JP2015185088A - 情報呈示装置及び情報呈示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認する。【解決手段】本発明の情報呈示装置１は、自動運転制御と手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両に用いるものであって、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するための運転者による視認行為を決定する視認行為決定部７と、決定された視認行為を運転者に実行させるための制御を行う視認行為制御部９と、運転者によって実行された視認行為を検出する運転者解析部３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行制御を自動的に行う自動運転制御と運転者による手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両に用いる情報呈示装置及びその方法に関する。

近年では、自動運転システムによって車両の走行制御を自動的に行う自動走行車両が開発されている。このような自動走行車両では、自動運転制御時に運転者の意識をテストして意識レベルを判定することが行われており、従来では自動走行制御可能な車両におけるドライバの意識レベル判定方法として特許文献１が開示されている。

特許文献１に開示されたドライバの意識レベル判定方法では、所定の運転時間が経過すると運転者に対してテスト事項を与え、その応答を評価して運転者の意識レベルを判定していた。

ここで、自動走行車両の運転者は、自動運転制御時には自動運転システムに運転を任せているので、手動運転時では当たり前に行われていた周囲環境への認識や自車両の状態把握を欠いている可能性が高い。ところが、運転者がこのような状態であるにも関わらず、自動走行車両では自動運転制御から手動運転制御へ切り替わることがあるので、運転者は自動運転システムに代わっていつでも運転を引き継げる状態であることが要求されている。

特開平１１−１８５２００号公報

しかしながら、上述した従来のドライバの意識レベル判定方法では、運転者の意識の有無を判定しているだけなので、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であるか否かを確認することはできないという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認することのできる情報呈示装置及びその方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報呈示装置は、自動運転制御と手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両に用いられるものである。この情報呈示装置は、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するための運転者による視認行為を決定し、決定された視認行為を運転者に実行させるための制御を行い、運転者によって実行された視認行為を検出する。

本発明によれば、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認できるので、自動走行車両において自動運転制御から手動運転制御へ切り替えられても安全に走行を継続することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る情報呈示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る情報呈示装置による視認行為制御ループの処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の一実施形態に係る情報呈示装置による視認行為の実行判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、本発明の一実施形態に係る情報呈示装置による自動運転制御ループの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照して説明する。

［情報呈示装置の構成］
図１は本実施形態に係る情報呈示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る情報呈示装置１は、運転者解析部３と、運転者反応記録部５と、視認行為決定部７と、視認行為制御部９と、タスク入力部１１と、表示イメージ生成部１３と、警報制御部１５と、音声生成部１７とを備えている。さらに、情報呈示装置１は、周囲環境認識部２１と、旅程制御部２３と、自車挙動生成部２５と、自車挙動決定部２７と、車両挙動制御部２９と、視覚行動計測部３１とを備えている。

本実施形態に係る情報呈示装置１は、車両の走行制御を自動的に行う自動運転制御と運転者による手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両（以下、車両という）に搭載されている。また、車両には自動運転システムが搭載されており、この自動運転システムが車両の走行状態及び外部環境に基づいて車両の走行制御を自動的に行っている。そして、自動運転システムは、所定のタイミングや必要に応じて自動運転制御から手動運転制御へ切り替える。

運転者解析部３は、車両に搭載されている各装置から運転者の状態及び動作を検出するとともに車両の操作状況等の情報を取得して、運転者がどのような状態で、どのような動作や運転操作を行ったかを解析する。特に、本実施形態では、視覚行動計測部３１で計測された情報を取得して運転者の視覚行動を解析し、運転者によって実行された視認行為を検出する。

また、運転者解析部３は、運転者の生体信号を解析して運転者の覚醒水準や疲労度、運転精度、運転安定度等を推定することも可能である。運転者解析部３は、生理情報として脳波のα波、θ波、心拍数、心拍波形の周波数分析、呼吸数、眼球運動頻度、閉眼時間、頭部姿勢、唾液のコルチゾール及びアミラーゼを取得する。また、運転者解析部３は、車両情報として車両横位置変動量と、行動情報として操舵パターン、操舵波形の周波数分析等を取得し、これらの情報に基づいて覚醒水準や疲労度、運転精度、運転安定度を推定する。

