JPWO2018025414A1 - 操作権限管理装置および操作権限管理方法 - Google Patents

操作権限管理装置および操作権限管理方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018025414A1
JPWO2018025414A1 JP2018531722A JP2018531722A JPWO2018025414A1 JP WO2018025414 A1 JPWO2018025414 A1 JP WO2018025414A1 JP 2018531722 A JP2018531722 A JP 2018531722A JP 2018531722 A JP2018531722 A JP 2018531722A JP WO2018025414 A1 JPWO2018025414 A1 JP WO2018025414A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
actuator
authority management
management device
operation authority
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018531722A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6771566B2 (ja
Inventor
直志 宮原
直志 宮原
下谷 光生
光生 下谷
小畑 直彦
直彦 小畑
中村 好孝
好孝 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2018025414A1 publication Critical patent/JPWO2018025414A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6771566B2 publication Critical patent/JP6771566B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/005Handover processes
    • B60W60/0053Handover processes from vehicle to occupant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/10Path keeping
    • B60W30/12Lane keeping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10Interpretation of driver requests or demands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/12Limiting control by the driver depending on vehicle state, e.g. interlocking means for the control input for preventing unsafe operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/005Handover processes
    • B60W60/0051Handover processes from occupants to vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/005Handover processes
    • B60W60/0059Estimation of the risk associated with autonomous or manual driving, e.g. situation too complex, sensor failure or driver incapacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle for navigation systems

Abstract

操作権限管理装置(10)は、自車両の複数のアクチュエータ(ステアリングアクチュエータ(31)、アクセルアクチュエータ(32)およびブレーキアクチュエータ(33))の自動操作と手動操作との切り替えを管理する。操作権限管理装置(10)において、自車両挙動予測部(11)は、自車両の挙動を予測する。判断部(12)は、自車両挙動予測部(11)により予測された自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する。通知部(13)は、判断部(12)による判断結果を自車両の運転者へ通知する。

Description

本発明は車両の自動運転に関するものであり、特に、車両のアクチュエータの操作権限の委譲を管理する技術に関する。
近年、車両の自動運転技術の開発が進んでいる。運転者が車両を手動で運転するとき、各アクチュエータ(ステアリングアクチュエータ、アクセルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータなど)の操作権限は運転者にある。それに対し、車両の自動運転が行われるときは、各アクチュエータ操作権限は、車両に搭載された運転制御装置にある。つまり、車両の手動運転と自動運転との切り替えは、各アクチュエータの操作権限が運転者と運転制御装置との間で委譲されることによって行われる。
下記の特許文献1には、車両の前方の道路状況から、自動運転の継続が不可能であると判定された場合に、運転者に自動運転の解除予告を行う車両運転支援装置が開示されている。
特開2015−230573号公報
車両を自動運転から手動運転に切り替えるタイミングは、運転者が手動運転を開始したときに必要とされる操作が簡単であるときが好ましい。特許文献1の技術によれば、自動運転で対応できないほど操作が困難な状況になることが事前に運転者へ通知されるため、運転者は、操作が比較的容易な状況で手動運転を開始することができる。
特許文献1の技術では、車両を自動運転から手動運転へ切り替えるとき、全てのアクチュエータの操作権限が一度に運転者へ委譲される。そのため、全てのアクチュエータについて複雑な操作が必要とされない状況で、運転者が手動運転を開始することが好ましい。しかし、道路の状況によっては、そのような条件を満たす場所を見つけるのが困難なことも考えられる。また、全てのアクチュエータの操作権限が一度に運転者へ委譲されると、運転者にかかる負担は大きくなる。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、車両の自動運転から手動運転へ切り替えるときの運転者の負担を軽減することを目的とする。
本発明に係る操作権限管理装置は、車両の複数のアクチュエータの自動操作と手動操作との切り替えを管理する操作権限管理装置であって、車両の挙動を予測する車両挙動予測部と、車両挙動予測部により予測された車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する判断部と、判断部による判断結果を車両の運転者へ通知する通知部と、を備えるものである。
本発明によれば、運転者は、各アクチュエータの自動操作から手動操作への切り替えを、アクチュエータごとに適したタイミングで行うことができる。全てのアクチュエータを同時に自動操作から手動操作へ切り替える場合よりも運転者の負担は軽減される。
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。
実施の形態1に係る操作権限管理装置を含む自動運転システムの構成を示す図である。 判断部の動作の例を説明するための図である。 実施の形態1に係る操作権限管理装置のハードウェア構成の例を示す図である。 実施の形態1に係る操作権限管理装置のハードウェア構成の例を示す図である。 実施の形態1に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態1に係る操作権限管理装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態1に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置を含む自動運転システムの構成を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。 実施の形態2に係る操作権限管理装置が表示装置に表示させる画像の例を示す図である。
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る自動運転システムの構成を示す図である。この自動運転システムは、車両に搭載されており、車両のアクチュエータであるステアリングアクチュエータ31、アクセルアクチュエータ32およびブレーキアクチュエータ33の操作権限を管理する操作権限管理装置10と、操作権限管理装置10による管理のもと、ステアリングアクチュエータ31、アクセルアクチュエータ32およびブレーキアクチュエータ33を制御する運転制御装置20とを備えている。以下、ステアリングアクチュエータ31、アクセルアクチュエータ32およびブレーキアクチュエータ33をまとめて「アクチュエータ」ということもある。また、ステアリングアクチュエータ31、アクセルアクチュエータ32およびブレーキアクチュエータ33を、単に「ステアリング31」、「アクセル32」および「ブレーキ33」というものとする。さらに、当該自動運転システムを搭載した車両を「自車両」という。
