JP2021160630A - 自動運転制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させる。【解決手段】自動運転制御システム１００は、ドライバによるステアリングの把持状態を検出するステアリング圧力センサ２９と、ステアリングを振動させるステアリング振動装置４４と、ドライバにより発せられた自動運転要求に応じて車両１を自動運転させる制御を行うと共に、ステアリング振動装置４４に対する制御を行うよう構成されたＥＣＵ１０と、を有する。ＥＣＵ１０は、ドライバにより自動運転要求が発せられたときに車両１が自動運転を実行可能な状態でない場合において、ドライバがステアリングを解放しようとしていることがステアリング圧力センサ２９により検出された場合には、ステアリングを振動させるようにステアリング振動装置４４を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両を自動運転させる制御を行う自動運転制御システムに関する。

従来から、ドライバによる手動運転と、車両を自動で運転させる自動運転との切り替えに関する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、自動運転から手動運転に切り替えるときに、ドライバがステアリングホイールを把持していない状態（ハンズオフ）であると、警告音を発することが開示されている。また、特許文献２には、ドライバが自動運転のためのスイッチを操作した後に、自動運転の準備が完了した旨を通知し、この後、ドライバがステアリングホイールから手を離したり、アクセルペダルから足を離したりすると、自動運転を開始することが開示されている。

特開２０１９−６２８０号公報 米国特許８３５２１１０号公報

基本的には、ドライバが例えばスイッチ操作などにより自動運転要求を発したときに、車両が自動運転を実行可能な状態である場合には、自動運転が実行される一方で、車両が自動運転を実行可能な状態でない場合には、自動運転は実行されない。換言すると、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、自動運転の実行が待機される。他方で、ドライバは、自動運転要求を発した後に、ステアリングホイール（以下では単に「ステアリング」とも呼ぶ。）を解放することとなる、つまりステアリングから手を離すこととなる。この場合、ドライバが自動運転要求を発した後にステアリングをすぐに解放すると、車両がコントロールを失う可能性がある。すなわち、上記したように車両が自動運転を実行可能な状態でない場合には自動運転の実行が待機されるので、この待機中に（この間には手動運転が設定されている）、ドライバがステアリングを解放すると、車両がコントロールを失う可能性がある。このようなことから、自動運転が実行されるまで、つまり車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを把持させておくことが望ましいと言える。

上記のような課題に対処すべく、自動運転から手動運転に切り替えるときに、ドライバがステアリングを解放しようとしている場合に、ドライバにステアリングを把持させるべく警告音を発する方法が考えられる（例えば特許文献１参照）。しかしながら、警告音では、ドライバにステアリングを確実に把持させるのに十分ではないと考えられる。すなわち、警告音を発すると、この警告音の原因をドライバに考えさせたりすることで、ドライバに適切な対応を咄嗟に取らせることができない、つまりドライバに速やかにステアリングを把持させることができないものと考えられる。他方で、ドライバが自動運転のことを理解していない場合には、警告音を発しても、ドライバはステアリングを把持することなく解放したままにする可能性がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができる自動運転制御システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両の自動運転制御システムであって、ドライバによるステアリングホイールの把持状態を検出するステアリングセンサと、ステアリングホイールを振動させるステアリング振動装置と、ドライバにより発せられた自動運転要求に応じて車両を自動運転させる制御を行うと共に、ステアリング振動装置に対する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、ドライバにより自動運転要求が発せられたときに車両が自動運転を実行可能な状態でない場合において、ドライバがステアリングホイールを解放しようとしていることがステアリングセンサにより検出された場合には、ステアリングホイールを振動させるようにステアリング振動装置を制御するよう構成されている、ことを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、コントローラは、自動運転要求時に車両が自動運転を実行可能な状態でない間は、つまり車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバがステアリングホイール（ステアリング）を解放しようとした場合にステアリングを振動させる。すなわち、本発明では、コントローラは、ステアリングが振動するとステアリングを咄嗟に握るような反射的な動きを行うというドライバの特性を利用して、ステアリングを振動させてドライバにステアリングを把持させるようにしている。これにより、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができる、換言するとドライバがステアリングを解放することを効果的に抑制することができる。よって、本発明によれば、自動運転への移行時の安全性を適切に確保することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、ドライバにより自動運転要求が発せられたときに車両が自動運転を実行可能な状態でない場合において、ドライバがステアリングホイールを把持している状態で車両が自動運転を実行可能な状態になったときに、車両の自動運転を許可するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、コントローラは、ドライバによるステアリングの把持を自動運転の許可条件として用いるので、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングをより確実に把持させることができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、車両の自動運転が許可された後に、ドライバが車両のアクセルペダル及びブレーキペダルを操作していない状態においてステアリングホイールを解放したときに、車両の自動運転を開始するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバが自動運転への準備を整えたタイミングで自動運転を適切に開始することができる。

