JP6699726B2 - 運転制御方法及び運転制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、手動運転と自動運転とを切り替え可能な車両において自動運転と手動運転の切り替えを行う運転制御方法及びその装置に関する。
従来では、自動運転車両において自動運転から手動運転へ切り替えるタイミングが予め設定されたナビゲーション装置として、特許文献１が開示されている。特許文献１に開示されたナビゲーション装置では、自動運転から手動運転への切り替えを安全に行うため、自動運転走行中は手動運転走行中よりも分岐案内を行うタイミングを早めていた。
特開２０１１−２５７２３４号公報
しかしながら、上述した従来のナビゲーション装置では、自動運転から手動運転へ切り替える際に自動運転の運転特性を維持して手動運転へ移行していた。そのため、運転者は手動運転に移行しても自動運転の運転特性を引き継ぐ必要があり、安心して手動運転を開始できないという問題点があった。
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、自動運転から手動運転へ移行するときに運転者が安心して手動運転を開始することのできる運転制御方法及びその装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る運転制御方法及びその装置は、自動運転から手動運転へ切り替えるときに、自動運転の運転特性を、手動運転への切り替えに適した切替運転特性に変更してから手動運転へ切り替える。
本発明によれば、自動運転から手動運転へ切り替えられても運転者は安心して手動運転を開始することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る運転制御装置を含む運転制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る運転制御装置を含む運転制御システムの具体的なハード構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る運転制御装置を含む運転制御システムの具体的なハード構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る運転制御装置による運転切替処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、車両が目的地まで走行する場合の運転区間の切り替えを説明するための図である。 図６は、切替運転特性として車速を低下させる場合の制御を説明するための図である。 図７は、切替運転特性として対象物までの距離を大きくする場合の制御を説明するための図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る運転制御装置による運転切替処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、本発明の第３実施形態に係る運転制御装置による運転切替処理の処理手順を示すフローチャートである。
［第１実施形態］
以下、本発明を適用した第１実施形態について図面を参照して説明する。
［運転制御システムの構成］
図１は、本実施形態に係る運転制御装置を含む運転制御システムの構成を示すブロック図である。また、図２及び図３は、本実施形態に係る運転制御装置を含む運転制御システムの具体的なハード構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る運転制御システム１００は、運転制御装置１と、走行状態検出部３と、周囲状況検出部５と、運転切替スイッチ７と、運転特性調整部９と、ディスプレイ１１とを備えている。さらに、運転制御システム１００は、車両に搭載された制御状態表示モジュール１３とアクチュエータ制御モジュール１５とアクチュエータ１７に接続されている。
運転制御装置１は、乗員の運転操作により車両を走行させる手動運転と乗員の運転操作がなくとも車両を走行させる自動運転とを切り替え可能な車両において、自動運転と手動運転とを切り替える運転切替処理を実行するコントローラである。特に、運転制御装置１は、自動運転から手動運転へ切り替えるときに、自動運転の運転特性を、手動運転への切り替えに適した、切り替えのための切替運転特性に変更してから手動運転へ切り替える。ここで、運転制御装置１は、情報取得部２１と、自動運転区間設定部２３と、自動運転特性設定部２５と、切替区間設定部２７と、切替運転特性設定部２９と、自動運転実行部３１とを備え、図２に示すように車両５０に搭載されている。ただし、図３に示すように、車両５０に通信装置５９を設置してサーバ６１にデータを蓄積するようにしてもよい。さらに、運転制御装置１をサーバ６１に設置してもよい。ここで、手動運転とは、乗員の運転操作により車両を走行させる運転のことで、自動運転とは、乗員の運転操作がなくとも車両を走行させる運転のことである。自動運転の運転特性は、運転操作量（アクセル量、ステアリング量など）を用いてもよい。さらに、自動運転の運転特性は、車両の挙動（車速、加速度、ヨーレートなど）をそのまま乗員の運転特性としてもよい。また、手動運転は、車両を走行させるために乗員が操作する操作部（例えば、アクセル、ブレーキ、ステアリング、定速車速設定操作部、ワイパー操作部、ヘッドランプ操作部）の全てに対して運転操作をしている状況である必要はない。車両を走行させるために乗員が操作する操作部の一部に対して運転操作をしていれば、運転操作されている操作部は手動運転の状態であり、運転操作されていない操作部は自動運転の状態である。このように、手動運転と自動運転のそれぞれの状態が、操作部ごとに設定されるようにしてもよい。
