JPWO2018056104A1 - 車両制御装置、車両制御方法、および移動体 - Google Patents

Abstract

本技術は、より適切な動作モードの切り替えを実現することができるようにする車両制御装置、車両制御方法、および移動体に関する。
車両制御部は、車両の動作モードの切替トリガに応じて、例えば、個人識別が行われた運転者の状態や、車両の周囲の状況に基づいて、車両の駆動（走行）に関わるエンジンや駆動用モータ、車両の制動に関わる制動装置、車両の操舵に関わるステアリング機構といった各運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える。本技術は、例えば自動運転を行う車両を制御するECUに適用することができる。

Description

本技術は、車両制御装置、車両制御方法、および移動体に関し、特に、適切な動作モードの切り替えを実現することができるようにする車両制御装置、車両制御方法、および移動体に関する。

現在、自動車の自動運転に関する技術開発が盛んに行われている。自動運転が可能な自動車の動作モードは、例えば、手動運転、支援運転、および自律運転の３モードに大別することができる。支援運転は、車両の制御システムが搭乗者による運転を支援する動作モードであり、自律運転は、搭乗者による運転を必要とせず完全に車両の制御システムが運転を制御する動作モードである。

動作モードは、運転者が任意のタイミングで切り替えたり、制御システムが自動で切り替えるようにすることができる。

後者の例として、特許文献１には、自車両の経路における、他車両の自動運転制御の中断履歴に基づいて、自車両の自動運転を中断することが開示されている。この技術によれば、例えば、過去に事故が多発した区間では、動作モードが自動運転から手動運転に切り替わるようになる。

一方、特許文献２には、自動走行モードで車両が走行しているときに、運転者による所定の運転操作があると、自動走行モードから手動走行モードへの切り替えを行うことが開示されている。

また、特許文献３には、一般道から高速道路への合流地点において、アクセル装置およびブレーキ装置を、ステアリング装置より先に、手動運転モードから自動運転モードに切り替えることが記載されている。

さらに、特許文献４には、ドライバが自動運転の解除を要求した後、そのドライバが適正な運転操作を行うか否かを判定し、ドライバが適正な運転操作を行うと判定された場合に、自動運転を解除することが記載されている。

特開２０１５−１５３１５３号公報 特開平１０−３２９５７５号公報 特開２０１５−２４７４６号公報 特開２００７−１９６８０９号公報

しかしながら、アクセル装置、ブレーキ装置、ステアリング装置といった各装置についての動作モードを段階的に切り替えることは行われていなかった。例えば、運転者の状態や周囲の環境によって、各装置についての動作モードの最適な切替タイミングは異なるはずである。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より適切な動作モードの切り替えを実現するようにするものである。

本技術の車両制御装置は、車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部を備える。

本技術の車両制御方法は、車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替えるステップを含む。

本技術の移動体は、自身の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部を備える。

本技術においては、車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードが異なるタイミングで切り替えられる。

本技術によれば、より適切な動作モードの切り替えを実現することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用した車両の一実施の形態の構成例を示す図である。 CAN通信用のバスに接続されるブロックについて説明する図である。 アラウンドビューモニタ機能を実現する車両の構成例を示すブロック図である。 CAN通信用のバスに接続されるブロックの他の例について説明する図である。 第１の実施形態の車両制御部の構成例を示すブロック図である。 動作モード切替処理について説明するフローチャートである。 第２の実施形態の車両制御部の構成例を示すブロック図である。 動作モード切替処理について説明するフローチャートである。 動作モード切替処理について説明するフローチャートである。 第３の実施形態の車両制御部の構成例を示すブロック図である。 動作モード切替処理について説明するフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

また、以下の順序で説明を行う。
１．車両の構成について
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態

＜１．車両の構成について＞
図１は、本技術を適用した移動体としての車両の一実施の形態の構成例を示す図である。

図１に示す車両１１は、フロントセンシングカメラ２１、フロントカメラECU（Electronic Control Unit）２２、位置情報取得部２３、表示部２４、通信部２５、ステアリング機構２６、レーダ２７、ライダ（Light Detection and RangingまたはLaser Imaging Detection and Ranging：LIDAR）２８、サイドビューカメラ２９、サイドビューカメラECU３０、統合ECU３１、フロントビューカメラ３２、フロントビューカメラECU３３、制動装置３４、エンジン３５、発電機３６、駆動モータ３７、バッテリ３８、リアビューカメラ３９、リアビューカメラECU４０、車速検出部４１、ヘッドライト４２、および車内センサ４３を有している。

車両１１に設けられた各ユニットは、CAN（Controller Area Network）通信用のバスや他の接続線などにより相互に接続されているが、ここでは図を見やすくするため、それらのバスや接続線が特に区別されずに描かれている。

フロントセンシングカメラ２１は、例えば車室内のルームミラー近傍に配置されたセンシング専用のカメラからなり、車両１１の前方を被写体として撮像し、その結果得られたセンシング画像をフロントカメラECU２２に出力する。

フロントカメラECU２２は、フロントセンシングカメラ２１から供給されたセンシング画像に対して適宜、画質を向上させる処理等を施した後、センシング画像に対して画像認識を行って、センシング画像から白線や歩行者などの任意の物体を検出する。フロントカメラECU２２は、画像認識の結果をCAN通信用のバスに出力する。

位置情報取得部２３は、例えばGPS（Global Positioning System）や準天頂衛星システム（Quasi-Zenith Satellite System：QZSS）などの位置情報計測システムからなり、車両１１の位置を検出して、その検出結果を示す位置情報をCAN通信用のバスに出力する。