本発明において、好ましくは、ステアリングセンサは、ドライバによりステアリングホイールに付与される圧力を検出し、コントローラは、ステアリングセンサによって検出された圧力が所定値未満になった場合に、ドライバがステアリングホイールを解放しようとしていると判定するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバによるステアリングの解放を正確に判定することができる。

本発明において、好ましくは、コントローラは、車両が自動運転により走行すべき経路を生成することが可能な状態でない場合、及び／又は、車両の周囲の状況が自動運転を安全に開始することが可能な状況でない場合に、車両が自動運転を実行可能な状態でないと判定するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、車両が自動運転を実行可能な状態であるか否かを的確に判定することができる。

本発明において、好適な例では、自動運転要求を発するためにドライバにより操作されるスイッチを更に有しているのがよい。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車両の自動運転制御システムであって、ステアリングホイールを振動させるステアリング振動装置と、ドライバにより発せられた自動運転要求に応じて車両を自動運転させる制御を行うと共に、ステアリング振動装置に対する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、ドライバにより自動運転要求が発せられてから、車両が自動運転を実行可能な状態になるまでの間、ステアリングホイールを振動させるようにステアリング振動装置を制御するよう構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができ、自動運転への移行時の安全性を適切に確保することが可能となる。

本発明の自動運転制御システムによれば、車両が自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができる。

本発明の実施形態による自動運転制御システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における運転モードの切り替えの基本概念についての説明図である。 本発明の実施形態による第１自動運転モードへの切り替え処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例による第１自動運転モードへの切り替え処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動運転制御システムについて説明する。

［システム構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態による自動運転制御システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態による自動運転制御システムの概略構成を示すブロック図である。

自動運転制御システム１００は、車両（以下では適宜「自車両」と呼ぶ。）１を自動運転させるように構成されている。１つの例では、自動運転制御システム１００は、走行路において車両１に走行させるための走行経路を設定して、車両１をこの走行経路に沿って走行させるように自動運転制御を行うように構成されている。図１に示すように、自動運転制御システム１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、複数のセンサ類と、複数の制御システムと、を有する。

具体的には、複数のセンサ類には、カメラ２１、レーダ２２や、車両１の挙動や乗員による運転操作を検出するための車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５、操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８、ステアリング圧力センサ２９が含まれている。さらに、複数のセンサ類には、車両１の位置を検出するための測位システム３０、ナビゲーションシステム３１、及び、第１自動運転モードスイッチ３２、第２自動運転モードスイッチ３３が含まれている。複数の制御システムには、エンジン制御システム４１、ブレーキ制御システム４２、ステアリング制御システム４３、ステアリング振動装置４４が含まれている。

また、他のセンサ類として、車両１に対する周辺構造物の距離及び位置を測定する周辺ソナー、車両１の４箇所の角部における周辺構造物の接近を測定するコーナーレーダや、車両１の車室内を撮影するインナーカメラが含まれていてもよい。

ＥＣＵ１０は、複数のセンサ類から受け取った信号に基づいて種々の演算を実行し、エンジン制御システム４１、ブレーキ制御システム４２、ステアリング制御システム４３に対して、それぞれエンジンシステム、ブレーキシステム、ステアリングシステムを適宜に作動させるための制御信号を送信する。ＥＣＵ１０は、１つ以上のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）と、各種プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）と、入出力装置などを備えたコンピュータにより構成される。なお、ＥＣＵ１０は、本発明における「コントローラ」の一例に相当する。

