JP6552750B2 - 自動運転レベル低下可否判定装置、自動運転レベル低下可否判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の運転負荷を考慮して自動運転車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する技術に関する。

車両の自動運転制御を行う自動運転システムは、走行制御に関わる各種のアクチュエータをシステムが制御することにより、運転者の運転負荷を軽減することができる。現在、我が国の内閣府や米国運輸省道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）では、自動運転レベルを以下のように定義している。

レベル０：ドライバーが常に、加速、操舵、制動の全ての主制御系統の操作を行う。いわゆる、手動運転である。

レベル１：加速、操舵、制動のいずれかをシステムが行う状態。

レベル２：加速、操舵、制動のうち複数の操作をシステムが行う状態。

レベル３：加速、操舵、制動を全てシステムが行い、システムが要請したときは運転者が対応する。

レベル４：加速、操舵、制動を全て運転者以外が行い、運転者が全く関与しない状態。

本明細書では上記の自動運転レベルに基づき発明を説明するが、他の自動運転レベルを排除するものではない。

自動運転システムでは、自動運転レベルを低下させる変更、すなわちシステムから運転者への権限移譲を、運転者の運転負荷が小さい状況で行うことにより、スムーズに権限移譲するような配慮がなされている。

例えば、特許文献１では、車両の運転状態を自動運転から手動運転に切り換える前に、運転者が手動運転受け入れ状態であるか否かを判定し、運転者が手動運転受け入れ状態ではないと判定した場合には、進路において退避スペースより車両側の位置に切換位置を設定する車両制御装置が開示されている。この車両制御装置によれば、運転者が手動運転に対応できない場合には退避スペースに車両を退避させることが可能となる。

また、特許文献２では、トンネル、勾配のある区間、他の道路との合流地点、信号機の手前、交差点、カーブ、といった場所では、自動運転から手動運転への変更を避けることにより、安全に自動運転を終了することが示されている。

特開２０１６−３４７８２号公報 特開２０１６−４５８５６号公報

このように、先行技術文献には、運転者の状態または走行道路の特性に基づき運転者に運転権限の移譲を許可すべきか否かを判断することが開示されているが、周辺車両との関係は考慮していなかった。そのため、運転者の状態または走行道路の特性に問題が無くても、周囲に他の車両が多数存在する等、周辺車両との関係により運転負荷が高い状況でも運転者からの権限移譲要求を受諾し運転者に権限移譲が行われてしまう、という問題点があった。

本発明は上述の問題点に鑑み、周辺車両との関係を考慮した運転負荷に基づき、自動運転車両の自動運転レベルの低下の可否を判定することを目的とする。

本発明に係る自動運転レベル低下可否判定装置は、自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する運転負荷算出部と、運転負荷値に基づき、自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部と、自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を自動運転制御装置に出力する出力制御部と、を備え、周辺車両情報は、自車両から一定距離以内に存在する周辺車両の数である周辺車両の密集度を含む。

本発明に係る自動運転レベル低下可否判定方法は、自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得し、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出し、運転負荷値に基づき自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定し、自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を自動運転制御装置に出力し、周辺車両情報は、自車両から一定距離以内に存在する周辺車両の数である周辺車両の密集度を含む。

本発明に係る自動運転レベル低下可否判定装置は、自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する運転負荷算出部と、運転負荷値に基づき、自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部と、自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を自動運転制御装置に出力する出力制御部と、を備え、周辺車両情報は、自車両から一定距離以内に存在する周辺車両の数である周辺車両の密集度を含む。従って、周辺車両との関係を考慮した運転負荷に基づき、自動運転車両の自動運転レベルの低下の可否を判定することができる。

本発明に係る自動運転レベル低下可否判定方法は、自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得し、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出し、運転負荷値に基づき自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定し、自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を自動運転制御装置に出力し、周辺車両情報は、自車両から一定距離以内に存在する周辺車両の数である周辺車両の密集度を含む。従って、周辺車両との関係を考慮した運転負荷に基づき、自動運転車両の自動運転レベルの低下の可否を判定することができる。

