特許 7112458 ビークル用電子制御ユニット及びビークルを制御する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-26

(45)【発行日】2022-08-03

(54)【発明の名称】ビークル用電子制御ユニット及びビークルを制御する方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/08 20200101AFI20220727BHJP

   B60W 40/08 20120101ALI20220727BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20220727BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20220727BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20220727BHJP

【ＦＩ】

B60W50/08

B60W40/08

G08G1/09 F

G08G1/16 F

G08G1/09 V

B60W60/00

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020148792

(22)【出願日】2020-09-04

(62)【分割の表示】P 2018057546の分割

【原出願日】2018-03-26

(65)【公開番号】P2021004032

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2020-09-11

(31)【優先権主張番号】15/471,065

(32)【優先日】2017-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518102470

【氏名又は名称】トヨタ リサーチ インスティテュート，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】ニコラオス ミカラキス

(72)【発明者】

【氏名】ステファニー ペプケ

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－９５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２２７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビークル用電子制御ユニットであって、前記電子制御ユニットは、
１又は複数のプロセッサと、
ドライバ状態信号を出力するように構成された、１又は複数のドライバ状態センサと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合された１又は複数のメモリであって、前記１又は複数のメモリは論理を記憶しており、前記論理は前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
やがて現れる運転環境が前記ビークルの自律運転モードに不適切であることから前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断することと、
前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、第１の期間にわたり、遠隔オペレータからの受信指令に応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記ビークルを制御することと、
前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいてドライバが制御を実施可能になったかを判断するために、前記第１の期間の間前記ドライバを監視することと、
前記ドライバが前記ビークルの制御を実施可能になっていると判断されたことに応答して、前記ビークルの制御を前記ドライバに移行することと、
を前記電子制御ユニットに行わせる、１又は複数のメモリと、
を具備する、電子制御ユニット。

【請求項2】

前記電子制御ユニットは、前記ドライバに前記ビークルの制御を実施するように警告を発する、請求項１に記載の電子制御ユニット。

【請求項3】

前記電子制御ユニットは、
前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時に、前記ドライバの、前記ビークルの制御の実施可能性を判断し、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を移行する、
請求項１又は２に記載の電子制御ユニット。

【請求項4】

前記電子制御ユニットは、前記第１の期間の終了時に前記ドライバが実施不能であると判断されたときに、前記第１の期間が経過した後に、前記ビークルの制御を前記ビークルの自律運転モードに移行する、請求項１から３までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項5】

前記電子制御ユニットは、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ドライバに前記ビークルの制御を実施するように警告を発する、
請求項１から４までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項6】

前記電子制御ユニットは、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を実施するように警告を発し、
前記遠隔オペレータに前記警告を発した後、前記ビークルの制御を前記遠隔オペレータに移行する前に、観察期間の間待機し、
前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を移行する、
請求項１から５までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項7】

ビークル用電子制御ユニットであって、前記電子制御ユニットは、
１又は複数のプロセッサと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合された１又は複数のメモリであって、前記１又は複数のメモリは論理を記憶しており、前記論理は前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
やがて現れる運転環境が前記ビークルの自律運転モードに不適切であることから前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断することと、
前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、第１の期間にわたり、遠隔オペレータからの受信指令に応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記ビークルを制御することと、
前記第１の期間の間、ドライバ制御挙動を同時点の遠隔オペレータ制御挙動と比較することと、
前記ドライバ制御挙動が前記同時点の前記遠隔オペレータ制御挙動と実質的に一致するときに前記ビークルの制御をドライバに移行することと、
を前記電子制御ユニットに行わせる、１又は複数のメモリと、
を具備する、電子制御ユニット。

【請求項8】

ドライバ状態信号を出力するように構成された、１又は複数のドライバ状態センサを更に備え、前記電子制御ユニットは、前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて前記ドライバが制御を実施可能になったかを判断するために、前記第１の期間の間前記ドライバを監視する、請求項７に記載の電子制御ユニット。

【請求項9】

前記電子制御ユニットは、前記ドライバに前記ビークルの制御を実施するように警告を発する、請求項７又は８に記載の電子制御ユニット。

【請求項10】

前記電子制御ユニットは、
１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時に、前記ドライバの、前記ビークルの制御の実施可能性を判断し、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を移行する、
請求項７から９までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項11】

前記電子制御ユニットは、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ドライバに前記ビークルの制御を実施するように警告を発する、
請求項７から１０までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項12】

前記電子制御ユニットは、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を実施するように警告を発し、
前記遠隔オペレータに前記警告を発した後、前記ビークルの制御を前記遠隔オペレータに移行する前に、観察期間の間待機し、
前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を移行する、
請求項７から１１までのいずれか１つに記載の電子制御ユニット。

【請求項13】

ビークルを制御する方法であって、
やがて現れる運転環境が前記ビークルの自律運転モードに不適切であることから前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断することと、
前記ビークルの自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、第１の期間にわたり、遠隔オペレータからの受信指令に応答して、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記ビークルを制御することと、
１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいてドライバが制御を実施可能になったかを判断するために、前記第１の期間の間前記ドライバを監視することと、
前記ドライバが前記ビークルの制御を実施可能になっていると判断されたことに応答して、前記ビークルの制御を前記ドライバに移行することと、
を含む、方法。

【請求項14】

更に、前記ドライバに前記ビークルの制御を実施するように警告を発することを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

更に、
前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時に、前記ドライバの、前記ビークルの制御の実施可能性を判断することと、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を移行することと、
を含む、請求項１３又は１４に記載の方法。

【請求項16】

更に、前記第１の期間の終了時に前記ドライバが実施不能であると判断されたときに、前記第１の期間が経過した後に、前記ビークルの制御を前記ビークルの自律運転モードに移行することを含む、請求項１３から１５までのいずれか１つに記載の方法。

【請求項17】

更に、
前記第１の期間の間、ドライバ制御挙動を同時点の遠隔オペレータ制御挙動と比較することと、
前記ドライバ制御挙動が前記同時点の前記遠隔オペレータ制御挙動と実質的に一致するときに前記ビークルの制御を前記ドライバに移行することと、
を含む、請求項１３から１６までのいずれか１つに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本明細書は、ビークル制御を自律運転モードから切り替える電子制御ユニット、ビークル及び方法に概ね関し、さらに詳細には、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断したことに応答してビークル制御を自律運転モードから遠隔オペレータに切り替えるための電子制御ユニット、ビークル（車両、乗り物、輸送機関）及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
ビークルが自律運転と手動運転との間で変化する典型的なハンドオーバ状況では、ドライバは、自律ビークルの制御を実施する。しかし、ビークルが自律的に操作されることができず、その上ドライバも制御を実施できない状況があり得る。この問題を解決する手段のなかには、ビークルを道路の片側に寄せ又は停止させてビークルの進行を中断する、というようなフェールセーフ操作を実行するビークルに関するものもある。

【0003】

このため、ビークルの進行を中断することのない将来のハンドオーバ状況の観点から、ビークル制御を自律運転モードから遠隔オペレータに切り替える、代替的な電子制御ユニット、ビークル及び方法に対する需要が存在する。

【発明の概要】

【0004】

概要
一実施形態では、ビークル制御を自律運転モードから切り替えるためのビークル用電子制御ユニットは、１又は複数のプロセッサと、１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、論理を記憶している１又は複数のメモリモジュールと、を含んでもよい。電子制御ユニットは論理を実行して、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断し、１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断し、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、ビークルの制御を第１の期間にわたり、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して遠隔オペレータに移行し、自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、ドライバにビークルの手動制御を実施するように警告を発し、第１の期間が経過した後に、ビークルの制御をドライバ及び自律運転モードのうちの一方に移行する。