表示部２４は、例えば液晶表示パネルなどからなり、インストルメントパネルの中央部分、ルームミラー内部などの車室内の所定位置に配置されている。また、表示部２４はウィンドシールド（フロントガラス）部分に重畳して設けられた透過型ディスプレイであってもよいし、カーナビゲーションシステムのディスプレイであってもよい。表示部２４は、統合ECU３１の制御に従って各種の画像を表示する。

通信部２５は、車車間通信や車歩間通信、路車間通信等の各種の無線通信により、周辺車両や、歩行者が所持する携帯型端末装置、路側機、外部のサーバとの間で情報の送受信を行う。例えば通信部２５は周辺車両と車車間通信を行って、周辺車両から乗員数や走行状態を示す情報を含む周辺車両情報を受信し、統合ECU３１に供給する。

ステアリング機構２６は、運転者によるハンドル操作、または統合ECU３１から供給された制御信号に応じて車両１１の走行方向の制御、すなわち舵角制御を行う。レーダ２７は、ミリ波等の電磁波を用いて前方や後方などの各方向にある車両や歩行者といった対象物までの距離を測定する測距センサであり、対象物までの距離の測定結果を統合ECU３１等に出力する。ライダ２８は、光波を用いて前方や後方などの各方向にある車両や歩行者といった対象物までの距離を測定する測距センサであり、対象物までの距離の測定結果を統合ECU３１等に出力する。

サイドビューカメラ２９は、例えばサイドミラーの筐体内やサイドミラー近傍に配置されたカメラであり、運転者の死角となる領域を含む車両１１の側方の画像（以下、側方画像とも称する）を撮像し、サイドビューカメラECU３０に供給する。

サイドビューカメラECU３０は、サイドビューカメラ２９から供給された側方画像に対して、ホワイトバランス調整などの画質を向上させる画像処理を施すとともに、得られた側方画像をCAN通信用のバスとは異なるケーブルを介して統合ECU３１に供給する。

統合ECU３１は、運転制御ECU５１やバッテリECU５２などの車両１１の中央に配置された複数のECUからなり、車両１１全体の動作を制御する。

例えば運転制御ECU５１は、ADAS（Advanced Driving Assistant System）機能や自律運転（Self driving）機能を実現するECUであり、フロントカメラECU２２からの画像認識結果、位置情報取得部２３からの位置情報、通信部２５から供給された周辺車両情報等の各種の情報、レーダ２７やライダ２８からの測定結果、車速検出部４１からの走行速度の検出結果などに基づいて、車両１１の運転（走行）を制御する。すなわち、運転制御ECU５１は、ステアリング機構２６や、制動装置３４、エンジン３５、駆動モータ３７等を制御して車両１１の運転を制御する。また、運転制御ECU５１は、フロントカメラECU２２から画像認識結果として供給された、対向車のヘッドライトの有無等に基づいてヘッドライト４２を制御してハイビームとロービームの切り替えなどヘッドライト４２によるビーム照射を制御する。

なお、統合ECU３１では、ADAS機能や自律運転機能、ビーム制御などの機能ごとに専用のECUを設けるようにしてもよい。

また、バッテリECU５２は、バッテリ３８による電力の供給等を制御する。

フロントビューカメラ３２は、例えばフロントグリル近傍に配置されたカメラからなり、運転者の死角となる領域を含む車両１１の前方の画像（以下、前方画像とも称する）を撮像し、フロントビューカメラECU３３に供給する。

フロントビューカメラECU３３は、フロントビューカメラ３２から供給された前方画像に対して、ホワイトバランス調整などの画質を向上させる画像処理を施すとともに、得られた前方画像をCAN通信用のバスとは異なるケーブルを介して統合ECU３１に供給する。

制動装置３４は、運転者によるブレーキ操作、または統合ECU３１から供給された制御信号に応じて動作し、車両１１を停車させたり減速させたりする。エンジン３５は、車両１１の動力源であり、統合ECU３１から供給された制御信号に応じて駆動する。

発電機３６は、統合ECU３１により制御され、エンジン３５の駆動に応じて発電する。駆動モータ３７は、車両１１の動力源であり、発電機３６やバッテリ３８から電力の供給を受け、統合ECU３１から供給された制御信号に応じて駆動する。なお、車両１１の走行時にエンジン３５を駆動させるか、または駆動モータ３７を駆動させるかは、適宜、統合ECU３１により切り替えられる。

バッテリ３８は、例えば12Vのバッテリや200Vのバッテリなどを有しており、バッテリECU５２の制御に従って車両１１の各部に電力を供給する。

リアビューカメラ３９は、例えばテールゲートのナンバープレート近傍に配置されるカメラからなり、運転者の死角となる領域を含む車両１１の後方の画像（以下、後方画像とも称する）を撮像し、リアビューカメラECU４０に供給する。例えばリアビューカメラ３９は、図示せぬシフトレバーがリバース（Ｒ）の位置に移動されると起動される。

リアビューカメラECU４０は、リアビューカメラ３９から供給された後方画像に対して、ホワイトバランス調整などの画質を向上させる画像処理を施すとともに、得られた後方画像をCAN通信用のバスとは異なるケーブルを介して統合ECU３１に供給する。

車速検出部４１は、車両１１の走行速度を検出するセンサであり、走行速度の検出結果を統合ECU３１に供給する。なお、車速検出部４１において、走行速度の検出結果から加速度や加速度の微分が算出されるようにしてもよい。例えば算出された加速度は、車両１１の物体との衝突までの時間の推定などに用いられる。