本発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る自動運転レベル低下可否判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る自動運転レベル低下可否判定装置の動作を示すフローチャートである。 走行経路の区間ごとに自動運転レベルが定められた概念図である。 走行経路の区間ごとに自動運転レベルが定められた概念図である。 自車両の運転負荷に影響を与える周辺車両の例を示す図である。 自車両の運転負荷に影響を与える周辺車両の例を示す図である。 自車両の運転負荷に影響を与える周辺車両の例を示す図である。 周辺車両情報取得部が通信ユニットにより周辺車両情報を取得する概念図である。 自動運転レベル切替可能区間と自動運転レベル切替禁止区間とを示す図である。 自動運転レベル低下可否判定結果の表示例を示す図である。 自動運転レベル低下可否判定結果の表示例を示す図である。 自動運転レベル低下可否判定結果の表示例を示す図である。 本発明に係る自動運転レベル低下可否判定装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明に係る自動運転レベル低下可否判定装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る自動運転レベル低下可否判定装置の、車載装置とサーバとによる構成例を示す図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定装置１０１の構成を示すブロック図である。自動運転レベル低下可否判定装置１０１は、自動運転制御装置１１に対し、自動運転レベルの低下の可否判定結果を出力する。自動運転制御装置１１は、車両の自動運転制御を行う装置であり、レベル０からレベル３まで自動運転レベルを適宜切り替えることができる。

以下、自動運転制御装置１１の制御対象の車両を自車両、それ以外の車両を他車両と呼称する。

自動運転レベル低下可否判定装置１０１は、周辺車両情報取得部１、運転負荷算出部２、自動運転レベル低下可否判定部３、および出力制御部４を備えて構成される。

周辺車両情報取得部１は、周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する。本明細書では、自車両の周辺を走行する他車両を周辺車両と呼称する。運転負荷算出部２は、周辺車両情報に基づき、自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する。自動運転レベル低下可否判定部３は、運転負荷算出部２が算出した運転負荷値に基づき、自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する。出力制御部４は、自動運転レベル低下可否判定部３の可否判定結果を自動運転制御装置１１に出力する。ここで自動運転制御装置１１は、自動運転レベル低下が可能との判定結果を受け取ると、運転者から自動運転低下切り替え意思を入力すると自動運転レベルを低い方に切り替える。反対に、自動運転レベル低下が不可との判定結果を受け取ると、運転者からの自動運転レベル切り替え要求を受け付けないように動作する。以後、自動運転レベル低下とは、自動運転レベルを低いレベルに切り替える意味を含むものとする。

＜Ａ−２．動作＞
図２は、本発明の実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定装置１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図２に沿って自動運転レベル低下可否判定装置１０１の動作を説明する。

まず、周辺車両情報取得部１が周辺車両情報を取得する（ステップＳ１）。次に、運転負荷算出部２が、周辺車両情報に基づき、自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する（ステップＳ２）。次に、自動運転レベル低下可否判定部３が、運転負荷値に基づき、自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する（ステップＳ３）。次に、出力制御部４が、自動運転レベル低下可否判定部３の可否判定結果を自動運転制御装置１１に出力する（ステップＳ４）。

＜Ａ−３．効果＞
実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定装置１０１は、周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部１と、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷値を算出する運転負荷算出部２と、運転負荷値に基づき自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部３と、自動運転レベル低下可否判定部３の可否判定結果を自動運転制御装置１１に出力する出力制御部４と、を備える。従って、自動運転制御装置１１はこの判定結果に従い自動運転レベルの低下を実施することにより、周辺車両情報を考慮した運転負荷が低いタイミングで自動運転レベルを低下することができる。

実施の形態１に係る自動運転レベル低下可否判定方法は、周辺車両情報を取得し、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷値を算出し、運転負荷値に基づき自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定し、自動運転レベルの低下の可否判定結果を自動運転制御装置に出力する。従って、自動運転制御装置１１はこの判定結果に従い自動運転レベルの低下を実施することにより、周辺車両情報を考慮した運転負荷が低いタイミングで自動運転レベルを低下することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図３は、本発明の実施の形態２に係る自動運転レベル低下可否判定装置１０２の構成を示すブロック図である。自動運転レベル低下可否判定装置１０２は、運転者状態検出装置１８、通信ユニット１２、車載センサ１３、および表示部１９との間でデータを送受信し、これらを利用可能に構成される。図３では、通信ユニット１２、車載センサ１３、運転者状態検出装置１８、および表示部１９を自動運転レベル低下可否判定装置１０２の外部構成として図示しているが、これらは自動運転レベル低下可否判定装置１０２の内部構成であっても良い。