【0005】

ビークル制御を自律運転モードから切り替えるためのビークルは、ドライバ状態信号を出力する１又は複数のドライバ状態センサと、電子制御ユニットと、を含んでもよい。電子制御ユニットは、１又は複数のプロセッサと、１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、論理を記憶している１又は複数のメモリモジュールと、を含んでもよい。電子制御ユニットは、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断し、１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断し、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、ビークルの制御を第１の期間にわたり、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して遠隔オペレータに移行し、自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、ドライバにビークルの手動制御を実施するように警告を発し、第１の期間が経過した後に、ビークルの制御をドライバ及び自律運転モードのうちの少なくとも一方に移行する、ようにしてもよい。

【0006】

ビークル制御を自律運転モードから切り替える方法は、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断することと、１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断することと、自律運転モードの終了時にドライバがビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、ビークルの制御を第１の期間にわたり、遠隔オペレータに移行することと、自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、ドライバにビークルの手動制御を実施するように警告を発することと、第１の期間が経過した後に、ビークルの制御をドライバ及び自律運転モードのうちの一方に移行することと、を含んでもよい。

【0007】

本開示に記載される実施形態によって提供される上記及び追加の特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮してさらに十分に理解されるであろう。

【0008】

図面に示された実施形態は、本質的に、説明のための例示的なものであり、特許請求の範囲によって規定される主題を限定することを意図するものではない。例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、類似の構造が類似の参照番号で示されている以下の図面と併せて読むと、理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、ビークル、及び、ビークル制御を自律運転モードから切り替える電子制御ユニットの概略図。

【0010】

【図2】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、図１のビークル及び電子制御ユニットの頂面図。

【0011】

【図3】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、図１のビークルの乗客室を示す図。

【0012】

【図4A】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、ビークル制御を自律運転モードから切り替える方法を示す図。

【0013】

【図4B】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、図４Ａの方法の代替ステップ及び／又は追加ステップを示す図。

【0014】

【図4C】本開示に図示され記載される１又は複数の実施形態による、図４Ａの方法の代替ステップ及び／又は追加ステップを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

詳細な説明
本開示に開示される実施形態には、ビークル制御を自律運転モードから切り替えるための電子制御ユニット、ビークル及び方法が含まれる。本開示に記載される実施形態は、さまざまな情報（例えば、ビークルセンサからの情報及び／又はネットワークを介した情報）を用いて、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断してもよい。例として、特定の状況では自律運転モードが不適切であるおそれがある場合がありうる。そのような状況には、やがて現れる交通状態、やがて現れる悪天候、やがて現れる工事区域、やがて現れる自律運転が禁止されているエリアなど、が含まれうる。自律運転モードが終了すると予測されると、自律ビークルは、ビークルの制御を自律運転モードからドライバに移行することを試みる場合がある。電子制御ユニット、ビークル及び方法は、さまざまなドライバ状態センサに基づいて、ドライバがビークルの即時制御を実施できない又は引き継ぎできないと判断するおそれがある。そのような例では、電子制御ユニット、ビークル又は方法は、代わりに、ドライバがビークルの制御を実施可能になるまでの期間又はビークルの自律運転モードが復帰可能になるまでの期間、ビークルを制御可能な遠隔オペレータにビークルの制御を移行してもよい。このように、ビークルの制御を、進行を中断させることなく、自律運転モードと、遠隔オペレータと、ビークルドライバとの間で途切れなく移行可能である。ビークル制御を自律運転モードから切り替えるための種々の電子制御ユニット、ビークル及び方法を、対応する図面を具体的に参照して、本開示においてさらに詳細に説明する。

【0016】

本開示で用いられる場合、用語「自律運転モード」は、ビークルがドライバの制御なしに目的地まで進行しうる完全自律運転モードのことであることもあれば、ビークルが特定の運転操作（例えば、自律的駐車など）のみを自律的に実施する部分的自律運転モードであることもある。

【0017】

本開示で用いられる場合、用語「ハンドオーバ状況」は、自律運転が終了することになってビークルの制御がビークルドライバ又は遠隔オペレータに移行されることになるとビークルが判断する状況のことである。そのような状況には、自律運転が適切でないと判断される状況（例えば、交通渋滞、工事区域、悪天候、自律ビークルが制限される運転区域など）が含まれる。

【0018】

ここで図１を参照すると、ビークル制御を自律運転モードから切り替えることができるビークル１００が概略的に図示される。ビークル１００は、例えば、地上ビークル、水上ビークル、及び／又は、空中ビークルのような、任意の乗客用ビークルであってもよい。ビークル１００は、通信経路１０４と、電子制御ユニット１０２と、スピーカ１０７と、ディスプレイ１０８と、ビークルインターフェース１０９と、１又は複数の運転状態センサ１２０と、１又は複数のドライバ状態センサ１３０と、１又は複数のビークルシステム１４０とを含んでもよい。電子制御ユニット１０２は、１又は複数のプロセッサ１０５と、１又は複数のメモリモジュール１０６と、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０とを含んでもよい。電子制御ユニット１０２は、遠隔サーバ２００及び／又は他のビークル３００と通信するネットワーク１１７と通信して、やがて現れるハンドオーバ状況に関する情報を受け取るように構成されてもよい。

【0019】

さらに図１を参照すると、通信経路１０４は、ビークル１００内に配置される種々のモジュール同士間にデータの相互接続をもたらす。具体的には、モジュールそれぞれは、データを送信しかつ／又は受信しうるノードとして動作することができる。いくつかの実施形態では、通信経路１０４は、ビークル１００の全体にわたってプロセッサ、メモリ、センサ及びアクチュエータへの電気的データ信号の送信を可能にする導電性材料を含む。別の実施形態では、通信経路１０４は、例えば、ＬＩＮバス、ＣＡＮバス、ＶＡＮバスなどのようなバスであり得る。さらに別の実施形態では、通信経路１０４は、無線及び／又は光導波路であってもよい。通信可能に結合された構成要素には、例えば、導電媒体を介した電気信号、空気を介した電磁信号、光導波路を介した光信号、などのようなデータ信号同士を交換することができる構成要素が含まれてもよい。

【0020】

このため、通信経路１０４は、例えば、導電線、導電トレース、光導波路など、信号を送信できる任意の媒体から形成されてもよい。また、通信経路１０４は、信号を送信可能な媒体の組み合わせから形成されてもよい。いくつかの実施形態では、通信経路１０４は、協働して電気的データ信号をプロセッサ、メモリ、センサ、入力装置、出力装置及び通信装置のような構成要素に送信可能にする導電トレース、導電線、コネクタ及びバスの組み合わせを備える。また、用語「信号」は、媒体を通って進行可能な、ＤＣ、ＡＣ、正弦波、三角波、矩形波、振動、などのような波形（例えば、電気波形、光波形、磁器波形、機械的波形、又は電磁波形）を意味する。

【0021】

さらに図１を参照すると、電子制御ユニット１０２は任意の計算装置であり得る。例として、電子制御ユニット１０２は、ビークル設置型、ハンドヘルド型、デスクトップ型、又は他の形式の、任意の形態の単独の計算装置であってよく、又は、多数の計算装置を備えてもよい。電子制御ユニット１０２は、ビークル１００の通信経路により１又は複数のメモリモジュール１０６と通信可能に結合された電子制御ユニットの操作を制御するための１又は複数のプロセッサ１０５を含む。１又は複数のプロセッサ１０５は、非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された機械可読指示を実行することができる任意の装置を含んでもよい。このため、１又は複数のプロセッサ１０５のそれぞれは、コントローラ、集積回路、マイクロチップ、コンピュータ、及び／又は、任意の他の計算装置を含んでもよい。

