JP2018027726A - 自動運転車両の制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバが煩わしく感じるのを制限しつつ、ドライバがマニュアル運転をより速やかに開始できるようにする。【解決手段】自動運転車両の制御システムは、ドライバによって操作されるように構成されている操作装置８と、ドライバに通知を行うように構成されている通知装置１３と、電子制御ユニット２０と、を備える。自動運転が行われると共に、自動運転中にドライバが操作装置を操作したときに自動運転が終了されて車両運転がマニュアル運転に切り換えられる。更に、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、通知装置が制御されて、まずマニュアル運転準備要求がドライバに通知され、次いで自動運転終了要求がドライバに通知される。【選択図】図１

Description

本発明は自動運転車両の制御システム及び制御方法に関する。

自動運転するのは困難になるかもしれない領域に車両が近づいていることをドライバに知らせる、自動運転車両が公知である（例えば、特許文献１参照）。一例では、車両はドライバに、操舵、加速、減速などの制御を要求する。

特表２０１３−５４４６９５号公報

しかしながら、例えば自動運転が比較的長時間にわたり行われているときに自動運転の終了、すなわちマニュアル運転がドライバに要求されると、ドライバは速やかに自動運転を終了してマニュアル運転を開始できないおそれがある。この点、ドライバが自動運転を終了すべき地点、すなわちマニュアル運転を開始すべき地点に車両が到達するよりもかなり前から、ドライバに自動運転の終了を要求し続ければ、この問題点は解決できるかもしれない。しかしながら、この場合、ドライバが煩わしく感じるおそれがある。

本発明の一観点によれば、自動運転車両の制御システムであって、ドライバによって操作されるように構成されている操作装置と、ドライバに通知を行うように構成されている通知装置と、自動運転を行うと共に、自動運転中にドライバが前記操作装置を操作したときに自動運転を終了して車両運転をマニュアル運転に切り換える、ように構成されている運転制御部と、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、前記通知装置を制御して、まずマニュアル運転準備要求をドライバに通知し、次いで自動運転終了要求をドライバに通知する、ように構成されている通知制御部と、を備えた、自動運転車両の制御システムが提供される。

本発明の別の観点によれば、ドライバによって操作されるように構成されている操作装置と、ドライバに通知を行うように構成されている通知装置と、電子制御ユニットと、を備えた自動運転車両の制御方法であって、前記制御方法は、前記電子制御ユニットにより、自動運転を行うと共に、自動運転中にドライバが前記操作装置を操作したときに自動運転を終了して車両運転をマニュアル運転に切り換える、段階を含み、前記制御方法は更に、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、前記電子制御ユニットにより前記通知装置を制御して、まずマニュアル運転準備要求をドライバに通知し、次いで自動運転終了要求をドライバに通知する、段階を含む、自動運転車両の制御方法が提供される。

ドライバが煩わしく感じるのを制限しつつ、ドライバがマニュアル運転をより速やかに開始できるようにすることができる。

本発明による実施例の自動運転車両の制御システムのブロック図である。 本発明による実施例の外部センサを説明する概略図である。 本発明による実施例の乗員室を示す図である。 目標ルートの一例の模式図である。 本発明による実施例における車両の走行状況の模式図である。 マニュアル運転準備要求が通知されない場合におけるドライバの状態の経時変化を示す模式図である。 本発明による実施例におけるドライバの状態の経時変化を示す模式図である。 第２のインターバルのマップを示す図である。 種々の要因とマニュアル運転困難度との関係を説明する図である。 本発明による実施例の通知制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による実施例の運転制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明による別の実施例における車両の走行状況の模式図である。 本発明による更に別の実施例の自動運転車両の制御システムのブロック図である。 本発明による更に別の実施例の通知制御ルーチンを示すフローチャートである。

図１は本発明による実施例の自動運転車両の制御システムのブロック図を示している。図１を参照すると、本発明による実施例の自動運転車両の制御システムは外部センサ１、ＧＰＳ受信機２、内部センサ３、地図データベース４、ナビゲーションシステム５、記憶装置６、種々のアクチュエータ７、操作装置８、領域情報記憶装置９、ドライバ状態量取得装置１０、領域状況取得装置１１、走行記録装置１２、通知装置１３、及び、電子制御ユニット（ＥＣＵ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｎｉｔ）２０を備える。

外部センサ１は自車両の外部又は周囲の情報を検出するように構成されている。外部センサ１はライダー（ＬＩＤＡＲ：Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、レーダー（Ｒａｄａｒ）、及びカメラのうち少なくとも１つを備える。本発明による実施例では図２に示されるように、外部センサ１はライダー１ａ、レーダー１ｂ、及びカメラ１ｃを備える。

ライダー１ａはレーザー光を利用して自車両が走行している道路や外部の障害物を検出する装置である。図２に示される例では、４つのライダー１ａが車両Ｖの四隅においてバンパーにそれぞれ取り付けられる。ライダー１ａは、自車両Ｖの全周囲に向けてレーザー光を順次照射し、その反射光から道路上及び道路周辺の障害物までの距離を計測し、自車両Ｖの全周囲における道路及び障害物を三次元画像の形で検出する。ライダー１ａにより検出された道路及び障害物の三次元画像は電子制御ユニット２０へ送信される。一方、レーダー１ｂは、電波を利用して自車両Ｖの外部の障害物を検出する装置である。図２に示される例では４つのレーダー１ｂが車両Ｖの四隅においてバンパーにそれぞれ取り付けられる。レーダー１ｂは、レーダー１ｂから自車両Ｖの周囲に電波を発射し、その反射波から自車両Ｖの周囲の障害物までの距離を計測する。レーダー１ｂにより検出された障害物情報は電子制御ユニット２０へ送信される。カメラ１ｃは図２に示される例では、車両Ｖのフロントガラスの内側に設けられた前方カメラを備える。前方カメラ１ｃは自車両Ｖの前方をカラー又はモノクロ撮影し、前方カメラ１ｃによるカラー又はモノクロ撮影情報は電子制御ユニット２０へ送信される。

