WO2021200015A1 - 運転モード切替補助システム - Google Patents

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WO2021200015A1
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operation mode
driving
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assist system
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正通 亀井
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株式会社ランドビジネス
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    • B60Y2302/00—Responses or measures related to driver conditions
    • B60Y2302/05—Leading to automatic stopping of the vehicle

Definitions

  • the present invention is an operation mode for avoiding the danger of suddenly switching to the manual operation mode when the driver is not sufficiently adapted to the manual operation when switching to the manual operation after traveling a long distance by automatic operation, for example. It relates to a switching assist system.
  • Level 3 autonomous driving requires the system to carry out all driving tasks, but it is necessary for the driver to respond appropriately to system intervention requests, etc., and it is possible to introduce it relatively early on highways, etc. It is considered.
  • Level 4 autonomous driving means that the system performs all driving tasks under specific conditions
  • level 5 fully automated driving means that the system always performs all driving tasks.
  • Patent Document 1 describes a transfer point for starting a transfer from automatic operation to manual operation in an automatic operation section as an automatic driving device for a vehicle capable of smoothly transitioning from automatic operation to manual operation.
  • It is equipped with an automatic driving control means that controls the own vehicle to automatically travel with the area as the destination of automatic driving, and the transfer point setting means is characterized in that the transfer point is set in front of the stoptable area in the automatic driving section.
  • the automatic driving device of the vehicle is disclosed.
  • Patent Document 2 describes an automatic driving support device capable of providing appropriate support when switching from automatic driving to manual driving according to the driver's situation such as the time required before returning to manual driving. As a result, it is possible to switch from automatic driving to manual driving in a predetermined switching section based on the driver monitoring unit that monitors the condition of the driver who drives the vehicle and the driver's condition detected by the driver monitoring unit.
  • An automatic driving support device including a manual driving return level setting unit for stepwise setting a level indicating whether or not the vehicle is in a state is disclosed.
  • the vehicle when switching from automatic driving to manual driving cannot be performed, the vehicle can be reliably evacuated to a retreat location, and the driver can take over the driving after waiting for manual driving.
  • the driving support device which is an in-vehicle system, sets the route information of the vehicle, and based on the route information, controls a plurality of functional units related to the running of the vehicle to automatically drive the vehicle, and the route information is obtained.
  • the route shown reserve a shelter that exists before the boundary between the automatic driving section and the manual driving section, detect the state of the driver who drives the vehicle, and drive before the boundary between the automatic driving section and the manual driving section.
  • a driving support device for retracting a vehicle to a place is disclosed.
  • Patent Document 4 describes the time required for a driver during automatic driving to return to manual operation in order to achieve a predetermined target return success rate (RRR: Requested Recovery Ratio) from automatic driving to manual driving.
  • RRR target return success rate
  • LDM local dynamic map
  • Patent Document 5 describes position detection for detecting the position of a traveling vehicle as a device capable of reliably and smoothly switching an operation mode from a manual operation mode to an automatic operation mode and safely terminating the automatic operation.
  • Automatic driving having a device, a driving mode switching device for switching between automatic driving and manual driving by the driver, an automatic driving controller for controlling the driving of the vehicle, and an actuator for controlling the speed and steering angle of the vehicle.
  • a control device includes an override detection device for detecting an override, and an automatic driving control device for automatically controlling a traveling vehicle based on a detection result by the override detection device is disclosed.
  • Patent Document 6 as an automatic driving support system that gives a user an opportunity to switch from automatic driving to manual driving by a user's driving operation, a planned travel route of a vehicle including an automatic driving section in which automatic driving control of the vehicle is performed is acquired. On the other hand, by acquiring the recommended switching points for switching from automatic driving to manual driving by the user's driving operation on the road on which the vehicle is traveling and displaying the acquired recommended switching points on the map image, the user's driving operation from automatic driving is performed.
  • An automatic driving support system configured to provide guidance for prompting the user to switch to manual driving is disclosed.
  • Patent Document 1 The invention described in Patent Document 1 is such that switching from automatic driving to manual driving is basically performed during driving, and when the driver is asleep when the set transfer point is reached. Or, when it is determined by the takeover determination means that it is not possible to take over from automatic driving to manual driving, the vehicle is automatically guided to the stoptable area set ahead of the takeover point. Is.
  • switching from automatic driving to manual driving is basically performed during driving, for example, a predetermined switching section based on the state of the driver detected by the driver monitoring unit.
  • a stepwise level judgment is made as to whether or not it is possible to switch from automatic driving to manual driving, and according to that level, the running speed of the vehicle up to the switching section during automatic driving is decelerated, and the manual driving return time is calculated.
  • the time calculated by the unit exceeds the time required to drive to the switching section, the vehicle is automatically stopped in the evacuation area.
  • switching from automatic driving to manual driving is basically performed during driving, and the driver performs manual driving just before the boundary between the automatic driving section and the manual driving section. It is judged whether or not it can be done, and if it is judged that the driver cannot perform manual driving, the vehicle is evacuated to the evacuation place reserved in advance and the driver waits for manual driving to be possible before driving. It is made possible to take over.
  • the automatic driving section is set first and it is determined that there is an exceptional switching deficiency event, the vehicle is stopped in the service area or the like for a certain period of time as a penalty.
  • it is configured to switch to manual operation while driving in the state of automatic operation.
  • Patent Document 5 also describes that if the driver does not respond at the timing when the automatic driving is scheduled to be changed to the manual driving, the driver is guided to the emergency evacuation road or the like while the automatic driving is performed.
