JP2018122750A - 自動運転支援装置及び自動運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の乗員に対するおもてなし効果が高い自動運転支援技術を提供する。【解決手段】自動運転支援装置は、自動運転が可能な車両の車内の状態に関する情報を取得する情報取得部と、前記車内の状態に応じて、運転者に対して登録された走行特性あるいは乗員の体調や疲労度に応じた静寂性の高い走行特性など、前記自動運転での走行特性を変更する変更部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両における自動運転を支援する技術に関する。

特許文献１で開示されている車両はモード選択スイッチを備えている。当該モード選択スイッチは、ドライバーの切り替え操作により、ノーマルモード、スポーツモード、スノーモード及びエコモードのうちいずれかの走行モードを選択する。ドライバーは好みやシーンに応じて走行モードを切り替える。

ドライバーの好みやシーンに応じた走行モードの選択は、ドライバーの好みやシーンに適した走行の実現をアシストしている。しかしながら、ドライバーの好みやシーンに適した走行の実現可否を決定づけるのは、あくまでドライバーの運転操作である。例えばスポーツ走行ではきびきびした運転操作が必要であり、雪道走行や低燃費走行では急発進や急停止を回避する運転操作が必要である。裏を返せば、特許文献１で開示されている車両では、ドライバーの運転操作次第で多様な運転を実現することができる。

特開２０１０−１６７９６３号公報（段落００１５）

一方近年、自動運転が可能な車両の開発が精力的に進められている。自動運転では、ドライバーの運転操作を車両側で代わりに実行するので、ドライバーの運転操作がなくなってしまう。

自動運転では、ドライバーの運転操作による多様な運転が不可能となるので、車内の状態を考慮しない画一的な運転となり、車両の乗員が感受するドライブの楽しさや快適性が低減してしまう。

本発明は、上記の課題に鑑み、車両の乗員に対するおもてなし効果が高い自動運転支援技術を提供することを目的とする。

本発明に係る自動運転支援装置は、自動運転が可能な車両の車内の状態に関する情報を取得する情報取得部と、前記車内の状態に応じて前記自動運転での走行特性を変更させる変更部と、を備える構成（第１の構成）である。

また、上記第１の構成の自動運転支援装置において、前記変更部は、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変する操作量に相当するパラメータを変更させる構成（第２の構成）であってもよい。

また、上記第２の構成の自動運転支援装置において、前記変更部は、前記情報取得部によって取得される情報から推定される前記車両の積載量に応じて前記パラメータを変更させる構成（第３の構成）であってもよい。

また、上記第２又は第３の構成の自動運転支援装置において、前記変更部は、前記パラメータの時系列変化パターンである自動運転操作特性を変更させる構成（第４の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第４いずれかの構成の自動運転支援装置において、前記情報取得部は、前記車内を撮影するカメラで得られた撮影画像を取得する構成（第５の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第５いずれかの構成の自動運転支援装置において、前記情報取得部は、前記車両に搭載される車載機器から送信される情報を取得する構成（第６の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第６いずれかの構成の自動運転支援装置において、前記車両は、電気車両又はハイブリッド車両であって、走行音を発生させる走行音発生機を備え、前記変更部は、前記走行音発生機から発生する走行音の音量及び音質の少なくとも一方を変更させる構成（第７の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第７いずれかの構成の自動運転支援装置において、前記車両は、ハイブリッド車両であり、前記変更部は、電気駆動とエンジン駆動との配分比を変更させる構成（第８の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第８いずれかの構成の自動運転支援装置において、前記車両は、ナビゲーション装置を備え、前記変更部は、前記車内の状態に応じて前記ナビゲーション装置の案内経路を変更させる構成（第９の構成）であってもよい。

本発明に係る自動運転支援方法は、自動運転が可能な車両の車内の状態に関する情報を取得する情報取得工程と、前記車内の状態に応じて前記自動運転での走行特性を変更させる変更工程と、を備える構成（第１０の構成）である。

