JP6580531B2 - 自律走行の適用および解除 - Google Patents

Description

（関連出願のクロスリファレンス）
本願は２０１３年３月１１日に出願された米国特許出願第１３／７９２，７７４号の継続出願であり、２０１２年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／７３１，７１７号の利益を主張し、その全ての開示は参照により本明細書に組み込まれる。

自律車両はある場所から別の場所に乗客の輸送を支援するために、様々なコンピューティングシステムを使用している。いくつかの自律車両は、パイロット、運転者、又は搭乗者等の操作者からのいくつかの初期入力又は連続的な入力が必要なことがある。他のシステム、例えば自動操縦システムでは、システムが操作可能なときのみ使用することができ、そのシステムは操作者が手動運転モード（この場合操作者は車両の動きについて高度な制御を実行する）から自律走行モード（この場合車両は本質的に自分自身を操縦する）、この２つの中間のモードに切り替えることを許可する。

本開示の態様は、方法を提供する。このような態様において、この方法は車両について手動運転モードから自律走行モードに切り替える要求を受け取るステップを含む。応答の際、プロトコルデータがアクセスされる。このプロトコルデータは、車両の環境の状態、車両並びに車両のシステム、及び運転者を評価し、１つ又は複数の状態を識別するために、プロセッサーにより使用される。この方法は、状態をタスク状態を変化させるために運転者により実行され得るタスクに関連付けるタスクデータにアクセスするステップをも含む。このタスクデータは１組のタスクを生成するのに使用される。１組のタスクの各タスクは、順序付けされた順番で表示される。いったんタスクが完了すると、手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理がされ得る。

１つの例では、車両の環境の状態、車両並びに車両のシステム、及び運転者を評価するステップは、センサーデータにアクセスするステップと、詳細な地図情報にアクセスするステップと、車両の様々なシステムと通信するステップと、遠隔コンピュータと通信するステップとを含む。

この評価は、現在の又は今後の天候により自律走行が車両の搭乗者にとって危険であり心地悪く感じさせ、もしくは車両を損傷させるかどうか、車両の実際の位置が詳細な地図情報に対する前記車両の位置と一致しているか、検出システムのセンサーから受け取るデータが対応する詳細な地図情報と一致しているか、車両が現在自律走行モードを開始することが予め承認されている領域において走行しているか、車両が現在自律走行モードを開始することが予め承認されている車線において走行しているか、その道路は舗装されているか（土ぼこりの道路ではなく）、その道路は幅が十分に広いか（狭すぎて２台の車両が互いにすれ違うことができないのではなく）、車両が直線道路にいるか（カーブのそばを走行しているのではなく、丘を登り降りするのではなく等）、車両車線内の十分中央の位置にいるか、車両は他の車両に囲まれているか又は他の車両により身動きができなくなる（例えば、交通渋滞の状態）、車両が現在スクールゾーンでいるか、車両が対向車に向かっているか（例えば、詳細な地図情報によると南行き車線において北向きに走行している）、他の車両が車両に最も近い車両の車線に入ってきたか、車両が道路における他の車両もしくは動く物体から少なくともいくらかの所定の最小距離を保っているか、車両が道路における動かないもしくはゆっくり動く物体を避けるために何らかの簡単な操作をしなければならないか、車両が速すぎるもしくは遅すぎるスピードで走行しているか、間もなく行う操作が手動運転モードから自律走行モードに切り替えることを妨げるか、手動運転モードへの切り替えが必要になる前に最小限の時間だけ車両は自律走行モードで走行し得るか、車両の自律走行システムの様々な特徴が正しく機能しているか、車両が最小限のメンテナンス基準を満たしているか（例えば、オイル交換がスケジュール通りされているか）、車両のタイヤは空気圧が適正に保たれているか、車両のドアが閉じられているか、車両は現在「ドライブ」となっているか（「ニュートラル」，「リバース」又は「パーク」ではなく）、車両は二輪駆動か（例えば、運転者が手動で四輪駆動もしくは全輪駆動に切り替えることが可能となる車両か）、車両の自動ワイパーが現在オンになっているか、車両のヘッドライト又はフォグライトがオンか、及び他の警告灯（チェック・エンジン・ライト等）が現在アクティブになっていないか、及び運転者のシートベルトが適正に締められているか、のうち例えば、１つ又は複数の項目を判定するステップを含み得る。

手動運転モードから自律走行モードに切り替えることを妨げる他の状態は、車両が「ドライブ」の状態でない，自動ワイパーがオンになってない、自動ライがオンになってない、及び車両は自律走行を開始するために予め承認された車線にいないことを含み得る。このようなケースでは、生成された１組のタスクは車両をドライブの状態にすること、自動ワイパーをオンにすること、自動ライトをオンにすること、及び自律走行を開始するために予め承認された車線に車両を移動させることを含み得る。この例では、表示されたタスクの順序は、車両をドライブの状態にする第１の表示されたタスク、自動ワイパーをオンにする第２の表示されたタスク、自動ライトをオンにする第３の表示されたタスク、及び自律走行を開始することを予め承認された車線に車両を移動させる第４の表示されたタスクを含む。第１の表示されたタスクは完了したことが確認されるまで表示される。第１の表示されたタスクが完了したときに、第２の表示されたタスクは第２のタスクが完了するまで表示される。第２の表示されたタスクが完了したとき、第３の表示されたタスクは第３のタスクが完了するまで表示される。第３の表示されたタスクが完了するとき、第４の表示されたタスクは第４のタスクが完了するまで表示される。

他の例では、防止状態は、車両が「ドライブ」の状態にないこと，自動ワイパーがオンでないこと、自動ライトがオンでないこと、車両が自律走行を開始するために予め承認された車線にないこと、車両が車線の中央に位置していないこと、車両が速すぎるスピードで動くこと、及び車両が道路にある他の物体に近すぎる位置にあることを含み得る。この例では、生成された１組のタスクは、車両をドライブの状態にすること、自動ワイパーをオンにすること、自動ライトをオンにすること、自律走行を開始するために予め承認された車線に車両を移動させること、車両を車線の中央に位置させること、車両を減速させること、及び車両と道路にある他の物体との間の距離を増加させることを含み得る。

他の例では、方法はタスクデータを用いて１組のタスクを生成する前に、プロセッサーによる修正が予め承認された識別された１つ又は複数の状態のいずれかをプロセッサーにより修正するステップをも含む。他の例では、タスクが実行されつつある一方、状態を評価するステップは連続的に実行される。この点に関して、追加の状態が識別され得て追加のタスクをその１組のタスクに追加するのに使用される。

他の例では、方法は自律走行モードへ切り替えた後、自律走行モードで車両を操作すること及び自律走行モードから手動運転モードに切り替える要求を受け取ることをも含み得る。この要求は、車両がその処置が完了する前に安全にも容易にも運転者に移すことができない処置を実行しているときには、勧めることも否定することもできない。この例においてユーザは手動運転モードに戻りたがっているというユーザによる指示に応答して、手動運転モードへの切り替えが勧められないときは警告が運転者に表示され得る。

本開示の他の態様は、上述の方法の様々な特徴のいくつか又は全てを実行するプロセッサーを含むシステムを提供する。さらに本開示の態様は、プログラムのコンピュータ読み取り可能な命令が記憶される非一時的で有形のコンピュータ−可読記憶媒体を提供する。この命令が、プロセッサーにより実行されるとき、その命令に起因して前記プロセッサーは上述の方法の様々な特徴のいくつか又は全てを実行する。

図１は、本開示の態様におけるシステムの機能概略図である。

図２は本開示の態様における自律車両の内部の図である。

図３は本開示の態様における自律車両の外側の図である。

図４は本開示の態様において１つの例ではとして使用される高速道路の略図である。

図５は本開示の態様における地図情報の一例である。

図６は本開示の態様における地図情報の他の例である。

図７Ａは本開示の態様におけるシステムの絵図である。

図７Ｂは本開示の態様におけるシステムの機能概略図である。

図８は本開示の態様における一連の画面イメージの図である。

図９は本開示の態様における一連の画面イメージの図である。

図１０は本開示の態様におけるフローチャートである。

車両は、運転者が自律走行モードで車両を運転することを許可する前に、車両の制御を車両のコンピュータに引き渡す、又は運転者が自律走行モードから手動運転モードに切り替えることを許可する等の様々な判定を行い得る。これには一連の環境の、システムの、並びに運転者のチェックを実行すること、及び運転者が車両の制御を車両のコンピュータに引き渡すことを許可する前に運転者にタスクのチェックリストを提供することも含まれ得る。

