の方法例のフローチャートである。

下記の詳細な記載は、本開示のシステムおよび方法の様々な特徴および機能を添付の図面を参照しながら説明する。図において、別段の指示がない限り、同様の記号は同様のコンポーネントを識別する。本明細書に記載される説明的なシステムおよび方法の実施形態は、制限的であるとは意図されない。本開示のシステムおよび方法の一定の態様を様々な異なる構成に配置および組み合わせることが可能であり、そのすべてが本明細書で意図されることが容易に理解されるであろう。

例では、自動運転モードで動作する車両が、ドライバーに制御を移行するように構成されてもよい。車両は、車両の制御を要求する指示を（例えば、ドライバーから）受け取ると、間断なく自動運転モードと手動モードとの間で移行するように構成されてもよい。自動運転モードの車両を制御するように構成されたコンピューティングデバイスは、ドライバーによるステアリングホイール、スロットルまたはブレーキへの力の適用などの様々な指示を介してドライバーから車両の制御要求を受け取ってもよい。

さらに、コンピューティングデバイスは、自動運転モードでの車両の動作に関連するパラメータに基づいて車両の状態を判定してもよい。コンピューティングデバイスは、車両のブレーキングシステム、ステアリングシステム、またはスロットルシステムに関連する情報などのパラメータを判定してもよい。加えて、コンピューティングデバイスは、車両の速度または加速度、ステアリングシステムの現在または次の回転角度、適用されているブレーキレベル、または様々なパラメータの組み合わせを判定するように構成されてもよい。車両の状態は、最近および将来の交通パターン、環境障害物、および車両の近未来の動作に関連する情報を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、車両の状態および指示に基づいて、自動運転モードから手動または半手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定するように構成されてもよい。この命令は、車両の制御を移行するための方略、および／または、制御の移行が行われる期間を含んでもよい。ドライバーからの異なるパラメータおよびタイプの指示は、コンピューティングデバイスに、車両の制御を移行するための異なる方略を決定させ、様々な期間を使用して移行を完了させてもよい。コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えてもよく、移行を実行するようにさらに命令を実行してもよい。その他のエンティティが命令を実行してもよい。

いくつかの事例では、コンピューティングデバイスが、ドライバーからの指示が１つまたは複数の閾値を満たす場合にのみドライバーへの制御の移行を実行するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両のステアリングシステムの検出された変化量が閾値を超える場合にのみドライバーに制御を移行するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、閾値量を必要とすることにより、受け取った指示がドライバーによって意図されたものであり、ステアリングホイールの偶然的な動きまたは他のわずかな変化の原因によるものでないことを確認してもよい。

加えて、コンピューティングデバイスは、自動運転モードからドライバーへの速やかな制御の移行が安全でないおよび／または適切でない可能性があると判定し、従って、ドライバーから要求を受け取ったにも関わらず制御の受け渡しを実行しなくてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、自動で動作している車両の状態を考慮し、急カーブの最中または車両が道路内の物体の付近で操作されている間などにおける制御の受け渡しなどの、移行によってドライバーからの過度に緊急な操作が必要になる可能性があると判定してもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、自動で動作している車両の状態に基づいて、ドライバーから受け取った指示のタイプが制御を移行するための適切な指示ではないと判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、制御するためにドライバーによってステアリングホイールに加えられた力の指示を検出したものの、車両が現在高速で動作している場合、高速で急ハンドルを切ると危険な可能性があるという理由でドライバーへの制御の移行を拒否してもよい。

さらに、あるシステム例は、プログラム命令をその中に保存する非一時的コンピュータ可読媒体の形をとってもよく、プログラム命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると本明細書に記載される機能を提供する。例として、システムはまた、そのようなプログラム命令をそこに保存するそのような非一時的コンピュータ可読媒体を含む自動車または自動車のサブシステムの形をとってもよい。

ここで図を参照すると、図１は、例示的実施形態による、自動車の例１００の簡略化されたブロック図である。自動車１００に結合される、または含まれるコンポーネントには、推進システム１０２、センサシステム１０４、制御システム１０６、周辺機器１０８、電源１１０、コンピューティングデバイス１１１、およびユーザインタフェース１１２が含まれる。コンピューティングデバイス１１１は、プロセッサ１１３およびメモリ１１４を含んでもよい。コンピューティングデバイス１１１は、自動車１００のコントローラまたはそのコントローラの一部でもよい。メモリ１１４は、プロセッサ１１３によって実行可能命令１１５を含んでもよく、地図データ１１６をも保存してもよい。自動車１００のコンポーネントは、相互に、および／またはそれぞれのシステムに結合された他のコンポーネントとの間で接続されて動作するように構成されてもよい。例えば、電源１１０は自動車１００のすべてのコンポーネントに電力を供給してもよい。コンピューティングデバイス１１１は、推進システム１０２、センサシステム１０４、制御システム１０６、および周辺機器１０８から情報を受け取り、それらのシステムを制御するように構成されてもよい。コンピューティングデバイス１１１は、ユーザインタフェース１１２上に画像の表示を生成し、ユーザインタフェース１１２から入力を受け取るように構成されてもよい。

その他の例では、自動車１００は、より多くの、より少ない、または異なるシステムを含んでもよく、各システムは、より多くの、より少ない、または異なるコンポーネントを含んでもよい。加えて、図示されているシステムおよびコンポーネントは、様々な方法で組み合わされてもよいし、分割されてもよい。

推進システム１０２は自動車１００に動力運動を提供するように構成されてもよい。図示されるように、推進システム１０２は、エンジン／モータ１１８、エネルギー源１２０、トランスミッション１２２、およびホイール／タイヤ１２４を含む。

エンジン／モータ１１８は、内燃エンジン、電気モータ、蒸気エンジン、およびスターリングエンジンなどの任意の組み合わせであってもよいし、そのような組み合わせを含んでもよい。その他のモータおよびエンジンも考え得る。いくつかの例では、推進システム１０２は、複数のタイプのエンジンおよび／またはモータを含むこともできる。例えば、ガソリン−電気ハイブリッド車は、ガソリンエンジンおよび電気モータを含むこともできる。その他の例も考え得る。

エネルギー源１２０は、エンジン／モータ１１８に全体的または部分的に動力を供給するエネルギー源であってもよい。すなわち、エンジン／モータ１１８は、エネルギー源１２０を機械エネルギーに変換するように構成されてもよい。エネルギー源１２０の例には、ガソリン、ディーゼル、その他の石油系燃料、プロパン、その他の圧縮ガス系燃料、エタノール、ソーラーパネル、バッテリー、およびその他の電力源が含まれる。加えて、またはあるいは、エネルギー源（複数可）１２０は、燃料タンク、バッテリー、キャパシタ、および／または、フライホイールの任意の組み合わせを含むこともできる。いくつかの例では、エネルギー源１２０は、自動車１００のその他のシステムにもエネルギーを供給してもよい。

トランスミッション１２２は、エンジン／モータ１１８からホイール／タイヤ１２４へ機械的動力を伝えるように構成されてもよい。この目的のために、トランスミッション１２２は、ギアボックス、クラッチ、差動装置、ドライブシャフト、および／またはその他の要素を含んでもよい。トランスミッション１２２がドライブシャフトを含む例では、ドライブシャフトは、ホイール／タイヤ１２４に結合されるように構成された１つまたは複数の車軸を含むこともできる。

