(57)【要約】  本発明は、運転者に警告を提示するための方法、システムおよび媒体に関する。車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得する。当該指示は、運転者が完了すべき一連のタスク、および、各タスクに対応付けられているタスク持続期間を特定している。この変化を実現するべく運転者に警告するために用いられる警告を決定するべく、運転者の現在の状態の情報を取得して、警告を決定するために用いる。この警告は、警告内容、および、警告内容を供給するべく利用される少なくとも１つの媒体の指定を含む。この後、一連の警告を含む警告スケジュールを生成する。それぞれの警告は、一連のタスクのうち一のタスクに対応し、一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている。続いて、一連の警告のうちそれぞれの警告が実行されるように、警告スケジュールを送信する。
2021512381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのプロセッサ、ストレージ、および、車両の運転者に警告を提示するべくネットワークに接続可能な通信プラットフォームを備える機械で実装される方法であって、前記方法は、
前記車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得する段階であって、前記指示は、前記車両の前記運転者が完了すべき一連のタスク、および、前記一連のタスクのそれぞれのタスクに対応付けられている前記それぞれのタスクを完了するタスク持続期間を特定している、取得する段階と、
前記運転者の現在の状態を示す情報を取得する段階と、
前記一連のタスクのそれぞれのタスクについて、前記それぞれのタスクを実行するよう前記運転者に警告するために用いられる警告を決定する段階であって、前記警告は、少なくとも警告内容、および、前記警告内容を前記運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む、決定する段階と、
一連の警告を含む警告スケジュールを生成する段階であって、前記一連の警告のうちそれぞれの警告は、前記一連のタスクのうち一のタスクに対応し、前記一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている、生成する段階と、
前記警告スケジュールに含まれる前記一連の警告のうちそれぞれの警告が前記少なくとも１つの媒体を用いて前記運転者に対して実行されるように、前記警告スケジュールを送信する段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記警告内容および前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記運転者に前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、運転者プロフィールに基づいて決定され、前記運転者プロフィールは前記運転者に関する特徴情報を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記警告はさらに、開始時間および持続時間を含み、前記警告の前記持続時間は、前記タスク持続時間よりも短く、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記警告はさらに、前記警告内容に対応付けられている警告の強度を含み、前記警告の強度は前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの媒体は、選択可能な音源、振動源、光源、視覚源および音声源を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
警告を車両の運転者に提示するべく情報を記憶している機械可読媒体であって、前記情報は、前記機械で読み出されると、前記機械に、
前記車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得する段階であって、前記指示は、前記車両の前記運転者が完了すべき一連のタスク、および、前記一連のタスクのそれぞれのタスクに対応付けられている前記それぞれのタスクを完了するタスク持続期間を特定している、取得する段階と、
前記運転者の現在の状態を示す情報を取得する段階と、
前記一連のタスクのそれぞれのタスクについて、前記それぞれのタスクを実行するよう前記運転者に警告するために用いられる警告を決定する段階であって、前記警告は、少なくとも警告内容、および、前記警告内容を前記運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む、決定する段階と、
一連の警告を含む警告スケジュールを生成する段階であって、前記一連の警告のうちそれぞれの警告は、前記一連のタスクのうち一のタスクに対応し、前記一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている、生成する段階と、
前記警告スケジュールに含まれる前記一連の警告のうちそれぞれの警告が前記少なくとも１つの媒体を用いて前記運転者に対して実行されるように、前記警告スケジュールを送信する段階と
を実行させる、機械可読媒体。
【請求項８】
前記警告内容および前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項７に記載の媒体。
【請求項９】
前記運転者に前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、運転者プロフィールに基づいて決定され、前記運転者プロフィールは前記運転者に関する特徴情報を含む、請求項８に記載の媒体。
【請求項１０】
前記警告はさらに、開始時間および持続時間を含み、前記警告の前記持続時間は、前記タスク持続時間よりも短く、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項７に記載の媒体。
