WO2018025414A1 - 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

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WO2018025414A1
WO2018025414A1 PCT/JP2016/073163 JP2016073163W WO2018025414A1 WO 2018025414 A1 WO2018025414 A1 WO 2018025414A1 JP 2016073163 W JP2016073163 W JP 2016073163W WO 2018025414 A1 WO2018025414 A1 WO 2018025414A1
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actuator
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management device
operation authority
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PCT/JP2016/073163
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直志 宮原
下谷　光生
小畑　直彦
中村　好孝
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic driving of a vehicle, and more particularly to a technique for managing delegation of operation authority of a vehicle actuator.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle driving support device that notifies a driver of cancellation of automatic driving when it is determined that automatic driving cannot be continued due to road conditions ahead of the vehicle. Yes.
  • the timing for switching the vehicle from automatic driving to manual driving is preferably when the operation required when the driver starts manual driving is simple. According to the technique of Patent Document 1, since the driver is notified in advance that the operation becomes so difficult that it cannot be handled by automatic driving, the driver starts manual driving in a relatively easy operation. can do.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to reduce the burden on the driver when switching from automatic driving to manual driving of the vehicle.
  • An operation authority management apparatus is an operation authority management apparatus that manages switching between automatic operation and manual operation of a plurality of actuators of a vehicle, a vehicle behavior prediction unit that predicts the behavior of the vehicle, and a vehicle behavior prediction Based on the behavior of the vehicle predicted by the control unit, a determination unit that determines whether to allow the actuator being automatically operated to be switched to manual operation for each actuator, and the determination result by the determination unit And a notification unit for notifying the driver.
  • the driver can switch from automatic operation to manual operation of each actuator at a timing suitable for each actuator.
  • the burden on the driver is reduced as compared with the case where all the actuators are simultaneously switched from automatic operation to manual operation.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an operation authority management device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an operation authority management device according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the display device by the operation authority management device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the operation authority management apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the display device by the operation authority management device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the display device by the operation authority management device according to the first embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the automatic driving
  • FIG. It is a figure which shows the example of the image which the operation authority management apparatus which concerns on Embodiment 2 displays on a display apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an automatic driving system according to the first embodiment.
  • This automatic driving system is mounted on a vehicle, and the operation authority management device 10 that manages the operation authority of the steering actuator 31, the accelerator actuator 32, and the brake actuator 33 that are actuators of the vehicle, and the management authority management device 10 manages the operation authority.
  • an operation control device 20 that controls the steering actuator 31, the accelerator actuator 32, and the brake actuator 33 is provided.
  • the steering actuator 31, the accelerator actuator 32, and the brake actuator 33 may be collectively referred to as “actuators”.
  • the steering actuator 31, the accelerator actuator 32, and the brake actuator 33 are simply referred to as “steering 31”, “accelerator 32”, and “brake 33”.
  • a vehicle equipped with the automatic driving system is called “own vehicle”.
  • the operation authority management device 10 is connected to a map data storage device 21, a surrounding information detection device 22, a communication device 23, a vehicle information acquisition device 24, a display device 25, and an audio output device 26 that are mounted on the host vehicle.
  • the map data storage device 21, the surrounding information detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information acquisition device 24 are also connected to the operation control device 20.
  • the map data storage device 21 is a storage medium that stores map data.
  • the map data storage device 21 may be shared with a car navigation system (not shown) of the host vehicle.
  • the map data storage device 21 does not necessarily have to be mounted on the host vehicle, and may be configured as a server that transmits map data to the operation authority management device 10 by wireless communication.
  • the peripheral information detection device 22 is a sensor such as a radar or a camera that detects the position of other vehicles, pedestrians, obstacles, lane markings on the road (for example, lane boundary lines, etc.) existing around the host vehicle. is there.
  • the communication device 23 communicates with an information distribution system such as VICS (registered trademark) (Vehicle Information and Communication System), for example, traffic information (congestion information, traffic regulation information, construction section information, etc.), disaster information, and weather information. Get etc.
  • VICS registered trademark
  • the communication device 23 may also acquire information such as the position, traveling direction, and traveling speed of other vehicles through communication with other vehicles (inter-vehicle communication).