カメラ２１は、車両１の周囲を撮影し、画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、カメラ２１から受信した画像データに基づいて、対象物（例えば、先行車両（前方車両）、後続車両（後方車両）、駐車車両、歩行者、走行路、区画線（車線境界線、白線、黄線）、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等）を特定する。なお、ＥＣＵ１０は、交通インフラや車々間通信等により、外部から対象物の情報を取得してもよい。これにより、対象物の種類、相対位置、移動方向等が特定される。

レーダ２２は、対象物（特に、先行車両、後続車両、駐車車両、歩行者、走行路上の落下物等）の位置及び速度を測定する。レーダ２２として、例えばミリ波レーダを用いることができる。レーダ２２は、車両１の進行方向に電波を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両１と対象物との間の距離（例えば、車間距離）や、車両１に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、レーダ２２に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定してもよい。また、複数のセンサ類を用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。

なお、ＥＣＵ１０は、上記のカメラ２１及びレーダ２２によって取得された走行路情報及び障害物情報に基づき、自動運転（特に第１自動運転モード）において車両１に走行させるための走行経路を設定する。ここで、走行路情報は、例えば、走行路の形状（直線、カーブ、カーブ曲率）、走行路幅、車線数、車線幅、標識などに規定された走行路の規制情報（制限速度など）、交差点、横断歩道等に関する情報を含んでいる。また、障害物情報は、車両１の走行路上の障害物（例えば先行車両や後続車両や駐車車両や歩行者などの車両１の走行において障害となり得る対象物）の有無や、障害物の移動方向、障害物の移動速度等に関する情報を含んでいる。

車速センサ２３は、車両１の絶対速度を検出する。加速度センサ２４は、車両１の加速度を検出する。この加速度は、前後方向の加速度と、横方向の加速度（つまり横加速度）とを含む。なお、加速度には、速度が増加する方向の速度の変化率だけでなく、速度が減少する方向の速度の変化率（つまり減速度）も含むものとする。

ヨーレートセンサ２５は、車両１のヨーレートを検出する。操舵角センサ２６は、車両１のステアリングの回転角度（操舵角）を検出する。ＥＣＵ１０は、車速センサ２３が検出した絶対速度、及び、操舵角センサ２６が検出した操舵角に基づいて所定の演算を実行することにより、車両１のヨー角を取得することができる。アクセルセンサ２７は、ドライバによるアクセルペダルの操作、具体的には当該ペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出する。ブレーキセンサ２８は、ドライバによるブレーキペダルの操作、具体的には当該ペダルの踏み込み量を検出する。ステアリング圧力センサ２９は、ドライバによりステアリングに付与された圧力（以下では適宜「ステアリング圧力」と呼ぶ。）を検出する圧力センサである。なお、ステアリング圧力センサ２９は、本発明における「ステアリングセンサ」の一例に相当する。

測位システム３０は、ＧＰＳシステム及び／又はジャイロシステムであり、車両１の位置（現在車両位置情報）を検出する。ナビゲーションシステム３１は、内部に地図情報を格納しており、ＥＣＵ１０に地図情報を提供することができる。ＥＣＵ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両１の周囲（特に、進行方向）に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。なお、ナビゲーションシステム３１も、上記した走行路情報を取得するものである。