ヘッドライト４２は、統合ECU３１から供給された制御信号に応じて動作し、ビームを出力することで車両１１の前方を照明する。

車内センサ４３は、車両１１内に乗車している搭乗者の状態や属性を検出するセンサであり、検出結果を統合ECU３１に供給する。車内センサ４３は、例えば、運転者の状態や、車両１１内のどの座席に搭乗者がいるか、搭乗者が大人であるか子供であるか、などの情報を検出する。なお、車内センサ４３が、車載カメラおよび車載カメラECUにより構成されるようにすることもできる。この場合、車内センサ４３が、車載カメラにより撮像された画像に対する画像認識を行うことで、運転者の状態や、車両１１内のどの座席に搭乗者がいるか、搭乗者が大人であるか子供であるか、などの情報を検出する。

また、車両１１では、図２に示すようにフロントカメラモジュール７１、通信部２５、運転制御ECU５１、ステアリング機構２６、制動装置３４、エンジン３５、および駆動モータ３７、およびヘッドライト４２を含む複数のユニットがCAN通信用のバス７２により相互に接続されている。なお、図２において図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

この例では、フロントカメラモジュール７１はレンズ８１、イメージセンサ８２、フロントカメラECU２２、およびMCU（Module Control Unit）８３を有している。

また、レンズ８１およびイメージセンサ８２によってフロントセンシングカメラ２１が構成されており、イメージセンサ８２は例えばCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどからなる。

フロントカメラモジュール７１では、被写体からの光がレンズ８１によってイメージセンサ８２の撮像面上に集光される。イメージセンサ８２は、レンズ８１から入射した光を光電変換することでセンシング画像を撮像し、フロントカメラECU２２に供給する。

フロントカメラECU２２は、イメージセンサ８２から供給されたセンシング画像に対して、例えばゲイン調整やホワイトバランス調整、HDR（High Dynamic Range）処理などを施した後、センシング画像に対して画像認識を行う。

画像認識では、例えば白線や縁石、歩行者、車両、ヘッドライト、ブレーキランプ、道路標識、前方車両との衝突までの時間などの認識（検出）が行われる。これらの画像認識の認識結果は、MCU８３でCAN通信用の形式の信号に変換され、バス７２へと出力される。

また、バス７２から供給された情報は、MCU８３でフロントカメラモジュール７１用に定められた形式の信号に変換され、フロントカメラECU２２へと供給される。

運転制御ECU５１は、MCU８３からバス７２に出力された画像認識の結果と、レーダ２７やライダ２８等の他のユニットから供給された情報とに基づいて、適宜、ステアリング機構２６や制動装置３４、エンジン３５、駆動モータ３７、ヘッドライト４２などを制御する。これにより走行方向の変更、ブレーキ、加速、発進等の運転制御や、警告通知制御、ビームの切り替え制御などが実現される。

また、運転制御ECU５１が自律運転機能等を実現する場合には、例えばフロントカメラECU２２で得られた各時刻の画像認識結果から、運転制御ECU５１において、さらに対象物体の位置の軌跡が認識され、その認識結果が通信部２５を介して外部のサーバに送信されるようにしてもよい。そのような場合、例えばサーバではディープニューラルネット等の学習が行われて必要な辞書等が生成され、車両１１へと送信される。車両１１では、このようにして得られた辞書等が通信部２５により受信され、受信された辞書等が運転制御ECU５１での各種の予測などに用いられる。

なお、運転制御ECU５１により行われる制御のうち、センシング画像に対する画像認識の結果のみから実現できる制御については、運転制御ECU５１ではなくフロントカメラECU２２により行われるようにしてもよい。

具体的には、例えばフロントカメラECU２２は、センシング画像に対する画像認識により得られた対向車のヘッドライトの有無に基づいて、ヘッドライト４２を制御してもよい。この場合、例えばフロントカメラECU２２は、ロービームとハイビームの切り替え等を指示する制御信号を生成し、MCU８３およびバス７２を介してヘッドライト４２に制御信号を供給することで、ヘッドライト４２によるビーム切り替えを制御する。

その他、例えばフロントカメラECU２２が、センシング画像に対する画像認識により得られた白線や縁石、歩行者などの認識結果に基づいて、対象物への衝突の警告通知や走行車線（レーン）からの逸脱の警告通知等を生成し、MCU８３を介してバス７２に出力することで、警告通知の制御を行うようにしてもよい。この場合、フロントカメラECU２２から出力された警告通知は、例えば表示部２４や図示せぬスピーカ等に供給される。これにより、表示部２４において警告表示を行ったり、スピーカにより警告メッセージを出力したりすることができる。

さらに、車両１１では、例えば駐車を行う時などにおいて表示部２４に合成画像を表示することでアラウンドビューモニタ機能が実現される。

すなわち、例えば図３に示すように各部で得られた前方画像、後方画像、および側方画像がCAN通信用のバスとは異なるケーブルを介して、統合ECU３１に設けられた画像合成ECU１０１に供給され、それらの画像から合成画像が生成される。なお、図３において図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図３では、図１に示したサイドビューカメラ２９として、車両１１の左側に配置されたサイドビューカメラ２９Ｌと、車両１１の右側に配置されたサイドビューカメラ２９Ｒとが設けられている。また、サイドビューカメラECU３０として、車両１１の左側に配置されたサイドビューカメラECU３０Ｌと、車両１１の右側に配置されたサイドビューカメラECU３０Ｒとが設けられている。