運転者反応記録部５は、運転者の状態や運転者が行った動作及び運転操作等の運転者が行った反応を記録する。具体的に、運転者反応記録部５は、運転者解析部３で解析された結果やタスク入力部１１から入力されたタスク、視認行為の実行の有無等の情報を記録する。

視認行為決定部７は、車両の運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するための運転者による視認行為を決定する。ここで、本実施形態の視認行為とは、運転者が手動運転時に行う認知のプロセスを実行できることを確認するためのものである。通常、運転者が手動運転を行う場合には、車両の周囲の状況を「認知」して、どのような操作を行うべきかを「判断」し、その判断に基づいて車両を「操作」するというプロセスが実行されている。そこで、本実施形態では、これらのプロセスのうち特に認知のプロセスを運転者が実行できることを確認するための視認行為を設定し、この視認行為を運転者に実行させることで、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認する。

具体的に、視認行為決定部７は、自車挙動生成部２５で生成された自車挙動の候補を複数取得するとともに、自車挙動生成部２５から周囲環境における安全走行可能領域情報と障害物配置情報とを取得する。そして、視認行為決定部７は、これらの情報に基づいて、運転者の視覚行動がどのような行動をした場合に自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であるかを判断して視認行為を決定する。例えば、視認行為決定部７は、障害物配置情報から車両前方の障害物の位置を特定し、運転者が障害物を認知していることを確認するため、前方に視線を向けることを視認行為として決定する。この他にも、視認行為決定部７は運転者が表示メーター等の車載表示器や信号等の外部環境を認知していることを確認するため、車載表示機や信号等の表示内容の一部について、運転者に注意を喚起することを視認行為として決定してもよい。

視認行為制御部９は、視認行為決定部７で決定された視認行為を運転者に実行させるための制御を行う。具体的に、視認行為制御部９は、運転者に視認行為の実行を要求するタイミングを決定したり、運転者が視認行為を実行したか否かを判定して承認フラグを設定したりする。

タスク入力部１１は、自車挙動生成部２５で生成された自車挙動の候補を取得し、この自車挙動の候補を表示装置３３にタスクとして表示する。運転者は、表示されたタスクの中から選択して入力することで、車両を操作することができる。ここで、タスクとは、直進、右左折、左右への車線変更、停車、発進、加速、減速等の運転操作の最小単位であり、運転者に提供される表示画面には、直進や右左折等のタスクを表すピクトグラムが表示される。尚、タスクを表示する際に、タスク入力部１１は、自動運転システムが選択したタスク、運転者が選択可能なタスク、運転者が選択できないタスクのいずれであるかを識別できるように表示する。したがって、運転者は、選択可能なタスクの中から自動運転システムが選択しなかったタスクを選ぶことによって、タスクを変更することが可能となる。最終的な車両の挙動は自車挙動決定部２７によって決定されるが、タスク入力部１１から入力されたタスクが優先して自車挙動に決定される。

表示イメージ生成部１３は、表示装置３３に接続されており、運転者に視認行為の実行を要求する場合やタスクを表示する場合等に、運転者に提示する表示イメージを生成して表示装置３３に出力する。表示装置３３は、液晶ディスプレイ等で構成され、例えば運転者の正面の下方に角度１０度、視距離９０ｃｍの位置に配置されている。

警報制御部１５は、警報音発生部３５に接続され、視認行為制御部９からの情報を取得して警報が必要と判断した場合には、適切な警報音を設定して警報音発生部３５に信号を出力する。また、警報制御部１５は、警報が必要な場合に、表示イメージ生成部１３に対しても信号を出力して表示装置３３に警報イメージが表示されるようにする。同様に、警報制御部１５は、音声生成部１７に対しても信号を出力してスピーカ３７から警報メッセージが出力されるようにする。

