(57)【要約】【課題】運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転への切り替えを行うことが可能な運転交代制御装置等の提供。【解決手段】自動運転ＥＣＵは、自動運転機能を備える車両において、運転者と自動運転機能との間における運転交代を制御する。自動運転ＥＣＵは、手動運転モードでない場合に、運転者の運転操作である第一操作を操作情報に基づいて検出し、自動運転機能の制御と運転者の運転操作とを協調させる協調運転モードへと運転モードを切り替える。さらに自動運転ＥＣＵは、第一操作の後に実施され第一操作とは異なった運転操作である第二操作の入力を検出し、運転モードを協調運転状態から手動運転状態へと切り替える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者に代わって運転操作を実施可能な自動運転機能を備える車両（Ａ）において、前記運転者と前記自動運転機能との間における運転交代を制御する運転交代制御装置であって、
前記運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報を取得する操作情報取得部（６４ａ，１８０ａ）と、
前記自動運転機能が車両の走行を制御する自動運転状態、前記運転者が前記車両の走行を制御する手動運転状態、及び前記自動運転機能による制御と前記運転者による運転操作とを協調させて前記車両の走行が制御される協調運転状態、を少なくとも含む複数の運転状態を設定し、前記運転状態を複数のうちで切り替える運転状態切替部（６３ａ）と、
前記運転状態が前記手動運転状態でない場合にて、前記運転者の運転操作である第一操作、及び当該第一操作の後に実施され前記第一操作とは異なった運転操作である第二操作の各入力を、前記操作情報に基づいて検出する操作検出部（６３ｂ）と、を備え、
前記運転状態切替部は、前記第一操作の検出判定に基づき前記運転状態を前記自動運転状態から前記協調運転状態へと切り替え、前記第二操作の検出判定に基づき前記運転状態を前記協調運転状態から前記手動運転状態へと切り替える運転交代制御装置。
【請求項２】
前記運転状態切替部は、前記操作検出部にて前記第二操作の検出判定が行われたときに、前記協調運転状態から前記手動運転状態への前記運転状態の切り替えを開始する請求項１に記載の運転交代制御装置。
【請求項３】
前記運転状態切替部は、前記操作検出部にて前記第二操作の検出判定が行われた後、この第二操作が予め設定された切替待機時間（ｔｄｅ）を超えて継続したときに、前記協調運転状態から前記手動運転状態への前記運転状態の切り替えを開始する請求項１に記載の運転交代制御装置。
【請求項４】
前記操作検出部は、前記第一操作が入力された操作対象に対する運転操作であって、この第一操作よりも操作量の小さい運転操作を、前記第二操作として検出する請求項１〜３のいずれか一項に記載の運転交代制御装置。
【請求項５】
前記操作検出部は、前記第一操作が入力された操作対象とは別の操作対象に対する運転操作を前記第二操作として検出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の運転交代制御装置。
【請求項６】
前記操作検出部は、前記操作検出部にて前記第一操作の検出判定が行われたときから、予め設定された意思回復時間（ｔｒｅ）の経過後に行われる運転操作を、前記第二操作として検出する請求項１〜５のいずれか一項に記載の運転交代制御装置。
【請求項７】
前記自動運転機能から前記運転者への運転交代を、前記運転者に対し要求する運転交代要求部（６５ａ）、をさらに備え、
前記運転状態切替部は、前記運転交代要求部による運転交代の要求実施時間にて、前記操作検出部による前記第二操作の検出判定が行われない場合には、前記自動運転機能によって探索された停止位置に前記車両を停止させる自動退避状態に前記運転状態を切り替える請求項１〜６のいずれか一項に記載の運転交代制御装置。
【請求項８】
前記運転状態切替部は、前記運転交代要求部による運転交代の要求が無い場合に、前記第一操作の検出判定に基づき前記協調運転状態への切り替えを行った後、前記第二操作の検出判定が行われないまま予め設定された再開待機期間が経過したとき、前記運転状態を前記協調運転状態から前記自動運転状態に切り替える請求項７に記載の運転交代制御装置。
【請求項９】
運転者に代わって運転操作を実施可能な自動運転機能を備える車両において、前記運転者と前記自動運転機能との間における運転交代を制御する運転交代制御方法であって、
少なくとも一つの処理部（５１，５２）により、
前記運転者が前記車両の走行を制御する手動運転状態でない場合にて、前記運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報を取得し、前記運転者の運転操作である第一操作を前記操作情報に基づいて検出し（Ｓ１０１，Ｓ１１３，Ｓ２０１，Ｓ２１３）、
前記第一操作の検出判定に基づいて、前記自動運転機能が前記車両の走行を制御する自動運転状態から、前記自動運転機能による制御と前記運転者による運転操作とを協調させて前記車両の走行が制御される協調運転状態へと、前記車両の運転状態を切り替え（Ｓ１０３，Ｓ１１５，Ｓ２０３，Ｓ２１５）、
前記第一操作の後に実施され前記第一操作とは異なった運転操作である第二操作の入力を前記操作情報に基づいて検出し（Ｓ１０５，Ｓ１１７，Ｓ２０５，Ｓ２１７）、
前記第二操作の検出判定に基づいて、前記運転状態を前記協調運転状態から前記手動運転状態へと切り替える（Ｓ１０６，Ｓ１１８，Ｓ２０８，Ｓ２２０）、運転交代制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、運転者と自動運転機能との間における運転交代を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の運転操作を運転者に代わって実施可能な自動運転機能を備えた車両の開発が推し進められている。こうした車両では、運転者と自動運転機能との間における運転交代が実施される。一例として、車両が手動運転状態でない場合にて、運転者の運転操作が行われると、自動運転機能から運転者への運転交代が実施される。
【０００３】
以上のような運転交代に関連する技術として、例えば特許文献１には、自動運転状態、手動運転状態、及び協調運転状態のうちで車両の運転状態を切り替える運転状態切替部を備えた自動運転車両システムが開示されている。この自動運転車両システムでは、自動運転状態である場合に、操作量が介入判定閾値以上かつ手動運転開始閾値未満となったとき、又は操作の継続カウントが第一閾値以上かつ第二閾値未満になったときに、協調運転状態へと運転状態が切り替えられる。さらに、操作量が手動運転開始閾値以上になったとき、又は操作の継続カウントが第二閾値以上になったときに、運転状態は、協調運転状態から手動運転状態へと切り替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６‐１３２３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、本開示の発明者は、自動運転機能が車両の走行を制御する自動運転状態において、緊急回避を要するような状況が生じた場合に、運転者があわてて入力した操作には、運転者の意思が反映されていないという問題に着目した。こうした運転者の咄嗟の運転操作は、操作量が適切で無い場合が多くなる。故に、運転者が意思を持って操作量を適切に調整できる状態で手動運転状態に切り替える必要がある、と本開示の発明者は考えた。
【０００６】
ここで、特許文献１の車両運転システムでは、運転操作の操作量が手動運転開始閾値以上になったとき、又は継続カウントが第二閾値以上になったときに、自動的に手動運転状態へと切り替えられる。そのため、反射的に行った過剰な操作量の運転操作、及び運転への意思を取り戻せないまま継続された運転操作等に基づき、手動運転状態へと切り替えられてしまう事態が生じ得た。以上のような運転交代が行われてしまうと、運転者が運転操作に意思を反映できない状態のまま、手動運転状態へと切り替る場合が発生し得た。