本発明の自動運転支援技術によれば、車内の状態に応じて自動運転での走行特性が変更されるので、車両の乗員に対するおもてなし効果が高くなる。

第１実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す図 第１実施形態に係る自動運転支援装置の変形例を示す図 第１実施形態に係る自動運転支援装置等の動作例を示すフローチャート 第２実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す図 第２実施形態に係る自動運転支援装置の変形例を示す図 第２実施形態に係る自動運転支援装置等の動作例を示すフローチャート

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜１．第１実施形態に係る自動運転支援装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る自動運転支援装置である自動運転支援ＥＣＵ（Electric Control Unit）１の構成を示す図である。自動運転支援ＥＣＵ１は、情報取得部１０と、変更部１１と、を備える。自動運転支援ＥＣＵ１は、車内カメラ２、ＡＶ（Audio Visual）機器３、自動運転制御ＥＣＵ４、周辺監視センサ５、及び車両制御ＥＣＵ６とともに車両に搭載される。自動運転支援ＥＣＵ１を搭載している車両は、自動運転制御ＥＣＵ４も搭載しているので、自動運転が可能な車両である。

車内カメラ２は、車両の車内を撮影し、撮影画像を自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送る。車内カメラ２から自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送られる撮影画像は車両の車内の状態に関する情報の一例に該当する。

ＡＶ機器３は、再生している音楽のジャンル情報を自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送る。ＡＶ機器３から自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送られるジャンル情報は車両の車内の状態に関する情報の一例に該当する。

また、ＡＶ機器３は、ハンズフリー通話機能を有しており、携帯電話やスマートフォンとの無線通信によってハンズフリー通話を実行している時にはハンズフリー通話が実行中であることを示す情報（ハンズフリー情報）を自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送る。ＡＶ機器３から自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０に送られるハンズフリー情報は車両の車内の状態に関する情報の一例に該当する。

自動運転支援ＥＣＵ１の情報取得部１０は、車両の車内の状態に関する情報を取得する。自動運転支援ＥＣＵ１の変更部１１は、情報取得部１０によって取得された情報を参照して、車両の車内の状態に応じて自動運転での走行特性を変更させる。具体的には、自動運転支援ＥＣＵ１の変更部１１は、自動運転制御ＥＣＵ４から自動運転モード及び手動運転モードのいずれであるかの情報を受け取り、自動運転モードであれば走行特性を変更させる変更指令を車両の車内の状態に応じて適宜自動運転制御ＥＣＵ４に送る。

自動運転制御ＥＣＵ４は、周辺監視センサ５の監視結果に基づいて自動運転の可否を判定して自動運転モード及び手動運転モードのいずれかを選択し、選択結果を自動運転支援ＥＣＵ１の変更部１１に送る。また、自動運転制御ＥＣＵ４は、自動運転モード時に、周辺監視センサ５の監視結果に基づいて制御信号を生成し、その制御信号を車両制御ＥＣＵ６に出力する。

周辺監視センサ５は、撮像装置やミリ波レーダーで車両周辺の状況を監視する。

車両制御ＥＣＵ６は、手動運転モード時に、ドライバーによる車両のアクセルペダル操作量を示す信号ＡＯ、ドライバーによる車両のブレーキペダル操作量を示す信号ＢＯ、ドライバーによる車両のステアリング操作量を示す信号ＳＯ、及びドライバーによる車両のシフトレバー操作内容を示す信号ＬＯに基づいて、車両の向きや速度等を制御する。一方、車両制御ＥＣＵ６は、自動運転モード時に、自動運転制御ＥＣＵ４から出力される制御信号に基づいて、車両の向きや速度等を制御する。自動運転モード時に自動運転制御ＥＣＵ４から車両制御ＥＣＵ６に出力される制御信号は、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するアクセルペダル操作量に相当する加速パラメータ、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するブレーキペダル操作量に相当する減速パラメータ、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するステアリング操作量に相当する舵角パラメータ、及びドライバーによる車両のシフトレバー操作内容に相当するシフトパラメータを含んでいる。