  • the principle is to switch from to manual operation.
  • a switching recommended point is set in a section where it is judged that it is not difficult to take over from the automatic driving section to manual driving, for example.
  • the recommended switching points are displayed on a map image such as a navigation device so that the driver can switch from automatic driving to manual driving at his / her will.
  • the driver's awake state or fatigue level is determined with respect to the driver's state, but the physical fatigue level is low and the consciousness is awakened to some extent. However, the danger of suddenly switching to manual driving while the vehicle is running is inevitable.
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems in the prior art, and is capable of safely and reliably switching from the automatic operation mode to the manual operation mode with a relatively simple system configuration.
  • the purpose is to provide a system.
  • the present invention is a driving mode switching assisting system for assisting the safe switching from the automatic driving mode to the manual driving mode in the driving of the vehicle, and the installation of a parking space along the road through which the vehicle passes. It is installed in any number of places where it is possible, and it is selected from the parkingable operation mode switching space installed to switch from automatic operation to manual operation and the above-mentioned numerous operation mode switching spaces, and it is parked by automatic operation.
  • a driving section setting means for setting an automatic driving section for traveling in the automatic driving mode based on the position of a driving mode switching space preset so as to cause the vehicle, and the driving mode in which the vehicle is selected from the automatic driving section. After guiding to the switching space in the automatic driving mode, the vehicle is provided with a traveling stopped state maintaining means for forcibly maintaining the traveling stopped state of the vehicle for a predetermined stop time.
  • the driving mode switching assist system itself of the present invention is not a system for switching from the automatic driving mode to the manual driving mode while the vehicle is running, but in principle, the vehicle is automatically driven up to the parkingable driving mode switching space. It is supposed to guide and stop the vehicle.
  • the driving mode switching space for example, it is conceivable to use a part of the space in the service area of the motorway as the driving mode switching space.
  • the operation section setting means can be easily configured, for example, by linking with an existing navigation system and setting a space for switching the operation mode as a waypoint in addition to the final destination in the navigation system.
  • the traveling stop state maintaining means can prevent the vehicle from traveling by sending a control signal for stopping the operation to the drive control system of the vehicle, for example, but the stopped state maintaining means is not limited to this, for example, a key or It is also conceivable to prevent the engine from being started by pressing a button or the like.
  • a wakefulness assisting means for guiding the driver's wakefulness to a wakefulness suitable for driving is installed in the operation mode switching space, the driver's state can be driven earlier than when simply waiting for the passage of time. Can be brought to a suitable state.
  • Examples of the arousal assisting means include means for providing foods and drinks such as coffee, tea, gum, and mint-based stimulants having awakening action in vending machines or shops, and means for adding stimuli having awakening action (visual stimulation, Acoustic stimulation, physical stimulation, pot stimulation, etc.), exercise space, sleeping space, relaxing space, etc. These can be provided by any one or a combination of two or more.
  • the degree of fatigue and the degree of awakening of the driver are naturally considered to differ depending on the mileage to the destination, the running time, etc., so they are set in advance or automatically. It is desirable to provide a stop time adjusting means for adjusting according to the distance of the driving section or the running time of the automatic driving section.
  • stop time adjusting means for lengthening the stop time in the case of long-distance running and shortening the stop time in the case of relatively short-distance running.
  • the arithmetic processing means of the control computer can be used together with the operation section setting means and the like.
  • the adaptation state confirmation means for confirming the driver's adaptation state to the switching to the manual operation mode, and the stop time according to the driver's adaptation state confirmed by the adaptation state confirmation means.
  • the running stop state emergency release means can be operated based on the release condition determination means for determining that the predetermined release condition is satisfied. Is desirable.
  • a cancellation condition for example, due to the physical or mental condition of the driver, it is absolutely necessary to leave the vehicle, or an emergency evacuation is required due to the occurrence of a disaster or accident.
  • a cancellation request through a third party that objectively requires early movement of the vehicle.
  • the operation mode switching space is classified into a plurality of prioritized ranks, and the operation mode switching to be used according to the rank is used. It is conceivable to provide a means for selecting the space.
  • the geographical condition, topographical condition, size condition, frequency of use condition, vacancy condition, etc. of each operation mode switching space can be used as judgment factors, and any of these can be used as a judgment factor. Or two or more conditions, or conditions other than these are judged as judgment factors.
  • the operation mode switching space which is expected to be unavailable immediately due to full capacity, is attached to the operation mode switching space and is a standby lane when the operation mode switching space cannot be used immediately. As a result, it is conceivable to provide a detour to the space for switching the operation mode.
  • the vehicle when the operation mode switching space is not immediately available, the vehicle is guided to the standby lane to stop once, and when the operation mode switching space becomes available, the vehicle is guided from the standby lane to the operation mode switching space. Can be stopped.
  • the driving mode switching assisting system of the present invention is for switching driving modes that can be parked, instead of switching from automatic driving to manual driving while the vehicle is running, as in the inventions described in Patent Documents 1 to 4 described above.
  • the vehicle is guided and stopped by automatic driving up to the space, and manual driving is possible after a certain period of time, so switching from automatic driving mode to manual driving mode is possible with a relatively simple system configuration. It can be done safely and surely.
  • various awakening assisting means for guiding the driver's awakening state to an awakening state suitable for driving are provided in the operation mode switching space, and the stop time depends on the distance of the automatic driving section or the running time of the automatic driving section.