上記の切替運転特性は、自動運転から手動運転に切り替わる際に、乗員が安心して手動運転を開始するために、手動運転を開始する前に組み込まれる特性である。手動運転を開始する際において、車両の車速が高い場合や、車間距離が狭い場合など、自動運転の運転特性を維持したまま手動運転を開始することが難しい場合がある。このような場合に、切替運転特性が組み込まれることによって、手動運転が開始しやすくなる。さらに、乗員によっては、自動運転の運転特性を維持したまま手動運転を開始することに対して、不安を感じることがある。しかしながら、切替運転特性を組み込むことにより、走行状況に余裕が生まれるため、乗員は、余裕をもって手動運転を開始できるようになり、手動運転の開始に伴う不安を抑制することができる。特に、走行状況が複雑なほど、手動運転の開始に伴う不安を感じてしまうが、このように切替運転特性を組み込むことにより、走行状況が複雑なシーンであっても、不安を抑制することができるようになる。加えて、手動運転の開始に伴う不安を抑制することにより、乗員は手動運転を確実に開始できるようになり、自動運転から手動運転へ確実に切り替えることができるようになる。さらに加えて、乗員によっては運転に得手不得手があり、特に運転が不得手な乗員においては、自動運転の運転特性を維持したまま手動運転の開始が難しい場合がある。しかしながら、本実施形態においては、切替運転特性を組み込むことにより、乗員による運転の得手不得手に関わらず、自動運転から手動運転へ切り替えることができるようになる。
走行状態検出部３は、速度や操舵角、加速度等の車両５０の走行状態を示すデータを検出するものであり、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）５１のような車載ネットワークやナビゲーション装置５３である。
周囲状況検出部５は、先行車との車間距離や駐車車両の位置、交差点までの距離等の車両５０の周囲状況を表すデータを検出するものであり、例えば車両に搭載されたカメラ５５やレーザレーダ５７、ナビゲーション装置５３である。他にも、ソナーや車車間通信、路車間通信を用いて、周囲状況を検出するようにしてもよい。
運転切替スイッチ７は、車両に搭載されて車両の乗員が操作することにより、自動運転と手動運転の切り替えを行うスイッチである。また、運転特性調整部９は、車両に搭載されて自動運転時の運転特性を調整するために、車両の乗員からの入力を受け付けるスイッチである。例えば、自動運転時の車両の速度や車間距離を調整するための入力を、車両の乗員から受け付ける。
ディスプレイ１１は、運転制御装置１による運転切替処理の制御状態を表示する。例えば、車両の速度や車間距離等の自動運転時の運転特性を運転者に提示する。ただし、ディスプレイ１１は、ナビゲーション装置５３の表示画面やヘッドアップディスプレイであってもよい。制御状態表示モジュール１３は、自動運転が実行されているときの制御状態を運転制御装置１から検出し、ディスプレイ１１に表示するための処理を実行する。
アクチュエータ制御モジュール１５は、自動運転の制御出力を運転制御装置１から取得して、車両に搭載された各種アクチュエータ１７を駆動するための処理を実行する。アクチュエータ１７は、車両５０のアクセルやブレーキ、ステアリング等の各部を駆動するために設置された駆動手段である。
次に、運転制御装置１を構成する各部について説明する。情報取得部２１は、走行状態検出部３で検出された車両５０の走行状態に関するデータや周囲状況検出部５で検出された車両５０の周囲の状況に関するデータを取得する。具体的に、情報取得部２１は、車両５０の走行状態として速度や操舵角、加速度等のデータを取得し、車両５０の周囲状況として先行車との車間距離や駐車車両の位置、交差点までの距離等を取得する。
自動運転区間設定部２３は、車両の乗員によって目的地が入力されて走行経路が設定されると、設定された走行経路上で自動運転が可能な区間を検出して自動運転区間を設定する。自動運転区間としては、例えば幹線道路や高速道路、片側１車線以上の道路、過去に自動運転の実績がある道路等である。
自動運転特性設定部２５は、自動運転時に適用される運転特性を設定する。例えば、自動運転時に適用される速度や車間距離、加速度、車線内での車両位置等を設定する。また、車両の乗員によって運転特性調整部９を介して運転特性が調整された場合には、その調整に応じて運転特性を変更する。
切替区間設定部２７は、自動運転の運転特性が切替運転特性に変更される切替区間を設定する。具体的に、切替区間設定部２７は、車両の乗員によって目的地が入力されて走行経路が設定されると、設定された走行経路上で自動運転区間が終了して手動運転に切り替える切替地点を検出する。そして、切替地点から所定距離または所定時間前までの区間を切替区間として設定する。特に、切替区間は、自動運転から手動運転への切り替えに適した区間に設定され、車両の走行経路上において車両が安定走行可能な区間に設定されることが好ましい。
切替運転特性設定部２９は、自動運転から手動運転へ切り替えるときに適用される切替運転特性を設定する。切替運転特性は、自動運転から手動運転への切り替えに適した運転特性である。具体的に、切替運転特性では、車両の車速が自動運転中の車速よりも低く設定される。また、切替運転特性では、車両から周囲の対象物までの距離が自動運転中に設定されている距離よりも大きく設定される。さらに、切替運転特性設定部２９は、自動運転中に車両の乗員によって運転特性が調整されている場合には、その運転特性の調整方法に応じて切替運転特性を設定してもよい。