音声生成部１７は、スピーカ３７に接続されており、運転者に視認行為の実行を要求する場合等に適切なメッセージを生成してスピーカ３７に出力する。

周囲環境認識部２１は、カメラやレーダー、ＧＰＳ等の自車両に搭載されたセンサ群４１から自車両の周囲環境の情報を取得するとともに、データベース４３から地図データと自車両の現在位置情報を取得する。そして、これらの情報に基づいて、周囲環境認識部２１は自車両の周囲環境を認識して周囲環境情報を生成する。

旅程制御部２３は、データベース４３に格納されている地図データと自車両の現在位置情報を取得して、自車両の現在位置から目的地までの移動経路全体を管理する。また、旅程制御部２３は、自車両の移動経路全体の計画を記録した旅程計画情報を生成する。

自車挙動生成部２５は、周囲環境認識部２１から周囲環境情報を取得して自車両の周囲環境を認識し、旅程制御部２３から旅程計画情報を取得して自車両の移動経路を把握する。そして、これらの情報に基づいて、自車挙動生成部２５は、現時点における自車両の安全走行可能領域情報と障害物配置情報とを求め、自車両が安全走行可能領域内で走行し得る複数の自車挙動の候補（走行軌道と速度プロファイル）を算出する。

自車挙動決定部２７は、周囲環境認識部２１から周囲環境情報を取得して自車両の周囲環境を認識し、旅程制御部２３から旅程計画情報を取得して自車両の移動経路を把握する。そして、これらの情報に基づいて、自車挙動決定部２７は、自車挙動生成部２５で生成された自車挙動の候補の中から自車挙動を決定して車両挙動制御部２９へ出力する。尚、運転者が視認行為を実行する場合には、自車挙動決定部２７は、視認行為が周囲環境の現状に照らして有効か否かを逐一評価する。さらに、運転者によってタスク入力部１１からタスクが入力されると、自車挙動決定部２７は入力されたタスクを優先して自車挙動に決定する。

車両挙動制御部２９は、自車挙動決定部２７で決定された自車挙動を実行するために、自車両に搭載されている各アクチュエータ４５に対して制御信号を出力する。このとき、車両挙動制御部２９は、制御結果となる自車挙動を運転者解析部３に出力する。

視覚行動計測部３１は、運転者による視認行為を検出するために、運転者の視覚行動（注視、追視、走査、瞬目、閉眼等）を計測して運転者の視線方向情報を出力する。特に、視覚行動計測部３１は、運転者の視覚行動のうち、自車両の周囲環境及び車載表示を監視する視覚行動を計測する。例えば、視覚行動計測部３１は、運転者の眼球運動、頭部運動、上体運動、全身運動を計測し、自己中心座標系における視線方向と俯角を算出して運転者解析部３に出力する。

尚、情報呈示装置１は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成されており、特定のプログラムを実行することにより、上述した各部として動作する。

［視認行為制御ループの処理手順］
次に、本実施形態に係る情報呈示装置１による視認行為制御ループの処理手順を図２のフローチャートを参照して説明する。

図２に示すように、まずステップＳ１０１において、視認行為制御部９は、視認行為制御ループの処理に必要となるデータを読み込む。具体的に、視認行為制御部９は、運転者解析部３から視覚行動計測部３１の視線方向情報を読み込み、周囲環境認識部２１から周囲環境情報を読み込み、旅程制御部２３から旅程計画情報を読み込む。また、視認行為制御部９は、運転者反応記録部５に記録されている運転者の反応履歴についても読み込む。