  • FIG. 1 is a diagram conceptually showing the relationship between the automatic operation section AD and the manual operation section MD in one embodiment of the operation mode switching assist system of the present invention.
  • This example assumes the case of going to a remote destination DS via the highway HW. From the departure point DP such as home, manually drive into the entrance of the expressway HW, and the area up to the first service area SA is the manual driving section MD.
  • the operation mode switching space SS is set near the exit near the destination DS, and the vehicle is parked in the parking space in the operation mode switching space SS preset in the automatic operation.
  • the operation mode switching space SS is installed in the service area SA, the operation mode switching space SS in the service area SA can also be used. Further, if a dedicated operation mode switching space SS is installed along the expressway HW or along the general road after leaving the expressway HW, such a dedicated operation mode switching space SS Can also be used.
  • the vehicle after parking, the vehicle cannot be started for a predetermined stop time calculated in advance by the running stop state maintaining means.
  • the forced stop state of the vehicle is released, and it becomes possible to switch to manual driving and start the vehicle.
  • the driver can take a rest, buy and drink coffee at a vending machine or a store in the operation mode switching space SS, or change his mood with a light exercise.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a series of operations when the operation mode switching assist system of the present invention is used.
  • a mobile terminal such as a smartphone that is operably linked with an in-vehicle input device or system.
  • the function of the navigation device can be used.
  • the driving mode switching space When using autonomous driving on a part of the route to the destination, for example, in the highway section, select the driving mode switching space as the end point of autonomous driving.
  • the operation mode switching space closest to the destination in the section where the vehicle can be driven by automatic driving may be selected, but it can be arbitrarily selected according to the convenience and scale of each operation mode switching space. Further, by selecting the operation mode switching space, the end point of the automatic operation section is set.
  • the space for switching the operation mode may be reserved in advance using a communication means, but if the destination is far away and the arrival time is expected to fluctuate significantly, the space may be reserved in the middle of driving. Alternatively, it is conceivable to use a system that allows the reservation to be changed. If there is enough space for switching the operation mode, there may be a form without reservation.
  • the vehicle When the setting operation is completed, the vehicle can be started running manually and switched to automatic driving at any switching point.
  • the service area SA of the expressway HW shown in FIG. 1 may be used as the switching point, or the manual operation may be switched to the automatic operation during traveling.
  • the vehicle can be driven automatically to the selected operation mode switching space.
  • the vehicle is stopped in the standby lane until the operation mode switching space becomes available, and the operation mode switching space is used. When the space becomes empty, the vehicle may be stopped in the operation mode switching space.
  • the length of the stop time may be calculated by adding factors such as the mileage and the mileage to the judgment factor.
  • a new operation mode switching space may be selected and automatic operation may be resumed up to the new operation mode switching space in a state where driving by manual operation is not possible.
  • the driver can buy and drink coffee or tea, exercise lightly, relax, and heal tiredness at the vending machines and shops installed in the operation mode switching space. , You can bring it to a normal wakefulness suitable for driving.
  • the vehicle will be stopped based on an objective judgment by the emergency release means. Forcibly cancel the running stop state.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually showing the relationship between the automatic operation section and the manual operation section in another embodiment of the operation mode switching assist system of the present invention.
  • This example is basically the same as the embodiment of FIG. 1, but in the embodiment of FIG. 1, the vehicle enters the entrance of the highway HW by manual driving from the departure point DP such as a home, and reaches the first service area SA. Is set as the manual driving section MD and is switched to automatic driving in the service area SA, whereas in the embodiment of FIG. 3, after entering the entrance of the highway HW by manual driving from the departure point DP such as home, This is a case where the vehicle is switched from manual driving to automatic driving while driving on the highway HW, and the vehicle is driven by automatic driving as it is to the driving mode switching space SS near the destination DS without stopping at the service area SA.
  • FIG. 4 is a diagram conceptually showing the relationship between the automatic operation section and the manual operation section in still another embodiment of the operation mode switching assist system of the present invention.
  • a nearby service area SA may be set and stopped while driving.

