JP6676186B2 - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援装置および運転支援方法に関する。

車両が加速、操舵、および制動の全てを自動で行う自動運転で走行している場合において、ドライバはハンドル、アクセル、およびブレーキの操作を行わなくてよいため運転感覚が低下する。車両を自動運転から手動運転に移行する際、ドライバに運転感覚がないまま手動運転に移行すると車両の挙動が急に変化する可能性がある。従って、自動運転から手動運転への移行では如何に車両の挙動を急に変化させることなく、自動運転から手動運転に移行させるかが求められている。

従来、自動運転から手動運転への移行を支援するために、自動運転に係る操舵、アクセル、およびブレーキの操作量を個別のインジケータに表示し、ドライバが各インジケータに表示される操作量に合うようにステアリング、アクセル、およびブレーキを手動で操作して運転感覚を得ることができる自動運転制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１９６８０９号公報

特許文献１では、ドライバは各インジケータを同時に注目しながらステアリング、アクセル、およびブレーキを操作する必要がある。従って、自動運転制御装置が自動運転から手動運転への移行タイミングであると判断した場合であっても、ドライバはステアリング、アクセル、およびブレーキのうちのいずれかの操作に集中していない可能性がある。このまま自動運転から手動運転に移行すると車両の挙動が急に変化する可能性があり、自動運転から手動運転への移行タイミングを適切に判断しているとはいえなかった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、自動運転から手動運転への移行タイミングを適切に判断することが可能な運転支援装置および運転支援方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による運転支援装置は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援装置であって、移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得する自動運転操作情報取得部と、移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得する模擬手動運転操作情報取得部と、自動運転操作情報取得部が取得した自動運転操作情報と、模擬手動運転操作情報取得部が取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行う報知制御部とを備え、自動運転操作情報に含まれる車両の操舵角と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両の操舵角とを比較する操舵角比較部と、自動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量とを比較するアクセル量比較部と、自動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量とを比較するブレーキ量比較部とをさらに備え、報知制御部は、操舵角比較部による比較結果、アクセル量比較部による比較結果、およびブレーキ量比較部による比較結果に基づいて差異を報知する制御を行い、報知制御部は、差異を一画面に表示する制御を行う表示制御部を含み、表示制御部は、縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、自動運転操作情報の座標と模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、差異を一画面に表示する制御を行う。

また、本発明による運転支援方法は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援方法であって、移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得し、移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得し、取得した自動運転操作情報と、取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行い、自動運転操作情報に含まれる車両の操舵角と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両の操舵角とを比較し、自動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量とを比較し、自動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量とを比較し、操舵角の比較結果、アクセル量の比較結果、およびブレーキ量の比較結果に基づいて差異を報知する制御を行い、報知することは、差異を一画面に表示することを含み、縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、自動運転操作情報の座標と模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、差異を一画面に表示する。

本発明によると、運転支援装置は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援装置であって、移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得する自動運転操作情報取得部と、移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得する模擬手動運転操作情報取得部と、自動運転操作情報取得部が取得した自動運転操作情報と、模擬手動運転操作情報取得部が取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行う報知制御部とを備え、自動運転操作情報に含まれる車両の操舵角と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両の操舵角とを比較する操舵角比較部と、自動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量とを比較するアクセル量比較部と、自動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量とを比較するブレーキ量比較部とをさらに備え、報知制御部は、操舵角比較部による比較結果、アクセル量比較部による比較結果、およびブレーキ量比較部による比較結果に基づいて差異を報知する制御を行い、報知制御部は、差異を一画面に表示する制御を行う表示制御部を含み、表示制御部は、縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、自動運転操作情報の座標と模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、差異を一画面に表示する制御を行うため、自動運転から手動運転への移行タイミングを適切に判断することが可能となる。

また、運転支援方法は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援方法であって、移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得し、移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得し、取得した自動運転操作情報と、取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行い、自動運転操作情報に含まれる車両の操舵角と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両の操舵角とを比較し、自動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のアクセル量とを比較し、自動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量と、模擬手動運転操作情報に含まれる車両のブレーキ量とを比較し、操舵角の比較結果、アクセル量の比較結果、およびブレーキ量の比較結果に基づいて差異を報知する制御を行い、報知することは、差異を一画面に表示することを含み、縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、自動運転操作情報の座標と模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、差異を一画面に表示するため、自動運転から手動運転への移行タイミングを適切に判断することが可能となる。

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による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による運転支援装置における表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置における表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置における表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置における表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置における表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。