【０００７】
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転状態への切り替えを行うことが可能な運転交代制御装置及び運転交代制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、運転者に代わって運転操作を実施可能な自動運転機能を備える車両（Ａ）において、運転者と自動運転機能との間における運転交代を制御する運転交代制御装置であって、運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報を取得する操作情報取得部（６４ａ，１８０ａ）と、自動運転機能が車両の走行を制御する自動運転状態、運転者が車両の走行を制御する手動運転状態、及び自動運転機能による制御と運転者による運転操作とを協調させて車両の走行が制御される協調運転状態、を少なくとも含む複数の運転状態を設定し、運転状態を複数のうちで切り替える運転状態切替部（６３ａ）と、運転状態が手動運転状態でない場合にて、運転者の運転操作である第一操作、及び当該第一操作の後に実施され第一操作とは異なった運転操作である第二操作の各入力を、操作情報に基づいて検出する操作検出部（６３ｂ）と、を備え、運転状態切替部は、第一操作の検出判定に基づき運転状態を自動運転状態から協調運転状態へと切り替え、第二操作の検出判定に基づき運転状態を協調運転状態から手動運転状態へと切り替える運転交代制御装置とされる。
【０００９】
また開示された一つの態様は、運転者に代わって運転操作を実施可能な自動運転機能を備える車両において、運転者と自動運転機能との間における運転交代を制御する運転交代制御方法であって、少なくとも一つの処理部（５１，５２）により、運転者が車両の走行を制御する手動運転状態でない場合にて、運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報を取得し、運転者の運転操作である第一操作を操作情報に基づいて検出し（Ｓ１０１，Ｓ１１３，Ｓ２０１，Ｓ２１３）、第一操作の検出判定に基づいて、自動運転機能が車両の走行を制御する自動運転状態から、自動運転機能による制御と運転者による運転操作とを協調させて車両の走行が制御される協調運転状態へと、車両の運転状態を切り替え（Ｓ１０３，Ｓ１１５，Ｓ２０３，Ｓ２１５）、第一操作の後に実施され第一操作とは異なった運転操作である第二操作の入力を操作情報に基づいて検出し（Ｓ１０５，Ｓ１１７，Ｓ２０５，Ｓ２１７）、第二操作の検出判定に基づいて、運転状態を協調運転状態から手動運転状態へと切り替える（Ｓ１０６，Ｓ１１８，Ｓ２０８，Ｓ２２０）、運転交代制御方法とされる。
【００１０】
これらの態様では、手動運転状態でない場合に、第一操作、及び第一操作の後に実施される第二操作の各入力が判定される。第一操作は、運転者があわてて入力した操作であると推定される。一方で、第二操作は、運転者が運転する意思を回復させたうえで実施した操作と推定され得る。
【００１１】
そして、これらの態様では、運転者による第二操作の入力があったと判定された場合には、協調運転状態から手動運転状態への切り替えが実施される。故に、反射的に行った運転操作及び運転への意思を取り戻せないまま継続された運転操作等に基づき、手動運転状態へと切り替えられてしまう事態は、防がれ得る。一方で、運転者が運転する意思を回復させたうえで第二操作を行えば、第二操作の入力判定に基づき、手動運転状態への切り替えが実施される。以上によれば、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転状態への切り替えを行うことが可能となる。
【００１２】
尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両に搭載された自動運転に関連する構成の全体像を示すブロック図である。
【図２】自動運転ＥＣＵ、ＨＣＵ、及び車両制御ＥＣＵの具体的な構成の一例を示す図である。
【図３】運転交代制御部にて実施される運転モードの遷移の全体像を示す状態遷移図である。
【図４】オーバーライドによって運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【図５】ハンドオーバーによって運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【図６】オーバーライドによる運転交代を実現するための運転交代制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】ハンドオーバーによる運転交代を実現するための運転交代制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】第二実施形態において、オーバーライドにより運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【図９】図８のオーバーライドによる運転交代を実現するための運転交代制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】第二実施形態において、ハンドオーバーにより運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【図１１】図１１のハンドオーバーによる運転交代を実現するための運転交代制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】第三実施形態にて自動運転に関連する構成の全体像を示すブロック図である。
【図１３】第三実施形態の運転交代制御部にて実施される運転モードの遷移の全体像を示す状態遷移図である。
【図１４】第三実施形態において、オーバーライドにより運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【図１５】第四実施形態において、オーバーライドにより運転交代が行われる場合の推移を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１５】
（第一実施形態）
本開示の第一実施形態による運転交代制御装置の機能は、図１及び図２に示す自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０によって実現されている。自動運転ＥＣＵ５０は、ＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface）Control Unit）２０及び車両制御ＥＣＵ８０等の電子制御ユニットと共に車両Ａに搭載されている。自動運転ＥＣＵ５０、ＨＣＵ２０、及び車両制御ＥＣＵ８０は、直接的又は間接的に互い電気接続されており、相互に通信可能である。車両Ａは、自動運転ＥＣＵ５０及び車両制御ＥＣＵ８０の作動により、自動運転機能を備える。
【００１６】
ＨＣＵ２０は、ステアリングスイッチ等の操作系への入力情報の取得と、運転者への情報提示とを統合的に制御する。ＨＣＵ２０は、メインプロセッサ２１、グラフィックプロセッサ２２、ＲＡＭ２３、記憶媒体２４、及び入出力インターフェース２５を有するコンピュータを主体として構成されている。ＨＣＵ２０は、運転者へ向けて情報を通知する複数の報知機器１０と電気的に接続されている。
【００１７】
報知機器１０は、ＨＣＵ２０によって出力される報知制御信号に基づき、車両Ａに係る種々の情報を、運転者を含む車両Ａの乗員へ向けて報知する。報知機器１０は、車両Ａに予め搭載された構成であってもよく、又は車両Ａの乗員によって車室内に持ち込まれることにより、車両Ａに一時的に搭載される構成であってもよい。報知機器１０には、例えば表示によって情報を報知する表示装置１１、通知音及びメッセージ音声等により情報を報知するスピーカ装置１２等が含まれている。