つまり、手動運転モード時にはドライバーが車両の運転操作を行うのに対して、自動運転モード時には自動運転制御ＥＣＵ４が車両の運転操作を行う。

図２は、第１実施形態に係る自動運転支援装置の変形例である外部サーバ１’の構成を示す図である。外部サーバ１’は、情報取得部１０と、変更部１１と、通信部１２と、を備える。

車両に搭載されない外部サーバ１’の情報取得部１０は、通信部１２と車両に搭載される通信ＥＣＵ７との通信を利用して、車両の車内の状態に関する情報を取得する。また、外部サーバ１’の変更部１１は、情報取得部１０によって取得された情報を参照して、さらに通信部１２と車両に搭載される通信ＥＣＵ７との通信を利用して、車両の車内の状態に応じて自動運転での走行特性を変更させる。

＜２．第１実施形態に係る自動運転支援装置の動作例＞
図３は、第１実施形態に係る自動運転支援装置等の動作例を示すフローチャートである。車両のイグニッションキーがＯＮになると、図３に示すフローチャートの動作が開始される。

まず初めに自動運転制御ＥＣＵ４が、周辺監視センサ５の監視結果に基づいて自動運転の開始条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば高速道路を走行していれば自動運転の開始条件を満たすことにしてもよく、また例えば高速道路を走行中であって尚且つ車間距離が所定値未満の前方車両が存在していれば自動運転の開始条件を満たすことにしてもよい。自動運転の開始条件は、車両の自動運転の性能に応じて設定すればよい。例えば、運転者が自動運転を選択し、目的地を設定した場合、あるいはさらに目的地までの経路が自動運転可能な場合（一部経路で自動運転可能な場合は、その区間の走行時のみ）に自動運転の開始条件を満たす、と言った条件とすることも可能である。

自動運転の開始条件を満たしていなければ、自動運転制御ＥＣＵ４は手動運転モードを選択してからステップＳ１０に戻る。これにより、手動運転が実行され（ステップＳ２０）、その後ステップＳ１０に戻ることになる。

自動運転の開始条件を満たしていれば、自動運転制御ＥＣＵ４は自動運転モードを選択する。これにより、自動運転が開始される（ステップＳ３０）。

次に、情報取得部１０は、車内カメラ２をＯＮにする（ステップＳ４０）。なお、ＡＶ機器３は、イグニッションキーがＯＮになると、自動的にＯＮになっている。

次に、情報取得部１０は、車内カメラ２から取得した撮影画像から車内の乗員の状態を把握するとともに、ＡＶ機器３からジャンル情報やハンズフリー情報を取得する（ステップＳ５０）。

次に、変更部１１は、走行特性を変更する条件を満たす車内状態であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。

走行特性を変更する条件を満たす車内状態であれば、変更部１１は、走行特性を変更する（ステップＳ７０）。なお、現状の走行特性が既に変更すべき走行特性になっている場合には、現状の走行特性を維持する。