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Abstract

本発明は自動運転モードから手動運転モードへの切替えを比較的単純なシステム構成により、安全確実行うことができる運転モード切替補助システムであり、自動運転から手動運転に切り替えるための運転モード切替用スペースＳＳを、高速道路ＨＷなどの自動運転走行が可能な道路に沿って多数設置し、選択された運転モード切替用スペースＳＳの位置を基準として、運転区間設定手段により自動運転モードで走行する自動運転区間ＡＤを設定し、車両を自動運転区間ＡＤから運転モード切替用スペースＳＳまで自動運転モードで誘導して停車させた後、走行停止状態維持手段により所定の停止時間の間、車両の走行停止状態を強制的に維持させる。運転者は運転モード切替用スペースＳＳで休息をとり、停止時間が経過した後、自動運転により目的地に向かうことができる。

Description

運転モード切替補助システム
　本発明は、例えば長距離を自動運転で走行した後、手動運転に切り替える際、手動運転に対する運転者の適応が十分でない状態でいきなり手動運転モードに切り替わることによる危険性を回避するための運転モード切替補助システムに関するものである。
　自動運転の技術の進歩により、ＳＡＥが定義するレベル３からレベル４の自動運転の実用化が近づいている。レベル３の自動運転はシステムが全ての運転タスクを実施するが、システムの介入要求等に対してドライバーが適切に対応することが必要というもので、高速道路等では比較的早期の導入が可能と考えられている。レベル４の自動運転は特定条件下においてシステムが全ての運転タスクを実施するというもので、レベル５の完全自動運転は常にシステムが全ての運転タスクを実施するというものである。
　少なくともレベル３、レベル４の自動運転に関しては、自動運転と手動運転の切替えが前提となっており、その場合、特に自動運転から手動運転に切り替える際に、運転者の適応が十分でない状態で手動運転モードに切り替わることの危険性について考慮する必要があり、自動運転から手動運転への切替えに関し多数の特許出願がある。
　例えば、特許文献１には、自動運転から手動運転への移行をスムーズに行うことができる車両の自動運転装置として、自動運転区間において自動運転から手動運転への引き継ぎを開始するための引継地点を設定する引継地点設定手段と、自動運転区間において自動運転で走行している自車両を退避させるための停止可能領域を設定する停止可能領域設定手段と、停止可能領域設定手段で設定された停止可能領域を自動運転の目的地として自車両が自動走行するように制御する自動運転制御手段とを備え、引継地点設定手段は、自動運転区間における停止可能領域の手前に引継地点を設定することを特徴とする車両の自動運転装置が開示されている。
　特許文献２には、手動運転に復帰可能となるまでに必要な時間等、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことが可能な自動運転支援装置として、車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視部と、運転者監視部において検出された運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する手動運転復帰レベル設定部と、を備えている自動運転支援装置が開示されている。
　特許文献３には、自動運転から手動運転への切換えが行えなかった場合に、車両を退避場所へ確実に退避させ、運転者が手動運転可能になるのを待って運転を引き継ぐことが可能な運転支援装置として、車載システムである運転支援装置が、車両の経路情報を設定し、その経路情報に基づき、車両の走行に係る複数の機能部を制御して車両を自動運転し、経路情報が示す経路において、自動運転区間と手動運転区間の境界の手前に存在する退避場所を予約し、車両を運転する運転者の状態を検出し、自動運転区間と手動運転区間の境界の手前で、運転者の状態に基づいて運転者が手動運転を行えるか否かを判定し自動運転区間と手動運転区間の境界の手前で、運転者が手動運転を行えないと判定された場合に、予約した退避場所へ車両を退避させるようにした運転支援装置が開示されている。
　特許文献４には、予め規定された自動運転から手動運転への目標復帰成功率（RRR：Requested Recovery Ratio）を達成するために、自動運転実行中の運転者に必要となる手動運転復帰可能時間を算出し、算出時間に基づいて手動運転復帰要請通知の通知タイミングを決定するデータ処理部を有し、データ処理部は、ローカルダイナミックマップ（LDM）の付属情報として設定された道路区間単位の目標復帰成功率（RRR）を取得し、運転者単位の学習データを利用して走行予定の道路区間単位の手動運転復帰可能時間を算出するようにしたシステムが開示されている。
　特許文献５には、手動運転モードから自動運転モードへの運転モード切換えを確実に、且つ円滑に行えると共に、自動運転を安全に終了させることができる装置として、走行車両の位置を検出する位置検出装置と、自動運転走行と運転者による手動運転走行との切換えを行う運転モード切換え装置と、車両の運転制御を行う自動運転コントローラと、車両の速度及び操舵角を制御するアクチュエータとを有する自動運転制御装置において、オーバーライドを検出するためのオーバーライド検出装置を有し、このオーバーライド検出装置による検出結果に基づいて、走行車両の自動運転制御を行うようにした自動運転制御装置が開示されている。
　特許文献６には、自動運転からユーザの運転操作による手動運転に切り替える機会をユーザに与える自動運転支援システムとして、車両の自動運転制御が行われる自動運転区間を含む車両の走行予定経路を取得する一方で、車両が走行する道路において自動運転からユーザの運転操作による手動運転に切り替える切替推奨地点を取得し、取得した切替推奨地点を地図画像上で表示することによって、自動運転からユーザの運転操作による手動運転への切り換えを促す案内を行うように構成した自動運転支援システムが開示されている。
日本国特許第４９８５１０３号公報 日本国特許第６６４１９１６号公報 日本国特開２０１８－１８１１２０号公報 国際公開第２０１９／２０２８８１号 日本国特開２０００－２７６６９０号公報 日本国特開２０１７－１６５４１１号公報
