JP6583061B2 - 自動運転制御装置 - Google Patents

Description

本発明は自動運転制御装置に関する。

従来から、自動運転制御を実行する自動運転制御装置が知られている。この種の自動運転制御装置の例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１の請求項１に記載された自動運転制御方法では、制御コンピュータが車両の自動運転制御を実行する準備ができていると判定された後、その旨がユーザー（ドライバー）に通知され、その後、ユーザー（ドライバー）の準備ができていることを示す第１の入力を受け取ったときに自動運転制御が開始(engage)される。

米国特許第８６７０８９１号明細書

上述したように、特許文献１に記載された自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するために、ユーザー（ドライバー）の準備ができていることを示す第１の入力が必要になる。そのため、特許文献１に記載された自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するためのユーザー（ドライバー）の操作が煩雑になってしまう。
一方、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらず、自動運転制御が自動的に開始されると、ドライバーは、自動運転制御から手動運転への切替の実行を希望する。このとき、仮に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されづらい場合には、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じてしまう。

前記問題点に鑑み、本発明は、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作が無くても自動運転制御を開始することができ、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じるおそれを低減することができる自動運転制御装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、自車両の自動運転制御を実行する自動運転制御装置において、
自動運転制御を自動的に開始可能か否かを判定する第１判定部と、
自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部における判定に用いられる閾値を調整する調整部とを具備し、
自動運転制御を自動的に開始可能であると前記第１判定部によって判定されたときに、自動運転制御が自動的に開始され、
自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前には、前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって第１の閾値に調整されると共に、ドライバーの操作量が前記第１の閾値以上になったと前記第２判定部によって判定されたときに自動運転制御から手動運転への切替が実行され、
自動運転制御が自動的に開始されてから前記所定期間が経過した後には、前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって前記第１の閾値より大きい第２の閾値に調整されると共に、ドライバーの操作量が前記第２の閾値以上になったと前記第２判定部によって判定されたときに自動運転制御から手動運転への切替が実行されることを特徴とする自動運転制御装置が提供される。

つまり、本発明の自動運転制御装置では、自車両の自動運転制御を自動的に開始することができる。すなわち、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作が無くても、自動運転制御を開始することができる。
そのため、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するためにユーザー（ドライバー）の準備ができていることを示す第１の入力が必要になる特許文献１に記載された自動運転制御装置よりも、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作の煩雑さを低減することができ、自動運転制御を開始するための操作性を向上させることができる。
一方、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらず、自動運転制御が自動的に開始されたとき、ドライバーは、自動運転制御から手動運転への切替の実行を希望する。このとき、仮に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されづらい場合には、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じてしまい、好ましくない。
この点に鑑み、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前、ドライバーの操作量が、その所定期間の経過後の閾値である第２の閾値より小さい第１の閾値以上になったときに自動運転制御から手動運転への切替が実行される。
つまり、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前、ドライバーは、その所定期間の経過後よりも小さい操作量によって、自動運転制御から手動運転への切替を実行することができる。
すなわち、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、その所定期間の経過後よりも、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなっている。
そのため、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、その所定期間の経過後よりも容易に、つまり、迅速に、ドライバーが手動運転を実行することができる。
その結果、本発明の自動運転制御装置では、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じるおそれを低減することができる。

本発明の自動運転制御装置は、自動運転制御が自動的に開始されたことをドライバーに報知する報知装置を具備することもできる。

つまり、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されたことがドライバーに報知されるため、自動運転制御が自動的に開始されたことにドライバーが気づかないおそれを低減することができる。

本発明の自動運転制御装置は、前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって調整されることにより、変化していることをドライバーに報知する報知装置を具備することもできる。

つまり、本発明の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値の大きさが、その所定期間の経過後よりも小さくなっていることがドライバーに報知されるため、ドライバーの意思に反して自動運転制御が自動的に開始された場合であってもその所定期間内に自動運転制御から手動運転への切替を容易に実行できる安心感をドライバーに与えることができる。

本発明の自動運転制御装置は、ドライバーの状態を監視する監視装置を具備することもできる。
本発明の自動運転制御装置では、前記監視装置によって監視されたドライバーの状態に応じて、前記調整部が前記所定期間を変更することもできる。

詳細には、本発明の自動運転制御装置では、例えばドライバーが手動運転を開始するための準備をまだ完了していないことが監視装置によって確認された場合に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなる前記所定期間が延長される。一方、例えばドライバーが手動運転を実行する意思を有していないことが監視装置によって確認された場合に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなる前記所定期間が短縮される。
そのため、本発明の自動運転制御装置では、ドライバーの意思に反して自動運転制御と手動運転との間の切替が実行されてしまうおそれを、前記所定期間が変更されない場合よりも低減することができる。

