JP2019172180A - Automatic drive information transmission method - Google Patents
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Abstract
【課題】自動運転機能を搭載した車両において、車両と運転者との間の情報伝達機能に故障等の障害が発生した場合にバックアップ用の情報伝達機能を確保し、適切なタイミングで手動運転モード等への切替を実施して安全性を確保すること。【解決手段】自動運転機能と関連のある車載システムの表示系や制御系の故障を検知した場合には、通常よりも早いタイミングで、ハンドオーバ要求のメッセージをバックアップ系のディスプレイや携帯端末を利用して出力する。メッセージを出力した後で運転者の手動運転操作の有無を監視し、手動運転操作を検知するとそれを優先する機能(オーバライド)を利用して手動運転モードに移行する。ディスプレイが故障した場合は他のディスプレイに切り替える。制御系の故障を検知した場合は、別の制御系がその制御を代行する。車外のクラウドサーバが車両故障を検知した場合は、携帯端末等へ通知する。【選択図】図4In a vehicle equipped with an automatic driving function, a backup information transmitting function is secured when a failure such as a failure occurs in an information transmitting function between the vehicle and a driver, and a manual driving mode is provided at an appropriate timing. Switch to other methods to ensure safety. When a failure of a display system or a control system of an in-vehicle system related to an automatic driving function is detected, a handover request message is transmitted to a backup display or a portable terminal at an earlier timing than usual. Output. After the message is output, the presence or absence of a manual driving operation by the driver is monitored, and when the manual driving operation is detected, the mode is shifted to the manual driving mode using a function (override) which gives priority to the manual driving operation. If the display fails, switch to another display. If a failure in the control system is detected, another control system takes over the control. When the cloud server outside the vehicle detects the vehicle failure, it notifies the portable terminal or the like. [Selection diagram] FIG.
Description
本発明は、自動運転時情報伝達方法に関し、特に故障時の安全対策のための技術に関する。 The present invention relates to an automatic driving information transmission method, and more particularly to a technique for safety measures in the event of a failure.
自動車の製造業においては、運転操作の一部分を自動化する技術や、ほとんど全ての運転操作を乗員の代わりにコンピュータを含むシステムが自動的に実施する自動運転の技術開発が進められている(例えば特許文献1、特許文献2)。
In the automobile manufacturing industry, technology development for automating part of driving operations and automatic driving technology development in which almost all driving operations are automatically performed by a system including a computer instead of a passenger (for example, patents) are underway.
特許文献1の運転支援システムは、自動運転解除時に運転者がすみやかに周囲の交通状況を把握できるようにする技術を示している。具体的には、自動運転から手動運転への切替または自動運転から手動運転への切替の予告を受信した場合に、メータクラスタ内のディスプレイに、自車の車速と、後方の映像と、前方の道路形状を表す画像と、周辺の他車の配置を表す画像と、先行車両までの距離や先行車両周辺の状況を表した画像とを表示することを示している。
The driving support system of
また、特許文献2の情報提示システムは、乗員の指示に基づいて、自動運転システムの認識情報を乗員に提示するための技術を示している。具体的には、乗員の表示切替指示に基づいて表示部の表示モードを切り替える。また、自動運転の設定情報を表示する表示モードと、自動運転システム動作時における走行情報を表示する表示モードと、自動運転システムの認識結果情報を表示する表示モードとを有している。
Moreover, the information presentation system of
ところで、自動運転システムを搭載した車両が自動運転で走行しているときには、システムが十分に対応しきれない状況に遭遇する場合がある。したがって、そのような状況では例えば自動運転モードから手動運転モードに切り替えて(システムから運転者への引き渡し:ハンドオーバ)、運転者の判断および運転操作により車両の運転を継続するか、それができなければ車両を自動停止することが想定される。また、運転者の補助を全く必要としない自動運転モードから、運転者の補助を必要とする自動運転モードへの切り替えが行われる場合もある。 By the way, when a vehicle equipped with an automatic driving system is traveling in an automatic driving, there may be a situation where the system cannot sufficiently cope. Therefore, in such a situation, for example, it is necessary to switch from the automatic driving mode to the manual driving mode (handover from the system to the driver: handover) and to continue driving the vehicle based on the driver's judgment and driving operation. It is assumed that the vehicle is automatically stopped. In some cases, an automatic operation mode that does not require driver assistance at all is switched to an automatic operation mode that requires driver assistance.
ここで、自動運転モードから手動運転モードへのハンドオーバを円滑に実施するためには、実際にハンドオーバが発生する前に、システムが運転者に対して何らかの注意喚起を行い、運転者がハンドオーバの準備をしておくように促すことが必要になる。 Here, in order to smoothly implement the handover from the automatic operation mode to the manual operation mode, the system alerts the driver before the handover actually occurs, and the driver prepares for the handover. You need to be encouraged to keep
しかしながら、車両においてシステムが予測する様々なハンドオーバすべき状況は、実際にそのような状況に至る場合もあるし、可能性だけで実際には発生しない場合もある。つまり、自動運転モードが継続できない状況の発生可能性をシステムが予測した後で、実際にハンドオーバが必要な状況になる場合と、実際にはシステムからハンドオーバの要求が発生せずに、そのまま自動運転が継続する場合とがある。 However, various situations to be handed over as predicted by the system in the vehicle may actually lead to such situations, or may not actually occur only due to the possibility. In other words, after the system predicts the possibility of the situation where the automatic operation mode cannot be continued, the situation where the handover is actually required and the case where the handover request is not actually generated from the system, the automatic operation is continued as it is. May continue.
上記のように、自車両が自動運転モードで走行している場合であっても、運転者は手動運転モードや運転者の補助を必要とする自動運転モードへの切換要求の可能性について予想し、いつでも円滑なハンドオーバができるようにある程度、事前に心構えをしておく必要がある。 As described above, even when the vehicle is traveling in the automatic driving mode, the driver anticipates the possibility of a request for switching to the manual driving mode or the automatic driving mode that requires the assistance of the driver. It is necessary to be prepared in advance to some extent so that smooth handover can be performed at any time.
一方、運転者の考えや予測と、自動運転の内容とが異なった場合に、運転者が自動運転制御に対し驚きを感じる、所謂オートメーションサプライズが発生する可能性がある。すなわち、運転者の予測と自動運転の対応が異なったことによりオートメーションサプライズが起き、その結果として、運転者は自動運転に対し不信感を抱くようになる。例えば、他車両が進路を変更して自車両の前方に割り込んだ場合に、自車両の運転者は自車両の自動運転が減速動作を行うことを予想するが、実際には自動運転が減速の代わりにレーンチェンジを選択する可能性がある。その場合は、運転者があわててハンドル操作(手動操舵)を行うことになり、運転者が自動運転に対して不信感を抱く可能性がある。 On the other hand, when the driver's thoughts and predictions differ from the content of the automatic driving, there is a possibility that a so-called automation surprise that the driver feels surprised about the automatic driving control may occur. That is, an automation surprise occurs due to the difference between the driver's prediction and the automatic driving response, and as a result, the driver becomes distrustful of the automatic driving. For example, if another vehicle changes course and cuts ahead of the host vehicle, the driver of the host vehicle expects that the automatic driving of the host vehicle will decelerate. There is a possibility of selecting a lane change instead. In this case, the driver suddenly performs a steering operation (manual steering), and the driver may have a distrust of automatic driving.
したがって、運転者が自動運転モードで安心して運転をシステムに任せるためには、上記のようなオートメーションサプライズの発生を防止することが重要であり、そのためには、システムが正しく動作していることを運転者が常時把握できる必要がある。また、ハンドオーバの要求が突然発生しないように、ハンドオーバの可能性を事前に運転者に知らせることも必要である。 Therefore, it is important to prevent the occurrence of the above-mentioned automation surprises so that the driver can safely drive to the system in the automatic driving mode. To that end, it is important that the system is operating properly. The driver needs to be able to grasp at all times. It is also necessary to inform the driver in advance of the possibility of handover so that a handover request does not occur suddenly.
そのため、例えば特許文献2のように、自動運転システムの認識結果情報を表示する表示モードを設けることが想定される。しかし、例えば自動運転モードで走行している自車両の周囲に多数の他車両が存在しているような状況において、システムが認識している全ての他車両をそれぞれ表示したり、各他車両の詳細な情報を表示すると、運転者にとって煩わしい。つまり、自動運転モードであるにもかかわらず、運転者は画面上に表示された多数の対象物のそれぞれについて、周囲の状況の監視および安全が確保されているか意識する必要が生じる。そのため、自動運転モードであるにもかかわらず、運転者が煩わしさを感じることになり、自動運転の快適さが損なわれてしまう。
Therefore, for example, as in
したがって、自動運転システムを搭載した車両においては、安全対策上、あるいは運転者に対して安心感や快適性を感じさせるために、車両自体の情報、自車両周辺の状況に関する情報、ハンドオーバ要求に関する情報などを運転者に対して提示することが非常に重要になる。しかしながら、車両上で故障が発生した場合には、以下に示すように車両側から運転者への情報伝達ができなくなる可能性が考えられる。 Therefore, in vehicles equipped with an automatic driving system, information on the vehicle itself, information on the situation around the vehicle, information on handover requests, for safety measures or to make the driver feel secure and comfortable. It is very important to present such information to the driver. However, when a failure occurs on the vehicle, there is a possibility that information cannot be transmitted from the vehicle side to the driver as described below.