ＧＰＳ受信機２は、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信し、それにより自車両Ｖの絶対位置（例えば自車両Ｖの緯度及び経度）を検出するように構成されている。ＧＰＳ受信機２により検出された自車両Ｖの絶対位置情報は電子制御ユニット２０へ送信される。

内部センサ３は、自車両Ｖの走行状態を検出するように構成されている。自車両Ｖの走行状態は、自車両の速度、加速度、及び姿勢のうち少なくとも１つにより表される。内部センサ３は、車速センサ及びＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）の一方又は両方を備える。本発明による実施例では内部センサ３は車速センサ及びＩＭＵを備える。車速センサは、自車両Ｖの速度を検出する。ＩＭＵは例えば３軸のジャイロ及び３方向の加速度センサを備え、自車両Ｖの３次元の角速度及び加速度を検出し、それらに基づいて自車両Ｖの加速度及び姿勢を検出する。内部センサ３により検出された自車両Ｖの走行状態情報は電子制御ユニット２０へ送信される。

地図データベース４は、地図情報に関するデータベースである。この地図データベース４は例えば車両に搭載されたＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）内に記憶されている。地図情報には、例えば道路の位置情報、道路形状の情報（例えば、道路の幅、カーブと直線部の種別、カーブの曲率、交差点、合流点及び分岐点の位置など）などが含まれる。

ナビゲーションシステム５は、自車両Ｖのドライバによってナビゲーションシステム５に入力された目的地まで自車両Ｖを案内するように構成されている。このナビゲーションシステム５は、ＧＰＳ受信機２により検出された自車両Ｖの現在の位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、目的地に至るまでの目標ルートを演算する。この自車両Ｖの目標ルートの情報は電子制御ユニット２０へ送信される。

記憶装置６には、ライダー１ａにより検出された障害物の三次元画像及びライダー１ａの検出結果に基づき作成された自動運転専用の道路地図が記憶されている。これら障害物の三次元画像及び道路地図は常時又は定期的に更新される。

アクチュエータ７は、電子制御ユニット２０からの制御信号に応じて自車両Ｖの走行操作を制御するための装置である。車両Ｖの走行操作には車両Ｖの駆動、制動及び操舵が含まれる。アクチュエータ７は、駆動アクチュエータ、制動アクチュエータ、及び操舵アクチュエータのうちの少なくとも１つを備える。本発明による実施例ではアクチュエータ７が駆動アクチュエータ、制動アクチュエータ、及び操舵アクチュエータを備える。駆動アクチュエータは、車両Ｖの駆動力を提供するエンジン又は電気モータの出力を制御し、それにより車両Ｖの駆動操作を制御する。制動アクチュエータは、車両Ｖの制動装置を操作し、それにより車両Ｖの制動操作を制御する。操舵アクチュエータは、車両Ｖの操舵装置を操作し、それにより車両Ｖの操舵操作を制御する。

操作装置８は、車両のドライバによって操作されるように構成されている。操作装置８は例えば、操作ボタン、スイッチ、レバー、タッチパネル、音声認識装置（マイク）、ステアリング、アクセルペダル、及び、ブレーキペダルのうちの少なくとも１つを備える。図３に示される例では、操作装置８は操作ボタン８ａを備える。また、図３に示される例では操作ボタン８ａはステアリングＳＴＲに設けられる。操作装置８が操作されたことを表す信号は電子制御ユニット２０に送信される。

領域情報記憶装置９は、自動運転適合領域の位置情報及び自動運転不適領域の位置情報のうちの少なくとも１つを記憶するように構成されている。自動運転適合領域及び自動運転不適領域については後述する。

ドライバ状態量取得装置１０はドライバの状態量を取得するように構成されている。ドライバの状態量は例えば、ドライバの覚醒度、ドライバの視線配分の傾向、自動運転継続時間のうちの少なくとも１つにより表される。ドライバの覚醒度は例えば、ドライバの瞬きの頻度、瞼を閉じている時間、などにより表される。例えば、瞬きの頻度が高いときには、瞬きの頻度が低いときに比べて、ドライバの覚醒度は高い。ドライバの視線配分の傾向は、例えば、ドライバの視線が車両外部前方を指向している時間、ドライバの視線が車両外部側方を指向している時間、及び、ドライバの視線が車両外部後方を指向している時間、ドライバの視線が車両内部を指向している時間の比率によって表わされる。自動運転継続時間は、自動運転中において自動運転が継続して行われている時間である。ドライバの状態量がドライバの覚醒度又はドライバの視線配分の傾向によって表わされる場合には、ドライバ状態量取得装置１０は例えばドライバに向かうよう車両Ｖの内部に取り付けられたドライバカメラを備える。ドライバの状態量が自動運転継続時間によって表される場合には、ドライバ状態量取得装置１０はタイマを備える。ドライバ状態量取得装置１０により取得されたドライバの状態量に関する情報は電子制御ユニット２０に送信される。

本発明による実施例では図３に示されるように、ドライバ状態量取得装置１０は、ドライバに向かうように車両ＶのインストルメントパネルＩＰに取り付けられたドライバカメラ１０ａを備える。

