特許 6388044 制御装置、プログラム、支援装置および支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6388044

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】制御装置、プログラム、支援装置および支援方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/00 20060101AFI20180903BHJP

   B60W 50/08 20120101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/00

   B60W50/08

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-48067(P2017-48067)

(22)【出願日】2017年3月14日

【審査請求日】2018年6月22日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(72)【発明者】

【氏名】上谷 芽衣

(72)【発明者】

【氏名】日向 匡史

(72)【発明者】

【氏名】青位 初美

【審査官】 田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１９９９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−８２０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１７２４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１９９３７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ１０／００ − １０／３０

Ｂ６０Ｗ３０／００ − ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者を支援する支援装置に設けられる制御装置であって、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータを制御することにより前記ペダルを最大踏み込み位置で保持する保持部と、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、前記アクチュエータを制御して前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させる移動制御部と、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを前記アクチュエータの駆動力から解放する解放部と
を具備する制御装置。

【請求項2】

前記解放部は、前記運転者が追従可能な時定数で前記ペダルを前記アクチュエータの駆動力から解放する、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記検知器は、前記ペダルへの荷重を検知するセンサである、請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記検知器は、前記ペダルを含むエリアを撮影して得た映像データを解析して前記ペダルへの足載せを検知する画像センサである、請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

コンピュータを、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。

【請求項6】

車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者を支援する支援装置であって、
駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータと、
前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器と、
前記アクチュエータおよび検知器との間で信号の送受信が可能な制御部と
を具備し、
前記制御部は、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、前記アクチュエータを制御することにより前記ペダルを最大踏み込み位置で保持する保持部と、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、前記アクチュエータを制御して前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させる移動制御部と、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを前記アクチュエータの駆動力から解放する解放部と
を具備する支援装置。

【請求項7】

車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者をコンピュータにより支援する支援方法であって、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータを前記コンピュータが制御することにより前記ペダルを最大踏み込み位置で保持する過程と、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、前記コンピュータが前記アクチュエータを制御して前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させる過程と、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを前記コンピュータが前記アクチュエータの駆動力から解放する過程と
を具備する、支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車両の運転モードを手動運転モードと自動運転モードとの間で切り替える技術に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の運転を自動化する技術が注目されており、自動運転モードについての検討が始まっている。自動運転モードは、コンピュータが主体となって車両を走行させるモードであり、運転者（ドライバ）が自らの手足や感覚を頼りに車両を操作する手動運転モードとは区別される。

【0003】

自動運転モードは、運転者の負担の軽減や渋滞の緩和等の効果をもたらすと期待されている。しかし車両が出発してから目的地に着くまでには、運転者がハンドルを握って運転しなくてはならないこともある。例えば高速道路上では自動運転モードに任せても、一般道では手動運転モードにするほうが良いこともある。そこで、自動運転モードと手動運転モードとを安全に切り替えるための技術が求められる。

【0004】

自動運転モードでは、運転者の操作と車両の挙動とが基本的に切り離される。つまり緊急対応時を除いて、ハンドルを切っても、アクセルやブレーキを踏み込んでも車両は影響を受けない。逆に手動運転モードでは運転者の操作がダイレクトに車両に伝わる。このように著しく操作感覚が異なることから、運転モード切替の際に、コンピュータから人間へと如何にスムーズに操作を引き継げるかが安全性を左右する。例えば、車内で寛いでいる状態から、運転姿勢を取り、ハンドルを握り（ハンドルの引継）、アクセルペダルやブレーキペダルを必要なだけ踏み込み（ペダルの引継）、前後左右を確認して目線を前方に向ける（目線の引継）、といった一連の手順をいかに無理なく行えるかが重要である。

【0005】

特許文献１には、手動運転に切り替える際にドライバの要求する速度にまでスムーズに変更することを目指す技術が開示されている。しかし、速度を保ったまま如何にスムーズにペダル操作を引き継ぐかという、別の視点からのニーズについては議論されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５−１８２５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

