JP6939376B2 - 自動運転システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動運転を制御する自動運転システムに関する。特に、本発明は、自動運転の最中にドライバに操作指示を出す自動運転システムに関する。

特許文献１は、自動運転システムを開示している。その自動運転システムは、レーン合流点や建設中のゾーンといった自動運転が困難なゾーンを検知する。そのような自動運転困難ゾーンに車両が近づくと、自動運転システムは、ドライバにステアリング、加速、減速等のコントロールを行うことを要求する。

特表２０１３−５４４６９５号公報

上記の特許文献１において例示されているように、自動運転システムは、自動運転の最中にドライバに「操作指示」を出す場合がある。操作指示とは、ドライバに要求又は提案を行い、その要求又は提案に応答する「応答操作」を行うようドライバに求めるものである。

状況によっては、短期間のうちに複数の操作指示が連続して出される場合がある。しかしながら、人間（ドライバ）が同時に処理できる情報量や操作数には限りがある。従って、短期間に複数の操作指示が連続して出されると、ドライバは、焦りや不快感を覚える。また、余裕を無くしたドライバが、応答操作を正確に行うことができなくなるおそれもある。これらのことは、円滑な車両走行を阻害し、自動運転システムに対する信頼を低下させる。

本発明の１つの目的は、自動運転の最中にドライバに操作指示を出す自動運転システムにおいて、ドライバの焦りや不快感を抑制することができる技術を提供することにある。

第１の発明は、車両に搭載される自動運転システムを提供する。
前記自動運転システムは、前記車両の自動運転を制御し、また、前記自動運転の最中に前記車両のドライバに操作指示を出す制御装置を備える。
前記操作指示は、前記ドライバに要求又は提案を行い、前記要求又は前記提案に応答する応答操作を行うよう前記ドライバに求める。
前記制御装置は、前記操作指示を出した後、前記応答操作が完了するまで、あるいは、前記応答操作が完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示を出すことを禁止する。

第２の発明は、第１の発明において、更に次の特徴を有する。
前記操作指示の候補として第１操作指示と第２操作指示が存在する。
第１操作指示タイミングは、前記第１操作指示が出されるタイミングである。
第２操作指示タイミングは、前記第２操作指示が出されるタイミングである。
第１応答操作は、前記第１操作指示に応答する前記応答操作である。
第２応答操作は、前記第２操作指示に応答する前記応答操作である。
第１応答操作完了タイミングは、前記第１応答操作が完了すると予測されるタイミングである。
第２応答操作完了タイミングは、前記第２応答操作が完了すると予測されるタイミングである。
第１応答操作期間は、前記第１操作指示タイミングから前記第１応答操作完了タイミングまでの期間である。
第２応答操作期間は、前記第２操作指示タイミングから前記第２応答操作完了タイミングまでの期間である。
前記制御装置は、前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングを計画し、計画した前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングに基づいて前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間のそれぞれを予測する。
予測された前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間が重なる場合、前記制御装置は、前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間が重ならなくなるように前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングのうち少なくとも一方を調整する。

第３の発明は、第２の発明において、更に次の特徴を有する。
前記制御装置は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち先に出す方を先行操作指示として決定する。

第４の発明は、第３の発明において、更に次の特徴を有する。
前記第１操作指示は、第１イベントに関連する前記操作指示である。
前記第２操作指示は、第２イベントに関連する前記操作指示である。
前記第１イベントと前記第２イベントのうち前記車両の現在位置に近い方は先行イベントである。
前記制御装置は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち前記先行イベントに関連する方を前記先行操作指示として決定する。

第５の発明は、第３の発明において、更に次の特徴を有する。
優先操作指示は、前記車両が特定の地点に到達するまでに前記応答操作が行われる必要がある前記操作指示である。
前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち一方が前記優先操作指示であり、他方が前記優先操作指示ではない場合、前記制御装置は、前記優先操作指示を前記先行操作指示として決定する。

第６の発明は、第３から第５の発明のいずれかにおいて、更に次の特徴を有する。
先行操作指示タイミングは、前記先行操作指示が出されるタイミングである。
前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングのうち少なくとも一方を調整する際、前記制御装置は、前記先行操作指示タイミングの方を早める。

第７の発明は、第３から第６の発明のいずれかにおいて、更に次の特徴を有する。
後続操作指示は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち前記先行操作指示ではない方である。
先行応答操作は、前記先行操作指示に応答する前記応答操作である。
前記制御装置は、前記先行応答操作が完了したことを確認した後、前記後続操作指示を出す。

本発明によれば、ある操作指示に対する応答操作が完了するまで、あるいは、その応答操作が完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示が控えられる。従って、ドライバが同時に処理すべき情報量及び同時に実行すべき操作数が減る。その結果、ドライバの焦りや不安感が抑制される。また、余裕が生まれるため、ドライバは応答操作を正確に行いやすい。これらのことは、円滑な車両走行及び自動運転システムに対する信頼の向上に寄与する。