領域状況取得装置１１は、自動運転不適領域の状況に関する情報を取得するように構成されている。自動運転不適領域の状況は例えば、当該自動運転不適領域における気象情報（例えば、晴れ、曇り、雨、霧、雪のいずれであるか、降雨量、降雪量、霧の程度、風量など）、及び、交通情報（例えば、交通事故の有無、渋滞の程度など）の少なくとも１つにより表される。本発明による実施例では、領域状況取得装置１１は例えば、情報受信装置を備え、車両外部から送信される気象情報、交通情報などを受信する。領域状況取得装置１１により取得された自動運転不適領域の状況に関する情報は電子制御ユニット２０に送信される。

走行記録装置１２は、車両Ｖの走行記録を記憶するように構成されている。車両Ｖの走行記録には、車両Ｖが或る道路を走行したことがあるか否か、車両Ｖが或る道路を走行した回数、などが含まれる。車両Ｖの走行記録は電子制御ユニット２０に送信される。

通知装置１３は、ドライバに通知を行うように構成されている。この通知は例えば、視覚的通知、聴覚的通知、及び、体感的通知のうちの少なくとも１つを含む。通知が視覚的通知の場合、通知装置１３はドライバが視認可能な表示装置を備える。表示装置は例えば、ディスプレイ、ランプなどの少なくとも１つを備える。ディスプレイには例えば、図３に示されるように、ステアリングＳＴＲの奥においてインストルメントパネルＩＰに設けられたメータディスプレイ１３ａ１、メータディスプレイ１３ａ１の上方においてインストルメントパネルＩＰに設けられたヘッドアップディスプレイ１３ａ２、車両幅方向のほぼ中央においてインストルメントパネルＩＰに設けられたセンタディスプレイ１３ａ３、などが含まれる。メータディスプレイ１３ａ１は例えば、車速、エンジン回転数、燃料残量、バッテリ残量などを表示する。センタディスプレイ１３ａ３は、ナビゲーションシステム５が目標ルートの表示や、目的地までのガイド（次の交差点を左折するなど）を表示するのに用いられる。通知装置１３がディスプレイを備える場合、通知装置１３は、ディスプレイに文字情報又は画像情報を表示することにより、ドライバへの通知を行う。一方、ランプには例えば、図３に示されるように、ステアリングＳＴＲに取り付けられたＬＥＤ（発光ダイオード）１３ａ４が含まれる。通知装置１３がランプを備える場合、通知装置１３は、ランプを点灯又は点滅させることにより、ドライバへの通知を行う。

一方、通知が聴覚的通知の場合、通知装置１３は例えば、スピーカを備える。スピーカには例えば、図３に示されるように、インストルメントパネルＩＰの頂部に設けられた一対のスピーカ１３ｂを含む。通知装置１３がスピーカを備える場合、通知装置１３は、スピーカから音声及び警報音の少なくとも１つを発することにより、ドライバへの通知を行う。

通知が体感的通知の場合、通知装置１３は例えば、ドライバに振動を与える振動器を備える。振動器には例えば、図３に示されるように、ドライバ用座席に組み込まれた振動器１３ｃなどが含まれる。通知装置１３が振動器を備える場合、通知装置１３は、振動器を作動させることにより、ドライバへの通知を行う。

本発明による実施例では、通知装置１３は、メータディスプレイ１３ａ１、ヘッドアップディスプレイ１３ａ２、センタディスプレイ１３ａ３、ステアリングＳＴＲのＬＥＤ１３ａ４、スピーカ１３ｂ、及び、振動器１３ｃのうち少なくとも１つを備える。通知装置１３は電子制御ユニット２０からの制御信号に基づいて制御される。

電子制御ユニット２０は、双方向性バスによって相互に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを備えたコンピュータである。本発明による実施例では、電子制御ユニット２０は、運転制御部及び通知制御部を備える。運転制御部及び通知制御部については後述する。

本発明による実施例では、車両Ｖが走行可能な領域が、自動運転に適した領域である自動運転適合領域と、自動運転に適していない領域である自動運転不適領域とに区分される。自動運転不適領域には、例えば、道路の合流箇所、道路の分岐箇所、工事箇所などが含まれる。なお、本発明による実施例では、領域情報記憶装置９は自動運転不適領域の位置情報を記憶しているが、自動運転適合領域の位置情報を記憶していない。自動運転適合領域は自動運転不適領域でない領域として特定される。別の実施例（図示しない）では、領域情報記憶装置９は自動運転適合領域の位置情報のみを記憶している。この場合、自動運転不適領域は自動運転適合領域でない領域として特定される。更に別の実施例（図示しない）では、領域情報記憶装置９は、自動運転不適領域の位置情報及び自動運転適合領域の位置情報をそれぞれ記憶している。

図４には、車両Ｖの現在地ＰＬから目的地ＤＳＴまでの目標ルートＲＴの一例が模式的に示されている。図４に示される例では、目標ルートＲＴ上に自動運転適合領域ＡＡ及び自動運転不適領域ＡＩＡがそれぞれ離散的に存在している。したがって、車両Ｖが目標ルートＲＴに沿って走行すると、車両Ｖが自動運転適合領域ＡＡを走行する場合もあれば、自動運転不適領域ＡＩＡを走行する場合もある、ということになる。