以上述べたように、自動運転モードから手動運転モードへの切り替えの際には、機械から人間への操作の引き継ぎが重要である。引き継ぎにはハンドル操作の引き継ぎ、ペダル操作の引き継ぎ、視覚の引き継ぎなどがあるが、特にペダル操作に関する技術開発が要望されている。

【0008】

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、運転者がペダル操作をスムーズに引き継げるようにし、これにより安全性の向上を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明では以下のような手段を講じる。

【0010】

この発明の第１の態様は、車両の運転モードを第１モードと第２モードとの間で切り替えるモード切替を制御する支援装置、または、この支援装置に設けられる制御装置である。ここで、第１モードは、車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しないモードであり、第２モードは、操作量が車速に関連するモードである。

【0011】

支援装置は、駆動力を発生してペダルを位置決めするアクチュエータと、ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器と、制御装置とを具備する。

【0012】

そして、制御装置に、第１モードから第２モードへの切替開始に応じて、アクチュエータを制御することによりペダルを最大踏み込み位置で保持する保持部と、ペダルが最大踏み込み位置で保持された状態で、検知器によりペダルへの足載せが検出されると、アクチュエータを制御してペダルを車速に対応する位置に移動させる移動制御部と、車速に対応する位置で踏まれている状態のペダルをアクチュエータの駆動力から解放する解放部とを具備するように構成したものである。

【0013】

この発明の第２の態様は、解放部が、運転者が追従可能な時定数でペダルをアクチュエータの駆動力から解放するように構成したものである。

【0014】

この発明の第３の態様は、検知器を、ペダルへの荷重を検知するセンサであるように構成したものである。

【0015】

この発明の第４の態様は、検知器を、ペダルを含むエリアを撮影して得た映像データを解析してペダルへの足載せを検知する画像センサであるように構成したものである。

【発明の効果】

【0016】

この発明の第１の態様によれば、例えば自動運転モードから手動運転モードへのモード切替が開始されると、例えば切替期間の初期フェーズにおいて、アクチュエータにより例えばアクセルペダルが最大踏み込み位置で一時的に保持される。この状態から、ペダルへの足載せが検知されると、ペダルは車速に対応する位置にまで押し戻される。その後、その車速に対応する位置で踏まれているペダルはアクチュエータの駆動力から解放される。

【0017】

このような構成であるから、ペダルは最初、最大に踏み込まれた位置にあり、運転者が足を乗せるとペダルが車速対応位置にまで押し返される。その後、ペダルを位置決めする駆動力が解放され、運転者は車速に対応する位置からペダル操作を引き継ぐことができる。従って運転者は適切な位置でペダルの踏み込みを引き継ぐことができるようになり、これにより、モード切替に係わる安全性を向上させることができる。

【0018】

この発明の第２の態様によれば、ペダルは、解放部により、運転者が追従可能な時定数でアクチュエータの駆動力から解放される。このような構成であるから、足が載ったとたんにではなく、徐々にペダル操作が機械から人間の足に引き継がれる。このとき、「ペダルの引き継ぎを開始します。」などのアナウンスを運転者に与えても良い。運転者はペダルを位置決めしている力が徐々に減ってゆくのを感じ、それに追従してペダルの位置を保っていればよい。このように、ペダルを操作する力のバランスを保った状態でペダル操作を引き継げるので、モード切替に係わる安全性を向上させることができる。

【0019】

この発明の第３の態様によれば、ペダルへの荷重を検知するセンサにより、ペダルへの足載せが検知される。このような構成であるから、シンプルな手段によりペダルへの足載せを検知することができる。

【0020】

この発明の第４の態様によれば、ペダルを含むエリアを撮影して得た映像データを解析する画像センサにより、ペダルへの足載せが検知される。このような構成であるから、ペダル自体にセンサを取り付けなくても良いので、ペダルの軽量化を促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の一実施形態に係る支援装置を備える自動運転制御システムの全体構成を示す図。

