JP6849415B2 - 自動運転システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動運転システムに関する。特に、本発明は、自動運転を終了させる際の制御技術に関する。

特許文献１は、車両の自動運転システムを開示している。自動運転の最中、自動運転システムは、ドライバによるハンドル、ブレーキペダル、あるいはアクセルペダルの操作をモニタする。当該操作の大きさが閾値を超えた場合、自動運転システムは、自動運転制御を終了し、車両制御をドライバに返す。

米国特許第８，６７０，８９１号

車両の自動運転の最中に、ドライバが、自動運転を終了する（deactivate）するための操作を行うことを考える。上記の特許文献１に開示された技術によれば、当該操作が検出されると、自動運転は即座に終了する。この時、たとえドライバが手動運転可能な状態になっていなくても、自動運転は終了してしまう。よって、ドライバも自動運転システムも車両運転に従事していない状態で、車両が走行し続ける可能性がある。また、ドライバは、早く手動運転を開始しなければならないと焦り、心理的プレッシャーや不安感を覚える。これらのことは、自動運転を終了させる際のドライバの安心感を損なう。

本発明の１つの目的は、ドライバが安心して自動運転を終了させることができる自動運転技術を提供することにある。

第１の発明は、自動運転システムを提供する。
自動運転システムは、
車両のドライバの動作及び状態を示すドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と、
車両の自動運転を制御する自動運転制御を行う制御装置と
を備える。
自動運転制御は、
ドライバ情報に基づいて、自動運転を終了させるドライバの終了動作を検出する終了動作検出処理と、
ドライバ情報に基づいて、ドライバが手動運転可能であることを示す準備完了状態を検出する準備完了検出処理と、
終了動作の検出後、準備完了状態を検出した場合、自動運転を終了する終了処理と
を含む。

第２の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
準備完了状態は、ドライバがハンドルを把持していることである。

第３の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
準備完了状態は、ドライバの操舵操作による操舵トルク、操舵量、あるいは操舵速度が閾値を超えていることである。

第４の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
準備完了状態は、ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち少なくとも１つを行っていることである。

第５の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
終了動作は、ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つを行うことである。
準備完了状態は、ドライバが終了動作と同じ操作を再度行っていることである。

第６の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
終了動作は、ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つを第１操作量以上行うことである。
準備完了状態は、ドライバが終了動作と同じ操作を第１操作量より大きい第２操作量以上行っていることである。

第７の発明は、第１の発明において、次の特徴を有する。
準備完了検出処理において、制御装置は、ドライバ情報に基づいて、ドライバの前方に対する意識度を算出する。
準備完了状態は、意識度が基準値を超えていることである。

第８の発明は、第１から第７の発明のいずれか１つにおいて、次の特徴を有する。
自動運転制御は、操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む。
終了動作を検出した後、準備完了状態を検出するまでの期間、制御装置は、操舵制御、加速制御、及び減速制御のうち少なくとも一つを継続する終了待機制御を行う。

第９の発明は、第８の発明において、次の特徴を有する。
終了待機制御において、制御装置は、少なくとも操舵制御を継続する。

第１０の発明は、第８又は第９の発明において、次の特徴を有する。
終了待機制御において、制御装置は、加速制御を終了させる。

本発明に係る自動運転システムは、ドライバの終了動作を検出しただけでは、自動運転を終了しない。自動運転システムは、終了動作の検出後に準備完了状態を検出して初めて自動運転を終了する。つまり、自動運転システムは、ドライバの終了動作を検出した後、ドライバが手動運転可能となるまで待つ。従って、ドライバも自動運転システムも車両運転に従事していない状態で車両が走行し続けるといった事態が未然に防止される。また、ドライバは、終了動作の後、早く手動運転を開始しなければならないと焦る必要もなくなる。このことは、ドライバにかかる心理的プレッシャーや不安感を軽減する。このように、本発明によれば、ドライバは安心して自動運転を終了させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る自動運転システムの概要を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおけるドライバ状態センサの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおける運転操作センサの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおけるＨＭＩユニットの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおける制御装置の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおける自動運転終了部の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムによる自動運転終了処理を示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．概要
図１は、本実施の形態に係る自動運転システムの概要を説明するための概念図である。特に、自動運転システムが車両の自動運転を終了させる際の特徴を説明する。本実施の形態によれば、自動運転を終了させるために２つの条件（トリガ）が必要である。

第１の条件は、「終了動作」を検出することである。ここで、終了動作とは、車両のドライバによって行われる動作であって、自動運転を終了させる動作である。終了動作は、ドライバが自動運転を終了させる意思を反映していると言える。例えば、終了動作は、「ドライバが自動運転スイッチをＯＦＦすること」である。

終了動作の内容は、予め決定され、自動運転システムに登録されている。自動運転制御を実行中、自動運転システムは、ドライバが終了動作を行ったか否かを判定する。言いかえれば、自動運転システムは、自動運転の最中に終了動作の検出を行う。尚、自動運転システムに登録される終了動作の種類は複数であってもよい。その場合、終了動作を検出するとは、複数種類の終了動作のうち少なくとも１つを検出することを意味する。