自動運転実行部３１は、自動運転区間になった場合や車両の乗員が自動運転を選択した場合に、自動運転を実行する。このとき、自動運転実行部３１は、自動運転特性設定部２５で設定された運転特性で自動運転を実行する。自動運転実行部３１は、自動運転の実行において、まず車両の乗員が目的地を入力して設定された走行経路において、周囲状況検出部５が認識した周囲状況により、走行中における車両の行動を決定する。自動運転実行部３１は、決定した車両の行動に基づいて、車両の制御を実行する。つまり、車両においては、目的地を設定し、経路を生成し、周囲認識の結果から行動を決定し、決定した行動に基づいて制御されることで、自動運転が実行される。また、自動運転から手動運転へ切り替えるときには、切替運転特性設定部２９で設定された切替運転特性で自動運転を実行する。特に、切替区間設定部２７で設定された切替区間では切替運転特性で自動運転を実行する。さらに、自動運転実行部３１は、切替区間が開始される所定時間前から切替区間の開始までの間は、車両の乗員による自動運転の運転特性の調整を禁止するように制御してもよい。また、自動運転から手動運転への切り替えを許可するための切替条件が予め設定されており、この切替条件を満たしたときに、自動運転実行部３１は手動運転への切り替えを行う。
尚、運転制御装置１は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより、上述した情報取得部２１、自動運転区間設定部２３、自動運転特性設定部２５、切替区間設定部２７、切替運転特性設定部２９、自動運転実行部３１として動作する。このような運転制御装置１の各機能は、１または複数の処理回路によって実装することができる。処理回路は、例えば電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含み、また実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置も含んでいる。
［運転切替処理の手順］
次に、本実施形態に係る運転制御装置１による運転切替処理の手順を図４のフローチャートと図５を参照して説明する。図４に示す運転切替処理は、車両のイグニッションがオンされると開始する。図５は、車両が目的地まで走行する場合の運転区間の切り替えを説明するための図である。
図４に示すように、まずステップＳ１０１において、情報取得部２１は、ナビゲーション装置５３から情報を取得し、車両の乗員が目的地を入力して車両の走行経路が設定されたか否かを判定する。走行経路が設定された場合にはステップＳ１０３に進み、走行経路が設定されていない場合にはステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０３において、自動運転区間設定部２３は、設定された走行経路上で自動運転が可能な区間を検出して自動運転区間を設定する。例えば、図５のＰ１からＰ３の間の区間が自動運転区間として設定される。自動運転区間は、運転者が設定した目的地と地図情報に基づいて設定され、例えば幹線道路や高速道路、片側１車線以上の道路、過去に自動運転の実績がある道路等である。
ステップＳ１０５において、切替区間設定部２７は、ステップＳ１０３で設定された自動運転区間が終了して手動運転に切り替えられる切替地点Ｐ３を検出し、切替地点Ｐ３から所定距離または所定時間前までの区間を切替区間として設定する。例えば、切替区間は切替地点Ｐ３の１ｋｍ手前や３０秒前等から切替地点Ｐ３までの間に設定され、図５ではＰ２からＰ３の区間に設定される。
また、切替区間は、設定された目的地と地図情報に基づいて、手動運転への切り替えに適した区間に設定される。例えば、交差点付近でない場所や合流、分岐が付近にない場所、車幅、車線の減少地点が付近にない場所、制限速度の変化地点が付近にない場所、カーブでない場所等である。すなわち、切替区間は、安定走行が可能な区間に設定される。さらに、自動運転走行中に道路状況が変化して予定より早く手動運転への切り替えが必要と判断された場合でも、同様の条件で切替区間を設定する。
ステップＳ１０７において、自動運転実行部３１は、自動運転を実行するか否かを判定する。自動運転実行部３１は、車両がすでに自動運転区間にいる場合や車両の乗員が運転切替スイッチ７を操作して自動運転を選択している場合には、自動運転の実行を決定してステップＳ１１７に進む。一方、それ以外の場合には、自動運転実行部３１は手動運転の実行を決定してステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９において、自動運転実行部３１は自動運転を実行せずに、手動運転を設定する。これにより、車両の運転者による手動運転によって車両の走行が開始される。
ステップＳ１１１において、自動運転実行部３１は、車両が走行して自動運転区間に接近したか否かを判定する。自動運転区間に接近していない場合にはステップＳ１０９に戻って継続して手動運転が実行され、自動運転区間に接近した場合にはステップＳ１１３に進む。
ステップＳ１１３において、自動運転実行部３１は、車両の乗員に自動運転区間が接近していることをアナウンスする。例えば、「自動運転区間です。自動運転に切り替えますか？」というアナウンスを流して、運転者に自動運転への切り替えを促す。
ステップＳ１１５において、自動運転実行部３１は、運転者が運転切替スイッチ７を操作して自動運転を選択したか否かを判定する。運転者が自動運転を選択した場合にはステップＳ１１７へ進み、自動運転を選択していない場合にはステップＳ１０９に戻って手動運転を継続して実行する。
ステップＳ１１７において、自動運転実行部３１は自動運転を実行する。このとき、自動運転実行部３１は、自動運転特性設定部２５で設定された運転特性で自動運転を実行する。