＜実施の形態＞
＜構成＞
まず、本発明の実施の形態による運転支援装置の構成について説明する。

図１は、本実施の形態による運転支援装置１の構成の一例を示すブロック図である。なお、図１では、本実施の形態による運転支援装置を構成する必要最小限の構成要素を示している。また、運転支援装置１は車両に搭載されており、車両が加速、操舵、および制動の全てを自動で行う自動運転と、ドライバによる手動運転との切り替えが可能であるものとする。

図１に示すように、運転支援装置１は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援し、自動運転操作情報取得部２と、模擬手動運転操作情報取得部３と、報知制御部４とを備えている。

自動運転操作情報取得部２は、自動運転から手動運転への移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得する。模擬手動運転操作情報取得部３は、自動運転から手動運転への移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得する。

報知制御部４は、自動運転操作情報取得部２が取得した自動運転操作情報と、模擬手動運転操作情報取得部３が取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行う。

次に、図１に示す運転支援装置１を含む運転支援装置の他の構成について説明する。

図２は、運転支援装置５の構成の一例を示すブロック図である。なお、車両は、ドライブ・バイ・ワイヤを搭載しており、運転支援装置５はＥＣＵ（Electronic Control Unit）に相当する。

図２に示すように、運転支援装置５は、報知制御部４と、自動運転制御部６と、操舵制御部７と、ステアリングアクチュエータ制御部８と、操舵角比較部９と、アクセル制御部１０と、アクセル量比較部１１と、ブレーキ制御部１２と、ブレーキ量比較部１３と、加減速比較部１４と、運転能力判定部１５とを備えている。報知制御部４は、表示制御部１６を備えている。

ステアリングアクチュエータ制御部８は、ステアリングアクチュエータ１７に接続されている。操舵角比較部９は、操舵角センサ１９に接続されている。アクセル量比較部１１は、アクセル踏込量検出センサ２１に接続されている。ブレーキ量比較部１３は、ブレーキ踏込量検出センサ２３に接続されている。

操舵制御部７は、車両操舵系２４に接続されている。表示制御部１６は、表示機２５に接続されている。アクセル制御部１０は、エンジン２６に接続されている。ブレーキ制御部１２は、ブレーキ２７に接続されている。

自動運転制御部６は、図示しないセンサ等によって検出された情報に基づいて、自動運転に係る車両の操舵、加速、および減速の制御を行う。センサは、車両の周辺状況を検出するセンサであり、例えばカメラ、レーザ、ライダーなどが挙げられる。

操舵制御部７は、自動運転時には、自動運転制御部６が決定した操舵角に基づいて車両操舵系２４を制御する。また、操舵制御部７は、手動運転時には、操舵角センサ１９で検出された操舵角に基づいて車両操舵系２４を制御する。操舵角センサ１９は、ステアリング１８の回転角から車両の操舵角を検出する。ステアリング１８は、ドライバによる車両の操舵を目的として操作される。

ステアリングアクチュエータ制御部８は、ステアリングアクチュエータ１７を制御する。ステアリングアクチュエータ１７は、ステアリングアクチュエータ制御部８による制御によって、ステアリング１８に反発力を与える。具体的には、ステアリングアクチュエータ制御部８は、模擬手動運転操作時において、あたかもドライバが手動運転しているかのような反発力をステアリング１８に与えるようステアリングアクチュエータ１７を制御する。例えば、車両の速度が遅い場合において、ステアリングアクチュエータ制御部８は弱い反発力をステアリング１８に与えるようにステアリングアクチュエータ１７を制御する。また、車両が加速している場合において、ステアリングアクチュエータ制御部８は強い反発力をステアリング１８に与えるようにステアリングアクチュエータ１７を制御する。このように、ステアリングアクチュエータ制御部８は、実際に手動運転操作を行う場合にステアリング１８に付されるであろう反発力をステアリング１８に与えるようにステアリングアクチュエータ１７を制御する。

操舵角比較部９は、模擬手動運転操作時において、自動運転制御部６が決定した操舵角を操舵制御部７から取得し、操舵角センサ１９で検出された操舵角を操舵角センサ１９から取得した後、両者を比較する。具体的には、操舵角比較部９は、操舵制御部７から取得した操舵角と、操舵角センサ１９から取得した操舵角とを比較し、操舵制御部７から取得した操舵角に対する操舵角センサ１９から取得した操舵角の誤差を算出する。すなわち、操舵角比較部９は、自動運転操作に係る操舵角と模擬手動運転操作に係る操舵角とを比較し、自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差を算出する。

