JP7127343B2 - 運転モード切替装置、運転モードの切替方法、コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
A1.装置構成:
図1に示す運転モード切替装置100は、運転モードとして自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能な車両500に搭載されて用いられ、かかる運転モードの切替を実行する。本実施形態において自動運転モードとは、車両の走行に関する制御の少なくとも一部が運転者の判断によらずに自動的に実行される運転モードである。かかる自動運転モードとしては、例えば、SAE(Society of Automotive Engineers)において規定されているレベル0~5までの運転レベルのうち、レベル2~5の運転を実現する運転モードを意味する。自動運転モードでは、撮像カメラ、ミリ波レーダ、LiDAR(Light Detection And Ranging又はLaser Imaging Detection And Ranging)などの車両500の周囲の状況を検知するためのセンサの検知結果を利用して車両500の走行が自動制御される。本実施形態において、手動運転モードとは、車両の走行に関する制御の少なくとも一部が運転者の判断および操作により実行される運転モードである。かかる手動運転モードとしては、レベル0~2の運転を実現する運転モードを意味する。
図2に示す運転モード切替処理は、運転モードが自動運転モードになると実行される。本実施形態においては、車両500に用意された図示しない所定のスイッチを運転者が押すことにより、運転モードは自動運転モードに設定される。なお、所定のスイッチを運転者が押すことに代えて、イグニッションがオンした場合の初期運転モードとして自動運転モードが自動的に設定されてもよい。
B1.装置構成:
図8に示すように、第2実施形態の運転モード切替装置100aは、現在位置特定部21、走行経路特定部22、走行位置予測部23、高負荷位置記憶部24、および通過時刻推定部25を備える点において、第1実施形態の運転モード切替装置100と異なる。第2実施形態の運転モード切替装置100aの他の構成は、運転モード切替装置100と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第2実施形態の運転モード切替処理は、切替可能期間設定処理(ステップS110)の詳細手順と、運転シーン予測処理の詳細手順とにおいて、第1実施形態の運転モード切替処理と異なる。他の手順については、第1実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
C1.装置構成:
図17に示すように、第3実施形態の運転モード切替装置100bは、制御量取得部31と、制御量記憶部32とを備える点において、第1実施形態の運転モード切替装置100と異なる。第3実施形態の運転モード切替装置100bの他の構成は、運転モード切替装置100と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図18に示す第3実施形態の運転シーン予測処理は、ステップS313およびS314を実行する点において、図4に示す第1実施形態の運転シーン予測処理と異なる。他の手順については、第1実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図19に示す第3実施形態の運転モード切替処理は、ステップS116およびS117を追加して実行する点において、図2に示す第1実施形態の運転モード切替処理と異なる。他の手順については、第1実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第4実施形態の運転モード切替装置の装置構成は、第3実施形態の運転モード切替装置100bの装置構成と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図24に示す第5実施形態の運転モード切替装置100cは、高負荷位置記憶部24に代えて高負荷位置取得部41を備える点において、図8に示す第2実施形態の運転モード切替装置100aと異なる。他の構成は、第2実施形態の運転モード切替装置100aと同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
F1.他の実施形態1:
第1実施形態では、各候補運転シーンについての現運転シーン確率と持続時間分布を周辺化することで一つに統合した分布(周辺分布)を生成し、かかる周辺分布を用いてシーン切替時刻を推定していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、以下の構成としてもよい。まず、候補運転シーンと現運転シーン確率とを用いて、現運転シーンとして最も確率の高い運転シーンを特定する。次に、特定された運転シーンに対応した持続時間の中央値または平均値を持続時間として特定する。そして、かかる持続時間が現在の運転シーンの開始時刻に足された時刻をシーン切替時刻として特定してもよい。かかる構成および上述の第1実施形態からも理解できるように、候補運転シーン毎に特定された現運転シーン確率と持続時間分布とを用いてシーン切替時刻を推定するシーン切替時刻推定部を、本開示の運転モード切替装置は備えてもよい。
第2実施形態では、高負荷状態確率が所定の閾値確率以上の高負荷位置を車両500が通る時刻を、ステップS315において通過時刻として推定していたが、本発明はこれに限定されない。高負荷状態確率の大きさに関わらず全ての高負荷位置を対象として、かかる高負荷位置を通る時刻を通過時刻として推定してもよい。
第2実施形態では、高負荷位置記憶部24は、運転シーンが切り替わると予測される位置を高負荷位置として記憶していたが、本発明はこれに限定されない。運転シーンが切り替わると予測される位置に代えて、または、運転シーンが切り替わると予測される位置に加えて、アクセルペダルの操作量、操舵量、ブレーキペダルの操作量などの操作量が所定の閾値以上である位置を、高負荷位置として記憶してもよい。
第2実施形態では、高負荷位置記憶部24は、運転モードが自動運転モードである場合の運転シーンの切り替わりにおける車両の位置を高負荷位置として記憶していたが、本発明はこれに限定されない。自動運転モードに代えて、または、自動運転モードに加えて、手動モードである場合の運転シーンの切り替わりにおける車両の位置を高負荷位置として記憶してもよい。かかる構成によれば、運転モードが手動運転モードである場合の高負荷位置(高負荷状態確率が所定の閾値確率以上の高負荷位置)を車両が通る時刻が通過時刻として推定されるので、自動運転時には生じない手動運転時における運転者の操作傾向(操作における癖など)を考慮した上で、高負荷位置を通る時刻を精度良く推定できる。
第3実施形態において、制御量は、各運転シーンにおける各制御装置401の制御量の最大値と最小値との差として取得されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、以下のような構成を採用してもよい。予め、各運転シーンに含まれ得る車両500の挙動(以下、「トピック」とも呼ぶ)、例えば、「直進」や「カーブを走行する」といった挙動ごとに、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量、ハンドルの操舵量の操作量の組み合わせからなるトピックを用意しておく。そして、運転挙動データから各運転シーンに含まれる各トピックの割合を算出し、かかる割合を各トピックの操作量に乗じることにより得られた値を、該当の運転シーンにおける制御量として取得してもよい。トピックの割合の算出方法としては、例えば、特開2014-235605号公報に記載された方法を採用してもよい。
第4実施形態の運転モード切替処理におけるステップS118の制御量の閾値を、ステップS117の制御量の閾値とは異ならせてもよい。この場合、ステップS118では、改めて閾値と各制御の制御量とを比較し、制御量がかかる閾値以下となる制御についてのみ報知と切替とを指示してもよい。ステップS118における閾値は、本開示における第2の閾値の下位概念に相当する。
第5実施形態において、サーバ装置51は、高負荷位置を車種と対応付けて記憶してもよい。また、かかる構成において、通過時刻推定部25は、高負荷位置のうち、車両500の車種に対応付けられた高負荷位置を車両500が通る時刻を、通過時刻として推定してもよい。かかる構成によれば、車両500と同じ車種に対応付けられた高負荷位置を車両500が通る時刻が通過時刻として推定されるので、運転動作が高負荷となる可能性の高い位置を車両500が通る時刻を、通過時刻として精度良く推定できる。