【００１８】
ＨＣＵ２０は、記憶媒体２４に記憶された報知制御プログラムを各プロセッサ２１，２２によって実行することにより、情報取得部３１及び報知制御部３２を機能ブロックとして構築する。情報取得部３１は、自動運転ＥＣＵ５０及び車両制御ＥＣＵ８０から種々の情報を取得する。情報取得部３１は、一例として、自動運転機能から運転者へ運転交代を要求する交代要求情報を取得する。
【００１９】
報知制御部３２は、情報取得部３１にて取得された情報に基づいて、表示装置１１及びスピーカ装置１２へ向けて出力する報知制御信号を生成する。報知制御部３２は、表示装置１１及びスピーカ装置１２へ向けた報知制御信号の出力により、表示及び音による情報提示を制御する。報知制御部３２は、情報取得部３１によって交代要求情報が取得された場合、自動運転機能からの運転操作の引き継ぎを運転者に要求する通知を、表示装置１１及びスピーカ装置１２を用いて実施する。
【００２０】
車両制御ＥＣＵ８０は、車両Ａに搭載された車載アクチュエータ群９０と、直接的又は間接的に電気接続されている。加えて車両制御ＥＣＵ８０は、運転者によって実施された運転操作を検出するセンサ群と、直接的又は間接的に電気接続されている。車載アクチュエータ群９０には、例えば電子制御スロットルのスロットルアクチュエータ、インジェクタ、ブレーキアクチュエータ、駆動用及び回生用のモータジェネレータ、並びに操舵アクチュエータ等が含まれている。
【００２１】
センサ群には、アクセルポジションセンサ４４、ブレーキ操作量センサ４５、ステアリング角センサ４６、及び検出スイッチ４７等が含まれている。アクセルポジションセンサ４４は、アクセルペダル１４のストローク量を検出する。ブレーキ操作量センサ４５は、ブレーキペダル１５に入力された踏力を検出するブレーキ踏力センサである。
【００２２】
ステアリング角センサ４６は、ステアリングホイール１６の回転角度を検出する。ステイアリング角センサ４６に替えて、又はステイアリング角センサ４６と共に、ステアリングホイール１６へ入力されている操舵トルクを検出するステアリングトルクセンサが設けられていてもよい。検出スイッチ４７は、ターンシグナルレバー１７への操作の入力を検出する。各センサ及びスイッチ４７は、運転操作を検出した操作情報を、自動運転ＥＣＵ５０及び車両制御ＥＣＵ８０へ向けて出力する。以上のアクセルペダル１４、ブレーキペダル１５、ステアリングホイール１６、及びターンシグナルレバー１７は、運転操作の操作対象とされる構成である。
【００２３】
車両制御ＥＣＵ８０は、プロセッサ８１、ＲＡＭ８３、記憶媒体８４、及び入出力インターフェース８５等を有するコンピュータを主体として構成されている。車両制御ＥＣＵ８０は、記憶媒体８４に記憶された車両制御プログラムをプロセッサ８１によって実行することにより、車両制御に係る機能ブロックとして、運転情報取得部８０ａ及びアクチュエータ制御部８０ｂを構築する。
【００２４】
運転情報取得部８０ａは、自動運転の作動状態を示す運転状態情報（後述する）に加えて自動運転ＥＣＵ５０から出力される車両制御情報と、センサ群から出力される操作情報とを、車両Ａの挙動制御に用いる情報として取得可能である。アクチュエータ制御部８０ｂは、運転情報取得部８０ａにて取得される車両制御情報及び操作情報の少なくとも一方に基づき、車両制御ＥＣＵ８０から車載アクチュエータ群９０へ向けて出力される制御信号を生成する。
【００２５】
自動運転ＥＣＵ５０は、ＧＮＳＳ受信器７１、地図データベース７２、カメラユニット７３、ライダ７４、及びミリ波レーダ７５等と直接的又は間接的に電気接続されている。自動運転ＥＣＵ５０は、これらの構成（７１〜７５）から自動運転に必要な自車両周囲の走行環境に係る情報を取得する。
【００２６】
ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信器７１は、複数の人工衛星からの測位信号を受信する。ＧＮＳＳ受信器７１は、受信した測位信号に基づいて車両Ａの現在位置を計測する。ＧＮＳＳ受信器７１は、計測した車両Ａの位置情報を自動運転ＥＣＵ５０へ向けて逐次出力する。
【００２７】
地図データベース７２は、多数の地図データを格納している記憶媒体である。地図データには、各道路の曲率、勾配、及び区間の長さといった構造情報、並びに制限速度及び一方通行といった非一時的な交通規制情報等が含まれている。地図データベース７２は、車両Ａの現在位置の周辺及び進行方向の地図データを、自動運転ＥＣＵ５０に取得させる。
【００２８】
カメラユニット７３、ライダ７４、及びミリ波レーダ７５は、歩行者及び他の車両等の移動物体、さらに路上の落下物、交通信号、ガードレール、縁石、道路標識、道路標示、及び区画線等の静止物体を検出する自律センサである。カメラユニット７３、ライダ７４、及びミリ波レーダ７５はそれぞれ、検出した移動物体及び静止物体に係る検出物情報を、自動運転ＥＣＵ５０へ向けて逐次出力する。
【００２９】
カメラユニット７３は、車両Ａの前方領域を撮影する単眼式又は複眼式の前方カメラと、前方カメラによって撮像された前方領域の画像を解析する画像処理部とを有している。カメラユニット７３は、前方領域の画像に写る移動物体及び静止物体を抽出することにより、検出物情報を取得する。
【００３０】
ライダ７４は、車両Ａの進行方向へ向けてレーザ光を照射し、進行方向に存在する移動物体及び静止物体等で反射されたレーザ光を受信することにより、検出物情報を取得する。ミリ波レーダ７５は、車両Ａの進行方向へ向けてミリ波を照射し、進行方向に存在する移動物体及び静止物体等で反射されたミリ波を受信することにより、検出物情報を取得する。ミリ波レーダ７５は、ライダ７４よりも遠方の物体を検出可能である。
【００３１】
自動運転ＥＣＵ５０は、車両制御ＥＣＵ８０との連携によって車両Ａの加減速制御及び操舵制御を行うことにより、運転者に代わって車両Ａの運転操作を実施可能な自動運転機能を発揮する。自動運転ＥＣＵ５０は、メインプロセッサ５１、グラフィックプロセッサ５２、ＲＡＭ５３、記憶媒体５４、及び入出力インターフェース５５を有するコンピュータを主体に構成されている。自動運転ＥＣＵ５０は、記憶媒体５４に記憶された自動運転プログラム及び運転交代プログラム等を各プロセッサ５１，５２によって実行可能である。自動運転ＥＣＵ５０は、自動運転プログラム及び運転交代プログラムに基づき、走行環境認識部６１、走行計画生成部６２、運転交代制御部６３、ＥＣＵ通信部６４、及びＨＣＵ通信部６５を自動運転に係る機能ブロックとして構築する。
【００３２】
走行環境認識部６１は、ＧＮＳＳ受信器７１から取得した位置情報、地図データベース７２から取得した地図データ、及び各自律センサから取得した検出物情報等を組み合わせることで、車両Ａの走行環境を認識する。走行環境認識部６１は、特に各自律センサの検出範囲内について、車両Ａの周囲の物体の形状及び移動状態を各検出物情報の統合結果に基づいて認識し、位置情報及び地図データと組み合わせることで、実際の走行環境を三次元で再現した仮想空間を生成する。
【００３３】
走行計画生成部６２は、走行環境認識部６１によって認識された走行環境に基づき、自動運転機能によって車両Ａを自動走行させるための走行計画を生成する。走行計画としては、長中期の走行計画と、短期の走行計画とが生成される。長中期の走行計画では、運転者によって設定された目的地に車両Ａを向かわせるための経路が規定される。自動運転機能から運転者への計画的な運転交代のスケジュールは、主に長中期の走行計画に基づいて設定される。短期の走行計画では、走行環境認識部６１にて生成された車両Ａの周囲の仮想空間を用いて、長中期の走行計画に従った走行を実現するための予定走行軌跡が規定される。具体的に、車線追従及び車線変更のための操舵、速度調整のための加減速、並びに衝突回避のための急制動等の実行が、短期の走行計画に基づいて決定される。
【００３４】