操作権限管理装置10には、自車両に搭載された地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23、車両情報取得装置24、表示装置25および音声出力装置26が接続されている。地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24は、運転制御装置20にも接続されている。
地図データ記憶装置21は、地図データを格納した記憶媒体である。地図データ記憶装置21は、自車両のカーナビゲーションシステム(不図示)と共用されていてもよい。地図データ記憶装置21は、必ずしも自車両に搭載されていなくてもよく、無線通信によって地図データを操作権限管理装置10へ送信するサーバとして構成されていてもよい。
周辺情報検出装置22は、自車両周辺に存在する他の車両、歩行者、障害物、道路上の区画線(例えば、車線の境界線等)などの位置を検出するレーダやカメラ等のセンサである。
通信装置23は、例えばVICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)などの情報配信システムとの通信を行い、交通情報(渋滞情報、交通規制情報、工事区間情報等)、災害情報、天候情報などを取得する。また、通信装置23は、他の車両との通信(車車間通信)によって、他の車両の位置、進行方向、走行速度などの情報も取得してもよい。
車両情報取得装置24は、自車両の現在位置、進行方向、走行速度、操舵角(ステアリング角度)など、自車両の現在の状態を示す情報を取得する。
運転制御装置20は、複数のアクチュエータ(ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33)を制御することで、自車両の走行を制御する。例えば、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の操作権限が運転者にあるとき、運転制御装置20は、運転者によるハンドル、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作に従って、それらを制御する。一方、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の操作権限が運転制御装置20にあるとき、運転制御装置20は、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24から取得した各種の情報に基づいてそれらを自動制御することで、自車両の自動運転を行う。以下、アクチュエータが運転者の操作に従って制御されることを「手動操作」といい、アクチュエータが運転制御装置20によって自動制御されることを「自動操作」という。
ステアリング31の自動操作では、例えば、自車両が走行中の車線から逸脱しないようにする制御や、歩行者や障害物を避ける制御などが行われる。また、アクセル32およびブレーキ33の自動操作では、自車両を一定速度で走行させる制御や、前方車両との車間距離を一定に保つ制御、歩行者や障害物の手前で停止する制御などが行われる。ステアリング31の自動操作と、アクセル32およびブレーキ33の自動操作を組み合わせて、特定の車両(先行車両)に自車両を追従して走行させたり、ナビゲーションシステムが定めた経路に沿って自車両を走行させたりすることが可能になる。
なお、本実施の形態では、運転者と運転制御装置20との間におけるアクチュエータの操作権限の委譲が、個々のアクチュエータごとに行われるため、一部のアクチュエータが手動操作され、残りのアクチュエータが自動操作されることもある。本明細書では、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全てが自動操作されることを「自動運転」といい、それらの一部のみが自動操作されることは「半自動運転」いう。また、それらの全てが手動操作されることを「手動運転」という。
ここで、自動運転および半自動運転は、全ての道路で実施可能ではなく、予め定められた「自動運転可能区間」でのみ実施が許可されているものする。自動運転および半自動運転が許可されない区間を「自動運転禁止区間」という。例えば、有料道路や高速道路などの自動車専用道路が、自動運転可能区間として定められることが考えられる。また、自動運転禁止区間は、交通状況、災害状況および天候に応じて増減してもよい。例えば、工事区間や、冠水した区間、積雪した道路の区間などを、一時的に自動運転禁止区間とすることが考えられる。
操作権限管理装置10は、各アクチュエータの自動操作と手動操作との切り替え、すなわち、運転者と運転制御装置20との間における各アクチュエータの操作権限の委譲を管理する。図1に示すように、操作権限管理装置10は、車両挙動予測部11、判断部12および通知部13を備えている。
車両挙動予測部11は、地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24から取得した各種の情報に基づいて、自車両の挙動を予測する。例えば、自車両の現在位置および進行方向と地図データとから、自車両の前方の道路形状が分かり、その道路形状から自車両のステアリング31の操舵角の変化を予測できる。さらに、自車両の走行速度を加味して、ステアリング31の操舵角の単位時間当たりの変化量(以下、単に「操舵角の変化量」という)を予測できる。また例えば、自車両の走行速度および前方車両との距離、前方の道路の混雑状況などから、アクセル32およびブレーキ33の操作頻度を予測でき、その結果から、走行速度の単位時間当たりの変化量(以下、単に「走行速度の変化量」という)を予測することができる。さらに、障害物の有無の検知結果や、災害情報、天候情報などを考慮に加えることで、自車両の挙動の予測精度を高めることができる。
判断部12は、車両挙動予測部11により予測された自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えること(すなわち、運転制御装置20から運転者への操作権限の委譲)を許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する。ただし、アクセル32とブレーキ33は、共に自車両の走行速度を制御するアクチュエータであるため、それらの操作権限の委譲は同時に行われるものとする。
本実施の形態では、判断部12は、その判断を、自車両の操舵角および走行速度の変化量の予測値に基づいて行うものとする。すなわち、図2に示すように、判断部12は、操舵角の変化量が予め定められた閾値よりも大きくなると予測されるときは、ステアリング31を自動操作から手動操作に切り替えることを許可しない。それにより、ステアリング31の複雑な操作が必要となる状況で、ステアリング31が手動操作に切り替わることが防止される。また、判断部12は、走行速度の変化量が予め定められた閾値よりも大きくなると予測されるときは、アクセル32およびブレーキ33を自動操作から手動操作に切り替えることを許可しない。それにより、アクセル32およびブレーキ33の複雑な操作が必要となる状況で、アクセル32およびブレーキ33が手動操作に切り替わることが防止される。その結果、自車両が自動運転から手動運転へ切り替わるときの運転者の負担が軽減される。
なお、自車両を手動運転から自動運転へ切り替えること(すなわち、運転者から運転制御装置20への操作権限の委譲)は、自動運転可能区間内であれば、運転者が任意のタイミングで行うことができるものとする。手動運転から自動運転への切り替えは、運転者が手動操作から解放されることになるため、通常は運転者に負担がかかることはないからである。
通知部13は、判断部12による判断結果を、表示装置25や音声出力装置26を用いて、自車両の運転者へ通知する。通知部13の動作の具体例については後述する。
なお、表示装置25は一般的なフラットパネルディスプレイでよいが、例えば、奥行きのある3次元映像を表示できる3Dディスプレイや、画像を虚像として運転者の視野に直接表示できるヘッドアップディスプレイ(HUD)などでもよい。また、ナビゲーション装置やスマートフォンなどの他の機器の表示部を、表示装置25として利用してもよい。
図3および図4は、それぞれ操作権限管理装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。図1に示した操作権限管理装置10の各要素(車両挙動予測部11、判断部12および通知部13)は、例えば図3に示す処理回路50により実現される。すなわち、処理回路50は、自車両の挙動を予測する車両挙動予測部11と、車両挙動予測部11により予測された自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する判断部12と、判断部12による判断結果を自車両の運転者へ通知する通知部13と、を備える。処理回路50には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ(Central Processing Unit、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、Digital Signal Processor)が適用されてもよい。
処理回路50が専用のハードウェアである場合、処理回路50は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。操作権限管理装置10の各要素の機能のそれぞれは、複数の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。