本実施形態では、車両１を自動運転させるに当たって、自動化率の異なる２つの自動運転モード（第１自動運転モード及び第２自動運転モード）を車両１に選択的に適用可能になっている。第１自動運転モードは、車両１のアクセル操作、ブレーキ操作及びステアリング操作を自動で行う運転モードである。また、第２自動運転モードは、第１自動運転モードよりも自動化率が低い運転モードであり、車両１のステアリング操作を手動で行い、車両１のアクセル操作及びブレーキ操作を自動で行う運転モードである。例えば、第２自動運転モードは、車両１が所定車速（ドライバにより設定された車速）を維持して走行するように、及び／又は、車両１が所定距離以上の車間距離を維持しながら先行車両に追従するように、車両１の速度を自動で制御する運転モードである。この第２自動運転モードは、所謂クルーズコントロール（オートクルーズ）に相当する。一方で、第１自動運転モードは、典型的には、走行路において設定された走行経路に沿って車両１を走行させるように、車両１を運転制御（走行制御）する運転モードである。例えば、第１自動運転モードは、上記の第２自動運転モードで実現する機能に加えて、車両１を自動で車線維持させたり、自動で車線変更させたりする機能などを実現可能な運転モードである。

第１自動運転モードスイッチ３２は、第１自動運転モードを車両１に設定するためのスイッチであり、第２自動運転モードスイッチ３３は、第２自動運転モードを車両１に設定するためのスイッチである。これら第１自動運転モードスイッチ３２及び第２自動運転モードスイッチ３３は、ステアリングやセンターコンソールなどに設けられたボタンスイッチ（押圧スイッチ）や、車室内に設置された表示部に設けられたタッチパネル（この場合、ドライバはタッチパネルをタッチ操作して運転モードを選択する）などである。なお、ドライバによる音声により運転モードを選択できるようにしてもよく、その場合には、マイクから入力された音声を分析する処理装置（ＥＣＵ１０でもよい）がスイッチとして機能する。

エンジン制御システム４１は、車両１のエンジンを制御する。エンジン制御システム４１は、エンジン出力（駆動力）を調整可能な構成部であり、例えば、点火プラグや、燃料噴射弁や、スロットルバルブや、吸排気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構などを含む。ＥＣＵ１０は、車両１を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム４１に対して、エンジン出力を変更するために制御信号を送信する。

ブレーキ制御システム４２は、車両１のブレーキ装置を制御する。ブレーキ制御システム４２は、ブレーキ装置の制動力を調整可能な構成部であり、例えば液圧ポンプやバルブユニットなどを含む。ＥＣＵ１０は、車両１を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム４２に対して、制動力を発生させるために制御信号を送信する。

ステアリング制御システム４３は、車両１のステアリング装置を制御する。ステアリング制御システム４３は、車両１の操舵角を調整可能な構成部であり、例えば電動パワーステアリングシステムの電動モータなどを含む。ＥＣＵ１０は、車両１の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム４３に対して、操舵方向を変更するために制御信号を送信する。

ステアリング振動装置４４は、ステアリングホイール（ステアリング）を振動させるように構成された装置である。例えば、ステアリング振動装置４４は、ステアリングに内蔵された振動モータなどを有している。ステアリング振動装置４４は、ＥＣＵ１０から制御信号が送信されたときに、ステアリングを振動させるように動作する。

［運転モードの切り替え］
次に、図２を参照して、本発明の実施形態における運転モードの切り替えの基本概念について説明する。図２に示すように、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、運転モードとして、ドライバによる手動運転を行う手動運転モードと、車両１のアクセル操作、ブレーキ操作及びステアリング操作を自動で行う第１自動運転モードと、車両１のステアリング操作を手動で行い、車両１のアクセル操作及びブレーキ操作を自動で行う第２自動運転モードと、を有する。

最初に、図２の矢印Ａに示すような手動運転モードから第１自動運転モードへの切り替えについて説明する。まず、ＥＣＵ１０は、手動運転モード中において、第１自動運転モードスイッチ３２がドライバによってオンに操作されると、車両１が第１自動運転モードを実行可能な状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転モードにより走行すべき経路（走行経路）を生成することが可能な状態である場合、及び／又は、車両１の周囲の状況が第１自動運転モードを安全に開始することが可能な状況である場合に、車両１が第１自動運転モードを実行可能な状態であると判定する。ＥＣＵ１０は、走行経路を生成するのに必要な情報（走行路情報及び障害物情報）を取得可能な場合に、走行経路を生成することが可能な状態であると判定する。例えば、ＥＣＵ１０は、カメラ２１やレーダ２２に不具合があるため、車線や対象物などの的確な情報を取得できない場合に、走行経路を生成することが可能な状態ではないと判定する。他方で、ＥＣＵ１０は、例えば、車両１がカーブを走行している場合や、車両１の前方に交差点や横断歩道がある場合や、車両１の近傍に先行車両が存在する場合に、車両１の周囲の状況が第１自動運転モードを安全に開始することが可能な状況ではないと判定する。
なお、ＥＣＵ１０は、このように車両１が第１自動運転モードを実行可能な状態であるか否かを判定している期間に（当該期間の一部でもよい）、ドライバにステアリングを把持させるべく、ステアリング振動装置４４によってステアリングを振動させてもよい。