ステップＳ１１９において、自動運転実行部３１は、車両が走行して、自動運転から手動運転に切り替えられる切替地点Ｐ３に接近し、切替区間に進入したか否かを判定する。すなわち、図５のＰ２を通過したか否かを判定する。そして、車両が切替区間に進入していない場合にはステップＳ１１７に戻って継続して自動運転が実行され、切替区間に進入している場合にはステップＳ１２１に進む。
ステップＳ１２１において、自動運転実行部３１は、車両の乗員に自動運転区間が間もなく終了することをアナウンスする。例えば、「１ｋｍ先で自動運転区間が終了します」というアナウンスを流して、運転者に自動運転が終了して手動運転に移行することを知らせる。このとき、自動運転実行部３１は、切替運転特性に変更する前に、車両の乗員に運転特性の変更を許可するか否かを確認し、運転特性の変更が許可された場合に切替運転特性に変更するように制御してもよい。
ステップＳ１２３において、自動運転実行部３１は、自動運転の運転特性を切替運転特性設定部２９で設定された切替運転特性に変更する。切替運転特性は、自動運転から手動運転への切り替えに適した、切り替えのための運転特性である。具体的に、切替運転特性では、図６に示すように車両の車速が自動運転中の車速よりも低くなるように変更される。このとき、車両の車速を自動運転中の車速よりも所定値以上低くなるように設定してもよいし、所定値以上の減速度で車速を低下させてもよい。また、切替運転特性では、図７に示すように、車両から周囲の対象物までの距離が自動運転中に設定されている距離よりも大きくなるように変更される。このとき、車両から周囲の対象物までの距離を自動運転中に設定されている距離よりも所定値以上大きくなるように設定してもよいし、所定値以上の変化率で車両から周囲の対象物までの距離を大きくしてもよい。対象物としては、先行車や駐車車両、走行している他車両、歩行者、建物等が設定される。
また、切替運転特性設定部２９は、自動運転中に車両の乗員によって運転特性が調整されている場合には、その運転特性の調整方法に応じて切替運転特性を設定してもよい。例えば、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が高くなるように調整されている場合には、車速が調整前の車速になるように切替運転特性を設定してもよいし、車速が高くなるように設定してもよい。また、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が低くなるように調整されている場合には、車速が調整後の車速を維持するように切替運転特性を設定してもよいし、車速が低くなるように設定してもよい。さらに、自動運転中に車両の乗員によって先行車との車間距離が小さくなるように調整されている場合には、車間距離が調整前の車間距離になるように切替運転特性を設定してもよいし、車間距離が小さくなるように設定してもよい。また、自動運転中に車両の乗員によって先行車との車間距離が大きくなるように調整されている場合には、車間距離が調整後の車間距離を維持するように切替運転特性を設定してもよいし、車間距離が大きくなるように設定してもよい。
さらに、切替運転特性設定部２９は、車両の乗員の属性または車両の積載状況の少なくともいずれかに応じて切替運転特性を調整してもよい。例えば、車両の乗員が高齢者や幼児である場合や積載物が多い場合には、車速をさらに低く設定してもよいし、周囲の対象物までの距離をさらに大きくしてもよい。乗員の属性は、車内に設けたセンサで、例えばカメラで識別してもよく、乗車するときなどに使用するセキュリティスイッチのＩＤ情報から識別するようにしてもよい。また、乗員の属性は、乗員に選択してもらうようにしてもよい。積載物の有無や、積載物が多い場合を識別するために、積載スペースにセンサを設けて識別するようにしてもよいし、ドライバからの選択、指示を受け付けるようにしてもよい。
ステップＳ１２５において、自動運転実行部３１は、自動運転から手動運転への切り替えを許可するための切替条件を満たしているか否かを判定する。切替条件は、自動運転から手動運転へ安全に切り替えるために、車両の走行状態や周囲環境が満たすべき条件である。例えば、切替条件は、車両が直線走行状態である、車両の操舵角が所定値以下である、車両が定速走行状態である、車両の加速度、減速度が所定値以下である、のうちの少なくとも１つとする。これにより、車両の安定性を保つことができ、運転者は安心して手動運転を開始することができる。また、切替条件は、車両の所定範囲内に走行車両または駐車車両が存在しない、車両から交差点、カーブ、合流地点、分岐地点、車線数の減少地点、車線幅の減少地点、制限速度の変更地点までの距離が所定値以上である、のうちの少なくとも１つであってもよい。これにより、手動運転へ切り替えた直後に加減速やブレーキ操作、操舵操作を避けることができ、運転者は安心して手動運転を開始することができる。
このとき、切替運転特性設定部２９は、切替条件を満たすように切換運転特性を調整してもよい。例えば、車速の下げ方を調整したり、最も左側の車線を走行させたりして車速や車間距離等の車両の走行状態を調整する。また、自動運転実行部３１は、切替条件を満たした状態で手動運転に引き継げるように切り替えのタイミングを調整してもよい。さらに、切替条件を満たさないときには、車両の走行状態が所定時間変化しない場合に手動運転への切り替えを行うように制御してもよい。そして、切替条件を満たしていない場合には継続して切替条件を判定し、切替条件を満たしている場合にはステップＳ１２７へ進む。