ステップＳ１０２において、視認行為制御部９は、読み込んだデータに基づいて、運転者に要求された視認行為とその視認行為に対する運転者の反応履歴を解析する。

そして、ステップＳ１０３において、視認行為制御部９は、視認行為の不実行回数が基準値以上であるか否かを判定する。ただし、視認行為の不実行には、運転者が視認行為の実行要求に対して無反応の場合や不適切な反応をした場合等が含まれている。そして、視認行為制御部９は、視認行為の不実行回数が基準値以上である場合にはステップＳ１０４に進み、視認行為の不実行回数が基準値未満である場合にはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４において、視認行為制御部９は、視認行為の不実行回数が基準値以上なので、承認フラグを「ｆａｌｓｅ」に設定する。これにより、視認行為制御部９は、運転者が自動運転制御を承認していないと判定して、自動運転制御を中断するように制御する。また、視認行為制御部９は、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態ではないと判定する。さらに、視認行為制御部９は、承認フラグが「ｆａｌｓｅ」に設定されたことを自車挙動決定部２７に入力する。

こうして、承認フラグが「ｆａｌｓｅ」に設定されると、本実施形態に係る情報呈示装置１は視認行為制御ループを終了する。

一方、ステップＳ１０５では、視認行為決定部７が、運転者に要求する視認行為を決定する。具体的に、視認行為決定部７は、自車挙動生成部２５から自車挙動の候補を複数取得するとともに、安全走行可能領域情報と障害物配置情報を取得する。そして、視認行為決定部７は、これらの情報に基づいて、運転者の視覚行動がどのような行動をした場合に自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認できるか判断して視認行為を決定する。例えば、視認行為決定部７は、障害物配置情報から車両前方の障害物の位置を特定し、運転者が障害物に視線を向けることを視認行為として決定する。あるいは、視認行為決定部７は、自動運転システムが選択した自車挙動の走行軌道に運転者が視線を向けることを視認行為として決定してもよい。この他にも、視認行為決定部７は表示メーター等の車載表示器や信号等の外部環境の一部に運転者が視線を向けることを視認行為として決定してもよい。

次に、ステップＳ１０６において、視認行為制御部９は、視認行為を運転者に要求するタイミングを決定する。具体的に、視認行為制御部９は、運転者解析部３から運転者の状態の解析結果や視線方向情報を取得し、運転者反応記録部５から前回の視認行為が実行されたタイミングや経過時間の情報を取得する。また、視認行為制御部９は、視認行為決定部７から安全走行可能領域情報と障害物配置情報を取得し、自車両の自動運転システムから走行制御に関する情報を取得する。そして、これらの情報に基づいて、視認行為制御部９は視認行為を運転者に要求するタイミングを決定する。

例えば、視認行為制御部９は、所定時間の経過毎、あるいは自車両が所定回数の走行制御を行う毎に視認行為の実行を運転者に要求する。また、視認行為制御部９は、運転者の状態に基づいて視認行為を運転者に要求するタイミングを設定してもよい。例えば、視認行為制御部９は、運転者が覚醒していないことを検出した場合、あるいは運転者が前方を監視していないことを検出した場合に視認行為の実行を運転者に要求する。さらに、運転者の覚醒水準や運転精度、運転安定度が高ければ視認行為を要求するまでの時間を長く設定し、運転者の覚醒水準や運転精度、運転安定度が低ければ視認行為を要求するまでの時間を短く設定してもよい。同様に、運転者の疲労度が高ければ視認行為を要求までの時間を短く設定し、運転者の疲労度が低ければ長く設定する。

さらに、視認行為制御部９は、自車両の走行状態及び外部状況に基づいて視認行為を運転者に要求するタイミングを設定してもよい。例えば、自車両の速度や渋滞状況、高速道路を走行しているか否か等に応じて視認行為を要求するタイミングを設定する。ただし、運転者が手動運転制御を行った場合には、視認行為制御部９は、視認行為を運転者に要求するタイミングを遅らせるように制御する。

尚、視認行為制御部９は、自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎが行われるタイミングが予め設定されている場合には、そのタイミングが近づくにしたがって視認行為の実行を運転者に要求する間隔を短くする。例えば、自動車専用道路から一般道へ降りるときに自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎが行われる場合には、一般道へ降りるタイミングが近づくにしたがって視認行為を運転者に要求する間隔を短くする。