図１に示される例では、自動運転システムは、時刻ｔ１に終了動作を検出する。しかしながら、本実施の形態に係る自動運転システムは、終了動作を検出しても直ぐには自動運転を終了させない。自動運転システムは、第１の条件が成立したとしても、第２の条件が成立するまで、自動運転を継続する。

その第２の条件は、「準備完了状態」を検出することである。ここで、準備完了状態とは、ドライバが手動運転可能であることを示す状態である。準備完了状態は、自動運転から手動運転への移行を安全に行うことができることを示していると言える。例えば、準備完了状態は、「ドライバがハンドルを把持していること」である。

準備完了状態の内容は、予め決定され、自動運転システムに登録されている。自動運転システムは、終了動作を検出した後、ドライバが準備完了状態となっているか否かを確認する。言い換えれば、自動運転システムは、準備完了状態の検出を行う。尚、自動運転システムに登録される準備完了状態の種類は複数であってもよい。その場合、準備完了状態を検出するとは、複数種類の準備完了状態のうち少なくとも１つを検出することを意味する。

図１に示される例では、自動運転システムは、時刻ｔ２に準備完了状態を検出する。この準備完了状態の検出に応答して、自動運転システムは自動運転を終了する。そして、ドライバによる手動運転が開始する。

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、自動運転システムは、「終了待機制御」を行う。終了待機制御において、自動運転システムは、自動運転に関する制御のうち少なくとも一部を継続する。より詳細には、自動運転に関する制御は、操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む。終了待機制御において、自動運転システムは、それら操舵制御、加速制御、及び減速制御のうち少なくとも一つを継続する。

以上に説明したように、本実施の形態に係る自動運転システムは、ドライバの終了動作を検出しただけでは、自動運転を終了しない。自動運転システムは、終了動作の検出後に準備完了状態を検出して初めて自動運転を終了する。つまり、自動運転システムは、ドライバの終了動作を検出した後、ドライバが手動運転可能となるまで待つ。従って、ドライバも自動運転システムも車両運転に従事していない状態で車両が走行し続けるといった事態が未然に防止される。また、ドライバは、終了動作の後、早く手動運転を開始しなければならないと焦る必要もなくなる。このことは、ドライバにかかる心理的プレッシャーや不安感を軽減する。

このように、本実施の形態によれば、ドライバは安心して自動運転を終了させることが可能となる。このことは、自動運転システムに対するドライバの信頼性の向上にも寄与する。すなわち、ドライバは、自動運転システムをより利用しやすくなる。

以下、本実施の形態に係る自動運転システムについて詳しく説明する。

２．自動運転システムの構成例
図２は、本実施の形態に係る自動運転システム１の構成例を示すブロック図である。自動運転システム１は、車両に搭載されており、車両の自動運転を制御する。より詳細には、自動運転システム１は、走行装置１０、運転操作部材２０、センサ群３０、ＨＭＩユニット８０、及び制御装置１００を備えている。

２−１．走行装置１０
走行装置１０は、操舵装置、駆動装置、制動装置、トランスミッション等を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、エンジンや電動機が例示される。制動装置は、制動力を発生させる。

２−２．運転操作部材２０
運転操作部材２０は、ドライバが車両を手動運転する際に操作する部材である。ドライバは、運転操作部材２０を操作することによって、走行装置１０を制御することができる。より詳細には、運転操作部材２０は、ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等を含んでいる。ハンドルは、操舵装置を通して車輪を転舵するために操作される。アクセルペダルは、駆動装置を制御するために操作される。ブレーキペダルは、制動装置を制御するために操作される。シフトレバー（セレクトレバー）は、トランスミッションのギアを選択するために操作される。

２−３．センサ群３０
センサ群３０は、各種情報を検出するために設けられている。より詳細には、センサ群３０は、ドライバ状態センサ４０、運転操作センサ５０、車両状態センサ６０、及び環境センサ７０を含んでいる。

＜ドライバ状態センサ４０＞
ドライバ状態センサ４０は、ドライバの状態を検出するセンサである。図３は、ドライバ状態センサ４０の構成例を示すブロック図である。ドライバ状態センサ４０は、ステアリングタッチセンサ４１及びドライバモニタ４２を含んでいる。

ステアリングタッチセンサ４１は、ドライバがハンドルを把持しているか否かを検出するために設けられている。より詳細には、ステアリングタッチセンサ４１は、ハンドルにおいてドライバが把持する部分に設置されている。ステアリングタッチセンサ４１は、ドライバの手がハンドルに接触しているか否か、接触位置、接触圧力などを検出することができる。ステアリングタッチセンサ４１は、検出情報を制御装置１００に送る。