　特許文献１記載の発明は、自動運転から手動運転への切替えは、基本的には走行中に行うようにしたものであり、設定された引継地点に到達したときに運転者が眠っていた場合、あるいは引継判定手段により自動運転から手動運転への引継ぎが可能でないと判定された場合などには、引継地点の先に設定されている停止可能領域まで車両を自動運転で誘導するようにしたものである。
　特許文献２記載の発明も、自動運転から手動運転への切替えは、基本的には走行中に行うようにし、例えば運転者監視部において検出された運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるかの段階的なレベル判定を行い、そのレベルに応じて自動運転中における切替区間までの車両の走行速度を減速させ、手動運転復帰時間算出部において算出された時間が切替区間までの走行に要する時間を超える場合には、車両を自動的に退避区域に停車させるというものである。
　特許文献３記載の発明も、同様に自動運転から手動運転への切替えは、基本的には走行中に行うようにし、自動運転区間と手動運転区間の境界の手前で、運転者が手動運転を行えるか否かを判定し、運転者が手動運転を行えないと判定された場合に、予め予約しておいた退避場所へ車両を退避させ、運転者が手動運転可能になるのを待って運転を引き継ぐことができるようにしたものである。
　特許文献４記載の発明においても、先に自動運転区間が設定され、例外的に切替不備事象があると判断された場合に、ペナルティーとしてサービスエリア等に一定時間停車させる旨の記載があるものの、原則的には自動運転の状態の走行中に手動運転に切り替える構成となっている。
　特許文献５記載の発明も、自動運転から手動運転に変える予定のタイミングで運転者が反応しない場合に、自動運転のまま緊急退避道路などに誘導する旨の記載はあるものの、走行中における自動運転から手動運転への切替えを原則としたものである。
　特許文献６記載の発明は、自動運転から手動運転への切替えを走行中に行うにあたり、自動運転区間から手動運転への引継ぎが困難でないと判断される区間に切替推奨地点を設定し、例えばその切替推奨地点をナビゲーション装置などの地図画像上で表示し、運転者の意志により自動運転から手動運転へ切り替えられるようにしたものである。
　上述した特許文献１～６記載の発明は、何れも走行中における自動運転から手動運転への切替えを原則とし、このうち特許文献１～５記載の発明は、何らかの状況により運転者がまだ手動運転に適応していないと判断される場合に、サービスエリアなどの停止可能領域、あるいは退避区域まで自動運転を継続させ、停止可能領域、あるいは退避区域に停車させる構成となっている。
　これらの発明において、運転者の状態に関しては、運転者の覚醒状態あるいは疲労度などが判断されるものと考えられるが、身体的な疲労度が少なく、意識がある程度はっきりした目覚めた状態であっても、車両の走行中にいきなり手動運転に切り替わることによる危険性は避けられない。
　また、走行中に運転者の状況を把握して自動運転に切り替えるため、状況判断が確定するまで切替えを行うことができず、切替え位置も大きく変動する可能性があるため、切替え区間の道路構造や周辺の走行車両状態を切替え条件に加えた場合、非常に複雑なシステム構成とならざるを得ない。
　また、自動運転から手動運転への切替えに関しては、自動運転システムに手動運転の異常操作などを修正する自動運転補助手段を付加することも考えられているが、制御が複雑となり必ずしも十分に機能するとは限らない。
　本発明は、上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、自動運転モードから手動運転モードへの切替えを比較的単純なシステム構成により、安全確実行うことができる運転モード切替補助システムを提供することを目的としたものである。
　本発明は、車両の運転における自動運転モードから手動運転モードへの切替えが安全に行われるように補助するための運転モード切替補助システムであって、車両が通行する道路に沿って駐車スペースの設置が可能な任意の多数の個所に設置され、自動運転から手動運転に切り替えるために設置された駐車可能な運転モード切替用スペースと、前記多数の運転モード切替用スペースから選択され、自動運転で駐車させるようにあらかじめ設定される運転モード切替用スペースの位置を基準として、自動運転モードで走行する自動運転区間を設定する運転区間設定手段と、前記車両を前記自動運転区間から選択された前記運転モード切替用スペースまで自動運転モードで誘導した後、所定の停止時間の間、車両の走行停止状態を強制的に維持するための走行停止状態維持手段と、を備えることを特徴とする。
　本発明の運転モード切替補助システム自体は、車両の走行中に自動運転モードから手動運転モードへの切り替えるためのシステムではなく、駐車可能な運転モード切替用スペースまでは、原則として自動運転で車両を誘導し、停車させることを想定している。
　ただし、本発明のシステムとは別に、必要に応じて走行中でも自動運転モードから手動運転モードへ切り替える手段を併用することは妨げない。また、運転モード切替用スペース近傍で自動運転による駐車位置の確保が困難な場合に、車両を一旦停車させ、手動運転で運転モード切替用スペースの空きスペースまで誘導することも考えられる。
　運転モード切替用スペースとしては、例えば自動車専用道路のサービスエリア内のスペースの一部を運転モード切替用スペースとして利用することが考えられる。
　また、利便性の上では、運転モード切替用スペースを、高速道路などの自動車専用道路の出口近傍の出口外、すなわち出口を出た位置の近傍に設置することも有効である。
　また、運転モード切替用スペースを、自動車専用道路または自動運転が可能な一般道路に沿って、専用の運転モード切替用スペースとして多数分散配置するようにすれば、必要なときに他車に使用されて空きスペースがなくなり、運転モード切替用スペースがなかなかみつからないといった問題を解決することができる。
　運転区間設定手段は、例えば、既存のナビゲーションシステムと連携させて、ナビゲーションシステムに最終目的地に加え、運転モード切替用スペースを経由地として設定するなどの構成が簡単である。
　走行停止状態維持手段は、例えば、車両の駆動制御系に作動停止の制御信号を送ることで車両が走行できないようにすることができるが、停止状態維持手段はこれに限られず、例えば、キーあるいはボタンなどによるエンジンの始動操作ができないようにする方法も考えられる。
　運転モード切替用スペースに、運転者の覚醒状態を運転に適した覚醒状態に誘導するための覚醒補助手段を設置すれば、単に時間の経過を待つ場合に比べ、運転者の状態を早期に運転に適した状態に持っていくことができる。