  • the vehicle information acquisition device 24 acquires information indicating the current state of the host vehicle, such as the current position of the host vehicle, the traveling direction, the traveling speed, and the steering angle (steering angle).
  • the operation control device 20 controls traveling of the host vehicle by controlling a plurality of actuators (the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33). For example, when the driver has the authority to operate the steering wheel 31, the accelerator 32, and the brake 33, the driving control device 20 controls them according to the operation of the steering wheel, the accelerator pedal, and the brake pedal by the driver. On the other hand, when the operation authority of the steering wheel 31, the accelerator 32, and the brake 33 is in the driving control device 20, the driving control device 20 uses various information acquired from the surrounding information detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information acquisition device 24. By automatically controlling them based on this, the vehicle is automatically driven.
  • manual operation the fact that the actuator is controlled in accordance with the operation of the driver
  • automated operation control device 20 is referred to as “automatic operation”.
  • control for preventing the own vehicle from deviating from the traveling lane and control for avoiding pedestrians and obstacles are performed.
  • control that causes the host vehicle to travel at a constant speed control that keeps the distance between the vehicle and the preceding vehicle constant, control that stops before a pedestrian or an obstacle, and the like are performed.
  • the automatic operation of the steering 31 and the automatic operation of the accelerator 32 and the brake 33 are combined to drive the vehicle following a specific vehicle (preceding vehicle) or to drive the vehicle along a route determined by the navigation system. It becomes possible to make it.
  • automatic driving and semi-automatic driving are not possible on all roads, but are permitted only in predetermined “automatic driving possible sections”.
  • Sections where automatic driving and semi-automatic driving are not permitted are referred to as “automatic driving prohibited sections”.
  • an automobile-only road such as a toll road or an expressway is defined as a section where automatic driving is possible.
  • the automatic driving prohibited section may be increased or decreased according to traffic conditions, disaster conditions, and weather. For example, a construction section, a flooded section, a snowed road section, or the like may be temporarily set as an automatic driving prohibited section.
  • the operation authority management device 10 manages switching between automatic operation and manual operation of each actuator, that is, delegation of operation authority of each actuator between the driver and the operation control device 20. As shown in FIG. 1, the operation authority management device 10 includes a vehicle behavior prediction unit 11, a determination unit 12, and a notification unit 13.
  • the vehicle behavior prediction unit 11 predicts the behavior of the host vehicle based on various types of information acquired from the map data storage device 21, the surrounding information detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information acquisition device 24.
  • the road shape ahead of the host vehicle is known from the current position and traveling direction of the host vehicle and the map data, and the change in the steering angle of the steering 31 of the host vehicle can be predicted from the road shape.
  • the operation frequency of the accelerator 32 and the brake 33 can be predicted from the traveling speed of the host vehicle, the distance from the preceding vehicle, the congestion situation of the road ahead, and the result, the amount of change per unit time of the traveling speed ( Hereinafter, it is simply possible to predict “the amount of change in travel speed”. Furthermore, the prediction accuracy of the behavior of the host vehicle can be improved by taking into consideration the detection result of the presence or absence of an obstacle, disaster information, weather information, and the like.
  • the determination unit 12 switches the actuator being automatically operated to manual operation (that is, delegation of operation authority from the driving control device 20 to the driver). It is determined for each actuator whether or not to permit the above. However, since the accelerator 32 and the brake 33 are both actuators that control the traveling speed of the host vehicle, the operation authority is transferred at the same time.
  • the determination unit 12 performs the determination based on the predicted value of the change amount of the steering angle and travel speed of the host vehicle. That is, as shown in FIG. 2, the determination unit 12 does not allow the steering 31 to be switched from the automatic operation to the manual operation when the amount of change in the steering angle is predicted to be larger than a predetermined threshold. This prevents the steering 31 from being switched to manual operation in a situation where a complicated operation of the steering 31 is required. In addition, the determination unit 12 does not permit the accelerator 32 and the brake 33 to be switched from the automatic operation to the manual operation when the amount of change in the traveling speed is predicted to be greater than a predetermined threshold. This prevents the accelerator 32 and the brake 33 from being switched to a manual operation in a situation where a complicated operation of the accelerator 32 and the brake 33 is required. As a result, the burden on the driver when the host vehicle switches from automatic driving to manual driving is reduced.