画像合成ECU１０１には、フロントビューカメラ３２で得られた前方画像がフロントビューカメラECU３３から供給され、リアビューカメラ３９で得られた後方画像がリアビューカメラECU４０から供給される。また、画像合成ECU１０１には、サイドビューカメラ２９Ｌで得られた側方画像（以下、特に左側方画像とも称する）がサイドビューカメラECU３０Ｌから供給され、サイドビューカメラ２９Ｒで得られた側方画像（以下、特に右側方画像とも称する）がサイドビューカメラECU３０Ｒから供給される。

画像合成ECU１０１は、供給されたこれらの画像に基づいて前方画像、後方画像、左側方画像、および右側方画像を対応する領域に配置した合成画像を生成するとともに、得られた合成画像を表示部２４に供給し、表示させる。運転者は、このようにして表示された合成画像を確認しながら車両１１を運転することで、安全かつ容易に駐車を行うことができる。なお、統合ECU３１が合成画像に基づいて車両１１の駆動を制御し、駐車を行うようにしてもよい。

また、運転制御ECU５１により複数の異なる機能の制御を行うのではなく、例えば図４に示すように制御内容ごとに、すなわち機能ごとに制御部を設けるようにしてもよい。なお、図４において図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図４に示す例では、CAN通信用のバス７２にはフロントカメラモジュール７１、通信部２５、ステアリング機構２６、制動装置３４、エンジン３５、駆動モータ３７、ヘッドライト４２、ビーム制御部１１１、警告通知制御部１１２、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を含む複数のユニットが接続されている。

この例では、図２の例において運転制御ECU５１により行われていた制御が、ビーム制御部１１１、警告通知制御部１１２、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５により分担されて行われる。

具体的には、例えばビーム制御部１１１は、フロントカメラECU２２で得られた画像認識の結果等に基づいてヘッドライト４２を制御することでロービームとハイビームの切り替え制御を行う。また、警告通知制御部１１２は、フロントカメラECU２２で得られた画像認識の結果等に基づいて表示部２４への各種の警告表示や図示せぬスピーカでの警告メッセージの出力など、警告通知の制御を行う。

ステアリング制御部１１３は、フロントカメラECU２２で得られた画像認識の結果、レーダ２７やライダ２８からの測定結果等に基づいてステアリング機構２６を制御することで、車両１１の走行方向の制御を行う。ブレーキ制御部１１４は、フロントカメラECU２２で得られた画像認識の結果、レーダ２７やライダ２８からの測定結果等に基づいて制動装置３４を制御することで、車両１１の走行停止や減速の制御を行う。

さらに、アクセル制御部１１５は、フロントカメラECU２２で得られた画像認識の結果、レーダ２７やライダ２８からの測定結果等に基づいてエンジン３５や駆動モータ３７を制御することで、車両１１の発進や加速の制御を行う。

＜２．第１の実施形態＞
（車両制御部の構成例）
図５は、本技術の第１の実施形態に係る車両制御部の構成例を示している。

図５の車両制御部２０１は、例えば図１に示される統合ECU３１、特に運転制御ECU５１により実現され、車両１１において行われる運転支援処理を実行する。車両制御部２０１は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、車両１１の操舵に関わるステアリング機構２６、車両１１の制動に関わる制動装置３４、および、車両１１の駆動（走行）に関わるエンジン３５や駆動モータ３７といった各運転機構の動作モードの切り替えを制御する。具体的には、車両制御部２０１は、車両１１の動作モードの切替トリガに応じて、各運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える。

図５の車両制御部２０１は、切替トリガ検出部２１１、識別部２１２、切替タイミング決定部２１３、および動作モード切替部２１４から構成される。

切替トリガ検出部２１１は、車両１１（自車両）の動作モードを切り替えるトリガ（切替トリガ）を検出する。切替トリガが検出されると、切替トリガ検出部２１１は、切替トリガが検出されたことを示す情報を識別部２１２に供給する。

識別部２１２は、切替トリガ検出部２１１から情報が供給されると、運転者を識別するための識別用情報に基づいて、運転者の個人識別を行う。識別部２１２は、個人識別の結果を、切替タイミング決定部２１３に供給する。

切替タイミング決定部２１３は、各運転機構（ステアリング機構２６、制動装置３４、エンジン３５または駆動モータ３７）の切替タイミングを決定する。

例えば、切替タイミング決定部２１３は、識別部２１２から供給された個人識別の結果に応じて、各運転機構の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部２１３は、個人識別の結果で特定された運転者の状態を示す運転者状態情報に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。切替タイミング決定部２１３は、決定した各運転機構の切替タイミングを示す情報を動作モード切替部２１４に供給する。

動作モード切替部２１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、切替タイミング決定部２１３から供給された情報で示される切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。例えば、動作モード切替部２１４は、各運転機構の動作モードの切り替えを、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５に対して、それぞれの切替タイミングで指示する。

ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５は、動作モードが後述する自動運転のときは、各センサ等の出力に基づいて制御信号を生成することで各運転機構を制御する。また、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５は、動作モードが後述する手動運転のときには、運転者の操作に基づいて制御信号を生成することで、各運転機構を制御する。