各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、運転挙動データ取得部11、運転シーン推定部12、シーン切替時刻推定部13、切替可能期間設定部14、切替指示部15、現在位置特定部21、走行経路特定部22、走行位置予測部23、通過時刻推定部25、制御量取得部31、高負荷位置取得部41のうちの少なくとも1つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD-ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
Claims (13)
- 運転モードとして自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能な車両(500)に搭載されて用いられ、前記運転モードの切替を実行する運転モード切替装置(100;100a~100c)であって、
前記車両(500)の運転挙動を示す運転挙動データを取得する運転挙動データ取得部(11)と、
取得された前記運転挙動データを利用して、前記車両の運転シーンを推定する運転シーン推定部(12)と、
推定された現在の前記運転シーンである現運転シーンに基づき、該現運転シーンが次の運転シーンである次運転シーンに切り替わる時刻であるシーン切替時刻を推定するシーン切替時刻推定部(13)と、
推定された前記シーン切替時刻に基づき、該シーン切替時刻を含まない期間を、前記運転モードを切替え可能な期間である切替可能期間として設定する切替可能期間設定部(14)と、
設定された前記切替可能期間に、前記車両に対して前記自動運転モードから前記手動運転モードへの前記運転モードの切替を指示する切替指示部(15)と、
を備える、運転モード切替装置。 - 請求項1に記載の運転モード切替装置において、
前記運転挙動データ取得部は、前記車両の過去の前記運転挙動データを含む運転履歴データを取得し、
前記シーン切替時刻推定部は、
取得された前記運転履歴データを参照することにより、推定される前記現運転シーンの候補および前記現運転シーンが各候補運転シーンである確率と、該候補運転シーンの持続時間とを特定し、
特定された前記確率と前記持続時間とを用いて、前記シーン切替時刻を推定する、運転モード切替装置。 - 請求項1または請求項2に記載の運転モード切替装置において、
前記車両の現在位置を特定する現在位置特定部(21)と、
前記車両の走行経路を特定する走行経路特定部(22)と、
特定された前記現在位置および前記走行経路に基づき、前記車両の将来の運転位置を予測する走行位置予測部(23)と、
過去において前記車両の運転動作が高負荷であった高負荷位置を記憶する高負荷位置記憶部(24)と、
予測された前記将来の走行位置を用いて、前記高負荷位置を前記車両が通る時刻である通過時刻を推定する通過時刻推定部(25)と、
をさらに備え、
前記切替指示部は、設定された前記切替可能期間のうち、前記通過時刻を除く期間に、前記車両に対して前記自動運転モードから前記手動運転モードへの前記運転モードの切替を指示する、運転モード切替装置。 - 請求項3に記載の運転モード切替装置において、
前記高負荷位置記憶部は、過去に推定された前記運転シーンの切り替わりにおける前記車両の位置を、前記高負荷位置として記憶する、運転モード切替装置。 - 請求項4に記載の運転モード切替装置において、
前記高負荷位置記憶部は、過去に推定された前記運転シーンの切り替わりのうち、前記運転モードが前記自動運転モードである場合の前記運転シーンの切り替わりにおける前記車両の位置を、前記高負荷位置として記憶する、運転モード切替装置。 - 請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の運転モード切替装置において、
前記高負荷位置記憶部は、前記高負荷位置を、前記車両の走行経路毎に該走行経路に対応付けて記憶し、
前記通過時刻推定部は、予測された前記将来の運転位置を用いて、前記高負荷位置記憶部に記憶されている前記高負荷位置のうち、前記車両が走行中の走行経路に対応付けられている前記高負荷位置を前記車両が通る時刻を、前記通過時刻として推定する、運転モード切替装置。 - 請求項6に記載の運転モード切替装置において、
前記高負荷位置記憶部は、前記高負荷位置として、少なくとも前記運転モードが前記手動運転モードである場合の前記高負荷位置を、前記車両の走行経路毎に該走行経路に対応付けて記憶し、
前記通過時刻推定部は、予測された前記将来の運転位置を用いて、前記高負荷位置記憶部に記憶されている前記高負荷位置のうち、前記車両が走行中の走行経路に対応付けられている前記高負荷位置であって前記運転モードが前記手動運転モードである場合の前記高負荷位置を前記車両が通る時刻を、前記通過時刻として推定する、運転モード切替装置。 - 請求項1に記載の運転モード切替装置において、
