JP6675041B2 - 移動体走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体走行支援装置および方法に関する。

近年、自動運転車として知られているように、運転者の運転を支援する走行支援装置が開発されている。例えば、走行中に運転者が所定のスイッチ操作を行うと、スイッチ操作時の車速をクルーズ設定速度として自動走行する技術が知られている。しかし、このような走行支援装置では、自動走行から手動走行へ戻す場合に、手動走行に対する感覚が鈍っている状態で自動走行への切換が行われる可能性がある。

そこで、特許文献１に記載の技術では、自車両が安全に走行できる領域を算出し、運転者がその安全走行領域を所定時間以上走行した場合に、自動走行モードを完全に解除して手動走行モードへ切り換える。

特開２０１１−１３１８３８号公報

しかしながら、従来の走行支援装置では、手動走行モードに切り換えた後の道路状況を運転者が認識できるか否かについて全く考慮されていない。したがって、従来技術では、車両の周囲に障害物が存在する場合に、運転者は、手動走行区間のリスクを予測できない状態で運転を引き継いでしまう可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、自動走行モードから手動走行モードへの適切な切換を支援できるようにした移動体走行支援装置および方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う移動体走行支援装置は、手動走行モードと自動走行モードを切換可能な移動体走行支援装置であって、手動走行モードと自動走行モードのいずれの走行モードを選択するか判定する走行モード判定部と、走行モード判定部が手動走行モードを選択する場合、自動走行モードから手動走行モードへ切り換える切換予定地点を決定する切換予定地点決定部と、選択された手動走行モードでの走行が予定されている手動走行区間のうち切換予定地点を含む所定の手動走行区間の状況に基づいて、切換予定地点まで自動走行モードで走行する際の走行制御内容を決定する走行制御内容決定部と、を備える。

本発明によれば、切換予定地点を含む所定の手動走行区間の状況に基づいて、切換予定地点まで自動走行モードで走行する際の走行制御内容を決定することができるため、自動走行モードから手動走行モードへの適切な切換を支援することができる。

移動体走行支援装置の全体構成を示すブロック図である。 切換予定地点での状況把握が妨げられる様子を示す説明図である。 適切な走行制御内容を決定することにより、切換予定地点での状況把握が可能となる様子を示す説明図である。 運転者の視認する対象物を重みづけして管理する視認情報判定テーブルの構成図である。 視認対象物の重みに応じて走行制御内容を決定する走行制御内容決定テーブルの構成図である。 走行支援処理のフローチャートである。 第２実施例に係り、移動体走行支援装置のブロック図である。 切換予定地点を決定する処理を示すフローチャートである。 停止指示器の作動状態を予測する方法を示す説明図である。 走行支援処理のフローチャートである。 停止指示器の状態と車速との関係を示すグラフである。 第３実施例に係り、移動体走行支援装置のブロック図である。 走行支援処理のフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、移動体走行支援装置として、自動車の走行支援装置１を例に挙げて説明する。ただし、本発明は自動車以外の移動体の走行を支援することもできる。

本実施形態に係る走行支援装置１は、詳細は後述するように、自動走行モードから手動走行モードへ切り換える際、切換予定地点および手動走行区間のそれぞれの周囲環境に基づいて、切換予定地点までの自動走行内容（走行制御内容）を決定する。走行制御内容を決定する走行制御内容決定部１２４は、切換予定地点および手動走行区間のそれぞれの周囲環境に対する運転者の視認状況に基づいて、円滑な手動走行を実現するための走行制御内容を決定する。

本実施形態に係る走行支援装置１によれば、周囲環境を運転者が視認できるように車両を制御できるため、手動走行区間のリスクを運転者が予測できる状態で、運転モードを自動走行モードから手動走行モードへ切り換えることができる。したがって、自動走行モードから手動走行モードへの切換において、運転者にとって運転を引き継ぎやすい状況を作ることが可能となる。

なお、ここでいう自動走行モードとは、目的地を入力すればその目的地まで車両を自動で走行させる完全自動走行モードの他に、手動運転を支援するモードも含む。手動運転を支援するモードとしては、例えば、車線維持支援機能によって車線内走行時の運転者負担を軽減するシステム（ＬＫＡ（Lane Keeping Assist））や、先行車との距離に基づいてスロットル制御・ブレーキ制御を行って速度・車間の制御を行うシステム（ＡＣＣ（AdaptiveCruise Control））による運転支援を受けた走行モードがある。

本実施形態に係る走行支援装置１は、自動走行モードから手動走行モードへ切り換える際に、運転者に走行モードの切換に関する情報を提供することもできる。これにより、自動走行モードから手動走行モードへの容易な引継を実現できる。

図１〜図６を用いて実施例を説明する。図１は、走行支援装置１の全体構成を示すブロック図である。走行支援装置１は、車両２１に設けられるもので、車両２１の走行制御および運転者への情報提示を行う。走行支援装置１は、予め設定された目的地まで車両２１を自動走行させることができる。走行支援装置１は、交通状況などに応じて、自動走行モードから手動走行モードへ切り換えることもできる。なお、以下の説明では、走行支援装置１の設けられている車両２１を自車両と呼ぶことがある。