  • switching of the own vehicle from manual driving to automatic driving is performed by the driver at an arbitrary timing as long as it is within the automatic driving enabled section. Shall be able to. This is because switching from manual operation to automatic operation does not normally impose a burden on the driver because the driver is released from manual operation.
  • the notification unit 13 notifies the driver of the host vehicle of the determination result by the determination unit 12 using the display device 25 and the audio output device 26. A specific example of the operation of the notification unit 13 will be described later.
  • the display device 25 may be a general flat panel display.
  • a 3D display that can display a three-dimensional video with depth
  • a head-up display that can directly display an image as a virtual image in the driver's field of view, etc. But you can.
  • a display unit of another device such as a navigation device or a smartphone may be used as the display device 25.
  • FIG. 3 and 4 are diagrams each illustrating an example of a hardware configuration of the operation authority management apparatus 10.
  • Each element (the vehicle behavior prediction unit 11, the determination unit 12, and the notification unit 13) of the operation authority management apparatus 10 illustrated in FIG. 1 is realized by, for example, the processing circuit 50 illustrated in FIG. That is, the processing circuit 50 predicts the behavior of the host vehicle, and switches the automatic operation of the actuator to the manual operation based on the behavior of the host vehicle predicted by the vehicle behavior prediction unit 11. It is provided with the determination part 12 which determines whether it permits or not for every actuator, and the notification part 13 which notifies the determination result by the determination part 12 to the driver
  • Dedicated hardware may be applied to the processing circuit 50, or a processor (Central processing unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, digital, which executes a program stored in the memory Signal Processor) may be applied.
  • a processor Central processing unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor
  • the processing circuit 50 When the processing circuit 50 is dedicated hardware, the processing circuit 50 corresponds to, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a processor programmed in parallel, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof. To do.
  • Each of the functions of each element of the operation authority management apparatus 10 may be realized by a plurality of processing circuits, or these functions may be realized by a single processing circuit.
  • FIG. 4 shows a hardware configuration of the operation authority management apparatus 10 when the processing circuit 50 is configured using a processor.
  • the function of each element of the operation authority management apparatus 10 is realized by a combination of software and the like (software, firmware, or software and firmware).
  • Software or the like is described as a program and stored in the memory 52.
  • the processor 51 as the processing circuit 50 implements the functions of the respective units by reading out and executing the program stored in the memory 52. That is, the operation authority management device 10 switches the actuator being automatically operated to manual operation based on the process of predicting the behavior of the host vehicle and the predicted behavior of the host vehicle when executed by the processing circuit 50.
  • a memory 52 For storing a program that results in a process for determining whether or not to permit each individual actuator and a process for notifying the driver of the vehicle of the determination result.
  • a memory 52 is provided. In other words, it can be said that this program causes a computer to execute the operation procedure and method of each element of the operation authority management apparatus 10.
  • the memory 52 is a non-volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), or the like. Or a volatile semiconductor memory, HDD (Hard Disk
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), or the like.
  • a volatile semiconductor memory HDD (Hard Disk
  • the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which some elements of the operation authority management apparatus 10 are realized by dedicated hardware and another part is realized by software or the like.
  • the functions of some elements are realized by the processing circuit 50 as dedicated hardware, and the processing circuit 50 as the processor 51 reads a program stored in the memory 52 for the other some elements.
  • the function can be realized by executing.
  • the operation authority management device 10 can realize the functions described above by hardware, software, or the like, or a combination thereof.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the display device 25 so that the notification unit 13 of the operation authority management apparatus 10 notifies the driver of the determination result by the determination unit 12.
  • the operation of the operation authority management device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 5. Since the operation authority management device 10 has a feature in the operation when the host vehicle is switched from the automatic driving to the manual driving, the operation at that time will be mainly described below, and the operation is switched from the automatic driving to the manual driving. The description of the operation is omitted.
  • the notification unit 13 displays the steering image 101 corresponding to the steering 31 and the accelerator / brake image 102 corresponding to the accelerator 32 and the brake 33 on the screen of the display device 25 as shown in FIG.
  • the notification unit 13 changes the display mode of the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 to thereby change the operation authority state of the steering wheel 31, the accelerator 32, and the brake 33 (that is, whether it is during automatic operation or manual operation).