１つの例では、自律走行モード及び手動運転モードに対応した車両に関連付けられるコンピュータは、手動運転モードから自律走行モードへ切り替える要求を受け取り得る。そして、このコンピュータはプロトコルデータにアクセスし、それを用いて車両の現在の環境、車両のありそうな今後の環境、車両、及び運転者の状態を評価することにより応答し得る。そしてこのコンピュータは、車両が自律走行モードに設定されることを防止するためにシステムが使用する任意の状態（以下、「防止状態」という）がこれらの評価により識別されたかどうかを判定し得る。もし防止状態が識別されなければ、コンピュータは、手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を進め得る。

その評価の結果として、もしコンピュータが１つ又は複数の防止状態が識別されたら、コンピュータはコンピュータ又は運転者が直ちにまたは一定時間内にこれらの識別された状態を変更できるかどうかを判定し得る。もしこの防止状態がそのように変更できなければ、コンピュータは故障メッセージを運転者に表示し得る。いくつかの例では、この故障メッセージはその故障に対する個別の問題を示し得る。

もしコンピュータが識別された防止状態を変更できるなら、そのコンピュータはそれを行うために必要な行動をとり得る。たとえコンピュータが別のやり方で防止状態を変更できるとしても、車両は運転者にその状態を変更するよう要求するように設計され得る。例えば、運転者は防止状態を変更し得るかどうか及びどのように変更し得るかを評価するのにより良い立場にあり得る。もし識別された防止状態が残っていなければ、コンピュータは手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を進め得る。

もし、コンピュータが防止状態のどれかを修正した後に他の防止状態が残っているなら、コンピュータは対応する１つのタスク又は残存する問題の状態のそれぞれに対するタスクを生成し得る。コンピュータは、そのとき複数のタスクを優先順位に従って運転者に表示し得る。例えば、コンピュータはその複数のタスクを一度に所定の順でいつも表示し、又は残ったタスクが表示されるべき順番を動的に決定するようプログラムされ得る。いったんタスクが完了すると、コンピュータは次の完了すべきタスクを表示し得る。コンピュータはタスクのそれぞれが修正されるまでその複数のタスクを表示し続けることができ、そのときコンピュータは手動運転モードから自律走行モードへ切り替える処理を進めることができる。加えて、もし他のステップが示されている間にステップの１つが完了したら、その完了したタスクが削除され得るように、このリストは周期的に再処理され得る。

運転者がタスクを実行する間に、コンピュータは、任意の追加の防止状態を識別する前述の評価を引き続き行い得る。これらの状態によりコンピュータはエラーメッセージを表示し、又は、追加の防止状態を修正し、又は運転者が完了すべき追加のタスクを生成ならびに表示する。再び、もし防止状態の全てが修正された場合は、コンピュータは手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を進め得る。

コンピュータは同様に車両を自律走行モードから手動運転モードへ切り替えることが現在勧められないかどうかを評価して判定し得る。

図１に示されるように、自律走行システム１００は様々なコンポーネントを有する車両１０１を含み得る。本開示のある態様は特定の種類の車両に関して特に有用である一方、この車両は、自動車、トラック、オートバイ、バス、ボート、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、レクリエーショナル・ビークル（ＲＶ車）、遊園地の乗り物、路面電車、ゴルフカート、電車、トロリーなどを含む任意のタイプの車両であってもよく、しかもこれらに限られない。この車両は、プロセッサー１２０、メモリ１３０及び汎用コンピュータに通常存在する他のコンポーネントを含むコンピュータ１１０等の１つ又は複数のコンピュータを有し得る。

メモリ１３０は、プロセッサー１２０により実行されまたは別の方法で使用され得る命令１３２及びデータ１３４を含め、プロセッサー１２０によりアクセス可能な情報を記憶する。メモリ１３０は、コンピュータ−可読媒体、又はハードディスクドライブ、メモリカード、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＶＤもしくは他の光ディスク、同様に他の書き込み可能もしくは読取可能メモリ等の電子デバイスを用いて読取可能なデータを記憶する他の媒体を含め、プロセッサーによりアクセス可能な情報を記憶する能力のあるどのような種類のものでもよい。システム及び方法は、上述のものと異なる組み合わせを含み得る。そして命令及びデータの異なる部分が異なる種類の媒体に記憶され得る。

命令１３２は、プロセッサーにより直接的に（機械コード等）又は間接的に（スクリプト等）実行されるべき命令の任意の集合であり得る。例えば、命令は、コンピュータ−可読媒体にコンピュータコードとして記憶され得る。その点に関して、用語「命令」と用語「プログラム」とはここでは同じ意味で使われ得る。命令は、プロセッサーにより直接処理するためにオブジェ
クトコード形式で、又は要求に応じて解釈されもしくは前もってコンパイルされる独立したソースコードモジュールの集まりもしくはスクリプトを含む他の任意のコンピュータ言語により記憶され得る。命令の機能、方法及び動作は、以下により詳細に説明される。

データ１３４は、命令１３２にしたがってプロセッサー１２０により、読み出され、書き込まれ、又は修正され得る。例えば、請求項に係る発明の主題は、どのような特定のデータ構造にも限定されるものではないが、このデータは、コンピュータ・レジスタに、複数の異なるフィールド及びレコードを有するテーブル、ＸＭＬドキュメント又はフラットファイルとしてリレーショナル・データベースに記憶され得る。このデータは、任意のコンピュータ可読フォーマットでもフォーマットされ得る。さらなるほんの一例として、画像データは、圧縮されたもしくは圧縮されない、無損失の（例えば、ＢＭＰ）もしくは損失を伴う（例えば、ＪＰＥＧ）、及びビットマップもしくはベクターベースの（例えば、ＳＶＧ）、及びグラフィックスを描くためのコンピュータ命令のフォーマットにより保存される画素の格子からなるビットマップとして記憶され得る。このデータは、数、説明文、専用コード、同じメモリの他の領域もしくは異なるメモリ（他のネットワークの場所を含む）に記憶されたデータの参照、又は関連のあるデータを算出する機能により使用される情報等の関連のある情報を識別するのに十分などのような情報をも備え得る。

プロセッサー１２０は、市販のＣＰＵ等の任意の従来のプロセッサーであり得る。あるいは、プロセッサーは、ＡＳＩＣ等の専用デバイス又は他のハードウェアベースのプロセッサーでもよい。図１は、プロセッサー、メモリ、及び同じブロック内にあるコンピュータ１１０の他の要素を機能的に示しているが、このプロセッサー、コンピュータ及びメモリは、同じ物理的ハウジング内に格納されてもよく格納されなくてもよい複数のプロセッサー及びメモリを実際に備え得ることを理解されたい。例えば、メモリは、コンピュータ１１０のハウジングとは異なるハウジングに位置するハードディスクドライブ又は他の記憶媒体でもよい。したがって、プロセッサー又はコンピュータの言及は、並列に動作し得る又は並列に動作しないプロセッサー又はコンピュータ又はメモリの集合体の言及を含むと理解されたい。ここで説明するステップを実行するために単一のプロセッサーを使用するのではなく、操舵装置や減速装置等のコンポーネントのいくつかは、それぞれそのコンポーネントの特定の機能に関係する計算を実行するのみの独自のプロセッサーを有し得る。

ここに説明する様々な態様では、プロセッサーは、その車両から離れた場所に位置することができ、車両と無線で通信し得る。他の態様では、ここで説明する処理のいくつかは、車両内に配置されるプロセッサーで実行され得る一方、他の処理は、単一の手順を実行するのに必要なステップを取ることを含め、遠隔プロセッサーにより実行される。