図4は、処理回路50がプロセッサを用いて構成されている場合における操作権限管理装置10のハードウェア構成を示している。この場合、操作権限管理装置10の各要素の機能は、ソフトウェア等(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。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ52に格納される。処理回路50としてのプロセッサ51は、メモリ52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、操作権限管理装置10は、処理回路50により実行されるときに、自車両の挙動を予測する処理と、予測された自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する処理と、その判断結果を自車両の運転者へ通知する処理と、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52を備える。換言すれば、このプログラムは、操作権限管理装置10の各要素の動作の手順や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52には、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリー、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、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)およびそのドライブ装置等が該当する。
以上、操作権限管理装置10の各要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、操作権限管理装置10の一部の要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の要素については専用のハードウェアとしての処理回路50でその機能を実現し、他の一部の要素についてはプロセッサ51としての処理回路50がメモリ52に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
以上のように、操作権限管理装置10は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
図5は、操作権限管理装置10の通知部13が、判断部12による判断結果を運転者に通知するために、表示装置25に表示させる画像の例を示す図である。図1および図5を参照しながら、操作権限管理装置10の動作を説明する。操作権限管理装置10は、自車両が自動運転から手動運転へ切り替わるときの動作に特徴を有しているため、以下では、そのときの動作を主に説明し、自動運転から手動運転へ切り替わるときの動作の説明は省略する。
通知部13は、ステアリング31に対応するステアリング画像101と、アクセル32およびブレーキ33に対応するアクセル・ブレーキ画像102とを、図5のように表示装置25の画面に表示させる。また、通知部13は、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102の表示態様を変化させることで、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の操作権限の状態(すなわち、自動操作中か手動操作中か)、ならびに、判断部12による判断結果(すなわち、手動操作への切り替えが許可されたか否か)を、運転者に通知する。
具体的には、通知部13は、自動操作中のアクチュエータに対応する画像を第1の表示態様(例えばグレー色)で表示し、手動操作への切り替えが許可されたアクチュエータに対応する画像を第2の表示態様(例えば赤と青のブリンク表示)で表示し、手動操作中のアクチュエータに対応する画像は第3の表示態様(例えば青色)で表示する。
ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全てが自動操作される自動運転中のときは、図5の最上段のように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102は第1の表示態様となる。
この状態から、例えば、判断部12がステアリング31の手動操作を許可すると、通知部13は、ステアリング画像101を第2の表示態様に変化させる(図5の2段目左側)。このとき、通知部13は、音声出力装置26を用いて、ステアリング31の手動操作が許可されたことを告げる音やメッセージを出力してもよい。
そして、運転者が、ステアリング31を手動操作に切り替えるための操作(例えば、ハンドルを用いたオーバーライド操作)を行うと、ステアリング31が手動操作に切り替わり、アクセル32およびブレーキ33は自動操作に維持される。つまり、自車両は半自動運転の状態となる。このとき、通知部13は、ステアリング画像101を第2の表示態様に変化させ、アクセル・ブレーキ画像102は第1の表示態様で維持する(図5の3段目左側)。
さらに、判断部12が、アクセル32およびブレーキ33の手動操作を許可すると、通知部13は、アクセル・ブレーキ画像102を第2の表示態様に変化させる(図5の4段目左側)。このとき、通知部13は、音声出力装置26を用いて、アクセル32およびブレーキ33の手動操作が許可されたことを告げる音やメッセージを出力してもよい。
そして、運転者が、アクセル32およびブレーキ33を手動操作に切り替えるための操作(例えば、アクセルペダルまたはブレーキペダルを用いたオーバーライド操作)を行うと、アクセル32およびブレーキ33も手動操作に切り替わり、自車両は手動運転の状態となる。このとき、通知部13は、アクセル・ブレーキ画像102を第3の表示態様に変化させる。その結果、図5の最下段のように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102の両方が、第3の表示態様になる。
一方、図5の最上段の状態から、判断部12がアクセル32およびブレーキ33の手動操作を許可すると、通知部13は、アクセル・ブレーキ画像102を第2の表示態様に変化させる(図5の2段目右側)。このとき、通知部13は、音声出力装置26を用いて、アクセル32およびブレーキ33の手動操作が許可されたことを告げる音やメッセージを出力してもよい。
そして、運転者が、アクセル32およびブレーキ33を手動操作に切り替えるための操作を行うと、アクセル32およびブレーキ33が手動操作に切り替わり、ステアリング31は自動操作に維持される。つまり、自車両は半自動運転の状態となる。このとき、通知部13は、アクセル・ブレーキ画像102を第2の表示態様に変化させ、ステアリング画像101は第1の表示態様で維持する(図5の3段目右側)。
さらに、判断部12が、ステアリング31の手動操作を許可すると、通知部13は、ステアリング画像101を第2の表示態様に変化させる(図5の4段目右側)。このとき、通知部13は、音声出力装置26を用いて、ステアリング31の手動操作が許可されたことを告げる音やメッセージを出力してもよい。
そして、運転者が、ステアリング31を手動操作に切り替えるための操作を行うと、ステアリング31も手動操作に切り替わり、自車両は手動運転の状態となる。このとき、通知部13は、ステアリング画像101を第3の表示態様に変化させる。その結果、図5の最下段のように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102の両方が、第3の表示態様になる。
このように実施の形態1に係る操作権限管理装置10によれば、表示装置25に表示される画像、および音声出力装置26から出力される音声から、運転者は、判断部12による判断結果をリアルタイムで知ることができる。そのため、運転者は、各アクチュエータの手動操作への切り替えを、適したタイミングで行うことができる。よって、自動操作から手動操作への切り替え時の運転者の負担は軽減される。
なお、通知部13は、アクチュエータの状態を示すだけでなく、アクチュエータの手動操作への切り替えが許可されたときに、運転者に対し、当該アクチュエータを手動操作に切り替えるように促す通知を行ってもよい。また、上の説明では、アクチュエータを自動運転から手動操作に切り替えるための操作をオーバーライド操作としたが、例えば、手動操作を開始するための専用の操作スイッチを自車両に設けてもよい。
また、操作権限管理装置10は、自車両が自動運転禁止区間に近付いても、アクチュエータの手動操作へ切り替えが許可されない場合などに、それが許可される状態になるように、運転制御装置20を用いて自車両の走行を制御してもよい。例えば、操舵角の単位時間当たりの変化量が大きくなると予測されて、ステアリング31の手動操作が許可されない場合に、車両走行制御装置10が自車両の走行速度を低下させれば、操舵角の単位時間当たりの変化量が小さくなるため、ステアリング31の手動操作が許可される状態になる。また、走行速度の単位時間当たりの変化量が大きくなると予測されて、ステアリング31の手動操作が許可されない場合にも、車両走行制御装置10が自車両の走行速度を低下させて前方車両との車間距離を拡げれば、走行速度の単位時間当たりの変化量が小さくなるため、アクセル32およびブレーキ33の手動操作が許可される状態になる。
図6は、操作権限管理装置10の動作を示すフローチャートである。上記した操作権限管理装置10の動作は、操作権限管理装置10が図6に示す処理を行うことで実現される。以下、図6を参照して、操作権限管理装置10の動作を説明する。