走行支援装置１は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ、通信回路、入出力回路、専用回路などを含むコンピュータシステムを用いて構成される。走行支援装置１は、例えば、入力装置１１と、自動運転ＥＣＵ１２と、出力装置１３といった機能を持つ。走行支援装置１を構成する各機能１１〜１３は、二重化などにより冗長性が確保されている。これにより、メインの装置の故障を検出した場合、ただちにサブの装置へ切り換えて走行支援処理を継続する。

入力装置１１は、走行環境についての各種情報を取得する装置である。入力装置１１は、例えば、車外環境取得部１１１と、車両状態取得部１１２と、身体状態取得部１１３と、道路情報取得部１１４と、を含んで構成されている。入力装置１１は、自動運転ＥＣＵ１２に接続されており、車外環境取得部１１１と、車両状態取得部１１２と、身体状態取得部１１３と、道路情報取得部１１４とでそれぞれ取得した情報を自動運転ＥＣＵ１２へ出力する。

車外環境取得部１１１は、車両２１の周囲の環境状況情報を取得する環境状況取得手段として機能する。車外環境取得部１１１としては、例えば、車車間通信装置、路車間通信装置、カメラ、レーザセンサ、ソナーセンサ（いずれも不図示）などの車載機器が用いられる。車外環境取得部１１１は、これら機器により、例えば、他車両の位置情報、速度情報、進路上の障害物の位置情報、速度情報を取得することができる。車外環境取得部１１１は、主にカメラなどの視覚情報を取得するセンサデバイスを用いて、車両２１の進行方向前方の映像を観測する。これにより、車外環境取得部１１１は、運転者が視認できる道路情報を検出する「外界認識装置」としても機能する。運転者が視認できる道路情報には、例えば、道路標識２５、信号機２６、路面に描かれた進行経路２７などがある。

車両状態取得部１１２は、例えば、自車両２１の位置情報、進行方向情報、速度情報などの車両状態を取得する手段として機能する。車両状態取得部１１２としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ジャイロセンサ、加速度センサ、車輪速センサなどが用いられる。ＧＰＳは、車両２１の位置情報を取得する。ジャイロセンサと加速度センサは、車両２１の進行方向を取得する。車輪速センサは、例えば、車両２１のホイール部分に取り付けられており、車両２１の車輪速度を取得する。

身体状態取得部１１３は、車両２１を手動運転する運転者の身体状態を取得する手段として機能する。身体状態取得部１１３としては、例えば、ステアリングハンドルの軸に取り付けられるトルクセンサ、運転席に取り付けられる重心センサ、運転者に向けて取り付けられる運転者モニタカメラなどが用いられる。トルクセンサは、運転者がステアリングハンドルから手を離している手放し状態を検出する。重心センサは、運転者の姿勢を検出する。運転者モニタカメラは、運転者の視線を検出する。身体状態取得部１１３として、運転者の心電図、心拍数、血圧、筋肉動作（筋電位）、発汗量などの運転者の生体的な情報を検出する生体情報センサを用いてもよい。生体情報センサは、例えば、ステアリングなどに設けることができる。

道路情報取得部１１４は、例えば、ノードおよびリンクから構成される道路ネットワーク情報と、交通規則情報と、交通安全施設情報とを取得する。道路ネットワーク情報には、ノード詳細情報（十字路、Ｔ字路など）、リンク詳細情報（車線数、形状など）といった道路構造情報が含まれる。交通規則情報は、交通法規だけでなく、世間で一般的に共有されている交通マナーなども含む概念をいう。交通安全施設情報は、信号機や道路標識などの交通安全のために運転者へ視認させることを目的とした設備のことをいう。道路情報取得部１１４は、これらの情報を記憶する記憶媒体から必要に応じて取得してもよいし、ネットワーク上のサーバから必要に応じて取得するようにしてもよい。

自動運転ＥＣＵ１２は、走行制御に係る情報処理を行う。自動運転ＥＣＵ１２は、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体に構成される。自動運転ＥＣＵ１２は、例えば、走行モード判定部１２１と、切換予定地点決定部１２２と、走行制御内容決定部１２４と、運転者視認情報判定部１２５と、を含んで構成される。

自動運転ＥＣＵ１２は、入力装置１１から入力される各種情報をもとに、車両２１の走行を制御するための制御指令値を計算し、その制御指令値を出力装置１３へ出力する。ここでいう制御指令値には、アクチュエータを介して車両２１の物理状態を変化させる制御情報の他に、表示器（メーター、スピーカーなど）を介して運転者へ情報を提供する信号情報も含まれる。

走行モード判定部１２１は、走行環境に基づいて、自動走行モードと手動走行モードのいずれが適しているかを判定する。ここでいう走行環境とは、自車両周囲の車外環境と、自車両２１の車両状態と、運転者の身体状態と、目標ルート上の道路情報と、を含む情報である。