上記のような情報伝達は、例えば、自動車用HMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)システムを用いて行うことが想定される。また、このようなシステムは、例えば1チップの集積回路上に全ての機能が統合される可能性が高い。したがって、例えば1つの集積回路の故障、接続ケーブルの断線、ディスプレイの故障などが生じた場合に、様々な情報伝達機能が一斉に機能しなくなる可能性がある。その結果、例えば自動運転モードから手動運転モードへハンドオーバする必要があるにもかかわらず、それができない状況が発生する。 The information transmission as described above is assumed to be performed using, for example, an automotive HMI (Human Machine Interface) system. In addition, in such a system, there is a high possibility that all functions are integrated on, for example, a one-chip integrated circuit. Therefore, for example, when a failure of one integrated circuit, disconnection of a connection cable, a failure of a display, etc., various information transmission functions may not function at the same time. As a result, for example, there is a situation where it is impossible to perform a handover from the automatic operation mode to the manual operation mode.
上記のように、自動運転モードにおいては、手動運転モードへのハンドオーバを円滑に実施する必要がある。そのため、道路状況などの予測に基づき実際にハンドオーバが発生する前に、例えば「自動運転終了まで後1分」のような注意喚起をシステムが運転者に行い、運転者がハンドオーバの準備をしておくように促すことが重要になる。しかし、システムに故障や何らかの不具合が発生したような場合には、実際に問題のある車両の異常がどのタイミングで生じるかを予測するのは困難である。また、故障の発生をシステムが運転者に通知したとしても、その故障がどの程度、自動運転に影響するのか運転者が正しく把握するのは困難である。 As described above, in the automatic operation mode, it is necessary to smoothly perform the handover to the manual operation mode. Therefore, before the actual handover occurs based on predictions such as road conditions, the system alerts the driver, for example, “1 minute until the end of automatic driving”, and the driver prepares for the handover. It is important to encourage them to leave. However, when a failure or some kind of malfunction occurs in the system, it is difficult to predict at what timing an actually problematic vehicle abnormality occurs. Further, even if the system notifies the driver of the occurrence of a failure, it is difficult for the driver to correctly understand how much the failure affects automatic driving.
また、システムがハンドオーバの要求を事前に運転者に予告した場合であっても、ハンドオーバの予定時刻に運転者が手動運転をできる状態になっているとは限らないので、自動運転の終了を時刻だけで管理すると運転の安全性を確保することが困難になる。 Even if the system notifies the driver in advance of a handover request, it is not always possible for the driver to perform manual driving at the scheduled handover time. If it is only managed, it will be difficult to ensure driving safety.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動運転機能を搭載した車両において、車両と運転者との間の情報伝達機能に故障等の障害が発生した場合であっても、バックアップ用の情報伝達機能を確保すると共に、適切なタイミングで手動運転モード等へのハンドオーバを実施して安全性を確保することが可能な、自動運転時情報伝達方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object of the present invention is when a failure such as a failure occurs in an information transmission function between a vehicle and a driver in a vehicle equipped with an automatic driving function. To provide an information transmission method at the time of automatic operation that can secure a backup information transmission function and can ensure safety by performing a handover to a manual operation mode at an appropriate timing. It is in.
前述した目的を達成するために、本発明に係る自動運転時情報伝達方法は、下記(1)〜(5)を特徴としている。
(1) 走行状態として運転者による運転制御に対する関与の度合いが異なる2以上の状態を有する自動運転車両において、前記運転者に対して情報を提示する自動運転時情報伝達方法であって、
前記走行状態には、前記運転制御が自動で実行される第1状態と、前記第1状態よりも前記運転者による前記関与の度合いが大きい第2状態とが含まれ、
前記運転者に対して情報を提示可能な複数の情報出力部が存在する場合に、
前記複数の情報出力部のそれぞれに関する故障の有無を監視し、
前記複数の情報出力部の中で、少なくとも前記第1状態と前記第2状態との切り替わりに関連のある情報を出力する自動運転情報出力部の故障を検知した場合には、前記情報の出力経路を切り替えると共に、前記情報を出力するタイミングを、前記故障がない場合よりも早めるように切り替える、
ことを特徴とする自動運転時情報伝達方法。
In order to achieve the above-mentioned object, the information transmission method during automatic driving according to the present invention is characterized by the following (1) to (5).
(1) An automatic driving information transmission method for presenting information to the driver in an automatic driving vehicle having two or more states in which the degree of involvement in driving control by the driver is different as a driving state,
The traveling state includes a first state in which the driving control is automatically executed, and a second state in which the degree of involvement by the driver is greater than that in the first state.
When there are a plurality of information output units capable of presenting information to the driver,
Monitoring the presence or absence of a failure with respect to each of the plurality of information output units,
When a failure is detected in the automatic driving information output unit that outputs at least information related to switching between the first state and the second state among the plurality of information output units, an output route of the information And switching the timing for outputting the information to be earlier than when there is no failure,
An information transmission method during automatic driving characterized by the above.
(2) 前記複数の情報出力部のいずれかを用いて、前記第1状態から前記第2状態への切り替わりに関連のある情報を出力した後で、
少なくとも前記運転者による運転操作の有無を監視し、
前記運転者による運転操作なしの状態では前記第1状態を維持し、
前記運転者による運転操作ありの状態を検出した後で前記第2状態に遷移する、
ことを特徴とする上記(1)に記載の自動運転時情報伝達方法。
(2) After outputting information related to switching from the first state to the second state using any of the plurality of information output units,
Monitor at least the presence of driving by the driver,
Maintaining the first state in a state without driving operation by the driver,
Transition to the second state after detecting a state with a driving operation by the driver,
The information transmission method at the time of automatic driving as described in the above item (1).
(3) 前記複数の情報出力部が複数の表示部を含む場合に、
前記複数の表示部のいずれかの故障を検知すると、
前記複数の表示部の中で故障が発生していない残りの表示部を利用して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の自動運転時情報伝達方法。
(3) When the plurality of information output units include a plurality of display units,
When detecting a failure of any of the plurality of display units,
Utilizing the remaining display units in which no failure has occurred among the plurality of display units, the information is output.
The information transmission method during automatic driving as described in (1) or (2) above.
(4) 前記複数の情報出力部が第1の制御部および第2の制御部を含む場合に、
前記第1の制御部が前記第2の制御部の故障を検知した場合には、
前記第1の制御部が、前記第2の制御部の代わりにそれと同等の制御を実施して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の自動運転時情報伝達方法。
(4) When the plurality of information output units include a first control unit and a second control unit,
When the first control unit detects a failure of the second control unit,
The first control unit performs control equivalent to that instead of the second control unit, and outputs the information.
The information transmission method during automatic driving as described in (1) or (2) above.
(5) 前記自動運転車両の外側に設置された外部装置が、通信により前記自動運転車両から取得した情報に基づいて、前記自動運転車両における故障の有無を監視し、
前記外部装置が前記自動運転車両の故障を検知した場合には、前記外部装置が、前記運転者の近傍に存在する所定の無線端末、又は前記複数の情報出力部の中で故障が発生していない情報出力部を利用して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の自動運転時情報伝達方法。
(5) An external device installed outside the autonomous driving vehicle monitors the presence or absence of a failure in the autonomous driving vehicle based on information acquired from the autonomous driving vehicle by communication;
When the external device detects a failure of the autonomous driving vehicle, the external device has a failure in a predetermined wireless terminal existing in the vicinity of the driver or in the plurality of information output units. Output the information by using no information output unit,
The information transmission method during automatic driving as described in (1) or (2) above.
上記(1)の構成の自動運転時情報伝達方法によれば、自動運転情報出力部に故障が発生した場合には、第1状態から第2状態に切り替えるためのハンドオーバ要求などの情報が、通常よりも早いタイミングで出力される。したがって、故障が自動運転機能に大きな影響を及ぼす前に、運転者に対して手動運転への切替操作を促すことができ、安全の確保が容易になる。また、故障が発生していない場合には、例えば事前に定めたアルゴルズムに従って適切なタイミングで情報を出力できるので、自動運転の快適さを損なうことなく、必要に応じてハンドオーバを実施できる。 According to the automatic driving information transmission method having the configuration (1) above, when a failure occurs in the automatic driving information output unit, information such as a handover request for switching from the first state to the second state is normally displayed. It is output at an earlier timing. Therefore, before the failure greatly affects the automatic driving function, the driver can be urged to switch to manual driving, and safety can be easily ensured. In addition, when a failure has not occurred, information can be output at an appropriate timing according to a predetermined algorithm, for example, so that handover can be performed as needed without impairing the comfort of automatic driving.