ドライバモニタ４２は、撮像を通してドライバの状態を検出する。より詳細には、ドライバモニタは、赤外線カメラ等の撮像装置を含んでいる。撮像装置は、ドライバの顔を撮像できるような位置（例えば、ステアリングコラムカバー）に設置されている。ドライバモニタ４２は、撮像装置によって得られる画像を解析することによって、ドライバの様々な状態を検出することができる。例えば、ドライバモニタ４２は、ドライバの顔の向き、目線、眼の開閉度を検出することができる。ドライバモニタ４２は、検出情報を制御装置１００に送る。

＜運転操作センサ５０＞
運転操作センサ５０は、ドライバによる運転操作部材２０の操作を検出するセンサである。図４は、運転操作センサ５０の構成例を示すブロック図である。運転操作センサ５０は、ハンドル角センサ５１、トルクセンサ５２、アクセルセンサ５３、ブレーキセンサ５４、及びギアポジションセンサ５５を含んでいる。

ハンドル角センサ５１は、ハンドルの操舵角を検出する。トルクセンサ５２は、操舵時の操舵トルクを検出する。アクセルセンサ５３は、アクセルペダルのストローク量を検出する。ブレーキセンサ５４は、ブレーキペダルのストローク量を検出する。ギアポジションセンサ５５は、シフトレバーの位置を検出する。各センサは、検出情報を制御装置１００に送る。

＜車両状態センサ６０＞
車両状態センサ６０は、車両の状態を検出するセンサである。例えば、車両状態センサ６０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置、車速センサ等を含んでいる。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両の位置及び姿勢（方位）を検出する。車速センサは、車両の速度を検出する。車両状態センサ６０は、検出情報を制御装置１００に送る。

＜環境センサ７０＞
環境センサ７０は、車両の周囲の環境（状況）を検出するセンサである。そのような環境センサ７０としては、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、ミリ波レーダー、ステレオカメラ等が例示される。例えば、環境センサ７０は、車両周辺の移動物標及び静止物標を検出する。移動物標としては、周辺車両や歩行者が例示される。移動物標に関する情報は、移動物標の位置及び速度を含む。静止物標としては、路側物、白線、標識が例示される。静止物標に関する情報は、静止物標の位置を含む。環境センサ７０は、検出情報を制御装置１００に送る。

２−４．ＨＭＩユニット８０
ＨＭＩ（Human Machine Interface）ユニット８０は、ドライバに情報を提供し、また、ドライバから情報及び指示を受け付けるための装置である。図５は、ＨＭＩユニット８０の構成例を示すブロック図である。ＨＭＩユニット８０は、表示装置８１、入力装置８２、スピーカ８３、マイク８４、自動運転スイッチ８５、及びナビゲーションユニット８６を含んでいる。

表示装置８１は、各種情報を表示する。表示装置８１としては、液晶ディスプレイやタッチパネルが例示される。入力装置８２は、ドライバによる情報や指示の入力に用いられる。入力装置８２としては、ボタン、スイッチ、タッチパネルが例示される。スピーカ８３は、音声情報を出力する。マイク８４は、音声情報を入力する。例えば、マイク８４は、ドライバの声を検出する。ドライバは、入力装置８２及びマイク８４を通して、制御装置１００に情報や指示を与えることができる。制御装置１００は、表示装置８１及びスピーカ８３を通して、ドライバに各種情報を提供することができる。

自動運転スイッチ８５は、自動運転のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのスイッチである。自動運転スイッチ８５は、入力装置８２の一部であってもよい。ドライバによる自動運転スイッチ８５のＯＮ／ＯＦＦ動作は、制御装置１００に伝えられる。ドライバは、自動運転スイッチ８５をＯＮすることにより、制御装置１００に対して自動運転の開始を指示することができる。また、ドライバは、自動運転スイッチ８５をＯＦＦすることにより、制御装置１００に対して自動運転の終了を指示することができる。

ナビゲーションユニット８６は、ナビゲーション情報を管理する。ナビゲーション情報は、地図、車両の現在位置、目的地、目的地までのルートなどを含む。ナビゲーションユニット８６は、ナビゲーション情報を表示装置８１に表示する。また、ナビゲーションユニット８６は、入力装置８２を通して、ドライバから目的地の設定や変更を受け付ける。また、ナビゲーションユニット８６は、表示装置８１及びスピーカ８３を通して、各種情報をドライバに提供する。ナビゲーションユニット８６は、ナビゲーション情報を制御装置１００と共有する。

２−５．ドライバ情報取得装置９０
上述のドライバ状態センサ４０（図３参照）、運転操作センサ５０（図４参照）、及びＨＭＩユニット８０（図５参照）は、ドライバ情報取得装置９０を構成している。ドライバ情報取得装置９０は、ドライバの動作及び状態を示す「ドライバ情報」を取得する。

より詳細には、ドライバ情報は、ドライバ状態センサ４０によって検出されるドライバの状態を含む。また、ドライバ情報は、運転操作センサ５０によって検出されるドライバの動作（運転操作部材２０の操作）を含む。更に、ドライバ情報は、ＨＭＩユニット８０に対するドライバの入力動作を含む。入力動作は、入力装置８２の操作、マイク８４により検出される発声、自動運転スイッチ８５のＯＮ／ＯＦＦ動作、ナビゲーションユニット８６に対する目的地の設定や変更、などを含む。