【請求項１１】
前記警告はさらに、前記警告内容に対応付けられている警告の強度を含み、前記警告の強度は前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１０に記載の媒体。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの媒体は、選択可能な音源、振動源、光源、視覚源および音声源を含む、請求項７に記載の媒体。
【請求項１３】
車両の運転者に警告を提示するシステムであって、前記システムは、
前記車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得するよう構成されている警告指示分析部であって、前記指示は、前記車両の運転者が完了すべき一連のタスク、および、前記一連のタスクのそれぞれのタスクに対応付けられている前記それぞれのタスクを完了するタスク持続時間を特定している、警告指示分析部と、
前記運転者の現在の状態を示す情報を取得して、前記一連のタスクのそれぞれのタスクについて、前記それぞれのタスクを実行するよう前記運転者に警告するために用いられる警告を決定するように構成されている、警告決定部であって、前記警告は、少なくとも警告内容、および、前記警告内容を前記運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む、警告決定部と、
一連の警告を含む警告スケジュールを生成するよう構成されている警告指示生成部であって、前記一連の警告のうちそれぞれの警告は、前記一連のタスクのうち一のタスクに対応し、前記一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられており、前記警告スケジュールに含まれる前記一連の警告のうちそれぞれの警告が前記少なくとも１つの媒体を用いて前記運転者に対して実行されるように、前記警告スケジュールを送信するよう構成されている警告指示生成部と
を備える、システム。
【請求項１４】
前記警告内容および前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記運転者に前記警告を供給するために用いられる前記少なくとも１つの媒体は、運転者プロフィールに基づいて決定され、前記運転者プロフィールは前記運転者に関する特徴情報を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記警告はさらに、開始時間および持続時間を含み、前記警告の前記持続時間は、前記タスク持続時間よりも短く、前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記警告はさらに、前記警告内容に対応付けられている警告の強度を含み、前記警告の強度は前記運転者の前記現在の状態に基づいて決定される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの媒体は、選択可能な音源、振動源、光源、視覚源および音声源を含む、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許出願第１５／８４６，９９８号（出願日：２０１７年１２月１９日）に関するものであり、この米国特許出願の開示内容はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は概して、自律型およびハイブリッド型の車両の分野に関する。より具体的には、本発明は、車両を動作させるメカニズムに関し、その強化型行動計画インターフェースに関する。
【０００３】
自律型車両では、車両操作の自動化を容易にするべくさまざまなコンピューティング手段が採用されている。近年の自動車産業では、安全に自律モードで動作する車両を実現することに多くの関心が寄せられている。自律運転型車両では、同乗者（運転者）が手動で、人間運転モード（つまり、操作者が車両を完全に制御するモード）から自律モード（つまり、実質的に車両自体が運転を行うモード）へと切り替えることができる。両方のモード（自律および手動）での動作が可能な車両がハイブリッド型運転車両である。
【０００４】
これまで、自律運転モードと手動運転モードとの間の切り替えは手動で行われている。動作中、ある状況下では、切り替え自体が、所定の状況で実行されると、危険になりえる場合がある。さらに、自律運転車両が危険の可能性を検出して制御を人間の運転者に切り替えることを決定したとしても、人間の運転者が手動モードで制御を引き継ぐ方法は、同乗者の状態に左右され得る。例えば、同乗者は、自律運転モード中、注意力が低下している可能性があり、または、眠っている場合もある。自律運転におけるこのような現実的な問題は、これまで対処がなされていない。
【０００５】
別の側面としては、ハイブリッド運転モード型車両における逆方向、つまり、人間運転モードから自律運転モードへの自動切り換えがある。従来の方法では、この方向の切り替えには対処しておらず、言うまでもなく、安全にこの方向の切り替えを行うにはどうすればよいかも検討されていない。
【０００６】
このため、上記の問題に対する解決策が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書で開示する教示は、自律型およびハイブリッド型車両運転環境において強化型行動計画を実行するための方法、システムおよびプログラミングに関する。より具体的には、本発明は、車両の複数の異なる動作モードに対応付けられているハンドオーバー処理を実行するメカニズムに関する方法、システムおよびプログラミングに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面によると、少なくとも１つのプロセッサ、ストレージ、および、車両の運転者に警告を提示するべくネットワークに接続可能な通信プラットフォームを備える機械で実装される方法が開示されている。