各前記運転シーンにおいて実行された前記車両の動作に関連する制御の大きさを示す制御量を取得する制御量取得部(31)と、
取得された前記制御量を、前記運転シーンの種類に対応付けて記憶する制御量記憶部(32)と、
をさらに備え、
前記運転シーン推定部は、前記切替可能期間における前記運転シーンを推定し、
前記切替指示部は、前記切替可能期間における前記運転シーンとして推定された前記運転シーンの種類に対応付けられている前記制御量が予め定められている第1の閾値未満である場合に、前記車両に対して前記自動運転モードから前記手動運転モードへの前記運転モードの切替を指示する、運転モード切替装置。 - 請求項8に記載の運転モード切替装置において、
前記制御量取得部は、前記制御を実行する複数の制御装置についてそれぞれ前記制御量を取得し、
前記制御量記憶部は、前記制御量を、前記運転シーンの種類および前記制御装置に対応付けて記憶し、
前記切替指示部は、前記切替可能期間における前記運転シーンとして推定された前記運転シーンの種類に対応付けられている前記制御量のうち、予め定められている第2の閾値以下である制御量に対応付けられている前記制御装置に関してのみ、前記運転モードを前記自動運転モードから前記手動運転モードに切替る、運転モード切替装置。 - 請求項1または請求項2に記載の運転モード切替装置において、
前記車両の将来の運転位置を予測する走行位置予測部と、
過去において前記車両の運転動作が高負荷であった高負荷位置を、前記車両の外部の外部装置(51)と通信を行うことにより取得する高負荷位置取得部(41)と、
予測された前記将来の運転位置を用いて、前記高負荷位置を前記車両が通る時刻である通過時刻を推定する通過時刻推定部と、
をさらに備え、
前記切替指示部は、設定された前記切替可能期間のうち、前記通過時刻を除く期間に、前記車両に対して前記運転モードの切替を指示する、運転モード切替装置。 - 請求項10に記載の運転モード切替装置において、
前記外部装置は、車種を前記高負荷位置と対応付けて記憶しており、
前記通過時刻推定部は、予測された前記将来の運転位置を用いて、前記高負荷位置のうち、前記車両の車種に対応付けられた前記高負荷位置を前記車両が通る時刻を、前記通過時刻として推定する、運転モード切替装置。 - 運転モードとして自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能な車両における前記運転モードの切替方法であって、
前記車両に搭載され、前記運転モードの切替を実行する運転モード切替装置により、前記車両の運転挙動を示す運転挙動データを取得する工程と、
前記運転モード切替装置により、取得された前記運転挙動データを利用して、前記車両の運転シーンを推定する工程と、
前記運転モード切替装置により、推定された現在の前記運転シーンである現運転シーンの種類に基づき、該現運転シーンが次の運転シーンである次運転シーンに切り替わる時刻であるシーン切替時刻を推定する工程と、
前記運転モード切替装置により、推定された前記シーン切替時刻に基づき、該シーン切替時刻を含まない期間を、前記運転モードを切替え可能な期間である切替可能期間として設定する工程と、
前記運転モード切替装置により、設定された前記切替可能期間に、前記車両に対して前記自動運転モードから前記手動運転モードへの前記運転モードの切替を指示する工程と、
を備える、運転モードの切替方法。 - 運転モードとして自動運転モードと手動運転モードとを選択的に実行可能な車両における前記運転モードを切替えるためのコンピュータプログラムであって、
前記車両の運転挙動を示す運転挙動データを取得する機能と、
取得された前記運転挙動データを利用して、前記車両の運転シーンを推定する機能と、
推定された現在の前記運転シーンである現運転シーンの種類に基づき、該現運転シーンが次の運転シーンである次運転シーンに切り替わる時刻であるシーン切替時刻を推定する機能と、
推定された前記シーン切替時刻に基づき、該シーン切替時刻を含まない期間を、前記運転モードを切替え可能な期間である切替可能期間として設定する機能と、
設定された前記切替可能期間に、前記車両に対して前記自動運転モードから前記手動運転モードへの前記運転モードの切替を指示する機能と、
をコンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
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