【0022】

電子制御ユニット１０２は、通信経路１０４により１又は複数のプロセッサ１０５に通信可能に結合された１又は複数のメモリモジュール１０６をさらに含む。１又は複数のメモリモジュール１０６は、揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリとして構成されてもよく、そのため、ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、及び／もしくは、他の種類のＲＡＭを含む）、フラッシュメモリ、セキュア・デジタル（ＳＤ）メモリ、レジスタ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、並びに／又は、他の種類の非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよい。特定の実施形態によっては、このような非一時的コンピュータ可読媒体は、電子制御ユニット１０２の内部及び／又は電子制御ユニット１０２の外部に存在してもよい。１又は複数のメモリモジュール１０６は、以下に詳細に記載するように、１又は複数の論理を記憶するように構成されてもよい。本開示に記載される実施形態は、分散された計算装置を利用して、本開示に記載される論理の任意の部分を実行してもよい。

【0023】

本開示の実施形態には、プロセッサが直接実行する機械語、アセンブリ言語、オブジェクト指向プログラミング（ＯＯＰ）、スクリプト言語、マイクロコードなどのような任意の世代の任意のプログラミング言語（例えば、１ＧＬ、２ＧＬ、３ＧＬ、４ＧＬ、及び／又は、５ＧＬ）であって、機械可読指示にコンパイルされ又は組み込まれて機械可読媒体に記憶されうるプログラミング言語で書かれた、機械可読指示を含む論理及び／又はアルゴリズムが含まれる。同じように、論理及び／又はアルゴリズムは、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）構成又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びそれらの均等物を介して実行される論理のような、ハードウェア記述言語（ＨＤＬ）で書かれてもよい。このため、論理は、事前にプログラムされたハードウェア要素として、及び／又は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの組み合わせとして、任意の従来のコンピュータプログラミング言語で実行されてもよい。１又は複数のメモリモジュール１０６に記憶される論理には、例えば、以下に記載するように、電子制御ユニット１０２がビークル１００の遠隔操作を実施できるようにする論理が含まれてもよい。

【0024】

電子制御ユニット１０２は、１又は複数のビークルシステム１４０と直接的又は間接的に通信して、種々のビークル機能を制御することができる。ビークルシステム１４０は、ドライバが電子制御ユニット１０２と通信して電子制御ユニット１０２と情報を送受信できるようにすることが可能な、１又は複数のビークルインターフェース１０９を含むことができる。ビークルインターフェース１０９は、例えば、１もしくは複数の対話型ディスプレイ、オーディオシステム、音声認識システム、ボタン及び／もしくはダイアル、触覚フィードバックシステム、又は、情報を入出力するために用いられる任意の他の類似システムを含むことができる。他のビークルシステム１４０は、推進システム、ステアリングシステム、安定制御システム、ナビゲーションシステム、エネルギシステム、及び（ビークルのクライメート機能又はエンターテインメント機能などのような）種々のビークル機能を制御可能な任意の他のシステムを含むことができる。いくつかの実施形態では、他のビークルシステム１４０の動作に影響を及ぼす指令を電子制御ユニット１０２に出すために、ドライバはビークルインターフェース１０９を用いることができる。

【0025】

推進システムは、エンジン、モータ、トランスミッション、及び／又は、ビークル１００を駆動するのに用いられる他のビークル制御を制御することができる。ナビゲーションシステムは、ビークル１００のルート又は方向を確立するのに用いられることができ、地図を含むことができ、かつ／又は、最適のルートを決定するための外部ソースもしくは遠隔ソースに接続することができる。安定制御システムは、ビークル１００の車輪の１又は複数に対してブレーキ又はモータを作動させて、例えば、ビークルの適切なヨーを含むビークル１００の安定性を維持することができる。エネルギシステムは、ビークル１００のエネルギの使用及び保存を制御することができる。このエネルギ源は、ガソリン、天然ガス、ディーゼル油、バッテリ、燃料電池などの形態であってよい。ビークルシステム１４０は、特定のビークルシステム１４０が制御する機能を実行するのに用いられ得る種々のアクチュエータと通信することができる。例えば、推進システムは、アクチュエータに、アクセルペダルの位置に基づいてスロットルプレートの位置を移動させることができる。このように、種々のビークルシステム１４０は、ビークル１００のエンジン、モータ、バッテリシステム、加速器、ブレーキ、ステアリング、トランスミッション、又は他のシステムの操作を制御することができ又は同操作に影響を及ぼすことができる。

【0026】

さらに図１を参照すると、電子制御ユニット１０２は、電子制御ユニット１０２をネットワーク１１７に通信可能に結合するためのネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０をさらに含んでもよい。ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、通信経路１０４に通信可能に結合され得るものであり、ネットワーク１１７を介してデータを送信することができかつ／又は受信することができる任意の装置であり得る。このため、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、任意の有線又は無線の通信を送信しかつ／又は受信するための通信トランシーバを含むことができる。例えば、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、アンテナ、モデム、ＬＡＮポート、Ｗｉ－Ｆｉカード、ＷｉＭａｘカード、モバイル通信ハードウェア、近距離無線通信ハードウェア、衛星通信ハードウェア、並びに／又は、他のネットワーク及び／もしくは装置と通信するための任意の有線又は無線のハードウェアを備えてもよい。一実施形態では、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線通信プロトコルに従って動作するように構成されるハードウェアを含む。別の実施形態では、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信を１又は複数の遠隔装置と送信しかつ同遠隔装置から受信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）送信／受信モジュールを含んでもよい。

【0027】

電子制御ユニット１０２は、電子制御ユニット１０２をビークルビークル間通信（車車間通信）により他のビークル３００に通信可能に結合するために、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介しネットワーク１１７と通信してもよい。例として、ビークル１００及び他のビークル３００は、交通状態、道路状態、近づいてくる障害物などに関する情報を送信しかつ受信してもよい。いくつかの実施形態では、ネットワーク１１７は、電子制御ユニット１０２と１又は複数の遠隔装置とを通信可能に結合するためにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を利用するパーソナル・エリア・ネットワークである。さらに別の実施形態では、ネットワーク１１７は、１又は複数のコンピュータネットワーク（例えば、パーソナル・エリア・ネットワーク、ローカルエリア・ネットワーク又は広域ネットワーク）、セルラネットワーク、衛星ネットワーク、及び／又は、全地球測位システムと、その組み合わせとを含んでもよい。このため、電子制御ユニット１０２は、電線、広域ネットワーク、ローカルエリア・ネットワーク、パーソナル・エリア・ネットワーク、セルラネットワーク、衛星ネットワークなどを介して、ネットワーク１１７に通信可能に結合され得る。適切なローカルエリア・ネットワークには、有線のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、及び／又は、例えばワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）のような無線技術が含まれてもよい。適切なパーソナル・エリア・ネットワークには、例えば、ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＵＳＢ、Ｚ－Ｗａｖｅ、ＺｉｇＢｅｅ、及び／又は、他の近距離無線通信プロトコルのような無線技術が含まれてもよい。適切なパーソナル・エリア・ネットワークには同じように、例えば、ＵＳＢ及びＦｉｒｅＷｉｒｅのような有線のコンピュータ・バスが含まれてもよい。適切なセルラネットワークには、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ及びＧＳＭ（登録商標）のような技術が含まれるが、このような技術に限定されない。