ステップＳ７０において変更する走行特性としては、例えば上述した加速パラメータ及び減速パラメータによる加減速特性、上述した加速パラメータ、減速パラメータ、及び舵角パラメータによる右左折或いはカーブでの軌跡や速度等を挙げることができる。例えば、静粛性の高い走行特性にする場合には、ブレーキは早めにかけ始めゆっくりと踏み込んでいく感じの操作、アクセルも同様でゆっくりと踏み込んでいく感じの操作、曲がる時も早めにゆっくりと減速してゆっくりとステアリングを切り、そしてゆっくりとステアリングを戻しながら徐々にゆっくりとアクセルを踏み込む操作、減速を伴わない車線変更時はゆっくりと距離をかけて車線変更するステアリング操作等を、自動運転制御ＥＣＵ４が実行すればよい。具体的には、自動運転制御ＥＣＵ４が、上述した加速パラメータ、減速パラメータ、及び舵角パラメータの少なくとも一つの時系列変化パターンである自動運転操作特性を変更させる。上述した加速パラメータの時系列変化パターンの変更によってアクセル操作の変化速度（アクセル操作をゆっくり行うか、速く行うか）の制御及び制限が行える。同様に、上述した減速パラメータの時系列変化パターンの変更によってブレーキ操作の変化速度（ブレーキ操作をゆっくり行うか、速く行うか）の制御及び制限が行える。同様に、上述した舵角パラメータの時系列変化パターンの変更によってステアリング操作の変化速度（ステアリング操作をゆっくり行うか、速く行うか）の制御及び制限が行える。

また、サスペンションの固さを変更することでも走行特性を変更することができる。

また、車両が電気車両又はハイブリッド車両であって、歩行者等に車両の存在を気付かせるために走行音を発生させる走行音発生機を備える場合には、変更部１１が走行音発生機から発生する走行音の音量及び音質の少なくとも一方を変更させることによっても走行特性を変更させることができる。例えば音量を下げたり重低音の割合を減らしたりすることで静寂性を高めることができる。したがって、加減速特性を変更したくない場合等に便利である。

また、車両がハイブリッド車両である場合には、変更部１１が電気駆動とエンジン駆動との配分比を変更させることによっても走行特性を変更させることができる。例えば、電気駆動の比率を高めることにより静寂性を高めることができる。したがって、加減速特性を大きく変更したくない場合等に便利である。

一方、走行特性を変更する条件を満たす車内状態でなければ、ステップＳ７０を実行せずにステップＳ６０から直接ステップＳ８０に移行する。

ここで、走行特性を変更する条件を以下に例示する。走行特性を変更する条件は、変更部１１によって不揮発的に記憶されている。

優先順位第１位：自動運転中にハンズフリーの電話がかかってきた時、静寂性の高い走行特性に変更する。

優先順位第２位：車内カメラ２で得られた撮影画像から乗員の中に眠っている人及び具合の悪い人の少なくとも一方がいることを検知した場合、静寂性の高い走行特性に変更する。眠っているか否かは、例えば乗員の表情や乗員の動作によって判定すればよい。同様に、具合が悪いか否かは、例えば乗員の表情や乗員の動作によって判定すればよい。

優先順位第３位：車内カメラ２で得られた撮影画像から運転席に座っている人を顔認証し、あらかじめその人に対して登録された走行特性に変更する。したがって、例えば、情報取得部１０が、撮影画像を利用した顔認証機能を有する構成であって、変更部１１が、人物と走行モードとを対応付けたデータを不揮発的に記憶するメモリを有する構成であればよい。なお、顔認証以外の個人認証技術を用いてもよい。例えば、ステアリングに指紋による個人認証装置を設置してもよい。

優先順位第４位：車内カメラ２で得られた撮影画像から乗員の中に高齢者及び乳児の少なくとも一方が乗員の中にいることを検知した場合、静寂性の高い走行特性に変更する。高齢者であるか否かは、例えば顔のパターンマッチングによって判定すればよい。同様に、乳児であるか否かは、例えば顔のパターンマッチングによって判定すればよい。

優先順位第５位：車内カメラ２で得られた撮影画像から乗員同士の会話が盛り上がっていることを検知した場合、静寂性の高い走行特性に変更する。会話が盛り上がっているか否かは、例えば乗員の表情や乗員の動作によって判定すればよい。

優先順位第６位：ＡＶ機器３が再生している楽曲のジャンルに合わせて、走行モードを変更する。例えばクラシックであれば静寂性の高い走行特性に変更し、ロックであればきびきびした走行になる走行特性に変更すればよい。