【図2】運転席側フロアのアクセルペダル１０近傍の一例を示す外観図。

【図3】運転席シートの一例を示す外観図。

【図4】図１に示されるペダルＥＣＵ５の一例を示す機能ブロック図。

【図5】モード切替に関連する概念の一つを説明するための図。

【図6】実施形態に係る処理手順の一例を示すフローチャート。

【図7】モード切替に際してのアクセルペダル１０の位置の変化を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、この発明に係わる実施形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る支援装置を含む、自動運転制御システムの一例を示すブロック図である。この自動運転制御システムは車両１に搭載される。車両１は、手動運転モードまたは自動運転モードのいずれかのモードで走行することが可能である。モード切替制御装置６は、このモード切替に係わる制御を行う。

【0023】

車両１は、基本装備としてパワーユニット２および操舵装置３を備える。パワーユニット２は、動力源および変速装置を含む。動力源としては、内燃機関または電気モータ、あるいはその両方を用いることが可能である。操舵装置３はステアリングホイール４に接続される。

【0024】

自動運転モードは、例えば、道路に沿って車両１を自動的に走行させる運転状態を実現するモードである。自動運転モードは、例えば、運転者が運転操作をすることなく、予め設定された目的地に向かって自動的に車両１を走行させる運転状態を含んでもよい。自動運転モードは、必ずしも車両１の全ての挙動を制御する必要はない。例えば、自動運転モードは、予め設定された許容範囲において運転者の運転操作を車両１の走行に反映する運転状態も含んでよい。この実施形態では、自動運転モードにおいて、車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しないとして説明する。

【0025】

運転操作支援制御は、例えば、車両１のカーブ走行時に運転者による操舵をアシストして、カーブに沿って走行するように車両１の運転操作を支援する。また運転操作支援制御は、運転者のアクセル操作（例えばアクセルペダルの操作）またはブレーキ操作（例えばブレーキペダルの操作）を支援する制御と、手動操舵（操舵の手動運転）および手動速度調整（速度調整の手動運転）などを含んでもよい。手動操舵は、運転者のステアリングホイールの操作を主体として車両１の進行方向を操作することである。手動速度調整は、運転者のアクセル操作又はブレーキ操作を主体として車両１の速度を調整することである。

【0026】

一方、手動運転モードは、例えば、運転者の手動による運転操作を主体として車両１を走行させるモードである。手動運転モードは、例えば、運転者の運転操作だけに基づいて車両１を走行させる動作モードと、運転者の運転操作を主体としながら運転者の運転操作を支援する運転操作支援制御を行う動作モードとを含んでもよい。この実施形態では、手動運転モードにおいて、車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連するとして説明する。

【0027】

自動制御には、例えば、自動操舵（操舵の自動運転）と自動速度調整（速度の自動運転）がある。自動操舵は、操舵装置を自動で制御する運転状態である。自動操舵にはＬＫＡ（Lane Keeping Assist）が含まれる。ＬＫＡは、例えば、運転者がステアリング操作をしない場合であっても、車両１が走行車線から逸脱しないように自動で操舵装置３を制御する。なお、ＬＫＡの実行中であっても、車両１が走行車線を逸脱しない範囲（許容範囲）において運転者のステアリング操作を車両１の操舵に反映してもよい。なお、自動操舵はＬＫＡに限らない。

【0028】

自動速度調整は、車両１の速度を自動で制御する運転状態である。自動速度調整にはＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）が含まれる。ＡＣＣは、例えば、車両１の前方に先行車が存在しない場合は予め設定された設定速度で車両１を定速走行させる定速制御を行う。また、車両１の前方に先行車が存在する場合には、ＡＣＣは、先行車との車間距離に応じて車両１の車速を調整する追従制御を行う。

【0029】

ＡＣＣを実行中であっても、運転者のブレーキ操作（例えばブレーキペダルの操作）があれば、車両１は減速する。また、ＡＣＣを実行中であっても、運転者のアクセル操作（例えばアクセルペダルの操作）があれば、予め設定された最大許容速度（例えば、走行中の道路において法的に定められた最高速度）まで、車両１を加速させることもできる。なお、ＡＣＣに限らず、ＣＣ（Cruise Control：定速制御）等も自動速度調整の範疇に含まれる。

