JPWO2017060978A1 - 自動運転制御装置および自動運転制御方法 - Google Patents

Abstract

従来の自動運転制御では、自動運転を解除する際、運転者が正常に運転できる状態かを考慮していない。それを解決するために、車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと、車両の運転者による運転操作が必要ではない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御装置であって、車両の周辺状況を認識する周辺状況認識部と、車両の運転者に対し通知を行う情報通知部と、自動運転モードにおいて車両の制御を行い、周辺状況認識部が認識した周辺状況をもとに車両の運転者に注意喚起を行うように情報通知部を制御する自動運転制御部と、を備え、自動運転制御部による情報通知部の制御は、手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、自動運転モードから手動運転モードへの切替後、所定の条件を満たすまで行われる第２の運転支援制御とを有するように構成する。これにより、自動運転から手動運転への切替を安全に行うことが可能となる。

Description

本発明は、自動運転制御装置および自動運転制御方法に係わり、特に運転支援制御に関する。

本技術分野の背景技術として、ＵＳ８３５２１１０特許公報（特許文献１）がある。特許文献１には、自動運転と手動運転の切替を円滑に行うことを課題として、運転者の自動運転開始操作に対し、システムが自動運転開始の可否を判定して運転者に応答し、それを運転者が承認することで自動運転を開始し、自動運転中は、ステアリング上の発光装置を発光させて自動運転中であることを示す自動運転制御装置が記載されている。

ＵＳ８３５２１１０特許公報

特許文献１記載の自動運転制御装置では、自動運転を解除する際、運転者がステアリングホイールを触ったことを判定して手動運転に切り替わるよう構成されているが、運転者が正常に運転できる状態かどうかは考慮されていない。運転者がステアリングホイールを触ったとしても、運転者が運転操作を行う準備が十分にできているとは限らない。自動運転中は運転者が漫然状態に陥る可能性があり、手動運転への切替直後は、運転者の注意力が低下している恐れがあるため、運転者を安全に誘導する仕組みが必要である。

本発明は、上記課題を解決するために、その一例を挙げるならば、車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと、車両の運転者による運転操作が必要ではない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御装置であって、車両の周辺状況を認識する周辺状況認識部と、車両の運転者に対し通知を行う情報通知部と、自動運転モードにおいて車両の制御を行い、周辺状況認識部が認識した周辺状況をもとに車両の運転者に注意喚起を行うように情報通知部を制御する自動運転制御部と、を備え、自動運転制御部による情報通知部の制御は、手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、自動運転モードから手動運転モードへの切替後、所定の条件を満たすまで行われる第２の運転支援制御とを有するように構成する。

本発明によれば、自動運転から手動運転へ切り替える際に運転者の認知・判断・操作を支援することによって自動運転モードから手動運転モードへの切替を安全に行うことが可能となる。

実施例における自動運転制御装置の構成の一例である。 実施例における自動運転制御装置の運転モードと運転支援モードの関係を説明する図である。 実施例における自動手動切替処理、及び、運転支援モードの切替処理を説明するフローチャートである。 実施例におけるオーバーライド処理を説明するフローチャートである。 実施例における自動運転処理のフローチャートである。 実施例における自動運転モードでの走行軌道の一例を示す図である。 実施例における手動運転モードでの運転支援処理のフローチャートである。 実施例における車両周辺の障害物の一例を示す図である。 実施例における障害物の認識結果を示すテーブルである。 実施例におけるリスク評価結果テーブルである。 実施例における歩行者リスク判定処理を説明するフローチャートである。 実施例における車両周辺の障害物の一例を示す図である。 実施例における車両リスク判定処理を説明するフローチャートである。 実施例における注意喚起処理を説明するフローチャートである。 実施例における車両の前方視界の一例を示す図である。 実施例におけるヘッドアップディスプレイによる注意喚起の一例を示す図である。 実施例におけるＬＥＤによる注意喚起の一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１に、本実施例における自動運転制御装置の構成例を示す。図１において、自動運転制御装置１００は、自動運転制御を行うために必要な演算処理装置やメモリを有する装置である。車両制御装置００１は、図示していない車両のエンジン、モーターなどの駆動装置、制動装置、操舵装置とそれらを動かすアクチュエーター、操舵モーターに接続され、運転操作装置００２、または、自動運転制御装置１００からの指示を受けて、それらを制御する機能を有する。自動運転制御装置１００は、運転者の運転操作なしに車両を運転制御することが可能である。車両が運転者の運転操作によって走行する場合、車両制御装置００１は、運転操作装置００２からの信号に従って車両を制御する。車両が自動運転で走行する場合、車両制御装置００１は、自動運転制御装置１００からの制御指示信号に従って車両を制御する。

運転操作装置００２は、車両制御装置００１を操作する装置であり、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバーなど、運転者の運転操作を車両制御装置００１に伝えるための機能を有する装置である。手動運転モードでは、運転者は運転操作装置００２を用いて車両の運転操作を行う。

また、自動運転モードの際に運転者が運転操作装置００２を操作すると、運転操作装置００２によって行われた操作が優先されるオーバーライドが行われ、一時的に自動運転が解除され、手動運転モードになるものとする。この場合、運転者が運転操作をやめた時点で自動運転モードに復帰する。