さて、本発明による実施例では、運転制御部は、マニュアル運転中に、自動運転が可能であるか否かを判断する。例えば、車両Ｖが自動運転適合領域ＡＡにあり、かつ、車両Ｖの外部状況が外部センサ１により確実に検出可能であるときに、自動運転が可能であると判断される。これに対し、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＡにあるとき、又は、車両Ｖの外部状況が外部センサ１により確実に検出可能でないときには、自動運転が可能であると判断されない。運転制御部は、自動運転が可能であると判断したときには、通知装置１３を制御して、自動運転が可能であることをドライバに通知する。次いで、ドライバが操作装置８を操作すると、運転制御部は自動運転を開始する。すなわち、車両Ｖの走行操作である駆動、制動及び操舵がアクチュエータ７により制御される。一方、自動運転中に、ドライバが操作装置８を操作すると、運転制御部は自動運転を終了し、車両運転を自動運転からマニュアル運転に切り換える。この場合、車両Ｖの走行操作である駆動、制動及び操舵がドライバによって行われる。

なお、操作装置８が操作ボタン８ａを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバが操作ボタン８ａを押下することである。あるいは、操作装置８がステアリングを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがステアリングをあらかじめ定められたしきい量以上操作することである。操作装置８がアクセルペダルを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがアクセルペダルをあらかじめ定められたしきい量以上踏み込むことである。操作装置８がブレーキペダルを備える場合には、自動運転を終了するための操作は、自動運転中にドライバがブレーキペダルをあらかじめ定められたしきい量以上踏み込むことである。

さて、自動運転不適領域ＡＩＡではマニュアル運転を行うのが好ましい。そこで本発明による実施例では、通知制御部は、自動運転中に車両Ｖが目標ルートＲＴ上の自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたときには、通知装置１３を制御して、自動運転終了要求をドライバに通知する。すなわち、ドライバは、自動運転を終了するために操作装置８を操作するように要求される。このことを、図５を参照して更に説明する。なお、本発明による実施例では、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに到達するまでに要する時間があらかじめ定められた設定時間以下になったときに、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断され、所要時間が設定時間よりも長いときには車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されない。

図５は、車両Ｖが目標ルートＲＴに沿いつつ自動運転適合領域ＡＡを自動運転でもって走行している状況を模式的に示している。図５において、ｔ０は車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに到達する時期を表しており、Ｐ０は自動運転不適領域ＡＩＡの開始位置を表している。本発明による実施例では、通知制御部は、車両Ｖの自動運転不適領域ＡＩＡへの到達時期ｔ０よりもあらかじめ定められた第１のインターバルｄｔ１（例えば、一定値）だけ前の時期ｔＲＴを終了要求通知時期に設定し、終了要求通知時期ｔＲＴが到来したときに自動運転終了要求をドライバに通知する。言い換えると、終了要求通知時期ｔＲＴに対応する位置ＰＲＴに車両Ｖが到達したときに、通知制御部は自動運転終了要求をドライバに通知する。なお、到達時期ｔ０は、車両Ｖの現在位置から自動運転不適領域ＡＩＡの開始位置Ｐ０までの距離及び車両Ｖの速度から算出される。

自動運転終了要求の通知は例えば次のようにして行われる。すなわち、一例では、メータディスプレイ１３ａ１、ヘッドアップディスプレイ１３ａ２、及び、センタディスプレイ１３ａ３のようなディスプレイに「自動運転を終了してください」といった文字情報が表示される。別の例では、スピーカ１３ｂから「自動運転を終了してください」といった音声情報が発せられる。更に別の例では、上述の文字情報及び音声情報が重複してドライバに提供される。このように通知装置１３の複数のアイテムを用いてドライバへの通知を行うと、ドライバが通知をより確実に理解又は認識することができる。

また、自動運転終了要求の通知は、一例では、終了要求通知時期ｔＲＴが到来してから操作装置８がドライバにより操作されるまで行われる。別の例では、終了要求通知時期ｔＲＴが到来してからあらかじめ定められた一定時間が経過するまで、自動運転終了要求の通知が行われる。

自動運転中にドライバが操作装置８を操作すると、上述したように自動運転が終了され、マニュアル運転が開始される。一方、本発明による実施例では、運転制御部は、自動運転終了要求がドライバに通知されたにも関わらずドライバが操作装置８を操作しないときには、車両Ｖの停車処理を行う。具体的には、車両Ｖが例えば路肩に自動的に停止される。このようにすると、ドライバが意識を失っているために操作装置８を操作できない場合などに、車両Ｖを確実に退避させることができる。

ところで、冒頭で説明したように、自動運転終了要求がドライバに通知されたときに、ドライバが速やかに自動運転を終了してマニュアル運転を開始することができないおそれがある。

そこで本発明による実施例では更に、通知制御部は、自動運転終了要求をドライバに通知すべきときには、通知装置１３を制御して、まずマニュアル運転準備要求をドライバに通知し、次いで上述の自動運転終了要求をドライバに通知する。すなわち、ドライバは、マニュアル運転の準備状態をとるように要求される。このことを、図５を参照して更に説明する。

本発明による実施例では、通知制御部は、図５に示されるように、終了要求通知時期ｔＲＴよりもあらかじめ定められた第２のインターバルｄｔ２だけ前の時期ｔＲＰを準備要求通知時期に設定し、準備要求通知時期ｔＰＲが到来したときにマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。言い換えると、準備要求通知時期ｔＲＰに対応する位置ＰＲＰに車両Ｖが到達したときに、通知制御部はマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。