自動車１００のホイール／タイヤ１２４は、一輪、二輪／自動二輪、三輪、または乗用車／トラックの四輪形式を含む、様々な形式に構成されることもできる。６つ以上の車輪を含むものなどの、その他のホイール／タイヤ形式もまた考え得る。自動車１００のホイール／タイヤ１２４は、他のホイール／タイヤ１２４に対して差動して回転するように構成されてもよい。いくつかの例では、ホイール／タイヤ１２４は、トランスミッション１２２に固定的に取り付けられた少なくとも１つのホイールおよび、そのホイールのリムに結合された少なくとも１つのタイヤを含んでもよく、そのタイヤが走行路面と接触することもできる。ホイール／タイヤ１２４は、金属とゴムの任意の組み合わせ、またはその他の材料の組み合わせを含んでもよい。

加えて、またはあるいは、推進システム１０２は図示されているもの以外のコンポーネントを含んでもよい。

センサシステム１０４は、自動車１００が置かれている環境に関する情報を検知するように構成されるいくつかのセンサを含んでもよい。図示されるように、センサシステムのセンサには、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール１２６、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）１２８、無線探知および測距（レーダー、ＲＡＤＡＲ）ユニット１３０、レーザー距離計および／または光検知および測距（ライダー、ＬＩＤＡＲ）ユニット１３２、カメラ１３４、ならびに、センサの位置および／または向きを修正するように構成されたアクチュエータ１３６が含まれる。センサシステム１０４は、例えば、自動車１００の内部システムを監視するセンサ（例えば、Ｏ２モニタ、燃料計、エンジン油温計など）などの付加的なセンサも含んでもよい。その他のセンサも考え得る。

ＧＰＳモジュール１２６は、自動車１００の地理位置を推定するように構成された任意のセンサでもよい。この目的のために、ＧＰＳモジュール１２６は、地球に対する自動車１００の位置を衛星ベースの測位データに基づいて推定するように構成されたトランシーバを含んでもよい。一例では、コンピューティングデバイス１１１は、ＧＰＳモジュール１２６を地図データ１１６と併用して、自動車１００が走行しているであろう道路の車線境界の位置を推定するように構成されてもよい。ＧＰＳモジュール１２６は他の形式をとってもよい。

ＩＭＵ１２８は、自動車１００の位置および向きの変化を慣性加速度に基づいて検知するように構成されたセンサの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの例では、センサの組み合わせは、例えば、加速度計とジャイロスコープを含んでもよい。センサのその他の組み合わせも考え得る。

レーダーユニット１３０は、電波を使用して物体の距離、高度、方向、または速度などの物体の特性を判断するように構成され得る物体検出システムと見なされてもよい。レーダーユニット１３０は、電波またはマイクロ波のパルスを送信するように構成されてもよく、電波またはマイクロ波は、波の進路内にある任意の物体から跳ね返ってもよい。物体は、波のエネルギーの一部を受信器（例えば、皿状反射器またはアンテナ）に返すことがあり、受信器もレーダーユニット１３０の一部であってもよい。レーダーユニット１３０は、（物体から跳ね返って）受信した信号にデジタル信号処理を行うように構成されてもよいし、物体を識別するように構成されてもよい。

レーダーに類似したその他のシステムが、電気磁気領域のその他の部分に使用されてきた。その一例がライダー（光検知および測距）であり、電波ではなくレーザーからの可視光を使用するように構成されてもよい。

ライダーユニット１３２は、自動車１００の置かれた環境内の物体を光を使用して検知または検出するように構成されたセンサを含んでもよい。一般に、ライダーは、目標を光で照らすことによって目標への距離、または目標のその他の特性を測定できる光学的遠隔検知技術である。一例として、ライダーユニット１３２は、レーザーパルスを放射するように構成されたレーザー源および／またはレーザースキャナおよび、レーザーパルスの反射を受け取るように構成された検出器を含んでもよい。例えば、ライダーユニット１３２は、回転するミラーによって反射されるレーザー距離計を含んでもよく、次に、１次元または２次元にデジタル化された場面を周回して、指定された角度インターバルで距離測定値を収集しながらレーザーが走査される。複数の例では、ライダーユニット１３２は、光（例えばレーザー）源、スキャナおよび光学装置、光検出器および受信電子機器、ならびに、測位およびナビゲーションシステムなどのコンポーネントを含んでもよい。

一例では、ライダーユニット１３２は、紫外線（ＵＶ）、可視光、または赤外線を使用して物体を撮像するように構成されてもよく、非金属の物体を含む広範囲の目標に使用することができる。一例では、狭帯域レーザー光を使用して物体の物理的な特徴を高解像度でマッピングすることができる。

複数の例では、約１０マイクロメートル（赤外線）から約２５０ｎｍ（ＵＶ）の範囲の波長を使用することもできる。通常、光は後方散乱を介して反射される。レイリー散乱、ミー散乱、およびラマン散乱、ならびに蛍光発光などの様々なタイプの散乱が、様々なライダー適用例に使用されている。様々な種類の後方散乱に基づいて、ライダーはそれぞれ、例として、レイリーライダー、ミーライダー、ラマンライダーおよび、Ｎａ／Ｆｅ／Ｋ蛍光ライダーと呼ばれる。波長の適切な組み合わせによって、例えば、反射された信号の強度の波長に依存した変化を探すことによる物体の遠隔マッピングが可能になる。

走査型と非走査型のライダーシステムの両方を使用して３次元（３Ｄ）撮像を行うことができる。「３Ｄゲーテッドビューイングレーザーレーダー」は、パルスレーザーおよび高速ゲートカメラを適用する非走査型レーザー測距システムの一例である。ライダーの撮像は、高速検出器のアレイと、通常シングルチップ上に構築されるＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）およびハイブリッドＣＭＯＳ／ＣＣＤ（電荷結合素子）の製造技法を使用した変調感知型検出器のアレイとを使用しても行うことができる。これらのデバイスでは、各画素は、復調または高速ゲート動作によってローカルに処理されて、カメラからの画像を表現するようにアレイを処理することができる。この技法を使用して同時に数千画素を取得して、ライダーユニット１３２によって検出される物体または場面を表現する３Ｄ点群が作成されてもよい。

点群は、３Ｄ座標系内の頂点のセットを含んでもよい。これらの頂点は、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚの座標によって規定されてもよく、ある物体の外部表面を表してもよい。ライダーユニット１３２は、物体表面の多数の点を測定することによって点群を作成するように構成されてもよく、点群をデータファイルとして出力してもよい。ライダーユニット１３２による物体の３Ｄ走査処理の結果、点群を使用して物体を識別および視覚化することができる。

一例では、点群を直接レンダリングして物体を視覚化することができる。別の例では、点群を表面再現と呼ばれることのある処理を通して多角形または三角形のメッシュモデルに変換してもよい。点群を３Ｄ表面に変換するための技術の例には、ドロネー三角形分割、アルファシェイプ、ボールピボッティングなどが含まれる。これらの技法は、点群の既存の頂点にわたって三角形のネットワークを構築することを含む。その他の技法の例には、点群を体積距離場に変換して、マーチングキューブアルゴリズムによって規定された潜在的な面（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｓｕｒｆａｃｅ）を再構築することを含んでもよい。

カメラ１３４は、自動車１００の置かれた環境の画像を撮影するように構成された任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラなど）でもよい。この目的のために、カメラは、可視光を検出するように構成されてもよいし、または、赤外線または紫外線などのスペクトルの他の部分からの光を検出するように構成されてもよい。その他のタイプのカメラもまた、考え得る。カメラ１３４は、２次元検出器であってもよいし、または、３次元空間距離を有してもよい。いくつかの例では、カメラ１３４は、例えば、カメラ１３４から環境内の複数の点までの距離を示す２次元画像を生成するように構成された距離検出器でもよい。この目的のために、カメラ１３４は１つまたは複数の距離検出技法を使用してもよい。例えば、カメラ１３４は構造化光技法を使用するように構成されてもよく、この技法では、グリッドパターンまたはチェッカーボードパターンなどの所定の光パターンで、当該環境における自動車１００が物体を照らし、カメラ１３４を使用して物体からの所定の光パターンの反射を検出する。自動車１００は、反射した光パターンの歪みに基づいて、物体上の点への距離を決定するように構成されてもよい。所定の光パターンは、赤外線または別の波長の光を含んでもよい。