【0030】

モード切替制御装置６は、車両の運転モードを切り替えるモード切替に係わる制御を実行する、コンピュータである。モード切替制御装置６は、表示器の一例としての表示部９に接続される。表示部９は、車両の周辺の地図、種々の情報あるいはメッセージなどを表示する。表示部９は、例えば、カーナビゲーションシステムのタッチパネル、ヘッドアップディスプレイ、あるいはスマートフォンやタブレット端末のディスプレイなどであり、搭乗者（運転者を含む）とモード切替制御装置６とのヒューマンマシンインタフェースである。例えばスピーカ（図示せず）などもこの種のヒューマンマシンインタフェースに含まれる。

【0031】

また、モード切替制御装置６は、ドライバカメラ７に接続される。ドライバカメラ７は、例えばダッシュボード上のように、運転者を撮像できる場所に配置され、運転者を含む車内を撮像する。

【0032】

また、モード切替制御装置６は、ＧＰＳ受信機１４に接続される。ＧＰＳ受信機１４は複数のＧＰＳ衛星を捕捉し、各衛星から送信される測位情報に基づいて車両１の３次元の位置データ（測位情報）を算出する。モード切替制御装置６はこの車両１の位置データとナビゲーションシステム（図示しない）からの情報とに基づいて、モード切替に係わる切替区間の接近を判定する。切替区間が接近していることを認識すると、モード切替制御装置６はモード切替に係わる制御を開始する。

【0033】

切替区間とは、ゆとりを持って運転モードを切り替えられるようにするために設けられる、或る長さの区間である。例えば、インターチェンジの手前などに１００ｍ〜数ｋｍ程度の切替区間を設定し、その間に周辺の目視などの準備を済ませて安全を十分に確保できる状態になってからモード切替を行うことが考えられている。この区間を走行するのにかかる期間（切替期間とも称する）は、おおむね６０秒程度である。

【0034】

ところで、本実施形態における自動運転制御システムは、ペダルＥＣＵ（Electronic Control Unit）５を備える。ペダルＥＣＵ５は、モード切替の際に運転者を支援する支援装置に備わる制御装置としての、コンピュータである。

【0035】

ペダルＥＣＵ５は、足元カメラ８、荷重センサ１１、ペダルセンサ１２、ジャイロセンサ１５および車速センサ１６から、図示しない車内ＬＡＮ（Local Area Network）などを経由してそれぞれセンシングデータを取得する。またペダルＥＣＵ５は、モード切替制御装置６に通信可能に接続されて種々のデータを互いに授受する。

【0036】

さらにペダルＥＣＵ５は、駆動力を発生してアクセルペダル１０を位置決めするアクチュエータ１３に通信可能に接続されて、アクチュエータ１３を制御するための制御信号を出力する。これによりアクセルペダル１０はペダルＥＣＵ５により制御されることとなる。なお、ペダルＥＣＵ５、足元カメラ８または荷重センサ１１、およびアクチュエータ１３を含む系を、モード切替の際に運転者を支援する支援装置としても良い。

【0037】

図２は、運転席側フロアのアクセルペダル１０近傍の一例を示す外観図である。自動運転モードにおいては、アクセルペダル１０から足を離していても車両１は勝手に走行する。運転席側フロアの邪魔にならない位置に、足元カメラ８が取り付けられる。足元カメラ８は、アクセルペダル１０を含むフロア部分を撮影し、得られた映像データを解析して、アクセルペダル１０への足載せを検知する。この検知の結果はペダルＥＣＵ５に通知される。

【0038】

図３は、運転席シートの一例を示す外観図である。荷重センサ１１は、例えばシートの右大腿部の載る部分に取り付けられ、荷重を検知することで搭乗者の有無を検知したり、右足の動きをトレースしたりすることが可能である。アクセルペダル１０に足が載っているか否かによっても検知圧力は変化する。すなわち荷重センサ１１は、アクセルペダル１０への荷重を検知し、その結果に基づき足載せの有無をペダルＥＣＵ５に通知する。なお足元カメラ８と荷重センサ１１との双方を用いれば互いの補完ができるし、十分なセンシング精度を得られれば、いずれか片方だけでもよい。