コンピュータ１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ウェブブラウザ等のデータ１３４及び命令を記憶するメモリ（例えば、ＲＡＭ及び内蔵ハードディスクドライブ）、電子的ディスプレイ１５２（例えば、画面を有するモニタ、小型ＬＣＤタッチスクリーン又は情報を表示するように動作する他の任意の電子デバイス）、ユーザ入力１５０（例えば、マウス、キーボード、タッチスクリーン及び／またはマイクロフォン）、及び人の状態や願望についての明示的な（例えば、身ぶり手ぶり）又は暗黙的な（例えば、「その人は眠っている」）情報を集める様々なセンサー（例えば、ビデオカメラ）等のコンピュータに関して通常使用されるコンポーネントの全てを含み得る。

１つの例では、コンピュータ１１０は、車両１０１に組み込まれた自律走行コンピューティングシステムであり得る。図２は、自律車両の内部の例示的なデザインを示している。自律車両は、例えば、ハンドル２１０等の操舵装置、ナビゲーションディスプレイ２１５等のナビゲーションディスプレイ装置、及び変速装置２２０等のギアセレクタ装置、等の非自律車両の全ての特徴を含み得る。この車両は、１つ又は複数の自律走行モードをアクティブ化又は非アクティブ化するために、及び運転者又は搭乗者２９０がナビゲーションの目的地等の情報を自律走行コンピュータ１１０に提供することができるように、前述の事項に加えてタッチスクリーン２１７（電子ディスプレイ１５２の部分であり得る）又はボタン入力２１９等の様々なユーザ入力デバイス１４０をも有し得る。

自律走行コンピューティングシステムは、車両の様々なコンポーネントと通信する能力を有し得る。例えば、図１に戻ると、コンピュータ１１０は、車両１０１の動き、速度等を制御するために、車両の標準的な中央処理装置１６０と通信することができ、車両１０１の様々なシステム（例えばブレーキシステム１８０、加速システム１８２、信号伝達システム１８４、及びナビゲーションシステム１８６）と情報の送受信ができる。１つの例では、車両の中央処理装置１６０は、非自律コンピュータにおける中央処理装置の全ての機能を実行できる。他の例では、プロセッサー１２０、１６０は、単一の処理デバイス又は並列に動作する複数の処理デバイスを備え得る。

加えて、コンピュータ１１０は、それが操作可能状態にあるとき、車両１０１のこれらの機能のいくつか又は全てを制御し得るので、したがって全てが又は単に部分的に自律的であり得る。様々なシステム及びコンピュータ１１０が車両１０１の中で示されているが、これらの要素は、車両１０１の外部にあってもよく、又は物理的に長い距離を離れていても良いと理解される。

車両は、デバイスの地理的位置を判定するためにコンピュータ１１０と通信する地理的位置コンポーネント１４４をも含み得る。例えば、位置コンポーネントは、デバイスの緯度、経度及び／または高度の位置を判定するためにＧＰＳ受信機を含み得る。レーザーベースの位置推定システム、慣性支援ＧＰＳ、又はカメラベースの位置推定等の他の位置システムも、車両の位置を識別するのに使用され得る。車両の位置には、緯度、経度、高度等の絶対的な地理的位置、及び絶対的な地理的位置よりも正確に判定できることが多いその車両の周囲直近の他の車に対する位置等の相対的な位置情報が含まれ得る。

車両は、車両の方向及び速度又はそれに対する変化を判定するためにコンピュータ１１０と通信する加速度計、ジャイロスコープ又は他の方向／速度検出デバイス１４６等の他のデバイスも含み得る。ほんの一例として、加速デバイス１４６は、重力方向又はそれに垂直な平面方向に対するそのピッチ、ヨー又はロール（又はこれらの変化）を判定し得る。このデバイスは、速度の速度の増加または減少及びこのような変化の方向を追跡もし得る。このデバイスによるここに記載された位置及び方向のデータの提供は、ユーザ、コンピュータ１１０、他のコンピュータ及び上述の組み合わせに対して自動的になされ得る。

コンピュータ１１０は、様々なコンポーネントを制御することにより、車両の方向及び速度を制御し得る。１つの例として、もし、車両が完全な自律走行モードで動作しているなら、コンピュータ１１０は、車両を加速させ（例えば、エンジンに供給される燃料又は他のエネルギーを増加させることにより）、減速させ（例えば、エンジンに供給される燃料を減少させること又はブレーキをかけることにより）、及び方向を変化させ得る（例えば、前２輪の向きを変えることにより）。

車両は、他の車両、道路にある障害物、交通信号、標識、樹木等の車両の外部の物体を検出するコンポーネントを含み得る。検出システム１５４は、レーザー、音波探知機、レーダー、カメラ又はコンピュータ１１０により処理され得るデータを記録する他の任意の検出デバイスを含み得る。例えば、もし車両が小型乗用車であれば、この乗用車は、屋根又は他の便利な位置に取り付けられるレーザーを含み得る。

図３に示されるように、車両１０１は、車両の前部と屋根にそれぞれ取り付けられるレーザー３１０、３１１を有する小型乗用車両を含み得る。レーザー３１０は、約１５０メートルの距離、３０度の垂直視野角、及び訳３０度の水平視野角を有し得る。レーザー３１１のビームは、５０−８０メートルの距離、３０度の垂直視野角、及び３６０度の水平視野角を有し得る。このレーザーは、コンピュータが様々な物体の位置及び距離を特定するのに使用し得る距離及び強度情報を車両に提供し得る。１つの態様では、レーザーは、その軸を回転させ及びそのピッチを変更することにより、その車両とその車両と向き合う物体表面との間の距離を測定し得る。

車両は適応走行制御システムに使用されるレーダー検出ユニット等の様々なレーダー検出ユニットをも含み得る。レーダー検出ユニットは、自動車の前面及び後部、及び前面バンパーのいずれかの側面に位置し得る。図３の例に示されるように、車両１０１は、車両の側面（１つの側面のみが示される）、前面及び後部に位置するレーダー検出ユニット３２０−３２３を含む。これらのレーダー検出ユニットのそれぞれは、約２００メートルの距離、約１８度の視野角、及び約６０メートルの距離、約５６度の視野角を有し得る。

他の例では、様々なカメラが車両に取り付けられ得る。このカメラは、２以上のカメラの画像からの視差が様々な物体までの距離を計算するのに使用され得るように所定の距離を置いて取りつけられ得る。図３に示されるように、車両１０１はバックミラー（図示せず）近くのフロントガラス３４０の下に取り付けられた２つのカメラ３３０、３３１を含み得る。カメラ３３０は、約２００メートルの距離、約３０度の水平視野角を有し得るのに対し、カメラ３３１は、約１００メートルの距離、約６０度の水平視野角を有し得る。

上記のセンサーに加えて、コンピュータは、非自律車両に典型的なセンサーと機器からの入力をも使用し得る。例えば、これらのセンサーと機器は、タイヤ圧力センサー、エンジン温度センサー、ブレーキ熱センサー、ブレーキパッド状態センサー、タイヤ・トレッドセンサー、燃料センサー、オイルレベル及び品質センサー、エアクオリティセンサー（空気中の温度、湿度又は微粒子を検出するための）、ドアセンサー、ライト、ワイパー、等を含み得る。この情報は、これらのセンサーと機器から直接、又は車両の中央処理装置１６０を介して提供され得る。

これらのセンサーの多くは、リアルタイムでコンピュータにより処理されるデータを提供する。すなわち、センサーは、その時に又は時間範囲に亘り検出された環境を反映させるためにこれらの出力を連続的に更新し得る。そして、コンピュータが車両のその時の方向又は速度を検出された環境に応じて修正するべきであるかどうかを決定できるように、連続的に又は要求に応じて更新された出力をコンピュータに提供する。