操作権限管理装置10が動作を開始すると、まず、判断部12は、各アクチュエータ(ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33)の操作権限が、運転者にあるか判断部12にあるかを確認する(ステップS101)。つまり、判断部12は、どのアクチュエータが手動操作中で、どのアクチュエータが自動操作中であるかを確認する。
自動操作中のアクチュエータがあった場合(ステップS102でYES)、車両挙動予測部11は、地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24から取得した各種の情報から、自車両の挙動を予測する(ステップS103)。そして、判断部12が、車両挙動予測部11により予測された自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する(ステップS104)。
その後、通知部13が、図5に示したように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102を、ステップS101で確認された各アクチュエータの操作権限およびステップS104での判断結果に応じた表示態様で、表示装置25に表示する(ステップS105)。
なお、ステップS102において、自動操作中のアクチュエータがなかった場合には(ステップS102でNO)、自動操作への切り替えを判断する必要がないため、ステップS103,S104の処理は省略して、ステップS105に移行する。この場合、通知部13は、ステップS101で確認された各アクチュエータの操作権限に基づいて、図5の最下段のように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102を第3の表示態様で表示して、全てのアクチュエータが手動運転中である旨を示す。
本実施の形態では、判断部12は、各アクチュエータを自動操作から手動操作へ切り替えることを許可するか否かの判断を、操舵角および走行速度の変化量の予測値に基づいて行うものとしたが、さらに条件を追加してもよい。例えば、自車両が他の車両と並走しているときには、予測された自車両の挙動に関わらず、ステアリング31の自動操作から手動操作への切り替えが許可されないようにしてもよい。また、自車両が坂道を走行しているとき、あるいは、渋滞した道路を走行しているときには、アクセル32およびブレーキ33の自動操作から手動操作への切り替えが許可されないようにしてもよい。
また例えば、自車両と後方車両との車間距離が予め定められた閾値よりも小さいときには、アクセル32およびブレーキ33の自動操作から手動操作への切り替えが許可されないようにしてもよい。また、自車両が前方車両への追従走行をしており、且つ、前方車両が加速または減速しているときには、アクセル32およびブレーキ33の自動操作から手動操作への切り替えが許可されないようにしてもよい。
また、通知部13が表示装置25に表示させる画像は、図5に示した例に限られない。例えば、各アクチュエータの自動操作を表す画像(自動アクチュエータ画像)と、各アクチュエータの手動操作の表す画像(手動アクチュエータ画像)とを、表示装置25に並べて表示し、各自動アクチュエータ画像および各手動アクチュエータ画像の表示態様によって、判断部12による判断結果を表現してもよい。
その具体例を図7および図8に示す。図7および図8では、ステアリング31の自動操作を表す自動ステアリング画像111と、アクセル32およびブレーキ33の自動操作を表す自動アクセル・ブレーキ画像121と、ステアリング31の手動操作を表す手動ステアリング画像112と、アクセル32およびブレーキ33の手動操作を表す手動アクセル・ブレーキ画像122とが、表示装置25の画面にマトリクス状に並べて表示されている。以下、これらの画像を用いた場合における表示装置25の表示例を説明する。
自車両が自動運転中のとき、通知部13は、図7の上段のように、自動ステアリング画像111および自動アクセル・ブレーキ画像121を目立つ表示態様(例えば青色)で表示し、手動ステアリング画像112および手動アクセル・ブレーキ画像122は目立たない表示態様(例えば暗いグレー色)で表示することで、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全てが自動操作中であることを表現する。
その状態から、例えば、判断部12がステアリング31の手動操作を許可すると、通知部13は、手動ステアリング画像112を、「切替可能」という文字を追加した表示態様に変化させる(図7の中段左側)。そして、運転者が、ステアリング31を手動操作に切り替えるための操作を行うと、ステアリング31が手動操作に切り替わり、アクセル32およびブレーキ33は自動操作のまま維持される。このとき、通知部13は、手動ステアリング画像112を目立つ表示態様(例えば赤色)に変化させ、自動ステアリング画像111を目立たない表示態様(例えば暗いグレー色)に変化させる(図7の下段左側)。
図8へ移り、ステアリング31のみが手動操作の状態(図8の上段左側)から、判断部12がアクセル32およびブレーキ33の手動操作を許可すると、通知部13は、手動アクセル・ブレーキ画像122を、「切替可能」という文字を追加した表示態様に変化させる(図8の中段左側)。そして、運転者が、アクセル32およびブレーキ33を手動操作に切り替えるための操作を行うと、アクセル32およびブレーキ33も手動操作に切り替わる。このとき、通知部13は、手動アクセル・ブレーキ画像122の色を目立つ表示態様(例えば赤色)に変化させ、自動アクセル・ブレーキ画像121を目立たない表示態様(例えば暗いグレー色)に変化させる。その結果、図8の下段に示すように、手動ステアリング画像112および手動アクセル・ブレーキ画像122が目立つ表示態様となる。
また、図7の上段の状態から、判断部12がアクセル32およびブレーキ33の手動操作を許可すると、通知部13は、手動アクセル・ブレーキ画像122を、「切替可能」という文字を追加した表示態様に変化させる(図7の中段右側)。そして、運転者が、アクセル32およびブレーキ33を手動操作に切り替えるための操作を行うと、アクセル32およびブレーキ33が手動操作に切り替わり、ステアリング31は自動操作のまま維持される。このとき、通知部13は、手動アクセル・ブレーキ画像122を目立つ表示態様(例えば赤色)に変化させ、自動アクセル・ブレーキ画像121を目立たない表示態様(例えば暗いグレー色)に変化させる(図7の下段右側)。
図8へ移り、アクセル32およびブレーキ33のみが手動操作の状態(図8の上段右側)から、判断部12がステアリング31の手動操作を許可すると、通知部13は、手動ステアリング画像112を、「切替可能」という文字を追加した表示態様に変化させる(図8の中段右側)。そして、運転者が、ステアリング31を手動操作に切り替えるための操作を行うと、ステアリング31も手動操作に切り替わる。このとき、通知部13は、手動ステアリング画像112の色を目立つ表示態様(例えば赤色)に変化させ、自動ステアリング画像111を目立たない表示態様(例えば暗いグレー色)に変化させる。その結果、図8の下段に示すように、手動ステアリング画像112および手動アクセル・ブレーキ画像122が目立つ表示態様となる。
図7および図8に示した画像を用いても、図5の画像を用いた場合と同様の効果が得られる。
<実施の形態2>
実施の形態2では、自車両を自動運転から手動運転に切り替える必要が生じる前に、各アクチュエータの操作権限を運転者から運転制御装置へ委譲する計画である「操作権限委譲計画」を作成する操作権限管理装置を提案する。
図9は、実施の形態2に係る操作権限管理装置を含む自動運転システムの構成を示す図である。この自動運転システムの構成は、図1の構成に対し、走行予定経路算出装置27が追加され、操作権限管理装置10に、走行予定経路取得部14が追加されたものとなっている。走行予定経路算出装置27は、自車両の現在位置から目的地までの走行予定経路を算出する。操作権限管理装置10の走行予定経路取得部14は、走行予定経路算出装置27が算出した走行予定経路の情報を取得する。
また、操作権限管理装置10の車両挙動予測部11は、走行予定経路取得部14が取得した自車両の走行予定経路と、地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24から取得した各種の情報に基づいて、走行予定経路上の各区間(現在位置を含む)における自車両の挙動を予測する。
判断部12は、車両挙動予測部11が予測した自車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作に切り替えることを許可するか否かを、走行予定経路上の各区間について判断する。また、判断部12は、その判断結果を操作権限委譲計画12aとして記憶する。通知部13は、操作権限委譲計画12aの内容を、表示装置25や音声出力装置26を用いて自車両の運転者へ通知する。
なお、走行予定経路算出装置27は、自車両のカーナビゲーションシステム(不図示)と共用されていてもよい。また、地図データ記憶装置21と同様に、走行予定経路算出装置27も、操作権限管理装置10との無線通信を行うサーバとして構成されていてもよい。その場合、走行予定経路算出装置27は、自車両のカーナビゲーションシステムなどから自車両の現在位置と目的地の情報を取得して、走行予定経路を算出し、その算出した走行予定経路を操作権限管理装置10へと送信する。