アクセル制御部１０は、自動運転時には、自動運転制御部６が決定したアクセル量に基づいてエンジン２６を制御する。具体的には、アクセル量に応じてエンジン２６におけるスロットルバルブの開度が決定し、アクセル量が大きいほどスロットルバルブの開度が大きくなる。また、アクセル制御部１０は、手動運転時には、アクセル踏込量検出センサ２１で検出されたアクセル踏込量に基づいてエンジン２６を制御する。具体的には、アクセル踏込量に応じてエンジン２６におけるスロットルバルブの開度が決定し、アクセル踏込量が大きいほどスロットルバルブの開度が大きくなる。アクセル踏込量検出センサ２１は、アクセルペダル２０の踏込量をアクセル踏込量として検出する。このように、自動運転制御部６が決定したアクセル量と、アクセル踏込量検出センサ２１で検出されたアクセル踏込量とは同義であり、以下では総称してアクセル量ともいう。

アクセルペダル２０は、ドライバによる車両の加減速を目的として操作される。具体的には、ドライバがアクセルペダル２０を踏み込めば車両が加速し、走行中にドライバがアクセルペダル２０の踏み込みを止めれば車両は減速する。

アクセル量比較部１１は、模擬手動運転操作時において、自動運転制御部６が決定したアクセル量をアクセル制御部１０から取得し、アクセル踏込量検出センサ２１で検出されたアクセル踏込量をアクセル踏込量検出センサ２１から取得した後、両者を比較する。具体的には、アクセル量比較部１１は、アクセル制御部１０から取得したアクセル量と、アクセル踏込量検出センサ２１から取得したアクセル踏込量とを比較し、アクセル制御部１０から取得したアクセル量に対するアクセル踏込量検出センサ２１から取得したアクセル踏込量の誤差を算出する。すなわち、アクセル量比較部１１は、自動運転操作に係るアクセル量と模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量とを比較し、自動運転操作に係るアクセル量に対する模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量の誤差を算出する。

ブレーキ制御部１２は、自動運転時には、自動運転制御部６が決定したブレーキ量に基づいてブレーキ２７を制御する。具体的には、ブレーキ量に応じてブレーキ２７における油圧が決定し、ブレーキ量が大きいほど油圧が高くなる。また、ブレーキ制御部１２は、手動運転時には、ブレーキ踏込量検出センサ２３で検出されたブレーキ踏込量に基づいてブレーキ２７を制御する。具体的には、ブレーキ踏込量に応じてブレーキ２７における油圧が決定し、ブレーキ踏込量が大きいほど油圧が高くなる。ブレーキ踏込量検出センサ２３は、ブレーキペダル２２の踏込量をブレーキ踏込量として検出する。このように、自動運転制御部６が決定したブレーキ量と、ブレーキ踏込量検出センサ２３で検出されたブレーキ踏込量とは同義であり、以下では総称してブレーキ量ともいう。ブレーキペダル２２は、ドライバによる車両の減速を目的として操作される。

ブレーキ量比較部１３は、模擬手動運転操作時において、自動運転制御部６が決定したブレーキ量をブレーキ制御部１２から取得し、ブレーキ踏込量検出センサ２３で検出されたブレーキ踏込量をブレーキ踏込量検出センサ２３から取得した後、両者を比較する。具体的には、ブレーキ量比較部１３は、ブレーキ制御部１２から取得したブレーキ量と、ブレーキ踏込量検出センサ２３から取得したブレーキ踏込量とを比較し、ブレーキ制御部１２から取得したブレーキ量に対するブレーキ踏込量検出センサ２３から取得したブレーキ踏込量の誤差を算出する。すなわち、ブレーキ量比較部１３は、自動運転操作に係るブレーキ量と模擬手動運転操作に係るブレーキ踏込量とを比較し、自動運転操作に係るブレーキ量に対する模擬手動運転操作に係るブレーキ踏込量の誤差を算出する。

加減速比較部１４は、模擬手動運転操作時において、アクセル量比較部１１によるアクセル量の比較結果と、ブレーキ量比較部１３によるブレーキ量の比較結果とに基づいて、加減速の比較を行う。具体的には、加減速比較部１４は、アクセル量比較部１１で算出された自動運転操作に係るアクセル量に対する模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量の誤差と、ブレーキ量比較部１３で算出された自動運転操作に係るブレーキ量に対する模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量の誤差とを比較し、自動運転操作に対する模擬手動運転操作の加減速の誤差を算出する。