以下、自動運転レベル低下可否判定装置１０２を、自車両に搭載された車載装置として説明する。

通信ユニット１２は、自車両に搭載されており、他車両に搭載された通信ユニット、又は交通情報サーバ等との間で通信を行う。

車載センサ１３は、自車両に搭載されたセンサ類であり、例えばカメラ１４、ミリ波レーダ１５、超音波センサ１６、およびレーザレーダ１７を備えて構成される。車載センサ１３は、周辺車両の走行速度、走行方向、および位置の、絶対値または自車両との相対値を検出する。

運転者状態検出装置１８は、自車両に搭載された装置であり、自車両の運転者の覚醒度、または運転集中度等の運転者状態を検出する。例えば、運転者状態検出装置１８は、自車両のハンドルに電極類を備えて構成され、運転者の脈拍、体温等の生体情報を測定し、当該生体情報を分析して運転者の覚醒度を検出する。あるいは、運転者状態検出装置１８は、運転者を撮影するカメラを備えて構成され、撮影画像を分析し、目の開度、瞬きの回数等から運転者の覚醒度を検出する。あるいは、運転者状態検出装置１８は、スマートフォン等の機器の操作状況から運転集中度を測定する。

表示部１９は、自車両に搭載された液晶ディスプレイ等により構成される。あるいは、表示部１９は、このような車載のディスプレイの他に、運転者が携帯するスマートフォン等の携帯通信端末のディスプレイにより構成されても良い。

自動運転制御装置１１は、走行計画に沿って車両の自動運転制御を行う。自動運転制御は、具体的には、自車両の操舵ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、駆動ＥＣＵ、および制動ＥＣＵに対し各制御量を出力することにより実行される。自動運転制御装置１１は、例えば自車両の目的地が設定された時点で、図３に図示しない地図データベースに格納された地図データから、目的地までの車両の走行経路、走行車線、走行速度、等を走行計画として予め作成している。この地図データベースは、自動運転制御装置１１が保有しても良いし、自動運転制御装置１１によりアクセス可能な外部サーバが保管しても良い。自動運転制御装置１１は、車載センサ１３の測定情報に基づき、地図データから作成した走行計画を随時修正する。

自動運転レベル低下可否判定装置１０２は、図１に示した自動運転レベル低下可否判定装置１０１の構成に加えて、自車両の運転者の状態を取得する運転者状態取得部５を備えている。運転者状態取得部５は、運転者状態検出装置１８から、運転者の覚醒度または運転集中度等の運転者状態を取得する。

＜Ｂ−２．動作＞
次に、自動運転レベル低下可否判定装置１０２による自動運転レベルの低下可否判定処理を、図４のフローチャートに沿って説明する。自動運転レベル低下可否判定装置１０２の運転負荷算出部２は、自動運転制御装置１１から、走行計画、走行計画における走行経路の区間ごとに定められた自動運転レベル、自車両の挙動を、一定期間毎など随時に取得する。自動運転レベルは走行計画で定められていても良い。図５は、走行経路の区間ごとに自動運転レベルが定められた概念図である。ここで、図５に示す地点Ｐ０から地点Ｐ６を通過して走行する走行計画が定められているものとする。地点Ｐ０からＰ６までは、自動運転レベル３で走行する区間、地点Ｐ６以降は自動運転レベル２で走行する区間、として定められている。そのため、運転者が自動運転レベルの切替要求を自動運転制御装置１１に行わない限り、自車両が地点Ｐ６を通過する際に自動運転レベルはレベル３からレベル２に切り替えられる。この地点Ｐ６を自動運転レベル低下地点と称する。

ここで、自動運転制御装置１１は、自動運転レベル低下地点Ｐ６から一定距離だけ走行経路を遡った地点、あるいは一定時間に自車両が走行する距離だけ走行経路を遡った地点を地点Ｐ１とし、地点Ｐ０から地点Ｐ１までの区間を運転介入不可区間Ｘ、地点Ｐ１から地点Ｐ６までの区間を権限移譲準備区間Ｙ、と設定する。運転介入不可区間Ｘは、運転者から自動運転レベルの低下要求を受けても自動運転レベルの低下を行わない区間である。権限移譲準備区間Ｙは、運転者の要求に応じて自動運転レベルの低下を行うことが可能な区間である。すなわち、運転者は自動運転レベル低下地点Ｐ６で自動運転レベルが切り替わるのを待っても良いし、権限移譲準備区間Ｙにおいて自身のタイミングで自動運転レベルの切替を行うこともできる。