図10は、操作権限管理装置10の通知部13が、操作権限委譲計画12aの内容(走行予定経路上の各区間についての判断部12による判断結果)を運転者に通知するために、表示装置25に表示させる画像の例を示す図である。
例えば、自車両が自動運転中であり、走行予定経路に沿って走行すると25分後に自動運転禁止区間に到達する場合を想定する。さらに、車両挙動予測部11が、自車両の現在位置から5分後の位置までの区間は操舵角の変化量および走行速度の変化量が共に大きくなり、自車両の5分後の位置から12分後の位置までの区間は走行速度の変化量のみが大きくなり、自車両の12分後の位置から17分後の位置までの区間は操舵角の変化量のみが大きくなり、自車両の17分後の位置から25分後の位置までの区間は変化量および走行速度の変化量が共に小さくなると予測したと仮定する。
このとき、判断部12は、自車両の現在位置から5分後の位置までの区間を、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全ての手動操作への切り替えを許可しない区間と判断し、自車両の5分後の位置から12分後の位置までの区間を、ステアリング31のみ手動操作への切り替えを許可する区間と判断し、自車両の12分後の位置から17分後の位置までの区間を、アクセル32およびブレーキ33のみ手動操作への切り替えを許可する区間と判断し、自車両の17分後の位置から25分後の位置までの区間を、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全ての手動操作への切り替えを許可する区間と判断する。これらの判断結果が、自動運転解除計画12aとなる。
ここで、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33の全ての手動操作への切り替えが許可されない区間を「自動運転解除禁止区間」、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33のいずれかの手動操作への切り替えが許可される区間を「自動運転解除準備区間」と定義する。
通知部13は、自動運転解除計画12aの内容を、自車両の現在位置と走行予定経路上の各区間との位置関係を表す画像と共に、表示装置25に表示させる。図10の例では、自車両の現在位置を示す画像131(「自車両マーク」という)を走行予定経路上の各区間を直線的に表現した図形の画像130(「スケール画像」という)に重畳表示させることで、自車両の現在位置と走行予定経路上の各区間との位置関係が表されている。自動運転解除計画12aの内容は、スケール画像130の色と文字で表されている。すなわち、スケール画像130は、自動運転解除禁止区間と、自動運転解除準備区間と、自動運転禁止区間とに色分けされている。特に、手動操作への切り替えが必要となる自動運転禁止区間を表す画像や文字は、図10のように、他のものよりも目立つ表示態様にすることが好ましい。さらに、この例では、現時点における判断部12の判断結果が、実施の形態1で示したステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102で表されている。
自車両が走行すると、通知部13は、現在位置の変化に合わせて、自車両マーク131の表示位置をスケール画像130上で移動させる。また、通知部13は、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102を用いて、現時点における判断部12の判断結果をリアルタイムで表示する。
例えば図10の状態では、自車両が自動運転解除禁止区間に位置しているため、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102は共に第1の表示態様(例えばグレー色)である。自車両がステアリング31の手動操作が許可される区間に入ると、図11のように、ステアリング画像101が第2の表示態様(例えば赤と青のブリンク表示)に変化する。さらに、自車両がアクセル32およびブレーキ33の手動操作が許可される区間に入ると、図12のように、アクセル・ブレーキ画像102が第2の表示態様に変化する。そして、運転者が、ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33を手動操作に切り替えると、図13のように、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102が第3の表示態様(例えば青色)に変化する。このとき、自車両マーク131の表示態様も変化させてもよい。
図11〜図13のように、自車両が自動運転解除準備区間に入った後は、全てのアクチュエータを手動操作に切り替える必要がある地点、つまり、自動運転禁止区間の始点までの残り時間が表示される。自動運転禁止区間の始点までの残り時間の表示は、自動運転解除準備区間に入る前から行われてもよい。
図14は、アクチュエータが全て手動操作に切り替わらないまま、自車両が自動運転禁止区間に達した場合の表示例である。この場合、自動運転を継続できないため、操作権限管理装置10が、運転制御装置20を制御して、自車両を適切な場所(交通の妨げとならない場所)に停止させることが好ましい。この処理を「緊急停車処理」という。このとき、図14のようにスケール画像130の表示態様も変化させてもよい。
また、図12〜図14では、自動運転解除準備区間において、手動操作への切り替えが許可されるアクチュエータの情報が文字で表示されているが、その情報はステアリング画像101とアクセル・ブレーキ画像102でリアルタイム表示されるため、図15のように文字での表示を省略してもよい。また、通知部13は、現在の運転モードの名称(例えば「自動運転モード」、「半自動運転モード」、「手動運転モード」等)など、他の情報を表示装置25に表示させてもよい。
図16は、実施の形態2に係る操作権限管理装置10の動作を示すフローチャートである。上記した操作権限管理装置10の動作は、操作権限管理装置10が図16に示す処理を行うことで実現される。以下、図16を参照して、操作権限管理装置10の動作を説明する。
操作権限管理装置10が動作を開始すると、まず、走行予定経路取得部14が、走行予定経路算出装置27から自車両の走行予定経路の情報を取得する(ステップS201)。続いて、判断部12が、各アクチュエータ(ステアリング31、アクセル32およびブレーキ33)の操作権限が、運転者にあるか判断部12にあるかを確認する(ステップS202)。つまり、判断部12は、どのアクチュエータが手動操作中で、どのアクチュエータが自動操作中であるかを確認する。
自動操作中のアクチュエータがあった場合(ステップS203でYES)、判断部12は自車両の現在位置を確認する(ステップS204)。自車両がまだ自動運転禁止区間に到達していなければ(ステップS205でNO)、車両挙動予測部11は、走行予定経路取得部14が取得した走行予定経路と、地図データ記憶装置21、周辺情報検出装置22、通信装置23および車両情報取得装置24から取得した各種の情報とから、走行予定経路上の各区間(現在位置を含む)における自車両の挙動を予測する(ステップS206)。そして、判断部12が、車両挙動予測部11により予測された自車両の挙動に基づいて、それぞれの区間において自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する(ステップS207)。また、判断部12は、これらの判断結果を、自動運転解除計画12aとして記憶する。
次に、通知部13は、ステップS207の結果(自動運転解除計画12a)に基づいてスケール画像130を表示する(ステップS208)。具体的には、図10のように、自動運転解除禁止区間、自動運転解除準備区間および自動運転禁止区間を、それぞれ異なる表示態様で表示する。さらに、自車両の現在位置に対応するスケール画像130上の位置に、自車両マーク131を表示する(ステップS209)。そして、実施の形態1と同様に、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102を、ステップS202,S207の結果から分かる、現在の各アクチュエータの状態に応じた表示態様で表示する(ステップS210)。
なお、ステップS203において、自動操作中のアクチュエータがなかった場合には(ステップS203でNO)、全てのアクチュエータの手動操作への切り替えが完了したことになる。この場合、通知部13が、図13のような表示を行って、手動運転への切り替えが完了した旨を運転者に通知する(ステップS211)。
また、ステップS205において、自動運転禁止区間に到達したと判断された場合には(ステップS205でYES)、操作権限管理装置10が運転制御装置20を制御して自車両の緊急停車処理を行わせ(ステップS212)、通知部13が、図14のような表示を行って、自車両の緊急停車処理が行われた旨を運転者に通知する。
本実施の形態によれば、運転者は、自動運転解除準備区間を前もって把握できるため、自動運転の解除を慌てることなく行うことができるようになる。
通知部13が表示装置25に表示させる画像は、図10〜図15に示した例に限られない。図17〜図22を参照して、通知部13が表示装置25に表示させる画像の他の例を説明する。
例えば、図10〜図15に示したスケール画像130の代わりに、図17および図18のように、実際の道路形状を表した地図画像140を表示装置25に表示させてもよい。また、自車両マーク131を動かさずに、地図画像140をスクロールさせることによって、自車両の位置の動きを表してもよい。例えば、図19は、図18の状態から5分後の状態を示している。