様々なセンサーにより提供されるデータを処理することに加え、コンピュータは、過去のある時点で取得され、その環境に車両が存在するかしないかに関わらず持続することが期待される環境のデータを頼りにし得る。例えば、図１に戻ると、データ１３４は、道路の形状および標高、車線境界線、交差点、横断歩道、速度制限、交通信号、ビルディング、標識、リアルタイムのトラフィック情報、又は他のこのような物体及び情報を特定する詳細な地図情報１３６、例えば、非常に細かい地図を含み得る。例えば、地図情報は様々な道路セグメントに関連付けられた明示された速度制限情報を含み得る。速度制限データは、手作業で入力されるか又は例えば、光学文字認識を用いて以前に取りこまれた速度制限標識の画像からスキャンされ得る。

図４は高速道路４００の１つの例である。この例では、高速道路４００は、破線の車線境界線４３０−３３及び実線の車線境界線４４０−４３により定義された３つの北行き車線４１０−４１２及び３つの南行き車線４２０−２２を含む。高速道路４００は、実線の車線境界線４４０と障壁４６０の間、実線の車線境界線４４３と障壁４６１の間でそれぞれ定義される路肩４５０−５１をも含む。北行き車線と南行き車線の間に、高速道路４００は中央分離帯４７０を含む。

図５は、図４の高速道路４００についての地図情報５００の例である。地図情報は高速道路４００の様々な特徴物の位置及び方向を示すデータを含む。例えば、地図情報５００は、北行き車線４１０−４１２を特定する北行き車線データ５１０−５１２と、南行き車線４２０−２２を特定する南行き車線データ５２０−５２２とを含む。地図情報５００は、破線の車線境界線４３０−３３及び実線の車線境界線４４０−４３を表わす破線の車線境界線データ５３０−３３及び実線の車線境界線５４０−４３をも含む。路肩４５０−５１は、路肩データ５５０−５５１により表わされる。障壁４６０−６１は、障壁データ５６０−６１により表わされ、中央分離帯４７０は中央分離帯データ５７０により表わされる。

地図情報は、上述のリストされた１つ又は複数の物体を含む３次元地形図をも含み得る。例えば、車両が車両等の他の物体が、方向を変えそうな状況であると判定し得るリアルタイムデータ（例えば、それのセンサーを用いて他の車両の現在のＧＰＳ位置及び方向指示器が点滅しているかどうかを判定する）及び他のデータ（例えば、ＧＰＳ位置と予め記憶した車線特有の地図データとを比較して他の車両が左折／右折車線内に存在するかどうかを判定する）に基づいて判定し得る。

地図情報１３６は、自律走行が現在利用できる自動走行区域をも含み得る。自動走行区域は、例えば、自律走行モードで運転を始めることを事前承認された又は別に指定された地図情報内の領域を含み得る。これらの領域は、例えば、高速道路、住宅街等における特定車線を含み得る。この点に関し、自動走行区域は、所定の自動走行車線を含み得る。自動走行区域から除外され得る領域には、一例としてのみであるが、加速車線、出口車線、合流個所、交差点、料金所、知られた建設区域、スクールゾーン、これらの領域に近い道路の一部が含まれ得る。コンピュータ１１０は自動走行区域として指定されていない自律走行モードを開始することを制限し得るが、コンピュータ１１０は現実に自律走行モードを開始しこのような領域を通して車両を操作する能力を現実に有し得る。

例えば、図６の地図情報６００は、地図情報５００と自動走行区域６１０、６２０とを含む。この例では、自動走行区域６１０は高速道路４００の南行き車線４３０−３２（南行き車線データ５３０−３２により表される）を含む一方、自動走行区域６２０は高速道路４００の北行き車線４２０−２２（北行き車線データ５２０−２２）の部分のみを含む。自動走行区域６１０は車線４１０−２２（車線５１０−２２により表される）の区域を含む。しかし、この例では、車線４１０（５１０）と車線４１１（５１１）のみが自動走行車線６１１と自動走行車線６１２をそれぞれ含む。同様に、自動走行区域６２０は車線４２０−２２（車線５２０−２２により表される）の区域の部分を含む。しかし、この例では、車線４２１（５２１）と車線４２２（５２２）のみが自動走行車線６２１と自動走行車線６２２をそれぞれ含む。したがって、高速道路４００の全ての部分が自動走行区域というわけではなく、全ての車線が自動走行車線というわけではない。

詳細な地図情報１３６が画像ベースの地図としてここに示されているが、地図情報は全てを画像ベース（例えば、ラスター）にする必要はない。例えば、地図情報は、複数の道路、複数の車線、複数の交差点等の１つ又は複数のロードグラフ又はグラフネットワーク及びこれらの特徴物間の接続を含み得る。この特徴物のそれぞれは、グラフデータとして記憶され得て、他の関係する特徴物とリンクされているいないに関わらず地理的位置等の情報と関連付けられ得る。例えば、一時停止の標識は道路及び交差点とリンクされ得る。いくつかの例では、関連付けられたデータは、一定のロードグラフの特徴物の効率的な検索を向上させるためにロードグラフのグリッドベースのインデックスを含み得る。

コンピュータ１１０は、他のコンピュータと互いに情報の送信又は受信を行い得る。例えば、コンピュータ１１０（図５、図６に示された地図情報５００、６００の例等の）により記憶された地図情報は、受信されもしくは他のコンピュータから送信され得て、及び／または車両１０１のセンサーで収集されたセンサーデータはここで説明される処理のために他のコンピュータに送信され得る。図７Ａ、図７Ｂに示されるように、車両１０１内でコンピュータ１１０からのデータは、さらなる処理のためにネットワークを介して固定されたコンピュータ７２０に送信され得る。同様に、以下に述べるソフトウェア更新又は天候情報等のコンピュータ７２０からのデータは、ネットワークを介してコンピュータ１１０に送信され得る。ネットワーク及び介在するノードは、インタネット、ワールドワイドウェブ、イントラネット、仮想プライベート・ネットワーク、広域領域ネットワーク、ローカルネットワーク、１つ又は複数の会社専用の通信プロトコルを使用するプライベート・ネットワーク、イーサネット（登録商標）、ＷｉＦｉならびにＨＴＴＰ、及びこれらの様々な組み合わせを含む様々な構成ならびにプロトコルを備え得る。このような通信は、モデムや、無線インタフェース等の他のコンピュータとデータの送受信を行うことができる任意のデバイスにより、手助けをされ得る。他の例では、データは、コンピュータ１１０、７２０によりアクセスされ得る、又はコンピュータ１１０、７２０に接続されるメモリにそのデータを記憶することによって、伝達され得る。

１つの例では、コンピュータ７２０は、複数のコンピュータを有するサーバー、例えば、負荷分散サーバーファームを備え得て、これはコンピュータ１１０との間でデータを送受信したりデータを処理する目的でネットワークの異なるノードと情報を交換する。サーバーは、コンピュータ１１０と同様、プロセッサー７３０、メモリ７４０、命令Ｓ７５０、及びデータ７６０を有する構成をとり得る。

上記のように、サーバー７２０のデータ７６０はソフトウェア更新及び／または天候に関係する情報を提供し得る。例えば、サーバー７２０は、例えば、命令１３２、詳細な地図情報１３６、プロトコルデータ１３８、及び／またはタスクデータ１４０等のメモリ１３０に記憶された様々なデータを更新することを含むソフトウェア更新をコンピュータ１１０に提供し得る。他の例では、サーバー７２０は天候に関係する様々な情報を受信し、監視し、記憶し、更新し、送信し得る。この情報は、例えば、報告、レーダー情報、予報等の形で降水量、雲、及び／または温度情報を含み得る。

コンピュータ１１０は、車両の環境、車両、及び運転者の状態の評価に基づいて自律走行モードに変更すること又は自律走行モードから他のモードに変更することが許可されるかどうかを評価するためにプロトコルデータ１３８を使用し得る。以下により詳細に述べるように、コンピュータ１１０は、防止状態及びこれらの防止状態がコンピュータ又は運転者により修正され得るかどうかを識別するためにプロトコル１３８を使用し得る。