当該方法は、車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得する段階であって、当該指示は、車両の運転者が完遂すべき一連のタスク、および、これら一連のタスクのそれぞれのタスクに対応付けられている当該タスクを完了するタスク期間を特定している、段階と、運転者の現在の状態を示す情報を取得する段階とを含む。当該方法は、一連のタスクのそれぞれについて、タスクを実行するよう運転者に警告するために用いられる警告を決定する。当該警告は、少なくとも警告内容、および、警告内容を運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む。さらに、当該方法は、一連の警告を含む警告スケジュールを生成する段階であって、一連の警告のうちそれぞれの警告は、一連のタスクのうちの１つのタスクに対応し、一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている、生成する段階と、警告スケジュールに含まれる一連の警告のうちそれぞれの警告が少なくとも１つの媒体を用いて運転者に対して実行されるように、警告スケジュールを送信する段階とを備える。
【０００９】
本開示の一の側面によると、車両の運転者に警告を提示するシステムが開示されている。当該システムは、車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得するよう構成されている警告指示分析部を備え、当該指示は、車両の運転者が完了すべき一連のタスク、および、これら一連のタスクのそれぞれに対応付けられている当該タスクを完了するタスク持続時間を特定している。当該システムはさらに、運転者の現在の状態を示す情報を取得し、一連のタスクのうちそれぞれについて、タスクを実行するよう運転者に警告するために用いられる警告を決定するよう構成されている警告決定部を備え、当該警告は、少なくとも警告内容、および、警告内容を運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む。さらに、当該システムは、一連の警告を含む警告スケジュールを生成するよう構成され、警告スケジュールに含まれる一連の警告のうち各警告が少なくとも１つの媒体を用いて運転者に対して実行されるように警告スケジュールを送信するよう構成されている警告指示生成部を備え、一連の警告のうち各警告は、一連のタスクのうちの１つのタスクに対応し、一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている。
【００１０】
他の概念は、車両システムの開発において本発明内容を実現するためのソフトウェアに関する。この概念にしたがうと、ソフトウェア製品は、少なくとも１つの機械可読非一時的媒体および当該媒体で搬送される情報を含む。当該媒体で搬送される情報は、実行可能なプログラムコードデータ、実行可能なプログラムコードに関連付けられたパラメータ、および／もしくは、ユーザ、要求、コンテンツに関連する情報、またはソーシャルグループに関連する情報などであってもよい。
【００１１】
一例を挙げると、車両の運転者に警告を提示するための情報を格納している機械可読媒体が開示されている。当該情報は、機械によって読み出されると、当該機械に、車両の動作モードの変化の予定を示す指示を取得するステップであって、当該指示は、車両の運転者が完了すべき一連のタスク、および、これら一連のタスクのそれぞれに対応付けられている当該タスクを完了するタスク持続時間を特定している、ステップを実行させる。上記機械が実行するステップは、運転者の現在の状態を示す情報を取得するステップと、一連のタスクのうちそれぞれについて、タスクを実行するよう運転者に警告するために用いられる警告を決定するステップとを含み、当該警告は、少なくとも警告内容、および、警告内容を運転者に供給するべく利用される少なくとも１つの媒体を含む。上記機械が実行するステップはさらに、一連の警告を含む警告スケジュールを生成するステップであって、一連の警告のうち各警告は一連のタスクのうちの１つのタスクに対応し、一連のタスクの順序に基づいた順序で並べられている、ステップと、警告スケジュールに含まれる一連の警告のうち各警告が少なくとも１つの媒体を用いて運転者に対して実行されるように警告スケジュールを送信するステップとを含む。
【００１２】
上記以外の利点および新規の特徴について、一部を以下で説明し、一部は、以下の説明および添付図面を検証することで当業者には明らかになるか、または、例を製造または動作させることで明らかになるであろう。本発明の利点は、以下に説明する詳細な例において記載する方法、手段および組み合わせのさまざまな態様を実施または使用することによって実現および達成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本明細書に記載する方法、システムおよび／またはプログラミングを、実施形態例によってさらに説明する。これらの実施形態例は図面を参照して詳細に説明する。これらの実施形態は、限定することを目的としたものではなく実施形態例であり、同様の参照番号は複数の図面にわたって同様の構造を意味する。図面は以下の通りである。
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る、車両において動作モードを切り替える様子を説明するための例を示す図である。
【００１５】
【図２】本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニットを示すブロック図の一例である。
【００１６】
【図３】本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニットが実行するプロセス例を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
【図４】本発明のさまざまな実施形態に係る、リアルタイムの内因データおよび外因データに対応付けられている情報を図示するグラフである。
【００１８】
【図５】本発明のさまざまな実施形態に係る、リアルタイム車両データに対応付けられている情報を図示するグラフである。