例えば、車載カメラによる白線認識が困難とされる雪道や、ステアリング角の限界値を超えて旋回しなければならない急カーブでは、走行モード判定部１２１は、手動走行モードが適していると判定する。さらに、走行支援装置１の機能が低下し、自動走行の継続が困難と判定された場合も、走行モード判定部１２１は、手動走行モードが適していると判定する。手動走行モードが適していると判定される区間を、手動走行区間と呼ぶ。手動走行モードでの走行を手動走行、自動走行モードでの走行を自動走行と呼ぶ。

このように、走行モード判定部１２１は、自動走行が困難と判定される場面では、手動走行が適していると判定する。ただし、例えば、運転者が寝ていると推定される場合、運転者が運転に不安を感じていると推定される場合などのように、運転者の身体状態が手動走行に適していない判定される場合、走行モード判定部１２１は、自動走行が適していると判定する。

切換予定地点決定部１２２は、走行モード判定部１２１による判定の結果、手動走行モードが適していると判定される場合に、自動走行モードから手動走行モードへの切換を行う切換予定地点を決定する。ここでの切換予定地点とは、切換開始地点と切換完了地点とを含む概念である。

図１の下側に、切換開始地点２２と切換完了地点２３が示されている。車両１は道路２０を自動走行している。道路２０の先には手動走行モードで走行すべき手動走行区間２４が設定されている。手動走行区間２０の入口付近には、道路標識２５、信号機２６、進行経路２７が設けられている。

図１では、自動運転中の車両２１が手動走行区間２４を手動運転で走行するために、切換開始地点２２と切換完了地点２３とが設定されている。「切換開始位置」としての切換開始地点２２は、自動運転モードから手動運転モードへの切換処理を開始させる目標ルート上の位置である。換言すると、切換開始地点２２は、自動運転から手動運転への運転の受渡しを開始させる位置である。切換開始地点２２は、自動運転から手動運転への運転の切換処理に要する時間に基づいて、切換完了地点２３よりも自車両２１からみて手前に設定される。

切換予定地点決定部１２２は、車両状態取得部１１２により取得される車両２１の車両状態に基づいて、車両２１が切換開始地点２２に到達するまでの到達猶予時間を逐次計算する。切換予定地点決定部１２２は、到達猶予時間が所定時間以下になった場合、切換開始地点２２へ接近ないし到達したと判定する。所定時間は、固定値であってもよいし、変動する値であってもよい。

「切換完了位置」としての切換完了地点２３は、手動走行区間２４の入口に設定することができる。手動走行区間２４の入口としては、例えば、積雪による交通規制の開始地点、急カーブの進入口などがある。すなわち、切換完了地点２３は、自動走行から手動走行への運転の切換処理が完了していなければならない目標ルート上の位置である。つまり、走行支援装置１は、切換開始地点２２から切換完了地点２３に至るまでの間に、自動走行から手動走行への運転の受渡しを完了していなければならない。したがって、切換完了地点２３の設定は、自車両２１が手動走行区間２４に到達するよりも前に、予め実施される必要がある。

走行モード切換部１２３は、走行モードの切換を実施する。走行モード切換部１２３は、即座に走行モードを切り換えてもよいし、あるいは、徐々に運転者に運転操作を移譲する等のようにある程度の時間をかけて切り換えてもよい。

走行制御内容決定部１２４は、切換予定地点決定部１２２の処理結果や、運転者視認情報判定部１２５の処理結果などを利用し、常に適切な操作を選択しながら、自動走行モードで走行するための制御指令値を決定する。決定した制御指令値は、出力装置１３へと出力される。

運転者視認情報判定部１２５は、車両２１の進行方向前方に位置する交通安全施設情報および道路ネットワーク情報といった道路情報を運転者が視認できるか、を判定する。判定処理は、道路情報１つ１つに対して実行される。図４で後述するように、判定対象となった道路情報には、交通安全への影響度に応じて重みを付与する。この重みが大きいほど、交通安全への影響度が大きくなる。つまり、重みが大きいほど、運転者が視認すべき道路情報であることを意味する。この重みは、道路情報ごとに固有の値を設定してもよいし、周囲の他の道路情報との相対的な値を設定してもよい。

ここで、運転者視認情報判定部１２５における判定処理の方法について、図２および図３を例にあげて説明する。

図２は、運転者が前方の車外環境（周囲環境）を視認しにくい場合を示す。車両２１の前方の車外環境は、車外環境取得部１１１より取得される。図３では、進行方向前方に道路情報（道路標識２５、信号機２６）が存在している。自車両２１と同車線上には、障害物２８が存在している。以下、障害物２８を障害物としての他車両２８あるいは他車両２８と呼ぶことがある。図２の下側に示すように、前方の他車両２８（ここでは障害物）と自車両２１との車間距離ΔＬ１が短いため、車外環境取得部１１１は、道路標識２５や信号機２６といった道路情報を取得することができずにいる。

手動走行区間２４に存在する道路標識２５は、道路情報取得部１１４よりその存在を取得することができるが、信号機２６および進行経路２７は、障害物２８が車両２１の運転者の視界を妨げているため、車外環境取得部１１１よりその存在を取得できない。