なお、上記の説明において、権限移譲準備区間Ｙは自動運転レベル低下地点Ｐ６から一定距離の区間として定められたが、権限移譲準備区間Ｙは運転者からの自動運転レベル低下要求に基づき定められても良い。すなわち、自動運転制御装置１１は、図６に示すように、自車両が地点Ｐ１に到達していない時点で運転者から自動運転レベル低下要求を受けた場合、その時点で車両が走行している地点をＰｘとし、地点Ｐｘから地点Ｐ６までを権限移譲準備区間Ｙとして設定する。これにより、運転者は自車両が自動運転レベル低下地点Ｐ６からどれだけ離れた地点を走行しているかに関わらず、自身の希望するタイミングで自動運転制御装置１１に自動運転レベル低下要求を行うことにより、自動運転レベル低下可否判定装置１０２に後述する自動運転レベルの低下可否判定処理を行わせることができる。

自車両が地点Ｐ１、すなわち権限移譲準備区間Ｙに達すると、自動運転制御装置１１から自動運転レベル低下可否判定装置１０２にその旨が報知され、自動運転レベル低下可否判定装置１０２は自動運転レベルの低下可否判定処理を開始する。

図４において、まず運転負荷算出部２が自車両挙動負荷パラメータＬｃを設定する（ステップＳ１１）。自車両挙動負荷パラメータＬｃは、運転負荷値のパラメータのうち、自車両の挙動に関係するパラメータである。運転負荷算出部２は、自動運転制御装置１１から取得した直近の自車両の挙動から、自車両挙動負荷パラメータＬｃを設定する。自車両挙動負荷パラメータＬｃは、自車両の速度、車線変更、急加速、急減速、自車両による他車両の追い越しといった、自車両の挙動に関係するパラメータである。例えば、運転負荷算出部２は、自車両が高速で走行している場合は、低速で走行している場合に比べて運転負荷値が高くなるように、自車両挙動負荷パラメータＬｃを設定する。また、運転負荷算出部２は、自車両が他車両を追い越している場合は、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるように、自車両挙動負荷パラメータＬｃを設定する。

次に、運転負荷算出部２が走行経路負荷パラメータＬｅを設定する（ステップＳ１２）。走行経路負荷パラメータＬｅは、運転負荷値のパラメータのうち走行経路の特性に関係するパラメータである。運転負荷算出部２は、自車両の現在の走行経路の特性から走行経路負荷パラメータＬｅを設定する。手動運転では、カーブ走行の際、直線走行に比べてハンドルの操作に注意を要する。また、トンネル走行時は視野が狭くなるため、通常の道路を走行する場合に比べて運転操作に注意が必要である。そのため、運転負荷算出部２は、カーブまたはトンネルといった特殊な地点または区間を走行している場合には、それ以外の場合に比べて運転負荷値が高くなるように、自車両挙動負荷パラメータＬｃを設定する。運転負荷算出部２は、自動運転制御装置１１から随時入力される自車両の位置情報と、図示しない地図データとを参照して、走行経路の特性を取得することができる。あるいは、運転負荷算出部２は、自動運転制御装置１１から直接、走行経路の特性を取得しても良い。

次に、運転負荷算出部２が運転者状態負荷パラメータＬｄを設定する（ステップＳ１３）。運転者状態負荷パラメータＬｄは、運転負荷値のパラメータのうち運転者状態に関係するパラメータである。ここでは、運転者状態取得部５が運転者状態検出装置１８から自車両の運転者状態を取得した後、運転負荷算出部２が当該運転者状態に基づき運転者状態負荷パラメータＬｄを設定する。運転者の覚醒度が低い場合又は運転者が脇見をしている場合等、運転集中度が低い場合に運転者が運転権限を獲得すると、運転者は心理的または生理的に運転体勢が整っていないため、スムーズな運転ができない場合がある。そのため、運転負荷算出部２は、運転者の覚醒度が低い場合、または運転集中度が低い場合に、それ以外の場合に比べて運転負荷値が高くなるように、運転者状態負荷パラメータＬｄを設定する。