次いで、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転モードを実行可能な状態であると判定すると、手動運転モードから第１自動運転モードへの切り替えを許可する（換言すると、ＥＣＵ１０内において、車両１に設定する運転モードを第１自動運転モードへと移行する）。このときに、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードで用いる走行経路の演算などを開始する。また、ＥＣＵ１０は、こうして第１自動運転モードへの切り替えを許可すると同時に、所定の表示（液晶パネル上での表示やランプ点灯など）や所定の音声出力を行うことで、第１自動運転モードが実行可能であることをドライバに通知する。次いで、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードへの切り替えを許可した後に、アクセルペダル及びブレーキペダルがドライバにより操作されていない状態で、ステアリングがドライバにより解放されると、第１自動運転モードを開始する。この場合、ＥＣＵ１０は、アクセルセンサ２７及びブレーキセンサ２８のそれぞれからの信号に基づき、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作の有無を判定し、また、ステアリング圧力センサ２９からの信号に基づき、ステアリングの把持／解放を判定する。特に、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９によって検出された圧力（ステアリング圧力）が所定値未満である場合には、ステアリングが解放されていると判定し、ステアリング圧力が所定値以上である場合には、ステアリングが把持されていると判定する。

次に、図２の矢印Ｂに示すような第１自動運転モードから第２自動運転モードへの切り替えについて説明する。まず、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モード中において、第２自動運転モードスイッチ３３がドライバによってオンに操作されると、車両１が第２自動運転モードを実行可能な状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、基本的には、上記の手動運転モードから第１自動運転モードへの切り替えにおいて挙げたものと同様の条件を用いて、車両１が第２自動運転モードを実行可能な状態であるか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ１０は、カメラ２１やレーダ２２に不具合があるため、車線や対象物などの的確な情報を取得できない場合や、車両１がカーブを走行している場合や、車両１の前方に交差点や横断歩道がある場合や、車両１の近傍に先行車両が存在する場合に、車両１が第２自動運転モードを実行可能な状態ではないと判定する。

１つの例では、ＥＣＵ１０は、上記のように車両１が第２自動運転モードを実行可能な状態であると判定すると、第１自動運転モードを即座に解除して、第２自動運転モードに移行する。他の例では、ＥＣＵ１０は、車両１が第２自動運転モードを実行可能な状態であると判定した後、ステアリングがドライバにより把持又は操作された場合に、第１自動運転モードを解除して、第２自動運転モードに移行する。つまり、ＥＣＵ１０は、ステアリングがドライバにより把持又は操作されるまで、第２自動運転モードに移行しない。この例では、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９からの信号に基づきステアリングの把持を判定するか、或いは、操舵角センサ２６からの信号に基づきステアリングの操作を判定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９によって検出された圧力が所定値以上である場合に、ステアリングが把持されていると判定し、また、操舵角センサ２６によって検出された操舵角の変化量が所定値以上である場合に、ステアリングが操作されたと判定する。