【0028】

電子制御ユニット１０２は、ビークル１００を遠隔サーバ２００に通信可能に結合するために、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介しネットワーク１１７と通信してもよい。遠隔サーバ２００は、ネットワーク１１７を介してリソースをビークル１００に配信するための、プロセッサ、メモリ、及び、チップセットを概ね含んでもよい。本開示でさらに詳細に記載するように、遠隔オペレータが遠隔サーバ２００を通しビークル１００に関する情報を受信してもよく、ネットワーク１１７を通し電子制御ユニット１０２に制御入力を返送してビークル１００の種々のビークルシステム１４０（例えば、ステアリングシステム、推進システム、安定制御システム、ナビゲーションシステム及びエネルギシステム）を制御するようにしてもよい。ビークル１００の自律運転モードが終了することになると判断されたときに、このようにして、ビークル１００の制御を、遠隔オペレータに移行してもよい。

【0029】

本開示に記載される実施形態では、１又は複数のメモリモジュール１０６、１又は複数のプロセッサ１０５及びネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、電子制御ユニット１０２と一体である。しかし、電子制御ユニット１０２、１又は複数のメモリモジュール１０６、１又は複数のプロセッサ１０５及びネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０は、本開示の範囲を逸脱しない範囲で、互いに通信可能に結合された個別の構成要素であってもよいことに留意されたい。

【0030】

さらに図１を参照すると、ビークル１００は、例えば、地図、ナビゲーション、娯楽、情報又はその組み合わせのような視覚出力を提供するためのディスプレイ１０８を含んでもよい。ディスプレイ１０８は通信経路１０４に結合される。このため、通信経路１０４は、ディスプレイ１０８をビークル１００の他のモジュールに通信可能に結合する。ディスプレイ１０８は、例えば、ブラウン管、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのような光出力を送信することができる任意の媒体を含んでもよい。さらにまた、ディスプレイ１０８は、光情報の提供のほか、ディスプレイ１０８の表面上の触覚入力又は同ディスプレイに隣接する触覚入力の存在及び位置を検出するタッチスクリーンであってもよい。このため、各ディスプレイ１０８は、ディスプレイ１０８が提供する光出力上に直接入力される機械的入力を受け取ってもよい。さらに、ディスプレイ１０８が、１又は複数のプロセッサ１０５と１又は複数のメモリモジュール１０６とのうち少なくとも一方を含むことができることに留意されたい。いくつかの実施形態では、ビークル１００は多数のディスプレイを含んでもよい。ディスプレイ１０８は、ビークル１００のダッシュボードに結合されてもよい。しかし、他の実施形態では、ディスプレイ１０８は、ビークル１００の他の場所に位置決めされてもよい。さらに別の実施形態では、ディスプレイ１０８は、ヘッドアップディスプレイであってもよい。

【0031】

ビークルインターフェース１０９は、ディスプレイ１０８と組み合わされている状態で概略的に図示されている。しかし、ビークルインターフェース１０９は、さまざまなビークル１００の構成要素に通信可能に結合されたさまざまなユーザ入力構成要素を含んでもよく、ディスプレイ１０８に結合されるものに限定されない、ことに留意されたい。

【0032】

スピーカ１０７は、通信経路１０４に結合され、電子制御ユニット１０２に通信可能に結合される。スピーカ１０７は、電気信号を可聴の機械的振動に変換することができる任意の装置である。スピーカは、ビークル１００の自律運転モードが終了することになるという可聴警告をドライバに出力してもよい。これにより、現在のビークル状況に順応し、ビークル１００の制御の実施に備えるようにドライバに警告してもよい。

【0033】

本開示に示されるように、ビークル１００は１又は複数の運転状態センサ１２０を含む。１又は複数の運転状態センサは、電子制御ユニット１０２が１又は複数の運転状態センサ１２０と直接的又は間接的に通信できるように、通信経路１０４を通して電子制御ユニットに通信可能に結合されてもよい。１又は複数の運転状態センサ１２０は、運転状態信号を電子制御ユニット１０２に出力することができる任意のセンサであってもよい。運転状態信号は、ビークル１００の現在の運転状態とビークル１００の今後の運転状態との両方に関する情報を示すものでもよい。例えば、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る情報によって、電子制御ユニット１０２がやがて現れる運転状態を予測できるようにされてもよく、これによって、電子制御ユニット１０２が、ビークル１００の自律運転モードが終了することになると予測できるようにされてもよい。

【0034】

１又は複数の運転状態センサ１２０は、方向、速度、加速、ヨーなど、ビークル１００の動きを測定するのに用いられ得る。１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取るデータに基づいて、電子制御ユニット１０２は、自律運転モード時にビークルシステム１４０を制御してビークル１００を自律的に運転するようにすることができる。例示的なセンサ１２０は、加速度計、ジャイロスコープ、及び／又は、磁力計を含むことができ、これらのうちの１又は複数を慣性計測装置（ＩＭＵ）と組み合わせることができる。１又は複数の運転状態センサ１２０は、ビークル１００の位置を決定するのに衛星利用測位システム（ＧＰＳ）を用いることができる位置センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＧＰＳを通してリアルタイムの交通及びルート情報を受け取ってもよい。

【0035】

いくつかの実施形態では、１又は複数の運転状態センサ１２０は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）、又は類似の撮像素子を用いて画像データを取得するカメラのような光センサを含んでもよく、単一のスペクトル画像又は複数のスペクトル画像を取得するように構成され得る。いくつかの実施形態では、１又は複数の運転状態センサ１２０は、ビークル１００の近傍で（他のビークルのような）対象物の識別を支援することができる（それぞれが無線検知又は光検知を用いる）レーダセンサ及び／又はライダ（ｌｉｄａｒ）センサを含んでもよい。１又は複数の運転状態センサ１２０として含まれるものの他のものは、天候の変化（例えば、温度計もしくは気圧計）又は高度の変化（例えば、高度計）を検出可能であってもよく、ビークルシステム１４０の現状（例えば、燃料レベル又はエネルギレベル、エンジン温度、酸素レベル、タイヤ圧など）を監視するために内部センサを含むことができる。１又は複数の運転状態センサ１２０が検出できる他の情報のうち、１又は複数の運転状態センサ１２０は、ビークル速度、ビークル方向、ビークル加速度、ビークル回転、ビークル位置、環境気象条件、交通状態及び道路状態を検出してもよい。

【0036】

このほか、図２を参照すると、図２は、電子制御ユニット１０２と直接的又は間接的に通信するビークル１００の図形表示である。１又は複数の運転状態センサ１２０を、ビークル１００上の種々の位置に配置することができる。１又は複数の運転状態センサは、電子制御ユニットがビークル１００の位置及び方向と例えば推測航法システムでのステアリング角とを推測するのに使用するための、速度、加速度、ホイール回転数、ヨー及び周囲環境内の対象物との間の距離の変化を取得するように構成され得る。１又は複数の運転状態センサ１２０はこのほか、ビークルのｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の位置、速度、加速度、回転角及び回転角速度の変化を示すデータと、ビークル１００のナビゲーションルートに近い対象物の類似データと、を取得することができる。１又は複数の運転状態センサ１２０が推測航法システムのためのデータを取得するならば、ホイール回転数、進行距離、ステアリング角、及びステアリング角の変化速度に関するデータを取得することができる。

【0037】

これまでに示されたように、１又は複数の運転状態センサ１２０は、ビークル１００を取り囲むエリアの対象物からの戻りレーザに関するデータを取得することができるライダセンサであって、信号がライダセンサに戻るのに要する時間を測定することにより測距距離が算出されるライダセンサを含んでもよい。戻りレーザには、ライダセンサ、又は、ビークル１００上もしくはビークル１００に近接して配置される別の光源が発するレーザ光などの光の源が光を当てた対象物が反射する後方散乱光が含まれ得る。光が対象物で反射されると、ライダセンサは、例えば、対象物の分析及び分類に用いられる対象物上の各点の強度値及び反射率を取得することができる。