本発明の実施の形態に係る自動運転システムを示す概念図である。 短期間のうちに複数の操作指示が連続して出されるシチュエーションの一例を示す概念図である。 短期間のうちに複数の操作指示が連続して出されるシチュエーションの他の例を示す概念図である。 短期間のうちに複数の操作指示が連続して出されるシチュエーションの更に他の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態の観点を概略的に示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムにおいて用いられる運転環境情報の例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動運転システムによる操作指示発行処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理のステップＳ３０を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理のステップＳ４０を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理における先行操作指示の決定の第１の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理における先行操作指示の決定の第２の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理における先行操作指示の決定の第３の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理における先行操作指示の決定の第４の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る操作指示発行処理における先行操作指示の決定の第５の例を説明するための概念図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．概要
図１は、本実施の形態に係る自動運転システム１０を示す概念図である。自動運転システム１０は、車両１に搭載され、車両１の自動運転を制御する。円滑な車両走行を実現するために、自動運転システム１０は、自動運転の最中にドライバに「操作指示Ｉ」を出す場合がある。操作指示Ｉとは、ドライバに要求又は提案を行い、その要求又は提案に応答する「応答操作Ｒ」を行うようドライバに求めるものである。

例えば、自動運転システム１０は、目的地に到達するために車線変更（LC: Lane Change）を行うことを提案する。そのような車線変更が必要となるシチュエーションとしては、レーン分岐やレーン合流が考えられる。車線変更が提案された場合、ドライバは、その車線変更提案（以下、「ＬＣ提案」と呼ばれる）を承認あるいは拒否することが求められる。つまり、「ＬＣ提案」が操作指示Ｉであり、ＬＣ提案に応答する応答操作Ｒは「承認／拒否」である。

他の例として、自動運転システム１０は、先行車両を追い越すことを提案する。これはＬＣ提案の一種であると考えることもできる。追い越しが提案された場合、ドライバは、その追越提案を承認あるいは拒否することが求められる。つまり、「追越提案」が操作指示Ｉであり、追越提案に応答する応答操作Ｒは「承認／拒否」である。

更に他の例として、自動運転システム１０は、ドライバにステアリングホイール（ハンドル）を保持することを要求する。ステアリングホイールを保持することは、以下「ステア保持」と呼ばれる。例えば、自動運転中の車両１の先に急カーブが存在する場合、自動運転システム１０は、車線逸脱の可能性を考慮して、ドライバにステア保持を要求する。そのような要求に応答して、ドライバは、ステア保持を行う。つまり、「ステア保持要求」が操作指示Ｉであり、ステア保持要求に応答する応答操作Ｒは「ステア保持」である。

更に他の例として、自動運転システム１０は、ドライバに手動運転を開始することを要求する。手動運転が必要となるシチュエーションとしては、目的地付近に車両１が到着する、自動運転許可ゾーンが終了する、自動運転では対応しにくいイベント（例：道路工事区間、複雑地形）が存在する、等が考えられる。手動運転が要求されると、ドライバは、手動運転操作（例：ステア保持、操舵操作、アクセル操作、ブレーキ操作）を行う。つまり、「手動運転要求」が操作指示Ｉであり、手動運転要求に応答する応答操作Ｒは「手動運転操作」である。

自動運転システム１０が操作指示Ｉを出すと、ドライバは、操作指示Ｉの内容を理解し、更に、応答操作Ｒを行う必要がある。しかしながら、人間（ドライバ）が同時に処理できる情報量や操作数には限りがある。従って、短期間のうちに複数の操作指示Ｉが連続して出されると、ドライバは、情報を処理しきれず、焦りや不快感を覚える可能性がある。

図２は、短期間のうちに複数の操作指示Ｉが連続して出されるシチュエーションの一例を示す概念図である。車両１はレーンＬ１を走行中であり、車両１の前方にレーン分岐が存在している。目的地に到達するために、自動運転システム１０が、位置ＸＡにおいてレーンＬ１から分岐レーンＬＢに車線変更することを計画する。また、分岐レーンＬＢに入った直後の位置ＸＢにおいて、手動運転が必要になる。例えば、位置ＸＢの先に料金所が存在する、あるいは、位置ＸＢの先において自動運転許可ゾーン（例えば、自動車専用道路）が終了する。この場合、自動運転システム１０は、位置ＸＡの前に「分岐ＬＣ提案」を出し、位置ＸＢの前に「手動運転要求」を出す。

図３は、他のシチュエーションを示す概念図である。車両１は合流レーンＬＭを走行中である。その合流レーンＬＭはレーンＬ１に合流し、そのレーンＬ１に隣接してレーンＬ２が存在しており、更に、そのレーンＬ２から分岐レーンＬＢが分岐している。自動運転システム１０は、位置ＸＡにおいて合流レーンＬＭからレーンＬ１に車線変更することを計画する。更に、自動運転システム１０は、目的地に到達するために分岐レーンＬＢに入ることを計画する。分岐レーンＬＢに入るためにはレーンＬ２に事前に車線変更しておく必要があるため、自動運転システム１０は、レーンＬ１に入った直後の位置ＸＢにおいて、レーンＬ１からレーンＬ２への車線変更を事前に行うことを計画する。この場合、自動運転システム１０は、位置ＸＡの前に「合流ＬＣ提案」を出し、位置ＸＢの前に「事前ＬＣ提案」を出す。