次に、図２の矢印Ｃに示すような第１自動運転モードから手動運転モードへの切り替えについて説明する。１つの例では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モード中において、第１自動運転モードスイッチ３２がドライバによってオフに操作されると、第１自動運転モードを解除して、手動運転モードに移行する。他の例では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モード中において、ステアリングがドライバにより把持されると共に、アクセルペダル又はブレーキペダルがドライバにより操作されると、第１自動運転モードを解除して、手動運転モードに移行する。なお、ステアリング、アクセルペダル及びブレーキペダルに対する操作の判定方法は、上述した通りである。更に他の例では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モード中において、ブレーキペダルがドライバにより操作されると、第１自動運転モードを解除して、手動運転モードに移行する。この例では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードを完全に解除して手動運転モードに移行せずに、第１自動運転モードの一部の制御のみを解除してもよい、つまり第１自動運転モードを継続して当該モードの一部の制御のみを実行してもよい。

次に、図２の矢印Ｄに示すような第２自動運転モードから手動運転モードへの切り替えについて説明する。１つの例では、ＥＣＵ１０は、第２自動運転モード中において、第２自動運転モードスイッチ３３がドライバによってオフに操作されると、第２自動運転モードを解除して、手動運転モードに移行する。他の例では、ＥＣＵ１０は、第２自動運転モード中において、ブレーキペダルがドライバにより操作されると、第２自動運転モードを解除して、手動運転モードに移行する。

［制御内容］
次に、図３を参照して、本発明の実施形態による具体的な制御内容について説明する。図３は、本発明の実施形態による第１自動運転モードへの切り替え処理を示すフローチャートである。このフローチャートに係る処理は、ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。また、当該処理は、運転モードが手動運転モード又は第２自動運転モードに設定されている状態において開始されるものとする。

まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、図１に示した複数のセンサ類から各種の情報を取得する。特に、ＥＣＵ１０は、少なくとも、カメラ２１、レーダ２２、操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８、ステアリング圧力センサ２９、第１自動運転モードスイッチ３２、及び第２自動運転モードスイッチ３３から、それぞれの出力信号に対応する情報を取得する。

次いで、ステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードスイッチ３２がドライバによりオンにされたか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードスイッチ３２がオンにされた場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進み、第１自動運転モードスイッチ３２がオンにされていない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、図３に示すフローチャートに係る処理を終了する。

次いで、ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９によって検出された圧力（ステアリング圧力）が所定値以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ１０は、ドライバがステアリングを把持しているか否か、換言するとドライバがステアリングを解放しようとしていないか否かを判定している。よって、ステップＳ３でステアリング圧力を判定するための所定値には、ステアリングの解放／把持を的確に判定可能な値が適用される。ステップＳ３の結果、ステアリング圧力が所定値未満である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、つまりドライバがステアリングを解放しようとしている場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、ＥＣＵ１０は、ステアリングを振動させるようにステアリング振動装置４４を制御する。ドライバは、ステアリングが振動すると、ステアリングを咄嗟に握るような反射的な動きを行う特性がある。本実施形態では、このような特性を利用して、ドライバにステアリングを効果的に把持させるべく、ステアリングを振動させるようにしている。ステップＳ５が終了すると、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３に戻り、ステアリング圧力を再度判定する。こうすることで、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力が所定値以上になるまで、つまりドライバがステアリングを把持するまで、ステアリングを振動させ続けるようにする。

一方で、ステップＳ３の判定の結果、ステアリング圧力が所定値以上である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、つまりドライバがステアリングを把持している場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転を実行可能な状態であるか否かを判定する。上述したように、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転により走行すべき経路（走行経路）を生成することが可能な状態である場合、及び／又は、車両１の周囲の状況が第１自動運転を安全に開始することが可能な状況である場合に、車両１が第１自動運転を実行可能な状態であると判定する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）。この場合には、ＥＣＵ１０は、ステップＳ６に進む。これに対して、車両１が第１自動運転を実行可能な状態でない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。この場合には、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力を監視しながら（この監視中にステアリング圧力が所定値未満になるとステアリングを振動させる）、車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで待機する。

次いで、ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、手動運転モードから第１自動運転モードへの切り替えを許可する（換言すると、ＥＣＵ１０内において、車両１に設定する運転モードを第１自動運転モードへと移行する）。このときに、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードで用いる走行経路の演算などを開始する。そして、ＥＣＵ１０は、ステップＳ７に進み、所定の表示（液晶パネル上での表示やランプ点灯など）や所定の音声出力を行うことで、第１自動運転が実行可能であることをドライバに通知する。