  • the determination result by the determination unit 12 (that is, whether or not switching to manual operation is permitted) is notified to the driver.
  • the notification unit 13 displays an image corresponding to the actuator being automatically operated in a first display mode (for example, gray), and displays an image corresponding to the actuator permitted to be switched to the manual operation.
  • the second display mode for example, red and blue blink display
  • the image corresponding to the manually operated actuator is displayed in the third display mode (for example, blue).
  • the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 are in the first display mode as shown in the uppermost row of FIG.
  • the notification unit 13 changes the steering image 101 to the second display mode (the second stage left side in FIG. 5). At this time, the notification unit 13 may output a sound or a message notifying that the manual operation of the steering 31 is permitted, using the audio output device 26.
  • the steering 31 When the driver performs an operation for switching the steering 31 to a manual operation (for example, an override operation using a steering wheel), the steering 31 is switched to a manual operation, and the accelerator 32 and the brake 33 are maintained in an automatic operation. . That is, the host vehicle is in a semi-automatic driving state.
  • the notification unit 13 changes the steering image 101 to the second display mode, and maintains the accelerator / brake image 102 in the first display mode (left side of the third stage in FIG. 5).
  • the notification unit 13 changes the accelerator / brake image 102 to the second display mode (the left side of the fourth stage in FIG. 5). At this time, the notification unit 13 may use the audio output device 26 to output a sound or message informing that the manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 is permitted.
  • the accelerator 32 and the brake 33 are also switched to a manual operation. Will be in manual operation.
  • the notification unit 13 changes the accelerator / brake image 102 to the third display mode. As a result, both the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 are in the third display mode, as shown in the lowermost part of FIG.
  • the notification unit 13 changes the accelerator / brake image 102 to the second display mode (FIG. 5). Second stage right). At this time, the notification unit 13 may use the audio output device 26 to output a sound or message informing that the manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 is permitted.
  • the notification unit 13 changes the accelerator / brake image 102 to the second display mode, and maintains the steering image 101 in the first display mode (right side of the third stage in FIG. 5).
  • the notification unit 13 changes the steering image 101 to the second display mode (right side of the fourth stage in FIG. 5). At this time, the notification unit 13 may output a sound or a message notifying that the manual operation of the steering 31 is permitted, using the audio output device 26.
  • the notification unit 13 changes the steering image 101 to the third display mode.
  • both the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 are in the third display mode, as shown in the lowermost part of FIG.
  • the driver determines the determination result by the determination unit 12 from the image displayed on the display device 25 and the sound output from the sound output device 26. You can know in real time. Therefore, the driver can perform switching to manual operation of each actuator at an appropriate timing. Therefore, the burden on the driver when switching from automatic operation to manual operation is reduced.
  • the notification unit 13 may not only indicate the state of the actuator, but also may notify the driver to switch the actuator to manual operation when switching to the manual operation of the actuator is permitted. Good.
  • the operation for switching the actuator from the automatic operation to the manual operation is the override operation.
  • a dedicated operation switch for starting the manual operation may be provided in the own vehicle.
  • the operation authority management device 10 sets the operation control device 20 so that even when the host vehicle approaches the automatic operation prohibition section, when the switching to the manual operation of the actuator is not permitted, the operation is permitted. It may be used to control the running of the host vehicle. For example, if it is predicted that the amount of change in the steering angle per unit time will be large and manual operation of the steering 31 is not permitted, if the vehicle travel control device 10 reduces the travel speed of the host vehicle, the unit of the steering angle Since the amount of change per time is small, the manual operation of the steering wheel 31 is permitted.
  • the vehicle traveling control device 10 reduces the traveling speed of the own vehicle to reduce the distance from the preceding vehicle. If the distance is increased, the amount of change in the traveling speed per unit time is reduced, so that manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 is permitted.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the operation authority management apparatus 10.
  • the operation of the operation authority management apparatus 10 described above is realized by the operation authority management apparatus 10 performing the processing shown in FIG.
  • the operation of the operation authority management apparatus 10 will be described with reference to FIG.