２−６．制御装置１００
制御装置１００は、車両の自動運転を制御する「自動運転制御」を行う。典型的には、制御装置１００は、プロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータである。制御装置１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。制御装置１００は、入出力インタフェースを通して、センサ群３０から検出情報を受け取り、また、ＨＭＩユニット８０と情報をやりとりする。制御装置１００は、受け取った情報に基づいて自動運転制御を行う。具体的には、制御装置１００は、車両の走行計画を立案し、その走行計画に沿って車両が走行するよう走行装置１０を制御する。

尚、制御装置１００のメモリには、図１で説明された「終了動作」及び「準備完了状態」の内容が記録されている。制御装置１００は、ドライバ情報取得装置９０によって取得されるドライバ情報に基づいて、終了動作及び準備完了状態を検出することができる。

以下、制御装置１００による自動運転制御について更に詳しく説明する。

３．制御装置１００の機能構成
図６は、本実施の形態に係る制御装置１００の機能構成例を示すブロック図である。制御装置１００は、自動運転制御に関連する機能ブロックとして、情報取得部１１０、自動運転開始部１２０、自動運転実行部１３０、及び自動運転終了部１４０を備えている。これら機能ブロックは、制御装置１００のプロセッサがメモリに格納された制御プログラムを実行することにより実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。

３−１．情報取得部１１０
情報取得部１１０は、センサ群３０から検出情報を取得する。また、情報取得部１１０は、ドライバからＨＭＩユニット８０に入力された情報及び指示を取得する。特に、情報取得部１１０は、ドライバ情報取得装置９０から上述のドライバ情報を取得する。尚、情報取得部１１０は、情報取得処理を、一定サイクル毎に繰り返し実行する。

３−２．自動運転開始部１２０
自動運転開始部１２０は、自動運転制御を開始するか否かを決定する。より詳細には、自動運転開始部１２０は、情報取得部１１０からドライバ情報を受け取る。そして、自動運転開始部１２０は、受け取ったドライバ情報に基づいて、開始条件が成立しているか否かを判定する。例えば、開始条件は、「自動運転スイッチ８５がＯＮされること」である。開始条件が成立した場合、自動運転開始部１２０は、自動運転制御を開始することを決定し、自動運転実行部１３０に対して自動運転制御を実行することを指示する。

３−３．自動運転実行部１３０
自動運転実行部１３０は、自動運転制御を実行する。より詳細には、自動運転実行部１３０は、情報取得部１１０が取得した情報を受け取る。そして、自動運転実行部１３０は、受け取った情報に基づいて、車両の走行計画を立案し、その走行計画に沿って車両が走行するよう走行装置１０を制御する。

例えば、自動運転実行部１３０は、車両の現在位置、目的地、地図データ等に基づいて、走行ルート、車線変更ポイント等を含む走行計画を決める。また、自動運転実行部１３０は、環境センサ７０の検出情報に基づいて、車両の前方の障害物（例：低速車両、落下物）を検出する場合がある。この場合、自動運転実行部１３０は、障害物を回避するための回避行動を含む走行計画を決める。そして、自動運転実行部１３０は、走行計画に沿って車両が走行するよう走行装置１０を制御する。この走行装置１０の制御には、操舵装置を制御する操舵制御、駆動装置を制御する加速制御、及び制動装置を制御する減速制御が含まれる。

３−４．自動運転終了部１４０
自動運転終了部１４０は、自動運転制御を終了するか否かを決定する。より詳細には、自動運転終了部１４０は、情報取得部１１０からドライバ情報を受け取る。そして、自動運転終了部１４０は、受け取ったドライバ情報に基づいて、終了条件が成立しているか否かを判定する。終了条件は、図１で説明された第１の条件及び第２の条件を含む。終了条件が成立した場合、自動運転終了部１４０は、自動運転制御を終了することを決定し、自動運転実行部１３０に対して自動運転制御の実行を終了することを指示する。

以下、本実施の形態に係る自動運転終了部１４０による自動運転終了処理について更に詳しく説明する。

４．自動運転終了処理
図７は、本実施の形態に係る自動運転終了部１４０の機能構成例を示すブロック図である。自動運転終了部１４０は、終了動作検出部１４１、準備完了検出部１４２、及び終了待機制御部１４３を含んでいる。

図８は、自動運転終了部１４０による自動運転終了処理を示すフローチャートである。この自動運転終了処理は、自動運転制御の実行中に行われる。

４−１．ステップＳ１：終了動作検出処理
終了動作検出部１４１は、ドライバ情報に基づいて、「終了動作」を検出する終了動作検出処理を行う。この終了動作検出処理は、図１で示された第１の条件が成立しているか否かを判定することに相当する。終了動作は、自動運転を終了させるドライバの動作である。その終了動作の内容は、予め決定され、制御装置１００のメモリに記録されている。記録される終了動作の種類は複数であってもよい。その場合、終了動作を検出するとは、複数種類の終了動作のうち少なくとも１つを検出することを意味する。終了動作の例は、以下の通りである。