本発明によれば、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作が無くても自動運転制御を開始することができ、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じるおそれを低減することができる。

第１の実施形態の自動運転制御装置の概略構成図である。 第１の実施形態の自動運転制御装置の特徴的な部分を説明するための図である。 第１の実施形態の自動運転制御装置の判定部１６ｂにおける判定などを説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の自動運転制御装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の自動運転制御装置の概略構成図である。

図１に示す例では、自動運転制御装置１００が、乗用車などの自車両（図示せず）に搭載される。自動運転制御装置１００は、自車両の自動運転制御を実行する。自動運転制御とは、自車両の加速、減速および操舵等の運転操作が自車両のドライバーの運転操作によらずに実行される制御を意味する。
自動運転制御には、例えば、車線維持支援制御が含まれる。車線維持支援制御では、自車両が走行車線から逸脱しないように自動で（つまり、ドライバーの操舵操作によることなく）操舵輪（図示せず）が操舵される。すなわち、車線維持支援制御では、例えば、ドライバーが操舵操作を行わない場合であっても、自車両が走行車線に沿って走行するように自動で操舵輪が操舵される。
また、自動運転制御には、例えば、航行制御が含まれる。航行制御では、例えば、自車両の前方に先行車が存在しない場合に、予め設定された速度で自車両を定速走行させる定速制御が実行され、自車両の前方に先行車が存在する場合に、先行車との車間距離に応じて自車両の車速を調整する追従制御が実行される。

図１に示す例では、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる比較対象（詳細には、比較対象は、閾値と比較するために数値化されている）が、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値以上である場合に、自動運転制御装置１００が、実行中の自動運転制御を手動運転に切り替える。
具体的には、例えば、自動運転制御中における自車両のドライバーによる操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作のいずれかの操作量（この操作量には、操舵仕事量も含まれる）が閾値以上である場合に、自動運転制御装置１００が、実行中の自動運転制御を手動運転に切り替える。上述した操舵仕事量は、例えば特開２０１５−０６３２４４号公報に詳細に記載されている。

手動運転とは、例えば、ドライバーの運転操作を主体として車両を走行させる運転状態である。手動運転には、例えば、ドライバーの運転操作のみに基づいて車両を走行させる運転状態が含まれる。また、手動運転には、ドライバーの運転操作を主体としながら、ドライバーの運転操作を支援する運転操作支援制御が行なわれる運転状態も含まれる。
手動運転時に運転操作支援制御が行われる場合とは、例えば、ドライバーが車両の操舵、アクセル操作およびブレーキ操作のいずれかを主体的に行い、自動運転制御装置１００がドライバーによる主体的な運転操作が行われなかった操舵制御、エンジン制御およびブレーキ制御のいずれかを行う態様が含まれる。または、ドライバーが行った手動運転の操舵、アクセルおよびブレーキの操作量に対して、運転操作支援制御によって操作量がさらに上乗せされる、もしくは差し引かれるような様態も含まれる。

図１に示す例では、自動運転制御装置１００が、外部センサ１、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信部２、内部センサ３、地図データベース４、ナビゲーションシステム５、アクチュエータ６、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）７、監視装置８、シフトレバー９、補助機器ＵおよびＥＣＵ（電子制御ユニット）１０を備えている。

図１に示す例では、外部センサ１が、自車両の周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ１は、カメラ、レーダー（Ｒａｄａｒ）、およびライダー（ＬＩＤＡＲ：Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）のうちの少なくとも一つを含む。

カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、例えば両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ出力する。また、カメラは、可視光カメラのみならず赤外線カメラであってもよい。

レーダーは、電波を利用して自車両の外部の障害物を検出する。電波は、例えばミリ波である。レーダーは、電波を自車両の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信して障害物を検出する。レーダーは、例えば障害物までの距離または方向を障害物に関する障害物情報として出力することができる。レーダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、センサーフュージョンを行う場合には、反射された電波の受信情報をＥＣＵ１０へ出力してもよい。

ライダーは、光を利用して自車両の外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、例えば障害物までの距離または方向を障害物情報として出力することができる。ライダーは、検出した障害物情報をＥＣＵ１０へ出力する。なお、センサーフュージョンを行う場合には、反射された光の受信情報をＥＣＵ１０へ出力してもよい。なお、カメラ、ライダーおよびレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。

図１に示す例では、ＧＰＳ受信部２が、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して、自車両の位置を示す位置情報を取得する。位置情報には、例えば緯度および経度が含まれる。ＧＰＳ受信部２は、測定した自車両の位置情報をＥＣＵ１０へ出力する。
他の例では、ＧＰＳ受信部２に代えて、自車両が存在する緯度および経度が特定できる他の手段を用いてもよい。