自動運転制御装置１００は、自動運転制御部１０１、通信部１０２、自動運転操作部１０３、情報通知部１０４、周辺状況認識部１０５、自己位置推定部１０６、測位情報受信部１０７、地図情報１０８を備え、車両制御装置００１と運転操作装置００２に接続されている。自動運転制御装置１００は、車両制御装置００１に指示を出し、運転者の操作なしに車両を運転制御する機能を有する。

自動運転制御部１０１は、周辺状況認識部１０５と自己位置推定部１０６から得た情報を元に走行する軌道を算出し、車両制御装置００１に指示を出して車両の走行制御を行う。また、手動運転モードでは、周辺状況認識部１０５が得た情報を元に周辺障害物との衝突リスク等を判定し、判定したリスクに応じて情報通知部１０４を介して注意喚起を行う。また、衝突リスクが極めて高いと判定した場合は、手動運転モードであっても、車両制御装置００１を制御して急ブレーキをかけるなど自動的に回避動作を行う。

通信部１０２は、路側機や他の車両と通信し、車両周辺の交通情報を取得する機能を有する。路車間通信では、路側機を介して周辺の車両や歩行者の情報を入手し、見通しの悪い交差点など、死角となって周辺状況認識部１０５のセンサでは捉えられない障害物の情報を取得する。車間通信は、同様の情報を同じ通信装置を備えた周辺車両から取得する。また、渋滞や事故等の交通情報も取得できるものとする。

自動運転操作部１０３は、目的地やルート、走行速度などの自動制御の設定を行う部分であり、ステアリングスイッチやタッチパネルなどで構成され、運転者の操作を自動運転制御部１０１に伝えるための機能を有する装置である。

情報通知部１０４は、自動運転制御部１０１から通知される各種運転支援機能と自動運転機能の状態を運転者に伝えるための装置である。自動運転制御部１０１からの通知を解釈し、通知に応じて、予め格納されているメッセージデータ、画像データ、音声データ、あるいは、効果音や発光パターンデータを用いて運転者に各種通知や案内を行う。実際に通知を行う装置は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electroluminescence）などのディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光装置、スピーカーなどの音声を出力する装置、振動モーターなどで構成される。

周辺状況認識部１０５は、車両前方の白線や路端の検知による道路形状の認識、車両周辺の車両や歩行者、障害物の認識を行う機能を有する装置であり、カメラやレーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波センサなどで構成される。周辺状況認識部１０５は、カメラで撮影した車両周辺の画像、レーダーで計測した車両周辺の障害物までの距離情報を解析し、各障害物の位置と向き、種別、移動速度、移動経路を推定する機能を有する。種別とは、例えば、歩行者、自転車、バイク、自動車等で、大きさと形状、移動速度などから公知の技術を使って推定することができる。

測位情報受信部１０７は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位用衛星からの電波を受信して位置を特定する機能を有する。尚、利用する測位システムはＧＰＳに限るものではなく、その他の測位システムや補正用の電波を受信できるように構成してもよい。補正用電波を受信できればより高い精度で位置の推定ができる。

地図情報１０８は、自動運転制御で使用する道路情報を含む詳細な地図情報である。カーブの曲率、勾配、交差点、分岐の形状、車線数、道幅などの道路の形状に関する情報、制限速度情報、一般道か高速道かなどの道路種別情報を含む。

自己位置推定部１０６は、測位情報受信部１０７の測位結果に対してジャイロセンサや方位センサ、車両の速度の情報をもとに補正を行った上で地図情報１０８と照合し、車両の走行位置を推定する機能を有する。

図２に本実施例における自動運転制御装置１００が持つ運転モードと運転支援モードを説明する図を示す。図２において、運転モードは、運転者が車両の運転操作を行う手動運転モード（２０１、２０５）、自動運転制御装置１００が車両の制御を行う自動運転モード（２０２、２０４）、自動運転モード中に一時的に手動運転になるオーバーライド（２０３）の３つがある。

２０１〜２０５では、手動運転モードで運転を開始し、走行中に自動運転制御装置１００が情報通知部１０４を介して行う自動運転開始案内２１５を受けて自動運転モードに切替、途中、オーバーライドを挟んだ後、手動運転切替案内（２１６）を受けて、再び手動運転に戻る様子を示している。

図２では、自動運転制御装置１００の性能から自動運転可能な区間が限定されている状況を想定している。このような状況での切替は、自動運転可能な区間に到達したことを自己位置推定部１０６が検知し、情報通知部１０４が自動運転モードへの切替を案内して、運転者が運転操作を辞めることで、手動運転モードと自動運転モードを切り替える。手動運転モードから自動運転モードへの切替は、正確には、自動運転開始案内２１５の後に、運転者がペダルやステアリングホイールから手を離し、運転操作装置００２と車両制御装置００１を介して、自動運転制御装置１００がこれを検知したことがトリガーとなる。

また、自動運転モードから手動運転モードへ切り替る場合も、同様に、手動運転切替案内２１６の後に、運転者がペダルやステアリングホイールを操作したことを自動運転制御装置１００が検知したことをトリガーとする。運転者が手動運転モードへの切替を明確に意識できるよう、自動運転モードを解除するボタンを押下するなど、所定の操作を行うことで切替を行うようにしてもよい。