運転交代制御部６３は、自動運転機能と運転者との間において、運転操作に係る制御権の切り替えを制御する。運転交代制御部６３は、自動運転可能なエリアにおいて、運転者による自動運転への切り替え操作を検出することにより、自動運転機能の作動を開始させる。また運転交代制御部６３は、長中期の走行計画を参照し、自動運転可能なエリアが終了する手前にて、自動運転から運転者による手動運転に計画的に切り替える。さらに運転交代制御部６３は、偶発的又は突発的に走行環境認識部６１による走行環境の認識が困難となり、走行計画生成部６２による短期の走行計画の生成が難しい場合にも、自動運転から手動運転に切り替える。
【００３５】
ＥＣＵ通信部６４は、車両制御ＥＣＵ８０へ向けた情報の出力処理と、車両制御ＥＣＵ８０からの情報の取得処理とを行う。具体的に、ＥＣＵ通信部６４は、走行計画生成部６２によって策定された予定走行軌跡に従う内容の加減速及び操舵を指示する車両制御情報を生成し、自動運転の作動状態を示す運転状態情報（後述する）と共に、車両制御ＥＣＵ８０へ向けて逐次出力する。またＥＣＵ通信部６４は、車載アクチュエータ群９０の制御状態を示す状態情報を車両制御ＥＣＵ８０から逐次取得し、車両制御情報の内容を補正可能である。
【００３６】
加えてＥＣＵ通信部６４は、操作情報取得ブロック６４ａをサブ機能ブロックとして有している。操作情報取得ブロック６４ａは、アクセルポジションセンサ４４、ブレーキ操作量センサ４５、ステアリング角センサ４６、及び検出スイッチ４７から出力される信号を、運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報として取得する。操作情報は、運転交代制御部６３に提供されて、自動運転機能から運転者への運転交代の際に用いられる。
【００３７】
ＨＣＵ通信部６５は、ＨＣＵ２０へ向けた情報の出力処理と、ＨＣＵ２０からの情報の取得処理とを行う。ＨＣＵ通信部６５は、運転交代要求ブロック６５ａをサブ機能ブロックとして有している。運転交代要求ブロック６５ａは、運転交代制御部６３にて生成される運転交代のスケジュールに基づき、自動運転機能から運転者への運転交代を要求する交代要求情報を生成し、ＨＣＵ２０へ向けて出力する。運転交代要求ブロック６５ａは、ＨＣＵ２０との連携による報知機器１０の制御により、運転者に対し運転交代を要求する。
【００３８】
次に、ここまで説明した運転交代制御部６３による運転交代制御の詳細を、さらに説明する。運転交代制御部６３は、自動運転から手動運転への切り替えを制御するサブ機能ブロックとして、運転状態切替ブロック６３ａ及び操作検出ブロック６３ｂを有している。まず、図１及び図３に基づき、これらのサブ機能ブロックの機能を説明する。
【００３９】
運転状態切替ブロック６３ａは、自動運転機能の作動状態を遷移させる制御により、車両Ａの運転モードを、予め規定された複数のうちで切り替える（図３参照）。運転状態切替ブロック６３ａによって切り替えられる複数の運転モードには、手動運転モード及び通常の自動運転モードに加えて、協調運転モード及び自動退避モードが少なくとも含まれている。運転状態切替ブロック６３ａにて現在設定されている運転モードは、ＨＣＵ２０の情報取得部３１及び車両制御ＥＣＵ８０の運転情報取得部８０ａに、運転状態情報として通知される。
【００４０】
手動運転モードでは、自動運転機能が停止されており、運転者が車両Ａの走行を制御する。手動運転モードである旨の運転状態情報を取得中の車両制御ＥＣＵ８０は、各センサ４４〜４６から取得する操作情報に従う内容の制御信号をアクチュエータ制御部８０ｂにて生成し、車載アクチュエータ群９０へ向けて出力する。
【００４１】
自動運転モードでは、作動中の自動運転機能が車両Ａの走行を制御する。自動運転モードである旨の運転状態情報を取得中の車両制御ＥＣＵ８０は、自動運転ＥＣＵ５０から取得する車両制御情報に従う内容の制御信号をアクチュエータ制御部８０ｂにて生成し、車載アクチュエータ群９０へ向けて出力する。
【００４２】
協調運転モードは、自動運転モードの特定の一態様であり、自動運転機能が作動している。協調運転モードでは、自動運転機能による制御と運転者による運転操作とを協調させて、車両Ａの走行が制御される。協調運転モードである旨の運転状態情報を取得中の車両制御ＥＣＵ８０は、各センサ４４〜４６から取得する操作情報と、自動運転ＥＣＵ５０から取得する車両制御情報との両方に基づく内容の制御信号を生成し、車載アクチュエータ群９０へ向けて出力する。
【００４３】
具体的に、運転状態情報の指示する駆動力と操作情報の示す駆動力とが互いに異なっていた場合、アクチュエータ制御部８０ｂは、二つの駆動力のうちで値の大きい一方に従う内容の制御信号を生成する。同様に、運転状態情報の指示する制動力と操作情報の示す制動力とが互いに異なっていた場合、アクチュエータ制御部８０ｂは、二つの制動力のうちで値の大きい一方に従う内容の制御信号を生成する。また、運転状態情報の指示する操舵目標値と操作情報の示す実際の操舵角とが異なっていた場合、アクチュエータ制御部８０ｂは、運転状態情報の示す操舵目標値に実際の操舵角が近づくように、操舵アクチュエータのトルクを増減させる制御信号を出力する。
【００４４】
自動退避モードは、自動運転モードの別の一態様であり、自動運転機能が作動している。自動退避モードは、自動運転機能から運転者への制御権の引き継ぎが望ましい状態で実施されない場合に実施される。自動退避モードとされた車両Ａは、自動運転ＥＣＵ５０によって探索された停止位置まで自動走行し、到達した停止位置に停止する。自動退避モードである旨の運転状態情報を取得中の車両制御ＥＣＵ８０は、各センサ４４〜４６から取得する操作情報を原則的に無視し、自動運転ＥＣＵ５０から取得する車両制御情報のみに従う内容の制御信号を出力する。
【００４５】
操作検出ブロック６３ｂは、自動運転機能が作動している車両Ａにおいて、操作情報取得ブロック６４ａの取得する操作情報に基づき、制御権のハンドオーバー及びオーバーライドに関連するような運転者の運転操作を検出する。ハンドオーバーは、自動運転ＥＣＵ５０において自動運転が継続できないと判断された場合に、運転者に運転交代を要求し、その要求に応えるかたちで運転者が運転操作を行うことで、制御権が運転者に移譲される形態の運転交代である。一方、オーバーライドは、自動運転機能によって車両Ａが走行している際に、運転者が自らの意思で運転操作を行うことで、制御権が運転者に移譲される形態の運転交代である。ハンドオーバーは、システムの判断に基づく自動運転機能から運転者への権限移譲である。オーバーライドは、運転者の判断に基づく自動運転機能から運転者への権限移譲である。
【００４６】
操作検出ブロック６３ｂは、運転モードが手動運転モードでない場合、即ち自動運転機能が運転操作に介入可能な自動運転モード又は協調運転モードである場合にて、運転者の運転操作である第一操作及び第二操作を検出する。操作検出ブロック６３ｂは、第一操作及び第二操作それぞれの有り判定を行うための操作量及び操作継続時間を規定した操作量閾値及び時間閾値を、操作対象毎に記憶している。操作検出ブロック６３ｂは、操作情報に基づき、操作量閾値及び時間閾値の両方を超えた運転操作を、第一操作又は第二操作として検出する。
【００４７】
操作検出ブロック６３ｂは、車両Ａの走行に支障をきたすおそれのあるイベントに反応して運転者が反射的に行ったような運転操作を、第一操作として検出する。第一操作は、運転者があわてて入力したと推定される運転操作である。一方で、第一操作の後に実施され、且つ、第一操作とは異なった運転操作が第二操作として検出される。第二操作は、運転者が運転する意思を回復させたうえで実施したと推定される運転操作である。
【００４８】
具体的には、イベントの発生から運転者が運転の意思を回復するまでには、２．５秒程度必要であると考えられている。一方で、反射的な運転操作は、イベントの発生から約２．０秒以内には行われると考えられている。故に、操作検出ブロック６３ｂには、運転者の意思の回復する時間（意思回復時間）として、約０．５秒という値が設定されている。操作検出ブロック６３ｂは、第一操作の検出判定が行われたときから、約０．５秒の経過後に行われる運転操作を、第二操作として検出する。