次いで、ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、アクセルセンサ２７及びブレーキセンサ２８のそれぞれからの信号に基づき、アクセルペダル及びブレーキペダルが操作されていないか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、アクセルペダル及びブレーキペダルが操作されていない場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進み、アクセルペダル及びブレーキペダルが操作されている場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ８に戻り、判定を再度行う。

次いで、ステップＳ９において、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９によって検出された圧力（ステアリング圧力）が所定値未満であるか否か、つまりドライバがステアリングを解放したか否かを判定する。その結果、ステアリング圧力が所定値未満である場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、つまりドライバがステアリングを解放した場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１０に進み、第１自動運転の実行を開始する。これに対して、ステアリング圧力が所定値以上である場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、つまりドライバがステアリングを未だ把持している場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ８に戻り、判定を再度行う。すなわち、ＥＣＵ１０は、ドライバがアクセルペダル及びブレーキペダルを操作せず且つステアリングを解放するまで、第１自動運転の実行を待機する。

［作用及び効果］
次に、本発明の実施形態による自動運転制御システムの作用及び効果について説明する。

本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードへの切り替え時に車両１が第１自動運転を実行可能な状態でない間は、つまり車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバがステアリングを解放しようとするときにステアリングを振動させる。すなわち、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、ステアリングが振動するとステアリングを咄嗟に握るような反射的な動きを行うというドライバの特性を利用して、ステアリングを振動させてドライバにステアリングを把持させるようにしている。これにより、車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができる、換言するとドライバがステアリングを解放することを効果的に抑制することができる。よって、本実施形態によれば、第１自動運転への移行時の安全性を適切に確保することができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、ドライバがステアリングを把持している状態で車両１が第１自動運転を実行可能な状態になったときに、第１自動運転を許可するので、車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングをより確実に把持させることができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、第１自動運転が許可された後に、ドライバが車両１のアクセルペダル及びブレーキペダルを操作していない状態においてステアリングを解放したときに、第１自動運転を開始する。これにより、ドライバが第１自動運転への準備を整えたタイミングで第１自動運転を適切に開始することができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、ステアリング圧力センサ２９によって検出された圧力が所定値未満になった場合に、ドライバがステアリングを解放しようとしていると判定する。これにより、ドライバによるステアリングの解放を正確に判定することができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転により走行すべき経路を生成することが可能な状態でない場合、及び／又は、車両１の周囲の状況が第１自動運転を安全に開始することが可能な状況でない場合に、車両１が第１自動運転を実行可能な状態でないと判定する。これにより、車両１が第１自動運転を実行可能な状態であるか否かを的確に判定することができる。

［変形例］
上記した実施形態では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードへの切り替え時において車両１が第１自動運転を実行可能な状態でない間、ドライバがステアリングを解放しようとするときにステアリングを振動させていた。つまり、この実施形態では、ＥＣＵ１０は、ドライバがステアリングを把持しているときには、ステアリングを振動させていなかった。変形例では、ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードへの切り替え時において車両１が第１自動運転を実行可能な状態でない間、ステアリングをずっと振動させてもよい。つまり、この変形例では、ＥＣＵ１０は、ドライバによるステアリングの把持状態（把持又は解放）に関わらずに、すなわちドライバがステアリングを把持していても、ステアリングを振動させてもよい。

図４は、本発明の実施形態の変形例による第１自動運転モードへの切り替え処理を示すフローチャートである。このフローチャートに係る処理も、ＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、図３と同様の内容については、その説明を適宜省略するものとする。

図４のステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２５〜Ｓ２９は、それぞれ、図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ６〜Ｓ１０と同一であるので、これらの説明を省略する。ここでは、ステップＳ２３、Ｓ２４のみを説明する。ＥＣＵ１０は、第１自動運転モードスイッチ３２がオンにされると（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３において、ステアリングを振動させるようにステアリング振動装置４４を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０は、上述したようなドライバの特性を利用して、ドライバにステアリングを効果的に把持させるべく、ステアリングを振動させる。そして、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２４に進み、車両１が第１自動運転を実行可能な状態であるか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転を実行可能な状態である場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２５に進み、車両１が第１自動運転を実行可能な状態でない場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２３に戻る。後者の場合には、ＥＣＵ１０は、車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで、ステアリングを振動させ続けるようにする。