【0038】

このほか、例えば、交通信号灯、道路上のマーク又は交通標識の画像を取得することによって交通信号及び交通パターンを検出するのに、１又は複数の運転状態センサ１２０を用いることができる。例えば、光センサが、電子制御ユニット１０２による処理のための画像を取得することができる。一例として、光センサを用いて道路上の車線区分線を読み取るようにすることによって、電子制御ユニット１０２は、その道路の適切な進行車線（即ち、２組の車線区分線の間の空間）がどこなのかを決定することができる。別の例として、文字列認識処理を用いて、１又は複数の光センサは、各道路の法定速度制限を記す交通標識を読み取ることができる。以下に記載するように、ビークルを自律モードで動作させるときに電子制御ユニット１０２はこの情報を用いることができる。さらに、光センサを、運転環境の単一又は複数のスペクトル画像データを取得するように構成することができる。

【0039】

本開示でこれまでに示したように、１又は複数の運転状態センサ１２０は、複数の衛星からの信号に基づいてグローバル座標上のビークル１００の位置を取得することができる１又は複数の位置センサを含むことができる。３次元三角測量及び時間推定を用いてビークル１００の位置及び速度を推定するのに複数の衛星を用いることができる。さらに、ビークル１００の現在及び今後の状態を決定し又はビークル１００のその環境に対する位置もしくは今後の位置を決定するのに利用可能な任意の他のデータ及び／又は信号を、１又は複数の運転状態センサ１２０によって取得することができる。

【0040】

いくつかの実施形態では、運転状態信号はこのほか、例えば、遠隔サーバ２００又は他のビークル３００からネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取られる通信によって提供されてもよい。例えば、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を通して受け取られる通信には、今後の運転状態（例えば、やがて現れる交通状態、悪天候、工事区域、自律運転が禁止されているエリアなど）に関する情報が含まれてもよい。

【0041】

本開示に示されるように、ビークル１００は、手動運転モード又は自律運転モードで動作するオプションを含み得る。ビークル１００が手動運転モードで動作しているときに、ドライバは、種々のビークルシステム１４０のうちの少なくともいくつかを手動で制御してビークル１００を運転する。一方、自律運転モードでは、種々のビークルシステム１４０の少なくともいくつかを制御して、ドライバの介入なしにビークル１００を運転するのに、電子制御ユニット１０２が用いられる。いくつかのビークルに、ビークル１００の操作をドライバと電子制御ユニット１０２との間でシェアする「部分自律運転モード」を装着してもよい。例えば、ドライバは、ステアリングのようなビークル１００の操作の特定の態様を制御することができるのに対し、電子制御ユニット１０２は、制動及び加速のようなビークル１００の他の態様を制御することができる。これまでに挙げた運転モードに加えて、ビークル１００は、以下でさらに詳細に記載するように、遠隔操作モードにて動作することができる。

【0042】

これまでに示したように、正常な動作状況下では、１又は複数の運転状態センサ１２０は、ビークル１００を自律運転モードで運転するのに十分な情報を電子制御ユニット１０２に提供すると考えられる。しかし、ビークル１００は、例えば、工事区域、道路中央の障害物、交通渋滞、悪天候、自律ビークル制限運転区域など、自律動作が不適な運転環境に、時々、否応なく、遭遇するおそれがある。さらに、視覚的に明瞭な線のない交差点、道が曲がりくねっている山岳領域、又は込み入った都市環境のような特定の道路パターンが自律運転モードにとって非常に困難なものであると考えられるおそれがある。電子制御ユニット１０２は、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る運転状態信号に基づいて、ビークル１００がそのような運転環境内にあり又は今後のある時点でそのような運転環境に至ることになることを検出することができる。いくつかの実施形態では、そのような領域の位置を、電子制御ユニット１０２がアクセス可能な（例えば、１もしくは複数のメモリモジュール１０６に局所的に記憶され、又は、遠隔ソースからアクセス可能な）地図データに、困難な環境として記憶することができる。さらに、１又は複数の運転状態センサ１２０が検出した時点の環境情報（例えば、道路、交通信号、交通パターンなど）が、局所的に又は遠隔に記憶される地図又はデータベースから読み出された時点の環境に関する期待データと異なるならば、自律運転モードに不適切な運転環境の存在を判断することができる。このほか、取得データと期待データとの間のわずかな差異を許容するように閾値を規定することができ、環境の変化をそのような閾値に対して測定することができる。自律モードが賢明ではないこのような運転環境はいずれも、この開示の目的にとって「自律運転に不適切な運転環境」であると考えることができる。この開示の目的にとって「自律運転に不適切な運転環境」は、自律動作に適さず自律運転モードが終了することになると電子制御ユニット１０２が判断する、任意の運転環境又は状況を意味する。

【0043】

ビークル１００が自律運転モードで動作しているとき、電子制御ユニット１０２は、１又は複数の運転状態センサ１２０によって出力される運転状態信号又はネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を通した通信から受け取る運転状態信号を分析することができ、運転状態信号に基づいて、関連する指令をビークルシステム１４０に発信することができる。例えば、電子制御ユニット１０２は、１又は複数の運転状態センサ１２０によって検出される交通標識の文字列に基づいてビークル１００が進行している道路の最高速度制限を判断することができる。代替的には、電子制御ユニット１０２は、最高速度制限を判断するために、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る位置情報と、局所的に（例えばメモリ１０６に）記憶され又は遠隔ソースから読み出される地図データとを用いることができる。電子制御ユニット１０２が道路の最高速度制限を判断すると、電子制御ユニット１０２は、ビークルシステム１４０が最高速度制限を超過してビークル１００を動作させるのを防止することができる。別の例としては、車線区分線を検出することによって、電子制御ユニット１０２は、ビークルシステム１４０がビークル１００を適切な車線内で動作させるのを確保することができる。

【0044】

本開示にこれまで示したように、電子制御ユニット１０２は、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取った情報に基づいて、自律運転モードに不適切な運転環境がやがて現れることから今後のある時点でビークル１００の自律運転モードが終了することになる、と判断することが可能であってもよい。例えば、１又は複数の運転状態センサ１２０が１又は複数の位置センサを含む場合、電子制御ユニットは、ビークル１００が自律ビークル運転制限区域内に入ることになると判断してもよい。そのような区域では、ビークル１００を自律運転モードで運転することが禁止されるおそれがある。そのような場合、電子制御ユニット１０２は、ビークル１００の自律運転モードが終了しなければならず、ビークル１００の制御をドライバ又は遠隔オペレータの一方に移行しなければならない、と判断するであろう。同じように、電子制御ユニット１０２は、例えば、ビークル１００が自律ビークル運転区域を出るときに、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る情報又はネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を通して受け取る通信に基づいて、ビークル１００の自律運転モードを復帰させてもよいと判断することが可能であってもよい。場合が該当する。

【0045】

これまでに示したように、いくつかの実施形態では、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る情報に代わって又は同情報に加えて、電子制御ユニット１０２は、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介した他のビークル３００又は遠隔サーバ２００から、ビークル１００の自律運転モードが今後のある時点で終了することを示す通信を受け取ってもよい。例えば、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介して受け取る通信が、途中でやがて現れる事象であって、自律ビークル運転制限区域、交通、悪天候などを含むがこれに限定されるわけではない事象を示してもよい。いくつかの実施形態では、１又は複数の運転状態センサ１２０から受け取る情報は、遠隔サーバ２００に通信されてもよい。この遠隔サーバは、途中でやがて現れる予測事象であって、自律運転モードで動作するビークル１００の能力に影響を及ぼすおそれのある事象を返し、その結果、自律運転モードが終了することになる。

