JP6690559B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の制御装置に関する。

特許文献１には、従来の車両の制御装置として、自動運転中にステアリングに対するドライバの手の接触面積を検出し、手の接触面積が一定以上であればドライバによる手動運転への交代動作（いわゆるオーバーライド）があったと判断して自動運転から手動運転に切り替えるように構成されたものが開示されている。

特開２０１６−３８８４６号

自動運転中においては、例えば急カーブを走行するときや、道路上の白線がかすれているときなど、自動運転を中断するほどではないが、自動運転の精度が低下するようなシーンが存在する。このようなシーンでは、自動運転を継続したまま、例えばドライバに対してステアリングに軽く手を添えるように促して、何かあればすぐに手動運転に交代させるができるように、ドライバに対して手動運転の準備動作をとることを要求することが望ましい。

しかしながら、前述した従来の車両の制御装置では、ドライバがこのような手動運転の準備動作をとると、ドライバの意思に反して手動運転への交代動作があったと判断し、ステアリングが握られていない状態で自動運転から手動運転に切り替えてしまうおそれがある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、ステアリングが握られていない状態で自動運転から手動運転に切り替えられてしまうのを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、自車両の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得するための周辺環境情報取得装置と、自車両の状態に関する自車両情報を取得するための自車両情報取得装置と、自車両のドライバの状態に関するドライバ情報を取得するためのドライバ情報取得装置と、を備える車両を制御する車両の制御装置が、周辺環境情報、自車両情報、及びドライバ情報に基づいて、車両の運転操作を自動的に行う自動運転を実施する自動運転制御部を備える。自動運転制御部は、ドライバに対する手動運転の準備動作要求があるか否かを判定する準備動作要求判定部と、ドライバに対する手動運転への交代動作要求があるか否かを判定する交代動作要求判定部と、ドライバ情報に含まれる車両のステアリングに対するドライバからの入力情報に基づいて、ドライバのステアリング把持状態が、未把持状態であるか、ステアリングを握らずにドライバの手がステアリングと接触している状態を含む第１把持状態であるか、又は第１把持状態よりもステアリングの把持度合いが強い第２把持状態であるかを判定するステアリング把持状態判定部と、ステアリング把持状態に基づいて、準備動作及び交代動作の完了を判定する動作完了判定部と、を備える。動作完了判定部は、準備動作要求がある場合は、ステアリング把持状態が第１把持状態又は第２把持状態と判定されているときに、準備動作が完了していると判定し、交代動作要求がある場合は、ステアリング把持状態が第２把持状態と判定されているときに、交代動作が完了していると判定するように構成される。

本発明のこの態様によれば、ステアリングが握られていない状態で自動運転から手動運転に切り替えられてしまうのを抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態による車両用の自動運転システムの概略構成図である。 図２は、本発明の一実施形態による自動運転システムを搭載した自車両の概略外観図である。 図３は、本発明の一実施形態による自動運転システムを搭載した自車両の概略内観図である。 図４は、操舵トルクと、第２把持状態検出センサとしてのトルクセンサから出力される電圧値と、の関係を示す図である。 図５は、第２把持状態検出センサとしてトルクセンサを用いた場合の出力電圧値の変化の様子を、ステアリング把持状態が未把持状態、第１把持状態、及び第２把持状態のときでそれぞれ比較して示した図である。 図６は、電子制御ユニットが実施する本実施形態による自動運転制御について説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

図１は、本発明の一実施形態による車両用の自動運転システム１００の概略構成図である。図２は、本実施形態による自動運転システム１００を搭載した自車両１の概略外観図である。図３は、本実施形態による自動運転システム１００を搭載した自車両１の概略内観図である。

図１に示すように、本実施形態による自動運転システム１００は、周辺環境情報取得装置１０と、自車両情報取得装置２０と、ドライバ情報取得装置３０と、地図データベース４０と、記憶装置５０と、ヒューマン・マシン・インターフェース（Human Machine Interface；以下「ＨＭＩ」という。）６０と、ナビゲーション装置７０と、電子制御ユニット８０と、を備える。

周辺環境情報取得装置１０は、自車両周辺の障害物（例えば建物や、道路上の先行車や後続車、対向車といった走行車両、停止車両、縁石、落下物、歩行者等）や天候といった自車両１の周辺環境状態に関する情報（以下「周辺環境情報」という。）を取得するための装置である。図１から図３に示すように、本実施形態による周辺環境情報取得装置１０は、ライダ（LIDAR；Laser Imaging Detection And Ranging）１１と、ミリ波レーダーセンサ１２と、外部カメラ１３と、照度センサ１４と、レインセンサ１５と、外部情報受信装置１６と、を備える。