【００４９】
ここで、第一操作及び第二操作の入力される操作対象は、同一であってもよく、又は異なっていてもよい。一例として、操作検出ブロック６３ｂは、ブレーキペダル１５を踏む運転操作を第一操作として検出し、ステアリングホイール１６を操舵する運転操作を第二操作として検出してよい。以上のように、操作検出ブロック６３ｂは、第一操作が入力された操作対象とは別の操作対象に対する運転操作を、第二操作として検出できる。
【００５０】
また別の一例として、操作検出ブロック６３ｂは、ブレーキペダル１５を強く踏み込む運転操作を第一操作として検出し、ブレーキペダル１５の踏力をアジャストする運転操作を第二操作として検出してよい。以上のように、操作検出ブロック６３ｂは、第一操作が入力された操作対象に対する運転操作であって、この第一操作よりも操作量の小さい運転操作を、第二操作として検出できる。
【００５１】
次に、運転状態切替ブロック６３ａによる運転モードの遷移の相関を、図３〜図５に基づき、図１を参照しつつ、さらに説明する。
【００５２】
運転状態切替ブロック６３ａは、ステアリングスイッチ等の操作系に設けられた自動運転の開始を指示するスイッチへの入力に基づき、手動運転モードから通常の自動運転モードへと、運転モードを切り替える。図３及び図４に示すように、自動運転モードにおいて、例えば回避すべき落下物等を前方に発見する等の運転者の気づきが発生すると（時刻ｔ１）、操作量閾値及び時間閾値を超えるような運転操作が運転者によって入力される（時刻ｔ２）。この第一操作の検出に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、自動運転モードから協調運転モードへと、運転モードを切り替える。
【００５３】
そして、協調運転モードにて、第一操作が基準値を超えて継続した後で、運転者の運転操作がさらに入力されると、この運転操作は、操作検出ブロック６３ｂにて第二操作として検出される（時刻ｔ３）。こうした第二操作の検出に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから手動運転モードへと、運転モードを切り替える。第一実施形態では、第二操作が検出された旨の判定が行われたときに、協調運転モードから手動運転モードへの運転状態の切り替えが直ちに開始される。以上により、運転者によるオーバーライドが完了する。
【００５４】
また、図３に示す運転交代の要求が無い場合に、第一操作の検出判定に基づき協調運転モードへの切り替えが行われた後、第二操作が検出されないまま所定の再開待機期間（例えば３秒程度）が経過したとする。このとき、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから自動運転モードに運転モードを切り替える。以上の制御により、車両Ａは、運転者の特別な操作が無くても、自動運転機能による走行を再開する。こうした運転モードの遷移によれば、例えば自動運転中に隣接車線を走行する大型車両を追い抜くシーンにて、自動運転が解除されることなく、ステアリング操作により走行中の車線内で大型車両から遠い側に車両Ａを一次的に寄せることが可能になる。
【００５５】
また図３及び図５に示すように、自動運転モードにおいて、自動運転の継続が不可であるとの判断がなされると、自動運転モードから運転交代要求を実施するモードへの遷移が実施される（時刻ｔ１）。こうした運転交代要求に運転者が気づくことで（時刻ｔ２）、操作量閾値及び時間閾値を超えるような運転操作が入力される。この第一操作の検出に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードへの切り替えを実施する（時刻ｔ３）。
【００５６】
そして、協調運転モードにて、第一操作が基準値を超えて継続した後で、運転者の運転操作がさらに入力されると、この運転操作は、第二操作として検出される（時刻ｔ４）。こうした第二操作の検出に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、運転交代要求を終了させて、協調運転モードから手動運転モードへの切り替えを実施する。協調運転モードから手動運転モードへの運転状態の切り替えは、第二操作が検出された旨の判定をトリガーとして、待機時間を設けられることなく、直ちに開始される。以上により、運転者によるハンドオーバーが完了する。
【００５７】
一方で図３に示すように、運転交代要求に基づく協調運転モードへの遷移後に、第二操作が検出されないまま、予め規定された所定の要求実施時間が経過した場合、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから自動退避モードへの切り替えを実施する。同様に、運転交代要求を実施した後で、運転操作が何ら検出されないまま所定の要求実施時間が経過した場合も、運転状態切替ブロック６３ａは、自動退避モードへの遷移を行う。以上の結果、車両Ａは、自動運転ＥＣＵ５０及び車両制御ＥＣＵ８０の協調制御により、停止位置の探索と、停止位置への移動とを順に開始する。こうした制御は、運転者が運転困難状態となった場合に有効に機能する。尚、要求実施時間は、手動運転モードに遷移されないまま自動運転エリア外に車両Ａが出ないように設定され、例えば４秒程度に設定されている。
【００５８】
以上のオーバーライド及びハンドオーバーを実現するために自動運転ＥＣＵ５０によって実施される運転交代制御処理の詳細を、図６及び図７に基づき、図１を参照しつつ説明する。図６及び図７に示す運転交代制御処理は、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えが行われたことに基づき、運転交代制御部６３によって開始される。
【００５９】
図６に示す運転交代制御処理によれば、上述のオーバーライドが実現される。Ｓ１０１では、運転者によって入力される運転操作に関連した操作情報を取得し、取得した操作情報に基づいて第一操作を検出する。Ｓ１０１にて、第一操作を検出した場合には、Ｓ１０２に進む。一方、第一操作を検出できない場合は、Ｓ１０１の検出判定を継続する。手動運転モードではない場合、Ｓ１０１の検出判定が継続的に実施される。
【００６０】
Ｓ１０２では、第一操作の継続時間を計測するタイマであって、第一操作を検出した時刻ｔ２（図４参照）からの経過時間ｅｔ１を計測するタイマのカウントを開始し、Ｓ１０３に進む。Ｓ１０３では、Ｓ１０１の第一操作の検出判定に基づいて、自動運転モードから協調運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図４  時刻ｔ２参照）、Ｓ１０４に進む（図４  時刻ｔ２参照）。
【００６１】
Ｓ１０４では、Ｓ１０２にてカウントを開始したタイマの経過時間ｅｔ１が基準値を超えたか否かを判定する。基準値には、一例として上述の意思回復時間である０．５秒が適用される。Ｓ１０４では、経過時間ｅｔ１が基準値を超えるまで判定を繰り返し、経過時間ｅｔ１が基準値を超えた場合に、Ｓ１０５に進む。
【００６２】
Ｓ１０５では、操作情報に基づいて運転者による第二操作の入力を検出する。Ｓ１０５にて、第二操作を検出した場合には、Ｓ１０６に進む。一方、第二操作を検出できない場合は、Ｓ１０５の検出判定を継続する。Ｓ１０６では、Ｓ１０５の第二操作の検出判定に基づいて、協調運転モードから手動運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図４  時刻ｔ３参照）、運転交代制御処理を終了する。
【００６３】