第１の例は、ドライバが自動運転スイッチ８５（図５参照）をＯＦＦすることである。

第２の例は、ドライバがブレーキ操作を行うことである。ドライバによるブレーキ操作は、ブレーキセンサ５４（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、ブレーキセンサ５４は、ブレーキ操作によるブレーキペダルのストローク量を検出する。例えば、ブレーキペダルのストローク量が閾値を超えた場合、終了動作検出部１４１は、ブレーキ操作が行われたと判断する。

第３の例は、ドライバがアクセル操作を行うことである。ドライバによるアクセル操作は、アクセルセンサ５３（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、アクセルセンサ５３は、アクセル操作によるアクセルペダルのストローク量を検出する。例えば、アクセルペダルのストローク量が閾値を超えた場合、終了動作検出部１４１は、アクセル操作が行われたと判断する。

第４の例は、ドライバが操舵操作を行うことである。ドライバによる操舵操作は、ハンドル角センサ５１あるいはトルクセンサ５２（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、操舵操作による操舵量及び操舵速度は、ハンドル角センサ５１によって検出されるハンドル操舵角から算出可能である。また、操舵操作による操舵トルクは、トルクセンサ５２によって検出される。例えば、操舵量、操舵速度、あるいは操舵トルクが閾値を超えた場合、終了動作検出部１４１は、操舵操作が行われたと判断する。

第５の例は、ドライバがシフトレバーの位置を「Ｐ（パーキング）」にすることである。シフトレバーの位置が「Ｐ」になった場合、安全上の観点から、自動運転を終了させる必要がある。シフトレバーの位置は、ギアポジションセンサ５５（図４参照）によって検出可能である。

第６の例は、ドライバが特定のフレーズを発声することである。ドライバによる発声は、マイク８４（図５参照）を通して検出可能である。特定のフレーズは、「自動運転終了」などである。終了動作検出部１４１は、マイク８４によって検出される音声情報を解析することによって、ドライバが特定のフレーズを発したことを検出することができる。

第７の例は、ドライバが目的地の設定を変更あるいは削除することである。目的地の設定の変更あるいは削除は、ナビゲーションユニット８６（図５参照）を通して検出可能である。

終了動作検出部１４１が終了動作を検出しない場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、自動運転は継続する（ステップＳ０）。一方、終了動作検出部１４１が終了動作を検出した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、それは第１の条件が成立したことを意味する。この場合、処理はステップＳ２に進む。

４−２．ステップＳ２：準備完了検出処理
準備完了検出部１４２は、ドライバ情報に基づいて、「準備完了状態」を検出する準備完了検出処理を行う。この準備完了検出処理は、図１で示された第２の条件が成立しているか否かを判定することに相当する。準備完了状態は、ドライバが手動運転可能であることを示す状態である。その準備完了状態の内容は、予め決定され、制御装置１００のメモリに記録されている。記録される準備完了状態の種類は複数であってもよい。その場合、準備完了状態を検出するとは、複数種類の準備完了状態のうち少なくとも１つを検出することを意味する。準備完了状態の例は、以下の通りである。

第１の例は、ドライバがハンドルを把持していることである。ドライバがハンドルを把持しているか否かは、ステアリングタッチセンサ４１（図３参照）からの検出情報に基づいて、周知の手法により判定可能である。ドライバがハンドルを把持していることは、ドライバが運転を意識しており、手動運転可能であることを強く示唆している。

第２の例は、ドライバが操舵操作を行っていることである。ドライバによる操舵操作は、ハンドル角センサ５１あるいはトルクセンサ５２（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、操舵操作による操舵量及び操舵速度は、ハンドル角センサ５１によって検出されるハンドル操舵角から算出可能である。また、操舵操作による操舵トルクは、トルクセンサ５２によって検出される。例えば、操舵量、操舵速度、あるいは操舵トルクが閾値を超えている場合、準備完了検出部１４２は、ドライバが操舵操作を行っていると判断する。操舵量、操舵速度、あるいは操舵トルクが閾値を超えていることは、ドライバの手が誤ってハンドルに触れたのではなく、ドライバがハンドルを能動的に操作していることを示唆している。すなわち、それは、ドライバが運転を意識しており、手動運転可能であることを強く示唆している。

第３の例は、ドライバがアクセル操作を行っていることである。ドライバによるアクセル操作は、アクセルセンサ５３（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、アクセルセンサ５３は、アクセル操作によるアクセルペダルのストローク量を検出する。例えば、アクセルペダルのストローク量が閾値を超えている場合、準備完了検出部１４２は、ドライバがアクセル操作を行っていると判断する。アクセルペダルのストローク量が閾値を超えていることは、ドライバの足が誤ってアクセルペダルに触れたのではなく、ドライバがアクセルペダルを能動的に操作していることを示唆している。すなわち、それは、ドライバが運転を意識しており、手動運転可能であることを強く示唆している。