次に、運転負荷算出部２が周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する（ステップＳ１４）。周辺車両状態負荷パラメータＬｖは、運転負荷値のパラメータのうち周辺車両状態に関係するパラメータである。ここでは、周辺車両情報取得部１が車載センサ１３又は通信ユニット１２から周辺車両情報を取得した後、運転負荷算出部２が当該周辺車両情報に基づき周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。

図７，８，９は、自車両の運転負荷に影響を与える周辺車両の例を示している。図７は、自車両５０の周辺に多数の周辺車両が存在し、周辺車両の密集度が高い状態を示している。運転負荷算出部２は、密集度が高い場合には密集度が低い場合に比べて運転負荷値が高くなるように、周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。周辺車両情報取得部１は、周辺車両の密集度を、通信ユニット１２から取得しても良いし、車載センサ１３から周辺車両との車間距離を取得し、例えば１００ｍ以内など一定距離内に存在する周辺車両の数によって密集度を定義しても良い。

図８は、自車両５０の前方を走行する周辺車両５１が手動運転中であり、自車両の右後ろを走行する周辺車両５２に通信ユニットが搭載されていない状態を示している。運転負荷算出部２は、手動運転中の周辺車両が存在する場合、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるよう周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。これは、自動運転車両の方が手動運転車両よりも急激な動きが少なく、より安全であることを反映したものである。また、運転負荷算出部２は、通信ユニット１２を搭載していない周辺車両が存在する場合、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるよう周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。これは、通信ユニット１２を備えている車両とは車車間通信により運転協調が可能であり、あるいは、当該車両の状態を取得することで運転負荷がより小さい状況となることを反映したものである。周辺車両情報取得部１は、周辺車両の自動運転レベルおよび通信ユニットの有無を、通信ユニット１２を用いた周辺車両との車車間通信によって取得することができる。図９については後述する。

図１０は、自車両５０と自車両５０の後方を走行する周辺車両５４との間で、通信ユニット１２を用いて周辺車両情報を通信する概念図である。自車両５０と周辺車両５４との間で、通信ユニット１２同士により直接無線通信が行われても良いし、各車両が通信ユニット１２により自身の周辺車両情報をサーバ５５に蓄積し、自車両５０がサーバ５５から周辺車両情報を取得しても良い。

周辺車両情報取得部１は、車載センサ１３により周辺車両５４を検知すると、通信ユニット１２を用いて周辺車両５４の周辺車両情報の取得を試みる。例えば、周辺車両情報取得部１は、当該周辺車両に対して通信ユニット１２による無線通信が成立しなかった場合、あるいは、サーバ５５に周辺車両５４の周辺車両情報が蓄積されていない場合に、周辺車両５４は通信ユニット１２を搭載していないと判断する。

周辺車両情報には、周辺車両の運転者の属性情報が含まれる。運転者の属性情報は、運転者の年齢、運転歴、および運転履歴のいずれかを少なくとも含む。運転履歴には、急加速、急減速、又は急操舵等の危険運転の履歴、事故履歴、脇見運転警告履歴、居眠り警告履歴等が含まれる。自動運転レベルが低い周辺車両ほど、自車両にとって予測しない挙動を示す可能性が高い。従って、運転負荷算出部２は、周辺車両の自動運転レベルが低いほど運転負荷値が高くなるように、周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。同様に、運転負荷算出部２は、周辺車両情報において、運転者の年齢が高いほど運転負荷値が高く、運転歴が短いほど運転負荷が高く、急加減速の頻度が高いほど運転負荷値が高く、事故歴が多いほど運転負荷値が高く、居眠りまたは脇見をしている場合にはそうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるように、周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。

図９は、自車両５０の後方を走行する周辺車両５３が自車両の追い越しを行っている状態を示している。周辺車両５３が自車両５０の追い越し等の特殊行動を行っている場合、運転負荷算出部２は、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるように、周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定する。すなわち、周辺車両情報は周辺車両の特殊行動の有無を含む。周辺車両情報取得部１は、車載センサ１３から周辺車両５３と自車両５０との車間距離を一定間隔等随時に取得し、当該車間距離が急に縮まった場合に、周辺車両５３が自車両の追い越しを行っていると判断することができる。あるいは、周辺車両情報取得部１は、カメラ１４で撮影した自車両５０の後方の画像から、周辺車両５３のウインカーが点灯していると判断した場合に、周辺車両５３が自車両の追い越しを行っていると判断することができる。また、周辺車両情報取得部１は、周辺車両５３の特殊行動の有無を、周辺車両５３との車車間通信により通信ユニット１２から取得しても良い。