ライダ１１は、レーザー光を利用して自車両周辺の道路や障害物を検出する。図２に示すように、本実施形態ではライダ１１は、自車両１のルーフ上に取り付けられている。ライダ１１は、自車両１の全周囲に向けてレーザー光を順次照射し、その反射光から道路及び自車両周辺の障害物までの距離を計測する。そしてライダ１１は、その計測結果に基づいて自車両１の全周囲における道路及び障害物の三次元画像を生成し、生成した三次元画像の情報を電子制御ユニット８０に送信する。

なお、ライダ１１の取り付け箇所や個数は、三次元画像を生成するために必要な情報を取得できるのであれば特に限られるものではない。例えば、自車両１のグリルや、ヘッドライトやブレーキランプといったライト類の内部に分割して取り付けても良いし、自車両１の車両本体部分（骨格）に分割して取り付けても良い。

ミリ波レーダーセンサ１２は、電波を利用してライダ１１よりも遠距離に亘る自車両周辺の障害物を検出する。図２に示すように、本実施形態ではミリ波レーダーセンサ１２は、自車両１のフロントバンパー及びリヤバンパーにそれぞれ取り付けられている。ミリ波レーダーセンサ１２は、自車両１の周囲（本実施形態では自車両１の前方、後方及び側方）に電波を発射し、その反射波から自車両周辺の障害物までの距離や当該障害物との相対速度を計測する。そしてミリ波レーダーセンサ１２は、その計測結果を自車両周辺情報として電子制御ユニット８０に送信する。

なお、ミリ波レーダーセンサ１２の取り付け箇所や個数は、必要な自車両周辺情報を取得できるのであれば特に限られるものではない。例えば、自車両１のグリルや、ヘッドライトやブレーキランプといったライト類の内部に取り付けても良いし、自車両１の車両本体部分（骨格）に取り付けても良い。

外部カメラ１３は、自車両１の前方を撮影する。図２に示すように、本実施形態では外部カメラ１３は、自車両１のルーフ先端の中央部に取り付けられている。外部カメラ１３は、撮影した自車両前方の映像の画像処理を行うことで、自車両前方の障害物情報や、走行レーンの車線幅や道路形状、道路標識、白線の有無、信号機の状態といった自車両前方の道路情報、ヨー角（走行レーンに対する車両の相対的な方向）や走行レーン中央からの車両オフセット位置といった自車両１の走行情報、雨や雪、霧といった自車両周辺の気象情報などを検出する。そして外部カメラ１３は、検出したこれらの撮影情報を電子制御ユニット８０に送信する。

なお、外部カメラ１３の取り付け箇所や個数は、自車両１の前方を撮影できるのであれば特に限られるものではない。例えば、自車両内のフロントガラス裏面の中央上部に取り付けても良い。

照度センサ１４は、自車両周囲の照度を検出する。図２に示すように、本実施形態では、照度センサ１４は自車両内のインストルメントパネルの上面に取り付けられている。照度センサ１４は、検出した自車両周囲の照度情報を電子制御ユニット８０に送信する。

レインセンサ１５は、降水の有無及び降水量を検出する。図２に示すように、本実施形態では、レインセンサ１５は自車両１のフロントガラス表面の中央上部に取り付けられている。レインセンサ１５は、内蔵された発光素子によって生じさせた光をフロントガラス表面に向けて照射し、そのときの反射光の変化を計測することで、降水の有無や降水量といった降水情報を検出する。そしてレインセンサ１５は、検出した降水情報を電子制御ユニット８０に送信する。

外部情報受信装置１６は、例えば道路交通情報通信システムセンタなどの外部の通信センタから送信されてくる渋滞情報や気象情報（雨や雪、霧、風速等の情報）などの外部情報を受信する。外部情報受信装置１６は、受信した外部情報を電子制御ユニット８０に送信する。

自車両情報取得装置２０は、自車両１の速度や加速度、姿勢、現在位置といった自車両１の状態に関する情報（以下「自車両情報」という。）を取得するための装置である。図１に示すように、本実施形態による自車両情報取得装置２０は、車速センサ２１と、加速度センサ２２と、ヨーレートセンサ２３と、ＧＰＳ受信機２４と、を備える。

車速センサ２１は、自車両１の速度を検出するためのセンサである。車速センサ２１は、検出した自車両１の車速情報を電子制御ユニット８０に送信する。

加速度センサ２２は、加速時や制動時における自車両１の加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ２２は、検出した自車両１の加速度情報を電子制御ユニット８０に送信する。