表示制御部１６は、模擬手動運転操作時において、操舵角比較部９で算出された自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差と、加減速比較部１４で算出された自動運転操作に対する模擬運転操作の加減速の誤差とを表示機２５に表示する制御を行う。表示機２５としては、例えばインストルメンタルパネル内に設けられたディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、ダッシュボードに設けられたセンターディスプレイ、または携帯通信端末などが挙げられる。

運転能力判定部１５は、模擬手動運転操作時において、操舵角比較部９で算出された自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差と、加減速比較部１４で算出された自動運転操作に対する模擬運転操作の加減速の誤差とに基づいて、自動運転から手動運転への切り替えが可能か否かを判定する。すなわち、運転能力判定部１５は、車両の挙動が急に変化しないように自動運転操作から手動運転操作を引き継ぐことが可能な運転操作能力をドライバが有しているか判定する。このように、運転能力判定部１５は、自動運転から手動運転への移行タイミングを判定する移行タイミング判定部としての機能を有している。

なお、図２では、車両がエンジン２６で走行する場合について示しているが、これに限るものではない。例えば、車両がモータで走行する場合であっても同様である。

図３は、運転支援装置５のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、運転支援装置１についても同様である。

運転支援装置５における報知制御部４、自動運転制御部６、操舵制御部７、ステアリングアクチュエータ制御部８、操舵角比較部９、アクセル制御部１０、アクセル量比較部１１、ブレーキ制御部１２、ブレーキ量比較部１３、加減速比較部１４、運転能力判定部１５、および表示制御部１６の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、運転支援装置５は、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行い、自動運転を制御し、操舵を制御し、ステアリングアクチュエータを制御し、操舵角を比較し、アクセルを制御し、アクセル量を比較し、ブレーキを制御し、ブレーキ量を比較し、加減速を比較し、自動運転から手動運転への切り替えが可能か否かを判定し、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を表示する制御を行うための処理回路を備える。処理回路は、メモリ２９に格納されたプログラムを実行するプロセッサ２８（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、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）である。

運転支援装置５における報知制御部４、自動運転制御部６、操舵制御部７、ステアリングアクチュエータ制御部８、操舵角比較部９、アクセル制御部１０、アクセル量比較部１１、ブレーキ制御部１２、ブレーキ量比較部１３、加減速比較部１４、運転能力判定部１５、および表示制御部１６の各機能は、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。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ２９に格納される。処理回路は、メモリ２９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、運転支援装置５は、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行うステップ、自動運転を制御するステップ、操舵を制御するステップ、ステアリングアクチュエータを制御するステップ、操舵角を比較するステップ、アクセルを制御するステップ、アクセル量を比較するステップ、ブレーキを制御するステップ、ブレーキ量を比較するステップ、加減速を比較するステップ、自動運転から手動運転への切り替えが可能か否かを判定するステップ、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を表示する制御を行うステップ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２９を備える。また、これらのプログラムは、報知制御部４、自動運転制御部６、操舵制御部７、ステアリングアクチュエータ制御部８、操舵角比較部９、アクセル制御部１０、アクセル量比較部１１、ブレーキ制御部１２、ブレーキ量比較部１３、加減速比較部１４、運転能力判定部１５、および表示制御部１６の手順または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、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、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 Disc）等、あらゆる記憶媒体が該当する。

＜動作＞
次に、運転支援装置５の動作について説明する。

図４は、運転支援装置５の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、運転支援装置５は、自動運転解除要求を受け付ける。自動運転解除要求が行われる場合としては、例えば、ドライバが図示しない入力部を介して自動運転解除を要求する場合、自動運転制御部６が自動運転可能なエリアでなくなると判断し自動運転を解除する場合などがある。

ステップＳ２において、自動運転制御部６は、運転能力判定部１５に対して操舵角の誤差許容範囲をセットする。ここで、操舵角の誤差許容範囲とは、自動運転から手動運転への移行時に、自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差が許容される範囲のことをいう。自動運転制御部６は、周辺状況を含む車両の走行状態に応じて操舵角の誤差許容範囲を決定する。

ステップＳ３において、自動運転制御部６は、運転能力判定部１５に対して加減速の誤差許容範囲をセットする。ここで、加減速の誤差許容範囲とは、自動運転から手動運転への移行時に、自動運転操作に対する模擬手動運転操作の加減速の誤差が許容される範囲のことをいう。自動運転制御部６は、周辺状況を含む車両の走行状態に応じて加減速の誤差許容範囲を決定する。