本発明による実施例では、マニュアル運転の準備状態には、少なくともハンズオン状態が含まれる。ハンズオン状態には、例えば、ドライバがステアリングＳＴＲに手を載せた状態、ドライバがステアリングＳＴＲを把持した状態、などが含まれる。別の実施例（図示しない）では、マニュアル運転の準備状態には、ハンズオン状態に加えて、ドライバがブレーキペダルに足を載せた状態、ドライバの視線が車両前方を指向した状態、などが含まれる。

マニュアル運転準備要求の通知は例えば自動運転終了要求と同様にして行われる。すなわち、一例では、メータディスプレイ１３ａ１、ヘッドアップディスプレイ１３ａ２、及び、センタディスプレイ１３ａ３のようなディスプレイに「マニュアル運転の準備をしてください」といった文字情報が表示される。別の例では、スピーカ１３ｂから「マニュアル運転の準備をしてください」といった音声情報が発せられる。更に別の例では、上述の文字情報及び音声情報が重複してドライバに提供される。

また、マニュアル運転準備要求の通知は、一例では、準備要求通知時期ｔＰＲが到来してから終了要求通知時期ｔＲＴが到来するまで行われる。別の例では、準備要求通知時期ｔＰＲが到来してからあらかじめ定められた一定時間が経過するまで、マニュアル運転準備要求の通知が行われる。更に別の例では、準備要求通知時期ｔＰＲが到来してから、ドライバがマニュアル運転準備状態をとるまで、マニュアル運転準備要求の通知が行われる。この場合、ドライバがマニュアル運転準備状態にあることを検出するセンサが設けられる。このセンサには、例えば、ドライバがハンズオン状態にあることを検出するステアリングタッチセンサが含まれる。

このように本発明による実施例では、自動運転終了要求がドライバに通知される前に、マニュアル運転準備要求がドライバに通知される。自動運転終了要求が通知されるときにドライバがマニュアル運転準備状態にあると、ドライバは速やかに自動運転を終了してマニュアル運転を開始することができる。

また、マニュアル運転準備要求は、自動運転の終了をドライバに要求しない。すなわち、ドライバは自動運転を継続しつつ、マニュアル運転準備状態をとることができる。したがって、ドライバが煩わしく感じるのが制限される。

このように、マニュアル運転準備要求は、ドライバに対し、ドライバが自動運転を継続したままマニュアル運転の準備状態をとることを要求する。したがって、マニュアル運転準備要求は、自動運転の終了を要求する自動運転終了要求と性質をまったく異にする。

ところで、マニュアル運転準備状態には上述したように、例えばドライバがステアリングを把持しているハンズオン状態が含まれる。一方、自動運転中には、ドライバはステアリングから手を離した状態、すなわちハンズオフ状態をとることができる。

図６及び図７は、ドライバの状態の経時変化を模式的に示している。図６は、自動運転中であってドライバがハンズオフ状態にあるときに、マニュアル運転準備要求が通知されることなく、自動運転終了要求ＲＴが通知された場合を示している。この場合、ドライバの状態はハンズオフ状態からマニュアル運転状態に切り換わる。図６に示される例では、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに入った後にマニュアル運転が開始されており、好ましくない。

これに対し、図７は、本発明による実施例の場合、すなわち自動運転中であってドライバがハンズオフ状態にあるときに、まずマニュアル運転準備要求ＲＰが通知され、次いで自動運転終了要求ＲＴが通知された場合を示している。この場合、ドライバの状態は、ハンズオフ状態からハンズオン状態、すなわちマニュアル運転準備状態に切り換わり、次いでハンズオン状態からマニュアル運転状態に切り換わる。図７に示される例では、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに到達する直前にマニュアル運転が開始される。このように、本発明による実施例では、ドライバの状態が、ハンズオフ状態、すなわち自動運転状態から、ハンズオン状態、すなわちマニュアル運転準備状態を経て、マニュアル運転状態に切り換わるのである。このような技術的思想はこれまで存在していない。

次に、図５を参照して説明した第２のインターバルｄｔ２の種々の算出例を説明する。第１の算出例では、通知制御部は、車両Ｖが走行しようとする自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度に応じて第２のインターバルｄｔ２を算出する。具体的には、図８に示されるように、自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度が高いときには、マニュアル運転の困難度が低いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２は長くされる。この場合、通知制御部は、例えば次のようにしてマニュアル運転の困難度を求める。すなわち、図９に示されるように、自動運転不適領域ＡＩＡの道路形状がカーブであるときには、当該道路形状が直線であるときに比べて、マニュアル運転困難度は高い。あるいは、自動運転不適領域ＡＩＡの道路幅が狭いときには、当該道路幅が広いときに比べて、マニュアル運転困難度は高い。あるいは、自動運転不適領域ＡＩＡの天気が雨、霧、又は雪のときには、当該天気が晴れ又は曇りのときに比べて、マニュアル運転困難度は高い。あるいは、自動運転不適領域ＡＩＡで交通事故が発生しているときには、当該自動運転不適領域ＡＩＡで交通事故が発生していないときに比べて、マニュアル運転困難度は高い。あるいは、ドライバが自動運転不適領域ＡＩＡを走行した経験がないときには、ドライバが当該自動運転不適領域ＡＩＡを走行した経験があるときに比べて、マニュアル運転困難度は高い。すなわち、第１の算出例では、自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度が高いときに、マニュアル運転準備要求の通知時期ｔＲＰが早くされ、したがってドライバがマニュアル運転の準備をより十分に行うことが可能になる。また、自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度が低いときに、マニュアル運転準備要求の通知時期ｔＲＰが遅くされ、したがってドライバが煩わしく感ずるのがより制限される。