ヨーレートセンサ２３は、自車両１の姿勢を検出するためのセンサであって、詳しくは自車両１の旋回時におけるヨー角の変化速度、すなわち自車両１の鉛直軸まわりの回転角速度（ヨーレート）を検出する。ヨーレートセンサ２３は、検出した自車両１の姿勢情報を電子制御ユニット８０に送信する。

ＧＰＳ受信機２４は、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信して自車両１の緯度及び経度を特定し、自車両１の現在位置を検出する。ＧＰＳ受信機２４は、検出した自車両１の現在位置情報を電子制御ユニット８０に送信する。

ドライバ情報取得装置３０は、自車両１のドライバの状態に関する情報（以下「ドライバ情報」という。）を取得するための装置である。図１及び図３に示すように、本実施形態によるドライバ情報取得装置３０は、ドライバモニタカメラ３１と、第１把持状態検出センサ３２と、第２把持状態検出センサ３３と、を備える。

ドライバモニタカメラ３１は、ステアリングコラムカバーの上面に取り付けられ、ドライバの外観を撮影する。ドライバモニタカメラ３１は、撮影したドライバの映像を画像処理することで、ドライバの表情（ドライバの顔の向きや眼の開閉度など）や姿勢といったドライバの外観情報を検出する。そしてドライバモニタカメラ３１は、検出したドライバの外観情報を電子制御ユニット８０に送信する。

第１把持状態検出センサ３２は、ステアリングに対するドライバからの入力情報を検出するためのセンサである。具体的には第１把持状態検出センサ３２は、ステアリングに対するドライバからの入力情報として、ドライバのステアリング把持状態が、ステアリングから手を離している状態（以下「未把持状態」という。）であるか、又は例えばステアリングを握らずにステアリングに両手を添えているだけの状態など、少なくともドライバの両手がステアリングに接触している状態（以下「第１把持状態」という。）であるかを検出する。第１把持状態検出センサ３２は、検出したステアリングに対するドライバからの入力情報、すなわちドライバのステアリング把持状態が未把持状態であるか、又は第１把持状態であるかの情報を電子制御ユニット８０に送信する。

本実施形態では第１把持状態検出センサ３２として、ステアリングに内蔵された静電容量式のタッチセンサを用いている。

第２把持状態検出センサ３３は、ステアリングに対するドライバからの入力情報として、第１把持状態検出センサ３２によって検出される入力情報とは異なる入力情報を検出するためのセンサである。具体的には第２把持状態検出センサ３３は、ステアリングに対するドライバからの入力情報として、ドライバのステアリング把持状態が、未把持状態であるか、又は例えば手動運転時のようにステアリングをしっかりと握っている状態など、少なくとも第１把持状態よりもステアリングの把持度合いが強く、ステアリング操作（すなわち操舵）が可能な程度にドライバがステアリングを握っている状態（以下「第２把持状態」という。）であるかを検出する。第２把持状態検出センサ３３は、検出したステアリングに対するドライバからの入力情報、すなわちドライバのステアリング把持状態が未把持状態であるか、又は第２把持状態であるかの情報を電子制御ユニット８０に送信する。

本実施形態では第２把持状態検出センサ３３として、ステアリングコラムに内蔵され、ステアリングに入力された左右のトルク（以下「操舵トルク」という。）に応じた電圧値を出力するトルクセンサを用いている。

以下、図４及び図５を参照して、第２把持状態検出センサ３３としてのトルクセンサによって、ステアリング把持状態が未把持状態であるか、又は第２把持状態であるかをどのようにして検出しているかについて簡単に説明する。

図４は、操舵トルクと、第２把持状態検出センサ３３としてのトルクセンサから出力される電圧値（以下「出力電圧値」という。）と、の関係を示す図である。

図４に示すように、操舵トルクがゼロのとき、すなわちステアリングが右にも左に切られていないときは、出力電圧値もゼロとなる。そして、ステアリングが右に切られて操舵トルクがプラス側に増加していくにつれて、出力電圧値はゼロから増加していく。一方でステアリングが左に切られて操舵トルクがマイナス側に増加していくにつれて、出力電圧値はゼロから減少していく。

図５は、第２把持状態検出センサ３３としてトルクセンサを用いた場合の出力電圧値の変化の様子を、ステアリング把持状態が未把持状態、第１把持状態、及び第２把持状態のときでそれぞれ比較して示した図である。

ステアリング把持状態が未把持状態、及び第１把持状態のときは、ドライバがステアリングを握っていないため、操舵トルクは基本的に発生しない。そのため図５に示すように、ステアリング把持状態が未把持状態、及び第１把持状態のときは、出力電圧値も基本的にゼロ（又は微小に振動する程度）となる。