  • the determination unit 12 confirms whether the driver has the operation authority for each actuator (the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33) or not (the determination unit 12 has the operation authority). Step S101). That is, the determination unit 12 confirms which actuator is being manually operated and which actuator is being automatically operated.
  • the vehicle behavior prediction unit 11 When there is an actuator that is being automatically operated (YES in step S102), the vehicle behavior prediction unit 11 performs various information acquired from the map data storage device 21, the peripheral information detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information acquisition device 24. From this, the behavior of the host vehicle is predicted (step S103). Then, based on the behavior of the host vehicle predicted by the vehicle behavior prediction unit 11, the determination unit 12 determines for each actuator whether or not to permit switching of the actuator being automatically operated to manual operation. (Step S104).
  • the notification unit 13 displays the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 in a display mode according to the operation authority of each actuator confirmed in step S101 and the determination result in step S104. Is displayed on the display device 25 (step S105).
  • step S102 if there is no actuator that is being automatically operated (NO in step S102), it is not necessary to determine switching to automatic operation, so the processing in steps S103 and S104 is omitted, and step S105 is performed.
  • the notification unit 13 displays the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 in the third display mode, as shown in the bottom of FIG. 5, based on the operation authority of each actuator confirmed in step S101. Indicating that all actuators are in manual operation.
  • the determination unit 12 determines whether to allow each actuator to be switched from automatic operation to manual operation based on the predicted value of the change amount of the steering angle and the traveling speed.
  • additional conditions may be added. For example, when the host vehicle is running in parallel with another vehicle, the switching from the automatic operation of the steering 31 to the manual operation may not be permitted regardless of the predicted behavior of the host vehicle. Further, when the host vehicle is traveling on a slope or traveling on a congested road, switching from automatic operation to manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 may not be permitted.
  • switching from automatic operation of the accelerator 32 and the brake 33 to manual operation may not be permitted.
  • switching from automatic operation to manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 is not permitted. Good.
  • the image displayed on the display device 25 by the notification unit 13 is not limited to the example shown in FIG.
  • an image representing an automatic operation of each actuator (automatic actuator image) and an image representing a manual operation of each actuator (manual actuator image) are displayed side by side on the display device 25, and each automatic actuator image and each manual actuator image are displayed.
  • the determination result by the determination unit 12 may be expressed by the display mode.
  • FIGS. 7 and 8 Specific examples are shown in FIGS. 7 and 8, an automatic steering image 111 representing the automatic operation of the steering wheel 31, an automatic accelerator / brake image 121 representing the automatic operation of the accelerator 32 and the brake 33, and a manual steering image 112 representing the manual operation of the steering wheel 31.
  • a manual accelerator / brake image 122 representing the manual operation of the accelerator 32 and the brake 33 is displayed in a matrix on the screen of the display device 25.
  • a display example of the display device 25 when these images are used will be described.
  • the notification unit 13 displays the automatic steering image 111 and the automatic accelerator / brake image 121 in a conspicuous display mode (for example, blue) as shown in the upper part of FIG.
  • the manual accelerator / brake image 122 is displayed in an inconspicuous display mode (for example, dark gray color) to express that the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33 are all being automatically operated.
  • the notification unit 13 changes the manual steering image 112 to a display mode in which the characters “switchable” are added (the middle left side of FIG. 7). ). And if a driver
  • a conspicuous display mode for example, red
  • the automatic steering image 111 for example, dark gray
  • the notification unit 13 displays the manual accelerator / brake image 122.
  • the display mode is changed to the characters “switchable” (left side in the middle of FIG. 8).
  • the notification unit 13 changes the color of the manual accelerator / brake image 122 to a conspicuous display mode (for example, red), and changes the automatic accelerator / brake image 121 to an inconspicuous display mode (for example, dark gray).
  • the manual steering image 112 and the manual accelerator / brake image 122 are displayed in a conspicuous manner.
  • the notification unit 13 displays the manual accelerator / brake image 122 with the characters “switchable” added. (Right side of the middle stage in FIG. 7). And if a driver
  • the notification unit 13 changes the manual accelerator / brake image 122 to a conspicuous display mode (for example, red), and changes the automatic accelerator / brake image 121 to an inconspicuous display mode (for example, dark gray) (see FIG. 7). Bottom right)
  • the notification unit 13 displays the manual steering image 112 as “ The display mode is changed by adding the characters “switchable” (right side in the middle of FIG. 8). And if a driver
  • the notification unit 13 changes the color of the manual steering image 112 to a conspicuous display mode (for example, red), and changes the automatic steering image 111 to an inconspicuous display mode (for example, dark gray).