このような変形例によっても、車両１が第１自動運転を実行可能な状態になるまで、ドライバにステアリングを効果的に把持させることができる、換言するとドライバがステアリングを解放することを効果的に抑制することができる。

なお、上記した実施形態では、エンジンを駆動源とする車両１に本発明を適用する例を示したが（図１参照）、本発明は、電気モータを駆動源とする車両（電気自動車やハイブリッド車）にも適用可能である。加えて、上述した実施形態では、ブレーキ装置（ブレーキ制御システム４２）により制動力を車両１に付与していたが、他の例では、電気モータの回生により制動力を車両に付与してもよい。

１ 車両
１０ ＥＣＵ
２１ カメラ
２２ レーダ
２６ 操舵角センサ
２７ アクセルセンサ
２８ ブレーキセンサ
２９ ステアリング圧力センサ
３２ 第１自動運転モードスイッチ
３３ 第２自動運転モードスイッチ
４１ エンジン制御システム
４２ ブレーキ制御システム
４３ ステアリング制御システム
４４ ステアリング振動装置
１００ 自動運転制御システム

Claims (7)

1. 車両の自動運転制御システムであって、
   ドライバによるステアリングホイールの把持状態を検出するステアリングセンサと、
   前記ステアリングホイールを振動させるステアリング振動装置と、
   ドライバにより発せられた自動運転要求に応じて車両を自動運転させる制御を行うと共に、前記ステアリング振動装置に対する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、ドライバにより前記自動運転要求が発せられたときに前記車両が自動運転を実行可能な状態でない場合において、ドライバが前記ステアリングホイールを解放しようとしていることが前記ステアリングセンサにより検出された場合には、前記ステアリングホイールを振動させるように前記ステアリング振動装置を制御するよう構成されている、ことを特徴とする自動運転制御システム。
2. 前記コントローラは、ドライバにより前記自動運転要求が発せられたときに前記車両が自動運転を実行可能な状態でない場合において、ドライバが前記ステアリングホイールを把持している状態で前記車両が自動運転を実行可能な状態になったときに、前記車両の自動運転を許可するよう構成されている、請求項１に記載の自動運転制御システム。
3. 前記コントローラは、前記車両の自動運転が許可された後に、ドライバが前記車両のアクセルペダル及びブレーキペダルを操作していない状態において前記ステアリングホイールを解放したときに、前記車両の自動運転を開始するよう構成されている、請求項２に記載の自動運転制御システム。
4. 前記ステアリングセンサは、ドライバにより前記ステアリングホイールに付与される圧力を検出し、
   前記コントローラは、前記ステアリングセンサによって検出された前記圧力が所定値未満になった場合に、ドライバが前記ステアリングホイールを解放しようとしていると判定するよう構成されている、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動運転制御システム。
5. 前記コントローラは、前記車両が自動運転により走行すべき経路を生成することが可能な状態でない場合、及び／又は、前記車両の周囲の状況が自動運転を安全に開始することが可能な状況でない場合に、前記車両が自動運転を実行可能な状態でないと判定するよう構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の自動運転制御システム。
6. 前記自動運転要求を発するためにドライバにより操作されるスイッチを更に有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の自動運転制御システム。
7. 車両の自動運転制御システムであって、
   ステアリングホイールを振動させるステアリング振動装置と、
   ドライバにより発せられた自動運転要求に応じて車両を自動運転させる制御を行うと共に、前記ステアリング振動装置に対する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、ドライバにより前記自動運転要求が発せられてから、前記車両が自動運転を実行可能な状態になるまでの間、前記ステアリングホイールを振動させるように前記ステアリング振動装置を制御するよう構成されている、ことを特徴とする自動運転制御システム。

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