アクチュエータ１３６は、例えば、センサの位置および／または向きを修正するように構成されてもよい。

センサシステム１０４は、加えて、または、あるいは、図示されているもの以外のコンポーネントを含んでもよい。

制御システム１０６は、自動車１００およびそのコンポーネントの動作を制御するように構成されてもよい。この目的のために、制御システム１０６は、ステアリングユニット１３８、スロットル１４０、ブレーキユニット１４２、センサフュージョンアルゴリズム１４４、コンピュータビジョンシステム１４６、ナビゲーションまたは経路設定システム１４８、および障害物回避システム１５０を含んでもよい。

ステアリングユニット１３８は、自動車１００の方位または方向を調節するように構成された機構の任意の組み合わせであってもよい。

スロットル１４０は、エンジン／モータ１１８の動作速度および加速度を制御し、その結果、自動車１００の速度および加速度を制御するように構成された機構の任意の組み合わせであってもよい。

ブレーキユニット１４２は、自動車１００を減速させるように構成された機構の任意の組み合わせであってもよい。例えば、ブレーキユニット１４２は摩擦を使用してホイール／タイヤ１２４を低速化してもよい。別の例として、ブレーキユニット１４２は、回生式に構成され、ホイール／タイヤ１２４の運動エネルギーを電流に変換してもよい。ブレーキユニット１４２はその他の形をとることもまた、考え得る。

センサフュージョンアルゴリズム１４４は、例えば、コンピューティングデバイス１１１によって実行可能なアルゴリズム（または、アルゴリズムを保存したコンピュータプログラム製品）を含んでもよい。センサフュージョンアルゴリズム１４４は、センサシステム１０４からのデータを入力として受け取るように構成されてもよい。データは、例えば、センサシステム１０４のセンサで検知された情報を表すデータを含んでもよい。センサフュージョンアルゴリズム１４４は、例えば、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワーク、または別のアルゴリズムを含んでもよい。センサフュージョンアルゴリズム１４４は、例えば、自動車１００の置かれた環境内の個々の物体および／もしくは特徴の評価、特定の状況の評価、ならびに／または、特定の状況に基づいて起こり得る衝突の評価を含む様々なアセスメントを、センサシステム１０４からのデータに基づいて提供するようにさらに構成されてもよい。その他のアセスメントもまた考え得る。

コンピュータビジョンシステム１４６は、例えば車線情報、交通信号、および障害物などを含む、自動車１００の置かれた環境内の物体および／または特徴を識別するために、カメラ１３４によって撮影された画像を処理および分析するように構成された任意のシステムでもよい。この目的のために、コンピュータビジョンシステム１４６は、物体認識アルゴリズム、運動からの構造復元（ＳＦＭ：Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ Ｍｏｔｉｏｎ）アルゴリズム、ビデオトラッキング、またはその他のコンピュータビジョン技法を使用してもよい。いくつかの例では、コンピュータビジョンシステム１４６は加えて、環境をマッピングし、物体を追跡し、物体の速度を推定するなどのように構成されてもよい。

ナビゲーションおよび経路設定のシステム１４８は、自動車１００のための運転経路を決定するように構成された任意のシステムであってもよい。ナビゲーションおよび経路設定のシステム１４８は加えて、自動車１００の運行中に運転経路を動的に更新するように構成されてもよい。いくつかの例では、ナビゲーションおよび経路設定のシステム１４８は、センサフュージョンアルゴリズム１４４、ＧＰＳモジュール１２６、および１つまたは複数のあらかじめ定められた地図からのデータを併せて自動車１００の運転経路を決定するように構成されてもよい。

障害物回避システム１５０は、自動車１００の置かれた環境内の障害物を識別し、評価し、回避またはその他の方法で障害物を切り抜けるように構成された任意のシステムでもよい。

制御システム１０６は、加えて、またはあるいは、図示されたもの以外のコンポーネントを含んでもよい。

周辺機器１０８は、自動車１００が外部センサ、他の自動車、および／またはユーザと対話することを可能にするように構成されてもよい。この目的のために、周辺機器１０８は、例えば、無線通信システム１５２、タッチスクリーン１５４、マイクロフォン１５６、および／またはスピーカ１５８を含んでもよい。

無線通信システム１５２は、１つまたは複数の他の自動車、センサ、または他のエンティティに無線で連結されるように、あるいは、直接または通信ネットワークを介して結合されるように構成された任意のシステムでもよい。この目的のために、無線通信システム１５２は、他の自動車、センサ、または他のエンティティとの、直接またはエアインタフェースを通じた通信のためのアンテナおよびチップセットを含んでもよい。チップセットまたは無線通信システム１５２は、一般に、実現可能な無線通信のタイプ（例えば、プロトコル）の中でもとりわけ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１（あらゆるＩＥＥＥ８０２．１１改訂を含む）に記載される通信プロトコル、セルラー技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥなど）、Ｚｉｇｂｅｅ、専用狭域通信（ＤＳＲＣ）、および、無線自動識別（ＲＦＩＤ）通信などのうち１つまたは複数に従って通信するようになされてもよい。無線通信システム１５２は、その他の形をとってもよい。

タッチスクリーン１５４は、自動車１００にコマンドを入力するためにユーザによって使用されてもよい。この目的のために、タッチスクリーン１５４は、実現可能な方式の中でもとりわけ、容量式検知、抵抗膜式検知、または表面弾性波処理を介してユーザの指の位置と動きのうち少なくとも１つを検知するように構成されてもよい。タッチスクリーン１５４は、タッチスクリーン表面に平行の方向もしくは同一面、タッチスクリーン表面に垂直な方向、またはその両方での指の動きを検知することができてもよいし、またタッチスクリーン表面に加えられる圧力のレベルを検知することができてもよい。タッチスクリーン１５４は、半透明または透明の１つまたは複数の絶縁層、および、半透明または透明の１つまたは複数の導電層から形成されていてもよい。タッチスクリーン１５４は、その他の形をとってもよい。

マイクロフォン１５６は、自動車１００のユーザから音声（例えば、ボイスコマンドまたはその他の音声入力）を受け取るように構成されてもよい。同様に、スピーカ１５８は、自動車１００のユーザに対して音声を出力するように構成されてもよい。

周辺機器１０８は、加えて、またはあるいは、図示されているもの以外のコンポーネントを含んでもよい。

電源１１０は、自動車１００のコンポーネントの一部または全部に電力を供給するように構成されてもよい。この目的のために、電源１１０は、例えば、再充電可能なリチウムイオンバッテリーまたは鉛酸バッテリーを含んでもよい。いくつかの例では、１つまたは複数のバッテリーのバンクが電力を供給するように構成されることもできる。その他の電源材料および構成もまた、考え得る。いくつかの例では、いくつかの完全電気自動車でのように、電源１１０およびエネルギー源１２０が共に実装されてもよい。

コンピューティングデバイス１１１に含まれるプロセッサ１１３は、１つまたは複数の汎用プロセッサ、および／または、１つまたは複数の専用プロセッサ（例えば、画像プロセッサ、デジタル信号プロセッサなど）を備えてもよい。プロセッサ１１３が複数のプロセッサを含む場合は、そのような複数のプロセッサは独立に、または協調して動作してもよい。コンピューティングデバイス１１１は、例えば、ユーザインタフェース１１２を通して受け取った入力に基づいて自動車１００の機能を制御するように構成されてもよい。