【００１９】
【図６】本発明のさまざまな実施形態に係る、リアルタイムの人間の状態に関連付けられている情報を図示するグラフである。
【００２０】
【図７】本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニットに含まれているリスク評価部を示すブロック図の一例である。
【００２１】
【図８】本発明の実施形態に係る、リスク評価の種類を説明するためのグラフの一例である。
【００２２】
【図９】本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニットに含まれるリスク評価部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００２３】
【図１０】本発明の実施形態に係る、リスク評価部に含まれる運転者状態分析部を示すブロック図の一例である。
【００２４】
【図１１】本発明の実施形態に係る、車両のリスク評価部に含まれる運転者状態分析部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００２５】
【図１２】本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニットに含まれている切り替えリスク決定部を示すブロック図の一例である。
【００２６】
【図１３】本発明の実施形態に係る、切り替えリスク決定部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００２７】
【図１４】本発明の実施形態に係る、自律モードから人間運転者（Ａ−Ｈ）モード切り替えリスク決定部を示すブロック図の一例である。
【００２８】
【図１５】本発明の実施形態に係る、（Ａ−Ｈ）モード切り替えリスク決定部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００２９】
【図１６】本発明のさまざまな実施形態に応じた応答時間に対応付けられている情報を説明するためのグラフである。
【００３０】
【図１７Ａ】本発明の実施形態に係る、人間運転者モードから自律（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部を示すブロック図の一例である。
【００３１】
【図１７Ｂ】本発明の実施形態に係る、車両のさまざまな動作モードの概要を説明する表の一例である。
【００３２】
【図１８】本発明の実施形態に係る、（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００３３】
【図１９】本発明の実施形態に係る、切り替え警告制御ユニットを示すブロック図の一例である。
【００３４】
【図２０Ａ】本発明の実施形態に係る、切り替え警告制御ユニットが実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００３５】
【図２０Ｂ】本発明の実施形態に係る、車両の運転者に警告するために用いられる複数の異なる媒体を説明するためのタスクスケジュールの一例を示す図である。
【００３６】
【図２１】本発明の実施形態に係る、マルチモード切り替え警告ユニットを示すブロック図の一例である。
【００３７】
【図２２】本発明の実施形態に係る、マルチモード切り替え警告ユニットが実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
【図２３】本発明を組み込んだ専用システムを実装するために用いられるモバイルデバイスのアーキテクチャを示す。
【００３９】
【図２４】本発明を組み込んだ専用システムを実装するために用いられるコンピュータのアーキテクチャを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下の詳細な説明では、関連する教示内容の理解を完全とするべく、具体的かつ詳細な内容を一例として数多く記載する。ただし、本発明は、これらの詳細な内容を採用することなく実施され得ることが当業者には明らかであろう。また、公知の方法、手順、構成要素および／または回路の説明は、詳細に言及することなく、比較的上位概念である。これは、本発明の側面が不必要にあいまいになることを避けるのが目的である。
【００４１】
自律型車両は、自身の環境を感知し、人間による入力を必要とすることなく当該環境を走行することが可能な車両である。自律車両は、レーダ、レーザ光、ＧＰＳ、走行距離計およびコンピュータビジョン等のさまざまな技術を用いて周囲の様子を検出する。高度な制御システムでセンサ情報を解釈して、適切な走行経路を特定すると同時に、障害物および関連する標識も特定する。自律車両は、センサデータを分析して走行中の複数の車両を区別することが可能な制御システムを持つ。自律車両の有益な点として考えられるのは、モビリティおよびインフラストラクチャのコストが削減されること、安全性が向上すること、モビリティが向上すること、顧客満足度が向上すること、および、犯罪が減少することである。特に、自律車両によれば、車両の衝突およびそれらに関連するコストが大幅に低減し、保険の必要性も少なくなる。自律車両は、交通流を増加させ、運転者が退屈な運転およびナビゲーションを免ぜられ、燃料消費量を減らすものと予測されている。
【００４２】
しかし、自律車両を広範囲にわたって採用するには障害がある。例えば、責任に関する論争、既存の車両を置き換えるために必要な期間、制御を奪われることに対する個々人の抵抗、顧客の安全性に関する懸念、有効な法的枠組みの実現および政府規制の制定、プライバシー喪失の危険性およびセキュリティに関する懸念は、自律車両の採用を阻む要因の一部である。したがって、以下では自律動作モードと同様に人間運転者動作モードの両方を採用する車両システムの枠組みを説明する。本開示では、「自律モード」および「自動モード」という用語は車両の自動操作に対応する用語として同義語として利用する一方、「人間運転者モード」および「手動モード」という用語は人間である運転者による車両の操作に対応する用語として同義語として用いることに留意されたい。