第４の例は、ドライバがブレーキ操作を行っていることである。ドライバによるブレーキ操作は、ブレーキセンサ５４（図４参照）を通して検出可能である。具体的には、ブレーキセンサ５４は、ブレーキ操作によるブレーキペダルのストローク量を検出する。例えば、ブレーキペダルのストローク量が閾値を超えている場合、準備完了検出部１４２は、ドライバがブレーキ操作を行っていると判断する。ブレーキペダルのストローク量が閾値を超えていることは、ドライバの足が誤ってブレーキペダルに触れたのではなく、ドライバがブレーキペダルを能動的に操作していることを示唆している。すなわち、それは、ドライバが運転を意識しており、手動運転可能であることを強く示唆している。

第５の例は、上述のステップＳ１における終了動作が、操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つであった場合の例である。すなわち、第５の例は、ドライバが終了動作と同じ操作を再度行っていることである。例えば、ドライバは、終了動作としてブレーキを踏み、その後、再度ブレーキを踏む。それにより、ドライバが準備完了状態となったと判断される。本例の場合、自動運転を終了させるためにドライバに要求される操作がシンプルになる。

第６の例も、上述のステップＳ１における終了動作が、操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つであった場合の例である。すなわち、第６の例は、ドライバが終了動作と同じ操作を終了動作の時よりも強く行っていることである。より詳細には、終了動作は、ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つを第１操作量以上行うことである。そして、準備完了状態は、ドライバが終了動作と同じ操作を第２操作量以上行っていることである。ここで、第２操作量は、第１操作量より大きい。例えば、ドライバは、終了動作としてブレーキを踏み、その後、ブレーキを更に深く踏みこむ。それにより、ドライバが準備完了状態となったと判断される。本例の場合、自動運転を終了させるためにドライバに要求される操作がシンプルになる。

第７の例は、ドライバの前方に対する意識度が基準値を超えていることである。意識度は、ドライバモニタ４２（図３参照）からの検出情報に基づいて算出可能である。例えば、準備完了検出部１４２は、入力パラメータと意識度との対応関係を示すマップを保持している。入力パラメータは、ドライバモニタ４２によって検出されるドライバの顔の向きや眼の開閉度を含んでいる。顔の向きと真正面方向とのなす角度が小さくなるほど意識度が高くなるように、マップは作成されている。また、眼が開いているほど意識度が高くなるように、マップは作成されている。準備完了検出部１４２は、ドライバモニタ４２からの検出情報とマップに基づいて、意識度を算出することができる。意識度が高いことは、ドライバが運転を意識しており、手動運転可能であることを強く示唆している。

第８の例は、ドライバが特定のフレーズを発声することである。ドライバによる発声は、マイク８４（図５参照）を通して検出可能である。特定のフレーズは、「ＯＫ」、「準備完了（ready）」などである。準備完了検出部１４２は、マイク８４によって検出される音声情報を解析することによって、ドライバが特定のフレーズを発したことを検出することができる。ドライバがそのような特定のフレーズを能動的に発声することは、ドライバの準備が完了していることを強く示唆している。

第９の例は、上記ステップＳ１における終了動作の検出後、待機時間Ｔが経過したことである。例えば、待機時間Ｔは一定時間（例えば数秒）に設定される。ドライバの終了動作の検出後、一定時間が経過すれば、ドライバの準備は完了していることが期待される。あるいは、待機時間Ｔは、終了動作検出時の周囲の状況に応じて可変に設定されてもよい。例えば、環境センサ７０によって検出される先行車が近い場合、待機時間Ｔは長く設定される。これにより、自動運転制御はより長く継続することになり、先行車との衝突は少なくとも自動運転制御によって回避されることになる。

準備完了検出部１４２が準備完了状態を検出しない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、処理はステップＳ３に進む。一方、準備完了検出部１４２が準備完了状態を検出した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、それは第２の条件が成立したことを意味する。この場合、処理はステップＳ４に進む。

４−３．ステップＳ３：終了待機制御
終了待機制御部１４３は、自動運転制御の少なくとも一部を継続する終了待機制御を行う。この終了待機制御の最中にも、上記のステップＳ２（準備完了検出処理）は繰り返し実行される。ステップＳ２において準備完了状態が検出されるまで、終了待機制御は実施される。図１で示された例では、終了動作が検出される時刻ｔ１から準備完了状態が検出される時刻ｔ２までの期間、終了待機制御が実施されることになる。

終了待機制御において、終了待機制御部１４３は、自動運転制御に含まれる操舵制御、加速制御、及び減速制御のうち少なくとも一つを継続させる。継続する制御は、以下「継続制御」と呼ばれる。一方、継続制御以外の制御は、以下「非継続制御」と呼ばれる。終了待機制御部１４３は、継続制御と非継続制御を指定する情報を自動運転実行部１３０に送る。自動運転実行部１３０は、継続制御を継続し、非継続制御を終了させる。継続制御と非継続制御の組み合わせとして、次のような例が考えられる。