タスクデータ１４０は、車両１０１等の車両を制御する運転者により実行され得る一連のタスクを含み得る。以下により詳細に説明するように、これらのタスクには、ドアを閉めること、シートベルトを締めること、車線を変更すること等が含まれ得る。車両の運転者によるタスクの実行がプロトコルデータ１３８を用いて識別される防止状態を修正するように、各タスクは対応する防止状態と関連付けられ得る。この点で、タスクデータは、プロトコルデータ１３８の一部として、又はこれと分離して記憶され得る。

コンピュータ１１０は、各タスクの適切な順序を決定し得る。この点に関して、シートベルトを締めることは、運転者がシートベルトを装着しないで車両を制御することは危険である等により車線を変更するより高いランクを有し得る。タスクデータは、タスクを運転者に提示するための指示及び表示データをも含み得る。参照を容易にするため、この開示はタスクデータ１４０の一部であるとしてランキングデータに言及するが、各タスクの順序を決定するのに要求されるこの情報は、プロトコルデータ１３８の一部として、データ１３４のどこかに、及び命令１３２の一部として保存され得る。

上述の、しかも図において説明された動作に加えて、様々な動作がこれから説明される。次に続く動作は以下に記載の順序を正確に守って実行する必要はないことは理解されるべきである。むしろ、様々なステップが異なる順序により又は同時に処理されてもよく、ステップが追加されても省略されてもよい。

１つの例では、車両１０１の運転者は、自律走行システム１００をアクティブ化して、ユーザ入力１５０を用いて車両が手動運転モードから自律走行モードに切り替えることを要求し得る。この要求を許可する前に、コンピュータ１１０は、この切り替えを防ぐのに使用される任意の状態が存在するかどうかを判定し得る。これには任意の防止状態を識別するために、プロトコルデータ１３８をアクセスすること、車両の環境の状態（現在の及び今後のありそうな）、車両及び車両システムの状態、及び運転者の状態が含まれ得る。例えば、防止状態には、手動運転モードから自律走行モードへ切り替えることは危険であるかも知れないこと、この車両は自律走行が法律により禁じられている領域にいること、又は現在の環境（例えば、不整地走行）においてはこの車両は自律走行に対応できる設計になっていないこと、を示す複数の状態が含まれ得る。

車両の環境の状態の評価は、車両の様々なセンサーにより収集された情報、記憶された地図情報、及び遠隔コンピュータから得た情報に依存し得る。例えば、この評価は、車両の周辺の環境における天候の状態、及びこの情報は運転者が車両の完全な制御を続けることがより安全であることを示すかどうかを判定することを含み得る。これはコンピュータ７２０から天候データを受信すること及び／または車両センサーから天候状態を検出することを含み得る。雨、雪、ひょう等の強い又は蓄積する降水があるときには、一般に運転者は車両をナビゲートするに当たってはコンピュータ１１０よりもより良い位置にあり得る。したがって、このような天候状態では、コンピュータ１１０は防止状態を識別し得る。

他の現在の環境の評価は、車両の現在の位置と速度を調べることと、車両の位置と速度は手動運転モードから自律走行モードに切り替えるために許容できるかどうかを判定することを含み得る。車両の位置は、地理的位置コンポーネント１４４及び／または加速デバイス１４２により生成されたデータから受け取られ、又は判定され得る。この位置は、地図情報１３６と同様検出システム１５４の様々なセンサーからのデータと結合され得る。例えば、コンピュータ１１０は、車両の実際の位置が詳細な地図情報による車両位置と一致しているか、検出システムのセンサーから受信するデータが対応する詳細な地図情報と一致するか、車両が現在自動走行区域を走行中か、車両が現在自動走行車線を走行中か、道路は舗装されているか（土埃とは反対に）、道路は十分広いか（狭すぎて２台の車が互いにすれ違うのが困難な状況とは反対に）、車両が直線道路上にいるか（カーブの多い、上り下りの多い丘等とは反対に）、車両は車線内の十分中央の位置にいるか、車両が他の車両に囲まれているか又は閉じ込められているか（例えば、交通渋滞の状態か）、車両が現在スクールゾーンにいるか、車両が対向車に向かっているか（地図情報１３６において例えば、南行き車線を北に向かって走っているか）、他の物体が車両に最も近い車両の車線に入ってきたか、車両が他の車両又は道路上を動く物体から少なくともいくらかの所定の最小距離を保っているか、車両が道路上の動かない物体を避けるために何らかの簡単な操作を行わなければならないか、車両が速すぎる速度で運転しているか又は遅すぎる速度で運転しているか等を評価し得る。もし、これらの状態のどれかが真でなければ、コンピュータ１１０はその状態が問題状態として識別し得る。

車両の現在の環境に加えて、コンピュータ１１０は車両が今後に遭遇することがありそうな走行環境を評価し得る。この点に関して、車両の検出システム１５４からのデータに依存するよりも、コンピュータ１１０は、遠隔コンピュータ、記憶された地図情報、及びユーザ入力からのデータを受け取り及び／またはアクセスし得る。

１つの例では、コンピュータ１１０は近づきつつある状況又は操作が防止状態を生じさせそうであるかを評価し得る。例えば、もし運転者が車両の現在の通り道を維持するか推奨されるルートを継続するのであれば、コンピュータは近づきつつある防止状態のための地図データをチェックし得る。防止状態が今後に起こりそうだという事実は、それ自体、ユーザが自律走行モードをアクティブ化することを妨げるであろう防止状態と考えられ得る。

今後の防止状態が起きる可能性が高くなるまでに経過するであろう時間はユーザが車両を自律走行モードに置くことを妨げられるかを判定するのに使用され得る。１つの例では、交差点又は合流点等において手動運転モードが要求される位置に到達する前に車両が自律走行が可能ないくらかの最小限の時間があり得る。道路の車線は続き得るが、現在の車線はその交差点で自動走行車線であることが終了し得る。したがって、コンピュータは、車両の速度又は他のデータ（道路の速度制限等）に基づいて、車両がその交差点に到達するのに要する時間を推定し得る。もし推測された時間が閾値より短ければ、近づきつつある交差点は、現在の防止状態であると考えられる。閾値は予め定められるか又は動的に算出されてもよい。ユーザは車両を自律走行モードにすることは破壊的なことであると考え得てそのとき５０秒の時間内に強制的に自律走行モードから離れ得るので、例えば、この閾値は約５０秒に設定され得る。この閾値は動的に決定されてもよく、すなわち、この閾値は悪天候では増加させ得る。

コンピュータ１１０は、また車両及び車両の様々なシステムの状態を評価し、防止状態が存在するかを判定するためにプロトコルデータ１３８を使用し得る。例えば、コンピュータ１１０は、自律走行システム１００の様々な特徴が適切に機能するかを判定し得る。これは、コンピュータ１１０が最新の更新されたソフトウェアを有しているかを判定するため、コンピュータ７２０等の遠隔コンピュータと通信することを含む。加えて、コンピュータ１１０は、コンピュータ１１０がこれらのシステムと通信することができることと、これらのシステムが適切に機能しているかを判定することができることの両方を確実にするために、自律走行システム１００の様々なコンポーネントと通信し得る。例えば、コンピュータ１１０は、検出システム１５４の様々なセンサーが適切に機能し、応答し、適切に較正するか等を判定し得る。もしそうでないなら、コンピュータ１１０は、問題状態を識別する。

自律走行システム１００のコンポーネントと通信することに加えて、コンピュータ１１０は、車両の様々な非自律的コンポーネントの状態を判定し得る。これには、車両の中央処理装置１６０に車両の状態に関する情報を問い合わせることが含まれる。この点に関して、車両の中央処理装置１６０は、ライト、運転システム、タイヤ圧力モニタ、ドアセンサー等の他の車両機器又はセンサーと通信し得る。