上記(2)の構成の自動運転時情報伝達方法によれば、例えば、第1状態から第2状態へハンドオーバするための予定時刻になった場合でも、運転者が実際に運転操作を行うまでは第1状態が維持されるので、安全の確保が容易になる。すなわち、システムがハンドオーバ要求を出力した場合であっても、すぐには運転者が対応できない場合もあるので、そのような場合に自動運転を停止すると安全の確保が困難になる可能性が高い。つまり、自動運転の継続が難しい状況であったとしても、運転者が手動運転できない状況で自動運転を停止するよりは、運転者によるオーバーライドが行われるまで自動運転を継続した方が安全である。 According to the automatic driving time information transmission method of the above configuration (2), for example, even when the scheduled time for handover from the first state to the second state is reached, until the driver actually performs the driving operation. Since the first state is maintained, it is easy to ensure safety. In other words, even if the system outputs a handover request, the driver may not be able to respond immediately. Therefore, if automatic driving is stopped in such a case, there is a high possibility that ensuring safety will be difficult. That is, even if it is difficult to continue the automatic driving, it is safer to continue the automatic driving until the driver is overridden, rather than stopping the automatic driving in a situation where the driver cannot perform the manual driving.
上記(3)の構成の自動運転時情報伝達方法によれば、複数の表示部のいずれかに故障が発生した場合であっても、故障が発生していない残りの表示部を利用するので、例えばハンドオーバ要求などの重要な情報を運転者に確実に提示できる。 According to the information transmission method at the time of automatic operation of the configuration of (3) above, even if a failure occurs in any of the plurality of display units, the remaining display unit in which no failure has occurred is used. For example, important information such as a handover request can be reliably presented to the driver.
上記(4)の構成の自動運転時情報伝達方法によれば、例えばハンドオーバ要求などの情報の出力制御を実施する第2の制御部が故障した場合であっても、その制御を第1の制御部が代行するので、例えばハンドオーバ要求などの重要な情報を運転者に確実に提示できる。 According to the automatic operation time information transmission method having the configuration (4) above, even when the second control unit that performs output control of information such as a handover request fails, the control is performed in the first control. Since the section acts as an agent, important information such as a handover request can be reliably presented to the driver.
上記(5)の構成の自動運転時情報伝達方法によれば、例えば複数の情報出力部のいずれかに含まれる表示部や制御部が故障した場合であっても、外部装置の制御により、例えば運転者の所有する無線端末や、故障が発生していない正常な情報出力部に対して、ハンドオーバ要求などの重要な情報を確実に出力できる。 According to the information transmission method at the time of automatic driving having the configuration of (5) above, for example, even when the display unit or the control unit included in any of the plurality of information output units fails, Important information such as a handover request can be reliably output to a wireless terminal owned by the driver or a normal information output unit in which no failure has occurred.
本発明の自動運転時情報伝達方法によれば、自動運転機能を搭載した車両において、車両と運転者との間の情報伝達機能に故障等の障害が発生した場合であっても、バックアップ用の情報伝達機能を確保すると共に、適切なタイミングで手動運転モード等へのハンドオーバを実施して安全性を確保することが可能である。 According to the automatic driving information transmission method of the present invention, in a vehicle equipped with an automatic driving function, even when a failure such as a failure occurs in the information transmission function between the vehicle and the driver, While ensuring the information transmission function, it is possible to ensure safety by performing handover to the manual operation mode or the like at an appropriate timing.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through a mode for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings. .
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments relating to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
<車載システムの主要部の構成例>
車載情報提示装置を含む車載システムの主要部の構成例を図1に示す。この車載システムは、自動車を自動運転するための機能と、自動運転に関連する情報を運転者に対して提示する車載情報提示装置100とを含んでいる。
[First Embodiment]
<Configuration example of main parts of in-vehicle system>
A configuration example of a main part of an in-vehicle system including the in-vehicle information presentation device is shown in FIG. This in-vehicle system includes a function for automatically driving an automobile and an in-vehicle
図1に示した車載システムは、自動車を自動運転するために必要な構成要素として、自動運転制御部10、無線通信機器11、道路地図データベース(DB)12、位置検出部13、車載カメラ14、レーダ15、アクセル制御部16、ブレーキ制御部17、および操舵制御部18を備えている。
The in-vehicle system shown in FIG. 1 includes an automatic
無線通信機器11は、無線通信により車両外部の所定のサーバと接続することにより、自車両が現在走行している道路の進行方向前方の各地点における天候の情報や交通情報などを取得することができる。無線通信機器11が取得した天候の情報や交通情報などが、入力情報SG11として自動運転制御部10に入力される。
The
道路地図データベース(DB)12は、自車両が現在走行している道路を含む広範囲の道路地図や、この道路に関連する様々な情報を予め蓄積し保持している。道路地図データベース12が保持している地図などの情報が入力情報SG12として自動運転制御部10に入力される。
The road map database (DB) 12 stores and holds in advance a wide range of road maps including the road on which the vehicle is currently traveling and various information related to the roads. Information such as a map held by the
位置検出部13は、例えばGPS(Global Positioning System)の衛星などの電波を受信して利用することにより、自車両の現在位置を表す最新の位置情報を算出することができる。この位置情報が、入力情報SG13として自動運転制御部10に入力される。
The
車載カメラ14は、自車両の進行方向前方、後方、側方などの周辺のそれぞれの状況を表す映像を撮影し、映像信号を出力することができる。この映像信号が入力情報SG14として自動運転制御部10に入力される。
The in-
レーダ15は、例えばミリ波などの電波を用いた探知機能により、先行車両などの障害物の有無や、先行車両と自車両との車間距離などを検出することができる。レーダ15の検出した情報が、入力情報SG15として自動運転制御部10に入力される。
The
アクセル制御部16は、自車両のアクセル開度を自動的に調整するために必要な電気的に制御可能なアクチュエータを備えている。自動運転制御部10が出力する出力信号SG16に従って、アクセル制御部16はアクセル開度を調整できる。
The
ブレーキ制御部17は、自車両のブレーキ機構に連結された電気的に制御可能なアクチュエータを備えている。自動運転制御部10が出力する出力信号SG17に従って、ブレーキ制御部17は自車両のブレーキのオンオフや制動力を制御できる。
The
操舵制御部18は、自車両の操舵機構に連結された電気的に制御可能なアクチュエータを備えている。自動運転制御部10が出力する出力信号SG18に従って、操舵制御部18は自車両の操舵機構を動かしたり、運転者の操舵力を補助するための助勢トルクを発生することができる。
The
自動運転制御部10は、自動車の自動運転の制御を行うための電子制御ユニット(ECU)であって、例えば日本政府や米国運輸省道路交通安全局(NHTSA)が規定している自動化レベルのレベル2(LV2)やレベル3(LV3)の自動運転に対応する機能を搭載している。
The automatic
レベル2では、車両の加速、操舵、制動のうち複数の操作をシステムが自動的に実施する。但し、レベル2では、運転者は常時、運転状況を監視して必要に応じて運転操作を実施する必要がある。
In
一方、レベル3では、車両の加速、操舵、制動の制御を全てシステムが実施するので、通常は運転者は運転の状況を監視するだけでよい。また、必ずしも運転者が状況を監視する必要はない。但し、レベル3の場合であっても、緊急時やシステムの精度が低下する場合にシステムが要請したときは、この要請に運転者が応じる必要がある。つまり、運転の責任をシステムから運転者の手動操作にハンドオーバ(H/O)して、レベル3からそれよりも自動化率の低いレベル2などに移行する必要がある。また、同じレベル内でも、自車両の自動運転中に、ステアリングホイールに手を添える、運転者が監視義務を負う、ウィンカー操作を起点とした車線変更の開始、システムの判断に対する運転者の承認などの運転者の補助が不要な走行状態から、これらのいずれかの補助が必要な走行状態に移行する場合もある。つまり、運転制御が自動で実行される第1状態から、当該第1状態よりも運転者による運転制御への関与の度合いが大きい第2状態に移行する場合がある。
On the other hand, at level 3, since the system controls all of acceleration, steering and braking of the vehicle, the driver usually only has to monitor the driving situation. In addition, it is not always necessary for the driver to monitor the situation. However, even in the case of level 3, when the system requests in an emergency or when the accuracy of the system decreases, the driver needs to respond to this request. In other words, it is necessary to hand over the responsibility for driving from the system to the driver's manual operation (H / O) and shift from level 3 to
自動運転制御部10は、出力信号SG16を利用してアクセル制御部16に指示を与えることにより自車両の加速制御を行うことができる。また、自動運転制御部10は、出力信号SG17を利用してブレーキ制御部17に指示を与えることにより自車両の制動制御を行うことができる。また、自動運転制御部10は出力信号SG18を利用して操舵制御部18に指示を与えることにより、自車両の操舵制御を行うことができる。