メモリ１１４もまた、１つまたは複数の揮発性ストレージコンポーネントおよび／または、光、磁気、および／もしくは有機ストレージなどの１つまたは複数の不揮発性ストレージコンポーネントを備えてもよく、メモリ１１４は全体的にまたは部分的にプロセッサ１１３に組み込まれてもよい。メモリ１１４は、本明細書に記載される機能または方法のいずれかを含む様々な自動車機能を実行するための、プロセッサ１１３によって実行可能命令１１５（例えば、プログラムロジック）を包含してもよい。

自動車１００のコンポーネントは、それぞれのシステムの内部および／または外部の他のコンポーネントと相互接続された方法で動作するように構成され得る。この目的のために、自動車１００のコンポーネントおよびシステムは、システムバス、ネットワーク、および／またはその他の通信機構（図示せず）によって通信可能に共にリンクされてもよい。

さらに、コンポーネントおよびシステムはそれぞれ自動車１００内に組み込まれて示されているが、いくつかの例では、１つまたは複数のコンポーネントまたはシステムは、自動車１００に取り外し可能に取り付けられるか、その他の方法で有線または無線の接続を使用して接続（機械的または電気的に）されてもよい。

自動車１００は、図示されたものに加えて、またはそれらの代わりに１つまたは複数の要素を含んでもよい。例えば、自動車１００は１つまたは複数の追加のインタフェースおよび／または電源を含んでもよい。その他の追加コンポーネントもまた考え得る。これらの例では、メモリ１１４は、追加コンポーネントを制御するためおよび／または追加コンポーネントと通信するためにプロセッサ１１３によって実行可能である命令をさらに含んでもよい。

図２は、一実施形態による自動車の例２００を示す。特に、図２は、自動車２００の右側面図、前面図、背面図、および上面図を示す。自動車２００は図２には乗用車として示されているが、その他の例が可能である。例えば、自動車２００は、他の例の中でもとりわけ、トラック、バン、セミトレーラートラック、自動二輪車、ゴルフカート、オフロード車両、または農耕用車両を表すこともできる。図示されるように、自動車２００は、第１のセンサユニット２０２、第２のセンサユニット２０４、第３のセンサユニット２０６、無線通信システム２０８、およびカメラ２１０を含む。

第１、第２、および第３のセンサユニット２０２〜２０６はそれぞれ、全地球測位システムセンサ、慣性測定ユニット、レーダーユニット、ライダーユニット、カメラ、車線検出センサ、および音響センサの任意の組み合わせを含んでもよい。その他のタイプのセンサもまた考え得る。

第１、第２、および第３のセンサユニット２０２は自動車２００の特定の場所に取り付けられて示されているが、いくつかの例では、センサユニット２０２は、自動車２００の他の場所に、自動車２００の内側または外側のどちらに取り付けられてよい。さらに、３つのセンサユニットのみが示されているが、いくつかの例では、より多くの、またはより少ないセンサユニットが自動車２００に含まれてもよい。

いくつかの例では、第１、第２、および第３のセンサユニット２０２〜２０６のうち１つまたは複数は、センサを可動的に取り付けてることができる可動式マウントを１つまたは複数含んでもよい。可動式マウントは、例えば、回転台を含んでもよい。回転台に取り付けられたセンサは、センサが自動車２００の周囲の各方向から情報を取得できるように回転することもできる。あるいは、または加えて、可動式マウントは傾斜台を含んでもよい。傾斜台に取り付けられたセンサは、様々な角度から情報を取得できるように、特定範囲の角度および／または方位角の中で傾斜させることもできる。可動式マウントは、その他の形をとってもよい。

さらに、いくつかの例では、第１、第２、および第３のセンサユニット２０２〜２０６のうち１つまたは複数は、センサおよびまたは可動式マウントを動かすことによってセンサユニット内のセンサの位置および／または向きを調節するように構成された１つまたは複数のアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータの例には、モータ、空圧式アクチュエータ、油圧ピストン、リレー、ソレノイド、および圧電アクチュエータが含まれる。その他のアクチュエータもまた考え得る。

無線通信システム２０８は、図１の無線通信システム１５２について前述したように、１つまたは複数の他の自動車、センサ、または他のエンティティに無線で連結されるように、あるいは、直接または通信ネットワークを介して連結されるように構成された任意のシステムでもよい。無線通信システム２０８は自動車２００のルーフ上に置かれて示されているが、その他の例では無線通信システム２０８は全体的または部分的に他の場所に置かれることもできる。

カメラ２１０は、自動車２００が置かれた環境の画像を撮影するように構成された任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラなど）でもよい。この目的のために、カメラ２１０は図１のカメラ１３４について前述した任意の形をとってもよい。カメラ２１０は、自動車２００のフロントガラスの内側に取り付けられて示されているが、その他の例では自動車２００の他の場所に、自動車２００の内側または外側のどちらに取り付けられてもよい。

自動車２００は、図示されたものに加えて、またはそれらの代わりに１つまたは複数のコンポーネントを含んでもよい。

自動車２００の制御システムは、実現可能な複数の制御方略のうちの１つの制御方略に従って自動車２００を制御するように構成されてもよい。制御システムは、自動車２００に（自動車２００に接触して、または離れて）結合された複数のセンサからの情報を受け取り、その情報に基づいて制御方略（および関連する運転挙動）を修正し、修正された制御方略に従って自動車２００を制御するように構成されてもよい。制御システムは、センサから受け取った情報を監視して継続的に運転状況を評価するようにさらに構成されてもよいし、運転状況の変化に基づいて制御方略および運転挙動を修正するようにもまた構成されてもよい。

図３は、自動運転車両の制御をドライバーに移行する方法３００のフローチャートである。

方法３００は、１つまたは複数のブロック３０２〜３０８によって示されるように、１つまたは複数の動作、機能、または行為を含んでもよい。ブロックは連続した順序で示されているが、いくつかの事例では、これらのブロックは、並行して実行されてもよいし、および／または本明細書に記載された順序と異なる順序で実行されてもよい。また、所望の実装に基づいて、様々なブロックが組み合わされてブロックの数が少なくされてもよいし、ブロックが分割されてブロックが追加されてもよいし、および／またはブロックが削除されてもよい。

加えて、このフローチャートは、方法３００ならびに本明細書に開示されるその他の処理および方法について、本実施形態の実現可能な一実装の機能および動作を示している。これに関して、各ブロックは、その処理内の特定の論理機能またはステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含む、モジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部を表してもよい。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含むストレージデバイスなどの任意のタイプのコンピュータ可読媒体またはメモリに保存されてもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなデータを短期間保存するコンピュータ可読媒体などの非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体はまた、例えば読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような、補助的または永続的長期ストレージなどの非一時的媒体またはメモリを含んでもよい。コンピュータ可読媒体はまた、その他の任意の揮発性または不揮発性ストレージシステムであってもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読ストレージ媒体、有形ストレージデバイス、またはその他の工業製品と見なされてもよい。

加えて、図３の各ブロックは、方法３００ならびに本明細書に開示されるその他の処理および方法について、その処理内の特定の論理機能を実行するために配線された回路を表してもよい。