ステップＳ４において、自動運転制御部６は、模擬手動運転操作を開始する。ステアリングアクチュエータ制御部８は、ステアリングアクチュエータ１７を制御してステアリング１８に反発力を与える。模擬手動運転操作中、車両は自動運転制御部６による自動運転操作によって走行している。

ステップＳ５において、操舵角比較部９は、自動運転制御部６が決定した操舵角を自動運転操作情報として操舵制御部７から取得する。アクセル量比較部１１は、自動運転制御部６が決定したアクセル量を自動運転操作情報としてアクセル制御部１０から取得する。ブレーキ量比較部１３は、自動運転制御部６が決定したブレーキ量を自動運転操作情報としてブレーキ制御部１２から取得する。このように、操舵角比較部９、アクセル量比較部１１、およびブレーキ量比較部１３は、図１に示す自動運転操作情報取得部２として機能する。

ステップＳ６において、操舵角比較部９は、操舵角センサ１９で検出された操舵角を模擬手動運転操作情報として操舵角センサ１９から取得する。アクセル量比較部１１は、アクセル踏込量検出センサ２１で検出されたアクセル踏込量を模擬手動運転操作情報として取得する。ブレーキ量比較部１３は、ブレーキ踏込量検出センサ２３で検出されたブレーキ踏込量を模擬手動運転操作情報として取得する。このように、操舵角比較部９、アクセル量比較部１１、およびブレーキ量比較部１３は、図１に示す模擬手動運転操作情報取得部３として機能する。

ステップＳ７において、操舵角比較部９、アクセル量比較部１１、ブレーキ量比較部１３、および加減速比較部１４は、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差を算出する。具体的には、操舵角比較部９は、自動運転操作に係る操舵角と模擬手動運転操作に係る操舵角とを比較し、自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差を算出する。アクセル量比較部１１は、自動運転操作に係るアクセル量と模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量とを比較し、自動運転操作に係るアクセル量に対する模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量の誤差を算出する。ブレーキ量比較部１３は、自動運転操作に係るブレーキ量と模擬手動運転操作に係るブレーキ踏込量とを比較し、自動運転操作に係るブレーキ量に対する模擬手動運転操作に係るブレーキ踏込量の誤差を算出する。加減速比較部１４は、アクセル量比較部１１で算出された自動運転操作に係るアクセル量に対する模擬手動運転操作に係るアクセル踏込量の誤差と、ブレーキ量比較部１３で算出された自動運転操作に係るブレーキ量に対する模擬手動運転操作に係るブレーキ踏込量の誤差とを比較し、自動運転操作に対する模擬手動運転操作の加減速の誤差を算出する。

ステップＳ８において、表示制御部１６は、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差を表示する制御を行う。具体的には、表示制御部１６は、操舵角比較部９で算出された自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差と、加減速比較部１４で算出された自動運転操作に対する模擬運転操作の加減速の誤差とを表示機２５に表示する制御を行う。

ステップＳ９において、運転能力判定部１５は、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差が誤差許容範囲内か否かを判定する。具体的には、運転能力判定部１５は、操舵角比較部９で算出された自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差が、ステップＳ２でセットされた操舵角の誤差許容範囲内であるか否かを判定する。また、運転能力判定部１５は、加減速比較部１４で算出された自動運転操作に対する模擬運転操作の加減速の誤差が、ステップＳ３でセットされた加減速の誤差許容範囲内であるか否かを判定する。自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差が誤差許容範囲内である場合は、ステップＳ１０に移行する。一方、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差が誤差許容範囲内でない場合は、ステップＳ５に移行する。

なお、ステップＳ９における判定は、予め定められた時間（例えば５秒間）で行われる。運転能力判定部１５は、予め定められた時間、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差が誤差許容範囲内か否かを判定する。そして、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差が誤差許容範囲内であればステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０において、自動運転制御部６は、模擬手動運転操作を終了し、自動運転を解除する。すなわち、車両は、自動運転から手動運転に移行する。以後、車両はドライバによる手動運転操作によって走行する。