図１に示す例では、内部センサ３が、自車両の走行状態に応じた情報と、自車両のドライバーによる操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作のいずれかの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）とを検出する検出器である。内部センサ３は、自車両の走行状態に応じた情報を検出するために、車速センサ、加速度センサおよびヨーレートセンサのうちの少なくとも一つを含む。また、内部センサ３は、操作量を検出するために、ステアリングセンサ、アクセルペダルセンサおよびブレーキペダルセンサのうちの少なくとも一つを含む。

車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪または車輪と一体に回転するドライブシャフトなどに対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、自車両の速度を含む車速情報（車輪速情報）をＥＣＵ１０へ出力する。

加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、自車両の加速度を含む加速度情報をＥＣＵ１０へ出力する。

ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサが用いられる。ヨーレートセンサは、自車両のヨーレートを含むヨーレート情報をＥＣＵ１０へ出力する。

ステアリングセンサは、例えば自車両のドライバーによるステアリングホイールに対する操舵操作の操舵操作量を検出する検出器である。ステアリングセンサが検出する操舵操作量は、例えば、ステアリングホイールの操舵角またはステアリングホイールに対する操舵トルクである。ステアリングセンサは、例えば、自車両のステアリングシャフトに対して設けられる。ステアリングセンサは、ステアリングホイールの操舵角またはステアリングホイールに対する操舵トルクを含む情報をＥＣＵ１０へ出力する。

アクセルペダルセンサは、例えばアクセルペダルの踏込み量を検出する検出器である。アクセルペダルの踏込み量は、例えば所定位置を基準としたアクセルペダルの位置（ペダル位置）である。所定位置は、定位置であってもよいし、所定のパラメータによって変更された位置であってもよい。アクセルペダルセンサは、例えば自車両のアクセルペダルのシャフト部分に対して設けられる。アクセルペダルセンサは、アクセルペダルの踏込み量に応じた操作情報をＥＣＵ１０へ出力する。

ブレーキペダルセンサは、例えばブレーキペダルの踏込み量を検出する検出器である。ブレーキペダルの踏込み量は、例えば所定位置を基準としたブレーキペダルの位置（ペダル位置）である。所定位置は、定位置であってもよいし、所定のパラメータによって変更された位置であってもよい。ブレーキペダルセンサは、例えばブレーキペダルの部分に対して設けられる。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルの操作力（ブレーキペダルに対する踏力やマスタシリンダの圧力など）を検出してもよい。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルの踏込み量または操作力に応じた操作情報をＥＣＵ１０へ出力する。

図１に示す例では、地図データベース４が、地図情報を備えたデータベースである。地図データベース４は、例えば、自車両に搭載されたＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）内に形成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報、交差点および分岐点の位置情報が含まれる。道路形状の情報には、例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率などが含まれる。さらに、自動運転制御装置１００が建物または壁などの遮蔽構造物の位置情報、またはＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）技術を使用する場合には、地図情報に外部センサ１の出力信号を含ませてもよい。
他の例では、地図データベース４が、自車両と通信可能な情報処理センターなどの施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

図１に示す例では、ナビゲーションシステム５が、自車両のドライバーによって地図上に設定された目的地までの案内を自車両のドライバーに対して行う装置である。
ナビゲーションシステム５は、ＧＰＳ受信部２によって測定された自車両の位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、自車両の走行するルートを算出する。ルートは、例えば複数車線の区間において自車両が走行する走行車線を特定したルートでもよい。ナビゲーションシステム５は、例えば、自車両の位置から目的地に至るまでの目標ルートを計算し、ディスプレイの表示およびスピーカの音声出力により目標ルートの報知をドライバーに対して行う。ナビゲーションシステム５は、例えば自車両の目標ルートの情報をＥＣＵ１０へ出力する。
図１に示す例では、ナビゲーションシステム５がＧＰＳ受信部２によって測定された自車両の位置情報と地図データベース４の地図情報とを用いるが、他の例では、代わりに、ナビゲーションシステム５が、自車両と通信可能な情報処理センターなどの施設のコンピュータに記憶された情報を用いてもよい。あるいは、ナビゲーションシステム５により行われる処理の一部が、施設のコンピュータによって行われてもよい。

図１に示す例では、アクチュエータ６が、自車両の走行制御を実行する装置である。アクチュエータ６は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータおよびステアリングアクチュエータを少なくとも含む。

図１に示す例では、スロットルアクチュエータが、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、自車両の駆動力を制御する。
自車両が電気自動車である他の例では、アクチュエータ６がスロットルアクチュエータを含まず、アクチュエータ６が動力源としてのモータを有し、そのモータに対してＥＣＵ１０からの制御信号が入力され、自車両の駆動力が制御される。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。

ステアリングアクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、ステアリングアクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。

図１に示す例では、ＨＭＩ７が、自車両の乗員（ドライバーを含む）と自動運転制御装置１００との間で情報の出力および入力をするためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば、乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声出力のためのスピーカおよび乗員が入力操作を行うための操作ボタンまたはタッチパネルなどを備えている。ＨＭＩ７は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。

図１に示す例では、監視装置８が、ドライバーの状態を監視する。監視装置８は、ドライバーの手動運転準備状態を確認することができる。具体的には、監視装置８は、例えば、ドライバーが手動運転を開始するための準備を完了したか否かを確認することができる。また、監視装置８は、例えば、ドライバーが手動運転を実行する意思を有しているか否かを確認することができる。
監視装置８は、例えば、ドライバーを撮像可能なカメラであってもよく、例えばドライバーの開眼度や視線方向の推定に用いられる。また、監視装置８は、例えば、ドライバーの手元を写すカメラであってもよく、例えば、ドライバーがステアリングホイールを握っているか否かが、画像解析によって求められる。あるいは、監視装置８は、例えば特開平１１−０９１３９７号公報に記載されているようなステアリングホイールを握る力の強さを検出するタッチセンサー（歪みセンサー）であってもよい。

図１に示す例では、シフトレバー９が設けられている。シフトレバー９には、自動運転制御を自動的に開始可能なモードであることを示すシフト位置が設けられている。

図１に示す例では、補助機器Ｕが、通常、自車両のドライバーによって操作され得る機器である。補助機器Ｕは、アクチュエータ６に含まれない機器を総称したものである。
図１に示す例では、補助機器Ｕが、例えば方向指示灯、前照灯、ワイパー等を含む。

図１に示す例では、ＥＣＵ１０が、自車両の自動運転制御を実行する。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有する。
図１に示す例では、ＥＣＵ１０が、取得部１１、認識部１２、走行計画生成部１３、計算部１４、呈示部１５および制御部１６を有している。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、取得部１１等における制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

図１に示す例では、取得部１１が、内部センサ３により取得された情報に基づいて、自動運転制御中における自車両のドライバーによる操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作の操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）と、手動運転中における自車両のドライバーによる操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作の操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）とを取得する。操作量は、例えば、ステアリングホイールの操舵角、ステアリングホイールに対する操舵トルク、操舵仕事量、アクセルペダルの踏込み量、ブレーキペダルの踏込み量およびブレーキペダルの操作力等である。あるいは、操作量は、ステアリングホイールの操舵角、ステアリングホイールに対する操舵トルク、操舵仕事量、アクセルペダルの踏込み量、ブレーキペダルの踏込み量およびブレーキペダルの操作力等が設定された閾値以上である状態の継続時間でもよい。

図１に示す例では、認識部１２が、外部センサ１、ＧＰＳ受信部２および地図データベース４により取得された情報に基づいて、自車両周囲の環境を認識する。認識部１２は、例えば、障害物認識部（図示せず）、道路幅認識部（図示せず）および施設認識部（図示せず）を有している。
障害物認識部は、外部センサ１により取得された情報に基づき、自車両周囲の環境として、自車両周囲の障害物を認識する。障害物認識部が認識する障害物としては、例えば、歩行者、他車両、自動二輪車および自転車等の移動物や、道路の車線境界線（白線、黄線）、縁石、ガードレール、ポール、中央分離帯、建物および樹木等の静止物が含まれる。障害物認識部は、障害物と自車両との距離、障害物の位置、自車両に対する障害物の方向、相対速度、相対加速度および障害物の種別、属性に関する情報を取得する。障害物の種別には、歩行者、他車両、移動物および静止物等が含まれる。障害物の属性とは、障害物の硬さ、形状などの障害物が有する性質である。

道路幅認識部は、外部センサ１、ＧＰＳ受信部２および地図データベース４により取得された情報に基づき、自車両周囲の環境として、自車両が走行する道路の道路幅を認識する。
施設認識部は、地図データベース４により取得された地図情報およびＧＰＳ受信部２により取得された自車両の位置情報に基づき、自車両周囲の環境として、自車両が交差点および駐車場のいずれかを走行しているか否かを認識する。施設認識部は、地図情報および自車両の位置情報に基づき、自車両周囲の環境として、自車両が、通学路、児童保育施設近傍、学校近傍および公園近傍等を走行しているか否かを認識してもよい。