一方でステアリング把持状態が第２把持状態のときは、ドライバがステアリングを握っているため、仮に車両が直進していたとしても、ステアリングを左右に操作してステアリングを中央に保つための微調整が行われるので操舵トルクが発生する。そのため図５に示すように、ステアリング把持状態が第２把持状態のときは、出力電圧値が振動する。そこで本実施形態では、出力電圧値の振幅の幅（出力電圧値のマイナス側のピーク値からプラス側のピーク値までの高さ）を検出し、出力電圧値の振幅の幅が所定値以上であれば、ステアリング把持状態が第２把持状態であると判定している。

図１から図３に戻り、地図データベース４０は、地図情報に関するデータベースである。この地図データベース４０は、例えば車両に搭載されたハードディスクドライブ（HDD；Hard Disk Drive）内に記憶されている。地図情報には、道路の位置情報や道路形状の情報（例えばカーブと直線部の種別、カーブの曲率など）、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別などの情報などが含まれる。

記憶装置５０は、自動運転専用の道路地図を記憶する。自動運転専用の道路地図は、ライダ１１が生成した三次元画像に基づいて電子制御ユニット８０が作成しており、電子制御ユニット８０によって常時又は定期的に更新される。

ＨＭＩ６０は、ドライバ又は車両乗員と自動運転システム１００との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。本実施形態によるＨＭＩ６０は、ドライバに各種の情報を提供するための情報提供装置６１と、ドライバの音声を認識するためのマイク６２と、ドライバが入力操作を行うためのタッチパネルや操作ボタンなど入力操作器６３と、を備える。

情報提供装置６１は、文字情報や画像情報を表示するためのディスプレイ６１１と、音を発生させるためのスピーカ６１２と、を備える。

ナビゲーション装置７０は、ＨＭＩ６０を介してドライバによって設定された目的地まで自車両１を案内する装置である。ナビゲーション装置７０は、ＧＰＳ受信機２４で検出した自車両１の現在位置情報と地図データベース４０の地図情報とに基づいて、目的地までの目標ルートを演算し、演算した目標ルートに関する情報をナビゲーション情報として電子制御ユニット８０に送信する。

電子制御ユニット８０は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力ポート、及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。

電子制御ユニット８０は、ドライバが手動運転モード（加速、操舵、及び制動に関する運転操作をドライバが行うモード）から自動運転モードに切り替えたときに、加速、操舵、及び制動に関する運転操作を自動的に行う自動運転制御部９０を備える。自動運転制御部９０は、電子制御ユニット８０に入力された周辺環境情報や自車両情報、ドライバ情報などの各種の情報に基づいて、加速、操舵、及び制動に関する運転操作を行うために必要な各種の制御部品を制御し、車両の自動運転を実施する。

ここで自動運転モードに切り替えられた後の自動運転中においては、自動運転を継続することが適切でない状況となる場合がある。自動運転を継続することが適切でない状況の例としては、例えばライダ１１や各種のセンサ類やカメラ類が故障して周辺環境情や自車両情報、ドライバ情報を正常に検出できなくなっていると判断された場合や、大雨や濃霧、逆光などによって周辺環境情報の検出精度が低下していると判断された場合、ドライバモニタカメラ３１によって検出されたドライバの外観情報から、ドライバが居眠りや長時間脇見をしていると判断された場合などが挙げられる。

このように自動運転を継続することが適切でない状況となったときは、例えばドライバに対してステアリングを両手でしっかりと握るように促して、ドライバに対して手動運転への交代動作を行うように要求し、ステアリング把持状態に基づいて交代動作の完了を判定した後に手動運転に切り替えることが望ましい。

一方で自動運転モードに切り替えられた後の自動運転中においては、例えば急カーブを走行するときや、道路上の白線がかすれているとき、道幅が狭いときなど、自動運転を中断するほどではないが、自動運転の精度が低下するようなシーンが存在する。このようなシーンでは、自動運転を継続したまま、例えばドライバに対してステアリングに軽く手を添えるように促して、何かあればすぐに手動運転に交代させることができるように、ドライバに対して手動運転の準備動作をとることを要求することが望ましい。

また本線への合流時や、車線変更時、渋滞時、前方に落下物がある場合などは、周囲の他車両や落下物などが突発的に予期しない動きをするおそれがある。このような場合も自動運転を中断するほどではないが、何かあればドライバの瞬時の判断によって危険を回避できるように、ドライバに対して手動運転の準備動作をとることを要求することが望ましい。

しかしながら、前述した従来の車両の制御装置のように、ステアリングに対する手の接触面積が一定以上のときにドライバによる手動運転への交代動作（いわゆるオーバーライド）があったと判断して自動運転から手動運転に切り替えるようにしていると、ドライバがこのような手動運転の準備動作をとったときに、ドライバの意思に反して手動運転への交代動作があったと判断し、ステアリングが握られていない状態で自動運転から手動運転に切り替えてしまうおそれがある。