ステップＳ１２７において、自動運転実行部３１は、車両が切替地点Ｐ３に到達し、自動運転区間が終了したか否かを判定する。自動運転区間が終了していない場合にはステップＳ１２５に戻って継続して切替条件の判定と自動運転区間の終了を判定し、自動運転区間が終了している場合にはステップＳ１２９に進む。
ステップＳ１２９において、自動運転実行部３１は、車両の乗員に対して自動運転が終了することをアナウンスする。例えば、「自動運転を終了します。手動運転を開始してください」というアナウンスを流して、運転者に自動運転が終了して手動運転が開始することを知らせる。
ステップＳ１３１において、自動運転実行部３１は、自動運転を終了して手動運転に切り替える。
ステップＳ１３３において、自動運転実行部３１は、車両が目的地に到達したか否かを判定する。車両が目的地に到達していない場合にはステップＳ１０９に戻って手動運転を継続し、車両が目的地に到達した場合には本実施形態に係る運転切替処理を終了する。
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転から手動運転へ切り替えるときに、自動運転の運転特性を、手動運転への切り替えに適した、切り替えのための切替運転特性に変更してから手動運転へ切り替える。これにより、自動運転から手動運転へ切り替えられても運転者は安心して手動運転を開始することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替運転特性において車両の車速を自動運転中の車速よりも低く設定する。これにより、車両の安全性を向上させた上で手動運転に切り替えるので、運転者はより安心して手動運転を開始することができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替運転特性において車両の車速を自動運転中の車速よりも所定値以上低く設定する。また、所定値以上の減速度で車速を低下させる。これにより、車速が低下したことを運転者に実感させることができるので、運転者はより安心して手動運転を開始することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替運転特性において車両から周囲の対象物までの距離を自動運転中に設定されている距離よりも大きく設定する。これにより、車両の安全性を向上させた上で手動運転に切り替えるので、運転者はより安心して手動運転を開始することができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替運転特性において車両から周囲の対象物までの距離を自動運転中に設定されている距離よりも所定値以上大きく設定する。また、所定値以上の変化率で車両から周囲の対象物までの距離を大きくする。これにより、車両から周囲の対象物までの距離が大きくなったことを運転者に実感させることができるので、運転者はより安心して手動運転を開始することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転の運転特性を切替運転特性に変更する切替区間を車両の走行経路上に設定する。これにより、確実に切替運転特性に変更することができ、安全に手動運転へ切り替えることができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転から手動運転への切り替えに適した区間に、切替区間を設定する。これにより、自動運転から手動運転への切り替えを安全に行うことができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替区間が開始される所定時間前から切替区間の開始までの間に、車両の乗員による自動運転の運転特性の調整を禁止する。これにより、手動運転に切り替える直前に運転特性が変動することを抑制できるので、運転者は安心して手動運転を開始することができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転中に車両の乗員によって運転特性が調整されている場合には、その運転特性の調整方法に応じて切替運転特性を設定する。これにより、自動運転中の運転者の意向を汲み取って切替運転特性に反映させることができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が高くなるように調整されている場合には、切替運転特性の車速を高くする。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。尚、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が高くなるように調整されている場合には、切替運転特性の車速を調整前の車速になるように設定してもよい。これにより、自動運転から手動運転への切り替えを安全に行うことができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が低くなるように調整されている場合には、切替運転特性の車速を低くする。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。尚、自動運転中に車両の乗員によって車両の車速が低くなるように調整されている場合には、切替運転特性の車速を調整後の車速になるように設定してもよい。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転中に車両の乗員によって先行車との車間距離が小さくなるように調整されている場合には、切替運転特性の車間距離を小さくする。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。