なお、ステップＳ７０では、優先順位が上位である条件ほど、優先的に適用される。優先順位は乗員の操作によって変更可能であることが望ましい。また、優先順位を変更する操作を受け付ける操作入力装置は、専用の操作入力装置では無く、他の機器（例えばＡＶ機器３）の操作入力装置と共用であることが望ましい。

ここで、図３に戻ってステップＳ８０以降の動作について説明する。自動運転制御ＥＣＵ４が、周辺監視センサ５の監視結果に基づいて自動運転の終了条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ８０）。例えば高速道路を走行していなくなれば自動運転の終了条件を満たすことにしてもよく、また例えば高速道路を走行中であっても車間距離が所定値未満の前方車両が存在しなくなれば自動運転の終了条件を満たすことにしてもよい。さらに、ドライバーによる運転操作（例えばブレーキ操作）が行われれば、自動運転の終了条件を満たすことにしてもよい。自動運転の終了条件は、車両の自動運転の性能に応じて設定すればよい。

自動運転の終了条件を満たしていなければ、ステップＳ５０に戻る。一方、自動運転の終了条件を満たしていれば、自動運転を終了し、手動運転を実行する（ステップＳ９０）。そして、走行特性を図３に示すフロー動作を開始した時の走行特性（標準の走行特性）に戻し（ステップＳ１００）、フローを終了する。

自動運転支援ＥＣＵ１が上述した図３に示すフローチャートの動作を行うことにより、車内の状態に応じて自動運転での走行特性が変更されるので、車両の乗員に対するおもてなし効果が高くなる。

また、特許文献１で開示されている車両ではドライバーの技量によって所望の走行特性を得ることができないおそれがあった。一方、自動運転支援ＥＣＵ１において、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変する操作量に相当するパラメータ（例えば上述した加速パラメータ、減速パラメータ、舵角パラメータ等）を変更させた場合、理想的なドライバーが運転しているときと同等の走行特性を得ることができる。すなわち、車両の乗員に対するおもてなし効果がより一層高くなる。

また、自動運転支援ＥＣＵ１は、車両に搭載される装置として既に実績のある車内カメラ２やＡＶ機器３からの情報によって車内の状態を把握しているので、車内カメラ２やＡＶ機器３の故障によって自動運転支援ＥＣＵ１が正常に動作しなくなる可能性が非常に低い。すなわち、自動運転支援ＥＣＵ１を車内カメラ２やＡＶ機器３と合わせて使用することで、自動運転支援ＥＣＵ１の信頼性を向上させることができる。

＜３．第２実施形態に係る自動運転支援装置の構成＞
図４は、第２実施形態に係る自動運転支援装置である自動運転支援ＥＣＵ１の構成を示す図である。本実施形態は、変更部１１が車両の車内の状態に応じてナビゲーション装置８の案内経路を変更させる機能を有している点で第１実施形態と異なっている。

ナビゲーション装置８は、地図情報を不揮発的に記憶しており、入力される目的地までの案内経路を生成する。変更部１１は、例えば静寂性の高い走行特性に変更する場合には、ナビゲーション装置８に案内経路を速度変化や車両の揺れが少なくなる経路に変更するように命じる。なお、ＡＶ機器３とナビゲーション装置８とは一体型の機器である事が望ましい。

なお、第２実施形態においても図５に示すように外部サーバ１’によって自動運転支援装置を実現してもよい。

＜４．第２実施形態に係る自動運転支援装置の動作例＞
図６は、第２実施形態に係る自動運転支援装置等の動作例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートでは、図３に示すフローチャートに対してステップＳ７１及びＳ７２がステップＳ７０とステップＳ８０との間に追加されている。

ステップＳ７１では、変更部１１は、案内経路を変更する条件を満たす車内状態であるか否かを判定する。

ステップＳ７２では、案内を変更する条件を満たす車内状態であれば、変更部１１は、案内経路を変更する。なお、現状の案内経路が既に変更すべき案内経路になっている場合には、現状の案内経路を維持する。