また、この従来の車両の制御装置の場合、例えばドライバがステアリングを握らずにステアリングに両手を添えているような状況でも、手動運転への交代動作があったと判断して自動運転から手動運転に切り替えてしまうおそれがある。このように、ステアリングがしっかり握られていない状況で手動運転に切り替えられてしまうと、ドライバが実際にステアリング操作を行うまでに時間遅れが生じ、切り替え時に車両の挙動が乱れたり、ドライバがとっさの対応を行うことができなくなったりするおそれがある。

そこで本実施形態では、準備動作要求判定部９１と、交代動作要求判定部９２と、ステアリング把持状態判定部９３と、動作完了判定部９４と、情報提供部９５と、を備えるように自動運転制御部９０を構成した。そして、ドライバのステアリング把持状態に基づいて手動運転の準備動作（ハンズオン）の完了、及び自動運転から手動運転への交代動作（ハンドオーバー）の完了を判定するにあたり、準備動作の完了を判定するステアリング把持状態の条件と、交代動作の完了を判定するステアリング把持状態の条件と、を異ならせることができるようにした。以下、この本実施形態による自動運転制御について説明する。

図６は、電子制御ユニット８０が実施する本実施形態による自動運転制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット８０は、自動運転モード中に本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。

ステップＳ１において、電子制御ユニット８０は、ドライバに対して手動運転への交代動作を行うように要求する必要があるか否か、すなわちドライバに対する手動運転への交代動作要求があるか否かを判定する。電子制御ユニット８０は、前述したように例えばライダ１１や各種のセンサ類やカメラ類が故障して周辺環境情や自車両情報、ドライバ情報を正常に検出できなくなっていると判断した場合や、大雨や濃霧、逆光などによって周辺環境情報の検出精度が低下していると判断した場合、ドライバモニタカメラ３１によって検出されたドライバの外観情報から、ドライバが居眠りや長時間脇見をしていると判断した場合などに、ドライバに対する手動運転への交代動作要求があると判定する。電子制御ユニット８０は、ドライバに対する手動運転への交代動作要求がある場合は、ステップＳ２の処理に進む。一方で電子制御ユニット８０は、ドライバに対する手動運転への交代動作要求がない場合は、ステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ２において、電子制御ユニット８０は、第２把持状態検出センサ３３によって検出されたステアリングに対するドライバからの入力情報に基づいて、ステアリング把持状態が第２把持状態であるか否かを判定する。電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第２把持状態であればステップＳ３の処理に進む。一方で電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第２把持状態でなければステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ３において、電子制御ユニット８０は、自動運転から手動運転への交代動作が完了していると判定する。このように本実施形態においては、交代動作要求があると判定された場合は、ステアリング把持状態が第２把持状態のときに限って、交代動作が完了していると判定する。

すなわち本実施形態においては、交代動作要求があると判定された場合は、ステアリング把持状態が相対的にハンドル把持度合いの強い第２把持状態と判定されているときに限って、交代動作が完了していると判定される。そのため、ステアリングをしっかり握っていない状況で、自動運転から手動運転に切り替えられてしまうのを抑制できる。

ステップＳ４において、電子制御ユニット８０は、ドライバに対して自動運転を終了する旨の情報（以下「自動運転終了情報」という。）を、情報提供装置６１を介して提供する。本実施形態では電子制御ユニット８０は、「自動運転を終了します」という文字情報をディスプレイ６１１に表示すると共に、「自動運転を終了します」という音声情報をスピーカ６１２によってドライバに伝える。このように本実施形態では、自動運転終了情報として文字情報及び音声情報の双方をドライバに提供しているが、いずれか一方のみを提供するようにしても良い。また文字情報及び音声情報の内容はあくまで一例である。

ステップＳ５において、電子制御ユニット８０は、手動運転モードに切り替えて自動運転を終了させる。

ステップＳ６において、電子制御ユニット８０は、第１把持状態検出センサ３２によって検出されたステアリングに対するドライバからの入力情報に基づいて、ステアリング把持状態が第１把持状態であるか否かを判定する。電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第１把持状態であればステップＳ７の処理に進む。一方で電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第１把持状態でなければ（すなわち未把持状態であれば）ステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ７において、電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第１把持状態であるドライバに対して交代動作を要求する旨の情報（以下「第１交代動作要求情報」という。）を、情報提供装置６１を介して提供する。本実施形態では電子制御ユニット８０は、「ステアリングをもっとしっかり持って下さい」という文字情報をディスプレイ６１１に表示すると共に、「ステアリングをもっとしっかり持って下さい」という音声情報をスピーカ６１２によってドライバに伝える。このように本実施形態では、第１交代動作要求情報として文字情報及び音声情報の双方をドライバに提供しているが、いずれか一方のみを提供するようにしても良い。また文字情報及び音声情報の内容はあくまで一例である。