【0046】

電子制御ユニット１０２は、いくつかの実施形態では、ナビゲーション情報に基づいて、ビークル１００の自律運転モードが終了することになると判断してもよい。本開示に示されるように、いくつかの実施形態では、１又は複数の運転状態センサ１２０は、ＧＰＳを用いてビークル１００の位置を決定する１又は複数の位置センサを含んでもよい。そのため、ビークル１００は、時には、計画されたルート、さもなければ認識されたルート上を走行してもよい。電子制御ユニット１０２に記憶されたナビゲーションデータに基づいて、電子制御ユニット１０２は、ビークル１００の自律運転モードが終了することになるとこのナビゲーションデータに基づき判断することが可能であってもよい。例えば、ビークル１００が計画されたルートに沿って走行する場合、電子制御ユニット１０２は、ビークル１００が幹線道路から自律運転制限区域に入るオフランプに存在したときにビークル１００の自律運転モードが終了することになると認識してもよい。

【0047】

ビークル１００の自律運転モードが終了することになると判断された場合、ビークル１００の制御を、ドライバが実施可能であればドライバの１人に、ドライバが実施不能であれば遠隔オペレータに、移行してもよい。遠隔操作モードでは、ビークル１００を遠隔オペレータによって遠隔で操作可能である。一実施例では、ドライバ（即ち、ビークル１００内に物理的に存在する乗員）は、自律運転モードが終了したときにビークル１００の即時制御を実施できないと判断されるおそれがある。例えば、本開示でさらに詳細に説明するように、ドライバは、ドライバが眠っている又は注意散漫であると、実施不能であると判断されるおそれがある。そのような場合には、電子制御ユニット１０２は、ビークル１００の制御を、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介して遠隔オペレータに自動的に移行することになる。ドライバがビークルの制御をその後に実施可能になったと判断されると、ビークルの制御を遠隔オペレータからドライバに自動的に移行してもよい。さらに別の実施形態では、ドライバが依然として実施不能であるが、ビークル１００が自律運転に不適な運転環境をもはや走行しないのであれば、ビークルの制御を自律運転モードに戻すことができる。

【0048】

再び図１を参照すると、ビークル１００は１又は複数のドライバ状態センサ１３０を含む。１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、電子制御ユニット１０２が１又は複数のドライバ状態センサ１３０と直接的又は間接的に通信できるように、通信経路１０４を介して電子制御ユニットに通信可能に結合されてもよい。１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、ビークル１００の自律運転モードが終了する場合にドライバがビークル１００の制御を実施可能であることを示すドライバ状態信号を出力するように構成される任意のセンサであってもよい。例えば、１又は複数のドライバ状態センサは、例えば、心拍数モニタ、呼吸モニタ、血圧モニタなどのような生物学的センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、ドライバが無能力状態にあり又は医学的な緊急事態に陥っていると電子制御ユニット１０２が判断できるようにしうる情報を提供してもよい。

【0049】

いくつかの実施形態では、１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、ドライバの目又は頭部の位置を決定してドライバの認知度／実施可能性を判断するために１又は複数のカメラを含んでもよい。例えば、ドライバの目が閉じておりかつ／又はドライバの頭部が背けられているならば、電子制御ユニット１０２は、自律運転モードの終了時点でドライバがビークル１００の即時制御を実施できないと判断してもよい。いくつかの実施形態では、１又は複数のドライバ状態センサ１３０はシート位置センサを含んでもよい。例えば、ドライバのシートが運転に概ね関連しない位置にリクライニング（例えば、大部分／完全にリクライニング）されているならば、電子制御ユニットは、ドライバが自律運転モードの終了時にビークルの即時制御を実施できないと判断してもよい。

【0050】

いくつかの実施形態では、１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、例えば、ビークルのステアリングホイール、シフトレバー及びペダルのようなビークル１００の種々の運転装置に結合されてもよい。１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、ドライバによって操作される種々の運転装置の位置に関する情報を出力してもよい。本開示にさらに詳細に説明されるように、ビークル１００の制御が遠隔オペレータからドライバに移行される状態では、遠隔オペレータの制御入力を、１又は複数のドライバ状態センサ１３０によって測定されたドライバの動きと比較して、ドライバがビークル１００の制御を実施可能であるかを判断してもよい。そのため、ビークル１００の制御が遠隔オペレータからドライバに移行可能になる前に、ドライバが遠隔オペレータの制御入力に適合しなければならない閾値を設定してもよい。

【0051】

図３を参照すると、ビークルのドライバシート１４５内に位置決めされたドライバ１５０とともに、ビークル１００の乗客室１０１が図示される。図示されるように、１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、乗客室１０１全体のさまざまな位置に設置されてもよい。例えば、１又は複数のドライバ状態センサ１３０が種々の生物学的センサを含むときには、センサを、ドライバシート１４５上もしくは同シートの内部、又は、ドライバ１５０が接触することが多い場所（例えば、ステアリングホイール１３２）に配置してもよい。同じように、１又は複数のドライバ状態センサ１３０がシート位置センサを含む場合、シート位置センサを、ドライバシート１４５上又は同シートの内部に配置してもよい。１又は複数のドライバ状態センサ１３０が１又は複数のカメラを含む場合、１又は複数のカメラを、乗客室１０１全体のさまざまな位置に位置決めしてドライバ１５０の画像データを収集するようにしてもよい。そのような位置には、ステアリングホイール１３２、ダッシュボード、ドア、内部ビークルピラーなどが含まれてもよい。さらに、本開示に示されるように、１又は複数のドライバ状態センサ１３０は、ビークル１００の種々の運転装置（例えば、ステアリングホイール１３２、シフトレバー及びペダル）に結合されて、運転装置へのドライバ１５０の入力を示す情報を出力してもよい。

【0052】

図４Ａは、ビークル制御を自律運転モードから移行させる方法の一実施例を図示する。この実施では、電子制御ユニット１０２は、１又は複数の運転状態センサ１２０の少なくとも１つによって出力される運転状態信号と、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介して受け取られる通信とに基づいて、ビークル１００の自律運転モードが終了することになるかどうかを判断する（ブロック１２）。例えば、電子制御ユニット１０２は、ビークルが自律運転に不適切な運転区域（例えば、自律ビークル運転制限区域、やがて現れる交通状態、やがて現れる悪天候、計画されたルート中の自律運転が許可されていないやがて現れる区間など）に入ることになることを運転状態信号が示す場合に、自律運転モードが終了することになると予測してもよい。

【0053】

自律運転モードが終了することになると判断すると（ブロック１２）、電子制御ユニット１０２は、１又は複数のドライバ状態センサ１３０によって出力されるドライバ状態信号に基づいて、自律運転モードの終了時点でドライバ１５０がビークル１００の即時制御を実施できないと判断（ブロック１４）してもよい。例えば、ドライバ１５０が注意散漫である、眠っている、さもなければ実施不能である、ことをドライバ状態信号が示す場合、電子制御ユニット１０２は、自律運転モードの終了時点でドライバ１５０がビークル１００の即時制御を実施できないと判断してもよい。