（動作モードについて）
ここで、車両の動作モードについて説明する。

ここでは、車両の動作モードを、完全手動運転、支援運転、および自律運転の３モードに大別する。

完全手動運転は、運転者が自車両の運転全てを行う動作モードである。完全手動運転においては、運転の権限は人間側にある。

支援運転は、車両の制御システムが運転の一部を行うことで、運転者が行う運転を支援する動作モードである。支援運転においても、運転の権限は人間側にある。

自律運転は、車両の制御システムが自車両の運転全てを行う動作モードである。自律運転においては、運転の権限は車両側にある。

このように、支援運転は、車両の制御システムが運転の一部を行うものの、運転の権限は人間側にある。

ここで、運転の権限が人間側にある動作モードを手動運転とし、運転の権限が車両側にある動作モードを自動運転として扱うものとする。したがって、以下においては、完全手動運転および支援運転を手動運転とし、自律運転を自動運転とする。

（動作モード切替処理）
次に、図６のフローチャートを参照して、車両制御部２０１による動作モード切替処理について説明する。なお、この例では、車両１１は、動作モードが手動運転の状態で走行しているものとして説明する。

ステップＳ１１において、切替トリガ検出部２１１は、動作モードの切替トリガが検出されたか否かを判定する。

ここで、切替トリガは、運転者による、動作モードの切り替えを指示する操作や、車両１１が一般道から高速道路への合流地点に近づいたことを示す情報などとされる。また、車両１１が、その周囲を走行する他車両の動作モードに応じて動作モードを切り替える機能を有している場合、切替トリガは、車車間通信により取得される、他車両の動作モードを示す情報であってもよい。

ここでは、車両１１の動作モードは手動運転であるので、切替トリガは、手動運転から自動運転への切り替えを示すものとする。

ステップＳ１１の処理は、動作モードの切替トリガが検出されたと判定されるまで繰り返される。そして、ステップＳ１１において、動作モードの切替トリガが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ１２に進み、識別部２１２は、識別用情報に基づいて、運転者の個人識別を行う。

ここで、識別用情報は、車室内に設けられたカメラにより撮影された運転者の顔画像や、運転免許証やIDカードに備えられているICチップから読み取り可能なIDなどとされる。例えば、識別用情報として運転者の顔画像が取得される場合、識別部２１２は、顔認証により運転者の個人識別を行う。

運転者の個人識別が行われた後、ステップＳ１３において、切替タイミング決定部２１３は、識別された運転者の運転者状態情報を参照する。

ここで、運転者状態情報は、ドライバ歴、運転頻度、年齢などのプロファイルや、運転継続時間、健康状態、睡眠時間などのライフログなどとされる。

そして、ステップＳ１４において、切替タイミング決定部２１３は、参照した運転者状態情報で示される運転者の状態に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部２１３は、各運転機構の動作モードの切り替えの順序や、切り替えの時間間隔を決定する。

例えば、エンジン３５または駆動モータ３７、制動装置３４、ステアリング機構２６の順に、各運転機構の動作モードを手動運転から自動運転に切り替えるように、切替タイミングが決定される。また、運転者の運転習熟度が低い、年齢が高いなどといった場合には、各運転機構の動作モードの切り替えについて、切替トリガが検出されてから実際に動作モードが切り替わるまでの時間間隔を長くするように、切替タイミングが決定される。

ステップＳ１５において、動作モード切替部２１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、決定された切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

以上の処理によれば、個人識別された運転者の状態に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングが決定されるので、運転者の状態にあわせて、各運転機構の動作モードが段階的に切り替えられ、車両１１全体として、より適切な動作モードの切り替えを実現することが可能となる。

なお、上述した例では、個人識別された運転者の状態に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングが決定されるものとしたが、個人識別された運転者毎に、各運転機構の動作モードの切替タイミングがあらかじめ決定されていてもよい。また、運転者の状態をリアルタイムに取得可能な構成を備えるようにすることで、運転者の個人識別を行うことなく、取得された運転者の状態に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングが決定されるようにしてもよい。

＜３．第２の実施形態＞
（車両制御部の構成例）
図７は、本技術の第２の実施形態に係る車両制御部の構成例を示している。

図７の車両制御部３０１もまた、運転制御ECU５１により実現され、車両１１の動作モードの切替トリガに応じて、各運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える。

図７の車両制御部３０１は、切替トリガ検出部３１１、判別部３１２、切替タイミング決定部３１３、および動作モード切替部３１４から構成される。

切替トリガ検出部３１１は、切替トリガを検出し、切替トリガが検出されたことを示す情報を判別部３１２に供給する。

判別部３１２は、切替トリガ検出部３１１から情報が供給されると、車両１１の周囲の状況を示す周囲状況情報に基づいて、自車両の周囲の状況を判別する。また、判別部３１２は、運転者の状態を示す運転者状態情報に基づいて、運転者の状態を判別する。判別部３１２は、判別結果を切替タイミング決定部３１３に供給する。

切替タイミング決定部３１３は、判別部３１２から供給された判別結果に基づいて、各運転機構（ステアリング機構２６、制動装置３４、エンジン３５または駆動モータ３７）の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部３１３は、自車両の周囲の状況や、運転者の状態に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。切替タイミング決定部３１３は、決定した各運転機構の切替タイミングを示す情報を動作モード切替部３１４に供給する。

動作モード切替部３１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、切替タイミング決定部３１３から供給された情報で示される切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

（動作モード切替処理）
次に、図８のフローチャートを参照して、車両制御部３０１による動作モード切替処理について説明する。なお、この例では、車両１１は、動作モードが自動運転の状態で走行しているものとして説明する。