なお、上記において、自動運転から手動運転への移行ができないと判断した場合は、周囲の状況を考慮して車両を停車させて自動運転を解除してもよい。

＜表示例＞
次に、図４のステップＳ８において、表示制御部１６の制御によって表示機２５に表示される情報について説明する。

図５〜９は、表示機２５に表示される情報の一例を示す図である。なお、図５〜９において、縦軸は加減速を示しており、原点よりも上側は加速を、原点よりも下側は減速を示している。横軸は操舵角を示しており、原点よりも右側は操舵角が右方向であることを、原点よりも左側は操舵角が左方向であることを示している。縦軸の上側にはアクセルペダル２０を示すマークが、縦軸の下側にはブレーキペダル２２を示すマークが、横軸にはステアリング１８を示すマークが各々示されている。

図５において、原点は自動運転操作情報を示している。模擬手動運転操作情報３０は、自動運転操作情報を基準とした相対的な位置に示されている。原点と模擬手動運転操作情報３０との差異は、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差に相当する。

図５の例では、模擬手動運転操作は、自動運転操作よりも右方向にステアリング１８を回し過ぎであり、かつ自動運転操作よりもアクセルペダル２０を踏み込み過ぎであることを示している。ドライバは、図５の表示を参照し、自動運転操作との誤差が誤差許容範囲内となるように模擬手動運転操作を修正する。具体的には、ドライバは、模擬手動運転操作情報３０が原点に近づくようにステアリング１８、アクセルペダル２０、およびブレーキペダル２２を操作する。

図６において、原点は無操作時の状態を示している。ここで、無操作時の状態とは、ステアリング１８、アクセルペダル２０、およびブレーキペダル２２の全てを操作していないニュートラルな状態のことをいう。模擬手動運転操作情報３０および自動運転操作情報３１は、無操作時の状態を基準とした相対的な位置に示されている。自動運転操作情報３１と模擬手動運転操作情報３０との表示の差異は、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差に相当する。

図６の例では、模擬手動運転操作は、自動運転操作よりも右方向にステアリング１８を回し過ぎであり、かつ自動運転操作よりもアクセルペダル２０を踏み込み過ぎであることを示している。ドライバは、図６の表示を参照し、自動運転操作との誤差が誤差許容範囲内となるように模擬手動運転操作を修正する。具体的には、ドライバは、模擬手動運転操作情報３０が自動運転操作情報３１に近づくようにステアリング１８、アクセルペダル２０、およびブレーキペダル２２を操作する。自動運転操作情報３１を表示することによって、ドライバは現在の自動運転の操作状態を容易に把握することができる。

図７において、模擬手動運転操作情報３０は、原点である自動運転操作情報に近づくにつれて色を変化させている。すなわち、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差に応じて色を変えている。その他の表示は、図５と同様である。これにより、ドライバは、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差の程度を容易に把握することができる。

図８は、図５を立体的に見えるように表示したものである。図８において、原点に自動運転操作情報３１を表示しているが、これは模擬手動運転操作情報３０と自動運転操作情報３１との差異をドライバが容易に把握できるようにするためである。

図９は、図６を立体的に表示したものである。なお、図９の原点には自動運転操作情報３１が表示されている。

なお、上記の図５〜９は、適宜に組み合わせて表示してもよい。例えば、図６において、模擬手動運転操作情報３０は、自動運転操作情報３１との差異の程度に応じて色を変えてもよい。また、図６を立体的に表示してもよい。上記の図５〜９において、誤差許容範囲を表示してもよい。

＜変形例＞
次に、本実施の形態の変形例１〜３について説明する。

＜変形例１＞
図１０は、変形例１による運転支援装置３２の構成の一例を示すブロック図である。

図１０に示すように、運転支援装置３２は、報知制御部４が音声出力制御部３３を備えることを特徴としている。音声出力制御部３３は、スピーカ３４に接続されている。その他の構成および動作は、図２に示す運転支援装置５と同様であるため、ここでは説明を省略する。

音声出力制御部３３は、模擬手動運転操作時において、操舵角比較部９で算出された自動運転操作に係る操舵角に対する模擬手動運転操作に係る操舵角の誤差と、加減速比較部１４で算出された自動運転操作に対する模擬運転操作の加減速の誤差とについて、スピーカ３４から音声出力する制御を行う。音声出力制御部３３は、例えば、「右に曲がりすぎです。」または「加速し過ぎです。」など、自動運転操作に対する模擬手動運転操作の誤差を音声出力する制御を行う。なお、音声出力制御部３３は、例えば、「ステアリングを左に回してください。」または「アクセルペダルの踏み込みを弱めてください。」など、自動運転操作に近づけるためにドライバが行うべき模擬手動運転操作について音声出力する制御を行ってもよい。