尚、自動運転中に車両の乗員によって車間距離を小さくするように調整されている場合には、切替運転特性の車間距離を調整前の車間距離になるように設定してもよい。これにより、自動運転から手動運転への切り替えを安全に行うことができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転中に車両の乗員によって先行車との車間距離が大きくなるように調整されている場合には、切替運転特性の車間距離を大きくする。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。尚、自動運転中に車両の乗員によって車間距離を大きくするように調整されている場合には、切替運転特性の車間距離を調整後の車間距離になるように設定してもよい。これにより、運転者の意向を反映させて切替運転特性を設定することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転から手動運転への切り替えを許可するための切替条件を予め設定し、切替条件を満たしたときに手動運転への切り替えを行う。これにより、切替条件を満たした安全なときに手動運転への切り替えが行われるので、運転者は安心して手動運転を開始することができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替条件として、車両が直線走行状態である、車両の操舵角が所定値以下である、車両が定速走行状態である、車両の加速度、減速度が所定値以下である、のうちの少なくとも１つを設定する。また、切替条件として、車両の所定範囲内に走行車両または駐車車両が存在しない、車両から交差点、カーブ、合流地点、分岐地点、車線数の減少地点、車線幅の減少地点、制限速度の変更地点までの距離が所定値以上である、のうちの少なくとも１つを設定する。これにより、車両が安全な状態で手動運転に切り替えられるので、運転者は安心して手動運転を開始することができる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替条件を満たすように切替運転特性を調整する。これにより、車両の周囲の状況に応じて速やかに切替条件を満たすことができるので、スムーズに手動運転に切り替えることができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替条件を満たさないときには、車両の走行状態が所定時間変化しない場合に手動運転への切り替えを行う。これにより、手動運転への切り替えが遅れることを防止できる。
また、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、車両の乗員の属性または車両の積載状況の少なくともいずれかに応じて切替運転特性を調整する。これにより、車両の状況に応じて、より安全に自動運転から手動運転への切り替えを行うことができる。
さらに、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、自動運転の運転特性を切替運転特性に変更する前に、車両の乗員に運転特性の変更を許可するか否かを確認し、運転特性の変更が許可された場合に切替運転特性に変更する。これにより、乗員の意向に従って運転特性を変更することができるので、運転特性の変更による乗員の違和感を抑制することができる。
［第２実施形態］
以下、本発明を適用した第２実施形態について図面を参照して説明する。上述した第１実施形態では目的地が入力されて走行経路が設定されると、自動運転区間と切替区間の両方を予め設定していた。しかし、本実施形態の運転切替処理では、自動運転区間のみを設定し、切替区間は予め設定しないことが、第１実施形態と相違している。したがって、図８に示す本実施形態の運転切替処理では、図４の運転切替処理と比較して、切替区間を設定するステップＳ１０５の処理がなく、図４のステップＳ１１９の処理が図８ではステップＳ２１９の処理に変更されている。尚、運転制御システムの構成及びステップＳ２１９以外の処理は、第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。ただし、切替区間を設定しないので、切替区間設定部２７は動作しない。
以下、第１実施形態と相違しているステップＳ２１９の処理について説明する。ステップＳ２１９において、自動運転実行部３１は、車両が走行して、自動運転から手動運転に切り替わる切替地点に接近したか否かを判定する。判定方法としては、切替地点までの距離が１ｋｍ以下になったか否か、あるいは切替地点までの所要時間が３０秒以下になったか否かによって判定すればよい。そして、車両が切替地点に接近していないと判定された場合にはステップＳ１１７に戻って継続して自動運転が実行され、切替地点に接近していると判定された場合にはステップＳ１２１に進む。
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、切替区間を予め設定しないので、運転切替処理を簡素化して処理負荷を軽減することができる。
［第３実施形態］
以下、本発明を適用した第３実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態で説明したように自動運転区間と切替区間を予め設定するのではなく、運転者が運転切替スイッチ７を操作して自動運転と手動運転を切り替える場合について説明する。本実施形態に係る運転制御システムの構成は第１実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。ただし、自動運転区間及び切替区間を設定しないので、自動運転区間設定部２３と切替区間設定部２７は動作しない。