The automatic
また、自動運転制御部10は車載カメラ14の映像を解析することにより、走行レーン境界の各白線や自車両の左右方向の位置を把握して、左右方向の適切な自車両の位置を算出したり、前方の道路のカーブの状況などを把握できる。したがって、自動運転制御部10は例えば自車両が道路上の走行レーンの中央位置を走行するように自動的に制御する車線維持補助機能を実現できる。
In addition, the automatic
また、自動運転制御部10は車載カメラ14の映像を解析した結果や、レーダ15が検出した先行車両の位置や距離情報に基づいて、例えば先行車両と自車両との間の車間距離が安全な範囲内に維持されるように加速及び減速を自動的に実施することができる。つまり、ACC(Adaptive Cruse Control System)を実現できる。
In addition, the automatic
また、自動運転制御部10は、事前に定めた目標地点、位置検出部13が検出した現在位置、道路地図データベース12の道路地図、無線通信機器11が取得した交通情報などに基づいて、自車両が走行すべき道路上の適切な走行経路を算出したり、この先の道路状況の変化を予測することができる。また、車載カメラ14の実際の映像の解析結果を反映することにより、予測精度を上げることもできる。
Further, the automatic
また、自動運転制御部10は、運転者のスイッチ操作等により発生する自動/手動切替指示SG01を受け付けて、あるいは運転者による手動運転操作の開始を検知することにより、レベル3からそれよりも自動化率の低いレベル2などに移行するためのハンドオーバを実施することができる。
In addition, the automatic
また、自動運転制御部10は、車載カメラ14の映像の解析結果や、レーダ15が検出した距離情報などに基づいて、安全の確保が難しい状況を検出することができる。例えば、自車両とその近傍に存在する他車両とが接触する可能性のある時刻までの残り時間TTC(Time To Collision)等に基づいて時間余裕を把握することにより、安全の確保が難しいような状況を検出できる。時間TTCは、例えば次式により算出できる。
TTC=(自車両と対象物との間の距離)/(相対速度)
Further, the automatic
TTC = (distance between own vehicle and object) / (relative speed)
したがって、自動運転制御部10は、安全の確保が難しい状況を検知した場合には、それを表す信号として警報レベルSG10を出力する。なお、この警報レベルSG10は、予想した事象の種類を表す情報を含む場合もある。この警報レベルSG10が情報出力制御部20に入力される。
Accordingly, when the automatic
情報出力制御部20は、自動運転時に必要な情報を運転者に対して提示するための制御を行う電子制御ユニット(ECU)である。なお、図1に示した自動運転制御部10と情報出力制御部20とを一体化してもよい。
The information
本実施形態の車載情報提示装置100は、自動運転制御部10内の一部の機能と、情報出力制御部20と、表示出力デバイス21、照明出力デバイス22、音/音声出力デバイス23、振動出力デバイス24、および匂い出力デバイス25の少なくとも1つにより構成される。
The in-vehicle
表示出力デバイス21は、例えば車両に搭載されているメータユニットやセンターディスプレイのように、この車両を運転席で運転している乗員が容易に視認可能な位置に配置されている表示機器に相当する。
The
照明出力デバイス22は、車両に搭載されている室内の各種照明機器に相当する。音/音声出力デバイス23は、オーディオ装置などを含めた各種の聴覚出力機器に相当する。振動出力デバイス24は、電気的な制御により機械振動を発生することが可能なデバイスである。運転者が運転中に触覚などとして振動を認識できるように、振動出力デバイス24は運転席の着座部位や、ステアリングホイールに装着又は連結される。
The
匂い出力デバイス25は、電気的な制御により車室内に特定の匂いを発生させることが可能なデバイスである。この匂い出力デバイス25は、例えばカーエアコンの内部に装備され、芳香剤を噴霧したりその匂いを送風によって車室内の空間に広げることができる。
The
情報出力制御部20は、例えば自動運転制御部10から入力される警報レベルSG10に応じて、表示出力デバイス21、照明出力デバイス22、音/音声出力デバイス23、振動出力デバイス24、および匂い出力デバイス25のいずれか1つを選択し、あるいは複数を組み合わせて必要な情報を運転者に対して提示することができる。必要に応じて様々な種類の出力デバイスを使い分けることにより、情報出力制御部20は様々な種類の形態で情報を提示したり、情報提示の強度を調節することができる。
The information
<システム障害発生への対応の必要性>
上述のような自動運転機能を搭載した車両においては、状況に応じて、例えばレベル3からそれよりも自動化率の低いレベル2などに移行するためのハンドオーバを実施することが必要不可欠である。また、このようなハンドオーバを実施する場合には、システムから運転者に対してハンドオーバ要求を明示的に通知する。運転者は、この要求を認識して承認したことを表す入力操作を行うか、又は手動運転の操作を開始する。この入力操作を認識することにより、システムはハンドオーバを実施し、自動運転の少なくとも一部の機能を停止する。
<Necessity to deal with system failures>
In a vehicle equipped with the automatic driving function as described above, it is indispensable to implement a handover for shifting from level 3 to
しかし、例えば車載情報提示装置100に故障が発生し、システムから運転者に対してハンドオーバ要求を明示的に通知できないような状況になると、ハンドオーバができなくなる可能性が高い。
However, for example, if a failure occurs in the in-vehicle
具体的には、表示出力デバイス21として使用するHMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)システムの機能全体を1チップの集積回路に統合したような場合に、この1個の集積回路に故障が発生しただけで、表示により運転者に情報を通知する機能が一斉に動作しなくなる可能性が想定される。したがって、ハンドオーバができなくなる。そのため、HMIシステムに故障が生じたような場合であっても、少なくともハンドオーバ要求のように重要度の高い情報を、確実に、且つ明示的に運転者に通知するための対策が必要になる。
Specifically, when the entire function of an HMI (Human Machine Interface) system used as the
<車載HMIシステムの構成例>
車載HMIシステム200の構成例を図2に示す。図2に示した車載HMIシステム200は、例えば図1に示した表示出力デバイス21の一例として車載情報提示装置100の出力に接続し使用することを想定している。また、図2に示した車載HMIシステム200は後述するように、故障が生じたような場合であっても、少なくともハンドオーバ要求のように重要度の高い情報を、確実に、且つ明示的に運転者に通知するためのバックアップ機能を搭載している。
<Configuration example of in-vehicle HMI system>
A configuration example of the in-
図2に示した車載HMIシステム200は、メータディスプレイ210、センタディスプレイ220、HUDユニット230、およびHMI統合ECU240を備えている。メータディスプレイ210は、車両のメータユニット、すなわち計器板に備わっている表示部である。また、HMI統合ECU240は、前記メータユニットに内蔵された電子制御部(ECU)である。
The in-
センタディスプレイ220は、車両のセンターコンソール又はダッシュボードの中央付近に設置される表示部である。HUDユニット230は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)の表示機能を実現する装置本体である。HUDユニット230は、運転者の前方の窓ガラス(ウインドシールド)の表面などに映像を投影することにより、窓ガラスの前方に映る虚像を運転者に視認させることができる。
The
したがって、図2に示した車載HMIシステム200は、互いに独立した3つの表示部としてメータディスプレイ210、センタディスプレイ220、およびHUDユニット230、およびメータディスプレイ210、センタディスプレイ220、およびHUDユニット230と連携したスピーカ245を利用することができる。
Therefore, the in-
車両が自動運転状態であるときに自動運転に関連する様々な情報を運転者に対して提示する「自動運転表示部」については、通常はメータディスプレイ210に固定的に割り当てることが想定される。しかし、メータディスプレイ210に故障が発生したり、HMI統合ECU240とメータディスプレイ210を接続する信号経路241が断線する可能性も考えられる。そのような障害が発生すると、「自動運転表示部」の通知機能が利用できなくなるので、例えばハンドオーバ要求のように非常に重要な情報を運転者に通知できない状態になる。つまり、ハンドオーバが必要であるにもかかわらず、ハンドオーバを実施できない状況が発生する。
The “automatic driving display unit” that presents various information related to automatic driving to the driver when the vehicle is in an automatic driving state is normally assumed to be fixedly assigned to the
本実施形態においては、上記のような障害に対応するために、HMI統合ECU240がバックアップ制御240aを実施する。例えば、「自動運転表示部」として割り当てられているメータディスプレイ210が故障した場合にそれ以外の正常な表示部、例えばセンタディスプレイ220を「自動運転表示部」として使用するように、情報の出力先を自動的に切り替える。
In the present embodiment, the HMI integrated
<車載HMIシステムの特徴的な動作例>
第1実施形態におけるHMI統合ECU240の特徴的な動作例を図3に示す。すなわち、車載情報提示装置100が出力する出力信号SG21に従い、図2に示した車載HMIシステム200が情報の提示を実施する場合に、HMI統合ECU240が図3に示した動作を実行する。これにより、図2に示したバックアップ制御240aが実現する。図3の動作について以下に説明する。
<Characteristic operation example of in-vehicle HMI system>
FIG. 3 shows a characteristic operation example of the HMI integrated
例えば、車載情報提示装置100の出力する出力信号SG21が入力されると、HMI統合ECU240は図3のステップS11から処理を開始する。なお、図3の処理は定期的に繰り返し実行してもよい。
For example, when the output signal SG21 output from the in-vehicle
HMI統合ECU240は、第1ディスプレイであるメータディスプレイ210の状態を監視する(S11)。すなわち、信号経路241を介してHMI統合ECU240とメータディスプレイ210との間で通信を行い、メータディスプレイ210が正しく動作しているかどうか、メータディスプレイ210における故障の有無、信号経路241の断線の有無などをHMI統合ECU240が認識する。
The HMI integrated
HMI統合ECU240は、第2ディスプレイであるセンタディスプレイ220の状態を監視する(S12)。すなわち、信号経路242を介してHMI統合ECU240とセンタディスプレイ220との間で通信を行い、センタディスプレイ220が正しく動作しているかどうか、センタディスプレイ220における故障の有無、信号経路242の断線の有無などをHMI統合ECU240が認識する。
The HMI integrated
HMI統合ECU240は、第3ディスプレイであるHUDユニット230の状態を監視する(S13)。すなわち、信号経路243を介してHMI統合ECU240とHUDユニット230との間で通信を行い、HUDユニット230が正しく動作しているかどうか、HUDユニット230における故障の有無、信号経路243の断線の有無などをHMI統合ECU240が認識する。
The HMI integrated
HMI統合ECU240は、「自動運転表示部」として割り当てられているメータディスプレイ210の故障などの障害を検知したか否かをS14で識別し、障害を検知した場合はS15Aに進み、障害を検知しない場合はS16に進む。
The HMI integrated
ステップS15Aでは、HMI統合ECU240は、出力信号SG21として入力された「自動運転表示部」宛ての情報の出力先の割り当てを、故障していない他のディスプレイに切り替える。例えば、図2に示したバックアップ制御240aのように、通知する情報の出力先をメータディスプレイ210からセンタディスプレイ220に切り替える。
In step S15A, the HMI integrated
また、「自動運転表示部」の故障などの障害を検知した場合には、安全の確保を優先するために、HMI統合ECU240は通常よりも早く、例えば即時にハンドオーバ要求を発生する。すなわち、次のS15Bで故障していないディスプレイに対してハンドオーバ要求の情報を出力する。
Further, when a failure such as a failure in the “automatic operation display unit” is detected, the HMI integrated
この場合、HMI統合ECU240は更に運転者の手動運転操作の有無を監視し(S15C)、手動運転操作をS15Dで検知すると、次のS15Eで手動運転モードへ遷移する。つまり、HMI統合ECU240がハンドオーバを要求した後で、実際に運転者が手動運転操作を開始すると、HMI統合ECU240がハンドオーバのための処理を実行して少なくとも一部の自動運転機能を停止する。
In this case, the HMI integrated
一方、「自動運転表示部」の故障などの障害を検知していない場合には、通常のタイミングで通知制御を実施する。すなわち、HMI統合ECU240は、例えばハンドオーバ要求のような自動運転用の通知情報の発生を検知した場合に、S16からS17の処理に進む。そして、HMI統合ECU240は発生した通知情報を故障していない切替後のディスプレイ、例えばセンタディスプレイ220に出力する。