このように、手動走行区間に存在する道路情報を、車外環境取得部１１１より取得できるか否かで、運転者が道路情報を視認できるかを判定する。

図３は、運転者が前方の車外環境（周囲環境）を視認できる場合を示す。走行制御内容決定部１２４は、手動走行区間の入口付近の状況に基づいて、自動走行モードでの適切な走行制御内容を決定する。図３の場合、走行制御内容決定部１２４は、障害物としての他車両２８との車間距離ΔＬ２を広げることにより、車両２１の前方視界を確保する。車間距離ΔＬ２が広がった結果、車両２１の前方に位置する道路情報（道路標識２５、信号機２６）を車両２１の運転者は視認できる。さらに、図３中の右方向から左方向へ向かう車両２９も、車両２１の運転者は視認することができる。

図１に戻る。出力装置１３は、図１に示すように、自動運転ＥＣＵ１２に接続されており、自動運転ＥＣＵ１２から出力される制御指令値を受けて、各種出力装置１３１，１３２を制御する。出力装置１３は、例えば、表示出力部１３１と、走行出力部１３２と、を含んで構成されている。

「情報提供部」としての表示出力部１３１は、車両２１の乗員（運転者を含む）に対して、各種情報（例えば、制限速度、車線逸脱警報など）を提供する。表示出力部１３１としては、例えば、車両２１の運転席近傍に配置されたインストルメントパネル、ディスプレイ、スピーカなどである。ヘッドアップディスプレイであってもよい。または、乗員の保持する携帯電話、携帯情報端末（いわゆるスマートフォンを含む）、タブレット型パーソナルコンピュータなどを情報提供部の一部または全部として利用してもよい。

走行制御部１３２は、自動運転ＥＣＵ１２から入力される制御指令値に基づいて、車両２１の走行を制御する。走行出力部１３２は、例えば、車両２１の操舵角、加減速、制動圧を変化させるために設置された各種アクチュエータと、それら各アクチュエータを駆動するコントロールユニット（いずれも不図示）とで構成される。

アクチュエータとしては、例えば、操舵トルクを付与するステアリングアクチュエータ、エンジンのスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータ、ブレーキ油圧を調整するブレーキアクチュエータなどが挙げられる。

図４は、視認情報判定テーブルＴ１の構成例を示す。視認情報判定テーブルＴ１は、例えば、識別子Ｃ１１、道路情報Ｃ１２、重みＣ１３を対応付けて管理する。道路情報Ｃ１２とは、例えば、道路標識２５、信号機２６、進行経路表示２７、他車両２８，２９などの視認対象物である。重みＣ１３は、道路情報の種類ごとに設定される。交通安全に対する影響度が大きいほど、重みづけの値は大きくなるように設定される。

例えば、「信号機」の表示は交通安全の基礎的情報であるため、信号機の情報（表示状態）を視認することは重要である。そこで、道路情報Ｃ１２が「信号機」の場合、最も大きい重みが設定される。これに対し、例えば、駐車禁止などの交通安全に対する影響度が小さいと考えられる「道路標識」の場合、小さい重みが設定される。さらに例えば、接触する可能性が高い「他車両」は、交通安全に対する影響度が大きいと考えられるため、大きな重みが設定される。

図５は、走行制御内容決定テーブルＴ２の構成例を示す。走行制御内容を決定するために用いるテーブルＴ２は、例えば、識別子Ｃ２１、道路情報Ｃ２２、内容Ｃ２３を対応付けて管理する。道路情報Ｃ２２は、図４で述べた道路情報Ｃ１２と同様である。内容Ｃ２３は、道路情報Ｃ２２に応じた走行制御の内容を示す。

「信号機」の表示状態を視認するために適切な行動（走行制御内容）としては、例えば「車間距離をあける」がある。「接触可能性の大きい他車両」に対する適切な行動としては、例えば「大きく減速してやり過ごす」がある。交通安全に対する影響度の大きい「道路標識」を視認するためには、「自車両２１の位置を横にずらす」といった行動が好ましいかもしれない。

図４の視認情報判定テーブルＴ１は、運転者視認情報判定部１２５が使用する。図５の走行制御内容決定テーブルＴ２は、走行制御内容決定部１２４が使用する。なお、図４と図５のテーブルＴ１，Ｔ２を一体化して形成してもよい。

図６を用いて、走行支援装置１の動作を説明する。図６は、走行支援装置１が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、あらかじめ入力された目的地まで自動走行する自動走行モードから手動走行モードに切り換えられる際の制御について説明する。

前提条件として、本処理の対象となる車両２１は、走行制御内容決定部１２４が生成する制御内容に従って各種アクチュエータが駆動されている自動走行モードの状態であるとする。車両２１が目的地までの目標ルート上を自動走行している途中で、本処理が所定の契機または所定周期で実行されるものとする。