［運転切替処理の手順］
次に、本実施形態に係る運転制御装置１による運転切替処理の手順を図９のフローチャートを参照して説明する。図９に示す運転切替処理は、車両のイグニッションがオンされると開始する。
ステップＳ３０１において、自動運転実行部３１は、運転者が運転切替スイッチ７を操作して自動運転を選択したか否かを判定する。運転者が自動運転を選択した場合にはステップＳ３０３へ進み、自動運転を選択していない場合にはステップＳ３１５に進む。
ステップＳ３０３において、自動運転実行部３１は、自動運転が可能であるか否かを判定する。自動運転実行部３１は、走行状態検出部３及び周囲状況検出部５で検出された走行状態及び周囲状況を示すデータに基づいて、現在車両が走行している道路が自動運転可能であるか否かを判断する。例えば、地図情報やカメラの情報に基づいて、現在走行している道路が幹線道路や高速道路、片側１車線以上の道路である場合には自動運転可能と判断する。また、白線が検出できる場合や過去に運転実績のある道路の場合にも自動運転可能と判断する。そして、自動運転が可能であると判断した場合にはステップＳ３０５へ進み、自動運転が可能でないと判断した場合にはステップＳ３１５に進む。
ステップＳ３０５において、自動運転実行部３１は自動運転を実行する。このとき、自動運転実行部３１は、自動運転特性設定部２５で設定された運転特性で自動運転を実行する。
ステップＳ３０７において、自動運転実行部３１は、運転者から手動運転への切替要求があるか否かを判断する。例えば、運転者が運転切替スイッチ７を操作して手動運転を選択した場合や運転者による自動運転への介入が検出された場合には手動運転への切替要求があると判断する。これは工事区間や交差点等で運転者が手動運転のほうがよいと判断した場合である。そして、手動運転への切替要求があった場合にはステップＳ３０９へ進み、切替要求がない場合にはステップＳ３０３に戻って継続して自動運転を実行する。
ステップＳ３０９において、自動運転実行部３１は、自動運転の運転特性を切替運転特性設定部２９で設定された切替運転特性に変更する。運転者が運転切替スイッチ７を操作して手動運転を選択したとしても、すぐに手動運転を開始できるとは限らないので、所定時間は切替運転特性で自動運転を継続する。
ステップＳ３１１において、自動運転実行部３１は、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合には切替運転特性で自動運転を継続し、所定時間が経過した場合にはステップＳ３１３に進む。
ステップＳ３１３において、自動運転実行部３１は、車両の乗員に自動運転が終了することをアナウンスする。例えば、「自動運転を終了します。手動運転を開始してください」というアナウンスを流して、運転者に自動運転が終了して手動運転が開始することを知らせる。
ステップＳ３１５において、自動運転実行部３１は、手動運転を実行する。ステップＳ３１３から移行してきた場合には自動運転を終了して手動運転に切り替え、ステップＳ３０１、３０３から移行してきた場合には継続して手動運転を実行する。
ステップＳ３１７において、自動運転実行部３１は、イグニッションがオフされて車両の走行が終了するか否かを判定する。車両の走行が終了しない場合にはステップＳ３０１に戻って手動運転を継続し、車両の走行が終了する場合には本実施形態に係る運転切替処理を終了する。
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る運転制御方法及びその装置では、車両の運転者による切替要求に応じて自動運転から手動運転へ切り替える場合でも、切替運転特性に変更してから手動運転に切り替える。これにより、自動運転から手動運転に切り替えられても運転者は安心して手動運転を開始することができる。
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
１ 運転制御装置
３ 走行状態検出部
５ 周囲状況検出部
７ 運転切替スイッチ
９ 運転特性調整部
１１ ディスプレイ
１３ 制御状態表示モジュール
１５ アクチュエータ制御モジュール
１７ アクチュエータ
２１ 情報取得部
２３ 自動運転区間設定部
２５ 自動運転特性設定部
２７ 切替区間設定部
２９ 切替運転特性設定部
３１ 自動運転実行部
５０ 車両
５１ ＣＡＮ
５３ ナビゲーション装置
５５ カメラ
５７ レーザレーダ
５９ 通信装置
６１ サーバ
１００ 運転制御システム

Claims (21)

  1. 乗員の運転操作により車両を走行させる手動運転と乗員の運転操作がなくとも車両を走行させる自動運転とを切り替え可能な車両における運転制御装置の運転制御方法であって、
    前記自動運転から前記手動運転へ切り替えるときに、前記自動運転の運転特性を、前記手動運転への切り替えに適した切替運転特性に変更してから前記手動運転へ切り替えるものであり、
    前記切替運転特性では、前記車両から先行車までの距離が、前記自動運転中に設定されている距離よりも大きく設定され、
    前記自動運転中に前記車両の乗員によって先行車との車間距離が、自動運転時に適用される車間距離よりも大きくなるように調整されている場合には、調整後の車間距離を維持するように前記切替運転特性を設定することを特徴とする運転制御方法。
  2. 前記自動運転の運転特性を前記切替運転特性に変更する切替区間を、前記車両の走行経路上に設定し、前記切替区間の後に前記手動運転に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の運転制御方法。