On the other hand, when a failure such as a failure in the “automatic operation display unit” is not detected, notification control is performed at a normal timing. That is, the HMI integrated
したがって、車載HMIシステム200に障害が発生した場合であっても、HMI統合ECU240が図3の動作を実行することにより、例えばハンドオーバ要求のように自動運転車両において重要な情報を、運転者に対して確実に且つ明示的に通知することが可能になる。これにより、ハンドオーバができなくなるような状況を避けることができる。また、障害が発生した場合にはHMI統合ECU240のハンドオーバ要求のタイミングが通常よりも早くなるので、この障害が自動運転に悪影響を及ぼす前に手動運転に遷移し安全を確保することが容易になる。
Therefore, even when a failure occurs in the in-
勿論、ハンドオーバ要求に限らず、自動運転に関連のある様々な情報の出力先についても、故障の生じたディスプレイから正常な他のディスプレイに切り替えることができる。例えば、ハンドオーバ要求の他に、次に示す(1)〜(6)のような情報の出力先を切り替えることが想定される。 Of course, not only a handover request but also various information output destinations related to automatic driving can be switched from a display in which a failure has occurred to another normal display. For example, in addition to the handover request, it is assumed that the output destination of information such as the following (1) to (6) is switched.
(1)自車両が重要度、緊急度、遭遇度等の高そうな場所に近づいた時に、それを運転者に伝えるための情報。この場合の情報伝達は明示的なものでなく人間の五感の少なくとも1つに何らかの刺激を与えるものであればよいが、表示器を利用する可能性もある。ここで、重要度は事故にあったときの被害の大きさを表し、緊急度は時間的な余裕度を表し、遭遇度は、事象に出会う確率を表す。また、運転者に与える刺激の強さは、例えば、重要度、緊急度、遭遇度の総和として決定することが想定される。 (1) Information for notifying the driver when the vehicle approaches a place that seems to be high in importance, urgency, encounter, etc. Information transmission in this case is not explicit, and any information may be used as long as it gives some kind of stimulation to at least one of the five human senses, but there is a possibility of using a display. Here, the importance level represents the magnitude of damage in the event of an accident, the urgency level represents a time margin, and the encounter level represents the probability of encountering an event. Moreover, it is assumed that the strength of the stimulus given to the driver is determined as, for example, the sum of importance, urgency, and encounter.
(2)システムが認識している対象物を表す情報。また、対象物が複数存在する場合には、それらを一部に絞り込んで方向などを簡易的に表示することが想定される。また、例えば、注目対象以外は弱く(抑制)表示してもよい。 (2) Information representing an object recognized by the system. In addition, when there are a plurality of objects, it is assumed that the directions are simply displayed by narrowing them down to a part. Further, for example, other than the target of interest may be displayed weakly (suppressed).
(3)ハンドオーバの予定地点の手前で、それを運転者に徐々に知らせるための情報。 (3) Information for gradually informing the driver before the planned handover point.
(4)システムの行動予定を運転者に通知するための情報。このような情報は、明示的でない方法で通知する場合も想定される。例えば、照明や表示を利用して、領域の違い、方向、移動などを用いて通知する。 (4) Information for notifying the driver of the action schedule of the system. Such information is also assumed to be notified in a non-explicit manner. For example, notification is made using the difference in area, direction, movement, etc., using illumination or display.
(5)自動走行モード切り替わり後に、その切り替わりを運転者に認識させるために、特別な情報提示を行う。例えば、注意喚起提示の判定基準を一時的に引き上げて、注意喚起頻度を上げる。 (5) After the automatic driving mode is switched, special information is presented in order to make the driver recognize the switching. For example, the criterion for alerting presentation is temporarily raised to increase the alerting frequency.
(6)重要度、緊急度、遭遇度等の高そうな事象を検知した場合に、その情報を提示する。また、その時間的余裕や遭遇度合に応じて、情報伝達強さを変更する。例えば、通信で入手した天候や交通情報を反映する。 (6) When an event that seems to be high, such as importance, urgency, encounter, etc. is detected, the information is presented. Further, the information transmission strength is changed according to the time margin and the degree of encounter. For example, the weather and traffic information obtained through communication are reflected.
なお、自動運転におけるハンドオーバについては、必要に応じて、或いは状況に応じて、例えば以下の(a)〜(c)のように様々な種類を使い分ける可能性がある。
(a)レベル3からレベル2又は手動運転に切り替えるようにハンドオーバする。
(b)レベル3のままで、運転者の運転への関与の度合が大きくなるようにハンドオーバする。
(c)レベル2(自動運転)のままで、運転者の運転への関与の度合が大きくなるようにハンドオーバする。
For handover in automatic operation, various types may be used as required, for example, as in the following (a) to (c), depending on the situation or circumstances.
(A) Hand over to switch from level 3 to
(B) Handover is performed so that the degree of involvement of the driver in driving is increased while maintaining level 3.
(C) Handover is performed so as to increase the degree of involvement of the driver in driving while maintaining level 2 (automatic driving).
また、このようなハンドオーバについては、運転操作の切り替わりがないまま、運転の責任や権限のみをシステムから運転者に移譲するような状況もありうる。このような様々な種類のハンドオーバのいずれについても、図2および図3に示した車載HMIシステム200を利用することで、故障の場合でも、必要な情報を運転者に確実に通知できる。
In addition, with respect to such a handover, there may be a situation in which only the responsibility and authority for driving are transferred from the system to the driver without switching the driving operation. For any of these various types of handover, the vehicle-mounted
<制御するタイミングの具体例>
正常時および異常発生時の警告表示発生のタイミングの例を図4(a)および図4(b)にそれぞれ示す。
<Specific example of timing to control>
Examples of the timing of occurrence of warning display at the time of normal and abnormal occurrence are shown in FIG. 4 (a) and FIG.
異常が発生していない場合には、車載HMIシステム200は図4(a)に示すように動作する。すなわち、時刻t0でレベル3などの自動運転モードに切り替わると、このタイミングで警告表示MS0を出力する(S17)。例えば、「自動運転です。」の表示を「自動運転表示部」であるメータディスプレイ210で出力したり、必要に応じて音声でも同様のメッセージを出力する。
When no abnormality has occurred, the in-
また、道路情報などに基づいて、自動運転の継続が困難な状況が時刻t3よりも先のタイミングで発生することをシステムが予測した場合には、時刻t3よりも手前の時刻t2で、警告表示MS2を車載HMIシステム200が出力する(S17)。例えば、「自動運転終了まであと1分です。」などを表示する。更に、時刻t3になると、警告表示MS3を車載HMIシステム200が出力する(S17)。例えば、「手動運転して下さい。」などを表示する。これがハンドオーバ要求のメッセージである。
In addition, when the system predicts that a situation in which it is difficult to continue automatic driving occurs at a timing earlier than time t3 based on road information or the like, a warning display is displayed at time t2 before time t3. The in-
一方、図4(b)に示した例では、時刻t0と時刻t2の間の時刻t1において、車載HMIシステム200に故障などの障害が発生した場合を想定している。この場合、障害の検知により車載HMIシステム200が時刻t1のタイミングで即時に警告表示MS1を出力する(S15B)。例えば、「手動運転して下さい。」などを表示する。つまり、ハンドオーバを要求する。これにより故障時の安全の確保を優先する。
On the other hand, in the example shown in FIG. 4B, it is assumed that a failure such as a failure occurs in the in-
勿論、ハンドオーバ要求により、時刻t1等のタイミングで直ちに手動運転に移行するとは限らない。すなわち、運転者が実際に手動運転可能な状態になり、手動運転の操作を開始した時に、この手動運転操作をHMI統合ECU240が検知してS15Eで手動運転に移行する。つまり、運転者による手動運転操作を自動運転よりも優先するオーバライド機能により手動運転に切り替える。これにより安全の確保が容易になる。
Of course, it does not always immediately shift to manual operation at the timing such as time t1 due to a handover request. That is, when the driver actually enters the state where manual driving is possible and the manual driving operation is started, the HMI integrated
[第2実施形態]
第1実施形態と同様に、本実施形態においても、図1に示した車載システムを搭載した自動運転車両上で使用される車載HMIシステムに本発明を適用する場合を想定している。したがって、システム障害発生への対応が必要になる。
[Second Embodiment]
Similar to the first embodiment, this embodiment also assumes a case in which the present invention is applied to an in-vehicle HMI system used on an autonomous driving vehicle equipped with the in-vehicle system shown in FIG. Therefore, it is necessary to cope with the occurrence of a system failure.