　高速道路のサービスエリア内に運転モード切替用スペースが設けられる場合は、通常、サービスエリア内の飲食物提供施設、その他のサービス施設が利用できる場合が多いが、それ以外の運転モード切替用スペースが自動車専用道路の出口近傍の出口外に設置される場合や、専用の運転モード切替用スペースが設置される場合にも、運転モード切替用スペース内に覚醒補助手段を設置することが望ましい。
　覚醒補助手段としては、例えば、自動販売機または売店などにおける覚醒作用を有するコーヒー、お茶、ガム、ミント系刺激剤などの飲食物の提供手段、覚醒作用を有する刺激付加手段（視覚的な刺激、音響的刺激、身体的刺激、つぼ刺激など）、運動スペース、睡眠スペース、リラックス用スペースなどが挙げられる。これらは何れか１つあるいは２以上組み合わせて提供することができる。
　走行停止状態維持手段による強制的な停止時間に関しては、運転者の疲労度や覚醒状態の程度は、目的地までの走行距離、走行時間などによっても当然異なると考えられるため、事前の設定または自動運転区間の距離または自動運転区間の走行時間などに応じて調整するための停止時間調整手段を設けることが望ましい。
　例えば、長距離の走行の場合には停止時間を長くし、比較的短距離の走行の場合には停止時間を短くするための停止時間調整手段を設けることが考えられる。停止時間調整手段は、運転区間設定手段などとともに制御用コンピュータの演算処理手段を用いることができる。
　また、手動運転に入る前に、手動運転モードへの切替えに対する運転者の順応状態を確認するための順応状態確認手段と、順応状態確認手段によって確認された運転者の順応状態に応じて停止時間を増減する停止時間増減手段を追加的に設けることで、危険性があると判断された場合には、当初設定された算定停止時間の経過にかかわらず、停止状態を維持させて安全性を高めることができる。
　また、状況によっては、緊急事態の発生時に走行停止状態を強制的に解除する必要性が考えられる。そのための手段として、走行停止状態緊急解除手段を設けることが考えられる。
　ただし、その場合、安易に走行停止状態緊急解除手段を作動させることを避けるために、走行停止状態緊急解除手段は、所定の解除条件が満たされたこと判定する解除条件判定手段に基づいて作動可能とすることが望ましい。
　解除条件として、具体的には、例えば、運転者の身体的状況あるいは精神的状況により、どうしても車両を出発させる必要がある場合や、災害や事故の発生により緊急避難しなければならない状況となった場合、客観的に早期の車両の移動が必要であるとする第三者を通じての解除要請があった場合などが挙げられる。
　運転モード切替用スペースはできるだけ多数の個所に設置することが望ましいが、設置可能な場所や経済性の観点からは設置個所が限られ、必ずしも好条件の運転モード切替用スペースを利用できるとは限らない。
　そのため、時事刻々変化する各運転モード切替用スペースの利便性に関する状況に応じて、運転モード切替用スペースを、優先順位をつけた複数のランクに分類し、そのランクに応じて利用する運転モード切替用スペースを選択する手段を設けることが考えられる。
　利便性に関する状況としては、例えば、各運転モード切替用スペースの地理的条件、地形条件、広さに関する条件、使用頻度に関する条件、空き条件などを判断要素とすることができ、これらのうちの何れかまたは２以上の条件、あるいはこれら以外の条件を判断要素として判断する。
　また、満車などですぐに利用できない状況が発生することが予想される運転モード切替用スペースについては、運転モード切替用スペースに付随させて、運転モード切替用スペースがすぐに利用できない場合の待機レーンとして、運転モード切替用スペースに向かう迂回路を設けることが考えられる。
　すなわち、運転モード切替用スペースがすぐに利用できない場合に、車両を待機レーンに誘導して一旦停車させ、運転モード切替用スペースが空いた時点で、車両を待機レーンから運転モード切替用スペースに誘導して停車させることができる。
　本発明の運転モード切替補助システムは、前述した特許文献１～４記載の発明のように、自動運転から手動運転への切替えを車両の走行中に行うのではなく、駐車可能な運転モード切替用スペースまでは原則として自動運転で車両を誘導して停車させ、一定時間経過後に手動運転を可能とする構成としているため、自動運転モードから手動運転モードへの切替えを比較的単純なシステム構成により、安全確実行うことができる。
　また、運転モード切替用スペースに運転者の覚醒状態を運転に適した覚醒状態に誘導するための各種覚醒補助手段を設けたり、停止時間を自動運転区間の距離または自動運転区間の走行時間に応じて調整するための停止時間調整手段、手動運転の開始前に運転者の順応状態を確認するための順応状態確認手段などを設けることで、さらに自動運転モードから手動運転モードへの切替えの安全性を高めることができる。
　また、緊急事態において、走行停止状態を強制的に解除する走行停止状態緊急解除手段を設けることで、予期せぬ緊急事態が発生した場合には、速やかな退避などが可能となる。
本発明の運転モード切替補助システムの一実施形態における自動運転区間と手動運転区間との関係を概念的に示した図である。 本発明の運転モード切替補助システムを使用した場合の一連の操作の流れを示したフローチャートである。 本発明の運転モード切替補助システムの他の実施形態における自動運転区間と手動運転区間との関係を概念的に示した図である。 本発明の運転モード切替補助システムのさらに他の実施形態における自動運転区間と手動運転区間との関係を概念的に示した図である。
　以下、本発明を添付した図面に基づいて説明する。
　図１は本発明の運転モード切替補助システムの一実施形態における自動運転区間ＡＤと手動運転区間ＭＤとの関係を概念的に示した図である。
　この例は高速道路ＨＷを経由して遠隔地にある目的地ＤＳに行く場合を想定している。自宅などの出発地ＤＰから手動運転で高速道路ＨＷの入口に入り、最初のサービスエリアＳＡまでを手動運転区間ＭＤとしている。
　サービスエリアＳＡで自動運転に切り替え、自動運転区間ＡＤは自動運転モードで車両を走行させる。この例では目的地ＤＳに近い出口を出た近傍に運転モード切替用スペースＳＳが設定されており、自動運転であらかじめ設定しておいた運転モード切替用スペースＳＳ内の駐車スペースに駐車させる。
　運転モード切替用スペースＳＳがサービスエリアＳＡ内に設置されている場合には、サービスエリアＳＡ内の運転モード切替用スペースＳＳを利用することもできる。また、高速道路ＨＷに沿って、あるいは高速道路ＨＷを出た後の一般道に沿って、専用の運転モード切替用スペースＳＳを設置されていれば、そのような専用の運転モード切替用スペースＳＳの利用も可能である。