ステップＳ３１において、切替トリガ検出部３１１は、動作モードの切替トリガが検出されたか否かを判定する。

ここでは、車両１１の動作モードは自動運転であるので、切替トリガは、自動運転から手動運転への切り替えを示すものとする。

ステップＳ３１の処理は、動作モードの切替トリガが検出されたと判定されるまで繰り返される。そして、ステップＳ３１において、動作モードの切替トリガが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ３２に進み、判別部３１２は、周囲状況情報としてセンシング画像を取得し、取得したセンシング画像に基づいて、天候を判別する。

センシング画像は、フロントセンシングカメラ２１により得られた、車両１１の前方が被写体として撮像された画像である。判別部３１２は、フロントカメラECU２２を介してセンシング画像を取得し、取得したセンシング画像を解析することで天候を判別する。

例えば、センシング画像に雨粒が写っていたり、空における雲の量が一定の割合を超える場合、判別部３１２は、天候が雨であると判別する。また、センシング画像に雨粒が写っておらず、空の色が青く、画像全体が明るい場合、判別部３１２は、天候が晴れであると判別する。

天候が判別された後、ステップＳ３３において、切替タイミング決定部３１３は、判別された天候に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部３１３は、各運転機構の動作モードの切り替えの順序や、切り替えの時間間隔を決定する。

例えば、天候が雨の場合、視界が悪く、運転者の誤った判断による急ブレーキでスリップが起きやすい。そこで、天候が雨であると判別された場合、ブレーキ操作をつかさどる制動装置３４の動作モードを、ステアリング機構２６や、エンジン３５または駆動モータ３７の動作モードより後に、自動運転から手動運転に切り替えるように、切替タイミングが決定される。また、天候が晴れであると判別された場合、エンジン３５または駆動モータ３７の動作モードを、ステアリング機構２６や制動装置３４の動作モードより後に、自動運転から手動運転に切り替えるように、切替タイミングが決定される。

ステップＳ３４において、動作モード切替部３１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、決定された切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

以上の処理によれば、天候に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングが決定されるので、天候にあわせて、各運転機構の動作モードが段階的に切り替えられ、車両１１全体として、より適切な動作モードの切り替えを実現することが可能となる。

（動作モード切替処理の他の例）
図９は、車両制御部３０１による動作モード切替処理の他の例を説明するフローチャートである。

ステップＳ５１において、切替トリガ検出部３１１は、動作モードの切替トリガが検出されたか否かを判定する。

ステップＳ５１の処理は、動作モードの切替トリガが検出されたと判定されるまで繰り返される。そして、ステップＳ５１において、動作モードの切替トリガが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ５２に進み、判別部３１２は、運転者状態情報に基づいて、運転者の状態を判別する。

ここで、運転者状態情報は、ドライバ歴、運転頻度、年齢などのプロファイルや、運転継続時間、健康状態、睡眠時間などのライフログなどとされる。この場合、判別部３１２は、プロファイルやライフログに基づいて、運転者の運転習熟度や疲労度を判別する。

また、車両１１に、車載カメラによるDMS（Driver Monitoring System）を搭載するようにした場合、運転者状態情報は、DMSにより検知された運転者の顔の向きや閉眼具合、開口具合などとすることもできる。

運転者の状態が判別された後、ステップＳ５３に進み、判別部３１２は、周囲状況情報に基づいて、自車両の周囲の状況を判別する。

ここで、周囲状況情報は、フロントビューカメラ３２、リアビューカメラ３９、およびサイドビューカメラ２９で得られた前方画像、後方画像、左側方画像、および右側方画像や、画像合成ECU１０１により得られた合成画像などとされる。この場合、判別部３１２は、各画像に基づいて、自車両（車両１１）の周囲を走行する他車両の台数を判別する。

なお、判別部３１２は、通信部２５による車車間通信により受信される周辺車両情報に基づいて、自車両（車両１１）の周囲を走行する他車両の台数を判別することもできる。

自車両の周囲の状況が判別された後、ステップＳ５４において、切替タイミング決定部３１３は、判別された運転者の状態および自車両の周囲の状況に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部３１３は、各運転機構の動作モードの切り替えの順序や、切り替えの時間間隔を決定する。さらに、切替タイミング決定部３１３は、決定した切替タイミングでの各運転機構の動作モードの切り替えの要否を決定する。

そして、ステップＳ５５においては、決定された切替タイミングでの各運転機構の動作モードの切り替えが必要であるか否かが判定される。

決定された切替タイミングでの動作モードの切り替えが必要であると判定された場合、処理はステップＳ５６に進み、動作モード切替部３１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、決定された切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

一方、決定された切替タイミングでの動作モードの切り替えが必要でないと判定された場合、処理はステップＳ５７に進み、動作モード切替部３１４は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、各運転機構の動作モードを所定のタイミングで一斉に切り替える。

以上の処理によれば、運転者の状態および周囲の状況に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングと、その切替タイミングでの切り替えの要否が決定されるので、運転者の状態および周囲の状況にあわせて、必要に応じて、各運転機構の動作モードが段階的に切り替えられ、車両１１全体として、より適切な動作モードの切り替えを実現することが可能となる。

＜４．第３の実施形態＞
（車両制御部の構成例）
図１０は、本技術の第３の実施形態に係る車両制御部の構成例を示している。

図１０の車両制御部４０１もまた、運転制御ECU５１により実現され、車両１１の動作モードの切替トリガに応じて、各運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える。

図１０の車両制御部４０１は、切替トリガ検出部４１１、識別部４１２、判別部４１３、切替タイミング決定部４１４、動作モード切替部４１５、および退避処理部４１６から構成される。