第２の算出例では、通知制御部は、ドライバ状態量取得装置１０により取得されたドライバの状態量に応じて第２のインターバルｄｔ２を算出する。本発明による実施例では、ドライバ状態量取得装置１０により取得されるドライバの状態量は、ドライバがマニュアル運転の準備状態をとるのに要する時間である準備時間を表している。すなわち、ドライバの状態量がドライバの覚醒度により表される場合、ドライバの覚醒度が低いときには、当該覚醒度が高いときに比べて、準備時間は長い。あるいは、ドライバの状態量がドライバの視線配分の傾向により表される場合、例えば、ドライバの視線が車両前方を指向している時間比率が低いときには、当該時間比率が高いときに比べて、準備時間は長い。あるいは、ドライバの状態量が自動運転継続時間により表される場合、自動運転継続時間が長いときには、当該自動運転継続時間が短いときに比べて、準備時間は長い。

そこで第２の算出例では、準備時間が長いときには、準備時間が短いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２が長くされる。すなわち、ドライバの状態量がドライバの覚醒度により表される場合、ドライバの覚醒度が低いときには、当該覚醒度が高いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２が長くされる。あるいは、ドライバの状態量がドライバの視線配分の傾向により表される場合、例えば、ドライバの視線が車両前方を指向している時間比率が低いときには、当該時間比率が高いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２が長くされる。あるいは、ドライバの状態量が自動運転継続時間により表される場合、自動運転継続時間が長いときには、当該自動運転継続時間が短いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２が長くされる。その結果、ドライバが煩わしさを感じるのを制限しつつ、マニュアル運転準備要求が通知されてから自動運転終了要求が通知されるまでに、ドライバがマニュアル運転準備状態を確実にとることが可能となる。

第３の算出例では、通知制御部は、自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度と、ドライバの状態量とに応じて第２のインターバルｄｔ２を算出する。すなわち、マニュアル運転困難度がより高くかつ準備時間がより長いときには、マニュアル運転困難度がより低くかつ準備時間がより短いときに比べて、第２のインターバルｄｔ２が長くされる。

図１０は、本発明による実施例の上述した通知制御を実行するルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。図１０を参照すると、ステップ１００では車両Ｖが自動運転中であるか否かが判別される。車両Ｖが自動運転中でないとき、すなわちマニュアル運転中のときには処理サイクルを終了する。車両Ｖが自動運転中のときには次いでステップ１０１に進み、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたか否かが判別される。車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されないときには処理サイクルを終了する。車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されたときにはステップ１０２に進み、終了要求通知時期ｔＲＴ及び準備要求通知時期ｔＲＰが算出される。続くステップ１０３では、準備要求通知時期ｔＲＰが到来したか否かが判別される。準備要求通知時期ｔＲＰが到来していないときにはステップ１０３に戻る。準備要求通知時期ｔＲＰが到来したときには次いでステップ１０４に進み、マニュアル運転準備要求がドライバに通知される。続くステップ１０５では、終了要求通知時期ｔＲＴが到来したか否かが判別される。終了要求通知時期ｔＲＴが到来していないときにはステップ１０５に戻る。終了要求通知時期ｔＲＴが到来したときには次いでステップ１０６に進み、自動運転終了要求がドライバに通知される。

図１１は、本発明による実施例の上述した運転制御を実行するルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。図１１を参照すると、ステップ２００では自動運転中であるか否かが判別される。自動運転中でないとき、すなわちマニュアル運転中には次いでステップ２０１に進み、自動運転が可能であるか否かが判別される。自動運転が可能でないときには処理サイクルを終了する。自動運転が可能であるときには次いでステップ２０２に進み、ドライバが自動運転を実行するために操作装置８を操作したか否かが判別される。操作装置８が操作されていないときには処理サイクルを終了する。操作装置８が操作されたときには次いでステップ２０３に進み、自動運転が開始される。

一方、自動運転中であるときにはステップ２００からステップ２０４に進み、ドライバが自動運転を終了するために操作装置８を操作したか否かが判別される。操作装置８が操作されたときには次いでステップ２０５に進み、自動運転が終了される。すなわち、マニュアル運転が開始される。これに対し、操作装置８が操作されていないときにはステップ２０４からステップ２０６に進み、自動運転終了要求がドライバに通知されているか否かが判別される。自動運転終了要求が通知されていないときには処理サイクルを終了する。自動運転終了要求が通知されているとき、すなわち自動運転終了要求が通知されているにもかかわらずドライバが操作装置８を操作しないときには、次いでステップ２０７に進み、停車処理が行われる。なお、本発明による実施例では、自動運転終了要求が通知されてから一定時間が経過したにもかかわらずドライバが操作装置８を操作しないときに、停車処理が行われる。

図１２は、本発明による別の実施例を示している。図１２に示される実施例では、通知制御部は、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに到達する時期ｔ０よりもあらかじめ定められた第３のインターバルだけ前の時期ｔＲＰを準備要求通知時期に設定し、準備要求通知時期ｔＰＲが到来したときにマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。

通知制御部は、例えば、第２のインターバルｄｔ２と同様に第３のインターバルｄｔ３を算出する。すなわち、一例では、第３のインターバルｄｔ３は、車両Ｖが走行しようとする自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度に応じて算出される。別の例では、第３のインターバルｄｔ３は、ドライバの状態量に応じて算出される。更に別の例では、第３のインターバルｄｔ３は、自動運転不適領域ＡＩＡにおけるマニュアル運転の困難度と、ドライバの状態量とに応じて算出される。