【0039】

図４は、ペダルＥＣＵ５の一例を示す機能ブロック図である。ペダルＥＣＵ５は、Ｉ／Ｏ（入出力インタフェース）５１と、制御部５２と、メモリ５３とを備える。
メモリ５３は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）などの半導体メモリ、あるいはＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などの不揮発性メモリ、あるいはＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等のストレージメディアであって良い。あるいは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＩＣ（Peripheral Interface Controller）などのワンチップマイコン内部に設けられた記憶領域であっても良い。

【0040】

Ｉ／Ｏ５１は、ペダルセンサ１２からアクセルペダル１０の操作量データを取得する。操作量データはアクセルペダル１０の位置あるいはアクセル開度（踏み込み量）を示すデータであり、ポテンシオメータなどの測位計によりアナログ的に、あるいはディジタル的に計測可能な量である。取得された操作量データは、センシングデータ５３ｂの一つとしてメモリ５３に記憶される。この操作量データを含むセンシングデータ５３ｂは、Ｉ／Ｏ５１を介してモード切替制御装置６と適宜授受される。

【0041】

また、Ｉ／Ｏ５１は、足元カメラ８からアクセルペダル１０の足載せの有無を示す検知データを取得する。この検知データはセンシングデータ５３ｂの一つとしてメモリ５３に記憶される。なお映像データだけを取得してデータ解析をペダルＥＣＵ５側で実行しても良い。

【0042】

また、Ｉ／Ｏ５１は、荷重センサ１１からの圧力データを取得し、センシングデータ５３ｂの一つとしてメモリ５３に記憶させる。ペダルＥＣＵ５は、圧力データを解析してアクセルペダル１０の足載せの有無を検知する。もちろん、この解析を荷重センサ１１が実行しても良い。

【0043】

また、Ｉ／Ｏ５１は、車両１のパワーユニット２からの種々のデータ（例えば回転数データ、出力データ、トルクデータ、燃料噴射量データなど）を取得する。これらのデータはセンシングデータ５３ｂとしてメモリ５３に記憶される。

【0044】

また、Ｉ／Ｏ５１は、ジャイロセンサ１５から車両１の姿勢データを取得し、センシングデータ５３ｂの一つとしてメモリ５３に記憶させる。さらにＩ／Ｏ５１は、車速センサ１６から車両１の速度データを取得し、センシングデータ５３ｂの一つとしてメモリ５３に記憶させる。

【0045】

制御部５２は、コンピュータを構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する。制御部５２は、この実施形態を実施するために必要な機能として、取得部５２ａ、計算部５２ｂ、保持部５２ｃ、検知部５２ｄ、移動制御部５２ｅおよび解放部５２ｆを備える。これらの機能は、メモリ５３に書き込まれた支援プログラム５３ａをＣＰＵがレジスタに読み出し、実行することで実現される。

【0046】

取得部５２ａは、速度データを含む、必要なセンシングデータ５３ｂをメモリ５３から取得する。計算部５２ｂは、速度データに対応するアクセルペダル１０の位置（あるいは操作量）を計算する。

【0047】

保持部５２ｃは、自動運転モードから手動運転モードへの切替期間の初期フェーズにおいて、アクチュエータ１３を制御して、アクセルペダル１０を最大踏み込み位置で一時的に保持する。すなわち保持部５２ｃは、アクセルペダル１０を最大踏み込み位置に移動させるための制御信号を生成し、Ｉ／Ｏ５１を経由してアクチュエータ１３に伝達する。これによりアクチュエータ１３は駆動力を発生し、アクセルペダル１０を移動させる。

【0048】

検知部５２ｄは、足元カメラ８からの検知データや荷重センサ１１からの圧力データに基づいて、アクセルペダル１０への足載せを検知する。移動制御部５２ｅは、アクセルペダル１０への足載せが検知されると、アクチュエータ１３を制御して、アクセルペダル１０を車速に対応する位置に移動させる。