また、図10〜図15に示したステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102は、現在のアクチュエータの状態のみを示すものであったが、自動運転解除計画12aの内容を示すのに用いてもよい。例えば、図17および図18では、5分後から17分後までのアクチュエータの状態を示すステアリング画像101aおよびアクセル・ブレーキ画像102aと、17分後から25分後までのアクチュエータの状態を示すステアリング画像101bおよびアクセル・ブレーキ画像102bと、25分後以降のアクチュエータの状態を示すステアリング画像101cおよびアクセル・ブレーキ画像102cとが表示されている。この場合、ステアリング画像101a,101b,101c、およびアクセル・ブレーキ画像102a,102b,102cのうち、自車両の現在位置に対応するものは、現在のアクチュエータの状況を示すようにするとよい。例えば、図18では、自車両が、ステアリング31の手動操作が可能な区間に入っているため、ステアリング画像101aの表示態様を第2の表示態様(例えば、赤と青のブリンク表示)に変化させている。
また、自動運転禁止区間に関して、自動運転が禁止される理由を示してもよい(図17における「有料道路終点」の文字がそれに該当する)。また自動運転禁止区間で自動運転に切り替える必要がある旨を示す文字は、他のものよりも目立つ態様にすることが望ましい。そのため、図17〜図19の例では、「手動運転に切り替える必要があります」の文字にはアンダーラインを施している。
図20のように、自動運転解除計画12aの内容を、遠近感のある画像を用いて表現し、自車両の現在位置から走行予定経路上の各区間までの距離を、見かけ上の奥行きを用いて表してもよい。一般的なフラットパネルディスプレイに、遠近法を用いた平面画像を表示させてもよいし、3Dディスプレイを用いて実際に遠近感のある画像を表示してもよい。また、虚像までの見かけ上の距離(焦点距離)を設定可能なHUDを用いて、運転者の視野に、実際に遠近感のある画像を表示してもよい。
図10〜図15の例において、ステアリング画像101およびアクセル・ブレーキ画像102の代わりに、図7および図8に示した自動ステアリング画像111、手動ステアリング画像112、自動アクセル・ブレーキ画像121、手動アクセル・ブレーキ画像122をマトリクス状に並べた画像を用いてもよい。
例えば、図21や図22のように、手動ステアリング画像112および手動アクセル・ブレーキ画像122の表示態様として、手動操作へ切り替え可能となるまでの残り時間を表す文字を追加した表示態様を導入すれば、それによって自動運転解除計画12aを表現できるようになる。なお、図21は、5分後にステアリング31が手動操作に切り替え可能になり、17分後にアクセル32およびブレーキ33が手動操作に切り替え可能になることを示している。また、図22は、図21の状態から5分間走行した後の状態を示している。手動ステアリング画像112に追加される文字が「切替可能」に変化し、また、手動アクセル・ブレーキ画像122が表している残り時間が減っていることが分かる。
以上の説明では、走行予定経路上の各区間の長さを時間(自車両の走行時間)で表現したが、距離で表現してもよい。同様に、自車両が各区間または地点に到達するまでの残り時間も、自車両からの距離を用いた表現に変更してもよい。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、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。
10 操作権限管理装置、11 車両挙動予測部、12 判断部、12a 自動運転解除計画、13 通知部、14 走行予定経路取得部、20 運転制御装置、21 地図データ記憶装置、22 周辺情報検出装置、23 通信装置、24 車両情報取得装置、25 表示装置、26 音声出力装置、27 走行予定経路算出装置、31 ステアリング、32 アクセル、33 ブレーキ、50 処理回路、51 プロセッサ、52 メモリ、101 ステアリング画像、102 アクセル・ブレーキ画像、111 自動ステアリング画像、112 手動ステアリング画像、121 自動アクセル・ブレーキ画像、122 手動アクセル・ブレーキ画像、130 スケール画像、131 自車両マーク、140 地図画像。
本発明に係る操作権限管理装置は、車両のステアリングアクチュエータ、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータを含む複数のアクチュエータの自動操作と手動操作との切り替えを管理する操作権限管理装置であって、車両の挙動を予測する車両挙動予測部と、車両挙動予測部により予測された車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを判断する判断部と、判断部による判断結果を車両の運転者へ通知する通知部と、を備え、判断部は、ステアリングアクチュエータ、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータの全てが自動操作される自動運転中のときに、車両の挙動に基づいて、ステアリングアクチュエータの手動操作を許可し、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータの自動操作は維持し、半自動運転の状態にした後に、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータの手動操作を許可し、手動運転の状態とする場合と、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータの手動操作を許可し、ステアリングアクチュエータの自動操作は維持し、半自動運転の状態にした後に、ステアリングアクチュエータの手動操作を許可し、手動運転の状態とする場合とを有するものである。

Claims (20)

  1. 車両の複数のアクチュエータの自動操作と手動操作との切り替えを管理する操作権限管理装置であって、
    前記車両の挙動を予測する車両挙動予測部と、
    前記車両挙動予測部により予測された前記車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断する判断部と、
    前記判断部による判断結果を前記車両の運転者へ通知する通知部と、
    を備えることを特徴とする操作権限管理装置。
  2. 前記複数のアクチュエータは、ステアリングアクチュエータ、アクセルアクチュエータおよびブレーキアクチュエータを含み、
    前記ステアリングアクチュエータは、前記車両の操舵角の単位時間当たりの変化量が予め定められた閾値よりも大きくなると予測された区間において自動操作から手動操作への切り替えが許可されず、
    前記アクセルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータは、前記車両の走行速度の単位時間当たりの変化量が予め定められた閾値よりも大きくなると予測された区間において自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  3. 前記ステアリングアクチュエータは、前記車両が他の車両と並走しているときは、予測された前記車両の挙動に関わらず、自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項2記載の操作権限管理装置。
  4. 前記アクセルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータは、前記車両が坂道を走行しているときは、予測された前記車両の挙動に関わらず、自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項2記載の操作権限管理装置。
  5. 前記アクセルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータは、前記車両が渋滞した道路を走行しているときは、予測された前記車両の挙動に関わらず、自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項2記載の操作権限管理装置。
  6. 前記アクセルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータは、前記車両と後方車両との距離が予め定められた閾値よりも小さいときは、予測された前記車両の挙動に関わらず、自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項2記載の操作権限管理装置。
  7. 前記アクセルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータは、前記車両が前方車両への追従走行をしており、且つ、前記前方車両が加速または減速しているときは、予測された前記車両の挙動に関わらず、自動操作から手動操作への切り替えが許可されない
    請求項2記載の操作権限管理装置。
  8. 前記車両挙動予測部は、前記車両の現在位置および地図データに基づいて、前記車両の挙動を予測する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  9. 前記車両挙動予測部は、前記車両のセンサから取得した前記車両の周辺の情報に基づいて、前記車両の挙動を予測する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  10. 前記車両挙動予測部は、通信装置を介して取得した交通情報、災害情報および天候情報のうちの少なくとも1つに基づいて、前記車両の挙動を予測する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  11. 前記車両の走行予定経路の情報を取得する走行予定経路取得部をさらに備え、