コンピュータ１１０は、そのとき他の車両機器やセンサーに関するこの情報を用いて様々な評価を行い得る。例えば、コンピュータ１１０は、車両が最小限のメンテナンス基準（例えば、オイル交換が最新か）を満たしているか、この車両のタイヤの空気圧は適正か、この車両のドアは閉まっているか、この車両は現在「ドライブ」状態か（「ニュートラル」，「リバース」または「パーク」ではなく）、この車両は二輪駆動か（例えば、運転者が手作業で四輪駆動又は全輪駆動に切り替えることを許容している車両か）、この車両の自動ワイパーは現在オンになっているか、この車両のヘッドライト又はフォグライトがオンか、及び他の警告灯（チェック・エンジン・ライト等）が現在点灯していないかを判定し得る。もし該当しなければ（ノー）であれば、コンピュータ１１０は防止状態を識別し得る。

コンピュータ１１０はプロトコルデータ１３８をも使用して車両運転者の状態を評価し得る。例えば、コンピュータ１１０は、中央処理装置１６０に問い合わせて運転者のシートベルトが適正に締められているかをも判定し得る。他の例にはセンサー又は他の方法を用いて運転者の眠気、運転者の酔い、又は運転者が車両を運転することが許されているか許されていないかを判定することが含まれ得る。

この評価は、はっきり区別できる環境、車両、又は運転者の状態にまで体系化させる必要はないが、評価される特徴のリスト又は大規模な集合体を現実に含み得る。あるいは、特定の状態評価と関連付けられて識別されたいくつかの特徴（ｓｏｍｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ）は、他の状態評価と関連付けられ得るか、又は複数回チェックされ得る。例えば、運転者側のドアが開いているかどうかは、運転者の状態評価と同様に車両の状態評価の一部分として行われる評価であり得る。

プロトコルデータ１３８によりコンピュータ１１０が行う評価は、どのような順序でも実行され得る。加えて、これらの評価の多くは、同時に、例えば並列に動作する複数のプロセッサーにより同時に行われ得る。この評価は自律走行要求（又は自律走行モードを使用する要求）を受け取る前に繰り返しなされ得て、自律走行要求を受け取るときになされ得て、自律走行要求を受け取った後にも繰り返しチェックされ得て、これらの任意の組み合わせもなされ得る。

いったんコンピュータ１１０が手動運転モードから自律走行モードに切り替えることを防止する防止状態を識別すると、コンピュータはコンピュータ又は運転者が速やかに是正処置をとることができるかを判定し得る。もし否（ｎｏ）であれば、コンピュータ１１０は、自律走行モードは現在利用できない旨を運転者に知らせる通知を生成し得る。この通知は自律走行モードがなぜ利用できないかを示す情報をも含み得る。通知は、例えば、電子ディスプレイ１５２を用いて運転者に対して表示もされ得る。

例えば、車両の環境の状態に関する評価を参照すると、コンピュータ１１０も運転者も現在の天候状態を変更することはできない。この点に関して、コンピュータ１１０は天候状態が原因で自律走行モードが現在利用できないことを説明する通知を生成し表示し得る。

他の例では、車両の状態を参照すると、コンピュータ１１０も運転者もオイル交換インジケータ、低タイヤ圧インジケータ、又は検出システム１５４の様々なセンサーに関する他のより深刻な問題等の車両メンテナンス問題をすぐに変更させることが可能となり得ない。同様に、コンピュータ１１０も運転者もデータを提供するセンサーの障害に起因する防止状態をすぐに変更させることが可能となり得ない。例えば、もしコンピュータ１１０は、運転者が自身のシートベルトを装着しているかを判定することができないなら、単に運転者に質問することは、シートベルトが現実に使用可能で、運転者がそれを装着しているかを確実にするためには十分でないことがあり得る。したがって、コンピュータ１１０も運転者もこのような問題状態を修正することができないことがある。そして、再びコンピュータ１１０は、ディスプレイ自律走行モードは防止状態に起因して現在利用できないことを説明する通知を生成し表示し得る。

もしコンピュータ１１０が是正処置を取って防止状態に対処することができるなら、コンピュータはそのようにする。例えば、もし車両の状態の評価がコンピュータの較正により修正され得る車両のセンサーとの問題を示すのであれば、コンピュータ１１０はそのセンサーを較正し、評価されるべく残っている項目を継続する。他の例では、もしコンピュータ１１０が最新の更新されたソフトウェアを有していないと判定するなら、この防止状態は、例えば、コンピュータ７２０からソフトウェアの更新を行うことにより修正され得る。他の例では、コンピュータ１１０は、いくつかの防止状態を短い遅延時間で修正し得る。様々な他の問題状態は、コンピュータ１１０により修正され得る。加えて、コンピュータは、運転者が手動運転モードから自律走行モードへ切り替えることを要求するのを待つのではなく、これらの是正処置のいくつか又は全部をも積極的に実行し得る。コンピュータの是正処置はお互いに平行して実行され得て、及び／または運転者により実行される是正処置と並行して実行され得る。

コンピュータ１１０が多くの異なる問題状態を修正することができ得る一方、コンピュータ１１０ではなく運転者に少なくともいくつかの防止状態に対処することを要求することがより安全であり得る。この点に関して、ｆｏｒ少なくともいくつかの防止状態に対して、コンピュータ１１０は、タスクデータ１４０を使用してこのような状態に対するタスクを生成し得る。

例えば、車両の環境の状態を参照して、コンピュータ１１０は、車両の位置及び／又は速度を変化させるタスクを生成し得る。防止状態に応じて、これらのタスクは、車両を自動走行車線に移動させ、車両を車線の中心に保ち、道路上にあるその車両といくつかの他の動く物体との間に十分なスペースを確保し、及びその車両のスピードを上げること又は下げることを含み得る。同様に、車両の状態を参照すると、コンピュータ１１０は、誤ってドアを閉めたり又は開けたりすることに関する防止状態を修正すること、ギアシフトを用いて車両を「ドライブ」状態にすること、自動ワイパーをオンにすること、ライトをつけること等のタスクを生成し得る。運転者の状態に関しては、コンピュータ１１０は、運転者にシートベルトを装着するように要求する等のタスクを生成し得る。

上述したように、タスクデータ１４０を用いてコンピュータ１１０により生成された各タスクはランク付けされ得る。したがって、任意の識別された防止状態を修正するように要求されたタスクの全てを生成した後に、コンピュータ１１０は、そのランキングを用いてタスクの順序付けを行い、そして順序付けされたタスクを運転者に提示し得る。これにより、コンピュータ１００は、安全性を高め前提条件と一致する順序で運転者にチェックリストを提供することが可能となり得る。例えば、運転者は車両を「ドライブ」にすることを要求される前に、及び自動走行車線に移動することを要求される前にシートベルトを装着するように指示され得る。

同様に、運転者は、複数のタスクを同時に提示され得るにもかかわらず、各タスクが完了するまで待ってその後に次のタスクを運転者に提供し、運転者にそれぞれのタスクを一時に１つ提供することはより便利であり得る。加えて、完了するのにより長い時間がかかるタスクが、自律モードに切り替える他の運転者の要求の前に必要となり得る一方、より短い時間で完了し得る他のタスクを前に処理する必要がないことがある。

図８は、運転者に対し、例えば電子ディスプレイ１５２上で表示され得る一連の画面イメージ８１０、８２０、８３０、８４０を示している。これらの画面イメージは、識別された問題状態を修正するのに要求されるタスクを特定し得る。この例では、これらの防止状態のそれぞれが運転者により修正されるべきであり、修正され得ることをコンピュータ１１０がすでに判定している。この状態は、車両は「ドライブ」ではなく、自動ワイパーはオンではなく、自動ライトはオンではなく、車両は「自動走行車線」にはいないことが含まれる。したがって、コンピュータ１１０は、一組のタスクと、関連付けられた画面イメージ８１０、８２０、８３０、８４０を生成している。上記のように、これらのタスク及び画面イメージは一定の順序で提示される。