図１に示す例では、走行計画生成部１３が、ナビゲーションシステム５で計算された目標ルート、認識部１２により認識された自車両周囲の障害物に関する情報、および地図データベース４から取得された地図情報に基づいて、自車両の走行計画を生成する。
走行計画は、目標ルートにおいて自車両が進む軌跡である。走行計画には、例えば、各時刻における自車両の速度、加速度、減速度、方向および舵角等が含まれる。
走行計画生成部１３は、目標ルート上において自車両が安全、法令順守、走行効率などの基準を満たした走行をするような走行計画を生成する。さらに、走行計画生成部１３は、自車両周囲の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように自車両の走行計画を生成する。

図１に示す例では、計算部１４が、取得部１１によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値を計算する。

例えば、ＥＣＵ１０には、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値と自車両のドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）との関数が記憶されている。この関数は、計算部１４における自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値の計算に用いられる。

図１に示す例では、例えば、呈示部１５が、計算部１４により計算された自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値をＨＭＩ７の表示器に表示する。
具体的には、例えば、呈示部１５によって、自動運転制御中に、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値が表示される。

図１に示す例では、制御部１６が、走行計画生成部１３によって生成された走行計画に基づいて、自車両の走行を自動で制御する。制御部１６は、走行計画に応じた制御信号をアクチュエータ６に出力する。つまり、制御部１６が、走行計画に基づいてアクチュエータ６を制御することにより、自車両の自動運転制御が実行される。
また、自車両の自動運転制御の実行中、取得部１１により取得されたドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）が、計算部１４により計算された閾値以上になったとき、制御部１６は、自動運転制御から手動運転への切替を実行する。

図２は第１の実施形態の自動運転制御装置の特徴的な部分を説明するための図である。
図２に示す例では、制御部１６（図１および図２参照）に、自動運転制御装置１００によって自動運転制御を自動的に開始可能か否かの判定を実行する判定部１６ａが設けられている。判定部１６ａは、例えば、Ｎ個の判定部１６ａ１、１６ａ２、…、１６ａＮによって構成されている。判定部１６ａは、例えば、ドライバーの意図とは別の情報に対して、下記のような判定を実行する。
例えば、判定部１６ａ１では、ＧＰＳ受信部２（図１参照）によって受信された信号から算出された自車両の位置と、外部センサ１（図１参照）からの出力信号、地図データベース４（図１参照）の地図情報などから算出された自車両の実際の位置とのずれに基づいて、自動運転制御を自動的に開始可能か否かの判定が実行される。
例えば、判定部１６ａ２では、自車両が走行している道路の曲率に基づいて、自動運転制御を自動的に開始可能か否かの判定が実行される。
Ｎ個の判定部１６ａ１、１６ａ２、…、１６ａＮのすべてにおいて、自動運転制御を自動的に開始可能であると判定された場合に、判定部１６ａは自動運転制御を自動的に開始可能であると判定する。
図２に示す例では、判定部１６ａが、自動運転制御を自動的に開始可能か否かを判定する第１判定部として機能する。

図２に示す例では、制御部１６（図１および図２参照）に、自動運転制御を中止すべき旨のトリガーの有無を判定する判定部１６ｂが設けられている。判定部１６ｂは、例えば、Ｍ個の判定部１６ｂ１、１６ｂ２、…、１６ｂＭによって構成されている。判定部１６ｂは、例えば、ドライバーが自らの意思で行った操作に対して、下記のような判定を実行する。
例えば、判定部１６ｂ１では、取得部１１（図１参照）によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーの操舵の操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かの判定が実行される。
例えば、判定部１６ｂ２では、取得部１１によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーのアクセルまたはブレーキの操作量に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かの判定が実行される。
Ｍ個の判定部１６ｂ１、１６ｂ２、…、１６ｂＭのうちの少なくともいずれか１つにおいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきと判定された場合に、判定部１６ｂは自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきであると判定する。
図２に示す例では、判定部１６ｂが、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かを判定する第２判定部として機能する。
上述したように、判定部１６ａ１、１６ａ２、…、１６ａＮおよび判定部１６ｂ１、１６ｂ２、…、１６ｂＭのそれぞれは、基本的に異なる判定基準を有している。

図２に示す例では、制御部１６（図１および図２参照）に、自動運転制御を実行可能か否かを総合的に判定する判定部１６ｃと、自動運転制御を実行する自動運転制御部１６ｄとが設けられている。
判定部１６ｃでは、Ｎ個の判定部１６ａ１、１６ａ２、…、１６ａＮのすべてにおいて、自動運転制御を自動的に開始可能であると判定されたときに、自動運転制御を自動的に開始可能であると判定する。
判定部１６ｃによって自動運転制御を自動的に開始可能であると判定されたときには、自動運転制御部１６ｄによって自動運転制御が自動的に開始される。
一方、Ｍ個の判定部１６ｂ１、１６ｂ２、…、１６ｂＭの少なくともいずれか１つにおいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきと判定されたときには、判定部１６ｃによって、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきと判定され、自動運転制御部１６ｄによる自動運転制御が中止され、ドライバーによる手動運転が実行される。つまり、Ｍ個の判定部１６ｂ１、１６ｂ２、…、１６ｂＭのいずれかにおける、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきという判定は、自動運転制御を中止するトリガーとして機能する。