手動運転切替案内２１６が通知されてから手動運転モードに切り替わるまでには、運転者が運転の準備を行う期間（２０７）が設けられる。この間、運転者は、姿勢を正す、視線を前方に戻す、ステアリングホイールを保持するなどして、運転ができる体勢を整える。

次に、それぞれの運転モードでの３つの運転支援モード（支援強化，通常，支援なし）について説明する。手動運転モード中、自動運転制御装置１００は、先行車との車間距離が短くなった場合や、歩行者が近づいた場合などに注意喚起を行う。注意喚起によって、運転者に回避行動を促し、安全な走行を実現する。一方、自動運転モードでは、回避行動は自動運転制御装置１００が自動で行うため、注意喚起は不要となる。従って、自動運転モード中に注意喚起を行うような運転支援は行わない（２１０）。

そして、自動運転モードから手動運転モードへ切り替わる際は、再び運転支援を開始する。手動運転への切替の際、運転者は、自動運転モード中、安全確認を含む運転操作を行っていないため、周囲の交通状況の把握に時間が必要である。また、同様の理由で運転者の注意力が低下して漫然状態になっている可能性がある。従って、自動運転モードから手動運転モードへの切替時は、通常より、運転支援を強化するようにする。このときの運転支援を支援強化モード（２１１、２１３）、通常の手動運転時の運転支援を通常支援モード（２０９、２１４）と呼ぶことにする。支援強化モードでは、通常は注意喚起を行わないようなリスクの低い障害物に対しても注意喚起を行うモードである。

この支援強化モードは、手動運転切替案内（２１６）と同時に開始し、運転者が運転を始めてから（２１７）も、しばらく継続する（２１３）。そして、一定の条件が成立した後、通常支援モードに切り替える（２１４）。また、自動運転モード中のオーバーライド中も、同様に支援強化モードによる運転支援を行う（２１１）。

図３に本実施例における自動運転モードと手動運転モードの切替処理、及び、運転支援モードの切替処理のフローチャートを示す。図３において、まず、手動運転モードで走行が開始すると、走行開始と同時に自動運転制御装置１００が通常支援モードで運転支援を開始する（Ｓ３０１）。そして、車両が自動運転区間に入ると、自動運転制御装置１００は、情報通知部１０４を介して自動運転モードへの切替を案内する（Ｓ３０２）。

この案内を受けて、運転者はステアリングホイールから手を離し、ペダルから足を離す。すると、これを検知した自動運転制御装置１００が自動運転モードを開始すると同時に運転支援を中止する（Ｓ３０３）。尚、図３に示すフローチャートでは、手動運転モードで走行開始する想定となっているが、自動運転モードで走行開始した場合は、走行開始時から運転支援は行わない。

自動運転モード中は、オーバーライドを監視し、オーバーライドがあった場合は、一時的に手動運転モードに切り替えるとともに支援強化モードによる運転支援を開始する（Ｓ３０４）。

図４に本実施例におけるオーバーライド処理を説明するフローチャートを示す。図４において、自動運転制御部１０１は、車両制御装置００１を介して運転操作装置００２を監視し、運転操作が行われたかどうかを監視する（Ｓ４０１）。

運転操作が行われたことを検知した場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、支援強化モードで運転支援を再開し（Ｓ４０２）、自動運転を解除する（Ｓ４０３）。このとき、運転操作を検知している間は自動運転への復帰は行わない。この間は、運転支援も継続し、例えば、先行車に接近した場合は、注意喚起を行う。そして、運転操作を検知しなくなったことをトリガーに自動運転モードを復帰する（Ｓ４０４）。

ここで運転モードの切替は即座に行われるが、運転支援モードの切替は同時には行わず、自動運転モードへ復帰後も、しばらく、支援強化モードによる運転支援を続ける。このように処理することで、運転操作が散発的に行われた場合に、注意喚起が細切れになってしまうことを防ぐ。

例えば、オーバーライドの状態で、誤って周辺の車両や歩行者に接近してしまい、それに対する注意喚起が行われた場合、オーバーライド終了とともに注意喚起も終了すると、運転者が何に対する注意喚起かを確認できないまま、注意喚起が消えてしまう可能性がある。そこで、一瞬のオーバーライドであっても運転支援は一定時間継続するようにする。所定の時間、例えば３０秒程度の時間、運転操作が無かったことをトリガーとして（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、運転支援を中止し、通常の自動運転モードへ移行する。

図３のフローチャートに戻って、自動運転区間の終了が近づくと、自動運転制御部１０１は、情報通知部１０４を介して手動運転切替の案内を行い、支援強化モードで運転支援を開始する（Ｓ３０５）。手動運転切替の案内を行った時点では、運転モードは自動運転であるが、このように運転支援を行うことで、運転者の漫然状態を解消し、少しでも早く周囲の交通状況を運転者に理解させるようにする。また、リスクの高い障害物がある場合、その情報を手動運転開始より前に伝えることで、運転者が迅速に対応できる効果が期待できる。

そして、運転者が運転操作を行ったことを、自動運転制御部１０１が検知すると、自動運転制御部１０１は自動運転モードを終了し、手動運転モードを再開する（Ｓ３０６）。手動運転モード開始後も、運転者の漫然状態がすぐに改善するとは限らないため、しばらく支援強化モードでの運転支援を続ける。そして、所定の条件を満たした後に通常支援モードに切り替えるようにする（Ｓ３０７）。