【００４３】
図１は、本発明の実施形態に係る、車両において動作モードを切り替える様子を説明するための例を示す図である。図１に示すように、車両は、運転モード切り替えユニット１３０およびマルチモード切り替え警告ユニット１４０を備える。車両は、自律モード１５０または人間運転者モード１６０で動作することが可能である。運転モード切り替えユニット１３０は、自律モード１５０と人間運転者モード１６０との間で車両の動作モードを切り替えるよう構成されている。
【００４４】
一実施形態によると、運転モード切り替えユニット１３０は最初に、車両の現在の動作モードを決定する。現在の動作モードを決定すると、運転モード切り替えユニット１３０は、特定の基準（図２を参照して後述する）に基づき、別のモードへの移行が必要か否かを決定する。例えば、現在の動作モードが自律モード（または、これに代えて、人間運転者モード）であると決定される場合、運転モード切り替えユニット１３０は、現在のモードで車両を動作させることに対応付けられている基準に基づき、人間運転者モード（または、これに代えて、自律モード）への移行が必要であるか否かを決定する。現在の動作モードの切り替えに関して肯定的な決定が成されると、運転モード切り替えユニット１３０は、マルチモード切り替え警告ユニット１４０に対して、車両の動作モードの切り替えを実行する意図を示す指示を出す。
【００４５】
マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、車両の動作モードの切り替えを実行する意図を示す指示を受け取ると、警告信号（図２１を参照しつつ後述する）を車両操作者（例えば、運転者）に対して出す。さらに、警告信号は、車両の動作モードを効率よく切り替えるために車両運転者が実行すべき特定のタスクを含むとしてよい。したがって、一実施形態によると、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、タスクが適切なタイミングで実行されているか否かを決定するべく運転者を監視する。具体的には、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、車両の運転者に割り当てられている各タスクを監視して、割り当てられたタスクが適切なタイミングで確実に実行されるようにする。運転モード切り替えユニット１３０は、車両の運転者に割り当てられているタスクのそれぞれのステータスを示すフィードバック信号を受け取る。運転モード切り替えユニット１３０は、各タスクの実行が成功することに基づいて、車両の動作モードの切り替えを実行する。一実施形態によると、特定のタスクが適切なタイミングで完了しなかった場合、運転モード切り替えユニット１３０は、例外ハンドリングプロセスを実行すべきである旨を示すフィードバック信号を受け取る。マルチモード切り替え警告ユニット１４０および運転モード切り替えユニット１３０の動作に関する詳細については、本開示の以下の部分で説明する。
【００４６】
図２は、本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニット１３０を示すブロック図の一例である。運転モード切り替えユニット１３０は、現在リスク評価部２３０、切り替えリスク決定部２４０、切り替え警告制御ユニット２５０、切り替え実行部２８０、車両制御システム２６０、運転者プロフィール２１０および地図／道路設定モデル２２０を有する。
【００４７】
現在リスク評価部２３０は、現在の動作モードで車両を動作させる場合のリスクを決定するよう構成されている。一実施形態によると、このリスクを決定するべく、現在リスク評価部２３０は、入力として、リアルタイム車両データ、リアルタイムの内因データおよび外因データ、センサデータ、運転者プロフィール２１０および地図／道路設定データ２２０を受け取る。地図／道路設定データ２２０は、車両の現在地である地理的位置に関する情報を提供する。これに加えて、地図／道路設定データ２２０は、車両の地理的位置における交通に対応する情報を含むとしてもよい。運転者プロフィール２１０データは、運転者の運転履歴に関する情報を含む。このような情報には、例えば、所定の期間において運転者が犯した違反の数、運転者が操作している車両の型、運転者の特性、例えば、運転者は障害を持つか否か、運転者は近視か否か、運転者は法律で、車両操作時に運転者の助けとなる所定の装置（例えば、処方された眼鏡等）を着用することが求められているか否か、運転者が車両を操作しないことが推奨されていることが好ましい状況があるか否か等、が含まれるとしてよい。
【００４８】
図５を参照すると、現在リスク評価部２３０に入力されるリアルタイム車両データの一例が示されている。具体的には、図５は、本発明のさまざまな実施形態に係る、リアルタイム車両データに対応付けられている情報を図示および説明するためのグラフである。例えば、リアルタイム車両データは、車両の現在地（例えば、緯度および経度による位置）に関する情報、車両の周囲に関する情報、車両の運転者の現在の視界（例えば、現在時刻に基づいた太陽光の光量）、車両の重量または質量に依存する制御（例えば、車両内の同乗者の現在の重量、および、車両の動作に関する他の制御パラメータ）、および、車両の整備に関する情報、例えば、現在のオイルレベル、タイヤ、ブレーキ、ワイパーの状態、および、車両が安全に動作可能であるか否かを左右する他の重要なパラメータを含むとしてよい。
【００４９】