走行モード判定部１２１は、走行環境（周囲環境）を分析することにより、手動運転（手動走行モード）への切換が必要か否かを判定する（Ｓ１）。手動運転への切換が必要と判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、切換予定地点決定部１２２は、切換開始地点２２および切換完了地点２３をそれぞれ設定する（Ｓ２）。手動運転への切換が不要な場合（Ｓ１：ＮＯ）、リターンする。

切換予定地点決定部１２２は、切換開始地点２２に自車両２１が接近したか監視している（Ｓ３）。自車両２１が切換開始地点２２に接近したと切換予定地点決定部１２２が判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、走行制御内容決定部１２４は、運転者にその旨を通知する（Ｓ４）。例えば、「手動運転へ切り換える地点にもうすぐ到着してください。準備を開始してください」といったメッセージをスピーカから音声出力したり、ディスプレイに表示出力したりする。

この通知と同時に、運転者視認情報判定部１２５は、手動走行区間の交通安全施設情報および道路ネットワーク情報といった道路情報（道路標識２５、信号機２６、進行経路４４）を運転者が視認できるかを判定し、それら道路情報に対して交通安全への影響度に応じた重みを付与する（Ｓ５）。この判定には、図４で述べた視認情報判定テーブルＴ１を使用する。

走行制御内容決定部１２４は、図５で述べた走行制御内容決定テーブルＴ２を用いることで、車両２１の走行制御内容を決定する（Ｓ６）。走行制御内容は、運転者が視認できる道路情報の重みの総和が最大となるように決定する。

つまり、より重要な道路情報をより多く運転者に視認させる制御内容を決定する。例えば、道路標識２５よりも進行経路２７の重みの方が高く設定されており、現時点の走行状況において、運転者は道路標識２５を視認でき、進行経路２７を視認できないとする。さらに、進行経路２７を視認できるように車両２１を制御すると、道路標識２５の視認ができなくなるとする。この場合、走行制御内容決定部１２４は、進行経路２７を視認できるように車両２１の走行を制御するよう決定する。

他の例として、車両２１の前方の障害物２８により、車両２１の運転者が信号機２６を視認できない状況では、車両２１前方の障害物２８との車間距離を広げればよい。さらには、進行経路２７を目視できない場合、その進行経路２７を視認できるように車両２１を例えば左側に寄せることも有効である。なお、走行制御内容は車両２１の動作に限らず、インストルメントパネルなどに道路情報を表示することも走行制御内容の一部である。走行制御内容決定部１２４の出力が競合しないのであれば、複数の走行制御内容を一度に選択して同時に実行することが望ましい。

図１に戻る。表示出力部１３１および走行出力部１３２は、決定された走行制御内容に基づいて各種アクチュエータ等を制御する（Ｓ７）。ステップＳ７での制御は、車両２１が運転モード（走行モード）の切換開始地点２２へ到達するより前に完了していることが望ましい。

切換予定地点決定部１２２は、車両２１が切換開始地点２２に到達したかを判定する（Ｓ８）。切換開始地点２２に到達したと判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、走行モード判定部１２１は、運転者の身体状態を取得する（Ｓ９）。走行モード判定部１２１は、取得した運転者の身体状態から、運転者の状態が運転の引き継ぎが可能であるか否かを判定する（Ｓ１０）。このときステップＳ７での車両制御が、切換開始地点２２に到達した時点で完了していなくても、当該制御は継続して行う。車両２１が切換開始地点２２へ到達していない場合（Ｓ８：ＮＯ）、リターンする。

走行モード判定部１２１が、運転者による運転の引き継ぎが可能であると判定した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、走行モード切換部１２３は、手動走行への切換処理を開始する（Ｓ１１）。

これとは逆に、切換完了地点２３までに手動走行への切換が可能ではないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、走行モード切換部１２３は、自動走行から手動走行への切換は行わず、例えば、路肩に停止するといった所定の退避処理を選択する（Ｓ１２）。

このように構成される本実施例によれば、自動走行から手動走行への切換時に、運転者に手動走行区間の道路情報を視認させることで、手動走行時の操作ミスの発生を抑制して安全な運転を実現することができる。例えば、本実施例の走行支援装置１を用いることで、運転者が前方の信号機２６の赤信号に気づかずに交差点に進入してしまったり、急カーブの存在に直前に気づいて急ブレーキを踏んでしまったり、といった操作を回避することができる。

すなわち、本実施例に係る走行支援装置１は、手動走行への切換時における、運転者による運転計画を支援することができ、運転者が道路情報を視認できるように車両２１を制御することで、運転者が運転を引き継ぎやすい状況を作り出す。この結果、走行支援装置１は、車両２１の適切な走行を支援することができ、信頼性と使い勝手が向上する。

図７〜図１１を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との差異を中心に述べる。

図７は、走行支援装置１Ａの機能構成を示したブロック図である。本実施例に係る走行支援装置１Ａは、図１に示す走行支援装置１と、自動運転ＥＣＵ１２Ａの機能構成が異なる点以外は、すべて同一である。本実施例に係る自動運転ＥＣＵ１２Ａは、第１実施例で述べた自動運転ＥＣＵ１２と同様の走行モード判定部１２１、走行モード切換部１２３、走行制御内容決定部１２４を持つ。本実施例の切換予定地点決定部１２２Ａは、後述のように特徴的な処理を実行する。さらに、本実施例の自動運転ＥＣＵ１２Ａは、停止指示器（図示せず）の表示を予測する停止指示器予測部１２６を備える。