  3. 前記自動運転の運転特性を前記切替運転特性に変更する切替区間を、前記車両の走行経路上に設定し、前記切替区間が開始される所定時間前から前記切替区間の開始までの間は、前記車両の乗員が前記自動運転の運転特性を調整することを禁止することを特徴とする請求項２に記載の運転制御方法。
  4. 前記自動運転中に前記車両の乗員によって運転特性が調整されている場合には、前記運転特性に対する乗員の調整に応じて前記切替運転特性を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  5. 前記切替運転特性では、前記車両の車速が、前記自動運転中の車速よりも低く設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  6. 前記切替運転特性では、前記車両の車速が、前記自動運転中の車速よりも所定値以上低く設定されることを特徴とする請求項５に記載の運転制御方法。
  7. 前記切替運転特性では、所定値以上の減速度で前記車速を低下させることを特徴とする請求項５または６に記載の運転制御方法。
  8. 前記切替運転特性では、前記車両から先行車までの距離が、前記自動運転中に設定されている距離よりも所定値以上大きく設定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  9. 前記切替運転特性では、所定値以上の変化率で前記車両から先行車までの距離を大きくすることを特徴とする請求項８に記載の運転制御方法。
  10. 前記切替区間は、前記自動運転から前記手動運転への切り替えに適した区間に設定されることを特徴とする請求項２または３に記載の運転制御方法。
  11. 前記自動運転中に前記車両の乗員によって前記車両の車速が高くなるように調整されている場合には、前記切替運転特性の車速を高くすることを特徴とする請求項４に記載の運転制御方法。
  12. 前記自動運転中に前記車両の乗員によって前記車両の車速が低くなるように調整されている場合には、前記切替運転特性では、前記車速を低くすることを特徴とする請求項４または１１に記載の運転制御方法。
  13. 前記自動運転中に前記車両の乗員によって先行車との車間距離が小さくなるように調整されている場合には、前記切替運転特性では、前記車間距離を小さくすることを特徴とする請求項４、１１、１２のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  14. 前記自動運転中に前記車両の乗員によって先行車との車間距離が大きくなるように調整されている場合には、前記切替運転特性では、前記車間距離を大きくすることを特徴とする請求項４、１１〜１３のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  15. 前記自動運転から前記手動運転への切り替えを許可するための切替条件を予め設定しておき、前記切替条件を満たしたときに前記手動運転への切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  16. 前記切替条件は、前記車両が直線走行状態である、前記車両の操舵角が所定値以下である、前記車両が定速走行状態である、前記車両の加速度、減速度が所定値以下である、前記車両の所定範囲内に走行車両または駐車車両が存在しない、前記車両から交差点、カーブ、合流地点、分岐地点、車線数の減少地点、車線幅の減少地点、制限速度の変更地点までの距離が所定値以上である、のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１５に記載の運転制御方法。
  17. 前記切替運転特性は、前記切替条件を満たすように調整されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の運転制御方法。
  18. 前記切替条件を満たさないときには、前記車両の走行状態が所定時間変化しない場合に前記手動運転への切り替えを行うことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  19. 前記切替運転特性は、前記車両の乗員の属性または前記車両の積載状況の少なくともいずれかに応じて調整されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  20. 前記自動運転の運転特性を前記切替運転特性に変更する前に、前記車両の乗員に運転特性の変更を許可するか否かを確認し、運転特性の変更が許可された場合に前記切替運転特性に変更することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の運転制御方法。
  21. 手動運転と自動運転とを切り替え可能な車両において前記自動運転と前記手動運転の切り替えを行う運転制御装置であって、
    前記運転制御装置は、前記自動運転から前記手動運転へ切り替えるときに、前記自動運転の運転特性を、前記手動運転への切り替えに適した切替運転特性に変更してから前記手動運転へ切り替えるものであり、
    前記切替運転特性では、前記車両から先行車までの距離が、前記自動運転中に設定されている距離よりも大きく設定され、
    前記自動運転中に前記車両の乗員によって先行車との車間距離が、自動運転時に適用される車間距離よりも大きくなるように調整されている場合には、調整後の車間距離を維持するように前記切替運転特性を設定することを特徴とする運転制御装置。
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