図４は、更に他のシチュエーションを示す概念図である。車両１の前方に急カーブが存在している。自動運転システム１０は、車線逸脱の可能性を考慮して、ドライバにステア保持を要求する。具体的には、自動運転システム１０は、急カーブが始まる位置ＸＡの前に「ステア保持要求」を出す。また、位置ＸＡの先の位置ＸＢにおいて、手動運転が必要になる。例えば、位置ＸＢの先に、目的地あるいは道路工事区間が存在している。この場合、自動運転システム１０は、位置ＸＢの前に「手動運転要求」を出す。

以上に例示されたように、短期間のうちに複数の操作指示Ｉが連続して出される場合がある。人間（ドライバ）が同時に処理できる情報量や操作数には限りがあるため、短期間に複数の操作指示Ｉが連続して出されると、ドライバは、焦りや不快感を覚える。また、余裕を無くしたドライバが、応答操作Ｒを正確に行うことができなくなるおそれもある。これらのことは、円滑な車両走行を阻害し、自動運転システム１０に対する信頼を低下させる。

このような問題を解決するために、本実施の形態に係る自動運転システム１０は、操作指示Ｉの調整を積極的に行う。具体的には、自動運転システム１０は、ある操作指示Ｉを出した後、応答操作Ｒが完了するまで、あるいは、応答操作Ｒが完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示Ｉを出すことを禁止する。

図５は、上記の本実施の形態の概略的に示す概念図である。操作指示タイミングＴＩは、ある操作指示Ｉが出されるタイミングである。応答操作完了タイミングＴＲは、その操作指示Ｉに応答する応答操作Ｒが完了するタイミング、あるいは、その応答操作Ｒが完了すると予測されるタイミングである。応答操作期間ＰＲは、操作指示タイミングＴＩから応答操作完了タイミングＴＲまでの期間である。この応答操作期間ＰＲ中、次の操作指示Ｉをドライバに出すことが禁止される。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、ある操作指示Ｉに対する応答操作Ｒが完了するまで、あるいは、その応答操作Ｒが完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示Ｉが控えられる。従って、ドライバが同時に処理すべき情報量及び同時に実行すべき操作数が減る。その結果、ドライバの焦りや不安感が抑制される。また、余裕が生まれるため、ドライバは応答操作Ｒを正確に行いやすい。これらのことは、円滑な車両走行及び自動運転システム１０に対する信頼の向上に寄与する。

以下、本実施の形態に係る自動運転システム１０の構成及び処理について、更に詳しく説明する。

２．自動運転システムの構成例
図６は、本実施の形態に係る自動運転システム１０の構成例を示すブロック図である。自動運転システム１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信器２０、地図データベース３０、センサ群４０、通信装置５０、ＨＭＩ（Human Machine Interface）ユニット６０、応答操作センサ７０、走行装置８０、及び制御装置１００を備えている。

ＧＰＳ受信器２０は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両１の位置及び方位を算出する。

地図データベース３０には、地図情報が記録されている。地図情報は、レーン配置、レーン属性、自動運転許可ゾーン、施設（例えば、料金所）の位置、等の情報を含んでいる。

センサ群４０は、車両１の周囲の状況や車両１の走行状態を検出する。センサ群４０としては、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダー、カメラ、車速センサ等が例示される。ライダーは、光を利用して車両１の周囲の物標を検出する。レーダーは、電波を利用して車両１の周囲の物標を検出する。カメラは、車両１の周囲の状況を撮像する。車速センサは、車両１の速度を検出する。

通信装置５０は、車両１の外部と通信を行う。例えば、通信装置５０は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行う。通信装置５０は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。通信装置５０は、自動運転サービスを管理する管理サーバと、通信ネットワークを介して通信を行うこともできる。

ＨＭＩユニット６０は、ドライバに情報を提供し、また、ドライバから情報を受け付けるためのインタフェースである。具体的には、ＨＭＩユニット６０は、入力装置と出力装置を有している。入力装置としては、タッチパネル、スイッチ、マイク、等が例示される。出力装置としては、表示装置、スピーカ、等が例示される。出力装置は、ドライバに対する操作指示Ｉの通知に用いられる。入力装置は、ドライバによる応答操作Ｒ（特に承認／拒否）の入力に用いられる。

ドライバによる応答操作Ｒは、承認／拒否に限られない。応答操作Ｒがステア保持や手動運転操作である場合もある。応答操作センサ７０は、承認／拒否以外の応答操作Ｒを検出するセンサである。例えば、応答操作センサ７０は、ドライバがステアリングホイールを保持しているか否かを検出するためのステアリングタッチセンサを含む。応答操作センサ７０は、操舵操作、アクセル操作、及びブレーキ操作のそれぞれを検出するセンサを含んでいてもよい。

走行装置８０は、操舵装置、駆動装置、制動装置を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、電動機やエンジンが例示される。制動装置は、制動力を発生させる。

制御装置１００は、車両１の自動運転を制御する。この制御装置１００は、プロセッサ１１０及び記憶装置１２０を備えるマイクロコンピュータである。制御装置１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。プロセッサ１１０が記憶装置１２０に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置１００による自動運転制御が実現される。