【0049】

解放部５２ｆは、車速に対応する位置で踏まれているアクセルペダル１０を、モード切替の終期フェーズにおいて、つまり切替期間において手動運転モードに切り替わる直前に、アクチュエータ１３の駆動力から解放する。次に、上記構成を基礎として実施形態における作用および効果を説明する。

【0050】

図５は、モード切替に関連する概念の一つを説明するための図である。図５に示されるように、モード切替に関して大きく３つの区間を考えることができる。すなわち、自動運転区間、自動→手動運転切替区間（切替区間と略称する）、手動運転区間である。この３つの区間において順次、モード切替に関する制御が実行される。なおここでは、自動運転モードから手動運転モードへのモード切替について考えることとする。これらの区間は、例えば、高速道路から一般道路に至る出口の手前に予め設定されていても良い。

【0051】

自動運転区間において、ＧＰＳ測位データなどから切替区間の接近が検知されると、まず、手動運転モードへの切替が可能かどうかがコンピュータにより判断される。このような判断を可能にするために、ドライバカメラ７により運転者を撮影し、運転者の状態を詳しく分析するための研究がされている。

【0052】

自動運転モードへの切替が許可されれば、自動運転モードから手動運転モードへのモード切替が開始されて切替区間に至る。切替区間では、手動運転へのモード切替に向けた対処が実施される。アクセルペダルの引き継ぎもその一つである。そして、一般道路に出る前に無事にモード切替が完了すると、手動運転区間が開始される。また、例えば自動運転モードへの切替が許可されなければ、緊急対応が実行され、例えば路側帯への退避および停止措置が取られる。

【0053】

図６は、実施形態に係る処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される手順は、モード切替制御装置６とペダルＥＣＵ５とが連携して協調的に作用することで、実現される。なお、以下の説明では、高速道路を自動運転モードで走行中の車両１が目的地近くのインターチェンジに接近し、自動運転モードから手動運転モードへのモード切替を実行することを想定する。

【0054】

図６において、例えばナビゲーションシステム（図示せず）を用いて目的地がセットされると（ステップＳ１）、モード切替制御装置６は、経路上にあるインターチェンジへの接近を待ち受ける（ステップＳ２）。なお自動運転モードで巡航しているとき、図７（ａ）に示されるようにアクセルペダルの位置はフリーであり、例えば中速に対応する開度で止まっているとする。

【0055】

次に、インターチェンジへの接近が認識されると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、モード切替制御装置６は、モード切替処理を開始し（ステップＳ３）、処理をペダルＥＣＵ５に引き継ぐ。これによりアクセルペダルの引き継ぎ処理が開始される（ステップＳ４）。

【0056】

そうするとペダルＥＣＵ５は、先ず、アクチュエータ１３に制御信号を与え、図７（ｂ）のようにアクセルペダル１０を最大踏み込み位置にまで移動させ、その状態を保持する（ステップＳ５）。

【0057】

ここで重要なことは、この段階では、アクセルペダル１０の操作量はパワーユニット２に伝わらないことである。つまり自動運転モードにおいては、アクセルペダル１０の操作量とパワーユニット２との情報伝達経路が基本的に切り離されていて、アクセルペダル１０の位置（アクセル開度）は、車両の挙動に影響しない。したがってアクチュエータ１３がアクセルペダル１０をどのように移動させても、車両１の速度が急に上がったりすることは無い。

【0058】

次にペダルＥＣＵ５は、データ解析を行い（ステップＳ６）、車速センサ１６で取得された速度データに対応するアクセル開度を計算する（ステップＳ７）。またペダルＥＣＵ５は、アクセルペダル１０への足載せを待ち受ける（ステップＳ８）。図７（ｃ）のように、足載せが検知されると、ペダルＥＣＵ５はアクチュエータ１３に再度、制御信号を与えてアクセルペダル１０の位置を変化させる。