ステップＳ１０７において、視認行為制御部９は、ステップＳ１０６で決定した視認行為を要求するタイミングであるか否かを判定し、視認行為を要求するタイミングになっていない場合には継続して視認行為を要求するタイミングであるか否かを判定する。そして、視認行為を要求するタイミングになると、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、視認行為制御部９は、運転者に対して視認行為の実行を要求する。具体的に、視認行為制御部９は、自車両の周囲環境及び車載表示を運転者が監視するように促す監視情報を運転者に提供して視認行為の実行を要求する。例えば、視認行為制御部９は、表示イメージ生成部１３と音声生成部１７に対して、視認行為の実行を要求するための音声メッセージや表示イメージを生成するように指示する。これにより、表示装置３３には周囲環境を監視するように促す表示イメージが表示され、スピーカ３７からは音声メッセージが出力される。

ただし、提供される表示イメージや音声メッセージは、運転者の視線を直接誘導するものではなく、運転者の視線が障害物や車載表示に向くように促すものである。例えば、車両前方に障害物がある場合には、「右前方に障害物があります」というメッセージを出力して運転者の視線を直接誘導するのではなく、「車両前方は安全ですか」というメッセージを出力して運転者が車両の前方を監視するように促すものにする。また、車載表示に視線を向けるために、「スピードメーターを確認してください」というメッセージを出力するのではなく、「速度は適正ですか」というメッセージを出力して運転者が車載表示を監視するように促すものにする。

尚、このとき、視認行為制御部９は、監視情報として、輝度エッジを有しない空間周波数及び時間周波数のパターンを表示装置３３に表示させるようにしてもよい。例えば、視認行為制御部９は、空間周波数が１ＣＰＤ（Ｃｙｃｌｅ Ｐｅｒ Ｄｅｇｒｅｅ）以下で時間周波数が１〜７Ｈｚを主成分とするパターンを表示装置３３に表示する。これにより、運転者は視線を表示装置３３に向けなくても周辺視で監視情報を認識することができる。

さらに、視認行為制御部９は、監視情報に同期させて感覚刺激を運転者に提供してもよい。例えば、ステアリング等を通じて振動刺激を運転者に与えてもよいし、効果音を提供してもよい。これにより、運転者は監視情報が提供されていることを確実に感じることができる。

ステップＳ１０９において、視認行為制御部９は、視覚行動計測部３１による計測結果と自車両の走行状態及び外部状況との整合性を評価して運転者が視認行為を実行したか否かを判定する。具体的な視認行為の実行判定処理については、図３を参照して後述する。そして、運転者が視認行為を実行しなかった場合にはステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、視認行為制御部９が視認行為の不実行を運転者反応記録部５に入力してステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０９において、運転者が視認行為を実行した場合にはステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、視認行為制御部９が視認行為の実行を運転者反応記録部５に入力してステップＳ１１２へ進む。

ステップＳ１１２において、視認行為制御部９は承認フラグを「ｔｒｕｅ」に設定する。これにより、視認行為制御部９は、運転者が自動運転制御を承認していると判定して、自動運転制御を継続するように制御する。また、視認行為制御部９は、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であると判定する。さらに、視認行為制御部９は、承認フラグが「ｔｒｕｅ」に設定されたことを自車挙動決定部２７に入力する。

こうして、承認フラグが「ｔｒｕｅ」に設定されると、本実施形態に係る情報呈示装置１は視認行為制御ループを終了する。

［視認行為の実行判定処理の手順］
次に、上述した視認行為制御ループのステップＳ１０９で実行される視認行為の実行判定処理の処理手順を、図３のフローチャートを参照して説明する。

図３に示すように、まずステップＳ２０１において、視認行為制御部９は、視認行為の実行判定処理に必要となるデータを読み込む。具体的に、視認行為制御部９は、周囲環境認識部２１から周囲環境情報を読み込み、視認行為決定部７から安全走行可能領域情報や障害物配置情報等のデータを読み込む。これにより、視認行為制御部９は、自車両周囲の道路レイアウトや障害物の有無、障害物までの距離等を認識することができる。