切替トリガ検出部４１１は、切替トリガを検出し、切替トリガが検出されたことを示す情報を識別部４１２に供給する。

識別部４１２は、切替トリガ検出部４１１から情報が供給されると、搭乗者を識別するための識別用情報に基づいて、複数の搭乗者（搭乗者全員）の個人識別を行う。識別部４１２は、個人識別の結果を、判別部４１３に供給する。

判別部４１３は、識別部４１２から情報が供給されると、搭乗者の状態を示す搭乗者状態情報に基づいて、運転者になり得る搭乗者（以下、運転者候補という）の有無を判別する。判別部４１３は、判別結果に応じた情報を、切替タイミング決定部４１４または退避処理部４１６に供給する。また、判別部４１３は、判別結果に応じて、表示部２４の表示を制御する。

切替タイミング決定部４１４は、判別部４１３から供給された情報に基づいて、各運転機構（ステアリング機構２６、制動装置３４、エンジン３５または駆動モータ３７）の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部４１４は、運転者候補の状態を示す搭乗者状態情報に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。切替タイミング決定部４１４は、決定した各運転機構の切替タイミングを示す情報を動作モード切替部４１５に供給する。

動作モード切替部４１５は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、切替タイミング決定部４１４から供給された情報で示される切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

退避処理部４１６は、判別部４１３から供給された情報に基づいて、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、走行中の車両１１を安全な状態にするための退避処理を行う。

（動作モード切替処理）
次に、図１１のフローチャートを参照して、車両制御部４０１による動作モード切替処理について説明する。なお、この例では、車両１１は、動作モードが自動運転の状態で走行しているものとして説明する。

ステップＳ７１において、切替トリガ検出部４１１は、動作モードの切替トリガが検出されたか否かを判定する。

なお、ここでは、車両１１の動作モードは自動運転であるので、切替トリガは、自動運転から手動運転への切り替えを示すものとする。

ステップＳ７１の処理は、動作モードの切替トリガが検出されたと判定されるまで繰り返される。そして、ステップＳ７１において、動作モードの切替トリガが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ７２に進み、識別部４１２は、識別用情報に基づいて、搭乗者全員の個人識別を行う。

ここで、識別用情報は、車室内に設けられたカメラにより撮影された搭乗者の顔画像とされ、識別部４１２は、顔認証により搭乗者全員の個人識別を行う。

搭乗者全員の個人識別が行われた後、ステップＳ７３において、判別部４１３は、識別された搭乗者全員の搭乗者状態情報に基づいて、搭乗者の中に運転者候補がいるか否かを判定する。

ここで、搭乗者状態情報は、運転免許証の有無、ドライバ歴、運転頻度、年齢などのプロファイルや、運転継続時間、健康状態、睡眠時間などのライフログなどとされる。この場合、判別部３１２は、プロファイルやライフログに基づいて、運転者候補の有無を判別する。

ステップＳ７３において、搭乗者の中に運転者候補がいると判定された場合、処理はステップＳ７４に進む。

なお、運転者候補が複数いる場合、判別部４１３は、そのうちのいずれか１人を最終的な運転者候補に決定する。例えば、判別部４１３は、複数の運転者候補に、誰を最終的な運転者候補とするかを、表示部２４の表示により選択させるようにする。このとき、プロファイルやライフログに基づいて、運転者候補にふさわしい順位が搭乗者に提示されるようにする。例えば、前日の睡眠時間の少ない運転者候補は低い順位となる。

ステップＳ７４において、判別部４１３は、表示部２４に、運転者候補を運転席に着くよう案内する表示を行わせる。

次いで、ステップＳ７５において、切替タイミング決定部４１４は、運転者候補の搭乗者状態情報（プロファイルやライフログ）を参照する。

そして、ステップＳ７６において、切替タイミング決定部４１４は、参照した搭乗者状態情報で示される運転者候補の状態に基づいて、各運転機構の切替タイミングを決定する。具体的には、切替タイミング決定部４１４は、各運転機構の動作モードの切り替えの順序や、切り替えの時間間隔を決定する。

ステップＳ７７において、動作モード切替部４１５は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、決定された切替タイミングで、各運転機構の動作モードを切り替える。

一方、ステップＳ７３において、搭乗者の中に運転者候補がいないと判定された場合、処理はステップＳ７８に進む。

ステップＳ７８において、退避処理部４１６は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、走行中の車両１１を安全な状態にするための退避処理を行う。

例えば、搭乗者のいずれもが運転免許証を持っていない場合や、運転免許証を持っている搭乗者の健康状態が運転に耐えられない程悪い場合などには、搭乗者の中に運転者候補がいないと判定される。

このとき、退避処理部４１６は、ステアリング制御部１１３、ブレーキ制御部１１４、およびアクセル制御部１１５を制御することで、退避処理として、走行中の車両１１を、路肩などの安全な場所に停車させるようにする。

また、退避処理として、ACC（Adaptive Cruise Control）による走行を行ったり、周囲を走行する他車両と車車間通信を行うことで、CACC（Cooperative ACC）による走行を行うようにしてもよい。CACCによる走行においては、例えば、自車両と同じ目的地またはその近くに向かう他車両に追従走行するようにする。