切換予定地点決定部１２２Ａは、第１実施例における切換予定地点決定部１２２の処理に加えて、車両２１に対して一時停止を要求する道路上の設置物（例えば、信号機、踏切、一時停止標識など）の設置地点に基づき、切換予定地点を決定する。なお、ここでは車両２１に対して一時停止を要求する道路上の設置物を停止指示器と呼ぶ。

切換予定地点決定部１２２Ａが切換予定地点を決定する動作について、図８を用いて説明する。図８は、切換予定地点決定部１２２Ａが切換予定地点を決定するときの、特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。図８に示す処理は、第１実施例における切換開始地点２２および切換完了地点２３の設定（Ｓ２）の代わりに実行される。

切換予定地点決定部１２２Ａは、手動走行区間２４の入口に、切換完了地点２３を設定する（Ｓ２１）。切換完了地点２３の設定に関しては、第１実施例と同様である。切換予定地点決定部１２２Ａは、自車両２１の目標ルート上に存在する停止指示器を取得し（Ｓ２２）、切換開始地点２２の設定に最適な停止指示器を１つ選択する（Ｓ２３）。ここでいう最適な停止指示器とは、停止指示器の位置が、切換完了地点２３よりも自車両２１から見て手前であり、切換完了地点２３に最も近いものである。

切換予定地点決定部１２２Ａは、ステップＳ２３で選択された停止指示器の設置地点周辺において、安全に車両２１が停止できる地点を、切換開始地点２２として設定する（Ｓ２４）。例えば、停止指示器として信号機が選択された場合、その信号機のある交差点の停止線が切換開始地点となる。また、停止指示器として踏切が選択された場合、踏切の入口にある停止線が切換開始地点となる。停止指示器として駐車場が選択された場合、駐車場内の任意の位置または駐車区画が切換開始地点となる。

このように、切換予定地点決定部１２２Ａは、切換開始地点２２を停止指示器に基づいて設定する。

また、切換予定地点決定部１２２Ａは、切換開始地点２２の付近で自車両２１が停止したときに、自車両２１が切換開始地点２２へ到達したと判定する。つまり、自車両２１の位置と切換開始地点２２との距離が所定距離以下であり、かつ自車両２１の車速が０のときに、切換開始地点２２に到達したと判定する。したがって、手動走行への切換処理は、自車両２１が停止した状態で実行される。なお、所定距離は、停止指示器の種類に基づいて設定されることが望ましい。また、自車両２１が完全に停止する場合に限らず、所定の速度以下に減速した場合に、自動走行モードから手動走行モードへ切り換える構成としてもよい。

停止指示器予測部１２６は、停止指示器の現在の作動状態に基づいて、未来の作動状態（例えば、２分後に赤信号に変わるなど）を予測する。予測された未来の作動状態は、走行制御内容決定部１２４に提供される。なお、停止指示器の現在の作動状態は、例えば、車外環境取得部１１１を経由して取得される。また、停止指示器予測部１２６は、停止指示器の未来の作動状態を、車外環境取得部１１１を経由して、停止指示器から直接取得してもよい。

図９を用いて、停止指示器予測部１２６による、停止指示器の作動状態の予測方法について説明する。例として、図９は、一般的に設置されている信号機の点灯状態における状態遷移モデルである。図９に示すように、信号機の点灯状態は、赤から青、青から黄、黄から赤へと、時間経過とともに変化する。なお、赤の点灯時間をＴ１、青の点灯時間をＴ２、黄の点灯時間をＴ３とする。

例えば、停止指示器予測部１２６が、信号機の現在の作動状態として「青をａ秒表示中」という点灯状態を取得したとする。停止指示器予測部１２６は、その点灯状態を入力とし、図９に示す状態遷移モデルに基づく予測により、「Ｔ２−ａ秒後は黄を表示中である」、「Ｔ２＋Ｔ３−ａ秒後は赤を表示中である」、といった未来の作動状態を取得することができる。

なお、予測のためには、停止指示器予測部１２６が、予測対象となる停止指示器の状態遷移モデルを知っている必要がある。その状態遷移モデルは、車外環境取得部１１１を経由して取得してもよいし、道路情報取得部１１４を経由して取得してもよい。

以上は、信号機の作動状態の予測方法についての例である。一時停止標識など、状態遷移を持たない停止指示器については、停止指示器予測部１２６は、上記のような予測をせず所定の状態を提供してもよい。あるいは、作動状態が常に一定の状態遷移モデルととらえて予測してもよい。

図１０を用いて、走行支援装置１Ａの動作を説明する。図１０は、本実施形態に係る走行支援装置１Ａが実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