ステップＳ２０２において、視認行為制御部９は、視覚行動計測部３１によって計測された視線方向情報のデータを、運転者解析部３から読み込む。これにより、視認行為制御部９は、自車中心座標系における運転者の視線停留点の方位や俯角を認識することができる。

ステップＳ２０３において、視認行為制御部９は、視覚行動計測部３１による計測結果と自車両の走行状態及び外部状況とを比較して、運転者の視覚行動が自車両の周囲環境と整合しているか否かを判定する。例えば、視認行為制御部９は、自車両を中心とした各方位の障害物の有無と自車中心座標系における視線停留点（方位）とを比較する。

そして、視認行為制御部９は、運転者の視覚行動が自車両の周囲環境と整合している場合にはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、視認行為制御部９は、視認行為の実行を出力して運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であると判定する。

一方、ステップＳ２０３において、運転者の視覚行動が自車両の周囲環境と整合していない場合にはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、視認行為制御部９は、視認行為の不実行を出力して運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態ではないと判定する。

こうして視認行為の実行または不実行が出力されると、視認行為の実行判定処理を終了して視認行為制御ループのステップＳ１０９へ戻る。

［自動運転制御ループの処理手順］
次に、本実施形態に係る情報呈示装置１による自動運転制御ループの処理手順を図４のフローチャートを参照して説明する。

図４に示すように、まずステップＳ３０１において、自車挙動生成部２５は、周囲環境認識部２１から周囲環境情報を読み込み、旅程制御部２３から旅程計画情報を読み込む。

ステップＳ３０２において、自車挙動生成部２５は、通常の自動運転システムのシステム論理にしたがって自車挙動の候補を生成する。この自車挙動の候補は複数生成され、自車両の走行軌道と速度プロファイルの情報を含んでいる。

ここで、自動運転システムのシステム論理とは、運転効率と安全性を考慮して自車挙動を決定するための論理である。例えば、目的地までの最短ルートを優先して自車挙動を決定したり、渋滞区間では距離よりも時間を優先して自車挙動を決定したりする。また、ルート上では、必要となる車線変更は行うものの安全性を優先して無駄な車線変更は行わないようにする。

このようなシステム論理にしたがって、自車挙動生成部２５は、右折や左折、直進等の走行軌道と、そのときの速度プロファイルを自車挙動の候補として複数生成する。

ステップＳ３０３において、自車挙動決定部２７は、視認行為制御部９からの入力に基づいて承認フラグが「ｔｒｕｅ」であるか否かを判定する。そして、自車挙動決定部２７は、承認フラグが「ｔｒｕｅ」である場合には自動運転の継続が承認されているものと判断してステップＳ３０４に進み、承認フラグが「ｔｒｕｅ」でない場合にはステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０４において、自車挙動決定部２７は、タスク入力部１１を介して運転者からタスクの入力があったか否かを判定し、タスクの入力がない場合にはステップＳ３０５に進み、タスクの入力があった場合にはステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０５において、自車挙動決定部２７は、運転者からのタスク入力がないので、自動運転システムのシステム論理にしたがって自車挙動を決定する。自車挙動決定部２７は、自車挙動生成部２５によって自車挙動の候補が複数生成されているので、これらの候補の中からシステム論理にしたがって自車挙動を決定する。

例えば、自動運転システムのシステム論理では、運転効率と安全性を考慮して自車挙動を決定するので、渋滞がない場合には目的地までの最短ルートを優先して自車挙動を決定する。一方、渋滞がある場合には距離よりも時間を優先して自車挙動を決定する。