    前記車両挙動予測部は、前記走行予定経路上の各区間における前記車両の挙動を予測し、
    前記判断部は、前記走行予定経路上の各区間について、自動操作中のアクチュエータを手動操作に切り替えることを許可するか否かを判断し、
    前記通知部は、前記走行予定経路上の各区間についての前記判断部による判断結果を前記運転者へ通知する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  12. 前記通知部は、さらに、自動操作中のアクチュエータを手動操作に切り替える必要がある地点までの距離または時間を前記運転者に通知する
    請求項11記載の操作権限管理装置。
  13. 前記通知部は、さらに、自動操作中のアクチュエータを手動操作に切り替えることの現時点で許可するか否かをリアルタイムで前記運転者に通知する
    請求項11記載の操作権限管理装置。
  14. 前記通知部は、前記走行予定経路上の各区間についての前記判断部による判断結果を、前記車両の現在位置と前記走行予定経路上の各区間との位置関係を表す画像と共に、表示装置に表示する
    請求項11記載の操作権限管理装置。
  15. 前記車両の現在位置と前記走行予定経路上の各区間との位置関係を表す画像は、前記走行予定経路上の各区間を直線的に表現した図形または前記走行予定経路を表す地図に、前記車両の現在位置を示す画像を重畳させた画像である
    請求項14記載の操作権限管理装置。
  16. 前記車両の現在位置と前記走行予定経路上の各区間との位置関係を表す画像は、前記車両の現在位置から前記走行予定経路上の各区間までの距離を、見かけ上の奥行きを用いて表した画像である
    請求項14記載の操作権限管理装置。
  17. 前記通知部は、前記複数のアクチュエータに対応する複数の画像を表示装置に表示し、前記複数の画像の表示態様によって前記判断部による判断結果を表現する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  18. 前記通知部は、前記複数のアクチュエータの自動操作を表す複数の自動アクチュエータ画像と、前記複数のアクチュエータの手動操作の表す複数の手動アクチュエータ画像とを表示装置に並べて表示し、前記複数の自動アクチュエータ画像および前記複数の手動アクチュエータ画像の表示態様によって前記判断部による判断結果を表現する
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  19. 前記通知部は、さらに、自動操作から手動操作へ切り替えることが許可されたアクチュエータを手動操作に切り替えるように前記運転者に促す通知を行う
    請求項1記載の操作権限管理装置。
  20. 車両の複数のアクチュエータの自動操作と手動操作との切り替えを管理する操作権限管理装置における操作権限管理方法であって、
    前記操作権限管理装置の車両挙動予測部が、前記車両の挙動を予測し、
    前記操作権限管理装置の判断部が、前記車両挙動予測部により予測された前記車両の挙動に基づいて、自動操作中のアクチュエータを手動操作へ切り替えることを許可するか否かを、個々のアクチュエータごとに判断し、
    前記操作権限管理装置の通知部が、前記判断部による判断結果を前記車両の運転者へ通知する
    ことを特徴とする操作権限管理方法。
JP2018531722A 2016-08-05 2016-08-05 操作権限管理装置 Active JP6771566B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/073163 WO2018025414A1 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 操作権限管理装置および操作権限管理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018025414A1 true JPWO2018025414A1 (ja) 2018-12-13
JP6771566B2 JP6771566B2 (ja) 2020-10-21

Family

ID=61072727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018531722A Active JP6771566B2 (ja) 2016-08-05 2016-08-05 操作権限管理装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11173926B2 (ja)
JP (1) JP6771566B2 (ja)
CN (1) CN109476322B (ja)
DE (1) DE112016007121T5 (ja)
WO (1) WO2018025414A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7158105B2 (ja) * 2017-06-15 2022-10-21 日立Astemo株式会社 走行制御装置
JP7066463B2 (ja) * 2018-03-15 2022-05-13 本田技研工業株式会社 走行支援システムおよび車両の制御方法
JP2021128349A (ja) * 2018-04-26 2021-09-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 情報処理装置、情報処理システム、および情報処理方法、並びにプログラム
JP7139889B2 (ja) * 2018-10-31 2022-09-21 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
JP7151566B2 (ja) 2019-03-14 2022-10-12 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
JP2020152161A (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社デンソー 車両用表示制御装置、車両用表示制御方法、車両用表示制御プログラム
JP7135960B2 (ja) * 2019-03-22 2022-09-13 株式会社デンソー 運転引継装置
US20220161813A1 (en) * 2019-04-18 2022-05-26 Sony Semiconductor Solutions Corporation Information processing apparatus, moving apparatus, method, and program
CN110517480B (zh) * 2019-07-23 2021-07-20 江苏大学 面向人机共驾智能网联车辆的驾驶权切换及碰撞预警系统
JP7293945B2 (ja) 2019-07-23 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 車両位置検知システム
JP7070519B2 (ja) 2019-08-14 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム、携帯端末および走行制御装置
KR20210048619A (ko) * 2019-10-23 2021-05-04 현대자동차주식회사 자율주행 차량의 속도 프로파일 산출 시스템 및 방법
US11292493B2 (en) * 2020-01-23 2022-04-05 Ford Global Technologies, Llc Vehicle operation modes
CN112874537B (zh) * 2021-02-23 2022-11-29 长安大学 一种紧急避险下智能驾驶系统的人机共驾控制方法
JP2022150368A (ja) * 2021-03-26 2022-10-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 支援装置
DE102022203954A1 (de) 2022-04-25 2023-10-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Informationsvorrichtung zum Informieren eines Nutzers eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem in Bezug auf eine Aktion des Fahrerassistenzsystems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0986223A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Mitsubishi Motors Corp 自動運転装置
JP2015087268A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 日産自動車株式会社 車両用走行案内装置および方法