  • a conspicuous display mode for example, red
  • the automatic steering image 111 for example, dark gray
  • an operation for creating an “operation authority delegation plan” that is a plan for delegating the operation authority of each actuator from the driver to the operation control device before the own vehicle needs to be switched from the automatic operation to the manual operation.
  • Propose authority management device In the second embodiment, an operation for creating an “operation authority delegation plan” that is a plan for delegating the operation authority of each actuator from the driver to the operation control device before the own vehicle needs to be switched from the automatic operation to the manual operation.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an automatic driving system including an operation authority management device according to the second embodiment.
  • the configuration of this automatic driving system is such that a planned travel route calculation device 27 is added to the configuration of FIG. 1 and a planned travel route acquisition unit 14 is added to the operation authority management device 10.
  • the planned travel route calculation device 27 calculates the planned travel route from the current position of the host vehicle to the destination.
  • the planned travel route acquisition unit 14 of the operation authority management device 10 acquires information on the planned travel route calculated by the planned travel route calculation device 27.
  • the vehicle behavior prediction unit 11 of the operation authority management device 10 includes the planned travel route of the host vehicle acquired by the planned travel route acquisition unit 14, the map data storage device 21, the surrounding information detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information. Based on various information acquired from the acquisition device 24, the behavior of the host vehicle in each section (including the current position) on the planned travel route is predicted.
  • the determination unit 12 determines, for each section on the planned travel route, whether or not to allow the automatic operation of the actuator to be switched to the manual operation. . Moreover, the determination part 12 memorize
  • the notification unit 13 notifies the driver of the host vehicle of the contents of the operation authority transfer plan 12a using the display device 25 and the audio output device 26.
  • the planned travel route calculation device 27 may be shared with a car navigation system (not shown) of the host vehicle. Similarly to the map data storage device 21, the planned travel route calculation device 27 may also be configured as a server that performs wireless communication with the operation authority management device 10. In that case, the planned travel route calculation device 27 obtains information on the current position and the destination of the host vehicle from the car navigation system of the host vehicle, calculates the planned travel route, and operates the calculated planned travel route. It transmits to the management apparatus 10.
  • FIG. 10 shows a display device for the notification unit 13 of the operation authority management device 10 to notify the driver of the contents of the operation authority transfer plan 12a (determination result by the determination unit 12 for each section on the planned travel route).
  • the vehicle behavior predicting unit 11 shows that both the change amount of the steering angle and the change amount of the traveling speed are large in the section from the current position of the own vehicle to the position after 5 minutes, and from the position after 5 minutes of the own vehicle. Only the amount of change in the traveling speed is large in the section to the position after minutes, and only the amount of change in the steering angle is large in the section from the position after 12 minutes to the position after 17 minutes of the own vehicle. Assume that it is predicted that both the amount of change and the amount of change in travel speed are small in the section from the position after minutes to the position after 25 minutes.
  • the determination unit 12 determines that the section from the current position of the host vehicle to the position five minutes later is a section in which switching to all manual operations of the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33 is not permitted.
  • the section from the position after 5 minutes to the position after 12 minutes is determined to be a section that allows only the steering 31 to be switched to manual operation, and the section from the position after 12 minutes to the position after 17 minutes of the host vehicle Is determined to be a section in which only the accelerator 32 and the brake 33 are allowed to be switched to manual operation, and the section from the position after 17 minutes to the position after 25 minutes of the host vehicle is all of the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33. It is determined that it is permitted to switch to manual operation. These determination results become the automatic driving cancellation plan 12a.
  • a section in which switching to all manual operations of the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33 is not permitted is an “automatic driving cancellation prohibited section”, and switching to manual operation of any one of the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33 is performed.
  • the permitted section is defined as “automatic operation cancellation preparation section”.
  • the notification unit 13 causes the display device 25 to display the content of the automatic driving cancellation plan 12a together with an image representing the positional relationship between the current position of the host vehicle and each section on the planned travel route.