【0054】

ドライバが自律運転モードの終了時点でビークル１００の即時制御を実施できる状態にないと判断すると（ブロック１４）、電子制御ユニット１０２は、ビークル１００の制御を第１の期間にわたり、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介して遠隔オペレータに移行してもよい（ブロック１６）。本開示でこれまでに示したように、遠隔オペレータは、ドライバ１５０がビークル１００の制御を実施可能になるか、又は、自律運転モードが復帰可能になるまで、種々のビークルシステム１４０を制御してビークル１００のナビゲーションを制御してもよい。例えば、遠隔オペレータは、メッセージ又は指令を遠隔サーバ２００から電子制御ユニット１０２のネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０に送信することによって、ビークル１００の動作を制御してもよい。これらのメッセージ又は指令は次いで種々のビークルシステム１４０を制御するのに用いられる。それ故に、第１の期間は、１又は複数のドライバ状態センサ１３０によって出力されるドライバ状態信号に基づいて電子制御ユニット１０２により判断されるものとして、ドライバ１５０が実施可能になるのに十分な任意の時間か、又は、ビークル１００の自律運転モードが復帰するのに十分な任意の時間であってもよい。例えば、第１の期間は、約５分未満（例えば、１分）であってもよい。しかし、第１の期間が５分を越えることがあることが考えられる。電子制御ユニット１０２は、第１の期間の間にドライバ１５０を連続的又は周期的に監視して、ドライバ１５０が実施可能な状態になったかどうかを１又は複数のドライバ状態センサ１２０によって出力されるドライバ状態信号に基づいて判断してもよい。

【0055】

いくつかの実施形態では、遠隔操作中にビークル１００を制御するのに、１又は複数の運転状態センサ１２０によって出力される運転状態信号を、遠隔オペレータによって用いることができる。しかし、他の実施形態では、別のデータ又は追加のデータを収集することができる。例えば、運転状態センサ１２０には必要でない又は使用されないが、遠隔オペレータには有用であろう、周囲環境の画像データを取得することができるカメラがあってもよい。

【0056】

図４Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、電子制御ユニット１０２は、自律運転モードが終了することになること、及び、ドライバが自律運転モードの終了時にビークルの即時制御を実施不能であることを判断したことに応答して、ネットワーク・インターフェース・ハードウェア１１０を介して、遠隔オペレータにビークル１００の制御を実施するように警告を発生してもよい（ブロック１６ａ）。次いで、電子制御ユニット１０２は、遠隔オペレータへ警告を発した後で、ビークル１００の制御を遠隔オペレータに移行する前の、観察期間の間待機してもよい（ブロック１６ｂ）。そのような観察期間は、遠隔オペレータがビークル１００の制御を実施する前に、遠隔オペレータがビークル１００の動作状態及び環境を熟知するのを可能にするものであってよい。観察期間は、遠隔オペレータがビークルの動作状態に精通するようになるのに十分な任意の期間を含むことができる。例えば、観察期間は、約１５秒から約１分までの任意の期間（例えば、３０秒）であり得る。本開示に示されるように、遠隔オペレータは、１もしくは複数の運転状態センサ又は他のセンサによって提供される情報を通してビークル１００の環境及び動作状態を観察してもよい。

【0057】

再び図４Ａを参照すると、電子制御ユニットは、自律運転モードが終了することになるという判断に応答して、ビークル１００の手動制御を実施するようにドライバ１５０に警告を発してもよい（ブロック１８）。例えば、警告は、任意の手段を通してドライバ１５０に発信されてもよい。例えば、警告をディスプレイ１０８に表示して、ドライバ１５０にビークル１００の制御を実施するように警告してもよい。いくつかの実施形態では、聴覚警告をビークル１００のスピーカ１０７を通し発して、ドライバ１５０にビークル１００の制御を実施するように警告してもよい。そのような警告は、ビークル１００の制御が遠隔オペレータに移行される前に又は移行された後に発せられうる。次に、ビークル１００の制御は、必要に応じて、ドライバに移されてもよく、又は、自律運転モードに戻されてもよい（ブロック２０）。いくつかの実施形態では、第１の期間が経過した後に、ドライバ１５０がビークル１００の制御を実施可能であると判断されたときにのみ、制御がドライバ１５０に移行される。これに代えて、第１の期間が経過した後に、ドライバが未だ制御を実施不能だが、運転環境が現時点で自律運転モードに適切であると判断されたときには、制御が自律運転モードに移行されてもよい。

【0058】

図４Ｂを参照すると、いくつかの例では、ビークル１００の制御を遠隔オペレータからドライバ１５０に移行する前に、電子制御ユニット１０２は、ドライバ１５０が現時点でビークル１００の制御を実施可能か判断してもよい。いくつかの実施形態では、電子制御ユニット１０２は、１又は複数のドライバ状態センサ１３０の出力（例えば、ドライバが道路に目を向けている、又は、ビークル１００の制御の実施可能性を示すために、ビークルインターフェース１０９を介してビークル１００に何らかの入力が適用される）に基づいて、ドライバ１５０が現時点で制御を実施可能であると判断することになる。いくつかの実施形態では、ドライバ１５０がビークル１００の制御を実施可能であると判断された後に、電子制御ユニット１０２は、制御がドライバ１５０に移行される前にドライバ１５０がビークル１００の動作状態及び環境を熟知するのを可能にする第２の観察期間の間、待機してもよい。遠隔オペレータは認識しているがドライバ１５０が認識していないおそれがあるので、第２の観察期間は遠隔オペレータのための観察期間よりも長くてもよいと考えられる。それ故に、第２の観察期間は、約３０秒から約１．５分又はそれよりも長時間までの間の任意の期間（例えば、１分）であってもよい。さらに別の実施形態では、電子制御ユニット１０２は、ドライバ１５０にビークル１００の手動制御を実施するように警告した後、ドライバの制御挙動を同時点の遠隔オペレータの制御挙動と比較し（ブロック２０ａ）、ドライバの制御挙動が同時点の遠隔オペレータの制御挙動と実質的に一致するときに、ビークル１００の制御をドライバに移行する（ブロック２０ｂ）。例えば、遠隔オペレータにより遠隔サーバ２００から送信される指令をドライバ１５０による操作入力と同時に比較してもよい。例えば、遠隔オペレータからのステアリングホイール位置、制動、加速などの指令を、ドライバ１５０によるステアリングホイール位置、制動、加速などの操作入力と比較してもよい。ドライバの制御挙動が遠隔オペレータからの同時指令と実質的に一致するときには、ビークル１００の制御をドライバ１５０に移行してもよい。また、ドライバの制御挙動と遠隔オペレータの制御挙動との間のわずかな差異を許容するために閾値（例えば、約９５％のような約９０％と約１００％との間の値）を規定することができる。

【0059】

本開示に開示されるように、ビークル制御を自律運転モードから切り替えるための電子制御ユニット、ビークル及び方法の実施形態は、ビークルの自律運転モードが終了することになると判断するために、さまざまな情報（例えば、ビークルセンサからの情報及び／又はネットワークを介した情報）を使用する。自律運転モードが終了すると予測されたときに、自律走行ビークルは、ビークルの制御を自律運転モードからドライバに移行しようと試みてもよい。さまざまなドライバ状態センサに基づいて、電子制御ユニット、ビークル又は方法は、ドライバがビークルの即時制御を実施できないと判断してもよい。そのような例では、電子制御ユニット、ビークル及び方法は、その代わりに、ドライバがビークルの制御を実施可能になるか又はビークルの自律運転モードが復帰可能になるまでの期間にわたりビークルを制御可能な遠隔オペレータにビークルの制御を移行してもよい。このように、進行を妨げることなく、ビークルの制御を自律運転モードと、遠隔オペレータと、ビークルドライバとの間で途切れなく移行することができる。さらに、ドライバが制御を実施可能になるまでビークルの制御を遠隔オペレータに自動的に移行することにより、制御の突然の移行ではなく、ドライバがビークルの制御をゆっくりと始めることが可能となる。

【0060】

なお、用語「実質的」及び「約」は、任意の定量比較、値、測定、他の表現に起因し得る不確実性の固有の程度を表すのに本開示において利用されることがある。このような用語はこのほか、定量的表現が、問題となっている主題の基本的機能に変化をもたらすことなく、記載された基準から変化しうる程度を表すために本開示で用いられる。