走行支援装置１Ａは、第１実施例における切換予定地点の設定（Ｓ２）の代わりに、図８で述べた切換予定地点の決定処理を実行する（Ｓ２Ａ）。また、走行支援装置１Ａは、視認状況に基づく車両制御の代わりに、以下の停止指示器の作動状態に基づく車両制御を実行する。

切換予定地点決定部１２２Ａが切換開始地点２２に自車両２１が接近したと判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、走行制御内容決定部１２４は、運転者に対してその旨を通知する（Ｓ４）。これと同時に、停止指示器予測部１２６は、切換開始地点２２を設定するために切換予定地点決定部１２２Ａが選択した停止指示器の作動状態を予測する（Ｓ５Ａ）。

走行制御内容決定部１２４は、停止指示器の作動状態の予測結果に基づいて、切換開始地点２２にて車両２１が停止するように走行制御内容を決定する（Ｓ６Ａ）。決定した走行制御内容は出力装置１３へ渡される。表示出力部１３１および走行出力部１３２は、決定された走行制御内容の通りに、各種装置を制御する（Ｓ７）。例えば、停止指示器として信号機が選択されたとし、その信号機の作動状態の予測結果として、Ｔ秒後には赤信号に変わっている、ということが取得されたとする。このとき、自車両２１の現在位置から切換開始地点２２までの距離が距離Ｄだけ離れている場合、走行制御内容決定部１２４は、図１１の下側に示すように、車両２１を制御する。

図１１は、走行制御内容決定部１２４の動作例を図示したものである。図１１の上側は、時刻ｔにおける信号機の点灯状態である。図１１の下側は、時刻ｔにおける自車両２１の車速ｖである。図１１では、作動状態の予測結果を取得した時刻を０とする。

図１１では、自車両２１を距離Ｄだけ進ませてＴ秒後（赤信号に切り換わる時刻）に停止させるために、車速ｖを低下させる。走行制御内容決定部１２４は、切換開始地点２２で自車両２１が停止している状態を作り出すような走行制御内容を決定する。

図１０に戻る。切換予定地点決定部１２２Ａは、切換開始地点２２に自車両２１が到達したか否かを判定する（Ｓ８Ａ）。上述したように、切換予定地点決定部１２２Ａは、切換開始地点２２の付近で自車両２１の車速が０となった場合に、切換開始地点２２に到達したと判定する。以下のステップＳ９〜Ｓ１２については、第１実施例と同様なので説明を割愛する。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、切換開始地点２２を停止指示器に基づいて決定し、切換開始地点２２において、自車両２１の車速が０となるように車両２１を制御する。これにより、本実施例では、手動走行への切換処理を自車両２１が停止した状態で実行することができる。この結果、自車両２１が車線を走行中に自動走行モードから手動走行モードへ切り換える場合に比べて、より安全に手動走行モードへ切り換えることができる。

さらに本実施例によれば、自車両２１が停止しており、周囲環境の変化が少なくなるため、運転者が周囲の状況を視認しやすくなる。さらに、本実施例では、運転者が表示器の表示内容を確認する時間を確保することができるため、運転者が手動走行区間における運転計画を立てやすくなる。この結果、誤って違う経路に進行してしまうなどの人為ミスを減らすことができる。

図１２，図１３を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、第１実施例と第２実施例とを結合させる場合を説明する。

図１２は、本実施例に係る走行支援装置１Ｂの機能構成を示したブロック図である。走行支援装置１Ｂは、図７で述べた走行支援装置１Ａと比べて、自動運転ＥＣＵ１２Ｂの機能構成が異なる点以外は、すべて同一である。本実施例の走行支援装置１Ｂは、走行支援装置１Ａの自動運転ＥＣＵ１２Ａに対して、運転者視認情報判定部１２５が追加された構成となっている。

図１３を用いて、走行支援装置１Ｂの動作を説明する。図１３は、本実施形態に係る走行支援装置１Ｂが実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。図１３のフローチャートは、図１０のフローチャートと比べて、運転者視認情報判定部１２５による車両前方の道路情報の視認判定と点数付与（Ｓ５）が、停止指示器予測部１２６による停止指示器の作動状態の予測（Ｓ５Ａ）の前に追加されている。走行制御内容決定部１２４は、運転者視認情報判定部１２５と、停止指示器予測部１２６が算出した情報をもとに、次に示すように車両の制御内容の決定（Ｓ６Ｂ）を実行する。

走行制御内容決定部１２４は、図１０のステップＳ６Ａで述べたと同様に、切換開始地点２２にて自車両２１が停止する走行制御内容を決定する（Ｓ６Ｂ）。さらに、走行制御内容決定部１２４は、切換開始地点２２において運転者が視認できる道路情報の重みの総和が最大となるように、走行制御内容を修正する（Ｓ６Ｂ）。つまり、自車両２１が切換開始地点２２で停止した際に、運転者がより重要な道路情報をより多く視認している状況を作り出す。