現在リスク評価部２３０はさらに、車両の現在の動作モードのリスクを決定する際に利用するリアルタイムデータ（車両の外因機能および内因機能）を受け取る。図４を参照すると、本発明のさまざまな実施形態に係る、リアルタイムの内因データおよび外因データに対応付けられている情報を図示および説明するためのグラフが図示されている。図４に図示されているように、車両の内因機能に関連するデータには、車両の動作パラメータに関する情報、例えば、到達可能な速度、到達可能な車両の安全レベル、車両における故障（例えば、タイヤ圧の低下、ブレーキパッドの不調、ヘッド／テールライトの不調等）、および、車両の信頼性が含まれるとしてよい。車両の外因機能に関連するデータには、車両の外部の情報、例えば、車両が走行している道路の種類及び状態（例えば、道路の傾斜／傾き、道路で許可されている制限速度、道路における現在の車両および人の交通、および、道路が滑りやすいか否か等の路面状態）、車両の環境に対応する天候情報（例えば、車両が走行している道路上の氷、雪または降水量）、車両の環境における視界、および、車両の進路で事故が発生しているか否か、車両が制限ゾーン（例えば、病院または学校）を走行しているか否か、または、当初計画した車両の経路を迂回することになるような工事が車両の進路上で行われているか否か等の外部イベント、等が含まれるとしてよい。
【００５０】
現在リスク評価部２３０には、車両の運転者の現在の状態を決定するために用いられるリアルタイムセンサデータがさらに入力される。図６を参照すると、本発明のさまざまな実施形態に係る、車両の運転者の状態に対応付けられている情報を説明するためのグラフが図示されている。このような情報には、運転者および／または同乗者の姿勢に対応するデータ（例えば、位置、座っている状態での姿勢、運転者がシートベルトを着用しているか否か等の検出結果）、および、車両内の運転者および同乗者の位置が含まれているとしてよい。運転者の状態に対応付けられているさらなる情報には、運転者の体調に関する情報、運転者の機能状態（つまり、運転者が眠そうか、眠っているか、または、眠気を感じているか否か、および、運転者が泥酔しているか否か）、運転者の精神状態（例えば、運転者の注意度）、および、運転者が走行している理由に関する情報（例えば、運転者および／または同乗者が深刻なけがを負っていて車両が病院へ向かっている途中である場合等）が含まれているとしてよい。上述した運転者の状態を検出するべく現在リスク評価部２３０が利用するセンサデータは、図１０を参照しつつ後述する。
【００５１】
リスク評価部２３０は、上記で説明した入力を受け取ると、車両の現在の動作モードに係るリスクを決定する。具体的には、リスク評価部２３０は、現在の動作モードで車両を動作させることが安全であるか否かを決定する。このようなリスクの算出に関する詳細は、図７を参照して後述する。現在リスク評価部２３０は、リスクを算出すると、算出したリスクが特定の基準を満たしているか否か（例えば、算出したリスクが所定の第１のリスクしきい値レベルよりも高いか低いか）を決定する。車両の特定の動作モードに対応付けられている所定の第１のリスクしきい値レベルは、車両のその特定の動作モードにおいて車両を動作させる場合の安全レベルに対応するとしてよい。具体的には、算出したリスクが所定の第１のリスクしきい値レベルよりも高い場合、現在のモードで車両を動作させるのは安全でないと決定してよい。一方、算出したリスクが所定の第１のリスクしきい値レベルよりも低い場合、車両が現在のモードで動作を継続してよいと決定してよい。算出したリスクが基準を満たしている（または満たしていない）ことに基づいて、リスク評価部２３０は、現在の動作モードで車両を動作させることが安全であるか否か、または、車両の動作モードを現在のモードから別の動作モードへ切り替える動作を行うか否かを決定するとしてよい。
【００５２】
一実施形態によると、現在の動作モードに対応付けられて算出したリスクが許容制限値内に収まる場合（例えば、リスクが所定の第１のリスクしきい値レベルよりも低い場合）、車両は現在の動作モードに留まる（つまり、車両の動作モードの移行は実行されない）。しかし、算出したリスクが基準を満たさない場合（例えば、算出したリスクが所定の第１のリスクしきい値レベルよりも高い場合）、現在リスク評価部２３０は、切り替えリスク決定部２４０を起動して、車両の動作モードを別のモードへと切り替えることが妥当であるか否かを決定する。
【００５３】
切り替えリスク決定部２４０は、リアルタイムの内因データおよび外因データ、運転者の現在の状態に関する情報、車両の現在の動作モードを受け取る。一実施形態によると、切り替えリスク決定部２４０は、別の動作モードで動作するよう車両を切り替えることに対応付けられているリスクを決定するよう構成されている。例えば、車両が現在は自律モードで動作している場合、切り替えリスク決定部２４０は、人間運転モード（つまり、手動モード）で動作するよう車両を切り替える場合のリスクを算出する。同様に、車両が現在は人間運転モードで動作している場合、切り替えリスク決定部２４０は、自律モードで動作するよう車両を切り替える場合のリスクを算出する。車両の動作モードを切り替える場合に発生するリスクの決定は、図１２を参照しつつ後述するように、いくつかの因子に基づいて算出する。
【００５４】
一実施形態によると、現在リスク評価部２４０は、車両の現在の動作モードに対応付けられている現在のリスクを決定する。現在のリスクが非常に高いと決定される場合、つまり、現在のモードに対応付けられている第２の所定のしきい値（第１の所定のしきい値（例えば、安全レベル）よりもはるかに高い）よりも高い場合、リスク決定部２４０は、車両の動作モードを別のモードへと切り替える場合に対応付けられるリスクを決定するための切り替えリスク決定部を開始しないとしてよい。
【００５５】
これに代えて、現在リスク評価部２３０は、例外ハンドリングプロセスを、例えば、車両を安全に停止させるべく、実行するとしてよい。例えば、車両の現在の動作モードが人間運転モードであるとする。リスク決定部２３０は、例えば、車両の運転者が発作または命を脅かすイベントに見舞われた（リスク評価部２３０に含まれる運転者状態分析部によって検出、図７を参照して後述する）と決定する場合、車両の動作モードの切り替えに対応付けられているリスクを決定するための切り替えリスク決定部２４０を開始しないとしてよい。これに代えて、現在リスク評価部２３０は、車両を即座に停止させる、政府当局へ助けを求めるための通話を開始する（例えば、自動的に緊急通報を行うか、または、車両に対応付けられている携帯電話を用いて牽引車を呼ぶ等）、特定の車両およびその他の同様の車両の動作を監視しているサーバへ車両のＧＰＳ位置を送信する等の例外ハンドリングプロセスを実行するとしてよい。車両を完全に停止させるという上記の機能を実行することには、車両の現在の速度、車両が走行している現在の車線、近隣の交通を決定する処理ステップ、路肩部分（例えば、停車ゾーン）を特定する処理ステップおよび安全に完全停止させるよう徐々に車両を停止させる処理ステップ等が含まれ得ると理解されたい。したがって、図２に示すように、現在リスク評価部２３０は、切り替えリスク決定部２４０を飛び越して、切り替え実行部２８０に直接信号を送信して車両制御システム２６０に車両の動作を即座に変更するよう、例えば、車両を停止させるよう指示するとしてよい。