ステップＳ８において、電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が未把持状態であるドライバに対して交代動作を要求する旨の情報（以下「第２交代動作要求情報」という。）を、情報提供装置６１を介して提供する。本実施形態では電子制御ユニット８０は、「運転を代わって下さい」という文字情報をディスプレイ６１１に表示すると共に、「運転を代わって下さい」という音声情報をスピーカ６１２によってドライバに伝える。このように本実施形態では、第２交代動作要求情報として文字情報及び音声情報の双方をドライバに提供しているが、いずれか一方のみを提供するようにしても良い。また文字情報及び音声情報の内容はあくまで一例である。

ステップＳ９において、電子制御ユニット８０は、ドライバに対して手動運転の準備動作を行うように要求する必要があるか否か、すなわちドライバに対する手動運転の準備動作要求があるか否かを判定する。電子制御ユニット８０は、前述したように例えば急カーブを走行するときや、道路上の白線がかすれているとき、道幅が狭いときなど、周辺環境情報取得装置１０によって取得された周辺環境情報から、自動運転の精度が低下するおそれがあると判断した場合に、ドライバに対する手動運転の準備動作要求があると判定する。また電子制御ユニット８０は、周辺環境情報や、必要に応じて自車両情報取得装置２０によって取得された自車両情報及び地図情報から、例えば本線への合流時や、車線変更時、渋滞時、前方に落下物があると判断した場合も、ドライバに対する手動運転の準備動作要求があると判定する。電子制御ユニット８０は、ドライバに対する手動運転の準備動作要求がある場合は、ステップＳ１０の処理に進む。一方で電子制御ユニット８０は、ドライバに対する手動運転の準備動作要求がない場合は、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０において、電子制御ユニット８０は、第１把持状態検出センサ３２、及び第２把持状態検出センサ３３によって検出されたステアリングに対するドライバからの各入力情報に基づいて、ステアリング把持状態が第１把持状態あるか、又は第２把持状態であるかを判定する。電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が第１把持状態又は第２把持状態であれば、ステップＳ１１の処理に進む。一方で電子制御ユニット８０は、ステアリング把持状態が未把持状態であればステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１１において、電子制御ユニット８０は、手動運転の準備動作が完了していると判定する。このように本実施形態においては、準備動作要求があると判定された場合は、ステアリング把持状態が第１把持状態又は第２把持状態であれば、準備動作が完了していると判定する。

すなわち本実施形態においては、準備動作要求があると判定された場合は、相対的にステアリング把持度合いの強い第２把持状態と判定された場合も手動運転の準備動作が完了していると判定するので、自動運転を継続できるシーンであるにもかかわらず、ドライバの意思に反して安易に自動運転から手動運転に切り替えられるのを抑制できる。また、手動運転に交代させる必要が生じた場合には、ドライバの状態を準備動作状態から交代動作状態に素早く移行させることができる。

ステップＳ１２において、電子制御ユニット８０は、ドライバに対して準備動作を要求する旨の情報を（以下「準備動作要求情報」という。）を、情報提供装置６１を介して提供する。本実施形態では電子制御ユニット８０は、「ステアリングに両手を添えて下さい」という文字情報をディスプレイ６１１に表示すると共に、「ステアリングに両手を添えて下さい」という音声情報をスピーカ６１２によってドライバに伝える。このように本実施形態では、準備動作要求情報として文字情報及び音声情報の双方をドライバに提供しているが、いずれか一方のみを提供するようにしても良い。また文字情報及び音声情報の内容はあくまで一例である。

なお準備動作要求判定部９１は、本フローチャートのステップＳ９に相当する。交代動作要求判定部９２は、本フローチャートのステップＳ１に相当する。ステアリング把持状態判定部９３は、本フローチャートのステップＳ２、Ｓ６、Ｓ１０に相当する。動作完了判定部９４は、本フローチャートのステップＳ３、Ｓ１１に相当する。