例えば、切換開始地点２２が、信号機のある交差点の停止線に設定されたとする。また、前方にトラックなどの背の高い車両２８が走行しており、その交差点で停止しようとしていることを検知したとする。この場合、走行制御内容決定部１２４は、運転者が重要な道路情報（例えば信号機２６、進行経路２７など）を視認できる位置に車両２１が停止できるよう走行制御内容を修正する。走行制御内容としては、例えば、前方のトラック２８との距離を開けて停止する、もしくは車両２１を車線右側によせて停止する、などが挙げられる。また、車両２１の動作だけでなく、運転者から確認できる表示器に道路情報を表示することも、走行制御内容の一部とできる。

このように構成される本実施例も第１実施例、第２実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、切換開始地点２２において自車両２１が停止しており、かつ停止位置から道路情報を視認できるという状況を作り出すことができる。このため、本実施例の走行支援装置１Ｂによれば、なぜ自車両２１がここで停車しているのか、この先の道路の状況はどうなっているのか、といった運転者の思案を排除できる。この結果、本実施例では、運転者は余裕を持って運転計画を立てることができる。

このように本実施例に係る走行支援装置１Ｂは、切換開始地点２２の付近で車両２１を停止させる際に、周囲環境に対する運転者の視認状況に基づいて停止位置を修正することができる。これにより、切換開始地点２２および手動走行区間２４の道路情報を運転者が視認できる位置に車両２１を停止させることができ、運転者が運転を引き継ぎやすい状況を作り出すことができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。

また、上述した実施形態に含まれる技術的特徴は、特許請求の範囲に明示された組み合わせに限らず、適宜組み合わせることができる。

１，１Ａ，１Ｂ：走行支援装置、１１：入力装置、１２，１２Ａ，１２Ｂ：自動運転ＥＣＵ、１３：出力装置、２１：自車両、２２：切換開始地点、２３：切換完了地点、２４：手動走行区間、２５：道路標識、２６：信号機、２７：進行経路、２８：障害物、１１１：車外環境取得部、１１２：車両状態取得部、１１３：身体状態取得部、１１４：道路情報取得部、１２１：走行モード判定部、１２２，１２２Ａ：切換予定地点決定部、１２３：走行モード切換部、１２４：走行制御内容決定部、１２５：運転者視認情報判定部、１２６：停止指示器予測部、１３１：表示出力部、１３２：走行出力部

Claims (11)

1. 手動走行モードと自動走行モードを切換可能な移動体走行支援装置であって、
   前記手動走行モードと前記自動走行モードのいずれの走行モードを選択するか判定する走行モード判定部と、
   前記走行モード判定部が前記手動走行モードを選択する場合、前記自動走行モードから前記手動走行モードへ切り換える切換予定地点を決定する切換予定地点決定部と、
   前記選択された手動走行モードでの走行が予定されている手動走行区間のうち前記切換予定地点を含む所定の手動走行区間の周囲環境に含まれる視認対象物に対する運転者の視認状況を評価することにより、前記切換予定地点まで自動走行モードで走行する際の走行制御内容を決定する走行制御内容決定部と、
   を備え、
   前記走行制御内容決定部は、交通安全に対する影響度に基づいて前記視認対象物を評価するものであり、前記視認対象物のうち交通安全に対する影響度の大きい視認対象物を前記運転者が視認できるように、前記走行制御内容を決定する、
   移動体走行支援装置。
2. 前記走行制御内容決定部は、前記所定の手動走行区間の周囲環境に対する運転者の視認状況を推定することにより、前記走行制御内容を決定する、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
3. 前記走行制御内容決定部は、前記移動体の外界状況を画像として認識する外界認識装置の画像認識結果に基づいて、前記運転者の視認状況を推定する、
   請求項２に記載の移動体走行支援装置。
4. 前記切換予定地点決定部は、前記自動走行モードから前記手動走行モードへの切換処理を開始する切換開始位置と、前記切換処理を完了すべき切換完了位置とを、前記切換予定地点として決定する、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
5. 前記走行モード判定部は、目標ルート上の道路状況に基づいて、前記手動走行モードと前記自動走行モードのいずれの走行モードを選択するか判定する、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
6. 前記走行モード判定部は、自動走行モードの選択に必要な条件が満たされていない場合、前記手動走行モードを選択する、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
7. 前記所定の手動走行区間の状況を運転者に提供する情報提供部をさらに備える、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
8. 前記切換完了位置は、前記所定の手動走行区間の入口に設定され、
   前記切換開始位置は、前記切換完了位置と前記切換処理に要する時間と移動体の推定速度とに基づいて設定される、
   請求項４に記載の移動体走行支援装置。
9. 前記切換予定地点は、移動体の速度が所定速度以下になる領域に設定される、
   請求項１に記載の移動体走行支援装置。
10. 前記切換予定地点は、停止指示器が設置された地点に設定される、
    請求項９に記載の移動体走行支援装置。
11. 前記走行制御内容決定部は、前記所定の手動走行区間の入口から所定範囲内に存在する停止指示器のうち、前記移動体が到達した場合に前記移動体の速度が前記所定速度以下となる所定の停止指示器を推定し、推定した停止指示器の設置された地点に前記切換予定地点を設定する、
    請求項１０に記載の移動体走行支援装置。

Images