また、周辺車両情報取得部１は通信ユニット１２から周辺車両５３の車両種別を取得し、運転負荷算出部２は、周辺車両と自車両の車両種別が異なる場合には、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるように、周辺車両状態負荷パラメータＬｖを設定しても良い。すなわち、周辺車両情報は周辺車両の車両種別を含む。

このように、周辺車両情報は、周辺車両の密集度、周辺車両の挙動、周辺車両の自動運転機能の有無、周辺車両の自動運転レベル、周辺車両の通信ユニットの有無、周辺車両の車両種別および周辺車両の運転者の属性情報、のいずれかを少なくとも含む。

以上が、周辺車両状態負荷パラメータＬｖの設定方法である。図４のフローチャートに戻って、次に、運転負荷算出部２が、ステップＳ１１ないしＳ１４で設定した各種パラメータＬｃ，Ｌｅ，Ｌｄ，Ｌｖに基づき、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄを算出する（ステップＳ１５）。運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄは、自車両挙動負荷パラメータＬｃ、走行経路負荷パラメータＬｅ、運転者状態負荷パラメータＬｄ、および周辺車両状態負荷パラメータＬｖをパラメータとする関数であり、例えば以下の式で表される。

Ｓ＿ｌｏａｄ＝αｃ×Ｌｃ＋αｅ×Ｌｅ＋αｄ×Ｌｄ＋αｖ×Ｌｖ
ここで、αｃ，αｅ，αｄ，αｖは適当な係数である。ただし、この式は一例であり、指数関数など他の式を用いても良い。

次に、出力制御部４が、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄを予め定められた閾値Ｓ＿ｌｅｖｅｌと比較し、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄが閾値Ｓ＿ｌｅｖｅｌ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。そして、出力制御部４は、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄが閾値Ｓ＿ｌｅｖｅｌ未満であれば、自動運転レベルの低下の許可判定を行い（ステップＳ１７）、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄが閾値Ｓ＿ｌｅｖｅｌ未満でなければ、自動運転レベルの低下の禁止判定を行う（ステップＳ１８）。そして、出力制御部４は自動運転レベル低下の可否判定結果を自動運転制御装置１１および表示部１９に出力する（ステップＳ１９）。以上で、自動運転レベル低下可否判定装置１０２による自動運転レベル低下可否判定処理が終了する。

以上に説明したステップＳ１１からステップＳ１９までの自動運転レベル低下可否判定装置１０２による切替可否判定処理は、自車両が権限移譲準備区間Ｙを走行中に繰り返し行われる。従って、自車両が権限移譲準備区間Ｙを走行中、時々刻々と変化する周辺車両の状況に応じて、自動運転レベルの低下切替の可否判断は更新される。図１１には、図５で示した自車両の走行経路の権限移譲準備区間Ｙに、自動運転レベル低下可否判定装置１０２による判定結果を示したものである。図１１に示すように、権限移譲準備区間Ｙのうち、地点Ｐ２から地点Ｐ３までの区間および地点Ｐ４から地点Ｐ５までの区間を、自動運転レベル低下可否判定装置１０２により自動運転レベルの低下が禁止された自動運転レベル切替禁止区間Ｙｎとし、それ以外の権限移譲準備区間Ｙを自動運転レベル低下可否判定装置１０２により自動運転レベルの低下が許可された自動運転レベル切替許可区間Ｙａとする。

図１２，１３，１４は、図１１に示した運転介入不可区間Ｘ、自動運転レベル切替許可区間Ｙａ、自動運転レベル切替禁止区間Ｙｎの夫々における表示部１９の表示例を示している。自車両が運転介入不可区間Ｘを走行中、表示部１９には図１２に示すように自車両アイコン３０とバー３１とが表示される。自車両アイコン３０の枠は点線で表示され、自動運転レベルの低下が不可であることを示している。また、バー３１は黒色で表示され、自車両が運転介入不可区間Ｘを走行していることを示している。