図２に示す例では、呈示部１５（図１および図２参照）に、自動運転制御が実行されている旨などをドライバーに通知する制御状態通知部１５ａが設けられている。
自動運転制御が自動的に開始されたときには、制御状態通知部１５ａによって、自動運転制御が実行されている旨が、例えばＨＭＩ７の表示器などに表示される。
自動運転制御から手動運転への切替が実行されたときには、制御状態通知部１５ａによって、例えば、自動運転制御が実行されていない旨（つまり、手動運転が実行されている旨）が、例えばＨＭＩ７の表示器に表示される。

図２に示す例では、自動運転制御が開始された後に、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かが判定部１６ｂによって判定される。
例えば、判定部１６ｂ１では、取得部１１（図１参照）によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーの操舵の操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かの判定が実行される。
例えば、判定部１６ｂ２では、取得部１１によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーのアクセルまたはブレーキの操作量に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かの判定が実行される。
つまり、判定部１６ｂでは、取得部１１によって取得された自動運転制御中における自車両のドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）に基づいて、自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきか否かの判定が実行される。

図２に示す例では、判定部１６ｂにおける自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値を調整する調整部１４ａが、計算部１４（図１および図２参照）に設けられている。
具体的には、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、その所定期間の経過後よりも、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなるように、判定部１６ｂにおける判定に用いられる閾値が、調整部１４ａによって調整される。
詳細には、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、判定部１６ｂにおける判定に用いられる閾値が、調整部１４ａによって第１の閾値に調整される。その所定期間経過後には、判定部１６ｂにおける判定に用いられる閾値が、調整部１４ａによって、第１の閾値よりも大きい第２の閾値に調整される。
第２の閾値は、予め固定値として設定されていても良い。また、第２の閾値は、予め固定値として設定されることなく、車速などの自車両の運動状態や、覚醒度などドライバーの状態に応じて変動する関数として設定されてもよい。あるいは、第２の閾値は、予め固定値として設定され、次いで、車速などの自車両の運動状態や、覚醒度などドライバーの状態に応じて変動する値であってもよい。詳細には、第２の閾値は、オーバーライドの有無を判定するために用いられる閾値である。少なくとも、第２の閾値は、自動運転制御の開始・終了のタイミングとは無関係に求められる値である。
ドライバーによる手動運転が実行されている期間中に、ドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）が、第２の閾値を上回る瞬間が存在するように、第２の閾値は設定されている。
また、自動運転制御中止の判定は、ここまで例に挙げて説明したような、操作量と閾値の大きさを比較するものだけではなく、操作の有無そのものによって判定を行うことも可能である。操作量でない操作の有無の例は、例えばウィンカー操作がある。
本発明に関連する発明の実施形態においては、自動運転制御が開始されてから所定時間が経過した後であれば、ドライバーがウィンカー操作をした場合であっても判定部１６ｂが自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきと判定することはない。一方、所定時間が経過する前であれば、ウィンカー操作が行われた場合に判定部１６ｂが自動運転制御から手動運転への切替を実行すべきと判定する。つまり、本発明に関連する発明の実施形態では、所定期間経過前に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくすることができる。

図３は第１の実施形態の自動運転制御装置の判定部１６ｂにおける判定などを説明するためのフローチャートである。
図３に示すルーチンが開始されると、まずステップＳ１００において、自動運転制御を自動的に開始可能か否かが、判定部１６ａ、１６ｃ（図２参照）によって判定される。ＹＥＳのときには、ステップＳ１０１に進み、ＮＯのときには、このルーチンを終了する。
ステップＳ１０１では、ドライバーの操作によることなく、自動運転制御部１６ｄ（図２参照）によって自動運転制御が自動的に開始される。
次いで、ステップＳ１０２では、ドライバーの操作（詳細には、自動運転制御に反するドライバーの操作）があったか否かが、例えば内部センサ３（図１参照）により検出されたドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）に基づき、例えばＥＣＵ１０（図１参照）によって判定される。ＹＥＳのときにはステップＳ１０３に進み、ＮＯのときにはステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０３では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前であるか否かが、例えばＥＣＵ１０によって判定される。ＹＥＳのときには、ステップＳ１０４に進み、ＮＯのときには、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４では、ドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）が第１の閾値以上であるか否かが、判定部１６ｂ（図２参照）によって判定される。ＹＥＳのときには、ドライバーが自動運転制御から手動運転への切替の実行を希望していると判断され、ステップＳ１０６に進む。一方、ＮＯのときには、ドライバーが自動運転制御の維持を希望していると判断され、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０５では、ドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）が第２の閾値以上であるか否かが、判定部１６ｂ（図２参照）によって判定される。ＹＥＳのときには、ドライバーが自動運転制御から手動運転への切替の実行を希望していると判断され、ステップＳ１０６に進む。一方、ＮＯのときには、ドライバーが自動運転制御の維持を希望していると判断され、ステップＳ１０７に進む。