通常支援モードに切り替える条件は、例えば手動運転モードで1分間、または、１ｋｍ以上走行した場合など、一定の時間、運転操作を行ったこととする。しかし、障害物のない直線道路だった場合、一定時間走行しても、漫然状態の改善に繋がらない可能性がある。そこで、条件に、所定量以上の操舵、または、速度調整を行った場合、または、所定の回数の注意喚起が行われた場合という条件を加え、障害物のない直線道路のような場合は、支援強化モードの時間が長くなるようにする。

具体的には、例えば、交差点での右左折、または、信号での停止が１回以上行われた場合とする。所定の回数の注意喚起が行われた場合の例としては、歩行者、または、車両に対する注意喚起が３回以上行われた場合とする。また、これまで述べた、時間、距離、操作、注意喚起回数を組み合わせてもよい。例えば、手動運転モードで1分間、または、１ｋｍ以上走行し、この間に交差点での右左折、または、信号での停止が１回以上行われなかった場合は、その条件が満たされるまで、支援強化モードを継続するようにする。

また、自動運転モードでの走行時間の長さをこの条件に含めるようにしてもよい。自動運転モードの時間が長いほど、運転者は漫然状態になっている可能性が高い。一方、自動運転モードが何らかの理由により開始直後に終了したような場合は、運転者の注意力や判断力は、手動運転時とほとんど変化がないと考えられる。

そこで、自動運転モードでの走行時間が長いほど、手動運転モード切替後の支援強化モードの時間が長くなるようにする。これに近い条件設定として、走行開始時に手動運転モードで開始したか、自動運転モードで開始したかを条件に加えてもよい。自動運転モードで走行開始した場合、手動運転への切替によって、全く運転をしていなかった状態から運転を開始することになるため、例え、自動運転モードの時間が短かったとしても、運転に慣れるまで時間を要する可能性がある。従って、自動運転モードで走行を開始した場合は、自動運転モードでの走行時間が短かった場合でも、支援強化モードでの走行時間が長くなるようにする。

尚、条件の例で示した数値は、あくまで一例であり、これらの数値に限るものではない。

次に、これまで説明してきた自動運転、および、手動運転中の運転支援処理について説明する。

まず、自動運転処理について説明する。図５に本実施例における自動運転制御装置１００において行われる自動運転処理のフローチャートを示す。自動運転モードでは、自動運転制御装置１００が車両制御装置００１を制御することで、運転者の運転操作なしに車両を制御するモードである。

図５において、Ｓ５００の処理が開始されると、自己位置推定部１０６が、測位情報受信部１０７が取得した測位情報を地図情報１０８と照合し、自車の位置を特定する（Ｓ５０１）。自車位置の特定には、ジャイロセンサや方位センサの情報、車両制御装置００１から取得できる速度情報も用いることで正確な位置を推定する。

次に周辺状況認識部１０５と通信部１０２が車両周辺の情報を収集する（Ｓ５０２）。周辺状況認識部１０５が取得するのは、車両周辺の障害物と道路形状である。周辺状況認識部１０５は、接続されているカメラ、レーダーの情報をもとに、まず、どの位置にどのような物体があるかを識別する。次に静止しているか、移動しているか、移動している場合は、どの方向にどのくらいの速度で移動しているか、を推定する。同様に、白線や炉端の位置、ガードレールの有無を認識して道路形状を推定すると共に自車が道路上のどの位置を走行中なのか、車線を逸脱していないかを判定する。

一方、通信部からは、路測機や他の車両から、周辺状況認識部１０５のカメラやレーダーでは、死角となって捉えることができない位置の障害物の情報を取得する。また、新路上の渋滞や事故、落下物等の情報も取得する。

次に自動運転制御部１０１は、Ｓ５０２で取得した障害物の情報について、障害物ごとに自車に対してどの程度リスクがあるかを予測する（Ｓ５０３）。リスクとは、自車との衝突可能性を示し、例えば、車間距離が短い先行車や車道にはみ出して歩いている歩行者はリスクが高いと判断する。一方、ガードレースで車道と隔てられた歩行を歩行中の歩行者はリスクが低いと判断する。また、先行車や車道を歩く歩行者であっても、自車との距離が十分離れていればリスクが低いと判断する。リスク判定処理の詳細については後述する。

そして、自動運転制御部１０１が、これらの車両周辺の障害物状況と交通状況の情報を統合した上で、自車がどのような走行軌道をどのくらいの速度で走行すればよいかを算出する（Ｓ５０４）。走行軌道の算出では、車線に沿った軌道を基本に、車両周辺の各障害物の移動予測をもとに、障害物に衝突しないように走行するための軌道を求める。

そして、最後に、自動運転制御部１０１がこの軌道をもとに車両制御装置００１に対して制御を行い、車両を動かす（Ｓ５０５）。尚、交通状況は常に変化するため、自動運転制御部１０１が算出する軌道は、例えば、現在地点から数秒後程度の位置までの直近の軌道として、さらに周辺状況認識部１０５が取得する情報をもとに随時補正を行うようにする。