<車載HMIシステムの構成例>
車載HMIシステム200Bの構成例を図5に示す。図5に示した車載HMIシステム200Bは、例えば図1に示した表示出力デバイス21の一例として車載情報提示装置100の出力に接続し使用することを想定している。また、図5に示した車載HMIシステム200Bは後述するように、故障などの障害が発生した場合であっても、少なくともハンドオーバ要求のように重要度の高い情報を、確実に、且つ明示的に運転者に通知するためのバックアップ機能を搭載している。
<Configuration example of in-vehicle HMI system>
A configuration example of the in-
図5に示した車載HMIシステム200は、メータディスプレイ210、センタディスプレイ220、HUDユニット230、HMI統合ECU240、および副ECU250を備えている。メータディスプレイ210は、車両のメータユニット、すなわち計器板に備わっている表示部である。また、HMI統合ECU240は、前記メータユニットに内蔵された電子制御部(ECU)である。
The in-
副ECU250は、メータユニット以外の車載装置を制御するため用意された制御ユニット(ECU)であるが、HMI統合ECU240のバックアップとして動作するための特別な機能も搭載している。すなわち、副ECU250はHMI統合ECU240の状態を監視すると共に、HMI統合ECU240に故障などの障害が発生したことを検知すると、HMI統合ECU240の代わりに表示制御を実施する。
The
センタディスプレイ220、HUDユニット230、HUDユニット230は、それぞれ第1実施形態と同様の構成を有する。したがって、図5に示した車載HMIシステム200Bは、互いに独立した3つの表示部としてメータディスプレイ210、センタディスプレイ220、およびHUDユニット230を利用することができる。
The
車両が自動運転状態であるときに自動運転に関連する様々な情報を運転者に対して提示する「自動運転表示部」については、メータディスプレイ210に割り当ててある。勿論、第1実施形態のように、状況に応じて「自動運転表示部」をセンタディスプレイ220やHUDユニット230に切り替えることも可能である。
An “automatic driving display unit” that presents various information related to automatic driving to the driver when the vehicle is in an automatic driving state is assigned to the
図5に示した車載HMIシステム200Bにおいては、自動運転に関連する様々な情報を、HMI統合ECU240が「自動運転表示部」であるメータディスプレイ210に出力するように構成してある。
In the in-
しかし、HMI統合ECU240の内部で故障が発生したり、HMI統合ECU240の動作に異常が発生したような場合には、例えばハンドオーバ要求のように非常に重要な情報をメータディスプレイ210に送出できない状況になる。このような障害が発生すると、「自動運転表示部」の通知機能が利用できなくなるので、ハンドオーバが必要であるにもかかわらず、ハンドオーバを実施できない状況が発生する。
However, when a failure occurs in the HMI integrated
本実施形態においては、上記のような障害に対応するために、副ECU250がバックアップ制御250aを実施する。すなわち、HMI統合ECU240の故障時には、運転者に通知すべき情報を、HMI統合ECU240の代わりに、副ECU250が「自動運転表示部」として割り当てられているメータディスプレイ210に出力する。また、図示しないメータディスプレイ210の周囲に設置された警告灯に出力してもよい。したがって、車載HMIシステム200Bに障害が発生した場合でも、ハンドオーバ要求等の情報を運転者に通知することが可能になる。
In the present embodiment, the
<車載HMIシステムの特徴的な動作例>
第2実施形態における副ECU250の特徴的な動作例を図6に示す。すなわち、副ECU250が図6の「通知情報バックアップ処理」を実行することにより、HMI統合ECU240の故障等に対してバックアップの機能を実現できる。図6の動作は、例えば定期的に繰り返し実行される。図6の動作について以下に説明する。
<Characteristic operation example of in-vehicle HMI system>
FIG. 6 shows a characteristic operation example of the
副ECU250は、通信経路252もしくは出力信号SG21を利用してHMI統合ECU240との間で相互に通信を行い、お互いの状態を監視する(S21)。この監視により、例えば副ECU250はHMI統合ECU240内部の故障の有無を把握したり、HMI統合ECU240が正常な通信動作を行っているか否かを把握することができる。
The
副ECU250がHMI統合ECU240の故障等の障害を検知した場合には、S22からS23の処理に進む。そして、副ECU250はHMI統合ECU240における情報表示機能の代行を開始する。つまり、これ以降の情報出力の機能は副ECU250が実行する。
When the
また、故障等の障害を検知した場合には、安全の確保を優先するために、副ECU250は通常よりも早いタイミングでハンドオーバ要求を出力する(S24)。例えば「手動運転して下さい。」などのハンドオーバ要求を表すメッセージを「自動運転表示部」であるメータディスプレイ210宛てに出力する。更に、副ECU250は運転者の手動運転操作の有無をS25で監視し、運転者の手動運転操作をS26で検知すると、S27で手動運転モードへ遷移する。
When a failure such as a failure is detected, the
したがって、HMI統合ECU240の内部で故障が発生したり、HMI統合ECU240の動作に異常が発生したような場合であっても、副ECU250が図6の動作を実行することにより、ハンドオーバ要求のような通知情報を副ECU250からメータディスプレイ210に出力できる。したがって、ハンドオーバが可能になる。しかも、故障の場合は通常よりも早くハンドオーバを要求することにより、この故障が自動運転に悪影響を及ぼす前に、安全を確保することが容易になる。また、実際に運転者の手動運転操作を検知した後で手動運転モードへ遷移するオーバーライド機能の適用により、運転者がすぐに手動運転できない場合でも安全を確保できる。
Therefore, even if a failure occurs in the HMI integrated
[第3実施形態]
第1実施形態と同様に、本実施形態においても、図1に示した車載システムを搭載した自動運転車両上で使用される車載HMIシステムに本発明を適用する場合を想定している。したがって、システム障害発生への対応が必要になる。
[Third Embodiment]
Similar to the first embodiment, this embodiment also assumes a case in which the present invention is applied to an in-vehicle HMI system used on an autonomous driving vehicle equipped with the in-vehicle system shown in FIG. Therefore, it is necessary to cope with the occurrence of a system failure.