ブロック３０２で、方法３００は、自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を、コンピューティングデバイスを介して受け取るステップを含み、コンピューティングデバイスは、自動運転モードの車両を制御するように構成される。車両を自動制御するコンピューティングデバイスは、車両の手動制御への切り替えを要求するドライバーからの様々なタイプの指示を継続的に監視するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、スロットル、ブレーキまたはステアリングホイールなどの手動利用などの、ドライバーからの様々な指示を検出して受け取るように構成されてもよい。一実装では、車両は、自動運転モードから手動モードに移行するためのドライバーからの指示を受け取るためのボタン、スイッチ、または同様のインタフェースを有するように構成されてもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、指示を検出するための、ゲージ、センサまたはその他のコンポーネントを含む様々な手段を使用してもよい。

加えて、自動運転モードの車両を制御するコンピューティングデバイスは、誤った指示の検出を防ぐように、受け取った指示が閾値を超えていると判定するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、ドライバーによる車両のステアリングシステムの手動変更（例えば、ステアリングホイールの旋回）が閾値を上回っており、従って自動運転モードの車両の制御とは無関係であると判定するように構成されてもよい。ドライバーがうっかりステアリングホイールにぶつかり、手動操作モードへの制御の移行を望んでいなかった場合、コンピューティングデバイスは、閾値を使用することによってドライバーへの制御の移行を防ぐように構成されてもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、ドライバーによる車両のブレーキングシステムの適用を検出した後にドライバーに制御を受け渡すように構成されてもよい。いくつかの例では、コンピューティングデバイスが、ブレーキに加わる圧力が閾値を超えていること、またはブレーキングシステムの全体的な変化が閾値レベルを超えていることを必要としてもよい。

さらに、コンピューティングデバイスは、スロットルシステムの変化を検出し、この変化がドライバーからの指示を表すものであるかどうかを判定するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、自動運転モードで車両のブレーキを適用し、ドライバーが手動でスロットルを適用していることを検出してもよい。コンピューティングデバイスは、この手動適用がドライバーに制御を移行するための指示であると判定してもよい。他の形の指示がコンピューティングデバイスによって検出されてもよい。

ブロック３０４で、方法３００は、コンピューティングデバイスにより、自動運転モードでの車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて車両の状態を判定するステップをさらに含む。コンピューティングデバイスは、車両のブレーキングシステム、ステアリングシステム、またはスロットルシステムに関連する情報などの、自動運転モードでの車両の動作に関連する様々なパラメータを判定してもよい。車両のブレーキングシステム、ステアリングシステム、スロットルシステム、およびその他のシステムに関連する情報は、例えば、現在の使用レベル、以前の行為、または将来の行為を含んでもよい。

コンピューティングデバイスは、これらのパラメータを使用して車両の状態を判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、制御を受け渡す指示をドライバーから受け取ったときに、その期間における車両速度またはステアリング角を判定してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、自動運転モードでの車両の動作に関連するパラメータの組み合わせを判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両の回転半径と、スロットルシステムおよびブレーキングシステムの現在の状態とを判定してもよい。

いくつかの事例では、コンピューティングデバイスは、車両の環境および／または将来的な車両の状態に関連するパラメータを判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、ルート、道路のレイアウト、車両の方向、およびその他の因子に基づいて走行パターンを決定してもよい。コンピューティングデバイスは、自動運転車両が時間の経過とともに実行できる考えられる将来的な動きまたはコマンドを使用するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両が旋回、加速、ブレーキングまたは車線変更などをまさに実行しようとしていると判定してもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、車両が交通信号、障害物、所望の目的地、またはその他のパラメータなどに近づいていると判定してもよい。コンピューティングデバイスは、図１で説明した車両に関連する１つまたは複数のコンポーネントを使用して、車両の現在または将来の動作状態を定める様々なパラメータを判定してもよい。コンポーネントのいくつかの例は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、他のコンピューティングデバイス、レーザー、画像検出デバイス、レーダー、センサ、ゲージ、またはその他のコンポーネントを含んでもよい。

いくつかの例では、判定されたパラメータを処理して車両の状態を判定することができ、車両の状態は、ドライバーへの制御の移行が受け入れ可能な状態、またはドライバーへの制御の移行が受け入れ可能でないまたは推奨されない状態などの状態を含んでもよい。

ブロック３０６で、方法３００は、車両の状態または指示に基づいて、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定するステップを含み、この命令は、車両の制御を移行するための方略と、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行に対応する期間との一方または両方を含む。コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動モードへの車両の移行に使用する命令を決定してもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、車両の状態、走行パターン、ドライバーから受け取った指示のタイプ、および／またはその他の情報を織り込んだ命令を決定してもよい。

命令は、車両の制御をドライバーに移行する方法を定める方略を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動または半手動モードへの移行を効率的に実行する特定の方略を決定するように構成されてもよい。使用される様々な方略は、コンピューティングデバイスにより、自動で動作している車両の状態、ドライバーから受け取った指示、以前のおよび考えられる将来の走行パターン、および／またはさらなる因子に基づいて決定されてもよい。コンピューティングデバイスは、ドライバーへの効率的かつ安全な車両の制御の移行を提供することに基づいて方略を選択してもよい。いくつかの例では、コンピューティングデバイスが、使用すべき１つまたは複数のアルゴリズムを使用して、自動で動作している車両に関連する考えられる変数の一部または全部に基づいて、使用すべき特定の方略を決定してもよい。

方略の例では、コンピューティングデバイスは、車両の完全な制御を直ちにドライバーに移行してもよく、あるいは様々なシステムを個別にドライバーに移行してもよい。いくつかの事例では、コンピューティングデバイスが、ドライバーに制御を移行する特定の方略が他の方略よりも効率的に機能できると判定してもよい。コンピューティングデバイスは、受け取った指示タイプおよび現在の車両の状態に基づいて、半手動モードの使用を通じて徐々に移行を実行することがドライバーに制御を移行するための最も効率的な手段であり得ると判定してもよい。他の状況では、コンピューティングデバイスは、速やかな制御の移行が最も効率的な方略であり得ると判定してもよい。コンピューティングデバイスは、車両システムを所定の順序で移行する方略を選択してもよい。

加えて、命令は、コンピューティングデバイスによって決定された、制御の移行を行うための期間を含んでもよい。命令は、コンピューティングデバイスが必要とする、移行の遅延を含む期間を含んでもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、長時間にわたって移行を行うことにより、自動運転モードから手動モードへの制御の移行にドライバーが順応できるようになると判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、指示を受け取り、所定のパラメータに従って、次の旋回の実行後に移行を行うべきであると判定し、これに応じて自動運転モードから手動モードへの移行期間を設定してもよい。コンピューティングデバイスは、車両のすべてのシステムの制御の移行を遅らせる、または速める必要がある場合、移行中の期間を変化させてもよい。加えて、コンピューティングデバイスは、ドライバーに制御を受け渡すための決定された特定の方略に基づく期間を使用してもよい。

車両を制御するコンピューティングデバイスは、指示のパラメータおよびタイプが手動モードへの安全な移行をもたらさない可能性があると判定し、これに応じて移行を実行しなくてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両が幹線道路上を高速自動運転していると判断しているときにステアリングホイールに手動で力が加わっていることを検出することを通じてドライバーからの指示を受け取ることがある。コンピューティングデバイスは、高速とドライバーによって適用された旋回半径との組み合わせが安全でないので、この状況では受け渡しを実行しないと決定してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、車両が道路内の障害物（例えば、停止車両）に急速に近づきつつあるという理由で自動運転モードの車両にブレーキを適用しているときにドライバーによるスロットルの適用についての指示を受け取ることもある。コンピューティングデバイスは、接近中の障害物との衝突を防ぐために、この状況ではドライバーへの制御の移行を実行しなくてもよい。さらに、その他の例では、コンピューティングデバイスは、車両の状態および指示に基づいて受け渡しを遅らせてもよい。