このようにして自車挙動決定部２７は、右折や左折、直進等の走行軌道と、そのときの速度プロファイルを自車挙動に決定してステップＳ３０７へ進む。

一方、ステップＳ３０６において、自車挙動決定部２７は、タスク入力部１１を介して運転者から入力されたタスクを自車挙動に決定する。そして、自車挙動決定部２７は、運転者から入力されたタスクを自車挙動に決定したことを、運転者反応記録部５に記録してステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７において、車両挙動制御部２９は、ステップＳ３０５またはステップＳ３０６で決定された自車挙動を実行する。すなわち、車両挙動制御部２９は、ステップＳ３０５でシステム論理にしたがって決定された自車挙動か、またはステップＳ３０６で決定された運転者からの入力タスクのいずれかを実行する。このとき、車両挙動制御部２９は、自車挙動を実行するために必要となる制御信号をアクチュエータ４５に出力して自車挙動を実行する。また、車両挙動制御部２９は、実行した自車挙動を運転者解析部３に入力する。

こうして自車挙動が実行されると、本実施形態に係る情報呈示装置１は自動運転制御ループを終了する。

［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するために、運転者に視認行為を実行させる。これにより、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認できるので、自動走行車両において自動運転制御から手動運転制御へ切り替えられても安全に走行を継続することができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者による視認行為を検出するために、運転者の視覚行動を計測する視覚行動計測部３１を備えている。これにより、運転者の視覚行動の計測結果に基づいて、運転者による視認行為を検出することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者の視覚行動のうち、自動走行車両の周囲環境及び車載表示を監視するための視覚行動を計測する。これにより、運転者の視覚行動に基づいて、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であるか否かを正確に判定することができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１によれば、運転者の眼球運動、頭部運動、上体運動、全身運動を計測するので、運転者の視覚行動を正確に計測することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１では、視覚行動計測部３１による計測結果と自動走行車両の走行状態及び外部状況とを比較して、視認行為が実行されたか否かを判定する。これにより、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であるか否かを正確に判定することができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１では、自動走行車両を中心とした各方位の障害物の有無と自己中心座標系における視線停留点とを比較して、視認行為が実行されたか否かを判定する。これにより、運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であるか否かを正確に判定することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１によれば、運転者が視認行為を実行しなかった場合には自動運転制御を中断するので、自動走行車両において安全性を確保することができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１では、所定時間の経過毎、あるいは自動走行車両による所定回数の走行制御が行われる毎に視認行為の実行を要求する。これにより、運転者に対して定期的に視認行為の実行を要求できるので、自動運転制御において安全性を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者が覚醒していないことを検出した場合、あるいは運転者が前方を監視していないことを検出した場合に視認行為の実行を運転者に要求する。これにより、運転者の意識レベルが低下しているときに、運転者に視認行為の実行を要求できるので、自動走行車両において安全性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者の状態と自動走行車両の走行状態及び外部状況とに基づいて、視認行為の実行を運転者に要求するタイミングを設定する。これにより、運転者の状態や自動走行車両の走行状態及び外部状況に応じて、適切なタイミングで視認行為の実行を運転者に要求することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１では、自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎが行われるタイミングが予め設定されている場合に、そのタイミングが近づくにしたがって視認行為の実行を要求する間隔を短くする。これにより、自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎが行われるときに、運転者を確実に引き継ぎ可能な状態にすることができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１では、運転者が手動運転制御を行った場合には運転者に視認行為の実行を要求するタイミングを遅らせる。これにより、視認行為を要求する回数を減らすことができるので、システムの負荷や運転者の煩わしさを低減することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１では、自動走行車両の周囲環境及び車載表示を運転者が監視するように促す監視情報を運転者に提供する。これにより、運転者は監視情報に促されて、スムーズに周囲環境や車載表示の監視へ移行することができる。

また、本実施形態に係る情報呈示装置１によれば、監視情報として輝度エッジを有しない空間周波数及び時間周波数のパターンを表示させるので、運転者は視線を表示装置３３に向けることなく、周辺視で監視情報を認識することができる。

さらに、本実施形態に係る情報呈示装置１によれば、監視情報に同期させて感覚刺激を運転者に提供するので、運転者は監視情報が提供されていることを確実に認識することができる。

なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 情報呈示装置
３ 運転者解析部
５ 運転者反応記録部
７ 視認行為決定部
９ 視認行為制御部
１１ タスク入力部
１３ 表示イメージ生成部
１５ 警報制御部
１７ 音声生成部
２１ 周囲環境認識部
２３ 旅程制御部
２５ 自車挙動生成部
２７ 自車挙動決定部
２９ 車両挙動制御部
３１ 視覚行動計測部
３３ 表示装置
３５ 警報音発生部
３７ スピーカ
４１ センサ群
４３ データベース
４５ アクチュエータ

Claims (16)

1. 車両の走行制御を自動的に行う自動運転制御と運転者による手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両に用いる情報呈示装置であって、
   前記自動走行車両の運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するための運転者による視認行為を決定する視認行為決定部と、
   前記視認行為決定部で決定された視認行為を運転者に実行させるための制御を行う視認行為制御部と、
   運転者によって実行された前記視認行為を検出する運転者解析部と
   を備えたことを特徴とする情報呈示装置。
2. 前記視認行為を検出するために、運転者の視覚行動を計測する視覚行動計測部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の情報呈示装置。
3. 前記視覚行動計測部は、前記運転者の視覚行動のうち、前記自動走行車両の周囲環境及び車載表示を監視する視覚行動を計測することを特徴とする請求項２に記載の情報呈示装置。
4. 前記視覚行動計測部は、運転者の眼球運動、頭部運動、上体運動、全身運動を計測することを特徴とする請求項２または３に記載の情報呈示装置。
5. 前記視認行為制御部は、前記視覚行動計測部による計測結果と前記自動走行車両の走行状態及び外部状況とを比較して、前記視認行為が実行されたか否かを判定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
6. 前記視認行為制御部は、前記自動走行車両を中心とした各方位の障害物の有無と前記視覚行動計測部によって計測された自己中心座標系における視線停留点とを比較して、前記視認行為が実行されたか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の情報呈示装置。
7. 前記視認行為制御部は、運転者が前記視認行為を実行しなかった場合には、前記自動走行車両の自動運転制御を中断することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
8. 前記視認行為制御部は、所定時間の経過毎、あるいは前記自動走行車両による所定回数の走行制御が行われる毎に、前記視認行為の実行を運転者に要求することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
9. 前記視認行為制御部は、運転者が覚醒していないことを検出した場合、あるいは運転者が前方を監視していないことを検出した場合に、前記視認行為の実行を運転者に要求することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
10. 前記視認行為制御部は、運転者の状態と前記自動走行車両の走行状態及び外部状況とに基づいて、前記視認行為の実行を運転者に要求するタイミングを設定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
11. 前記視認行為制御部は、自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎが行われるタイミングが予め設定されている場合には、そのタイミングが近づくにしたがって前記視認行為の実行を運転者に要求する間隔を短くすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
12. 前記視認行為制御部は、運転者が手動運転制御を行った場合には、前記視認行為の実行を運転者に要求するタイミングを遅らせることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
13. 前記視認行為制御部は、前記自動走行車両の周囲環境及び車載表示を運転者が監視するように促す監視情報を運転者に提供することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の情報呈示装置。
14. 前記視認行為制御部は、前記監視情報として、輝度エッジを有しない空間周波数及び時間周波数のパターンを表示させることを特徴とする請求項１３に記載の情報呈示装置。
15. 前記視認行為制御部は、前記監視情報に同期させて感覚刺激を運転者に提供することを特徴とする請求項１３または１４に記載の情報呈示装置。
16. 車両の走行制御を自動的に行う自動運転制御と運転者による手動運転制御とを切り換え可能な自動走行車両に用いる情報呈示装置の情報呈示方法であって、
    前記自動走行車両の運転者が自動運転制御から手動運転制御へ引き継ぎ可能な状態であることを確認するための運転者による視認行為を決定し、
    決定された前記視認行為を運転者に実行させるための制御を行い、
    運転者によって実行された前記視認行為を検出することを特徴とする情報呈示方法。

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