図６に路上駐車車両を回避するための走行軌道の例を示す。６００が走行中の道路、６０１が現在の自車位置、６０３が駐車車両、６０２は自車がそのまま直進した場合の将来位置、６０４は回避軌道、６０５は回避軌道を通った場合の自車の詳細位置である。通常、自動運転制御装置１００は、道路の中央を走るよう車両を制御する。

しかし、図６のように路上駐車車両６０３があると、そのまま直進し、６０２の位置に到達すると、車両６０３への接触が予想される。そこでＳ５０２で車両６０３を認識した後、Ｓ５０３で車両６０３に接触せず、且つ、道路６００から逸脱しないよう、軌道６０４を算出する。尚、図６では図示していないが、自車、及び、障害物の予測軌道は地図上の軌道だけでなく、いつ、どの地点に到達するかを表す時間情報も含むものである。

自動運転モードでは、このように、周辺状況の認識と軌道の算出、算出した軌道に基づく車両の制御を自動運転終了条件が成立する（Ｓ５０６）まで繰り返す。自動運転終了条件とは、目的地に到達した場合、自動運転操作部１０３が手動切替指示を受けた場合、自動運転制御装置１００側の事情により、自動運転が継続できなくなった場合である。

自動運転が継続できなくなる場合とは、霧などで周辺状況認識部１０５の精度が低下するなど、走行環境によって自動運転制御装置１００が十分機能しなくなった場合、または、障害物密度が高い細街路など、自動運転制御装置１００の性能では自動運転ができない場所に入る場合、または、自動運転制御装置１００が内部の異常を検知した場合である。

走行環境によって自動運転制御装置１００が十分機能しない場合は、周辺状況認識部１０５が接続されているセンサの情報から推定し、自動運転制御部１０１に伝達する。自動運転制御装置１００の性能では自動運転ができない場所かどうかは、予めそのような場所の情報を通信部１０２から取得しておく。

自動運転モードでは、運転者は運転操作を行わないため、前述の通り、運転に関する注意喚起は行わない。自動運転制御部１０１が情報通知部１０４を介して運転者に通知する情報は、車両の走行状態、周辺障害物の認識状態等に留まる。図６で説明した、路上駐車車両回避の例でも、情報通知部１０４が通知するのは走行軌道のみで、駐車車両６０３に対する注意喚起は行わない。

例外として、危険回避のための急ブレーキや急ハンドルが発生した場合は、そのような制御を実行することに対する注意喚起を行うようにする。このように構成することで、自動運転モード中、運転者は、必要以上に交通状況に気を配ることなく快適に過ごすことができる。

次に、手動運転中の運転支援処理について説明する。手動運転モード中も、周辺状況の認識から障害物のリスク予測までは自動運転モードと同様の処理を行う。手動運転モード中は、車両の制御を行わない代わりに、リスクが高いと判定した障害物に対しての注意喚起を行い、また、２秒以内に衝突の可能性があるなど、緊急度が高い場合は一時的に車両制御装置に対して制御介入を行うなどして運転者の運転を支援する。

図７に本実施例における手動運転モード中の運転支援処理のフローチャートを示す。図７において、処理が開始されると、まず、自動運転モード同様に、自己位置推定部１０６が、測位情報受信部１０７が取得した測位情報と地図情報１０８をもとに地図上の自車の位置を推定する（Ｓ７０１）。そして、周辺状況認識部１０５と通信部１０２が車両周辺の情報を取得する（Ｓ７０２）。

図８に障害物の例を示す図を、図９に障害物認識結果のテーブルの例を示す。図８では、自車８０１の周辺に、車両８０３、歩行者８０２、８０４、８０５が存在することを示している。

図９において、障害物認識結果は、ＩＤ９０１、種別９０２、大きさ９０３、相対座標９０４、移動方向９０５、移動速度９０６から構成される。ＩＤ９０１は、周辺状況認識部１０５が認識した障害物に対して、ユニークに割り当てられるＩＤである。種別９０２は、障害物を、車、歩行者、バイク等に分類するものである。大きさ９０３は、障害物のおおよその大きさで、当該障害物を直方体で仮想的に囲った場合の縦、横、高さを示している。単位はメートルとしている。

相対座標９０４は、自車の中心を原点とする座標系でのＸＹ座標である。単位はメートルとしている。移動方向９０５は、自車の進行方向を１２時方向とした場合に、当該障害物がどの方向に移動しているかを示す。移動速度９０６は、当該障害物の移動速度である。単位はキロメートル／時としている。

図９のＩＤ１の車は、図８の車両８０３を示す。駐車車両であるため、移動方向９０５は値がなく、移動速度は０となっている。ＩＤ２の歩行者は、歩行者８０２を示す。ＩＤ３の歩行者は、歩行者８０４を示す。ＩＤ５の歩行者は、歩行者８０５を示す。図９のその他の障害物は、自車８０１の後方に位置している想定であり、図８には示していない。

次に、図７において、Ｓ７０２で取得した障害物の情報について、障害物ごとにどの程度リスクがあるかを予測する（Ｓ７０３）。ここで、障害物のリスク判定処理の具体例について説明する。