図１２に示される実施例でも、ドライバが煩わしさを感じるのを制限しつつ、マニュアル運転準備要求が通知されてから自動運転終了要求が通知されるまでに、ドライバがマニュアル運転準備状態を確実にとることが可能となる。

図１３は、本発明による更に別の実施例を示している。図１３に示される実施例では、自動運転車両の制御システムは、車両のドライバによって操作されるように構成されている無効化操作装置１４を更に備える。無効化操作装置１４は例えば、操作ボタン、スイッチ、レバー、タッチパネル、及び、音声認識装置（マイク）のうちの少なくとも１つを備える。無効化操作装置１４が操作されたことを表す信号は電子制御ユニット２０に送信される。

これまで述べてきた本発明による実施例では、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、常に、ドライバに対し、まずマニュアル運転準備要求が通知され、次いで自動運転終了要求が通知される。これに対し、図１３に示される実施例では、通知制御部は、ドライバが無効化操作装置１４を操作した後に、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、マニュアル運転準備要求をドライバに通知することなく、自動運転終了要求をドライバに通知する。一方、ドライバが無効化操作装置１４を操作するまでは、通知制御部は、ドライバに対し、マニュアル運転準備要求及び自動運転終了要求を通知する。

自動運転終了要求がドライバに通知されたときにドライバがマニュアル運転を速やかに開始できるか否かは、ドライバの技量や熟練度に依存する。したがって、マニュアル運転を速やかに開始できるドライバに対しマニュアル運転準備要求が通知されると、ドライバは煩わしく感じるおそれがある。図１３に示される実施例では、このような場合にドライバがマニュアル運転準備要求の通知を無効化することができ、したがってドライバが煩わしく感じるのを制限することができる。

なお、図１３に示される実施例では、マニュアル運転準備要求の通知が無効化されているときに無効化操作装置１４がドライバにより再度操作されると、マニュアル運転準備要求の通知が再度有効化される。したがって、例えばドライバに応じて、マニュアル運転準備要求の通知を有効と無効との間で切り換えることができる。

図１４は、図１３に示される実施例の通知制御を実行するルーチンを示している。以下では、図１４に示されるルーチンと図１０に示されるルーチンとの相違点について説明する。ステップ１０１において車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されたときには次いでステップ１０１ａに進み、マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきか否かが判別される。マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきでないときには次いでステップ１０２に進む。これに対し、マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきときには次いでステップ１０２ａに進み、終了要求通知時期ｔＲＴが算出される。次いでステップ１０４にジャンプする。

なお、図１３に示される実施例では、操作装置８と無効化操作装置１４とは互いに異なるデバイスである。しかしながら、ドライバの操作が、マニュアル運転準備要求の通知を無効化するための操作であるか、自動運転を終了又は開始するための操作であるかを判別可能である限り、操作装置８と無効化操作装置１４とは互いに同一のデバイスであってもよい。

８ 操作装置
１３ 通知装置
２０ 電子制御ユニット
Ｖ 車両

電子制御ユニット２０は、双方向性バスによって相互に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２３などを備えたコンピュータである。本発明による実施例では、電子制御ユニット２０は、運転制御部及び通知制御部を備える。運転制御部及び通知制御部については後述する。

さて、本発明による実施例では、通知制御部は、マニュアル運転中に、自動運転が可能であるか否かを判断する。例えば、車両Ｖが自動運転適合領域ＡＡにあり、かつ、車両Ｖの外部状況が外部センサ１により確実に検出可能であるときに、自動運転が可能であると判断される。これに対し、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡにあるとき、又は、車両Ｖの外部状況が外部センサ１により確実に検出可能でないときには、自動運転が可能であると判断されない。通知制御部は、自動運転が可能であると判断したときには、通知装置１３を制御して、自動運転が可能であることをドライバに通知する。次いで、ドライバが操作装置８を操作すると、運転制御部は自動運転を開始する。すなわち、車両Ｖの走行操作である駆動、制動及び操舵がアクチュエータ７により制御される。一方、自動運転中に、ドライバが操作装置８を操作すると、運転制御部は自動運転を終了し、車両運転を自動運転からマニュアル運転に切り換える。この場合、車両Ｖの走行操作である駆動、制動及び操舵がドライバによって行われる。

本発明による実施例では、通知制御部は、図５に示されるように、終了要求通知時期ｔＲＴよりもあらかじめ定められた第２のインターバルｄｔ２だけ前の時期ｔＲＰを準備要求通知時期に設定し、準備要求通知時期ｔＲＰが到来したときにマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。言い換えると、準備要求通知時期ｔＲＰに対応する位置ＰＲＰに車両Ｖが到達したときに、通知制御部はマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。

また、マニュアル運転準備要求の通知は、一例では、準備要求通知時期ｔＲＰが到来してから終了要求通知時期ｔＲＴが到来するまで行われる。別の例では、準備要求通知時期ｔＲＰが到来してからあらかじめ定められた一定時間が経過するまで、マニュアル運転準備要求の通知が行われる。更に別の例では、準備要求通知時期ｔＲＰが到来してから、ドライバがマニュアル運転準備状態をとるまで、マニュアル運転準備要求の通知が行われる。この場合、ドライバがマニュアル運転準備状態にあることを検出するセンサが設けられる。このセンサには、例えば、ドライバがハンズオン状態にあることを検出するステアリングタッチセンサが含まれる。