この例では画面イメージ８１０に示されるように、第１のタスクは車両を「ドライブ」にシフトさせることを含む。いったん第１のタスクが運転者により完了すると、コンピュータ１１０は対応する状態が修正されたことを判定し得る。結果として、コンピュータ１１０は次のタスクを示し得る。この例では、次のタスクは画面イメージ８２０に示されるように自動ワイパーをオンにすることを含む。再び、いったん画面イメージ８２０のタスクが完了すると、画面イメージ８３０に示されるように自動ライトをオンにする次のタスクが表示され得る。いったんこのタスクが完了すると、コンピュータ１１０は画面イメージ８４０に示されるようにディスプレイ自動走行車線に移動するという次のタスクを表示し得る。

したがって、上述のように、各タスク８１０、８２０、８３０、８４０が完了し対応する防止状態がもはや当てはまらないとコンピュータが判断するまで、各画面イメージは一時に１つずつ順次的に示され得る。

いったん識別された問題状態が運転者により修正されたなら、コンピュータは運転者が手動運転モードから自律走行モードに切り替えることを許容し得る。例えば、いったん要求されたタスクの全てが運転者（画面イメージ８１０、８２０、８３０、８４０により示されたような）により完了されたなら、コンピュータ１１０は、画面イメージ８５０に示されたように自律走行システム１００及びコンピュータ１１０は車両を制御する準備ができていることを示すメッセージを表示し得る。加えて、コンピュータ１１０は、表示の全て又は一部の色を変化させてこの車両は自律走行モードであることをさらに示し得る。この点に関して、画面イメージ８５０は画面イメージ８１０、８２０、８３０、８４０から異なる背景色を含み得る。いったん準備ができると、コンピュータは自動的に手動運転モードから自律走行モードに切り替え得て、又は運転者は実際に準備ができたことを確認する旨の運転者からのさらなる要求を待ち得る。

手動運転モードから自律走行モードに切り替える前に、コンピュータ１１０は、連続的に前述の評価を実行し得る。この点に関して、たとえ運転者又はコンピュータ１１０が車両を自律走行モードにすることを妨げる様々な障害を修正したとしても、新しい問題が生じ得る（又は上述のように、いくつかの問題が修正され得る）。例えば、いったん運転者が図８の画面イメージ８４０により示されたタスクに応答して車両１０１を自動走行車線に移動させると、コンピュータ１１０は追加の問題を識別し得る。１つの例では、これらの追加の防止状態は、車両が車線の中央にいないこと、そのとき車両がスピードを出し過ぎていること、及び車両が道路上の他の物体に近づき過ぎていることを含み得る。

これらの追加の状態に基づいて、コンピュータ１１０は、車両が車線の中心にいること、車両を減速させること、及び道路上のその車両と他の物体との間の距離を増加させることを含む追加のタスクを生成し得る。図８の例にもあるように、コンピュータ１１０は対応する画面イメージを生成して運転者が状態のそれぞれを修正することを促し得る。図９に示されるように、コンピュータ１１０は、運転者により完了されるべきタスクを識別する一連の画面イメージ９１０、９２０、９３０を例えば電子ディスプレイ１５２上に運転者に表示し得る。図８の例にあるように、運転者がそのタスクを完了しコンピュータが対応する状態が修正されたと判定するまでは、各画面イメージは一時に１つ表示され得る。再び、いったん残存する又は新しく識別された防止状態が全くないとコンピュータ１１０が判定すると、コンピュータ１１０は、画面イメージ９４０にて示されるような、この自律走行システム１００及びコンピュータ１１０は車両の制御を行う準備ができたことを示すメッセージを表示し得る。

図１０のフローチャート１００は、自律走行モード及び手動運転モードを有する車両に関連付けられたコンピュータにより実行され得る上述の態様のいくつかの例である。例えば、車両１０１のコンピュータ１１０は、ブロック１００２において自律走行要求を受け取るか又は手動運転モードから自律走行モードに切り替える要求を受け取り得る。そのとき、コンピュータ１１０はブロック１００４においてプロトコルデータにアクセスすることにより応答する。そして、プロトコルデータは、ブロック１００６、１００８、１０１０、１０１２それぞれにおいて車両の現在の環境、車両の今後の環境、車両、及び運転者の状態を評価するのに使用される。重ねて、これらの評価は任意の順序で実行され得る。コンピュータ１１０は、そしてブロック１０１４においてこれらの評価が問題状態のどれかを識別したかどうかを判定する。もし、否であればコンピュータ１１０は、ブロック１０１６にて手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を行う。

もし、評価の結果として、コンピュータ１１０が１つ又は複数の防止状態を識別したら、ブロック１０１８においてコンピュータが、コンピュータ又は運転者がこれらの識別された状態を修正できるかを判定する。もし、状態が修正できないのであれば、コンピュータ１１０はブロック１０２０において運転者に故障メッセージを表示する。上述したように、この故障メッセージは故障に対する特定の問題を示し得る。

もし、コンピュータ１１０、又は運転者が識別された問題を十分に迅速に修正することができるなら、ブロック１０２２においてコンピュータはコンピュータにより修正され得る問題を修正し得る。もし、ブロック１０２４において識別された防止状態が残っていないなら、コンピュータ１１０はブロック１０１６において手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を行う。

ブロック１０２４に戻ると、コンピュータが問題のどれかを修正した後に、他の問題が残る場合、コンピュータ１１０は、ブロック１０２６において残る問題のそれぞれに対して予めランク付けされたタスクデータを用いて対応するタスク又はタスクを生成する。そして、コンピュータ１００は、ブロック１０２８において車両１０１の運転者により完成される最も高いランキングのタスクを表示する。ブロック１０３０において、コンピュータは、それが完了するまでそのタスクを表示し続ける。この例では、いったんタスクが完了すると、コンピュータは、ブロック１００４に戻り、プロトコルデータにアクセスし、ブロック１００６、１００８、１０１０、１０１２における様々な特徴の状態を再評価する。識別された問題の全てが修正されブロック１０１６においてコンピュータ１１０が手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を行うまでこのプロセスは続き得る。

あるいは、いったんタスクがブロック１０３０において完了すると、識別された問題状態の全てが修正されるまでコンピュータは単に次に高いランキングのタスクを表示し得る。いったんこれが起こると、コンピュータ１１０は手動運転モードから自律走行モードに切り替える処理を行う。

前述の評価を行い是正処置を実行することは、潜在的な安全問題、ユーザが破壊的であると考える行動、時間とともに車に損傷をあたえ得る行動等の一定の問題を防止し得る。例えば、もしコンピュータ１１０がいくつかの知られた状態のために特定の車線又は路肩において自律走行させることはできないならばその位置で自律走行を開示することは危険であり得る。他の例では、もし、車両が他の車両に近づきすぎて又は高速で運転しすぎるならば、直接自律走行モードに切り替えることによりコンピュータが直ちに車両のスピードを著しく落とすことになり得る。これは心地良くなく、また運転者を不安にさせ得る。さらに他の例では、もし他の車両は、十分車線の中心近くに位置していない場合、コンピュータ１１０は運転者が走行しようとしていない車線に移動させることによって運転者を驚かせ得る。突然の車線変更は運転者をいらいらさせ又は心地悪く感じさせる。したがって、ここに述べた特徴物によりコンピュータ１１０と運転者の両方が、走行モードを切り替えても安全であることを確かめるまでは、運転者が制御を保持することを可能とする。

いったん車両が自律走行モードになると、もし手動運転モードへの切り替えを要求するいずれかの状態が生じた場合、コンピュータ１１０は上記の評価及び自律走行モードでの走行の継続的な安全性に関してなされる他の評価のうち少なくともいくつかを継続し得る。もしコンピュータ１１０により直ちに修正できない又は修正すべきでないいずれかの防止状態が識別されたら、コンピュータ１１０は手動運転モードに戻すように切り替える必要性を運転者に知らせ得る。例えば、もしコンピュータ１１０が自律走行システムのいくつかのコンポーネントとの通信の喪失等のいくつかの緊急事態又はいくつかの防止状態を検出すると、コンピュータ１１０は直ちに手動運転モードに切り替える必要性を運転者に知らせ得る。これを迅速に行うことにより、たとえその防止状態が緊急に注意を要するものではないときでも、コンピュータは車両の制御を行うようにするための可能な限り多くの時間を運転者に提供し得る。