詳細には、図３に示す例では、ステップＳ１０４の第１の閾値が、ステップＳ１０５の第２の閾値よりも小さい値に設定されている。
つまり、図３に示す例では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前には、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過した後よりも、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなるように（つまり、ステップＳ１０４においてＹＥＳと判定されやすくなるように）、判定部１６ｂ（図２参照）における判定に用いられる閾値が、調整部１４ａ（図２参照）によって調整され、ステップＳ１０４の第１の閾値が、ステップＳ１０５の第２の閾値よりも小さい値に設定されている。
図３に示す例では、所定期間が例えば２秒に設定され、第１の閾値が、例えば第２の閾値の３分の１の大きさに設定される。

ステップＳ１０６では、自動運転制御が解除され、自動運転制御から手動運転への切替が実行される。
ステップＳ１０７では、自動運転制御部１６ｄ（図２参照）による自動運転制御が維持される。

第１の実施形態の自動運転制御装置が適用された一例では、ドライバーの操作によることなく、自動運転制御部１６ｄ（図２参照）によって自動運転制御を自動的に開始することができる。ドライバーの操作によっても、自動運転制御を開始することができる。
具体的には、例えば、最初に、自車両のイグニッションがＯＮにされる。次いで、外部センサ１およびＥＣＵ１０の認識部１２により認識された自車両周囲の環境に基づいて制御部１６が自動運転制御を開始可能か否かを判断する。自動運転制御を開始可能な場合は、制御部１６はＨＭＩ７によりドライバーに自動運転制御を開始可能である旨を報知する。次いで、ドライバーがＨＭＩ７に所定の入力操作を行うことにより、自動運転制御装置１００は自動運転制御を開始する。
第１の実施形態の自動運転制御装置が適用された他の例では、ドライバーの操作によっては自動運転制御を開始することができないように、自動運転制御装置１００を構成することもできる。

図３に示す例では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過するまでの間、第１の閾値が一定値に固定されているが、他の例では、代わりに、自動運転制御が自動的に開始された時点の第１の閾値を、例えば第２の閾値の３分の１の値に設定し、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過するときに第１の閾値が第２の閾値と等しくなるように、第１の閾値の値を徐変させることもできる。

換言すれば、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御部１６ｄ（図２参照）によって自車両の自動運転制御を自動的に開始することができる。すなわち、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作が無くても、自動運転制御を開始することができる。
そのため、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御を開始するためにドライバーの準備ができていることを示す入力が必要になる場合よりも、自動運転制御を開始するためのドライバーの操作の煩雑さを低減することができ、自動運転制御を開始するための操作性を向上させることができる。
一方、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらず、自動運転制御が自動的に開始されたとき、ドライバーは、自動運転制御から手動運転への切替の実行を希望する。このとき、仮に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されづらい場合には、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じてしまい、好ましくない。
この点に鑑み、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前、ドライバーの操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）が、その所定期間の経過後の閾値である第２の閾値より小さい第１の閾値以上になったとステップＳ１０４（図３参照）において判定されたときに、ステップＳ１０６（図３参照）において自動運転制御から手動運転への切替が実行される。
つまり、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前、ドライバーは、その所定期間の経過後よりも小さい操作量（この操作量には、上述した操舵仕事量も含まれる）によって、自動運転制御から手動運転への切替を実行することができる。
すなわち、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、その所定期間の経過後よりも、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなっている。
そのため、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、その所定期間の経過後よりも容易に、つまり、迅速に、ドライバーが手動運転を実行することができる。
その結果、第１の実施形態の自動運転制御装置では、ドライバーが手動運転の実行を希望しているにもかかわらずドライバーが手動運転を実行できない状況が生じるおそれを低減することができる。

さらに、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されたことをドライバーに報知する報知装置として機能する制御状態通知部１５ａ（図２参照）が設けられている。そのため、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されたことにドライバーが気づかないおそれを低減することができる。
第２の実施形態の自動運転制御装置では、代わりに、自動運転制御が自動的に開始されたことをドライバーに報知する報知装置として機能する制御状態通知部１５ａ（図２参照）を省略することもできる。