【００５６】
一実施形態によると、現在リスク評価部２３０は、現在の車両の動作モードに対応付けられている現在のリスクが現在のモードに対応付けられている第１の所定のしきい値（現在のモードの安全レベル）よりも高く、現在のモードに対応付けられている第２の所定のしきい値レベルよりも低いと決定する場合、切り替えリスク決定部２４０を起動して、車両を別のモードに切り替えることに対応付けられているリスクを決定する。切り替えリスク決定部２４０は、車両の動作モードを別のモードへ切り替えることに対応付けられているリスクが妥当であると決定すると、つまり、別のモードで車両が効率的に動作可能であると決定すると、切り替え警告制御ユニット２５０にマルチモード切り替え警告ユニット１４０に対して信号を送信させ、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、車両が効果的に別のモードへと移行し得るように、運転者に対して特定の一連のタスクを実行するよう指示を与える（例えば、視覚手段および聴覚手段を利用する。これについては図１９を参照しつつ後述する）。具体的には、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、現在の車両の動作モードではリスクがある旨を運転者に対して指し示すので、運転者が割り当てられた一連のタスクを実行することに基づいて、車両の別の動作モードへの切り替えが即座に行われる。車両の動作モードを別のモードへと切り替える際の処理についての詳細は、図１９を参照しつつ後述する。
【００５７】
これとは対照的に、切り替えリスク決定部２４０は、車両の動作モードを別のモードへ切り替えることに対応付けられているリスクが高いと決定すると、切り替え実行部２８０を制御して、前述した例外ハンドリングプロセスを実行するよう車両制御システム２６０に対して指示させるとしてよい。
【００５８】
図３は、本発明の実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニット１３０が実行するプロセス例を説明するためのフローチャートである。このプロセスはステップ３１０で開始され、運転モード切り替えユニット１３０は、リアルタイム情報（つまり、リアルタイム車両データ、リアルタイムの内因データおよび外因データ）およびセンサデータを受け取る。
【００５９】
さらに、ステップ３２０において、当該プロセスは、ステップ３１０で受け取った情報に基づいて、車両の現在の運転モードおよび車両を動作させている運転者の現在の状態を決定する。車両を動作させている運転者の現在の状態の検出に関する詳細は、図１０を参照しつつ後述する。一方、車両の現在の動作モードの決定に関する詳細は、図７を参照しつつ後述する。
【００６０】
さらに、ステップ３３０において、当該プロセスは、車両の現在の動作モードに対応付けられているリスクを評価する。この後、ステップ３４０において、当該プロセスは、車両を現在のモードで動作させることについてのリスクの評価結果が非常に高いか否かを決定するべくクエリを実行する。例えば、上述したように、当該プロセスは、リスク評価結果が車両の現在の動作モードに対応付けられている第２の所定のしきい値よりも高いか否かを決定する。クエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ３９５に移り、上述したような例外ハンドリングプロセスを実行する。しかし、クエリに対する応答が否定的である場合、当該プロセスはステップ３５０に移る。
【００６１】
ステップ３５０において、当該プロセスは切り替えリスク、つまり、車両を別の動作モードへと移行させることに対応付けられるリスクを決定する。一実施形態によると、図１２を参照しつつ後述するように、切り替えリスクは、車両の運転者が少なくとも１つのタスクを、当該少なくとも１つのタスクを実行するための予想時間内に実行することに基づいて、運転者について算出するとしてよい。予想時間は運転者の状態に基づいて決める。さらに、車両の動作モードを現在のモードから別のモードへと切り替えている間、車両のこの別の動作モードにおけるリスクは、この別のモードに対応付けられているリスクのしきい値レベルを超えないものと理解されたい。
【００６２】
当該プロセスはこの後、ステップ３６０に移り、クエリを実行してステップ３５０で評価された切り替えリスクが高いか否かを決定する。一実施形態によると、当該プロセスは、車両を別のモードに移行させることに対応付けられる切り替えリスクがあるか否かを決定するとしてよい。ステップ３６０のクエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ３９５に移り、例外ハンドリングプロセスを実行する。そうでなければ、当該プロセスはステップ３７０に移る。
【００６３】
ステップ３７０において、当該プロセスは、複数の警告媒体ソースから少なくとも１つの警告媒体を選択して、車両の運転者に対して、車両の動作モードを即座に切り替えるよう警告する。一実施形態によると、警告媒体はステップ３５０で評価した切り替えリスクに基づいて選択される。これに加えて、本開示の一の側面によると、警告媒体は運転者の状態に基づいて選択されるとしてよい。警告媒体は、車両の動作モードを効率的に移行／切り替えるべく、特定のタスク（図２１を参照しつつ後述する）を実行するよう運転者に警告する。
【００６４】