自車両アイコン３０の枠とバー３１の表示色は、区間ごとに変化する。自車両が自動運転レベル切替許可区間Ｙａを走行中、図１３に示すように、自車両アイコン３０の枠は実線で表示され、自動運転レベルの低下が可能であることを示している。また、バー３１は白色で表示され、自車両が権限移譲準備区間Ｙを走行していることを示している。

自車両が自動運転レベル切替禁止区間Ｙｎを走行中、図１４に示すように、自車両アイコンの枠は点線で表示され、自動運転レベルの低下が不可であることを示している。また、バー３１は白色で表示され、自車両が権限移譲準備区間Ｙを走行していることを示している。また、表示部１９には例えば「後方車両が追い越しをかけています」等のような、自動運転レベルの低下が不可である理由を示すメッセージ３２を表示しても良い。

運転者は、自車両アイコン３０の枠が実線で表示されたタイミングで、自動運転制御装置１１に自動運転レベルの低下を指示することにより、周辺車両を考慮した運転負荷が小さいタイミングで、自動運転レベルを低下させることができる。

＜Ｂ−３．変形例＞
図１２，１３，１４では、自動運転レベルの低下可否判定結果を運転者に提示する方法の一例として表示による方法を示したが、表示に代えて音声により運転者に提示しても良い。この場合、車両に設置されたスピーカ、あるいはスマートフォン等の携帯通信端末のスピーカから音声を出力する。例えば、出力制御部４は、自車両が自動運転レベル切替禁止区間Ｙｎを走行中に、「自動運転レベルの低下は不可能です」という音声をスピーカから出力させ、自車両が自動運転レベル切替許可区間Ｙａを走行中に、「自動運転レベルの低下が可能です」という音声をスピーカから出力させる。また、出力制御部４は表示と音声との組み合わせ、さらにこれらと振動等の他の方法を組み合わせて、運転者に自動運転レベルの低下可否判定結果を提示しても良い。

また、上記では、運転負荷算出部２は、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄを自車両挙動負荷パラメータＬｃ、走行経路負荷パラメータＬｅ、運転者状態負荷パラメータＬｄ、および周辺車両状態負荷パラメータＬｖに基づき算出した。しかし、運転負荷値Ｓ＿ｌｏａｄは少なくとも周辺車両状態負荷パラメータＬｖに基づき算出されればよい。また、運転負荷算出部２は、自車両挙動負荷パラメータＬｃ、走行経路負荷パラメータＬｅ、運転者状態負荷パラメータＬｄの少なくともいずれかと、周辺車両状態負荷パラメータＬｖとに基づき、運転負荷値を算出しても良い。

＜Ｂ−４．効果＞
＜Ｃ．ハードウェア構成＞
上述した自動運転レベル低下可否判定装置１０１，１０２における、周辺車両情報取得部１、運転負荷算出部２、自動運転レベル低下可否判定部３、出力制御部４、および運転者状態取得部５は、図１５に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、周辺車両情報取得部１、運転負荷算出部２、自動運転レベル低下可否判定部３、出力制御部４、および運転者状態取得部５を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されても良いし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されても良い。プロセッサは、例えば中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、Digital Signal Processor等である。

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。運転負荷算出部２等の各部の機能それぞれは、複数の処理回路８１で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

処理回路８１がプロセッサである場合、運転負荷算出部２等の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェア）との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図１６に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、自動運転レベル低下可否判定装置１０１，１０２は、処理回路８１により実行されるときに、周辺車両情報を取得するステップと、周辺車両情報に基づき自車両の運転負荷値を算出するステップと、運転負荷値に基づき自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定するステップと、自動運転レベルの低下の可否判定結果を自動運転制御装置１１に出力するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。換言すれば、このプログラムは、運転負荷算出部２等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Electrically Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）及びそのドライブ装置の少なくともいずれか一つが適用可能であり、さらには、今後使用されるいかなる記憶素子または記憶装置が適用可能である。

以上、運転負荷算出部２等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、運転負荷算出部２等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、運転負荷算出部２については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