上記より、ドライバは、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差を音声で把握することができる。

＜変形例２＞
図１１は、変形例２による運転支援装置３５の構成の一例を示すブロック図である。

図１１に示すように、運転支援装置３５は、報知制御部４が表示制御部１６および音声出力制御部３３を備えることを特徴としている。その他の構成および動作は、図２に示す運転支援装置５および図１０に示す運転支援装置３２と同様であるため、ここでは説明を省略する。

上記より、ドライバは、自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差を表示および音声で把握することができる。

＜変形例３＞
図１２は、変形例３による運転支援装置３６の構成の一例を示すブロック図である。

図１２に示すように、運転支援装置３６は、トランスミッション制御部３７を備えることを特徴としている。トランスミッション制御部３７は、シフト位置検出センサ３９およびトランスミッション４０の各々に接続されている。その他の構成および動作は、図２に示す運転支援装置５と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

トランスミッション制御部３７は、自動運転時には、自動運転制御部６が決定したシフト位置に基づいてトランスミッション４０を制御する。また、トランスミッション制御部３７は、手動運転時は、シフト位置検出センサ３９で検出されたシフト位置に基づいてトランスミッション４０を制御する。シフト位置検出センサ３９は、シフトレバー３８のシフト位置を検出する。

シフトレバー３８は、トランスミッション４０の歯車の組み合わせを切り替えることを目的として操作される。例えば、車両を加速させるときは、シフトレバー３８をシフトアップする。また、車両が下り坂を走行中のときは、シフトレバー３８をシフトダウンすることによってエンジンブレーキを作動させる。このように、シフトレバー３８のシフト位置は、車両の加減速に寄与する。

加減速比較部１４は、模擬手動運転操作時において、シフト位置検出センサ３９で検出されたシフト位置をシフト情報として取得する。すなわち、加減速比較部１４は、シフト情報を模擬手動運転操作情報として取得する模擬手動運転操作情報取得部として機能する。

加減速比較部１４は、模擬手動運転操作時において、アクセル量比較部１１によるアクセル量の比較結果と、ブレーキ量比較部１３によるブレーキ量の比較結果と、シフト位置検出センサ３９で検出されたシフト情報とに基づいて、加減速の比較を行う。

上記より、ドライバは、模擬手動運転操作時にシフトレバー３８を操作することができ、シフト位置を考慮した自動運転操作と模擬手動運転操作との誤差を把握することができる。

以上のことから、本実施の形態によれば、運転支援装置は、自動運転から手動運転への移行タイミングを適切に判断することが可能となる。また、ドライバは、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を容易に把握することができる。さらに、ドライバは、自動運転操作に近づけるためにはどのような運転操作を行えば良いのか操作の組み合わせを含めて考えるため、運転感覚を確実に得ることができる。従って、車両の挙動が急に変化することなく自動運転から手動運転に移行することができる。

以上で説明した運転支援装置は、車載用ナビゲーション装置、すなわちカーナビゲーション装置だけでなく、車両に搭載可能なＰＮＤ（Portable Navigation Device）およびサーバなどを適宜に組み合わせてシステムとして構築されるナビゲーション装置あるいはナビゲーション装置以外の装置にも適用することができる。この場合、運転支援装置の各機能あるいは各構成要素は、上記システムを構築する各機能に分散して配置される。

具体的には、一例として、運転支援装置をサーバに配置することができる。例えば、図１３に示すように、車両側に運転支援装置４１を備え、サーバ４２に運転能力判定部１５を備えることによって、運転支援システムを構築することができる。なお、図１０に示す運転支援装置３２、図１１に示す運転支援装置３５、および図１２に示す運転支援装置３６についても同様である。

上記の構成とした場合であっても、上記の実施の形態と同様の効果が得られる。

また、上記の実施の形態における動作を実行するソフトウェア（運転支援方法）を、例えばサーバに組み込んでもよい。

具体的には、一例として、上記の運転支援方法は、車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援方法であって、移行中において自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得し、移行中において自動運転操作を模擬した手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得し、取得した自動運転操作情報と、取得した模擬手動運転操作情報とに基づいて、自動運転操作と模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行う。

上記より、上記の実施の形態における動作を実行するソフトウェアをサーバに組み込んで動作させることによって、上記の実施の形態と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