より詳細には、制御装置１００は、自動運転制御に必要な情報を取得する。自動運転制御に必要な情報は、以下「運転環境情報２００」と呼ばれる。運転環境情報２００は、記憶装置１２０に格納され、適宜読み出されて利用される。

図７は、本実施の形態における運転環境情報２００の例を示している。運転環境情報２００は、位置方位情報２２０、地図情報２３０、センサ検出情報２４０、配信情報２５０、及び応答操作情報２６０を含んでいる。

位置方位情報２２０は、車両１の位置及び方位を示す。制御装置１００は、ＧＰＳ受信器２０から位置方位情報２２０を取得する。

地図情報２３０は、レーン配置、レーン属性、自動運転許可ゾーン、施設（例えば、料金所）の位置、等の情報を含んでいる。制御装置１００は、位置方位情報２２０と地図データベース３０に基づいて、車両１の周囲の地図情報２３０を取得する。制御装置１００は、地図情報２３０が示すレーン配置やレーン属性に基づいて、レーン合流、レーン分岐、交差点、レーン曲率等を把握することができる。

センサ検出情報２４０は、センサ群４０による検出結果から得られる情報である。具体的には、センサ検出情報２４０は、車両１の周囲の物標に関する物標情報を含んでいる。車両１の周囲の物標としては、周辺車両、歩行者、路側物、白線、標識などが例示される。また、センサ検出情報２４０は、車速センサによって検出される車速を含んでいる。制御装置１００は、センサ群４０による検出結果に基づいて、センサ検出情報２４０を取得する。

配信情報２５０は、通信装置５０を通して得られる情報である。例えば、配信情報２５０は、インフラから配信される道路交通情報（渋滞情報、工事区間情報、事故情報、交通規制情報、等）を含む。配信情報２５０は、自動運転サービスを管理する管理サーバから配信される情報を含んでいてもよい。制御装置１００は、通信装置５０を用いて外部と通信を行うことにより、配信情報２５０を取得する。

応答操作情報２６０は、ドライバによって応答操作Ｒが行われたか否かを示す情報である。例えば、制御装置１００は、ＨＭＩユニット６０を通して、承認／拒否に関する応答操作情報２６０を取得する。また、制御装置１００は、応答操作センサ７０から、承認／拒否以外の応答操作Ｒに関する応答操作情報２６０を取得する。

制御装置１００は、このような運転環境情報２００に基づいて、車両１の自動運転を制御する。具体的には、制御装置１００は、運転環境情報２００に基づいて、車両１の走行プランを生成する。そして、制御装置１００は、走行装置８０を制御し、走行プランに従って車両１を走行させる。

更に、制御装置１００は、自動運転の最中に、必要に応じて、操作指示Ｉを計画する。そして、制御装置１００は、ＨＭＩユニット６０を用いて、操作指示Ｉをドライバに出す（通知する）。ドライバは、操作指示Ｉに応答して応答操作Ｒを行う。制御装置１００は、応答操作情報２６０に基づいて、ドライバによって応答操作Ｒが行われたことを確認する。例えば、操作指示ＩがＬＣ提案であり、そのＬＣ提案がドライバによって承認された場合、制御装置１００は、走行装置８０を制御して、車線変更を実行する。

本実施の形態によれば、制御装置１００は、ある操作指示Ｉを出した後、応答操作Ｒが完了するまで、あるいは、応答操作Ｒが完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示Ｉを出すことを禁止する。制御装置１００が操作指示Ｉを出す処理は、以下「操作指示発行処理」と呼ばれる。以下、本実施の形態に係る操作指示発行処理の例を詳しく説明する。

３．操作指示発行処理の例
図８は、本実施の形態に係る操作指示発行処理を示すフローチャートである。図８に示される処理フローは、所定サイクル毎に繰り返し実行される。

３−１．ステップＳ１０
制御装置１００は、運転環境情報２００に基づき、操作指示Ｉに関連するイベントを検出する。操作指示Ｉに関連するイベントとは、操作指示Ｉを出すことを制御装置１００が計画するようなイベントである。

例えば、「ＬＣ提案」に関連するイベントは、レーン分岐、レーン合流、等である。これらイベントは、地図情報２３０に基づいて検出可能である。

他の例として、「追越提案」に関連するイベントは、低速先行車両、等である。低速先行車両は、センサ検出情報２４０（物標情報と車速情報）に基づいて検出可能である。

更に他の例として、「ステア保持要求」に関連するイベントは、車両１の前方に存在する急カーブ、等である。急カーブは、地図情報２３０（レーン配置情報）に基づいて検出可能である。

更に他の例として、「手動運転要求」に関連するイベントは、設定目的地、料金所、自動運転許可ゾーンの終了、等である。これらイベントは、地図情報２３０に基づいて検出可能である。「手動運転供給」に関連するイベントとして、道路工事区間、渋滞区間、複雑地形といった、自動運転では対応しにくいイベントも考えられる。道路工事区間や渋滞区間は、配信情報２５０に基づいて認識可能である。複雑地形は、地図情報２３０に基づいて認識可能である。