図１１に歩行者のリスクを判定する処理について説明するフローチャートを、図１２に車両と歩行者の位置の例を示す。図１１の処理では、歩行者の位置や向きから、衝突の危険性が高いリスクＡから、可能性がほとんどないリスクＤまでのどこに該当するかを判定する。図１２は、１２０１が自車で、１２０２〜１２０７が歩行者である。１２０８は車道と歩道を隔てる柵を表している。

図１１において、歩行者リスク判定処理では、まず、カメラ画像・センサ情報から歩行者の位置と向きを認識する（Ｓ１１０１）。次に当該歩行者が歩道上かどうか、また、その歩道と車道との間にガードレール等の防護柵が設けられているかを調べる（Ｓ１１０２）。尚、柵の有無は、カメラ画像・センサ情報から判定できる。

柵がある場合（Ｓ１１０２：ＹＥＳ）、歩行者が車道に飛び出す可能性は低いため、リスクＤと判定する（Ｓ１１０５）。図１２では１２０７がこの例に相当する。歩行者と自車との間に柵がない場合（Ｓ１１０２：ＹＥＳ）、自車線側か、反対車線側かでさらに分類する（Ｓ１１０３）。反対車線側で、且つ、車道側を向いていない場合（Ｓ１１０３：ＹＥＳ、Ｓ１１０４：ＮＯ）、リスクＤと判定する（Ｓ１１０５）。図１２では１２０６がこれに相当する。

反対車線側だったとしても、車道側を向いている場合（Ｓ１１０３：ＹＥＳ、Ｓ１１０４：ＹＥＳ）、歩行者が道路を横切ろうとしている可能性があるため、ややリスクがあると判定して、リスクＣとする（Ｓ１１０６）。図１２では、１２０５がこれに相当する。歩行者が自車と同じ車線側にいる場合（Ｓ１１０３：ＮＯ）、歩行者の軌道と自車の軌道が重なる、つまり、衝突の可能性があるかどうかを判定する（Ｓ１１０９）。

衝突の可能性がある場合（Ｓ１１０９：ＹＥＳ）、衝突までの予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）を算出する（Ｓ１１１０）。そこで、ＴＴＣ≦３秒だった場合は（Ｓ１１１１：ＹＥＳ）、リスクＡと判定する（Ｓ１１０７）。図１２では、１２０４がこれに相当する。ＴＴＣがそれ以上の場合（Ｓ１１１１：ＮＯ）、リスクＢと判定する。

歩行者の軌道と自車の軌道が重ならない場合は、Ｓ１１０４同様、車道側を向いているかどうかで判定を行う（Ｓ１１１２）。車道側を向いている場合（Ｓ１１１２：ＹＥＳ）、歩行者が車道を横切ろうとしている可能性があるため、リスクＢと判定する（Ｓ１１１３）。図１２では、１２０３がこれに相当する。車道側を向いていない場合（Ｓ１１１２：ＮＯ）、リスクＣと判定する（Ｓ１１１４）。図１２ではＳ１２０２がこれに相当する。

歩行者同様、車両についてもリスクの判定を行う。車両リスク判定処理を説明するフローチャートを図１３に示す。図１３において、まず、当該車両が、進行方向前方の車両かどうかで処理を分ける（Ｓ１３０１）。尚、これは、先行車だけでなく、路上駐車車両も含む。該当する場合、ＴＴＣを算出し、その値によってリスクレベルを分ける（Ｓ１３０２）。２秒以下の場合はリスクＡ（Ｓ１３０３）、２秒より大きく５秒以下の場合は、リスクＢ（Ｓ１３０４）、それ以上の場合はリスクＤ（Ｓ１３０５）とした。

Ｓ１３０１に当てはまらない場合、自車より後方の車両、または、対向車線の車両、あるいは、車道に隣接する駐車場等から車道に出ようとしている車両となる。自車線に車線変更しようとしている場合（Ｓ１３０６）、リスクＢと判定する（Ｓ１３０８）車線変更しているかどうかは、カメラ画像の解析で当該車両のウィンカーのＯＮ／ＯＦＦを捉えることによって判定することができる。

また、対向車線で右折待ちを行っている車両もリスクＢと判定する（Ｓ１３０７：ＹＥＳ、Ｓ１３０８）。車道に隣接する駐車場等から車道に出ようとしている車両については、右側（反対車線側）から反対車線に出ようとしている車両を除き、リスクＣと判定する。これは、自車の前方に入る、または、横切る可能性があるためである。上記のいずれでもない車両は、リスクが低いためリスクＤと判定する。

以上の処理によって、図９の障害物認識結果から、図１０のリスク評価結果が導き出される。図１０において、リスク評価結果は、ＩＤ１００１、ＴＴＣ１ １００２、ＴＴＣ２ １００３、リスクレベル１００４、注意優先度１００５で構成される。ＩＤ１００１は、図９のＩＤ９０１と同じものである。衝突までの時間を表すＴＴＣは、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の２段階の情報を持っている。ＴＴＣ１は、自車と当該障害物の移動速度、および、移動方向がそのまま継続した場合の衝突までの時間を表す。ＴＴＣ２は、現在の相対距離と速度では衝突の可能性は低いものの、例えば、静止していた当該対象物が動き出すなどした場合の衝突までの時間を表すものである。