  • an image 131 (referred to as “own vehicle mark”) indicating the current position of the host vehicle is superimposed on a graphic image 130 (referred to as “scale image”) that linearly represents each section on the planned travel route.
  • scale image a graphic image 130 that linearly represents each section on the planned travel route.
  • an image or a character representing an automatic driving prohibition section that needs to be switched to a manual operation has a display mode that is more conspicuous than the others as shown in FIG.
  • the determination result of the determination unit 12 at the present time is represented by the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 shown in the first embodiment.
  • the notification unit 13 moves the display position of the host vehicle mark 131 on the scale image 130 in accordance with the change in the current position.
  • the notification unit 13 displays the determination result of the determination unit 12 at the present time in real time using the steering image 101 and the accelerator / brake image 102.
  • both the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 are in the first display mode (for example, gray).
  • the steering image 101 changes to the second display mode (for example, red and blue blink display) as shown in FIG.
  • the accelerator / brake image 102 changes to the second display mode as shown in FIG.
  • the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 change to the third display mode (for example, blue) as shown in FIG.
  • the display mode of the host vehicle mark 131 may be changed.
  • the remaining time until the start point of the automatic driving prohibition section is displayed, that is, a point where all actuators need to be switched to manual operation. Is done.
  • the display of the remaining time until the start point of the automatic driving prohibition section may be performed before entering the automatic driving cancellation preparation section.
  • FIG. 14 is a display example when the host vehicle reaches the automatic driving prohibited section without switching all the actuators to manual operation.
  • the operation authority management device 10 controls the driving control device 20 to stop the host vehicle at an appropriate place (a place where traffic is not hindered). This process is called “emergency stop process”.
  • the display mode of the scale image 130 may be changed as shown in FIG.
  • FIGS. 12 to 14 information on actuators that are permitted to be switched to manual operation is displayed in characters in the automatic driving release preparation section.
  • the information is displayed in the steering image 101 and the accelerator / brake image 102. Since it is displayed in real time, the display with characters may be omitted as shown in FIG.
  • the notification unit 13 may cause the display device 25 to display other information such as the name of the current operation mode (for example, “automatic operation mode”, “semi-automatic operation mode”, “manual operation mode”, etc.).
  • FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the operation authority management apparatus 10 according to the second embodiment.
  • the operation of the operation authority management apparatus 10 described above is realized by the operation authority management apparatus 10 performing the process shown in FIG.
  • the operation of the operation authority management apparatus 10 will be described with reference to FIG.
  • the planned travel route acquisition unit 14 acquires information on the planned travel route of the host vehicle from the planned travel route calculation device 27 (step S201). Subsequently, the determination unit 12 confirms whether the driver has the authority to operate each actuator (the steering 31, the accelerator 32, and the brake 33) or not (step S202). That is, the determination unit 12 confirms which actuator is being manually operated and which actuator is being automatically operated.
  • the determination unit 12 confirms the current position of the host vehicle (step S204). If the host vehicle has not yet reached the automatic driving prohibition section (NO in step S205), the vehicle behavior prediction unit 11 performs the planned travel route acquired by the planned travel route acquisition unit 14, the map data storage device 21, and the peripheral information. Based on various information acquired from the detection device 22, the communication device 23, and the vehicle information acquisition device 24, the behavior of the host vehicle in each section (including the current position) on the planned travel route is predicted (step S206). Based on the behavior of the host vehicle predicted by the vehicle behavior prediction unit 11, the determination unit 12 determines whether or not to permit the automatic operation of the actuator in each section to be switched to the manual operation. It judges every (step S207). Moreover, the determination part 12 memorize
  • the notification unit 13 displays the scale image 130 based on the result of step S207 (automatic operation cancellation plan 12a) (step S208). Specifically, as shown in FIG. 10, the automatic driving cancellation prohibition section, the automatic driving cancellation preparation section, and the automatic driving prohibition section are displayed in different display modes. Further, the host vehicle mark 131 is displayed at a position on the scale image 130 corresponding to the current position of the host vehicle (step S209). Then, similarly to the first embodiment, the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 are displayed in a display mode corresponding to the current state of each actuator, which is known from the results of steps S202 and S207 (step S210).