操作指示Ｉに関連するイベントを検出した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０に進む。それ以外の場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、処理はステップＳ５０に進む。

３−２．ステップＳ２０
制御装置１００は、ステップＳ１０で検出したイベントに応じた操作指示Ｉを計画する。具体的には、制御装置１００は、検出イベントに応じて操作指示Ｉの種類を決定し、更に、その操作指示Ｉを出す操作指示タイミングＴＩを計画する。操作指示タイミングＴＩは、車両１が検出イベントに到達するタイミングよりも前である。制御装置１００は、位置方位情報２２０、地図情報２３０、及びセンサ検出情報２４０（車速情報）に基づいて、車両１が検出イベントに到達するタイミングを算出し、操作指示タイミングＴＩを適宜計画する。その後、処理はステップＳ３０に進む。

３−３．ステップＳ３０
制御装置１００は、ステップＳ２０で計画された操作指示Ｉに対する応答操作期間ＰＲ（図５参照）が、既に計画されている既存の操作指示Ｉに対する応答操作期間ＰＲと重なっているか否か判定する。

図９は、本ステップＳ３０を説明するための概念図である。ここでは、「第１操作指示Ｉ１」と「第２操作指示Ｉ２」の２つが操作指示Ｉの候補として存在している場合を考える。

第１操作指示タイミングＴＩ１は、第１操作指示Ｉ１が出されるタイミングである。第１応答操作Ｒ１は、第１操作指示Ｉ１に応答する応答操作Ｒである。第１応答操作完了タイミングＴＲ１は、第１応答操作Ｒ１が完了すると予測されるタイミングであり、第１操作指示タイミングＴＩ１から第１予測時間ΔＴ１だけ後のタイミングである。第１応答操作期間ＰＲ１は、第１操作指示タイミングＴＩ１から第１応答操作完了タイミングＴＲ１までの期間である。

第２操作指示タイミングＴＩ２は、第２操作指示Ｉ２が出されるタイミングである。第２応答操作Ｒ２は、第２操作指示Ｉ２に応答する応答操作Ｒである。第２応答操作完了タイミングＴＲ２は、第２応答操作Ｒ２が完了すると予測されるタイミングであり、第２操作指示タイミングＴＩ２から第２予測時間ΔＴ２だけ後のタイミングである。第２応答操作期間ＰＲ２は、第２操作指示タイミングＴＩ２から第２応答操作完了タイミングＴＲ２までの期間である。

操作指示タイミングＴＩから応答操作完了タイミングＴＲまでの予測時間ΔＴは、操作指示Ｉの種類毎に、予め決められている。例えば、操作指示ＩがＬＣ提案あるいは追越提案の場合、予測時間ΔＴは８秒に設定される。操作指示Ｉがステア保持要求の場合、予測時間ΔＴは６秒に設定される。操作指示Ｉが手動運転要求の場合、予測時間ΔＴは６秒に設定される。予測時間ΔＴの設定情報は、記憶装置１２０に予め格納される。制御装置１００は、当該設定情報を参照することによって、操作指示Ｉに応じた予測時間ΔＴを取得することができる。

制御装置１００は、ステップＳ２０で計画した第１操作指示タイミングＴＩ１に第１予測時間ΔＴ１を加えることによって、第１応答操作完了タイミングＴＲ１、すなわち、第１応答操作期間ＰＲ１を予測する。同様に、制御装置１００は、ステップＳ２０で計画した第２操作指示タイミングＴＩ２に第２予測時間ΔＴ２を加えることによって、第２応答操作完了タイミングＴＲ２、すなわち、第２応答操作期間ＰＲ２を予測する。

そして、制御装置１００は、予測した第１応答操作期間ＰＲ１と第２応答操作期間ＰＲ２が重なっているか否かを判定する。図９に示される例では、第１応答操作期間ＰＲ１と第２応答操作期間ＰＲ２は重なっている。第１応答操作期間ＰＲ１と第２応答操作期間ＰＲ２が重なっている場合（ステップＳ３０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０に進む。それ以外の場合（ステップＳ３０；Ｎｏ）、処理はステップＳ５０に進む。

３−４．ステップＳ４０
制御装置１００は、第１応答操作期間ＰＲ１と第２応答操作期間ＰＲ２が重ならなくなるように、第１操作指示タイミングＴＩ１と第２操作指示タイミングＴＩ２のうち少なくとも一方を調整する。

第１操作指示Ｉ１も第２操作指示Ｉ２も未だ実際に出されていない場合、まず、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のいずれを先に出すか決める必要がある。第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち先に出される方は、以下「先行操作指示ＩＡ」と呼ばれ、他方は「後続操作指示ＩＢ」と呼ばれる。制御装置１００は、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２の組み合わせに基づいて、先行操作指示ＩＡを決定する。この先行操作指示ＩＡの決定方法としては、後述されるように様々な例が考えられる。