図８、図９の例では、ＩＤ１である車両８０３は、自車８０１が直進した場合、必ず衝突する位置にあるため、図１０のＩＤ１では、ＴＴＣ１に値が入っている。一方、ＩＤ５である歩行者８０５は、現時点では静止しており、自車８０１との衝突の可能性は低いものの、車道側に歩き始めた場合に衝突する可能性が出るため、この際のＴＴＣがＴＴＣ２に記載されている。

図１０において、リスクレベル１００４は、図１１に示すフローチャートで説明したリスクレベルである。注意優先度１００５は、リスクレベルとＴＴＣから決定した、注意喚起を行う際の優先度である。１が最も優先度が高く、数値が増えるほど優先度が低くなる。リスクレベル１００４が高いほど注意優先度１００５が高くなるが、同じリスクレベルの場合は、ＴＴＣが小さいほうが優先度を高くするものとする。尚、リスクレベルがＤの障害物は、リスクが低く注意不要と判断し、注意優先度は割り当てない。

このようにして求めた注意優先度に応じて、自動運転制御部１０１は、注意喚起、または、制御介入による運転支援を行う（図７、Ｓ７０４）。

図１４に注意喚起処理を説明するフローチャートを示す。図１４において、処理が開始されると、自動運転制御部１０１は、リスク評価結果を参照する（Ｓ１４０１）。そして、現在の運転支援モードで設定されている閾値より優先度が高い障害物の情報を抽出する（Ｓ１４０２）。

運転支援モードには、通常支援モードと支援強化モードがあるが、通常支援モードに比べ、支援強化モードでは、この閾値を低く設定する。例えば、通常支援モードでは、優先度１以上、支援強化モードでは優先度３以上とする。図１０のリスク評価結果では、通常支援モードでは、優先度１であるＩＤ１の車両のみ、支援強化モードでは、これに加え、ＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ５の歩行者についても該当する。

このように当該障害物があった場合（Ｓ１４０３：ＹＥＳ）、自動運転制御部１０１は、当該障害物に対する注意喚起、または、制御介入を行う（Ｓ１４０４）。そして、運転支援を中止するまで、具体的には、自動運転モードに移行して運転支援が中止されるか、目的地に到達して走行自体が終了するまで、この処理を繰り返し、運転支援を行う（Ｓ１４０５）。

なお、図１０の、注意優先度１００５に変えて、リスクレベル１００４で運転支援モードの閾値判別を行っても良い。また、運転支援モードは２段階ではなく、運転者の状態を加味して、さらに細分化しても良い。また、オーバーライドと手動運転で支援強化の内容を変えても良い。

図１５、図１６、図１７に、表示による注意喚起の例を示す。図１５は、図８の状況の際の自車の前方視界を示す図である。８０３は前方の駐車車両、８０２と８０５は歩行者を示している。図１６は、図１５の前方視界に対して、ヘッドアップディスプレイによって注意喚起を行っている例である。図１６において、上図の１６０１は通常支援モードであり、下図の１６０２は支援強化モードの場合である。１６０１に示す通常支援モードでは、駐車車両に対する注意喚起と回避指示のみであるのに対し、１６０２に示す支援強化モードは、歩行者に対してもマーカーが表示され、注意を促すようにしている。

図１７は、同様の状況について、フロントパネル前方に設置したＬＥＤの点灯によって注意喚起する例である。図１７において、同様に上図の１７０１は通常支援モード、下図の１７０２は支援強化モードの場合を示している。１７０１に示す通常支援モードでは、駐車車両の方向のＬＥＤのみが点灯している。一方、１７０２に示す支援強化モードの場合は、歩行者の方向のＬＥＤも点灯している様子を示している。

尚、注意喚起を行う対象として、車両、歩行者等の衝突のリスクが予測される障害物のみを挙げたが、見落とすと事故に繋がる可能性がある、信号、交通標識も注意喚起の対象に含めても良い。つまり、通常時は、衝突リスクに基づく注意喚起のみ行い、支援強化モードでは、これに加え、信号、交通標識についても注意喚起を行う。

信号、交通標識に対する具体的な注意喚起としては、図１６のようにヘッドアップディスプレイで景色に重畳する形でその存在を知らせる、または、音声案内を行うなどが考えられる。

また、支援強化モードでは、通常支援モードに比べ、輝度の高い表示、または、明度の高い色、または、点滅間隔の速い表示、または、大きな音量のいずれか一つ、または複数の組み合わせによって、より注意喚起が目立つようにしてもよい。目立つ注意喚起を行うことによって、運転者の漫然状態を早期に解消する効果が得られる。

以上のように、本実施例は、車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと、車両の運転者による運転操作が必要ではない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御装置であって、車両の周辺状況を認識する周辺状況認識部と、車両の運転者に対し通知を行う情報通知部と、自動運転モードにおいて車両の制御を行い、周辺状況認識部が認識した周辺状況をもとに車両の運転者に注意喚起を行うように情報通知部を制御する自動運転制御部と、を備え、自動運転制御部による情報通知部の制御は、手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、自動運転モードから手動運転モードへの切替後、所定の条件を満たすまで行われる第２の運転支援制御とを有するように構成する。

また、車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと車両の運転者による運転操作を必要としない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御方法であって、手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、自動運転モードから前記手動運転モードへの切替前後に実施する第２の運転支援制御とを有し、第２の運転支援制御は、手動運転切替案内時から、自動運転モードから手動運転モードへの切替後所定の条件を満たすまで実施されるように構成する。