ブロック３０８で、方法３００は、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行する命令を与えるステップを含む。コンピューティングデバイス、または車両に関連するエンティティは、この命令を使用して、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように構成されてもよい。この命令は、例えば、メモリまたはクラウドに保存してもよい。

方法３００のいくつかの実装例では、コンピューティングデバイスは、自動運転モードと手動モードとを複数回切り替えるように構成されてもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、異なるレベルの閾値を使用することにより、ドライバーによって加えられたステアリングトルクと、道路から生じ得るいずれかの機械的フィードバックトルクとを区別するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両が旋回中に隆起に乗り上げたことによって生じる機械的フィードバックトルクと、ドライバーによってステアリングホイールに力が加えられたこととの違いを判定するように構成されてもよい。この違いを判定するために、コンピューティングデバイスは、ステアリングホイールの手動回転によって受け取られるあらゆる指示に高い閾値を必要としてもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、制御を受け渡す命令において、適応的方略を通じて過度のステアリングを排除するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、ドライバーが適応するように車両トルクを滑らかにゼロに減少させる適応的方略を使用してもよい。

方法３００の別の実装例では、コンピューティングデバイスが、ブレーキを適用している最中にあって、自動運転モードでのブレーキの適用中にドライバーからの指示を受け取ることがある。コンピューティングデバイスは、指示のタイプおよび車両の状態に応じて異なる機能を実行してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、ステアリングホイールの手動適用を通じて指示を受け取った場合、車両がドライバーへの受け渡しに安全な環境の速度で走行するようになるまで、自動ブレーキングを低下させるように決定してもよい。対照的に、コンピューティングデバイスは、ドライバーによるスロットルの適用を通じて指示を受け取った場合、ドライバーが逆の入力を適用しているという理由で自動ブレーキングを解除するように構成されてもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、自動ブレーキング中にドライバーがブレーキに力を加えていることを検出し、ブレーキングシステムを制御し続けてもよいが、ドライバーがブレーキに対する力を手動で放棄するまでブレーキングレベルを高めてもよい。時間とともに、コンピューティングデバイスは、車両が移行にとって安全な状態にあるときに、ブレーキングシステムの制御を完全にドライバーに引き渡してもよい。

別の実装では、コンピューティングデバイスは、自動で加速しているときに、ドライバーからの手動制御指示を検出することがある。この場合、コンピューティングデバイスは、指示を受け取った直後に加速を解除するように構成されてもよく、ドライバーに制御を移行してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは車両の制御を保持してもよい。さらに、いくつかの事例では、コンピューティングデバイスが、指示インタフェース（例えば、ボタン、スイッチ）の適用を検出したときに、車両のすべてのシステムを手動モードに移行するように構成されてもよく、または車両のシステムの一部のみを移行するように構成されてもよい。

さらに、いくつかの例では、コンピューティングデバイスは、ドライバーへの車両の制御の受け渡しが行われるのを防ぐ制限を設定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両が閾値速度を上回ってまたは特定の状況（例えば、豪雨、雪）で走行しているときに、ドライバーからのすべての制御要求を拒否するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、ドライバーに制御を受け渡すか否かを決定するときに、車両の閾値圏内にある他の車両、歩行者、および／または障害物の量を考慮に入れてもよい。加えて、コンピューティングデバイスは、Ｕターンの実行中などの、車両による特定の現在の動作状態中には、受け渡しを行うために常により長い期間を選択するように構成されてもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、ドライバーに制御を受け渡すためのより短い期間を使用してもよい。コンピューティングデバイスは、車両の１つまたは複数のコンポーネント（例えば、センサ）が正しく動作しておらず、制御の移行が安全でないかもしれないと判断した場合、自動運転モードから手動モードへの切り替えを可能にしないように構成されてもよい。

コンピューティングデバイスは、音声メッセージ／警告またはスクリーン上の可読テキストなどの様々なインタフェースを介してドライバーにメッセージを表示するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、ドライバーへの制御の移行を実行することが一時的に安全でないと判断し、スクリーン上のメッセージ内で拒絶の背後にある根拠を説明してもよい。同様に、いくつかの事例では、コンピューティングデバイスは、シートおよび／またはステアリングホイールを振動させて、制御の移行要求が拒絶されたことをドライバーに警告するようにしてもよい。

一例では、コンピューティングデバイスは、車両の制御をコンピューティングデバイスからドライバーに移行する前に、ドライバーに対するチェックを行うように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、画像検出デバイスを使用して、ドライバーが車両の制御を引き受ける正しい姿勢であるかどうかを判定してもよい。さらに、コンピューティングデバイスは、ドライバーが車両を制御できる状態にあるかどうかを判定してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、センサまたは眼球検出機能を使用して、ドライバーが注意を怠っていないことを確認してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、センサを利用して、ドライバーに車両の制御を移行する前にドライバーの両手がステアリングホイール上にあることを保証してもよい。加えて、コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動モードに制御を移行する前に、他の安全性因子が満たされていることを必要としてもよい。

別の実装では、コンピューティングデバイスは、車両の制御をドライバーに移行した上で、車両環境およびドライバーの行為を監視し続けてもよい。コンピューティングデバイスは、ドライバーの行為が事故または損害を引き起こす可能性があると判定した場合、ドライバーを支援し、または車両の完全な制御を引き受けるように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、住宅地においてドライバーに制御を移行してもよいが、ドライバーが速度制限閾値を上回って（例えば、時速２０マイルを超えて）加速し続けた後に、車両の指揮権をドライバーから取り戻してもよい。他の例が存在してもよい。

図４Ａ〜図４Ｃは、自動運転車両の制御をドライバーに移行する方法の実装例のフローチャートを示す。図４Ａは、方法３００の実装例の概要を示す。図４Ｂ〜図４Ｃは、図４Ａに示すフローチャートの一部にさらに注目する。図４Ａ〜図４Ｃ内のフローチャート例に加えて、他の例が存在してもよい。

図４Ａは、方法を実行するためのフローチャート例を示し、ブロック４０２〜４１２の１つまたは複数によって示されるように、１つまたは複数の動作、機能または行為を含んでもよい。ブロックは順番に示されているが、いくつかの事例では、これらのブロックは、並行して実行されてもよく、および／または本明細書に記載される順序とは異なる順序で実行されてもよい。また、所望の実装に基づいて、様々なブロックが少ないブロックに組み合わされてもよく、追加ブロックに分割されてもよく、および／または削除されてもよい。

ブロック４０２で、方法は、制御を移行するための指示を受け取るステップを含む。図３で説明したように、自動運転モードの車両を制御するコンピューティングデバイスは、異なる指示を通じて、制御を移行するための指示をドライバーから受け取るように構成されてもよい。図４Ｂは、コンピューティングデバイスによって検出できる指示の例を示すことにより、図４Ａに示されるブロック４０２を発展させたものである。図４Ｂ内に示される指示に加えて、他の指示が存在してもよい。図４Ａと同様に、図４Ｂは、コンピューティングデバイスが制御を移行するための指示を受け取ることができる方法を説明するフローチャート例を示す。いくつかの例では、コンピューティングデバイスは、指示をリアルタイムで検出してもよく、複数のシステムを介して指示の組み合わせをチェックしてもよい。

図４Ｂに示されるブロック４０３ａで、コンピューティングデバイスは、ステアリングホイールに対する手動の力を通じて、車両のステアリングシステムがいずれかの入力を受け取ったかどうかを判定するように構成されてもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、ドライバーがステアリングシステムに加えることができるあらゆる力から指示を検出するように構成されてもよい。他の例では、コンピューティングデバイスは、ステアリングホイールに力が加えられたかどうかを判定する前に、他の指示をチェックするように構成されてもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、複数のシステムをリアルタイムで同時にチェックして、ドライバーが車両の制御を自動運転モードから手動モードに移行するための要望を指示したかどうかを判定するように構成されてもよい。