図１０は、本ステップＳ４０を説明するための概念図である。先行操作指示タイミングＴＩＡは、先行操作指示ＩＡが出されるタイミングである。先行応答操作ＲＡは、先行操作指示ＩＡに応答する応答操作Ｒである。先行応答操作完了タイミングＴＲＡは、先行応答操作ＲＡが完了すると予測されるタイミングである。先行応答操作期間ＰＲＡは、先行操作指示タイミングＴＩＡから先行応答操作完了タイミングＴＲＡまでの期間である。

後続操作指示タイミングＴＩＢは、後続操作指示ＩＢが出されるタイミングである。後続応答操作ＲＢは、後続操作指示ＩＢに応答する応答操作Ｒである。後続応答操作完了タイミングＴＲＢは、後続応答操作ＲＢが完了すると予測されるタイミングである。後続応答操作期間ＰＲＢは、後続操作指示タイミングＴＩＢから後続応答操作完了タイミングＴＲＢまでの期間である。

制御装置１００は、先行応答操作期間ＰＲＡと後続応答操作期間ＰＲＢが重ならなくなるように、先行操作指示タイミングＴＩＡと後続操作指示タイミングＴＩＢのうち少なくとも一方を調整する。例えば、制御装置１００は、先行操作指示タイミングＴＩＡを計画よりも早める。あるいは、後続操作指示タイミングＴＩＢを計画よりも遅らせる。

尚、後続操作指示タイミングＴＩＢが遅れ過ぎると、後続操作指示ＩＢが出される前に、車両１が後続操作指示ＩＢに関連するイベントに到達してしまう可能性がある。つまり、後続操作指示ＩＢが手遅れ（無意味）となる可能性がある。その意味では、後続操作指示タイミングＴＩＢの方を遅らせるよりは、先行操作指示タイミングＴＩＡの方を早める方が安全である。

第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち一方が既に出されており、応答操作Ｒを待っている状況では、既に出されている操作指示Ｉが先行操作指示ＩＡとなり、他方が後続操作指示ＩＢとなる。制御装置１００は、先行応答操作期間ＰＲＡと後続応答操作期間ＰＲＢが重ならなくなるように、後続操作指示タイミングＴＩＢを遅らせる。

ステップＳ４０の後、処理はステップＳ５０に進む。

３−５．ステップＳ５０、Ｓ６０
制御装置１００は、「指示出し条件」が成立したか否か判定する（ステップＳ５０）。指示出し条件とは、制御装置１００が計画した操作指示Ｉを実際にドライバに出す条件である。指示出し条件が成立した場合（ステップＳ５０；Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ＨＭＩユニット６０を用いて、操作指示Ｉをドライバに対して出す（ステップＳ６０）。指示出し条件が成立していない場合（ステップＳ５０；Ｎｏ）、今回の処理サイクルは終了し、処理はステップＳ１０に戻る。

典型的には、指示出し条件は、「操作指示タイミングＴＩが来ること」である。例えば、図１０に示される例において、先行操作指示タイミングＴＩＡが来ると、制御装置１００は、先行操作指示ＩＡを出す。その後、後続操作指示タイミングＴＩＢが来ると、制御装置１００は、後続操作指示ＩＢを出す。

他の例として、後続操作指示ＩＢに関する指示出し条件は、「先行応答操作ＲＡが完了したこと」であってもよい。制御装置１００は、応答操作情報２６０に基づいて、先行応答操作ＲＡの完了を確認することができる。後続操作指示タイミングＴＩＢが来た時点で、先行応答操作ＲＡの完了を確認できていない場合、制御装置１００は、後続操作指示タイミングＴＩＢを遅らせる。逆に、先行応答操作ＲＡの完了が確認できた時点で、後続操作指示タイミングＴＩＢがまだ来ていない場合、制御装置１００は、後続操作指示タイミングＴＩＢを早めてもよい。いずれの場合であっても、制御装置１００は、先行応答操作ＲＡが完了したことを確認した後に、後続操作指示ＩＢを出す。このように、実際の先行応答操作ＲＡをモニタして後続操作指示タイミングＴＩＢを微調整することによって、予測値だけに基づく後続操作指示タイミングＴＩＢの場合よりも、精度が向上する。

４．先行操作指示の決定の様々な例
上述のステップＳ４０において、制御装置１００は、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち先に出す方を「先行操作指示ＩＡ」として決定する。このとき、制御装置１００は、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２の組み合わせに基づいて、先行操作指示ＩＡを決定する。この先行操作指示ＩＡの決定方法としては、様々な例が考えられる。

４−１．第１の例
図１１は、先行操作指示ＩＡの決定の第１の例を説明するための概念図である。図１１には、既出の図２と同じシチュエーションが示されている。すなわち、操作指示Ｉの候補として、「分岐ＬＣ提案」と「手動運転要求」の２つがある。分岐ＬＣ提案は、レーン分岐というイベントに関連する操作指示Ｉである。一方、手動運転要求は、手動運転が必要となるイベント（例：料金所、自動運転許可ゾーンの終了）に関連する操作指示Ｉである。図１１に示されるシチュエーションでは、これら２つのイベントのうちレーン分岐の方が車両１の現在位置に近い。よって、制御装置１００は、分岐ＬＣ提案の方を先行操作指示ＩＡとして決定する。