よって、本実施例によれば、自動運転から手動運転への切替の際に周辺障害物に対して通常時より強い注意喚起を行うことによって漫然状態の運転者の運転支援を行い、安全に手動運転への切替ができる。すなわち、自動運転から手動運転へ切り替える際に運転者の認知・判断・操作を支援することによって自動運転モードから手動運転モードへの切替を安全に行うことが可能となる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例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、上記の各構成、機能、処理部、処理ステップ等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

００１：車両制御装置、００２：運転操作装置、１００：自動運転制御装置、１０１：自動運転制御部、１０２：通信部、１０３：自動運転操作部、１０４：情報通知部、１０５：周辺状況認識部、１０６：自己位置推定部、１０７：測位情報受信部、１０８：地図情報、２０１、２０５：手動運転モード、２０２、２０４：自動運転モード、２０３：オーバーライド、２０９、２１４：通常支援モード、２１１、２１３：支援強化モード、２１５：自動運転開始案内、２１６：手動運転切替案内

次に自動運転制御部１０１は、Ｓ５０２で取得した障害物の情報について、障害物ごとに自車に対してどの程度リスクがあるかを予測する（Ｓ５０３）。リスクとは、自車との衝突可能性を示し、例えば、車間距離が短い先行車や車道にはみ出して歩いている歩行者はリスクが高いと判断する。一方、ガードレースで車道と隔てられた歩道を歩行中の歩行者はリスクが低いと判断する。また、先行車や車道を歩く歩行者であっても、自車との距離が十分離れていればリスクが低いと判断する。リスク判定処理の詳細については後述する。

Ｓ１３０１に当てはまらない場合、自車より後方の車両、または、対向車線の車両、あるいは、車道に隣接する駐車場等から車道に出ようとしている車両となる。自車線に車線変更しようとしている場合（Ｓ１３０６）、リスクＢと判定する（Ｓ１３０８）。車線変更しているかどうかは、カメラ画像の解析で当該車両のウィンカーのＯＮ／ＯＦＦを捉えることによって判定することができる。

Claims (11)

1. 車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと、車両の運転者による運転操作が必要ではない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御装置であって、
   車両の周辺状況を認識する周辺状況認識部と、
   車両の運転者に対し通知を行う情報通知部と、
   前記自動運転モードにおいて車両の制御を行い、前記周辺状況認識部が認識した周辺状況をもとに車両の運転者に注意喚起を行うように前記情報通知部を制御する自動運転制御部と、を備え、
   前記自動運転制御部による前記情報通知部の制御は、
   前記手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、
   前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切替後、所定の条件を満たすまで行われる第２の運転支援制御と、を有することを特徴とする自動運転制御装置。
2. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記自動運転制御部は、前記周辺状況認識部が認識した周辺状況について危険度を判定し、該危険度が所定の閾値以上の場合に注意喚起を行うように前記情報通知部を制御し、
   前記第２の運転支援制御が行われている場合の前記所定の閾値は、前記第１の運転支援制御が行われている場合の前記所定の閾値よりも低いことを特徴とする自動運転制御装置。
3. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記第２の運転支援制御は、前記第１の運転支援制御に比べ、輝度の高い表示、または、明度の高い色、または、点滅感覚の速い表示、または、大きな音量のいずれか一つ、または複数の組み合わせによる注意喚起を行うことを特徴とする自動運転制御装置。
4. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記所定の条件とは、前記手動運転モードへ切替後、所定の距離、または、所定の時間走行したこととすることを特徴とする自動運転制御装置。
5. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記所定の条件とは、前記手動運転モードへ切替後、所定の回数以上注意喚起を行ったこととすることを特徴とする自動運転制御装置。
6. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記所定の条件とは、前記手動運転モードへ切替後、所定の回数以上、信号で停止、または、交差点での右左折を実行したこととすることを特徴とする自動運転制御装置。
7. 請求項４に記載の自動運転制御装置であって、
   前記自動運転制御部は、前記自動運転モードで走行した時間に比例して、前記所定の距離、または、前記所定の時間の長さを変えることを特徴とする自動運転制御装置。
8. 請求項７に記載の自動運転制御装置であって、
   前記自動運転制御部は、前記自動運転モードで走行開始した場合は前記手動運転モードで走行開始した場合より、前記所定の距離、または、前記所定の時間の長さを長く設定することを特徴とする自動運転制御装置。
9. 運転支援制御の限定
   請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
   前記第２の運転支援制御は、手動運転切替案内時から前記所定の条件を満たすまで実施されることを特徴とする自動運転制御装置。
10. 請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
    前記手動運転モードはオーバーライドであり、
    前記第１の運転支援制御から前記第２の運転支援制御への切替は、運転操作実施時であることを特徴とする自動運転制御装置。
11. 車両の運転者による運転操作が必要な手動運転モードと車両の運転者による運転操作を必要としない自動運転モードとを切替可能な自動運転制御方法であって、
    前記手動運転モード中に行われる第１の運転支援制御と、
    前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切替前後に実施する第２の運転支援制御とを有し、
    前記第２の運転支援制御は、手動運転切替案内時から、前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切替後所定の条件を満たすまで実施されることを特徴とする自動運転制御方法。

Images