本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 運転支援装置、２ 自動運転操作情報取得部、３ 模擬手動運転操作情報取得部、４ 報知制御部、５ 運転支援装置、６ 自動運転制御部、７ 操舵制御部、８ ステアリングアクチュエータ制御部、９ 操舵角比較部、１０ アクセル制御部、１１ アクセル量比較部、１２ ブレーキ制御部、１３ ブレーキ量比較部、１４ 加減速比較部、１５ 運転能力判定部、１６ 表示制御部、１７ ステアリングアクチュエータ、１８ ステアリング、１９ 操舵角センサ、２０ アクセルペダル、２１ アクセル踏込量検出センサ、２２ ブレーキペダル、２３ ブレーキ踏込量検出センサ、２４ 車両操舵系、２５ 表示機、２６ エンジン、２７ ブレーキ、２８ プロセッサ、２９ メモリ、３０ 模擬手動運転操作情報、３１ 自動運転操作情報、３２ 運転支援装置、３３ 音声出力制御部、３４ スピーカ、３５ 運転支援装置、３６ 運転支援装置、３７ トランスミッション制御部、３８ シフトレバー、３９ シフト位置検出センサ、４０ トランスミッション、４１ 運転支援装置、４２ サーバ。

Claims (9)

1. 車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援装置であって、
   前記移行中において前記自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得する自動運転操作情報取得部と、
   前記移行中において前記自動運転操作を模擬した前記手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得する模擬手動運転操作情報取得部と、
   前記自動運転操作情報取得部が取得した前記自動運転操作情報と、前記模擬手動運転操作情報取得部が取得した前記模擬手動運転操作情報とに基づいて、前記自動運転操作と前記模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行う報知制御部と、
   を備え、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両の操舵角と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両の操舵角とを比較する操舵角比較部と、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両のアクセル量と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両のアクセル量とを比較するアクセル量比較部と、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両のブレーキ量と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両のブレーキ量とを比較するブレーキ量比較部と、
   をさらに備え、
   前記報知制御部は、前記操舵角比較部による比較結果、前記アクセル量比較部による比較結果、および前記ブレーキ量比較部による比較結果に基づいて前記差異を報知する制御を行い、
   前記報知制御部は、前記差異を一画面に表示する制御を行う表示制御部を含み、
   前記表示制御部は、縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、前記自動運転操作情報の座標と前記模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、前記差異を一画面に表示する制御を行うことを特徴とする、運転支援装置。
2. 前記模擬手動運転操作情報取得部は、前記車両のシフトレバーの位置を示す情報であるシフト情報を前記模擬手動運転操作情報として取得し、
   前記報知制御部は、前記シフト情報にも基づいて前記差異を報知する制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記表示制御部は、前記自動運転操作情報を基準とした相対的な前記模擬手動運転操作情報を表示する制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記表示制御部は、前記自動運転操作情報および前記模擬手動運転操作情報を表示する制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記表示制御部は、前記差異の程度に応じて前記模擬手動運転操作情報の色を変える制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
6. 前記表示制御部は、前記差異を立体的に表示する制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
7. 前記報知制御部は、前記差異を音声出力する制御を行う音声出力制御部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
8. 前記自動運転操作情報取得部が取得した前記自動運転操作情報と、前記模擬手動運転操作情報取得部が取得した前記模擬手動運転操作情報とに基づいて、前記自動運転から前記手動運転への移行タイミングを判定する移行タイミング判定部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の運転支援装置。
9. 車両における自動運転からドライバによる手動運転への移行を支援する運転支援方法であって、
   前記移行中において前記自動運転を実行する自動運転操作の情報である自動運転操作情報を取得し、
   前記移行中において前記自動運転操作を模擬した前記手動運転を実行する模擬手動運転操作の情報である模擬手動運転操作情報を取得し、
   前記取得した前記自動運転操作情報と、前記取得した前記模擬手動運転操作情報とに基づいて、前記自動運転操作と前記模擬手動運転操作との差異を報知する制御を行い、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両の操舵角と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両の操舵角とを比較し、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両のアクセル量と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両のアクセル量とを比較し、
   前記自動運転操作情報に含まれる前記車両のブレーキ量と、前記模擬手動運転操作情報に含まれる前記車両のブレーキ量とを比較し、
   前記操舵角の比較結果、前記アクセル量の比較結果、および前記ブレーキ量の比較結果に基づいて前記差異を報知する制御を行い、
   前記報知することは、前記差異を一画面に表示することを含み、
   縦軸を加減速、横軸を操舵角とした座標系において、前記自動運転操作情報の座標と前記模擬手動運転操作情報の座標とを同時に示すことによって、前記差異を一画面に表示する、運転支援方法。

Images