４−２．第２の例
図１２は、先行操作指示ＩＡの決定の第２の例を説明するための概念図である。図１２には、既出の図３と同じシチュエーションが示されている。すなわち、操作指示Ｉの候補として、「合流ＬＣ提案」と「事前ＬＣ提案」の２つがある。合流ＬＣ提案は、レーン合流というイベントに関連する操作指示Ｉである。一方、事前ＬＣ提案は、レーン分岐というイベントに関連する操作指示Ｉである。図１２に示されるシチュエーションでは、これら２つのイベントのうちレーン合流の方が車両１の現在位置に近い。よって、制御装置１００は、合流ＬＣ提案の方を先行操作指示ＩＡとして決定する。

４−３．第３の例
図１３は、先行操作指示ＩＡの決定の第３の例を説明するための概念図である。図１３には、既出の図４と同じシチュエーションが示されている。すなわち、操作指示Ｉの候補として、「ステア保持要求」と「手動運転要求」の２つがある。ステア保持要求は、急カーブというイベントに関連する操作指示Ｉである。一方、手動運転要求は、手動運転が必要となるイベント（例：目的地、道路工事区間）に関連する操作指示Ｉである。図１３に示されるシチュエーションでは、これら２つのイベントのうち急カーブの方が車両１の現在位置に近い。よって、制御装置１００は、ステア保持要求の方を先行操作指示ＩＡとして決定する。

上記の第１〜第３の例を一般化すると、次の通りである。第１操作指示Ｉ１は、第１イベントに関連しており、第２操作指示Ｉ２は、第２イベントに関連している。第１イベントと第２イベントのうち、車両１の現在位置に近い方は「先行イベント」である。制御装置１００は、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち先行イベントに関連する方を先行操作指示ＩＡとして決定する。遭遇するイベントの順番に操作指示Ｉが出されるため、ドライバにとっては、運転の流れを理解しやすいという効果が得られる。

４−４．第４の例
図１４は、先行操作指示ＩＡの決定の第４の例を説明するための概念図である。車両１は、右側のレーンＬ２を走行している。制御装置１００は、キープレフトのため、左側のレーンＬ１に車線変更することを提案する「キープレフトＬＣ提案」を出すことを計画する。また、車両１の前方に急カーブが存在しており、制御装置１００は、急カーブが始まる位置ＸＡの前に「ステア保持要求」を出すことを計画する。

ここで、キープレフトのための車線変更は、特に急を要するものではなく、任意のタイミング（例えば、急カーブが終わった後の位置ＸＢ）で行われてもよい。つまり、キープレフトのための車線変更が多少遅れても、車両走行に特に影響はない。その一方で、車両走行等の観点から、ステア保持は、急カーブが始まる位置ＸＡまでには完了していることが望まれる。すなわち、ステア保持の優先度（重要度）は高いのに対し、キープレフトのための車線変更の優先度はさほど高くなく、自由度が高い。従って、制御装置１００は、ステア保持要求を先行操作指示ＩＡとして決定し、キープレフトＬＣ提案を後続操作指示ＩＢとして決定する。

一般化すれば、次の通りである。車両１が特定の地点に到達するまでに応答操作Ｒが行われる必要がある操作指示Ｉは、以下「優先操作指示ＩＰ」と呼ばれる。優先操作指示ＩＰとしては、上記のステア保持要求の他に、手動運転要求、分岐ＬＣ提案、合流ＬＣ提案、等が例示される。車両走行、安全性、目的地への到達などの観点から、優先操作指示ＩＰの優先度は高い。その一方で、上記のキープレフトＬＣ提案や追越提案は、優先操作指示ＩＰではなく、高い自由度を有している。第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち一方が優先操作指示ＩＰであり、他方が優先操作指示ＩＰではない場合、制御装置１００は、優先操作指示ＩＰの方を先行操作指示ＩＡとして決定する。これにより、優先度の高い操作指示Ｉを遅滞無く出しながら、ドライバが同時に処理すべき情報量及び同時に実行すべき操作数を減らすことが可能となる。

４−５．第５の例
図１５は、先行操作指示ＩＡの決定の第５の例を説明するための概念図である。第５の例も、優先操作指示ＩＰに関する。

車両１は、レーンＬ１を走行している。車両１の前方の同じレーンＬ１には、低速先行車両２が存在している。制御装置１００は、センサ検出情報２４０に基づいて、低速先行車両２を検出する。そして、制御装置１００は、位置ＸＡにおいて追越動作を開始することを計画し、位置ＸＡの前に「追越提案」を出すことを計画する。また、位置ＸＡよりも先の位置ＸＢにおいて、手動運転が必要になる。例えば、位置ＸＢの先に、目的地あるいは道路工事区間が存在している。そこで、制御装置１００は、位置ＸＢよりも前に「手動運転要求」を出すことを計画する。

手動運転要求は、優先操作指示ＩＰであり、追越提案は、優先操作指示ＩＰではない。従って、制御装置１００は、手動運転要求を先行操作指示ＩＡとして決定し、追越提案を後続操作指示ＩＢとして決定する。これにより、優先度の高い手動運転要求を遅滞無く出すことが可能となる。