ある特定の状態のもとで、コンピュータ１１０は運転者に自律走行モードから手動運転モードに切り替えることを思いとどまらせ得る。各車両は、どのような状態でも運転者が手動運転モードへの切り替えることを可能とする緊急事態手動運転オーバーライドを含み得る。しかし、通常の動作では手動運転モードへの切り替えが妨げられ又は遅延される例が存在し得る。

例えば、自律走行モードになって最初の２−３秒後に、コンピュータ１１０は運転者がハンドルをまわす、アクセルを踏む等により自律走行モードから離れようと試みていることを検出し得る。自律走行モードとする要求後に非常に短時間で自律走行モードから離れる要求が起こったので、自律走行モードから離れる要求は意図されたことではないとコンピュータ１１０が判断し得る。この点に関して、自動的に自律走行モードから離れるのではなく、しかも自律走行モードから離れようとしており運転者が実際に自律走行モードから離れようと試みていることを示すハンドルを回し続ける又はアクセルを押し続ける等の運転者によるさらなるアクションまでは、車両のいくつかの態様の制御を継続する旨の警告をコンピュータ１１０が運転者に提供し得る。

他の例では、車両がその処置が完了する前に運転者に簡単には移すことができない処置を実行するときにコンピュータ１１０は運転者が手動運転モードに切り替えることを妨げ得る。例えば、急カーブの途中で運転者に安全に制御を戻すことは容易ではないことがある。この点に関して、コンピュータ１１０は連続的にこの評価を行いコンピュータが手動運転モードへの切り替えは運転者にとり危険である又は心地よくないおそれがあると判定した場合その時間の間警告を提供し得る。この警告は、コンピュータが手動運転モードへの切り替えが安全であり心地よいと判断したときに変更または削除され得る。

上述の特徴物のこれらのならびに他の変形例及び組み合わせは、特許請求の範囲で定義された発明の主題から逸脱すること無く利用され得るから、例示的な実施形態の前述の説明は、特許請求の範囲で定義された発明の主題の限定によるのではなく、説明の目的で示されていると解されるべきである。ここで説明された例の提供（「等の」（ｓｕｃｈ ａｓ），「例えば」、「を含む」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）及び同様のもの等の語句による節と同様）は特許請求の範囲の発明の主題を特定の例に限定するものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの例が多くの可能な態様のうちのいくつかのみを例示することが意図されることが理解される。

本発明は広範囲の産業上の利用可能性を有しており、手動運転モード及び自律走行モードに対応する車両において、自律走行モードに切り替えることおよび自律走行モードから他モードに切り替えることを含み、しかもこれらに限られない。

Claims (16)

1. 方法であって、
   １つ以上のプロセッサーが車両の自律走行モードをアクティブ化することを要求するユーザ入力を、前記１つ以上のプロセッサーが受け取るステップと、
   前記要求の受け取りに応答して、前記１つ以上のプロセッサーがプロトコルデータを用いて（ｉ）前記車両の環境の状態と、（ｉｉ）前記車両、及び前記車両のシステムと、（ｉｉｉ）前記車両のユーザとを評価するステップと、
   前記評価に基づいて、前記１つ以上のプロセッサーが、手動運転モードから自律走行モードへの切り替えを防止している１つ又は複数の状態を識別するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記１つ又は複数の識別された状態のうち、前記１つ以上のプロセッサーが修正可能な１つ又は複数の状態を修正するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記１つ又は複数の識別された状態のうち、前記修正の後に残っている１つ又は複数の状態に基づいて、運転者により実行され得る１組のタスクを識別するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記タスクの優先順位に基づき前記１組のタスクの第１のタスクを選択するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記１組のタスクの前記第１のタスクを完了するための命令を前記車両の前記ユーザに表示するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記第１のタスクが完了したと判定すると、前記タスクの優先順位に基づき前記１組のタスクの第２のタスクを選択するステップと、
   前記１つ以上のプロセッサーが、前記１組のタスクの前記第２のタスクを完了するための命令を前記車両の前記ユーザに表示するステップと、
   前記１組のタスクの前記第１のタスク及び前記第２のタスクを含む、前記１組のタスクの前記タスクの全てが完了したと判定すると、前記１つ以上のプロセッサーが前記車両について自律走行モードで制御するステップと、を備える方法。
2. 少なくとも１つの前記評価は現在の又は今後の天候では自律走行が危険であるかどうかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１つの前記評価は、検出システムのセンサーから受け取るデータが対応する詳細な地図情報と一致しているかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１つの前記評価は前記車両が現在前記自律走行モードを開始することが予め承認されている領域において走行しているかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 少なくとも１つの前記評価は、手動運転モードが要求される位置に前記車両が到達する前に最小の時間だけ前記車両が前記自律走行モードで走行し得るか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つの前記評価は、前記車両が最小限のメンテナンス基準を満たしているかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 少なくとも１つの前記評価は、前記車両の自動ワイパーが現在オンになっているかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記１組のタスクの前記第１のタスクは、前記車両の乗員のシートベルトを締めるステップを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記自律走行モードをアクティブ化する前であるが前記１組のタスクの前記第１のタスクが完了した後に、
   前記プロトコルデータを用いて（ｉ）前記車両の環境の状態と、（ｉｉ）前記車両、及び前記車両のシステムと、（ｉｉｉ）前記車両のユーザとを再評価するステップと、
   前記再評価の１つ以上に基づき前記１組のタスクを再識別するステップと、によって、前記１つ以上のプロセッサーが前記１組のタスクのすべての残りのタスクの前記優先順位を再評価するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. １つ以上のプロセッサーを有する１つ以上のコンピューティング・デバイスを備えるシステムであって、前記１つ以上のプロセッサーが、
    １つ以上のプロセッサーが車両の自律走行モードをアクティブ化することを要求するユーザ入力を受け取り、
    前記要求の受け取りに応答して、プロトコルデータを用いて（ｉ）前記車両の環境の状態と、（ｉｉ）前記車両、及び前記車両のシステムと、（ｉｉｉ）前記車両のユーザとを評価し、
    前記評価に基づいて、手動運転モードから自律走行モードへの切り替えを防止している１つ又は複数の状態を識別し、
    前記１つ又は複数の識別された状態のうち、前記１つ以上のプロセッサーが修正可能な１つ又は複数の状態を修正し、
    前記１つ又は複数の識別された状態のうち、前記修正の後に残っている１つ又は複数の状態に基づいて、運転者により実行され得る１組のタスクを識別し、
    前記タスクの優先順位に基づき前記１組のタスクの第１のタスクとして選択し、
    前記１組のタスクの前記第１のタスクを完了するための命令を前記車両の前記ユーザに表示し、
    前記第１のタスクが完了したと判定すると、前記タスクの優先順位に基づき前記１組のタスクの第２のタスクを選択し、
    前記１組のタスクの前記第２のタスクを完了するための命令を前記車両の前記ユーザに表示し、
    前記第１のタスク及び前記第２のタスクを含む、前記１組のタスクの前記タスクの全てが完了したと判定すると、前記車両について自律走行モードで制御するように構成されるシステム。
11. 少なくとも１つの前記評価は現在の又は今後の天候では自律走行が危険であるかどうかを判定するステップを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 少なくとも１つの前記評価は、検出システムのセンサーから受け取るデータが対応する詳細な地図情報と一致しているかを判定するステップを含む、請求項１０に記載のシステム。
13. 少なくとも１つの前記評価は前記車両が現在前記自律走行モードを開始することが予め承認されている領域において走行しているかを判定するステップを含む、請求項１０に記載のシステム。
14. 少なくとも１つの前記評価は、前記車両が最小限のメンテナンス基準を満たしているかを判定するステップを含む、請求項１０に記載のシステム。
15. 少なくとも１つの前記評価は、前記車両の自動ワイパーが現在オンになっているかを判定するステップを含む、請求項１０に記載のシステム。
16. 前記１組のタスクの前記第１のタスクは、前記車両の乗員のシートベルトを締めるステップを含む、請求項１０に記載のシステム。

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