　本発明のシステムでは、駐車後は走行停止状態維持手段によってあらかじめ算定された所定の停止時間の間、車両を発進させることができないようにしている。
　所定の停止時間が経過すると、車両の強制的な停止状態が解除され、手動運転に切り替えて車両を発進させることができるようになる。停止時間の間は、運転者は休息をとったり、運転モード切替用スペースＳＳ内の自動販売機あるいは店舗などでコーヒーを買って飲んだり、あるいは軽い運動で気分転換を図ったりすることができる。
　停止時間の間に運転者の覚醒状態が回復することで運転に適した状態となり、運転モード切替用スペースＳＳから手動運転で目的地ＤＳに向かうことができる。
　図２は本発明の運転モード切替補助システムを使用した場合の一連の操作の流れを示したフローチャートである。
　まず、車載の入力装置あるいはシステムを操作可能に連携させたスマートフォンなどの携帯端末から目的地を設定する。なお、ナビゲーション装置と連携させている場合はナビゲーション装置の機能を利用することができる。
　目的地までの経路では自動運転を利用しない場合は、本発明のシステムを利用せずに手動運転で目的地に向かうことになる。
　目的地までの経路の一部、例えば高速道路区間で自動運転を利用する場合、自動運転の終点とする運転モード切替用スペースを選択する。通常は自動運転による走行が可能な区間の目的地に最も近い運転モード切替用スペースを選択すればよいが、各運転モード切替用スペースの利便性や規模に応じて任意に選択することができる。また、運転モード切替用スペースを選択することで、自動運転区間の終点が設定されることになる。
　運転モード切替用スペースは、通信手段を利用してあらかじめ予約するようにしてもよいが、目的地が遠く、到着時間が大きく変動することが予想される場合には、走行途中で予約したり、あるいは予約の変更が可能なシステムとすることが考えられる。運転モード切替用スペースに余裕がある場合は、予約なしの形態もあり得る。
　設定の操作が完了したら手動運転で車両の走行を開始し、任意の切替地点で自動運転に切り替えることができる。その場合、図１に示される高速道路ＨＷのサービスエリアＳＡを切替地点とすることもでき、また走行中に手動運転から自動運転に切り替えてもよい。
　その後、選択された運転モード切替用スペースまで、自動運転で車両を走行させることができる。
　運転モード切替用スペースが近づいた状態で、通信手段などにより予約したスペースあるいは予約なしのスペースが開いていることを確認し、選択していた運転モード切替用スペースが利用できないことが分かった場合には、他の利用可能な運転モード切替用スペースを選択し直す。
　あるいは選択した運転モード切替用スペースについて、迂回して入場可能な待機レーンが併設されているような場合には、運転モード切替用スペースが空くまで待機レーンに停車させておき、運転モード切替用スペースが空いた時点で、運転モード切替用スペースに停車させるようにしてもよい。
　運転モード切替用スペースに到着し、運転を停止すると、予め設定された停止時間の間、手動運転による走行ができない状態となり、走行停止状態が維持される。停止時間の長さは、走行距離や走行時間などの要素を判断要素に加えて算定するようにしてもよい。
　なお、必要であれば、手動運転による走行ができない状態において、新たな運転モード切替用スペースを選択し、新たな運転モード切替用スペースまで自動運転を再開できる構成としてもよい。
　運転者は停止時間の間、運転モード切替用スペースに設置されている自動販売機や売店などで、コーヒーやお茶を購入して飲んだり、軽い運動をしたり、リラックスを図って、疲れをいやし、運転に適した通常の覚醒状態にもっていくことができる。
　しかしながら、どうしても車両を出発させる必要がある場合や、災害や事故の発生により緊急避難しなければならない緊急解除事態が発生した場合には、走行停止状態緊急解除手段による客観的な判断のもとに走行停止状態を強制的に解除する。
　所定の停止時間が経過したら、あるいは緊急解除事態が発生して、例外的な停止解除が行われた場合には、運転者は停止していた運転モード切替用スペースから手動運転を開始し、目的地まで手動運転で車を走行させることができる。
　図３は本発明の運転モード切替補助システムの他の実施形態における自動運転区間と手動運転区間との関係を概念的に示した図である。
　この例は、基本的には図１の実施形態と同様であるが、図１の実施形態では、自宅などの出発地ＤＰから手動運転で高速道路ＨＷの入口に入り、最初のサービスエリアＳＡまでを手動運転区間ＭＤとし、サービスエリアＳＡで自動運転に切り替えるようにしているのに対し、図３の実施形態では、自宅などの出発地ＤＰから手動運転で高速道路ＨＷの入口に入った後、高速道路ＨＷの走行中に手動運転から自動運転に切り替え、サービスエリアＳＡには寄らずに、目的地ＤＳに近い運転モード切替用スペースＳＳまでそのまま自動運転で車を走行させる場合である。
　その他は、図１の実施形態において説明したのと同様である。
　図４は本発明の運転モード切替補助システムのさらに他の実施形態における自動運転区間と手動運転区間との関係を概念的に示した図である。
　この例は高速道路ＨＷを経由して遠隔地にある目的地ＤＳに行く場合において、目的地ＤＳまでの走行時間が非常に長く、途中のサービスエリアＳＡなどで食事などの休憩をとる場合を想定している。
　出発地ＤＰから手動運転で高速道路ＨＷの入口に入った後、高速道路ＨＷの走行中に手動運転から自動運転に切り替えるところまでは、図３の実施形態の場合と同様であるが、目的地ＤＳに加え、あらかじめ途中のサービスエリアＳＡまでの自動運転を設定しておき、サービスエリアＳＡで食事をしたり、休憩することができる。
　停車したサービスエリアＳＡから出発する際には、手動運転で発車して走行状態で自動運転に切り替えるか、またはサービスエリアＳＡからの自動運転による発車が可能であればそのまま自動運転で高速道路ＨＷの本線に入り、目的地ＤＳに近い運転モード切替用スペースＳＳまで自動運転で車を走行させることができる。
　また、この他、走行中に予定外のサービスエリアＳＡに立ち寄る必要が生じた場合には、走行中に近くのサービスエリアＳＡを設定し、立ち寄るようにしてもよい。
　ＤＰ…出発地、ＤＳ…目的地、ＨＷ…高速道路、ＳＡ…サービスエリア、ＳＳ…運転モード切替用スペース、ＭＤ…手動運転区間、ＡＤ…自動運転区間
 

Claims (14)