尚、手動運転要求に応答してドライバが手動運転を開始すると、結果的に、自動運転システム１０（制御装置１００）から追越提案は出されない。この場合であっても、ある操作指示Ｉに応答する応答操作Ｒが完了するまで次の操作指示が禁止されていることに変わりはない。すなわち、ドライバが同時に処理すべき情報量及び同時に実行すべき操作数が減り、ドライバの焦りや不安感が抑制されるという効果が得られる。

４−６．第６の例
上述の通り、第１操作指示Ｉ１と第２操作指示Ｉ２のうち一方が優先操作指示ＩＰであり、他方が優先操作指示ＩＰではない場合、制御装置１００は、優先操作指示ＩＰの方を先行操作指示ＩＡとして決定する。このとき、更に、制御装置１００は、優先操作指示ＩＰではない方を破棄してもよい。この場合であっても、ある操作指示Ｉに応答する応答操作Ｒが完了するまで次の操作指示が禁止されていることに変わりはない。すなわち、ドライバが同時に処理すべき情報量及び同時に実行すべき操作数が減り、ドライバの焦りや不安感が抑制されるという効果が得られる。

１ 車両
１０ 自動運転システム
２０ ＧＰＳ受信器
３０ 地図データベース
４０ センサ群
５０ 通信装置
６０ ＨＭＩユニット
７０ 応答操作センサ
８０ 走行装置
１００ 制御装置
１１０ プロセッサ
１２０ 記憶装置
２００ 運転環境情報
２２０ 位置方位情報
２３０ 地図情報
２４０ センサ検出情報
２５０ 配信情報
２６０ 応答操作情報
Ｉ 操作指示
Ｒ 応答操作
ＴＩ 操作指示タイミング
ＴＲ 応答操作完了タイミング
ＰＲ 応答操作期間

Claims (6)

1. 車両に搭載される自動運転システムであって、
   前記車両の自動運転を制御し、また、前記自動運転の最中に前記車両のドライバに操作指示を出す制御装置を備え、
   前記操作指示は、前記ドライバに要求又は提案を行い、前記要求又は前記提案に応答する応答操作を行うよう前記ドライバに求め、
   前記制御装置は、前記操作指示を出した後、前記応答操作が完了するまで、あるいは、前記応答操作が完了すると予測されるタイミングまで、次の操作指示を出すことを禁止し、
   前記操作指示の候補として第１操作指示と第２操作指示が存在し、
   第１操作指示タイミングは、前記第１操作指示が出されるタイミングであり、
   第２操作指示タイミングは、前記第２操作指示が出されるタイミングであり、
   第１応答操作は、前記第１操作指示に応答する前記応答操作であり、
   第２応答操作は、前記第２操作指示に応答する前記応答操作であり、
   第１応答操作完了タイミングは、前記第１応答操作が完了すると予測されるタイミングであり、
   第２応答操作完了タイミングは、前記第２応答操作が完了すると予測されるタイミングであり、
   第１応答操作期間は、前記第１操作指示タイミングから前記第１応答操作完了タイミングまでの期間であり、
   第２応答操作期間は、前記第２操作指示タイミングから前記第２応答操作完了タイミングまでの期間であり、
   前記制御装置は、前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングを計画し、計画した前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングに基づいて前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間のそれぞれを予測し、
   予測された前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間が重なる場合、前記制御装置は、前記第１応答操作期間と前記第２応答操作期間が重ならなくなるように前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングのうち少なくとも一方を調整する
   自動運転システム。
2. 請求項１に記載の自動運転システムであって、
   前記制御装置は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち先に出す方を先行操作指示として決定する
   自動運転システム。
3. 請求項２に記載の自動運転システムであって、
   前記第１操作指示は、第１イベントに関連する前記操作指示であり、
   前記第２操作指示は、第２イベントに関連する前記操作指示であり、
   前記第１イベントと前記第２イベントのうち前記車両の現在位置に近い方は先行イベントであり、
   前記制御装置は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち前記先行イベントに関連する方を前記先行操作指示として決定する
   自動運転システム。
4. 請求項２に記載の自動運転システムであって、
   優先操作指示は、前記車両が特定の地点に到達するまでに前記応答操作が行われる必要がある前記操作指示であり、
   前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち一方が前記優先操作指示であり、他方が前記優先操作指示ではない場合、前記制御装置は、前記優先操作指示を前記先行操作指示として決定する
   自動運転システム。
5. 請求項２乃至４のいずれか一項に記載の自動運転システムであって、
   先行操作指示タイミングは、前記先行操作指示が出されるタイミングであり、
   前記第１操作指示タイミングと前記第２操作指示タイミングのうち少なくとも一方を調整する際、前記制御装置は、前記先行操作指示タイミングの方を早める
   自動運転システム。
6. 請求項２乃至５のいずれか一項に記載の自動運転システムであって、
   後続操作指示は、前記第１操作指示と前記第２操作指示のうち前記先行操作指示ではない方であり、
   先行応答操作は、前記先行操作指示に応答する前記応答操作であり、
   前記制御装置は、前記先行応答操作が完了したことを確認した後、前記後続操作指示を出す
   自動運転システム。

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