図７に示す運転交代制御処理によれば、上述のオーバーライドが実現される。Ｓ１１１では、長中期の走行計画に基づき、運転者への運転交代要求を実施するタイミングか否かを判定する。Ｓ１１１の判定は、運転交代要求の実施タイミングになるまで繰り返される。そして、Ｓ１１１にて、運転交代要求の実施タイミングであると判定した場合、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１２では、運転交代の要求を開始し（図５  時刻ｔ１参照）、Ｓ１１３に進む。
【００６４】
Ｓ１１３では、Ｓ１０１（図６参照）と同様に第一操作の検出判定を行い、第一操作を検出に基づいて、Ｓ１１４に進む。Ｓ１１４では、第一操作を検出した時刻ｔ３（図５参照）からの経過時間ｅｔ１を計測するタイマのカウントを開始し、Ｓ１１５に進む。Ｓ１１５では、Ｓ１１４の第一操作の検出判定に基づいて、自動運転モードから協調運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図５  時刻ｔ３参照）、Ｓ１１６に進む。
【００６５】
Ｓ１１６では、Ｓ１０４（図６参照）と同様にタイマの経過時間ｅｔ１が基準値（例えば０．５秒）を超えたか否かを判定し、経過時間ｅｔ１が基準値を超えたことに基づき、Ｓ１１７に進む。Ｓ１１７では、Ｓ１０５（図６参照）と同様に第二操作の検出判定を行い、第二操作が検出された旨の判定結果に基づいて、Ｓ１１８に進む。Ｓ１１８では、Ｓ１１７による第二操作の検出判定結果に基づき、協調運転モードから手動運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図５  時刻ｔ４参照）、運転交代制御処理を終了する。
【００６６】
ここまで説明した第一実施形態では、第一操作ではなく、第一操作後に検出される第二操作の入力があったと判定された場合に、協調運転モードから手動運転モードへの切り替えが実施される。故に、反射的に行った運転操作及び運転への意思を取り戻せないまま継続された運転操作等に基づき、手動運転モードへと切り替えられてしまう事態は、防がれ得る。一方で、運転者が運転する意思を回復させたうえで第二操作を行えば、第二操作の入力判定に基づき、手動運転モードへの切り替えが実施される。したがって、自動運転ＥＣＵ５０は、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転モードへの切り替えを行うことが可能となる。
【００６７】
加えて第一実施形態では、第二操作の検出判定のエッジに基づき、第二操作の検出と実質同一のタイミングで、協調運転モードから手動運転モードへの運転状態の切り替えが開始される。このような切り替え開始のタイミング設定であれば、自動運転ＥＣＵ５０は、運転の意思を取り戻した運転者に、運転操作の制御権を迅速に戻すことが可能になる。
【００６８】
また第一実施形態の操作検出ブロック６３ｂは、第一操作と同じ操作対象に入力された運転操作であって、第一操作よりも操作量の小さい運転操作を、第二操作として検出可能である。一般的に運転者は、発生したイベントに反応してあわてて入力した運転操作（第一操作）の操作量が過大であったことに気づき、操作量を小さく調整する運転操作を行う。このような操作量を調整する運転操作を行う運転者は、運転操作に意思を反映できる状態に回復している。故に、操作量を小さくする運転操作を第二操作として検出すれば、運転操作に意思を反映できる状態の運転者に、運転操作の制御権を確実に引き渡すことが可能となる。
【００６９】
さらに第一実施形態の操作検出ブロック６３ｂは、第一操作が入力された操作対象とは別の操作対象に対する運転操作を、第二操作として検出可能である。このように複数の操作対象に対して運転操作を行う段階では、運転者は、運転操作への意思を既に取り戻している蓋然性が高い。故に、第一操作とは異なる操作対象に対する運転操作を第二操作として検出できれば、運転交代制御部６３は、運転操作に意思を反映できる状態の運転者に、運転操作の制御権を確実に引き渡すことが可能となる。
【００７０】
加えて第一実施形態の操作検出ブロック６３ｂは、第一操作の検出判定が行われたときから、意思回復時間の経過後に行われる運転操作を、第二操作として検出する。このように、第一操作と第二操作との検出タイミングに差を設けることによれば、反射的な第一操作の動きに伴った意図しない操作の入力が第二操作として検出される事態は、回避される。そして、意図された運転操作のみが第二操作として検出される確実性が向上する。
【００７１】
また第一実施形態では、運転交代要求の後で意思のある運転操作が入力されない場合には、運転モードは、手動運転モードには切り替えられず、自動退避モードに切り替えられる。こうした制御によれば、運転操作への意思を取り戻していない運転者への運転交代が実施されてしまう事態は、確実に回避される。
【００７２】
さらに、運転交代要求が実施されていないシーンであれば、自動運転ＥＣＵ５０は、自動運転を継続可能である。故に、運転交代の要求が無い場合に、協調運転モードへと切り替えられた後で、第二操作の検出が無ければ、自動運転モードに戻されてもよい。こうした制御によっても、運転操作への意思が無い運転者に制御権が引き渡されてしまう事態は、回避される。
【００７３】
尚、第一実施形態において、自動運転ＥＣＵ５０が「運転交代制御装置」に相当し、メインプロセッサ５１、グラフィックプロセッサ５２が「処理部」に相当する。また、運転状態切替ブロック６３ａが「運転状態切替部」に相当し、操作検出ブロック６３ｂが「操作検出部」に相当し、操作情報取得ブロック６４ａが「操作情報取得部」に相当し、運転交代要求ブロック６５ａが「運転交代要求部」に相当する。そして、自動運転モードが「自動運転状態」に相当し、手動運転モードが「手動運転状態」に相当し、協調運転モードが「協調運転状態」に相当し、自動退避モードが「自動退避状態」に相当する。
【００７４】
（第二実施形態）
図８〜図１１に示す本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の運転状態切替ブロック６３ａ（図１参照）は、第二操作の検出判定が行われた後、この第二操作が予め設定された切替待機時間ｔｄｅを超えて継続したときに、協調運転モードから手動運転モードへの運転モードの切り替えを開始する。切替待機時間ｔｄｅは、意思回復時間ｔｒｅと実質同一の時間に設定されていよく、例えば０．５秒程度に設定されている。
【００７５】
まず、オーバーライドの際の運転モードの切り替えの推移と運転交代制御処理の詳細とを、図８及び図９に基づき、図１を参照しつつ順に説明する。
【００７６】
図８に示すタイムチャートにて、時刻ｔ３までの推移は、第一実施形態（図４参照）と実質同一である。時刻ｔ１にて運転者の気づきが発生し、運転操作が入力されると、この運転操作が時刻ｔ２にて第一操作として検出される。以上の第一操作の検出判定に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、自動運転モードから協調運転モードへと、運転モードを切り替える。
【００７７】
協調運転モードへの切り替え後、基準値である意思回復時間ｔｒｅを超えて第一操作が継続した後の時刻ｔ３にて、運転者の運転操作がさらに入力されると、この運転操作が第二操作として検出される。そして、第二操作が基準値を超えて継続したタイミングの時刻ｔ４にて、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから手動運転モードへと、運転モードを切り替える。第二操作の継続時間と比較される基準値の一例として、上述の切替待機時間ｔｄｅ（約０．５秒）が用いられる。
【００７８】
図９に示すフローチャートのＳ２０１〜Ｓ２０５は、第一実施形態のＳ１０１〜Ｓ１０５（図６参照）と実質同一であり、Ｓ２０３では、協調運転モードへの切り替えが実施される。Ｓ２０５にて第二操作を検出した場合のＳ２０６では、第二操作の継続時間を計測するタイマであって、第二操作を検出した時刻ｔ３（図８参照）からの経過時間ｅｔ２を計測するタイマのカウントを開始し、Ｓ２０７に進む。
【００７９】