【0059】

つまりペダルＥＣＵ５は、アクチュエータ１３を制御して、最大踏み込み位置にあるアクセルペダル１０を、ステップＳ７で計算された車速に対応する位置（アクセル開度）に戻させる（ステップＳ９）。つまり運転者の足が載ったままのアクセルペダル１０は、図７（ｄ）のように、車速に対応する位置にまで押し戻される。

【0060】

このとき運転者は、自分の足がアクセルペダル１０によって押し返され、アクセルペダル１０が最大踏み込み位置から車速に対応する位置にまで上がってくるのを感じることになる。このとき、例えば「足を載せたままの位置を保ってください。」などのアナウンスをスピーカなどから発しても良い。この状態がある程度安定すると（例えば数秒程度）、ペダルＥＣＵ５は、アクチュエータ１３から徐々に駆動力を抜き、車速に対応する位置で踏まれているアクセルペダル１０をアクチュエータ１３の駆動力から解放する（ステップＳ１０）。

【0061】

このとき、急に駆動力をゼロにするのではなく、運転者が驚かずにいられる期間（例えば数秒程度）を保って、長い時定数で駆動力を除去するようにする。これにより運転者は、アクセルペダル１０を位置決めしている力が徐々に抜けていくことを感じ、やがて、通常の操作感を取り戻す。この状態に至れば、アクセルペダルの引き継ぎが終了する。

【0062】

以上述べたようにこの実施形態では、自動運転モードによる走行制御中に切替区間が近付くと、アクセルペダル１０に接続されたアクチュエータ１３を制御して、アクセルペダル１０を最大踏み込み位置に移動させる。また、車速センサ１６で取得された速度データに基づいて、その時の車速に対応するアクセル開度を計算する。運転者の足がアクセルペダル１０に載ったことが検知されると、再度アクチュエータ１３を制御して、アクセルペダル１０を車速対応位置に戻す。こののち、アクセルペダル１０へのアクチュエータの駆動力を徐々に開放してアクセルペダルの引き継ぎ処理を完了するようにしている。

【0063】

このようにしたので、アクセルペダル１０は、足を載せたままで車速に対応する位置にまで機械的に戻され、運転者はそのアクセルポジションを保っていればよい。従って運転者は、ペダル引き継ぎに際して、機械による速度調整から自らのアクセル操作による速度調整に違和感なく移行することが可能になる。

【0064】

すなわちこの実施形態によれば、運転者がペダル操作をスムーズに引き継げるようになり、これにより安全性の向上を図った制御装置、プログラム、支援装置および支援方法を提供することができる。

【0065】

なお、この発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば実施形態ではいわゆるオルガン式のアクセルペダルについて図示したが、近年主流の吊り下げ式のアクセルペダルに対しても本願発明を適用できることは、明らかである。また、車速を制御するペダルとしてのブレーキペダルについても本願発明を適用できることは、明らかである。

【0066】

また、切替区間に入ってからアクセルペダル１０を最大踏み込み位置に移動させるようにしたが、自動運転モード中にはアクセルペダル１０を最大踏み込み位置に固定しておいても良い。自動運転モード中には、アクセル開度は車速に影響しないからである。このようにすると運転席側のフロア空間を広くとれ、居住性を高めることができる。

【0067】

また、モード切替のための切替区間は、或る程度自由な場所に設定されることもできる。例えば、自動運転モードから手動運転モードへのモード切替の意思表示が運転者によって示された場合に、車両１の例えば前方１００ｍ〜数ｋｍのどこかに切替区間を設定し、この区間内でモード切替に係わる各種制御や引き継ぎを行うようにしてもよい。なお、運転者による意思表示は、ステアリングホイール４に設けられた押しボタンやタッチパネルに設けられたソフトボタン等を用いた操作、あるいはアクセルペダルの操作等により示されることができる。あるいは運転者の音声による意思表示をコンピュータにより認識するようにしてもよい。

【0068】

また、図３においてはシートに取り付けられた荷重センサ１１によりアクセルペダル１０への足載せを検知するようにした。これに代えて、アクセルペダル１０に直接、圧電センサなどの小型センサを取り付けても足載せを検知することができる。