また、第１実施形態で説明した走行特性を変更する条件の例示に関して、第１実施形態での優先順位第６位を優先順位第７位に変更して、優先順位第６位を目的や経路情報に応じて走行特性を変更するという内容にしてもよい。例えば目的地が病院である場合には静寂性が高い走行特性にすればよい。

本実施形態によれば、自動運転支援ＥＣＵ１が走行特性に加えて案内経路も変更させることができるので、車両の乗員に対するおもてなし効果がより一層高くなる。

＜５．変形例＞
上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

例えば、変更部１１が、車内カメラ２によって得られる撮影画像から乗員の人数を求め、その人数から車両の積載量を推定し、車両の積載量が大きければ高トルクの走行特性に変更されるようにしてもよい。これにより、車両の積載量に応じて適切な走行特性が得られるので、適切な自動運転での走行が期待できる。

上述した実施形態では、走行特性を変更する場合に通知や確認を行わなかったが、通知及び確認の少なくとも一方の手順を踏んだ上で走行特性を変更するようにしてもよい。

上述した実施形態では、ハンズフリー通話によって走行特性を変更させたが、ドライバー以外の乗員が通常の通話をする場合も静寂性の高い走行特性にしてもよい。ドライバー以外の乗員が通常の通話をしているか否かは、例えば車内カメラ２によって得られる撮影画像から検知すればよい。

また、走行特性を変更する際の切り替え速度よりも走行特性を戻す際の切り替え速度を遅くしてもよい。これにより、手動運転に切り替わった際に走行特性が急変してドライバーが慌てるような事態を回避することができる。

また、周囲監視センサ５や車車間通信によって得られる他車の状況に応じて走行特性の変更を調整しながら実行してもよい。

１ 自動運転支援ＥＣＵ
１’ 外部サーバ
２ 車内カメラ
３ ＡＶ機器
４ 自動運転制御ＥＣＵ
５ 周囲監視センサ
６ 車両制御ＥＣＵ
７ 通信ＥＣＵ
１０ 情報取得部
１１ 変更部
１２ 通信部

Claims (10)

1. 自動運転が可能な車両の車内の状態に関する情報を取得する情報取得部と、
   前記車内の状態に応じて前記自動運転での走行特性を変更させる変更部と、を備えることを特徴とする自動運転支援装置。
2. 前記変更部は、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変する操作量に相当するパラメータを変更させることを特徴とする請求項１に記載の自動運転支援装置。
3. 前記変更部は、前記情報取得部によって取得される情報から推定される前記車両の積載量に応じて前記パラメータを変更させることを特徴とする請求項２に記載の自動運転支援装置。
4. 前記変更部は、前記パラメータの時系列変化パターンである自動運転操作特性を変更させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自動運転支援装置。
5. 前記情報取得部は、前記車内を撮影するカメラで得られた撮影画像を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動運転支援装置。
6. 前記情報取得部は、前記車両に搭載される車載機器から送信される情報を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動運転支援装置。
7. 前記車両は、電気車両又はハイブリッド車両であって、走行音を発生させる走行音発生機を備え、
   前記変更部は、前記走行音発生機から発生する走行音の音量及び音質の少なくとも一方を変更させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動運転支援装置。
8. 前記車両は、ハイブリッド車両であり、
   前記変更部は、電気駆動とエンジン駆動との配分比を変更させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動運転支援装置。
9. 前記車両は、ナビゲーション装置を備え、
   前記変更部は、前記車内の状態に応じて前記ナビゲーション装置の案内経路を変更させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動運転支援装置。
10. 自動運転が可能な車両の車内の状態に関する情報を取得する情報取得工程と、
    前記車内の状態に応じて前記自動運転での走行特性を変更させる変更工程と、を備えることを特徴とする自動運転支援方法。

Images