Ｓ２０７では、Ｓ２０６にてカウントを開始したタイマの経過時間ｅｔ２が、基準値である切替待機時間ｔｄｅを超えたか否かを判定する。Ｓ２０７では、経過時間ｅｔ２が基準値を超えるまで判定を繰り返し、経過時間ｅｔ２が基準値を超えた場合に、Ｓ２０８に進む。そしてＳ２０８にて、協調運転モードから手動運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図８  時刻ｔ４参照）、運転交代制御処理を終了する。
【００８０】
次に、ハンドオーバーの際の運転モードの切り替えの推移と運転交代制御処理の詳細とを、図１０及び図１１に基づき、図１を参照しつつ順に説明する。
【００８１】
図１０に示すタイムチャートにて、時刻ｔ３までの推移は、第一実施形態（図５参照）と実質同一である。運転交代要求を実施するモードへの遷移により、時刻ｔ１にて運転者への交代要求が実施されると、時刻ｔ２にて運転者の気づきが発生し、その後、運転者による運転操作が入力される。この運転操作が時刻ｔ３にて第一操作として検出され、運転状態切替ブロック６３ａが協調運転モードへの切り替えを実施する。
【００８２】
協調運転モードへの切り替え後、基準値である意思回復時間ｔｒｅを超えて第一操作が継続した時刻ｔ４にて、運転者の運転操作がさらに入力されると、この運転操作が第二操作として検出される。そして、第二操作が基準値である切替待機時間ｔｄｅを超えて継続したタイミングの時刻ｔ５にて、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから手動運転モードへと、運転モードを切り替える。
【００８３】
図１１に示すフローチャートのＳ２１１〜Ｓ２１７は、第一実施形態のＳ１１１〜Ｓ１１７（図７参照）と実質同一であり、Ｓ２１５では、協調運転モードへの切り替えが実施される。Ｓ２１７にて第二操作を検出した場合のＳ２１８では、第二操作を検出した時刻ｔ４（図１０参照）からの経過時間ｅｔ２を計測するタイマのカウントを開始し、Ｓ２１９に進む。
【００８４】
Ｓ２１９では、Ｓ２１８にてカウントを開始したタイマの経過時間ｅｔ２が、基準値である切替待機時間ｔｄｅを超えたか否かを判定する。Ｓ２１９では、経過時間ｅｔ２が基準値を超えるまで判定を繰り返し、経過時間ｅｔ２が基準値を超えた場合に、Ｓ２２０に進む。そしてＳ２２０にて、協調運転モードから手動運転モードへと車両Ａの運転モードを切り替え（図１０  時刻ｔ５参照）、運転交代制御処理を終了する。
【００８５】
ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転モードへの切り替え、換言すれば自動運転機能の解除を行うことが可能となる。
【００８６】
加えて第二実施形態では、第二操作が切替待機時間ｔｄｅを超えて継続したタイミングで、協調運転モードから手動運転モードへの運転状態の切り替えが開始される。このように、第二操作の検出直後ではなく、切替待機時間ｔｄｅの経過時に手動運転モードへの切り替えが開始されれば、例えば第一操作を入力する際に、意図せずに他の操作対象に触れてしまったような場合の運転交代が防止される。以上によれば、自動運転ＥＣＵ５０は、運転操作に意思を反映できる状態の運転者に、運転操作の制御権を確実に引き渡すことが可能となる。
【００８７】
（第三実施形態）
図１２〜図１４に示す本開示の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態の車両Ａに搭載された自動運転機能は、いわゆる高度運転支援システムによって実現される準自動走行の機能である。
【００８８】
ここでいう高度運転支援システムとは、当該システムによる自動運転機能の作動中も、運転者がいつでも運転操作可能な状態にあることを前提としたシステムである。高度運転支援システムが運転支援の継続が不可であると判断をした場合、上記実施形態のような運転交代要求が行われることなく、運転状態は、手動運転モードに遷移する。
【００８９】
高度運転支援システムは、車両Ａの加速、操舵、及び制動のうちの複数を実行可能である。高度運転支援システムでは、長中期の走行計画に基づく運転交代の要求は、実施されない。このような高度運転支援システムを搭載した車両Ａでの運転交代制御装置の機能は、図１２に示す車両制御ＥＣＵ１８０によって実現されている。
【００９０】
車両制御ＥＣＵ１８０は、第一実施形態の自動運転ＥＣＵ５０（図１参照）の機能の一部を備えており、車両Ａの準自動走行を可能にしている。車両制御ＥＣＵ１８０には、機能ブロックとして、運転情報取得部１８０ａ、ＡＤＡＳ機能部１６１、及び運転交代制御部１６３と、第一実施形態と実質同一のアクチュエータ制御部８０ｂ及びＨＣＵ通信部６５とが構築される。
【００９１】
運転情報取得部１８０ａは、第一実施形態の操作情報取得ブロック６４ａ（図１参照）の機能を有している。運転情報取得部１８０ａは、各センサ４４〜４６及び検出スイッチ４７から出力される操作情報を取得する。操作情報は、運転交代制御部１６３に提供されて、自動運転機能から運転者への運転交代の際に用いられる。
【００９２】
ＡＤＡＳ（Advanced Driving Assistant System）機能部１６１は、物標認識ブロック１６１ａ、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能ブロック１６１ｂ、及びＬＴＣ（Lane Trace Control）機能ブロック１６１ｃをサブ機能ブロックとして有している。
【００９３】
物標認識ブロック１６１ａは、カメラユニット７３、ライダ７４、及びミリ波レーダ７５から取得した検出物情報を統合することにより、進行方向にある移動物体及び静止物体の相対位置等を検出する。例えば物標認識ブロック１６１ａは、前走車及び車線の区画線等を認識可能である。
【００９４】
ＡＣＣ機能ブロック１６１ｂは、物標認識ブロック１６１ａにて認識された移動物体及び静止物体の相対位置情報に基づき、アクチュエータ制御部８０ｂと連携して駆動力及び制動力を調整することで、車両Ａの走行速度を制御する機能部である。具体的に、ＡＣＣ機能ブロック１６１ｂは、前走車が検出されていない場合、運転者によって設定された目標速度で車両Ａを巡航させる。また前走車が検出されている場合、ＡＣＣ機能ブロック１６１ｂは、前走車までの車間距離を維持しつつ、車両Ａを前走車に対して追従走行させる。
【００９５】
ＬＴＣ機能ブロック１６１ｃは、物標認識ブロック１６１ａから取得する進行方向の区画線の形状情報に基づき、アクチュエータ制御部８０ｂと連携して操舵力を調整することで、車両Ａの操舵輪の舵角を制御する機能部である。ＬＴＣ機能ブロック１６１ｃは、走行中の車線に追従するように車両Ａを走行させる。
【００９６】
運転交代制御部１６３は、運転者によるオーバーライドの意思を判定し、高度運転支援システムを実現するＡＤＡＳ機能部１６１の作動を停止させる。運転交代制御部１６３は、第一実施形態と同様に、操作検出ブロック６３ｂ及び運転状態切替ブロック６３ａを有している。操作検出ブロック６３ｂは、運転情報取得部１８０ａの取得する操作情報に基づき、オーバーライドに関連するような運転者の運転操作を検出する。
【００９７】
運転状態切替ブロック６３ａは、手動運転モード、高度運転支援モード、及び協調運転モードのうちで運転モードを切り替える。図１２〜図１４に示すように、運転状態切替ブロック６３ａは、ステアリングスイッチ等の操作系に設けられたＡＣＣ又はＬＴＣの作動を指示するスイッチへの入力に基づき、手動運転モードから高度運転支援モードへと、運転モードを切り替える（図１３参照）。高度運転支援モードでは、ＡＣＣ機能ブロック１６１ｂ及びＬＴＣ機能ブロック１６１ｃの少なくとも一方が機能している。
【００９８】
高度運転支援モードにおいて、運転者の気づきが発生すると（図１４  時刻ｔ１参照）、運転者によって運転操作が入力される（図１４  時刻ｔ２参照）。この運転操作が第一操作として検出されたことに基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、高度運転支援モードから協調運転モードへと、運転モードを切り替える。