<情報伝達システム300の構成例>
自動運転機能を搭載した車両を含む情報伝達システム300の構成例を図7に示す。この情報伝達システム300は、車載装置310、センタ装置320、携帯端末330、およびネットワーク340を備えている。
<Configuration Example of
A configuration example of an
図7に示した車載装置310が車両に搭載されている。また、この車両には図1に示した車載システムも含まれている。車載装置310は、車上ネットワーク311、車載ネットワークマイコン312、HMI統合ECU313、複数の表示部314、315、316、スピーカ317、およびゲートウェイ318を備えている。
The in-
車上ネットワーク311は、CAN (Controller Area Network)として構成され、多数の独立した制御ユニット(ECU)を互いに通信可能な状態で接続している。また、HMI系統の通信を制御するための車載ネットワークマイコン312が車上ネットワーク311に接続されている。
The on-
HMI統合ECU313は、運転者に提示すべき様々な情報を、車載ネットワークマイコン312を経由して車上ネットワーク311から取得し、複数の表示部314、315、316、およびスピーカ317のいずれかに選択的に出力することができる。図1に示した車載システムが出力信号SG21等として出力する情報も、車上ネットワーク311から車載ネットワークマイコン312を経由してHMI統合ECU313に入力される。
The HMI integrated
したがって、HMI統合ECU313は、例えば自動運転システムから発生するハンドオーバ要求のような通知情報も、複数の表示部314、315、316、およびスピーカ317のいずれか又は複数を利用して出力することができる。また、車載ネットワークマイコン312は、HMI統合ECU313の状態を監視して故障などの障害を検知する機能を有している。
Therefore, the HMI integrated
一方、車上ネットワーク311に接続されたゲートウェイ318は、車載装置310と車外の装置との間で通信するための広域無線通信機能を搭載している。すなわち、ゲートウェイ318は、移動体通信事業者等が提供する無線基地局との間で無線通信回線を確保し、この無線基地局を経由してネットワーク340と接続することができる。ネットワーク340は、例えばインターネットのようなIP通信網である。
On the other hand, the
センタ装置320は、例えば通信サービスを提供する所定のデータセンタ内、様々な車両を管理する企業内などに設置され、例えばネットワーク340上のクラウドとして動作する。また、センタ装置320は、多数の車両を管理する機能を有するサーバであり、各々の車両から送信される情報を収集して各車両の状態を把握する。また、車両上で故障などの障害が発生した場合には、該当する車両の安全を確保するために必要な制御を実施する。
The
携帯端末330は、例えば各車両を運転している運転者の所有物であり、当該運転者の近傍、すなわち車両上に配置されていることが想定される。携帯端末330の具体例としては、携帯電話、スマートフォン、その他の携帯型情報端末などが想定される。
The
車両上の車載ネットワークマイコン312は、HMI統合ECU313に故障などの障害が発生したことを検知すると、必要な情報をゲートウェイ318を利用して車両外に送信する。ゲートウェイ318が送信する送信信号319には、HMI統合ECU313の故障を表す情報や、当該車両が自動運転中であることを表す情報などが含まれる。
When the in-
また、この送信信号319は、ネットワーク340を経由してセンタ装置320に送信される。センタ装置320は、送信信号319に対応する監視情報321を受信して該当する車両を監視し、状態を把握する。また、車両上のHMI統合ECU313が故障したことをセンタ装置320が検知した場合には、例えば当該車両におけるシステムから運転者へのハンドオーバ要求のような通知情報を、センタ装置320が携帯端末330に対して送出する。
The
また、携帯端末330が音声通話のみ可能な端末であれば、センタ装置320は電話呼出信号323を用いて該当する携帯端末330を呼び出してから音声情報を送信する。また、携帯端末330がPUSH通知を受け付け可能な端末である場合には、センタ装置320はPUSH情報322、324をネットワーク340を経由して携帯端末330に送信する。したがって、当該車両の運転者は、ハンドオーバ要求のような通知情報を、自分の携帯端末330で受け取ることができる。そのため、HMI統合ECU313等が故障した場合であっても、ハンドオーバを実施できる。
If the
<車載ネットワークマイコンの特徴的な動作>
本実施形態における車載ネットワークマイコン312の特徴的な動作例を図8に示す。すなわち、車載ネットワークマイコン312はHMI統合ECU313の状態を監視するために図8に示した処理を繰り返し実行する。実際には、車載ネットワークマイコン312とHMI統合ECU313との間で例えば定期的に通信を行うことにより、相手の動作異常を検知したり、故障等の状態を把握できる。
<Characteristic operation of in-vehicle network microcomputer>
A characteristic operation example of the in-
車載ネットワークマイコン312は、S31でHMI統合ECU313の状態を監視し、HMI統合ECU313における故障等の障害を検知すると、S32からS33の処理に進む。そして、車載ネットワークマイコン312はゲートウェイ318を利用して、HMI統合ECU313の故障を表す情報を車両外部に送信する。ゲートウェイ318が送信する送信信号319は、ネットワーク340を経由してセンタ装置320に通知される。
The in-
また、車載ネットワークマイコン312は、自車両の自動運転制御部10が自動運転中であるか否かをS34で識別し、自動運転中であれば、自動運転中を表す情報をゲートウェイ318を利用してS35で送信する。この情報はネットワーク340を経由してセンタ装置320に通知される。また、車載ネットワークマイコン312は、自車両の自動運転に関連する様々な情報、例えば自動運転制御部10が生成するハンドオーバ要求などの情報を、ゲートウェイ318を利用してS36で送信する。この情報はネットワーク340を経由してセンタ装置320に通知される。
In addition, the in-
更に、車載ネットワークマイコン312は運転者の手動運転操作の有無をS37で監視し、手動運転操作をS38で検知すると、次のS39で手動運転モードへ遷移するように車載システムを制御する。
Further, the in-
<センタ装置の動作>
本実施形態におけるセンタ装置320の特徴的な動作例を図9に示す。すなわち、センタ装置320は図9の動作を実行することにより、各車両の状態を監視すると共に、車両に故障などが生じた場合に安全を確保するための制御を実施できる。
<Operation of center device>
A characteristic operation example of the
図9に示した例では、センタ装置320が車両毎のユーザ情報テーブルTB1を利用できる場合を想定している。このユーザ情報テーブルTB1は、各車両における携帯端末330の宛先、電話番号、利用可能な通信の種類などの予め登録された情報を不揮発性メモリなどの領域に保持している。図9の動作について以下に説明する。
In the example shown in FIG. 9, it is assumed that the
センタ装置320は、監視情報321として受信した各車両の情報に基づいて、送信元の車両の状態を監視する(S41)。また、センタ装置320は、各車両におけるHMI統合ECU313の故障等の障害を検知すると、S42からS43の処理に進む。
The
ステップS43では、センタ装置320は故障の情報を送信した車両のID等を特定し、このIDとユーザ情報テーブルTB1の登録内容とに基づいて、事前に登録した携帯端末330の宛先等を表す情報を取得する。
In step S43, the
該当する携帯端末330において利用可能な通信の種類が音声通話だけの場合、あるいは音声通話優先の場合には、センタ装置320はS44からS45Aの処理に進む。そして、センタ装置320は携帯端末330(携帯電話)の呼出(CALL)を実行してから、ハンドオーバ要求を表す音声メッセージをS45Aで送信する。例えば「ハンドオーバしますので運転の準備をして下さい」などの音声メッセージを運転者に通知する。
When the type of communication that can be used in the corresponding
また、該当する携帯端末330においてPUSH通知を利用可能な場合には、センタ装置320はS46からS47Aの処理に進む。そして、センタ装置320は自動運転モードから手動運転モードへ切り替えるためのハンドオーバ要求の通知情報を、PUSH通知としてS47Aで宛先の携帯端末330へ送信する。
If the push notification can be used in the corresponding
この場合、PUSH通知を利用しているので、携帯端末330に対して運転者が何も操作しなくても、送信した情報を携帯端末330が自動的に受け取って表示などの出力処理を実行できる。PUSH通知の具体的な利用形態としては、電子メール、SNS(Social Networking Service)上のメッセージ、携帯端末330上で動作する車両管理用の専用のアプリケーションソフトウェアが受付可能なメッセージなどが想定される。
In this case, since the PUSH notification is used, the
いずれにしても、車載装置310に故障が発生した場合には、センタ装置320が実行する処理S45A又はS47Aにより、通常よりも早いタイミングでハンドオーバ要求が通知されるので、故障によって自動運転に悪影響が生じる前に、手動運転モードに切り替えることが可能になる。また、故障によりハンドオーバ要求が発生した場合でも、実際に手動運転モードに切り替わるのは図8のS38で運転者の手動運転操作が検知された後になるので、安全の確保が容易になる。
In any case, when a failure occurs in the in-
なお、図7に示した情報伝達システム300の構成の変形例として、Eコールシステムを利用できる可能性がある。Eコールシステムは、自動車衝突事故に遭遇した人に、どの場所でも素早い援助を提供することを目的とした欧州委員会のプロジェクトにより規定されたものである。Eコールシステムは、事故発生時には、車載通信ユニットが、エアバッグ、衝突センサー情報、位置情報などを、センターへ自動的に連絡することができる。このEコールシステムがPUSH通知に対応している場合には、図7に示した情報伝達システム300の一部分を、Eコールシステムに置き換えることができる。
As a modification of the configuration of the
<自動運転時情報伝達方法の利点>
上述のいずれの実施形態においても、車載システムにおいて故障等の異常が発生した場合には、通常よりも早いタイミングでハンドオーバ要求のための情報(図4(b)中の警告表示MS1に相当)を運転者に提示することができる。したがって、故障によって自動運転機能に悪影響が生じる前に、手動運転に切り替えて安全性を確保できる。また、その場合であっても、システムの制御によりハンドオーバするのではなく、自動運転中の運転者による手動運転操作を優先する機能(オーバライド)により手動運転に切り替わる(S15D、S15E)ので、より安全性の高い切替が実現する。
<Advantages of information transmission method during automatic driving>
In any of the above-described embodiments, when an abnormality such as a failure occurs in the in-vehicle system, information for a handover request (corresponding to the warning display MS1 in FIG. 4B) is earlier than usual. Can be presented to the driver. Therefore, safety can be ensured by switching to manual operation before the automatic operation function is adversely affected by a failure. Even in that case, the system is not handed over by system control, but is switched to manual driving by a function (override) that prioritizes manual driving operation by the driver during automatic driving (S15D, S15E), so it is safer Highly efficient switching is realized.
ここで、上述した本発明の実施形態に係る自動運転時情報伝達方法の特徴をそれぞれ以下[1]〜[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 走行状態として運転者による運転制御に対する関与の度合いが異なる2以上の状態を有する自動運転車両において、前記運転者に対して情報を提示する自動運転時情報伝達方法であって、
前記走行状態には、前記運転制御が自動で実行される第1状態と、前記第1状態よりも前記運転者による前記関与の度合いが大きい第2状態とが含まれ、
前記運転者に対して情報を提示可能な複数の情報出力部が存在する場合に、
前記複数の情報出力部のそれぞれに関する故障の有無を監視し(S11〜S13、S21、S31)、
前記複数の情報出力部の中で、少なくとも前記第1状態と前記第2状態との切り替わりに関連のある情報を出力する自動運転情報出力部の故障を検知した場合には、前記情報の出力経路を切り替えると共に、前記情報を出力するタイミングを、前記故障がない場合よりも早めるように切り替える(S15B、S24、S45A、S47A)、
ことを特徴とする自動運転時情報伝達方法。
Here, the features of the above-described information transmission method for automatic driving according to the embodiment of the present invention are summarized and listed in the following [1] to [5], respectively.