JP2015182525A (ja) * 2014-03-21 2015-10-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援方法及びプログラム
US20160121907A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alarm apparatus, alarm system, alarm method and portable terminal
JP2016097770A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援方法及びプログラム
EP3037315A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 LG Electronics Inc. Apparatus for switching driving modes of vehicle and method of switching between modes of vehicle
JP2016133984A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両システム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3537705B2 (ja) * 1999-05-31 2004-06-14 本田技研工業株式会社 自動追従走行システム
JP3912279B2 (ja) * 2002-12-24 2007-05-09 三菱自動車工業株式会社 自動操舵制御装置付き自動車
JP4609482B2 (ja) * 2007-11-20 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 車両用操作方法提示装置
JP4973687B2 (ja) * 2009-05-13 2012-07-11 トヨタ自動車株式会社 走行支援装置
JP2011000935A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Denso Corp 車両用速度制御装置
KR20140043536A (ko) * 2012-09-24 2014-04-10 현대자동차주식회사 자율주행 차량의 차량 제어권 전환 방법
CN104812647B (zh) * 2012-11-29 2017-10-10 丰田自动车株式会社 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法
JP6205947B2 (ja) 2013-07-26 2017-10-04 日産自動車株式会社 自動運転制御装置
JP2015048034A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 トヨタ自動車株式会社 自動運転装置
WO2015072013A1 (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 三菱電機株式会社 表示制御装置、情報表示方法および情報表示システム
JP6299323B2 (ja) * 2014-03-26 2018-03-28 日産自動車株式会社 情報呈示装置及び情報呈示方法
JP2015217798A (ja) * 2014-05-16 2015-12-07 三菱電機株式会社 車載情報表示制御装置
JP2015230573A (ja) 2014-06-05 2015-12-21 アルパイン株式会社 車両運転支援装置、方法およびプログラム
JP6201927B2 (ja) * 2014-08-01 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6375237B2 (ja) * 2015-01-28 2018-08-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 自動運転制御装置
CN105128860B (zh) * 2015-09-11 2017-08-25 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车辆驾驶模式的智能控制方法及系统
WO2017154070A1 (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0986223A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Mitsubishi Motors Corp 自動運転装置
JP2015087268A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 日産自動車株式会社 車両用走行案内装置および方法
JP2015182525A (ja) * 2014-03-21 2015-10-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援方法及びプログラム
US20160121907A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Alarm apparatus, alarm system, alarm method and portable terminal
JP2016097770A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援方法及びプログラム
EP3037315A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 LG Electronics Inc. Apparatus for switching driving modes of vehicle and method of switching between modes of vehicle
JP2016133984A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE112016007121T5 (de) 2019-04-25
CN109476322B (zh) 2022-02-18
CN109476322A (zh) 2019-03-15
JP6771566B2 (ja) 2020-10-21
WO2018025414A1 (ja) 2018-02-08
US20200231181A1 (en) 2020-07-23
US11173926B2 (en) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6771566B2 (ja) 操作権限管理装置
JP7067067B2 (ja) 信号機認識装置、及び自動運転システム
RU2754705C1 (ru) Способ помощи при вождении и устройство помощи при вождении
US20200005647A1 (en) Information processing apparatus and information processing method
JP6725689B2 (ja) 車両用制御装置
WO2020201796A1 (ja) 車両制御方法及び車両制御装置
JP2017530045A (ja) 高度に自動化された走行機能の機能有効化
JP2015230573A (ja) 車両運転支援装置、方法およびプログラム
JPWO2020035896A1 (ja) 車両の走行制御方法及び走行制御装置
US20220073098A1 (en) Method and apparatus for predicting lateral acceleration prior to an automated lane change
JP6406164B2 (ja) 情報伝達装置、電子制御装置、情報送信装置、及び電子制御システム
CN109963761B (zh) 自动驾驶控制计划制定装置及自动驾驶控制计划的制定方法
JP7256668B2 (ja) 制御装置、制御方法及びプログラム
JP6637537B2 (ja) 車両制御装置および車両制御方法
JP2019073231A (ja) 車両制御装置
JP2020164056A (ja) 制御装置、制御方法及びプログラム
JP2020157829A (ja) 走行制御装置、走行制御方法、およびプログラム
CN111746274A (zh) 车辆用显示装置、显示控制方法以及存储介质
JP7035408B2 (ja) 車両走行制御方法及び装置
JP6918130B2 (ja) 車両並びにその制御装置及び制御方法
JP2022080304A (ja) 車両アダプティブクルーズコントロールシステム、方法、および方法を実施するためのコンピュータプログラムとコンピュータ可読媒体
JP7093055B2 (ja) 自動運転装置及びナビゲーション装置
JP2020166605A (ja) 制御装置、制御方法及びプログラム
WO2020202379A1 (ja) 表示制御装置、表示制御方法及びプログラム
JP2006193095A (ja) 走行支援システム、及び走行支援装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180817

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6771566

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250