以上説明した本実施形態によれば、自車両の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得するための周辺環境情報取得装置１０と、自車両の状態に関する自車両情報を取得するための自車両情報取得装置２０と、自車両のドライバの状態に関するドライバ情報を取得するためのドライバ情報取得装置３０と、を備える車両を制御する電子制御ユニット８０（制御装置）が、周辺環境情報、自車両情報、及びドライバ情報に基づいて、車両の運転操作を自動的に行う自動運転を実施する自動運転制御部９０を備える。自動運転制御部９０は、ドライバに対する手動運転の準備動作要求があるか否かを判定する準備動作要求判定部９１と、ドライバに対する手動運転への交代動作要求があるか否かを判定する交代動作要求判定部９２と、ドライバ情報に含まれる車両のステアリングに対するドライバからの入力情報に基づいて、ドライバのステアリング把持状態が、未把持状態であるか、ステアリングを握らずにドライバの手がステアリングと接触している状態を含む第１把持状態であるか、又は前記第１把持状態よりもステアリングの把持度合いが強い第２把持状態であるかを判定するステアリング把持状態判定部９３と、ステアリング把持状態に基づいて、準備動作及び交代動作の完了を判定する動作完了判定部９４と、を備える。

そして動作完了判定部９４は、準備動作要求がある場合は、ステアリング把持状態が前記第１把持状態又は前記第２把持状態と判定されているときに、準備動作が完了していると判定し、交代動作要求がある場合は、ステアリング把持状態が第２把持状態と判定されているときに、交代動作が完了していると判定するように構成されている。

このように本実施形態によれば、準備動作要求がある場合には、相対的にステアリング把持度合いの強い第２把持状態と判定された場合も準備動作完了と判定される。そのため、自動運転を継続できるシーンであるにもかかわらず、ドライバの意思に反して安易に自動運転から手動運転に切り替えられるのを抑制できる。結果として、ステアリングをしっかり握っていない状況で、自動運転から手動運転に切り替えられてしまうのを抑制できる。また、手動運転に交代させる必要が生じた場合には、ドライバの状態を準備動作状態から交代動作状態に素早く移行させることができる。

また、交代動作要求がある場合は、ステアリング把持状態が相対的にハンドル把持度合いの強い第２把持状態と判定されているときに限って交代動作が完了していると判定される。そのため、ステアリングをしっかり握っていない状況で、自動運転から手動運転に切り替えられてしまうのを抑制できる。

また本実施形態による車両は、自車両１のドライバに情報を提供するための情報提供装置６１を備え、自動運転制御部９０は、準備動作要求があるときに、ステアリング把持状態に基づいて、情報提供装置６１を介してドライバに対して準備動作を求めるための準備動作要求情報を提供する情報提供部９５をさらに備える。

これにより、ドライバに対して、ステアリング把持状態に応じた適切な準備動作要求情報を提供することができる。

特に本実施形態では、情報提供部９５は、ステアリング把持状態が未把持状態と判定されているときにのみ、ドライバに対して準備動作要求情報を提供するように構成される。

これにより、準備動作が完了していないとき、すなわちステアリング把持状態が未把持状態のときには、ドライバに準備動作要求情報が提供されるので、ドライバに確実に準備動作をとることを要求することができる。一方、準備動作がすでに完了しているとき、すなわちすなわちステアリング把持状態が第１把持状態又は第２把持状態のときは、準備動作要求情報の提供が行われないため、準備動作が完了しているにもかかわらず、準備動作要求情報が提供される煩わしさをなくすことができる。

また本実施形態では、情報提供部９５は、交代動作要求があるときに、ステアリング把持状態に基づいて、情報提供装置６１を介してドライバに対して交代動作を求めるための交代動作要求情報を提供するように構成される。

これにより、ドライバに対して、ステアリング把持状態に応じた適切な交代動作要求情報を提供することができる。

特に本実施形態では、情報提供部９５は、ステアリング把持状態が未把持状態又は第１把持状態と判定されているときにのみ、ドライバに対して交代動作要求情報を提供するように構成される。

これにより、交代動作が完了していないとき、すなわちステアリング把持状態が未把持状態又は第１把持状態のときには、ドライバに交代動作要求情報が提供されるので、ドライバに確実に交代動作をとることを要求することができる。一方、交代動作がすでに完了しているとき、すなわちステアリング把持状態が第２把持状態のときは、交代動作要求情報の提供が行われないため、交代動作が完了しているにもかかわらず、交代動作要求情報が提供される煩わしさをなくすことができる。

また本実施形態では、情報提供部９５は、ステアリング把持状態が未把持状態と判定されているときと、第１把持状態と判定されているときとで、交代動作要求情報の内容を変更するように構成される。

これにより、ドライバに対して、ハンドル把持状態に応じた一層適切な交代動作要求情報を提供することができる。

また本実施形態では、情報提供部９５は、交代動作要求がある場合に、ステアリング把持状態が第２把持状態と判定されているときは、ドライバに対して自動運転を終了する旨の自動運転終了情報をさらに提供するように構成される。