[1] In an automatic driving vehicle having two or more states with different degrees of involvement in driving control by a driver as a driving state, the information transmission method during automatic driving presents information to the driver,
The traveling state includes a first state in which the driving control is automatically executed, and a second state in which the degree of involvement by the driver is greater than that in the first state.
When there are a plurality of information output units capable of presenting information to the driver,
Monitoring whether or not there is a failure in each of the plurality of information output units (S11 to S13, S21, S31);
When a failure of an automatic driving information output unit that outputs information related to switching between at least the first state and the second state is detected among the plurality of information output units, an output path of the information And the timing for outputting the information is switched so as to be earlier than when there is no failure (S15B, S24, S45A, S47A),
An information transmission method during automatic driving characterized by the above.
[2] 前記複数の情報出力部のいずれかを用いて、前記第1状態から前記第2状態への切り替わりに関連のある情報を出力した後で、
少なくとも前記運転者による運転操作の有無を監視し(S15C、S25、S37)、
前記運転者による運転操作なしの状態では前記第1状態を維持し(S15D、S26、S38)、
前記運転者による運転操作ありの状態を検出した後で前記第2状態に遷移する(S15E、S27、S39)、
ことを特徴とする上記[1]に記載の自動運転時情報伝達方法。
[2] After outputting information related to switching from the first state to the second state using any of the plurality of information output units,
Monitoring at least the presence or absence of a driving operation by the driver (S15C, S25, S37);
The first state is maintained in a state where no driving operation is performed by the driver (S15D, S26, S38),
After detecting the state with the driving operation by the driver, transition to the second state (S15E, S27, S39),
The information transmission method at the time of automatic driving as described in the above [1].
[3] 前記複数の情報出力部が複数の表示部を含む場合に、
前記複数の表示部のいずれかの故障を検知すると、
前記複数の表示部の中で故障が発生していない残りの表示部を利用して、前記情報を出力する(S15A、S15B)、
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の自動運転時情報伝達方法。
[3] When the plurality of information output units include a plurality of display units,
When detecting a failure of any of the plurality of display units,
Using the remaining display units in which no failure has occurred among the plurality of display units, the information is output (S15A, S15B),
The information transmission method during automatic driving as described in [1] or [2] above.
[4] 前記複数の情報出力部が第1の制御部および第2の制御部を含む場合に、
前記第1の制御部が前記第2の制御部の故障を検知した場合には、
前記第1の制御部が、前記第2の制御部の代わりにそれと同等の制御を実施して、前記情報を出力する(S23、S24)、
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の自動運転時情報伝達方法。
[4] When the plurality of information output units includes a first control unit and a second control unit,
When the first control unit detects a failure of the second control unit,
The first control unit performs control equivalent to the second control unit instead of the second control unit, and outputs the information (S23, S24),
The information transmission method during automatic driving as described in [1] or [2] above.
[5] 前記自動運転車両の外側に設置された外部装置が、通信により前記自動運転車両から取得した情報に基づいて、前記自動運転車両における故障の有無を監視し(S41)、
前記外部装置が前記自動運転車両の故障を検知した場合には、前記外部装置が、前記運転者の近傍に存在する所定の無線端末、又は前記複数の情報出力部の中で故障が発生していない情報出力部を利用して、前記情報を出力する(S45A、S47A)、
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の自動運転時情報伝達方法。
[5] An external device installed outside the autonomous driving vehicle monitors whether there is a failure in the autonomous driving vehicle based on information acquired from the autonomous driving vehicle through communication (S41).
When the external device detects a failure of the autonomous driving vehicle, the external device has a failure in a predetermined wireless terminal existing in the vicinity of the driver or in the plurality of information output units. The information is output using a non-information output unit (S45A, S47A),
The information transmission method during automatic driving as described in [1] or [2] above.
10 自動運転制御部
11 無線通信機器
12 道路地図データベース
13 位置検出部
14 車載カメラ
15 レーダ
16 アクセル制御部
17 ブレーキ制御部
18 操舵制御部
20 情報出力制御部
21 表示出力デバイス
22 照明出力デバイス
23 音/音声出力デバイス
24 振動出力デバイス
25 匂い出力デバイス
100 車載情報提示装置
200,200B 車載HMIシステム
210 メータディスプレイ
220 センタディスプレイ
230 HUDユニット
240 HMI統合ECU
240a,250a バックアップ制御
241,242,243,251 信号経路
250 副ECU
252 通信経路
300 情報伝達システム
310 車載装置
311 車上ネットワーク
312 車載ネットワークマイコン
313 HMI統合ECU
314,315,316 表示部
317 スピーカ
318 ゲートウェイ
319 送信信号
320 センタ装置
321 監視情報
322,324 PUSH情報
323 電話呼出信号
330 携帯端末
340 ネットワーク
SG01 自動/手動切替指示
SG10 警報レベル
SG11,SG12,SG13,SG14,SG15 入力情報
SG16,SG17,SG18 出力信号
SG21,SG22,SG23,SG24,SG25 出力信号
TB1 ユーザ情報テーブル
MS0,MS1,MS2,MS3 警告表示
DESCRIPTION OF
240a,
252
314, 315, 316
Claims (5)
前記走行状態には、前記運転制御が自動で実行される第1状態と、前記第1状態よりも前記運転者による前記関与の度合いが大きい第2状態とが含まれ、
前記運転者に対して情報を提示可能な複数の情報出力部が存在する場合に、
前記複数の情報出力部のそれぞれに関する故障の有無を監視し、
前記複数の情報出力部の中で、少なくとも前記第1状態と前記第2状態との切り替わりに関連のある情報を出力する自動運転情報出力部の故障を検知した場合には、前記情報の出力経路を切り替えると共に、前記情報を出力するタイミングを、前記故障がない場合よりも早めるように切り替える、
ことを特徴とする自動運転時情報伝達方法。 An automatic driving information transmission method for presenting information to the driver in an automatic driving vehicle having two or more states with different degrees of involvement in driving control by a driver as a driving state,
The traveling state includes a first state in which the driving control is automatically executed, and a second state in which the degree of involvement by the driver is greater than that in the first state.
When there are a plurality of information output units capable of presenting information to the driver,
Monitoring the presence or absence of a failure with respect to each of the plurality of information output units,
When a failure is detected in the automatic driving information output unit that outputs at least information related to switching between the first state and the second state among the plurality of information output units, an output route of the information And switching the timing for outputting the information to be earlier than when there is no failure,
An information transmission method during automatic driving characterized by the above.
少なくとも前記運転者による運転操作の有無を監視し、
前記運転者による運転操作なしの状態では前記第1状態を維持し、
前記運転者による運転操作ありの状態を検出した後で前記第2状態に遷移する、
ことを特徴とする請求項1に記載の自動運転時情報伝達方法。 After outputting information related to switching from the first state to the second state using any of the plurality of information output units,
Monitor at least the presence of driving by the driver,
Maintaining the first state in a state without driving operation by the driver,
Transition to the second state after detecting a state with a driving operation by the driver,
The method for transmitting information during automatic driving according to claim 1.
前記複数の表示部のいずれかの故障を検知すると、
前記複数の表示部の中で故障が発生していない残りの表示部を利用して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動運転時情報伝達方法。 When the plurality of information output units include a plurality of display units,
When detecting a failure of any of the plurality of display units,
Utilizing the remaining display units in which no failure has occurred among the plurality of display units, the information is output.
The method for transmitting information during automatic driving according to claim 1 or 2, wherein the information is transmitted during automatic driving.
前記第1の制御部が前記第2の制御部の故障を検知した場合には、
前記第1の制御部が、前記第2の制御部の代わりにそれと同等の制御を実施して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動運転時情報伝達方法。 When the plurality of information output units include a first control unit and a second control unit,
When the first control unit detects a failure of the second control unit,
The first control unit performs control equivalent to that instead of the second control unit, and outputs the information.
The method for transmitting information during automatic driving according to claim 1 or 2, wherein the information is transmitted during automatic driving.
前記外部装置が前記自動運転車両の故障を検知した場合には、前記外部装置が、前記運転者の近傍に存在する所定の無線端末、又は前記複数の情報出力部の中で故障が発生していない情報出力部を利用して、前記情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動運転時情報伝達方法。 An external device installed outside the autonomous driving vehicle monitors the presence or absence of a failure in the autonomous driving vehicle based on information acquired from the autonomous driving vehicle by communication,
When the external device detects a failure of the autonomous driving vehicle, the external device has a failure in a predetermined wireless terminal existing in the vicinity of the driver or in the plurality of information output units. Output the information by using no information output unit,
The method for transmitting information during automatic driving according to claim 1 or 2, wherein the information is transmitted during automatic driving.
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