ブロック４０３ｂで、コンピューティングデバイスは、アクセルが押されたかどうかを検出するように構成されてもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、スロットルシステムの手動適用を通じてドライバーからの指示を受け取ってもよい。コンピューティングデバイスは、ドライバーが車両を加速させたいと望んでいることを検出してもよい。いくつかの事例では、コンピューティングデバイスは、他のシステムよりも前に、いずれかの指示に関してスロットルシステムをチェックするように構成されてもよい。

ブロック４０３ｃで、コンピューティングデバイスは、ブレーキが押されたかどうかを検出するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、考えられる指示のための、ドライバーからのフットブレーキ、ハンドブレーキなどの物理的適用を検知してもよい。他の指示と同様に、コンピューティングデバイスは、手動適用の検出を可能にするようにブレーキシステムを継続的に監視してもよい。

ブロック４０３ｄで、コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動モードへの制御の移行を要求するボタンまたはスイッチが押され、またはオンにされたかどうかを検出するように構成されてもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、ボタン、スイッチまたはその他の手段を通じてドライバーから指示を受け取ってもよい。

ブロック４０３ｅで、コンピューティングデバイスは、ドライバーがボイスコマンドを通じて車両の制御を要求しているかどうかを検出するように構成されてもよい。いくつかの例では、コンピューティングデバイスは、制御を要求する特定のハンドジェスチャまたはハンドシンボルなどの、ユーザの物理的動きを検出するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、ボイスコマンドを通じてドライバーから確認を受け取るように構成されてもよい。

いずれかの時点で、コンピューティングデバイスは、ドライバーが車両の制御を望んでいる旨を示すことができる指示がないかシステムの１つまたは複数をチェックするように構成されてもよい。図４Ｂに示されるように、コンピューティングデバイスは、チェックした車両システムから指示を受け取っていない場合、車両を自動運転モードで制御し続け、ドライバーからの指示を監視し続けてもよい。

コンピューティングデバイスは、車両システムの１つまたは複数を通じてドライバーからの指示を検出したことに応答して、図４Ａ〜図４Ｃにブロック４０４として示されるように車両の状態を判定するステップに進むように構成されてもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、自動運転での車両の動作に関連するパラメータを含むことができる車両の状態を判定する必要があってもよい。この時点で、コンピューティングデバイスは、速度、環境、システムレベル、または自動運転モードで動作している車両に関連する他のパラメータを判定するように構成されてもよい。

図４Ａのブロック４０４で、コンピューティングデバイスは、受け取った指示が閾値を超えているかどうかを判定する。コンピューティングデバイスは、検出された指示が閾値を超えていると判定した場合、ドライバーからの新たな指示がないかシステムを監視するステップに戻る。１つまたは複数の閾値を使用することにより、コンピューティングデバイスは、誤って受け取られる指示の数を減少させてもよい。

図４Ｃは、図４Ａのブロック４０４をさらに発展させたものであり、検出された指示が自動運転モードから手動モードに制御を移行させるためのドライバーからの本当の要求であるかどうかを判定するためにコンピューティングデバイスが使用できる閾値例を示す。図４Ｃでは、ブロック４０５ａ〜４０５ｄは、方法３００において車両の制御を移行すべきか、それとも検出された指示がエラーに起因する可能性があることを認識すべきかを判定するステップに進むためにコンピューティングデバイスが使用できる閾値テスト例を表す。コンピューティングデバイスは、検出された指示のタイプに関わらず各閾値テストを行うように構成されてもよく、または指示に基づいて閾値テストに集中してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、運転状況によって変化することがある予想閾値量に対するレベルの組み合わせを、コンピューティングデバイスによって、またはドライバーによって手動で判定するように構成されてもよい。閾値は変化しても、または事前に定めてもよく、複数の閾値が適用されてもよい。

図４Ａのブロック４０４に示され図４Ｃでさらに発展するように、車両を制御するコンピューティングデバイスは、検出された指示が、制御を要求するドライバーによって与えられた実際の指示であるかどうかを判定するように構成されてもよい。

ブロック４０５ａで、コンピューティングデバイスは、車両の旋回角が閾値を上回っているかどうかを判定するように構成されてもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、車両の現在の旋回角を判定してもよく、および／またはドライバーによってステアリングホイールに加えられた力が閾値を超えるかどうかを判定してもよい。閾値を使用することによって、コンピューティングデバイスは、ステアリングホイールに加えられた力が、ドライバーが制御を要求した結果であり、例えば道路の隆起に乗り上げたり、またはドライバーがうっかりステアリングホイールにぶつかったりした結果ではないと保証してもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、自動運転モードから手動モードへの望ましくない移行の開始を防ぐために、ドライバーによってステアリングシステムに加えられる力が閾値を超えていることを必要としてもよい。

ブロック４０５ｂで、コンピューティングデバイスは、自動で走行する車両の速度が閾値を上回っているかどうかを判定するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、他のシステムをチェックする前に、速度が閾値を上回っているかどうかを判定してもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、移行が望まれていることを保証するために、ドライバーによってスロットルシステムに加えられた力の量が閾値を超えているかどうかを判定してもよい。

ブロック４０５ｃで、コンピューティングデバイスは、ブレーキングシステムが１つまたは複数の閾値を超えているかどうかを判定するように構成されてもよい。コンピューティングシステムは、ブレーキングシステムに手動で加えられた力が閾値を超えているかどうかをチェックして、コンピューティングデバイスが正しい指示を受け取ったかどうかを判定するように構成されてもよい。

ブロック４０５ｄで、コンピューティングデバイスは、ドライバーが自動運転モードから手動モードに制御を移行できる状態になっているかどうかを判定してもよい。コンピューティングデバイスは、図３で説明した機能を使用して、ドライバーが、制御を移行できる状態になっているかどうかを判定してもよい。

コンピューティングデバイスは、検出された指示がドライバーからの手動モードを求める実際の要求であることを示す閾値の１つまたは複数が満たされていると判定した場合、車両の状態を判定する図４Ａ〜図４Ｃのブロック４０６に進んでもよい。検出された指示が閾値を超えていない場合、コンピューティングデバイスは、図４Ｃのブロック４０７に示されるように、ドライバーからの新たな指示を監視するステップに戻るように構成されてもよい。

図４Ａに戻ると、コンピューティングデバイスは、検出された指示がコンピューティングデバイスによって適用されたいずれかの閾値テストを超えている場合、自動運転モードで動作している車両の状態を判定するステップに進んでもよい。

ブロック４０６で、コンピューティングデバイスは、自動運転モードでの動作中に、車両の速度、環境、システムレベルなどに関連するパラメータを含む車両の状態を判定するように構成されてもよい。図３で説明したように、コンピューティングデバイスは、車両の自動運転モードから手動モードへの移行に関連する複数のパラメータを判定してもよい。

ブロック４０８で、コンピューティングデバイスは、ドライバーに制御を移行することが適切および／または安全であるかどうかを判定するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは、車両の状態および指示のタイプが安全な移行を認めてもよいかどうかを判定するように構成されてもよい。同様に、コンピューティングデバイスは、現在のところ車両が制御の移行を可能にする安全な環境にないと判定してもよい。コンピューティングデバイスは、移行が安全でないまたは適切でないと判定した場合、移行を要求する指示を無視し、車両の制御を維持したままシステムを監視するステップに戻ってもよい。いくつかの事例では、コンピューティングデバイスが、移行が安全および／または適切であると判定するまで一定期間にわたって移行を遅延させてもよい。コンピューティングデバイスは、移行が安全／適切であると判定した場合、指示および車両の状態に基づいて制御の移行に対応する命令を決定するステップに進んでもよい。