これにより、ドライバに対して、自動運転の終了を確実に認識させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記の実施形態では、ドライバの両手がステアリングに接触している状態を「第１把持状態」としていたが、少なくともドライバの片手がステアリングに接触している状態を「第１把持状態」としても良い。

また上記の実施形態では、第１把持状態検出センサ３２の具体例としてタッチセンサを挙げ、第２把持状態検出センサ３３の具体例としてトルクセンサを挙げていたが、これらに限られるものではなく、また未把持状態、第１把持状態、及び第２把持状態を判別できるのであれば、必ずしも２つのセンサ３２，３３が必要なわけではない。例えば第１把持状態検出センサ３２や第２把持状態検出センサ３３の一方又は双方をステアリングの把持度合いを検出する圧力センサなどに置き換えても良い。また第１把持状態検出センサ３２や第２把持状態検出センサ３３を１つのカメラなどに置き換えて、カメラなどで検出したドライバの外観情報からステアリング把持状態を検出するようにしても良い。

１ 自車両
１０ 周辺環境情報取得装置
２０ 自車両情報取得装置
３０ ドライバ情報取得装置
６１ 情報提供装置
８０ 電子制御ユニット（制御装置）
９０ 自動運転制御部
９１ 準備動作要求判定部
９２ 交代動作要求判定部
９３ ステアリング把持状態判定部
９４ 動作完了判定部
９５ 情報提供部

Claims (7)

1. 自車両の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得するための周辺環境情報取得装置と、
   自車両の状態に関する自車両情報を取得するための自車両情報取得装置と、
   自車両のドライバの状態に関するドライバ情報を取得するためのドライバ情報取得装置と、
   を備える車両を制御する車両の制御装置であって、
   前記周辺環境情報、前記自車両情報、及び前記ドライバ情報に基づいて、前記車両の運転操作を自動的に行う自動運転を実施する自動運転制御部を備え、
   前記自動運転制御部は、
   自動運転を継続することを前提に、ドライバに対して手動運転の準備を行わせる準備動作の要求があるか否かを判定する準備動作要求判定部と、
   自動運転から手動運転に切り替えるために、ドライバに対してステアリングの把持を行わせる交代動作の要求があるか否かを判定する交代動作要求判定部と、
   前記ドライバ情報に含まれる前記車両のステアリングに対するドライバからの入力情報に基づいて、ドライバのステアリング把持状態が、未把持状態であるか、ステアリングを握らずにドライバの手がステアリングと接触している状態を含む第１把持状態であるか、又は前記第１把持状態よりもステアリングの把持度合いが強い第２把持状態であるかを判定するステアリング把持状態判定部と、
   前記ステアリング把持状態に基づいて、前記準備動作及び前記交代動作の完了を判定する動作完了判定部と、
   を備え、
   前記動作完了判定部は、
   前記準備動作の要求がある場合は、前記ステアリング把持状態が前記第１把持状態又は前記第２把持状態と判定されているときに、前記準備動作が完了していると判定し、
   前記交代動作の要求がある場合は、前記ステアリング把持状態が前記第２把持状態と判定されているときに、前記交代動作が完了していると判定するように構成される、
   車両の制御装置。
2. 前記車両は、自車両のドライバに情報を提供するための情報提供装置を備え、
   前記自動運転制御部は、
   前記準備動作の要求があるときに、前記ステアリング把持状態に基づいて、前記情報提供装置を介してドライバに対して前記準備動作を求めるための準備動作要求情報を提供する情報提供部を備える、
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記情報提供部は、
   前記ステアリング把持状態が前記未把持状態と判定されているときにのみ、ドライバに対して前記準備動作要求情報を提供するように構成される、
   請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両は、自車両のドライバに情報を提供するための情報提供装置を備え、
   前記自動運転制御部は、
   前記交代動作の要求があるときに、前記ステアリング把持状態に基づいて、前記情報提供装置を介してドライバに対して前記交代動作を求めるための交代動作要求情報を提供する情報提供部を備える、
   請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記情報提供部は、
   前記ステアリング把持状態が前記未把持状態又は前記第１把持状態と判定されているときにのみ、ドライバに対して前記交代動作要求情報を提供するように構成される、
   請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記情報提供部は、
   前記ステアリング把持状態が前記未把持状態と判定されているときと、前記第１把持状態と判定されているときとで、前記交代動作要求情報の内容を変更するように構成される、
   請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記情報提供部は、
   前記交代動作の要求がある場合に、前記ステアリング把持状態が前記第２把持状態と判定されているときは、ドライバに対して自動運転を終了する旨の自動運転終了情報をさらに提供するように構成される、
   請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の車両の制御装置。

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