第１の例では、継続制御と非継続制御の組み合わせは、予め決められている。例えば、操舵制御は、安全性の観点から最も重要である。よって、少なくとも操舵制御は、継続制御に区分される。一方、加速制御が終了しても、安全上、特に問題はない。よって、加速制御は、非継続制御に区分される。

第２の例では、継続制御と非継続制御の組み合わせは、終了動作の種類に応じて決定される。例えば、終了動作がブレーキ操作あるいはアクセル操作である場合、ドライバが前後方向の力を発生させようとしていることが分かる。よって、その場合、加速制御と減速制御が非継続制御に設定され、操舵制御だけが継続制御に設定される。終了動作がブレーキ操作でもアクセル操作でもない場合、加速制御だけが非継続制御に設定され、操舵制御と減速制御が継続制御に設定される。

あるいは、安全性をより重視して、次のような組み合わせも可能である。すなわち、終了動作がブレーキ操作あるいはアクセル操作であっても、加速制御だけが非継続制御に設定され、操舵制御と減速制御が継続制御に設定される。また、終了動作が自動運転スイッチ８５をＯＦＦすることである場合、全てが継続制御に設定される。

第３の例では、継続制御と非継続制御の組み合わせは、ドライバの状態に応じて決定される。ドライバの状態は、ドライバ状態センサ４０によって検出される。例えば、ドライバがハンドルを把持しているか否かは、ステアリングタッチセンサ４１からの検出情報に基づいて判定可能である。ドライバがハンドルを把持していない場合、少なくとも操舵制御は継続制御に設定される。

第４の例では、継続制御と非継続制御の組み合わせは、車両の周囲の状況に応じて決定される。車両の周囲の状況は、環境センサ７０によって検出される。例えば、車両と先行車との間の距離が閾値未満の場合、ドライバの準備完了までに時間がかかることも想定して、少なくとも減速制御は継続制御に設定される。あるいは、車両の周囲の状況は、地図データからも取得可能である。例えば、前方のカーブ開始地点までの距離が閾値未満の場合、ドライバの準備完了までに時間がかかることも想定して、少なくとも操舵制御は継続制御に設定される。

自動運転を終了する前の終了待機制御において、非継続制御を終了させることによって、自動運転から手動運転への移行を徐々に行うことが可能となる。言い換えれば、自動運転から手動運転への移行時に、車両挙動の急な変化を抑えることが可能となる。これにより、ドライバの違和感が軽減される。

非継続制御を終了させる際、非継続制御に関する制御量を徐々に減らしていってもよい。このことも、車両挙動の急な変化の抑制に寄与する。この場合、制御量の減少特性（減少期間、減少速度）は、車両の周囲の状況に応じて決定されてもよい。車両の周囲の状況は、環境センサ７０によって検出される。例えば、隣りのレーンの並走車との横方向距離が閾値以下の場合、制御量の減少期間は、デフォルト値よりも長く設定されてもよい。

終了待機制御の期間中、終了待機制御部１４３は、ＨＭＩユニット８０の表示装置８１及びスピーカ８３を通して、ドライバに通知を行ってもよい。通知の例として、次のようなものが考えられる。
・手動運転の準備をするようドライバに督促する通知（例：「手動運転の準備をして下さい」）
・準備完了状態の内容を教示する通知（例：「ハンドルを握ってください」）
・自動運転制御の一部が終了していることを警告する通知
・継続制御と非継続制御のそれぞれを教える通知

４−４．ステップＳ４
自動運転終了部１４０は、自動運転実行部１３０に対して自動運転を終了することを指示する。その指示に応答して、自動運転実行部１３０は、自動運転を終了する。このとき、上記のステップＳ３の場合と同様に、自動運転制御に関する制御量が徐々に減らされてもよい。

５．効果
以上に説明したように、本実施の形態に係る自動運転システム１は、ドライバの終了動作を検出しただけでは、自動運転を終了しない。自動運転システム１は、終了動作の検出後に準備完了状態を検出して初めて自動運転を終了する。つまり、自動運転システム１は、ドライバの終了動作を検出した後、ドライバが手動運転可能となるまで待つ。従って、ドライバも自動運転システム１も車両運転に従事していない状態で車両が走行し続けるといった事態が未然に防止される。また、ドライバは、終了動作の後、早く手動運転を開始しなければならないと焦る必要もなくなる。このことは、ドライバにかかる心理的プレッシャーや不安感を軽減する。

このように、本実施の形態によれば、ドライバは安心して自動運転を終了させることが可能となる。このことは、自動運転システム１に対するドライバの信頼性の向上にも寄与する。すなわち、ドライバは、自動運転システム１をより利用しやすくなる。

１ 自動運転システム
１０ 走行装置
２０ 運転操作部材
３０ センサ群
４０ ドライバ状態センサ
４１ ステアリングタッチセンサ
４２ ドライバモニタ
５０ 運転操作センサ
５１ ハンドル角センサ
５２ トルクセンサ
５３ アクセルセンサ
５４ ブレーキセンサ
５５ ギアポジションセンサ
６０ 車両状態センサ
７０ 環境センサ
８０ ＨＭＩユニット
８１ 表示装置
８２ 入力装置
８３ スピーカ
８４ マイク
８５ 自動運転スイッチ
８６ ナビゲーションユニット
９０ ドライバ情報取得装置
１００ 制御装置
１１０ 情報取得部
１２０ 自動運転開始部
１３０ 自動運転実行部
１４０ 自動運転終了部
１４１ 終了動作検出部
１４２ 準備完了検出部
１４３ 終了待機制御部