さらに、退避処理により車両１１が停車した後、通信部２５の無線通信により、レッカー車などの牽引自動車を呼び出すようにしてもよい。

以上の処理によれば、搭乗者の中に運転者になり得る運転者候補がいる場合には、その運転者候補の状態に基づいて、各運転機構の動作モードの切替タイミングが決定されるので、運転者候補の状態にあわせて、各運転機構の動作モードが段階的に切り替えられ、車両１１全体として、より適切な動作モードの切り替えを実現することが可能となる。

また、搭乗者の中に運転者になり得る運転者候補がいない場合には、退避処理が行われるので、自動運転中に運転者が急病になった場合でも、車両１１の安全を確保することが可能となる。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

さらに、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）
車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部
を備える車両制御装置。
（２）
前記車両の動作モードを第１のモードから第２のモードへ切り替える前記切替トリガに応じて、前記複数の運転機構の動作モードを前記第１のモードから前記第２のモードへ切り替える切替タイミングを決定する決定部をさらに備える
（１）に記載の車両制御装置。
（３）
運転者の個人識別を行う識別部をさらに備え、
前記決定部は、前記運転者の個人識別の結果に応じて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
（２）に記載の車両制御装置。
（４）
前記決定部は、個人識別が行われた前記運転者のプロファイルおよびライフログの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
（３）に記載の車両制御装置。
（５）
前記車両の周囲の状況を判別する判別部をさらに備え、
前記決定部は、判別された前記車両の周囲の状況に基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
（２）に記載の車両制御装置。
（６）
前記車両の周囲の状況は、天候である
（５）に記載の車両制御装置。
（７）
前記判別部は、運転者の状態をさらに判別し、
前記決定部は、判別された前記車両の周囲の状況、および、前記運転者の状態に基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングでの切り替えの要否を決定する
（５）に記載の車両制御装置。
（８）
複数の搭乗者の個人識別を行う識別部と、
前記複数の搭乗者の個人識別の結果に基づいて、前記運転者になり得る搭乗者の有無を判別する判別部とをさらに備え、
前記決定部は、前記運転者になり得る搭乗者の有無の判別結果に応じて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
（２）に記載の車両制御装置。
（９）
前記決定部は、前記運転者になり得る搭乗者がいると判別された場合、前記運転者になり得る搭乗者のプロファイルおよびライフログの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
（８）に記載の車両制御装置。
（１０）
前記決定部は、前記複数の運転機構の動作モードの切り替えの順序および間隔の少なくともいずれかを決定する
（２）乃至（９）のいずれかに記載の車両制御装置。
（１１）
前記複数の運転機構の動作モードを、決定された切替タイミングで切り替える切替部をさらに備える
（２）乃至（１０）のいずれかに記載の車両制御装置。
（１２）
車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える
ステップを含む車両制御方法。
（１３）
自身の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部
を備える移動体。

１１ 車両， ２４ 表示部， ２５ 通信部， ２６ ステアリング機構， ３４ 制動装置， ３５ エンジン， ３７ 駆動モータ， ５１ 運転制御ECU， １１３ ステアリング制御部， １１４ ブレーキ制御部， １１５ アクセル制御部， ２０１ 車両制御部， ２１２ 識別部， ２１３ 切替タイミング決定部， ２１４ 動作モード切替部， ３０１ 車両制御部， ３１２ 判別部， ３１３ 切替タイミング決定部， ３１４ 動作モード切替部， ４０１ 車両制御部， ４１２ 識別部， ４１３ 判別部， ４１４ 切替タイミング決定部， ４１５ 動作モード切替部， ４１６ 退避処理部

Claims (13)

1. 車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部
   を備える車両制御装置。
2. 前記車両の動作モードを第１のモードから第２のモードへ切り替える前記切替トリガに応じて、前記複数の運転機構の動作モードを前記第１のモードから前記第２のモードへ切り替える切替タイミングを決定する決定部をさらに備える
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 運転者の個人識別を行う識別部をさらに備え、
   前記決定部は、前記運転者の個人識別の結果に応じて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記決定部は、個人識別が行われた前記運転者のプロファイルおよびライフログの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記車両の周囲の状況を判別する判別部をさらに備え、
   前記決定部は、判別された前記車両の周囲の状況に基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
   請求項２に記載の車両制御装置。
6. 前記車両の周囲の状況は、天候である
   請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記判別部は、運転者の状態をさらに判別し、
   前記決定部は、判別された前記車両の周囲の状況、および、前記運転者の状態に基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングでの切り替えの要否を決定する
   請求項５に記載の車両制御装置。
8. 複数の搭乗者の個人識別を行う識別部と、
   前記複数の搭乗者の個人識別の結果に基づいて、前記運転者になり得る搭乗者の有無を判別する判別部とをさらに備え、
   前記決定部は、前記運転者になり得る搭乗者の有無の判別結果に応じて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
   請求項２に記載の車両制御装置。
9. 前記決定部は、前記運転者になり得る搭乗者がいると判別された場合、前記運転者になり得る搭乗者のプロファイルおよびライフログの少なくともいずれかに基づいて、前記複数の運転機構の動作モードの切替タイミングを決定する
   請求項８に記載の車両制御装置。
10. 前記決定部は、前記複数の運転機構の動作モードの切り替えの順序および間隔の少なくともいずれかを決定する
    請求項２に記載の車両制御装置。
11. 前記複数の運転機構の動作モードを、決定された切替タイミングで切り替える切替部をさらに備える
    請求項２に記載の車両制御装置。
12. 車両の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える
    ステップを含む車両制御方法。
13. 自身の動作モードの切替トリガに応じて、複数の運転機構の動作モードを異なるタイミングで切り替える制御部
    を備える移動体。

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