【0069】

さらに、ドライバカメラ７で撮像された運転者の映像データから運転者の状態を数値的に評価する技術と組み合わせれば、アナウンスをするか、しないかの判断も含め、さらに安全性を高めたシステムを提供できる可能性がある。

【0070】

この発明の装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
また、以上の各装置及びそれらの装置部分は、それぞれハードウェア構成、またはハードウェア資源とソフトウェアとの組み合せ構成のいずれでも実施可能である。組み合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワークまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体からコンピュータにインストールされ、当該コンピュータのプロセッサに実行されることにより、各装置の機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。

【0071】

コンピュータに関連して用いられる「プロセッサ」という用語は、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Device）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、またはＦＰＧＡ等の回路と理解され得る。

【0072】

プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出し実行することで、プログラムに基づく特有の機能を実現する。メモリに代えて、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成することも可能である。このケースでは、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することでその機能を実現する。

【0073】

このほか車両の種類、自動運転制御装置の機能、モード切替制御装置の機能と処理手順および処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

【0074】

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【0075】

上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限られるものではない。
（付記１）
車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者を支援する支援装置に設けられる制御装置であって、
プロセッサを具備し、
前記プロセッサは、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータを制御することにより前記ペダルを最大踏み込み位置で保持し、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、前記アクチュエータを制御して前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させ、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを前記アクチュエータの駆動力から解放するように構成される、制御装置。

【0076】

（付記２）
車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者を支援する支援装置であって、
駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータと、
前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器と、
前記アクチュエータおよび検知器との間で信号の送受信が可能なプロセッサとを具備し、
前記プロセッサは、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、前記アクチュエータを制御することにより前記ペダルを最大踏み込み位置で保持し、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、前記アクチュエータを制御して前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させ、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを前記アクチュエータの駆動力から解放するように構成される、支援装置。

【0077】

（付記３）
車速制御のためのペダルの操作量が車速に関連しない第１モードと、前記操作量が前記車速に関連する第２モードとの間で車両の運転モードを切り替える際に運転者をコンピュータにより支援する支援方法であって、
前記第１モードから前記第２モードへの切替開始に応じて、駆動力を発生して前記ペダルを位置決めするアクチュエータを少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて制御して、前記ペダルを最大踏み込み位置で保持する過程と、
前記ペダルが前記最大踏み込み位置で保持された状態で、前記ペダルへの前記運転者の足載せを検知する検知器により前記ペダルへの足載せが検出されると、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて前記アクチュエータを制御して、前記ペダルを前記車速に対応する位置に移動させる過程と、
前記車速に対応する位置で踏まれている状態の前記ペダルを、少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて前記アクチュエータの駆動力から解放する過程とを具備するように構成される、支援方法。

【符号の説明】

【0078】

１…車両、２…パワーユニット、３…操舵装置、４…ステアリングホイール、５…ペダルＥＣＵ、６…モード切替制御装置、７…ドライバカメラ、８…足元カメラ、９…表示部、１０…アクセルペダル、１１…荷重センサ、１２…ペダルセンサ、１３…アクチュエータ、１４…ＧＰＳ受信機、１５…ジャイロセンサ、１６…車速センサ、５２…制御部、５２ａ…取得部、５２ｂ…計算部、５２ｃ…保持部、５２ｄ…検知部、５２ｅ…移動制御部、５２ｆ…解放部、５３…メモリ、５３ａ…支援プログラム、５３ｂ…センシングデータ。

【要約】

【課題】運転者がペダル操作をスムーズに引き継げるようにし、安全性の向上を図ること。
【解決手段】自動運転モードから手動運転モードへのモード切替が開始されると、アクチュエータ１３によりアクセルペダル１０を最大踏み込み位置で一時的に保持する。この状態から、アクセルペダル１０への足載せが検知されると、アクセルペダル１０をアクチュエータ１３により車速に対応する位置にまで押し戻す。その後、その車速に対応する位置で踏まれているアクセルペダル１０を、運転者が追従可能な程度に、徐々にアクチュエータ１３の駆動力から解放する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】