第１の実施形態の自動運転制御装置では、判定部１６ｂ（図２参照）によるステップＳ１０４、Ｓ１０５（図３参照）の判定に用いられる閾値が、調整部１４ａ（図２参照）によって調整されることにより、所定時間経過前と所定時間経過後とで変化していることをドライバーに報知する報知装置として機能する制御状態通知部１５ａ（図２参照）が設けられている。
つまり、第１の実施形態の自動運転制御装置では、自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前に、自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かの判定に用いられる閾値の大きさが、その所定期間の経過後よりも小さくなっていることがドライバーに報知されるため、ドライバーの意思に反して自動運転制御が自動的に開始された場合であってもその所定期間内に自動運転制御から手動運転への切替を容易に実行できる安心感をドライバーに与えることができる。
所定時間経過前の閾値と所定時間経過後の閾値とが異なっていることを報知する手段としては、例えば音声、視覚的な表示、ステアリングなどの振動などを用いることができる。
第３の実施形態の自動運転制御装置では、代わりに、閾値の変化をドライバーに報知する報知装置として機能する制御状態通知部１５ａを省略することもできる。

第１の実施形態の自動運転制御装置では、ドライバーの状態が監視装置８（図１参照）によって監視される。さらに、監視装置８によって監視されたドライバーの状態に応じて、図３のステップＳ１０３の所定期間の長さが調整部１４ａ（図２参照）によって変更される。
詳細には、第１の実施形態の自動運転制御装置では、例えばドライバーが手動運転を開始するための準備をまだ完了していないことが監視装置８によって確認された場合に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなる所定期間の長さが延長される。一方、例えばドライバーが手動運転を実行する意思を有していないことが監視装置８によって確認された場合に、自動運転制御から手動運転への切替が実行されやすくなる所定期間の長さが短縮される。
そのため、第１の実施形態の自動運転制御装置では、ドライバーの意思に反して自動運転制御から手動運転への切替が実行されるおそれ、および、ドライバーの意思に反して自動運転制御が継続されるおそれを、所定期間の長さが変更されない場合よりも低減することができる。
第４の実施形態の自動運転制御装置では、代わりに、監視装置８を省略したり、所定期間の長さを不変にしたりすることもできる。

本発明の自動運転制御装置の第５の実施形態では、上述した本発明の自動運転制御装置の第１から第４の実施形態および各例を適宜組み合わせることもできる。

１ 外部センサ
２ ＧＰＳ受信部
３ 内部センサ
４ 地図データベース
５ ナビゲーションシステム
６ アクチュエータ
７ ＨＭＩ
８ 監視装置
９ シフトレバー
１０ ＥＣＵ
１１ 取得部
１２ 認識部
１３ 走行計画生成部
１４ 計算部
１４ａ 調整部
１５ 呈示部
１５ａ 制御状態通知部
１６ 制御部
１６ａ、１６ａ１、１６ａ２、１６ａＮ 判定部
１６ｂ、１６ｂ１、１６ｂ２、１６ｂＭ 判定部
１６ｃ 判定部
１６ｄ 自動運転制御部
１００ 自動運転制御装置
Ｕ 補助機器

Claims (4)

1. 自車両の自動運転制御を実行する自動運転制御装置において、
   自動運転制御を自動的に開始可能か否かを判定する第１判定部と、
   自動運転制御から手動運転への切替を実行するか否かを判定する第２判定部と、
   前記第２判定部における判定に用いられる閾値を調整する調整部とを具備し、
   自動運転制御を自動的に開始可能であると前記第１判定部によって判定されたときに、自動運転制御が自動的に開始され、
   自動運転制御が自動的に開始されてから所定期間が経過する前には、前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって第１の閾値に調整されると共に、ドライバーの操作量が前記第１の閾値以上になったと前記第２判定部によって判定されたときに自動運転制御から手動運転への切替が実行され、
   自動運転制御が自動的に開始されてから前記所定期間が経過した後には、前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって前記第１の閾値より大きい第２の閾値に調整されると共に、ドライバーの操作量が前記第２の閾値以上になったと前記第２判定部によって判定されたときに自動運転制御から手動運転への切替が実行されることを特徴とする自動運転制御装置。
2. 自動運転制御が自動的に開始されたことをドライバーに報知する報知装置を具備することを特徴とする請求項１に記載の自動運転制御装置。
3. 前記第２判定部における判定に用いられる閾値が、前記調整部によって、前記所定期間の経過後に用いられる前記第２の閾値より小さな前記第１の閾値に調整されていることをドライバーに報知する報知装置を具備することを特徴とする請求項１に記載の自動運転制御装置。
4. ドライバーの状態を監視する監視装置を具備し、
   前記監視装置によって監視されたドライバーの状態に応じて、前記調整部が前記所定期間を変更することを特徴とする請求項１に記載の自動運転制御装置。

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