また、上記では自動運転レベル低下可否判定装置１０１，１０２を車載装置として説明したが、車載装置、Portable Navigation Device、通信端末（例えば携帯電話、スマートフォン、およびタブレットなどの携帯端末）、およびこれらにインストールされるアプリケーションの機能、並びにサーバなどを適宜に組み合わせて構築されるシステムにも適用することができる。この場合、以上で説明した自動運転レベル低下可否判定装置１０１，１０２の各機能または各構成要素は、自動運転レベル低下可否判定装置１０１，１０２を構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。一例として図１７に示すように、自動運転レベル低下可否判定装置１０２の構成のうち、周辺車両情報取得部１、出力制御部４、運転者状態取得部５が車載装置に配置され、運転負荷算出部２および自動運転レベル低下可否判定部３がサーバに配置されても良い。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１ 周辺車両情報取得部、２ 運転負荷算出部、３ 自動運転レベル低下可否判定部、４ 出力制御部、５ 運転者状態取得部、１１ 自動運転制御装置、１２ 通信ユニット、１３ 車載センサ、１４ カメラ、１５ ミリ波レーダ、１６ 超音波センサ、１８ 運転者状態検出装置、１９ 表示部、３０ 自車両アイコン、３１ バー、５０ 自車両、５２，５３，５４ 周辺車両、５５ サーバ、８１ 処理回路、８２ プロセッサ、８３ メモリ、１０１，１０２ 自動運転レベル低下可否判定装置。

Claims (10)

1. 自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、
   前記周辺車両情報に基づき、前記自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する運転負荷算出部と、
   前記運転負荷値に基づき、前記自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部と、
   前記自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を前記自動運転制御装置に出力する出力制御部と、を備え、
   前記周辺車両情報は、前記自車両から一定距離以内に存在する前記周辺車両の数である前記周辺車両の密集度を含む、
   自動運転レベル低下可否判定装置。
2. 前記周辺車両情報は、前記周辺車両の挙動を含む、
   請求項１に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
3. 前記周辺車両情報は、前記周辺車両の自動運転レベルを含み、
   前記運転負荷算出部は、前記周辺車両の自動運転レベルが低いほど前記運転負荷値が高く、前記周辺車両の自動運転レベルが高いほど前記運転負荷値が低くなるように、前記運転負荷値を算出する、
   請求項１に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
4. 前記周辺車両情報は、前記周辺車両の運転者の属性情報を含む、
   請求項１に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
5. 自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、
   前記周辺車両情報に基づき、前記自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する運転負荷算出部と、
   前記運転負荷値に基づき、前記自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部と、
   前記自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を前記自動運転制御装置に出力する出力制御部と、を備え、
   前記周辺車両情報は、前記周辺車両の車両種別を含む、
   自動運転レベル低下可否判定装置。
6. 前記周辺車両の運転者の属性情報は、運転歴、年齢、および運転履歴のいずれかを少なくとも含む、
   請求項４に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
7. 自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得部と、
   前記周辺車両情報に基づき、前記自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出する運転負荷算出部と、
   前記運転負荷値に基づき、前記自車両の自動運転レベルの低下の可否を判定する自動運転レベル低下可否判定部と、
   前記自動運転レベル低下可否判定部の可否判定結果を前記自動運転制御装置に出力する出力制御部と、を備え、
   前記運転負荷算出部は、前記周辺車両情報に加えて、前記自車両の挙動、および前記自車両の走行経路の特性の少なくともいずれかに基づき、前記運転負荷値を算出する、
   自動運転レベル低下可否判定装置。
8. 前記運転負荷算出部は、前記周辺車両情報に加えて、前記自車両の運転者の心理的または生理的な状態に基づき、前記運転負荷値を算出する、
   請求項１に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
9. 前記運転負荷算出部は、車車間通信が可能な通信ユニットを搭載していない周辺車両が存在する場合、そうでない場合に比べて運転負荷値が高くなるよう、前記運転負荷値を算出する、
   請求項１に記載の自動運転レベル低下可否判定装置。
10. 自動運転制御装置により複数の自動運転レベルを切替えて自動運転制御が行われる自車両の、周辺を走行する周辺車両に関する情報である周辺車両情報を取得し、
    前記周辺車両情報に基づき、前記自車両の運転負荷の度合いを表す運転負荷値を算出し、
    前記運転負荷値に基づき、前記自車両の自動運転レベルの低下可否を判定し、
    前記自動運転レベルの低下可否の判定結果を前記自動運転制御装置に出力し、
    前記周辺車両情報は、前記自車両から一定距離以内に存在する前記周辺車両の数である前記周辺車両の密集度を含む、
    自動運転レベル低下可否判定方法。

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