【0061】

本開示では特定の実施形態を図示し説明してきたが、特許請求の範囲の主題の主旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな他の変更および修正をなしうることを理解されたい。さらに、特許請求の範囲の主題の種々の態様が本開示に記載されているが、そのような態様を組み合わせて利用する必要はない。このため、添付の特許請求の範囲は、特許請求の範囲の主題の範囲内にあるそのようなあらゆる変更および修正を含むことが意図される。

【0062】

［例１］
ビークル制御を自律運転モードから切り替えるためのビークル用電子制御ユニットであって、前記電子制御ユニットは、
１又は複数のプロセッサと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合された１又は複数のメモリモジュールであって、前記１又は複数のメモリモジュールは論理を記憶しており、前記論理は前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断することと、
１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時にドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断することと、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記ビークルの制御を第１の期間にわたり、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して遠隔オペレータに移行することと、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ドライバに前記ビークルの手動制御を実施するように警告を発することと、
前記第１の期間が経過した後に、前記ビークルの制御を前記ドライバ及び前記自律運転モードのうちの一方に移行することと、
を前記電子制御ユニットに行わせる、１又は複数のメモリモジュールと、
を具備する、電子制御ユニット。
［例２］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて前記ドライバが制御を実施可能になったかを判断するために、前記第１の時間の間前記ドライバを監視することを、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例１に記載の電子制御ユニット。
［例３］
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施可能であると判断されたときにのみ、制御が前記ドライバに移行される、例２に記載の電子制御ユニット。
［例４］
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施不能であると判断されたときに、制御が前記自律運転モードに移行される、例２に記載の電子制御ユニット。
［例５］
前記電子制御ユニットは、１又は複数の運転状態センサによって出力される運転状態信号と、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取る通信とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断し、
前記１又は複数の運転状態センサのうちの１つによって出力される前記運転状態信号と、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取る前記通信とが、やがて現れる交通状態、やがて現れる悪天候、やがて現れる工事区域及びやがて現れる自律運転制限区域のうちの少なくとも１つを含む、
例１に記載の電子制御ユニット。
［例６］
前記ビークルの制御が前記遠隔オペレータに移行されることにより、前記遠隔オペレータが、ステアリングシステム、推進システム、安定制御システム、ナビゲーションシステム及びエネルギシステムのうちの少なくとも１つを含む１又は複数のビークルシステムを制御するのが許容される、例１に記載の電子制御ユニット。
［例７］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記自律運転モードが終了することになること、及び、前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であることを判断したことに応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を実施するように警告を発することと、
前記遠隔オペレータに前記警告を発した後、前記ビークルの制御を前記遠隔オペレータに移行する前に、観察期間の間待機することと、
を、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例１に記載の電子制御ユニット。
［例８］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して前記ドライバに前記ビークルを手動で制御するように警告した後、前記ドライバの制御挙動を同時点の前記遠隔オペレータの制御挙動と比較することと、
前記ドライバの制御挙動が前記同時点の前記遠隔オペレータの制御挙動と実質的に一致するときに前記ビークルの制御を前記ドライバに移行することと、
を、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例１に記載の電子制御ユニット。
［例９］
ビークル制御を自律運転モードから切り替えるためのビークルであって、前記ビークルは、
ドライバ状態信号を出力する１又は複数のドライバ状態センサと、
電子制御ユニットであって、
１又は複数のプロセッサと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合され、ネットワークを通して遠隔サーバに通信するように構成された、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアと、
前記１又は複数のプロセッサに通信可能に結合された１又は複数のメモリモジュールであって、前記１又は複数のメモリモジュールは論理を記憶しており、前記論理は前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断することと、
１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時にドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断することと、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記ビークルの制御を第１の期間にわたり、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して遠隔オペレータに移行することと、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ドライバに前記ビークルの手動制御を実施するように警告を発することと、
前記第１の期間が経過した後に、前記ビークルの制御を前記ドライバ及び前記自律運転モードのうちの少なくとも一方に移行することと、
を前記電子制御ユニットに行わせる、１又は複数のメモリモジュールと、
を具備する、ビークル。
［例１０］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて前記ドライバが制御を実施可能になったかを判断するために、前記第１の時間の間前記ドライバを監視することを、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例９に記載のビークル。
［例１１］
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施可能であると判断されたときにのみ、制御が前記ドライバに移行される、例１０に記載のビークル。
［例１２］
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施不能であると判断されたときに、制御が前記自律運転モードに移行される、例１０に記載のビークル。
［例１３］
前記ビークルは、運転状態信号を出力する１又は複数の運転状態センサを更に具備し、
前記電子制御ユニットは、１又は複数の運転状態センサによって出力される運転状態信号と、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取る通信とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断し、
前記１又は複数の運転状態センサのうちの１つによって出力される前記運転状態信号と、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取る前記通信とが、やがて現れる交通状態、やがて現れる悪天候、やがて現れる工事区域及びやがて現れる自律運転制限区域のうちの少なくとも１つを含む、
例９に記載のビークル。
［例１４］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記自律運転モードが終了することになること、及び、前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であることを判断したことに応答して、前記ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して前記遠隔オペレータに前記ビークルの制御を実施するように警告を発することと、
前記遠隔オペレータに前記警告を発した後、前記ビークルの制御を前記遠隔オペレータに移行する前に、観察期間の間待機することと、
を、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例９に記載のビークル。
［例１５］
前記１又は複数のメモリモジュールに記憶されている前記論理は、前記１又は複数のプロセッサによって実行されると、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して前記ドライバに前記ビークルを手動で制御するように警告した後、前記ドライバの制御挙動を同時点の前記遠隔オペレータの制御挙動と比較することと、
前記ドライバの制御挙動が前記同時点の前記遠隔オペレータの制御挙動と実質的に一致するときに前記ビークルの制御を前記ドライバに移行することと、
を、前記電子制御ユニットに更に行わせる、例９に記載のビークル。
［例１６］
ビークルのビークル制御を自律運転モードから切り替える方法であって、前記方法は、
前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断することと、
１又は複数のドライバ状態センサによって出力されるドライバ状態信号に基づいて、前記自律運転モードの終了時にドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断することと、
前記自律運転モードの終了時に前記ドライバが前記ビークルの即時制御を実施不能であると判断したことに応答して、前記ビークルの制御を第１の期間にわたり、遠隔オペレータに移行することと、
前記自律運転モードが終了することになると判断したことに応答して、前記ドライバに前記ビークルの手動制御を実施するように警告を発することと、
前記第１の期間が経過した後に、前記ビークルの制御を前記ドライバ及び前記自律運転モードのうちの一方に移行することと、
を含む、方法。
［例１７］
前記１又は複数のドライバ状態センサによって出力される前記ドライバ状態信号に基づいて前記ドライバが制御を実施可能になったかを判断することを更に含む、例１６に記載の方法。
［例１８］
前記ビークルの前記自律運転モードが終了することになると判断することが、前記１又は複数の運転状態センサのうちの少なくとも１つによって出力される運転状態信号と、ネットワーク・インターフェース・ハードウェアを通して受け取る通信とに基づく、例１７に記載の方法。
［例１９］
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施可能であると判断されたときにのみ、制御が前記ドライバに移行され、
前記第１の期間が経過した後、前記ドライバが制御を実施不能であると判断されたときに、制御が前記自律運転モードに移行される、
例１７に記載の方法。
［例２０］
前記遠隔オペレータに前記警告を発した後、前記ビークルの制御を前記遠隔オペレータに移行する前に、観察期間の間待機することを更に含む、例１７に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】