  • step S203 if there is no actuator being automatically operated (NO in step S203), it means that switching to manual operation of all actuators has been completed.
  • the notification unit 13 displays as shown in FIG. 13 to notify the driver that the switching to the manual operation is completed (step S211).
  • step S205 If it is determined in step S205 that the automatic driving prohibited section has been reached (YES in step S205), the operation authority management device 10 controls the driving control device 20 to perform emergency stop processing of the host vehicle. (Step S212), the notification unit 13 performs display as shown in FIG. 14 to notify the driver that the emergency stop processing of the host vehicle has been performed.
  • the driver since the driver can grasp the automatic driving release preparation section in advance, the driver can perform the automatic driving release without hesitation.
  • the images that the notification unit 13 displays on the display device 25 are not limited to the examples shown in FIGS. With reference to FIGS. 17 to 22, another example of an image that the notification unit 13 displays on the display device 25 will be described.
  • a map image 140 representing an actual road shape may be displayed on the display device 25 as shown in FIGS. Further, the movement of the position of the host vehicle may be represented by scrolling the map image 140 without moving the host vehicle mark 131.
  • FIG. 19 shows a state after 5 minutes from the state of FIG.
  • the steering image 101 and the accelerator / brake image 102 shown in FIGS. 10 to 15 show only the current actuator state, they may be used to show the contents of the automatic driving cancellation plan 12a.
  • FIGS. 17 and 18 a steering image 101a and an accelerator / brake image 102a showing the state of the actuator from 5 minutes to 17 minutes and a steering image showing the state of the actuator from 17 minutes to 25 minutes later are shown.
  • 101b and an accelerator / brake image 102b, and a steering image 101c and an accelerator / brake image 102c showing the state of the actuator after 25 minutes are displayed.
  • the one corresponding to the current position of the host vehicle may indicate the current state of the actuator.
  • the display mode of the steering image 101 a is changed to the second display mode (for example, red and blue blink display). ing.
  • the reason why the automatic driving is prohibited may be indicated (the characters “toll road end point” in FIG. 17 correspond to that).
  • the characters indicating that it is necessary to switch to automatic driving in the automatic driving prohibition section be more conspicuous than the others. Therefore, in the examples of FIGS. 17 to 19, the characters “Must be switched to manual operation” are underlined.
  • the content of the automatic driving cancellation plan 12a is expressed using a perspective image, and the distance from the current position of the host vehicle to each section on the planned travel route is used as an apparent depth. May be represented.
  • a flat image using a perspective method may be displayed on a general flat panel display, or an image having a sense of perspective may be actually displayed using a 3D display.
  • FIGS. 21 and 22 as a display mode of the manual steering image 112 and the manual accelerator / brake image 122, a display mode in which characters representing the remaining time until switching to manual operation is added is introduced.
  • the automatic driving cancellation plan 12a can be expressed.
  • FIG. 21 shows that the steering 31 can be switched to manual operation after 5 minutes, and the accelerator 32 and the brake 33 can be switched to manual operation after 17 minutes.
  • FIG. 22 shows a state after traveling for 5 minutes from the state of FIG. It can be seen that the character added to the manual steering image 112 changes to “switchable” and the remaining time represented by the manual accelerator / brake image 122 is reduced.
  • each section on the planned travel route is expressed by time (travel time of the host vehicle), but may be expressed by distance. Similarly, the remaining time until the host vehicle reaches each section or point may be changed to an expression using the distance from the host vehicle.
  • 10 operation authority management device 11 vehicle behavior prediction unit, 12 determination unit, 12a automatic driving release plan, 13 notification unit, 14 planned travel route acquisition unit, 20 driving control device, 21 map data storage device, 22 surrounding information detection device, 23 communication device, 24 vehicle information acquisition device, 25 display device, 26 voice output device, 27 planned travel route calculation device, 31 steering, 32 accelerator, 33 brake, 50 processing circuit, 51 processor, 52 memory, 101 steering image, 102 Acceleration / brake image, 111 Automatic steering image, 112 Manual steering image, 121 Automatic accelerator / brake image, 122 Manual accelerator / brake image, 130 Scale image, 131 Own vehicle mark, 140 Map image.

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

操作権限管理装置および操作権限管理方法
　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。

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。
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