ブロック４１０で、コンピューティングデバイスは、指示および車両の状態に基づいて制御の移行に対応する命令を決定してもよい。コンピューティングデバイスは、指示のみ、車両の状態のみ、またはこれらの組み合わせに基づいて命令を決定してもよい。加えて、コンピューティングデバイスは、図３でさらに上述したように、その他の因子を使用して命令を決定してもよい。

ブロック４１２で、コンピューティングデバイスは、図３で説明したように、自動運転モードから手動操作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与えてもよい。

上述した受け渡しの様々な組み合わせを含め、他の適応的方略および期間も可能である。これらの方略は、車両の状態および／または受け取った指示のタイプに応じて、自動および半自動運転車両で実施してもよい。本明細書で説明した方法は、変形例を含んでもよく、異なるタイプの車両またはその他のエンティティのために実行されてもよい。

本明細書に様々な態様および実施形態が開示されているが、当業者にはその他の態様および実施形態が明らかであろう。本明細書に開示される様々な態様および実施形態は説明のみを目的とし、下記の特許請求の範囲によって示される正しい範囲、ならびにそのような特許請求の範囲が権利を持つ均等物の全範囲に関して制限的であることを意図しない。また、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態の説明のみを目的とし、制限を意図するものではないことを理解されたい。

３００ 方法
３０２ 自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を、コンピューティングデバイスを介して受け取り、コンピューティングデバイスは、自動運転モードの車両を制御するように構成される
３０４ コンピューティングデバイスにより、自動運転モードでの車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて車両の状態を判定
３０６ 車両の状態または指示に基づいて、自動運転モードから手動動作モードへの車両の制御の移行に対応する命令を決定し、この命令は、車両の制御を移行するための方略、および自動運転モードから手動動作モードへの車両の制御の移行が行われるように構成された期間の一方または両方を示す情報を含む
３０８ 自動運転モードから手動動作モードへの車両の制御の移行を実行するように命令を与える

Claims (20)

1. 自動運転モードの車両を制御するように構成されたコンピューティングデバイスを介して、前記自動運転モードで動作する前記車両の制御を移行するための指示を受け取るステップと、
   前記コンピューティングデバイスにより、前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の状態を判定するステップと、
   前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略であって、前記自動運転モードから前記手動操作モードに制御を移行すべき前記車両の前記１つまたは複数のシステムのうちのそれぞれのシステムと、前記車両の前記１つまたは複数のシステムのそれぞれのシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行が行われるように構成された１つまたは複数の期間とを示す情報を含む、方略を決定するステップと、
   前記車両の前記１つまたは複数のシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行を実行するように前記方略を与えるステップと、
   を含む、方法。
2. 前記制御を移行するための前記指示は、前記車両のステアリングシステムの変化を検出することを含み、前記ステアリングシステムの前記変化は、閾値レベルを上回り、前記自動運転モードでの前記車両の前記制御とは無関係である、請求項１に記載の方法。
3. 前記制御を移行するための前記指示は、前記車両のブレーキングシステムに関連する適用されたブレーキの量の増加を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記制御を移行するための前記指示を受け取るステップは、ボタンまたはスイッチを介して解除信号を受け取るステップを含み、
   前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略を決定するステップは、前記車両のすべてのシステムを前記自動運転モードから前記手動操作モードに短時間で移行することを含む方略を決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の前記状態を判定するステップは、前記車両のブレーキングシステム、ステアリングシステムおよびスロットルシステムのうちの１つまたは複数に関連する情報を判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の前記状態を判定するステップは、前記車両の速度および前記車両のステアリングシステムの旋回角を判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの移行を遅延させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 命令をその中に保存する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、コンピューティングデバイスによって実行されたときに、
   自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を受け取るステップと、
   前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の状態を判定するステップと、
   前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略であって、前記自動運転モードから前記手動操作モードに制御を移行すべき前記車両の前記１つまたは複数のシステムのうちのそれぞれのシステムと、前記車両の前記１つまたは複数のシステムのそれぞれのシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行が行われるように構成された１つまたは複数の期間とを示す情報を含む、方略を決定するステップと、
   前記車両の前記１つまたは複数のシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行を実行するように前記方略を与えるステップと、
   を含む機能を前記コンピューティングデバイスに実行させる、非一時的コンピュータ可読媒体。
9. 前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略を決定するステップは、前記車両の前記１つまたは複数のシステムのうちのそれぞれのシステムの制御を、前記車両の前記状態および前記受け取った指示に基づく所与の期間にわたる一連の移行において前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略を決定するステップを含む、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
10. 前記制御を移行するための前記指示は、前記車両のブレーキングシステムに関連する適用されたブレーキの量の増加を示す情報を含む、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
11. 前記制御を移行するための前記指示を受け取るステップは、ボタンまたはスイッチを介して解除信号を受け取るステップを含み、
    前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略を決定するステップは、前記車両のすべてのシステムを前記自動運転モードから前記手動操作モードに所定の時間で移行することを含む方略を決定するステップを含む、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
12. 前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の前記状態を判定するステップは、前記車両のブレーキングシステム、ステアリングシステムおよびスロットルシステムのうちの１つまたは複数に関連する情報を判定するステップを含む、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
13. 少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の前記状態を判定するステップは、前記車両の速度および前記車両のステアリングシステムの旋回角を判定するステップを含む、請求項８に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
14. 少なくとも１つのプロセッサと、
    命令をその中に保存するメモリと、
    を備えるシステムであって、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、
    自動運転モードで動作する車両の制御を移行するための指示を受け取るステップと、
    前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の状態を判定するステップと、
    前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための方略であって、前記自動運転モードから前記手動操作モードに制御を移行すべき前記車両の前記１つまたは複数のシステムのうちのそれぞれのシステムと、前記車両の前記１つまたは複数のシステムのそれぞれのシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行が行われるように構成された１つまたは複数の期間とを示す情報を含む、方略を決定するステップと、
    前記車両の前記１つまたは複数のシステムの制御の前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記移行を実行するように前記方略を与えるステップと、
    を含む機能を前記コンピューティングデバイスに実行させる、システム。
15. 前記制御を移行するための前記指示は、前記車両のステアリングシステムの変化が、閾値レベルを上回り、前記自動運転モードでの前記車両の前記制御とは無関係であることを示す情報を含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための前記方略を決定するステップは、前記車両の前記１つまたは複数のシステムのうちの少なくとも１つのシステムの制御の移行を遅延させることを含む方略を決定するステップを含む、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記車両の前記状態および前記指示に基づいて、前記車両の１つまたは複数のシステムの制御を前記自動運転モードから前記手動操作モードに移行するための前記方略を決定するステップは、前記車両の前記状態が変化するまで前記車両の前記１つまたは複数のシステムの制御の移行を遅延させることを含む方略を決定するステップを含む、請求項１４に記載のシステム。
18. 前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する前記少なくとも１つのパラメータを判定するステップは、前記車両のブレーキングシステム、ステアリングシステムおよびスロットルシステムのうちの１つまたは複数に関連する情報を判定するステップを含む、請求項１４に記載のシステム。
19. 少なくとも１つのパラメータに基づいて前記車両の前記状態を判定するステップは、前記車両の速度および前記車両のステアリングシステムの旋回角を判定するステップを含む、請求項１４に記載のシステム。
20. 前記機能は、前記自動運転モードでの前記車両の動作に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記自動運転モードから前記手動操作モードへの前記車両の制御の移行を遅延させるステップをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。

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