図１０は、本発明による実施例の上述した通知制御を実行するルーチンを示している。図１０を参照すると、ステップ１００では車両Ｖが自動運転中であるか否かが判別される。車両Ｖが自動運転中でないとき、すなわちマニュアル運転中のときには処理サイクルを終了する。車両Ｖが自動運転中のときには次いでステップ１０１に進み、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたか否かが判別される。車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されないときには処理サイクルを終了する。車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されたときにはステップ１０２に進み、終了要求通知時期ｔＲＴ及び準備要求通知時期ｔＲＰが算出される。続くステップ１０３では、準備要求通知時期ｔＲＰが到来したか否かが判別される。準備要求通知時期ｔＲＰが到来していないときにはステップ１０３に戻る。準備要求通知時期ｔＲＰが到来したときには次いでステップ１０４に進み、マニュアル運転準備要求がドライバに通知される。続くステップ１０５では、終了要求通知時期ｔＲＴが到来したか否かが判別される。終了要求通知時期ｔＲＴが到来していないときにはステップ１０５に戻る。終了要求通知時期ｔＲＴが到来したときには次いでステップ１０６に進み、自動運転終了要求がドライバに通知される。

図１２は、本発明による別の実施例を示している。図１２に示される実施例では、通知制御部は、車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに到達する時期ｔ０よりもあらかじめ定められた第３のインターバルだけ前の時期ｔＲＰを準備要求通知時期に設定し、準備要求通知時期ｔＲＰが到来したときにマニュアル運転準備要求をドライバに通知する。

図１４は、図１３に示される実施例の通知制御を実行するルーチンを示している。以下では、図１４に示されるルーチンと図１０に示されるルーチンとの相違点について説明する。ステップ１０１において車両Ｖが自動運転不適領域ＡＩＡに近づいたと判断されたときには次いでステップ１０１ａに進み、マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきか否かが判別される。マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきでないときには次いでステップ１０２に進む。これに対し、マニュアル運転準備要求の通知を無効化すべきときには次いでステップ１０２ａに進み、終了要求通知時期ｔＲＴが算出される。次いでステップ１０５にジャンプする。

Claims (10)

1. 自動運転車両の制御システムであって、
   ドライバによって操作されるように構成されている操作装置と、
   ドライバに通知を行うように構成されている通知装置と、
   自動運転を行うと共に、自動運転中にドライバが前記操作装置を操作したときに自動運転を終了して車両運転をマニュアル運転に切り換える、ように構成されている運転制御部と、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、前記通知装置を制御して、まずマニュアル運転準備要求をドライバに通知し、次いで自動運転終了要求をドライバに通知する、ように構成されている通知制御部と、を備えた電子制御ユニットと、
   を備えた、自動運転車両の制御システム。
2. 前記通知制御部は、前記車両があらかじめ定められた自動運転不適領域に到達する時期よりもあらかじめ定められた第１のインターバルだけ前に、前記自動運転終了要求をドライバに通知する、ように構成されている、請求項１に記載の自動運転車両の制御システム。
3. 前記通知制御部は、前記自動運転終了要求をドライバに通知する時期よりもあらかじめ定められた第２のインターバルだけ前に、前記マニュアル運転準備要求をドライバに通知する、ように構成されている、請求項２に記載の自動運転車両の制御システム。
4. 前記通知制御部は、前記自動運転不適領域におけるマニュアル運転の困難度に応じて前記第２のインターバルを算出する、ように構成されている、請求項３に記載の自動運転車両の制御システム。
5. ドライバの状態量を取得するように構成されているドライバ状態量取得装置を更に備え、
   前記通知制御部は、前記ドライバ状態量取得装置により取得されたドライバの状態量に応じて前記第２のインターバルを算出する、ように構成されている、
   請求項３又は４に記載の自動運転車両の制御システム。
6. 前記通知制御部は、前記車両があらかじめ定められた自動運転不適領域に到達する時期よりもあらかじめ定められた第３のインターバルだけ前に、前記マニュアル運転準備要求をドライバに通知する、ように構成されている、請求項１又は２に記載の自動運転車両の制御システム。
7. 前記通知制御部は、前記自動運転不適領域におけるマニュアル運転の困難度に応じて前記第３のインターバルを算出する、ように構成されている、請求項６に記載の自動運転車両の制御システム。
8. ドライバの状態量を取得するように構成されているドライバ状態量取得装置を更に備え、
   前記通知制御部は、前記ドライバ状態量取得装置により取得されたドライバの状態量に応じて前記第３のインターバルを算出する、ように構成されている、
   請求項６又は７に記載の自動運転車両の制御システム。
9. ドライバによって操作されるように構成されている無効化操作装置を更に備え、
   前記通知制御部は、ドライバが前記無効化操作装置を操作した後に、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、前記通知装置を制御して、前記マニュアル運転準備要求をドライバに通知することなく、前記自動運転終了要求をドライバに通知する、ように構成されている、
   請求項１から８までのいずれか一項に記載の自動運転車両の制御システム。
10. ドライバによって操作されるように構成されている操作装置と、
    ドライバに通知を行うように構成されている通知装置と、
    電子制御ユニットと、
    を備えた自動運転車両の制御方法であって、
    前記制御方法は、前記電子制御ユニットにより、自動運転を行うと共に、自動運転中にドライバが前記操作装置を操作したときに自動運転を終了して車両運転をマニュアル運転に切り換える、段階を含み、
    前記制御方法は更に、自動運転中にドライバに自動運転の終了を要求すべきときには、前記電子制御ユニットにより前記通知装置を制御して、まずマニュアル運転準備要求をドライバに通知し、次いで自動運転終了要求をドライバに通知する、段階を含む、
    自動運転車両の制御方法。