Claims (5)

1. 車両のドライバの動作及び状態を示すドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と、
   操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む自動運転制御を行うことによって、前記車両の自動運転を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記自動運転制御を実行中、前記ドライバ情報に基づいて、前記自動運転を終了させる前記ドライバの終了動作が検出されたか否かを判定する終了動作検出処理と、
   前記終了動作が検出された場合、前記ドライバ情報に基づいて、前記ドライバが手動運転可能であることを示す準備完了状態が検出されたか否かを判定する準備完了検出処理と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態が検出されるまで、前記自動運転制御に含まれる前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち少なくとも一つを終了させることなく、且つ、前記終了動作検出処理を行うことなく、前記準備完了検出処理を繰り返す終了待機制御と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態を検出した場合、前記自動運転制御の全てを終了する終了処理と
   を行い、
   前記終了動作は、前記ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つを行うことであり、
   前記準備完了状態は、前記ドライバが前記終了動作と同じ操作を再度行っていることである
   自動運転システム。
2. 車両のドライバの動作及び状態を示すドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と、
   操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む自動運転制御を行うことによって、前記車両の自動運転を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記自動運転制御を実行中、前記ドライバ情報に基づいて、前記自動運転を終了させる前記ドライバの終了動作が検出されたか否かを判定する終了動作検出処理と、
   前記終了動作が検出された場合、前記ドライバ情報に基づいて、前記ドライバが手動運転可能であることを示す準備完了状態が検出されたか否かを判定する準備完了検出処理と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態が検出されるまで、前記自動運転制御に含まれる前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち少なくとも一つを終了させることなく、且つ、前記終了動作検出処理を行うことなく、前記準備完了検出処理を繰り返す終了待機制御と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態を検出した場合、前記自動運転制御の全てを終了する終了処理と
   を行い、
   前記終了動作は、前記ドライバが操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のうち１つを第１操作量以上行うことであり、
   前記準備完了状態は、前記ドライバが前記終了動作と同じ操作を前記第１操作量より大きい第２操作量以上行っていることである
   自動運転システム。
3. 車両のドライバの動作及び状態を示すドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と、
   操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む自動運転制御を行うことによって、前記車両の自動運転を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記自動運転制御を実行中、前記ドライバ情報に基づいて、前記自動運転を終了させる前記ドライバの終了動作が検出されたか否かを判定する終了動作検出処理と、
   前記終了動作が検出された場合、前記ドライバ情報に基づいて、前記ドライバが手動運転可能であることを示す準備完了状態が検出されたか否かを判定する準備完了検出処理と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態が検出されるまで、前記自動運転制御に含まれる前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち少なくとも一つを終了させることなく、且つ、前記終了動作検出処理を行うことなく、前記準備完了検出処理を繰り返す終了待機制御と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態を検出した場合、前記自動運転制御の全てを終了する終了処理と
   を行い、
   前記準備完了検出処理において、前記制御装置は、前記ドライバ情報に基づいて、前記ドライバの前方に対する意識度を算出し、
   前記準備完了状態は、前記意識度が基準値を超えていることである
   自動運転システム。
4. 車両のドライバの動作及び状態を示すドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と、
   操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む自動運転制御を行うことによって、前記車両の自動運転を制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記自動運転制御を実行中、前記ドライバ情報に基づいて、前記自動運転を終了させる前記ドライバの終了動作が検出されたか否かを判定する終了動作検出処理と、
   前記終了動作が検出された場合、前記ドライバ情報に基づいて、前記ドライバが手動運転可能であることを示す準備完了状態が検出されたか否かを判定する準備完了検出処理と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態が検出されるまで、前記自動運転制御に含まれる前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち少なくとも一つを終了させることなく、且つ、前記終了動作検出処理を行うことなく、前記準備完了検出処理を繰り返す終了待機制御と、
   前記終了動作の検出後、前記準備完了状態を検出した場合、前記自動運転制御の全てを終了する終了処理と
   を行い、
   前記終了待機制御において、前記制御装置は、前記自動運転制御の前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち前記少なくとも一つである継続制御を継続し、前記自動運転制御の前記操舵制御、前記加速制御、及び前記減速制御のうち前記継続制御以外の非継続制御を終了させ、
   前記制御装置は、前記継続制御と前記非継続制御の組み合わせを、前記終了動作の種類、前記ドライバの前記状態、及び前記車両の周囲の状況のうちいずれかに応じて決定する
   自動運転システム。
5. 請求項４に記載の自動運転システムであって、
   前記非継続制御は、前記加速制御を含む
   自動運転システム。

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