  1. 　車両の運転における自動運転モードから手動運転モードへの切替えが安全に行われるように補助するための運転モード切替補助システムであって、
    　車両が通行する道路に沿って駐車スペースの設置が可能な任意の多数の個所に設置され、自動運転から手動運転に切り替えるために設置された駐車可能な運転モード切替用スペースと、
    　前記多数の運転モード切替用スペースから選択され、自動運転で駐車させるようにあらかじめ設定される運転モード切替用スペースの位置を基準として、自動運転モードで走行する自動運転区間を設定する運転区間設定手段と、
    　前記車両を前記自動運転区間から選択された前記運転モード切替用スペースまで自動運転モードで誘導した後、所定の停止時間の間、車両の走行停止状態を強制的に維持するための走行停止状態維持手段と、
    を備えることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  2. 　請求項１記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記運転モード切替用スペースが、自動車専用道路のサービスエリア内に設置されていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  3. 　請求項１記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記運転モード切替用スペースが、自動車専用道路の出口近傍の出口外に設置されていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  4. 　請求項１記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記運転モード切替用スペースが、自動車専用道路または一般道路に沿って、専用の運転モード切替用スペースとして多数分散配置されていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  5. 　請求項１～４の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記運転モード切替用スペースには、運転者の覚醒状態を運転に適した覚醒状態に誘導するための覚醒補助手段が設置されていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  6. 　請求項５記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記覚醒補助手段は、覚醒作用を有する飲食物の提供手段、覚醒作用を有する刺激付加手段、運動スペース、睡眠スペース、リラックス用スペースの何れか１つまたは２以上の組み合わせであることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  7. 　請求項１～６の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記所定の停止時間を、事前の設定または自動運転区間の距離または自動運転区間の走行時間に応じて調整するための停止時間調整手段を備えていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  8. 　請求項１～７の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記手動運転モードへの切替えに対する運転者の順応状態を確認するための順応状態確認手段と、前記順応状態確認手段によって確認された運転者の順応状態に応じて前記停止時間を増減する停止時間増減手段を備えていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  9. 　請求項１～８の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、緊急事態において、前記走行停止状態を強制的に解除する走行停止状態緊急解除手段が設けられていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  10. 　請求項９記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記走行停止状態緊急解除手段は、所定の解除条件が満たされたこと判定する解除条件判定手段に基づいて作動可能としてあることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  11. 　請求項１０記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記解除条件の１つとして、運転者の身体的または精神的状況に関する条件、災害または事故に関する状況に関する条件、第三者を通じての解除要請に関する条件のうちの何れかを備えていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  12. 　請求項１～１１の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、多数の個所に設置された前記運転モード切替用スペースについて、時事刻々変化する各運転モード切替用スペースの利便性に関する状況に応じて、前記運転モード切替用スペースを、優先順位をつけた複数のランクに分類し、前記ランクに応じて、利用する運転モード切替用スペースを選択する手段を設けたことを特徴とする運転モード切替補助システム。
  13. 　請求項１２記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記利便性に関する状況は、前記各運転モード切替用スペースの地理的条件、地形条件、広さに関する条件、使用頻度に関する条件、空き条件のうちの何れかまたは２以上の条件を判断要素として判断されるものであることを特徴とする運転モード切替補助システム。
  14. 　請求項１～１３の何れかに記載の運転モード切替補助システムにおいて、前記運転モード切替用スペースに付随させて、前記運転モード切替用スペースがすぐに利用できない場合の待機レーンとして、前記運転モード切替用スペースに向かう迂回路が設けられていることを特徴とする運転モード切替補助システム。
     
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