【００９９】
協調運転モードにて、第一操作の継続によって経過時間ｅｔ１が意思回復時間ｔｒｅを超えた後で、運転者の運転操作がさらに入力されると、この運転操作は、第二操作として検出される（図１４  時刻ｔ３参照）。こうした第二操作の検出に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから手動運転モードへと、運転モードを切り替える。以上により、運転者によるオーバーライドが完了する。尚、第三実施形態のオーバーライドは、第一実施形態と実質同一の運転交代制御処理（図７参照）によって実現可能である。
【０１００】
一方で、協調運転モードへの切り替えが行われた後、第二操作が検出されないまま所定の再開待機期間が経過した場合、運転交代制御部１６３は、協調運転モードから高度運転支援モードに運転モードを戻す。
【０１０１】
また、ＡＤＡＳ機能部１６１は、高度運転支援モードによる自動運転の継続が不可であると判断すると、ＡＣＣ機能ブロック１６１ｂ及びＬＴＣ機能ブロック１６１ｃを自動的に停止させる。以上により、運転モードは、手動運転モードへと切り替えられる。
【０１０２】
ここまで説明した第三実施形態のように、高度運転支援システムの権限移譲においても第一実施形態と同様の効果を奏し、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転モードへの切り替えを行うことが可能となる。尚、第三実施形態では、車両制御ＥＣＵ１８０が「運転交代制御装置」に相当し、運転情報取得部８０ａが「操作情報取得部」に相当し、高度運転支援モードが「自動運転状態」に相当する。
【０１０３】
（第四実施形態）
図１５に示す本開示の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。第四実施形態の運転状態切替ブロック６３ａ（図１２参照）は、第二実施形態と同様に、予め設定された切替待機時間ｔｄｅを超えて第二操作が継続したときに、協調運転モードから手動運転モードへの切り替えを開始する。
【０１０４】
第四実施形態のオーバーライドの推移は、第二実施形態（図５参照）と実質同一である。具体的には、時刻ｔ１にて運転者の気づきが発生し、運転操作が入力されると、この運転操作が時刻ｔ２にて第一操作として検出される。以上の第一操作の検出判定に基づき、運転状態切替ブロック６３ａは、高度運転支援モードから協調運転モードへと、運転モードを切り替える。
【０１０５】
協調運転モードへの切り替え後、意思回復時間ｔｒｅ（約０．５秒）を超えて第一操作が継続した後の時刻ｔ３にて運転操作がさらに入力されると、この運転操作が第二操作として検出される。そして、第二操作が切替待機時間ｔｄｅ（約０．５秒）を超えて継続したタイミングの時刻ｔ４にて、運転状態切替ブロック６３ａは、協調運転モードから手動運転モードへと、運転モードを切り替える。以上により、運転者によるオーバーライドが完了する。尚、第四実施形態のオーバーライドは、第二実施形態と実質同一の運転交代制御処理（図９参照）によって実現可能である。
【０１０６】
ここまで説明した第四実施形態でも、第三実施形態と同様の効果を奏し、運転者が運転操作に意思を反映できる状態となった後で、手動運転モードへの切り替えを行うことが可能となる。
【０１０７】
（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【０１０８】
上記実施形態において、協調運転モードへの切り替えのトリガとされる第一操作の操作対象は、アクセルペダル、ブレーキペダル、及びステアリングホイールに限定されることが望ましい。一方で、手動運転モードへの第二操作の操作対象は、第一操作の操作対象に限定されず、ターンシグナルレバー、シフトレバー、及びシフト用のパドル等を含んでいてもよい。
【０１０９】
また、第二操作として検出される運転操作は、第一操作の入力された操作対象とは異なる操作対象に入力された運転操作に限定されてもよい。即ち、アクセルペダル及びブレーキペダルの踏力を調整するような運転操作が第二操作として検出されなくてもよい。また、第二操作の入力される操作対象の種類に応じて、切替待機時間を設けるか否かが設定されてもよい。
【０１１０】
上記実施形態にて、第二操作として検出される運転操作は、第一操作の入力が意思回復時間（約０．５秒）以上継続した後の運転操作に限られていた。しかし、意思回復時間の具体的な長さは、適宜調整されてもよい。加えて、操作検出ブロックは、例えば運転交代要求の開始時刻（図５  時刻ｔ１参照）から所定の意思回復時間（例えば２．５秒）が経過した後の運転操作を、第二操作として検出可能であってもよい。
【０１１１】
上記第一実施形態では、第二操作の検出のエッジをトリガとして、手動運転モードへの切り替えが即座に開始されていた。しかし、第二操作の検出時から切り替え開始時までの間に、所定の遅れ時間が設定されていてもよい。こうした遅れ時間の長さは、走行環境及び走行状態等に応じて、適宜変更されてよい。
【０１１２】
上記実施形態では、協調運転モードへの遷移後に第二操作が検出されない場合、運転モードは、自動運転モード又は高度支援モードに戻されていた。しかし、第二操作の検出まで、協調運転モードが継続されてもよい。
【０１１３】
上記第一実施形態では、運転交代要求後に運転操作が検出されない場合、運転モードは、強制的に自動退避モードへと切り替えられていた。しかし、退避走行モードへの切り替えは、実施されなくてもよい。例えば、停止位置を探索することなく、車両Ａが徐々に停止されてもよい。また、運転交代を要求する報知機器は、表示装置及びスピーカ装置に限定されず、触覚提示デバイス等であってもよい。
【０１１４】
上記実施形態のように、協調運転モードから手動運転モードへの切り替えのトリガに第二操作を用いる制御は、自動運転中であっても運転者に監視義務が課せられる低レベルの自動運転にも、監視義務が課せられない高レベルの自動運転にも、適用可能である。
【０１１５】
運転交代制御装置の機能は、上記の自動運転ＥＣＵ５０及び車両制御ＥＣＵ１８０とは異なる構成によって実現されてもよい。例えば、ＨＣＵ２０等に設けられた処理部が、本開示による運転交代制御方法を実施してもよい。或いは、自動運転ＥＣＵ、車両制御ＥＣＵ、及びＨＣＵのうちで二つ以上の機能を統合させた電子制御ユニットの処理部が、本開示による運転交代制御方法を実施してもよい。さらに、多数の電子制御ユニットの処理部が連携して、本開示による運転交代制御方法を実施してもよい。以上のように、運転交代に関連する各機能は、車両に搭載された種々の電子制御ユニットによって適宜実現されてよい。さらに、フラッシュメモリ及びハードディスク等の種々の非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）が、各処理部により実行される運転交代プログラム等を格納する構成として採用可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ａ  車両、５１  メインプロセッサ（処理部）、５２  グラフィックプロセッサ（処理部）、５０  自動運転ＥＣＵ（運転交代制御装置）、６３ａ  運転状態切替ブロック（運転状態切替部）、６３ｂ  操作検出ブロック（操作検出部）、６４ａ  操作情報取得ブロック（操作情報取得部）、６５ａ  運転交代要求ブロック（運転交代要求部）、８０，１８０  車両制御ＥＣＵ（運転交代制御装置）、１８０ａ  運転情報取得部（操作情報取得部）、ｔｄｅ  切替待機時間、ｔｒｅ  意思回復時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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