ステップ３８０において、当該プロセスは、選択した媒体に基づいて警告を実行し、その後ステップ３９０において、運転モード切り替えユニット１３０が車両の動作モードの切り替えを実行する。
【００６５】
ここで図７を参照すると、ある実施形態に係る、車両の運転モード切り替えユニット１３０に含まれているリスク評価部２３０を示すブロック図の一例が図示されている。上述したように、リスク評価部２３０は、車両の現在の動作モードに対応付けられているリスクを決定するよう構成されている。図８に示すように、本開示の一実施形態によると、リスク評価は、自律動作モードおよび手動動作モードのそれぞれで実行される。現在の動作モードから別のモードへの切り替えの際に生じるリスクに対応するリスク評価も、各動作モードに対応付けられている。車両の動作モードの数は、図８に図示している２つのモードに限定されるものでは決してないと理解されたい。逆に、図１７Ｂを参照しつつ後述するように、車両は複数の動作モードで動作し得る。
【００６６】
図７に図示されているようなリスク評価部２３０は、運転者状態分析部７１０、運転者リスクモデル７２０、現在モード検出部７６０、自動モードリスク検出部７３０、手動モードリスク検出部７７０、現在モードリスク報告生成部７４０、例外リスクハンドリング部７５０、および、運転者プロフィール７８０を備える。
【００６７】
一実施形態によると、運転者状態分析部７１０は、車両内の運転者および／または同乗者のさまざまな特徴に関する情報を取得するよう構成されている複数のセンサからデータを受け取る。例えば、車両システムは、リスク評価部２３０が運転者の状態を決定できるようにするための視覚センサ、音響センサ、匂いセンサ、光センサ等を含む複数のセンサを有するとしてよい。さまざまなセンサおよびそれらが運転者の状態を検出するべく取得する情報に関する詳細は、図１０を参照しつつ後述する。
【００６８】
現在モード検出部７６０は、車両の現在の動作モードを決定するよう構成されている。一実施形態によると、図５を参照しつつ前述したリアルタイム車両データを用いて車両の動作モードを決定することができる。例えば、車両内に配設されているセンサは、例えば、ハンドルを操作しているのが運転者か否か、アクセルペダルおよび／またはブレーキペダルを制御しているのが運転者か否か等を検出することによって、運転者が車両を動作させているか否かを決定するよう構成されているとしてよい。さまざまなメカニズムを用いて車両の動作モードが人間運転者モードか自律モードのいずれであるかを決定し得ると理解されたい。
【００６９】
現在モード検出部７６０は、車両の現在の動作モードを決定したことに基づき、自動モードリスク検出部７３０または手動モードリスク検出部７７０のいずれかを起動して、車両のそれぞれの動作モードに対応付けられているリスクを決定する。自動モードリスク検出部７３０は、入力として、図４および図５を参照しつつ上述したように、リアルタイムデータおよびリアルタイム車両データを受け取る。手動モードリスク検出部７７０は、入力として、リアルタイムデータおよびリアルタイム車両データ、運転者の状態および運転者プロフィール７８０に含まれる情報を受け取る。
【００７０】
一実施形態によると、自動モードリスク検出部７３０は、周囲環境の状況に基づいてリスクイベントを決定するとしてよい。例えば、非常に霧の濃い天候の場合、自動モードリスク検出部７３０は、車両を自律モードで動作させるのは安全でない、例えば、車両の衝突センサが近くの車両を正確に検出するのは難しいと決定するとしてよい。同様に、車両が走行している道路が事実上傾斜があり氷結している場合、人間が制御を取っている状態で車両を操作するのが理にかなっているとしてよい。つまり、厳しい（氷結した）道路状況で車両を制御するためには自律モードは適切ではないとしてよい。これに加えて、ある地理的領域では、自律運転が禁止されているか、または、安全でないと考えられている場合がある。例えば、加速車線、出口車線、料金所、知られている工事中ゾーン、スクールゾーン、および、道路のうちこれらのエリアに近い部分である。このようなイベントに対応付けられているリスクは、自動モードリスク検出部７３０で決定する。
【００７１】
上述したような自律運転が危険なケースと同様に、一実施形態によると、手動モードリスク検出部７７０は、手動制御で車両を動作させるのが危険である状況を決定するとしてよい。例えば、手動モードリスク検出部７７０は、運転者の状態の検出結果および運転者プロフィール７８０に基づいて、運転者が今後すぐに事故に合う可能性が高いと決定するとしてよい。このような決定は、対象となる車両の近くの交通の密度に基づいて行われるとしてよい。別の例を挙げると、車両の手動動作モードに対応付けられているリスクは、車両が目的とする経路から外れた（所定の時間内での）回数を検出することに対応するとしてよい。例えば、車両内のセンサは、運転者が動作させている車両が車線の中央から隣接する車線へと入り込むことを検出するとしてよい。手動モードリスク検出部７７０は、車両の近隣にある交通量に基づいて、このようなイベントの発生を高リスクイベントと決定するとしてよい。同様に、運転者状態検出部は、運転者の状態が、居眠り状態、眠そうな状態および／またはあくびをしている状態であり、人間運転モードで車両を動作させるのは危険であると決定するとしてよい。
【００７２】
自動モードリスク検出部７３０および手動モードリスク検出部７７０は、運転リスクモデル７２０に従って、自律モードまたは手動モードのそれぞれで車両を動作させることに対応付けられているリスクを検出する。具体的には、自動モードリスク検出部７３０および手動モードリスク検出部７７０は、それぞれの入力情報に基づき、リスクモデル７２０を利用してそれぞれのモードで車両を動作させる際のリスクを評価する。
【００７３】
一実施形態によると、自動モードリスク検出部７３０および手動モードリスク検出部７７０は、運転者に関する情報および／または上記のように検出した、車両が走行している地理的位置に関する状況を、リスク報告生成部７４０に入力する。リスク報告生成部７４０は、運転リスクモデル７２０を利用して、車両の自動動作モードまたは手動動作モードに対応付けられているリスク報告を生成し、車両の動作モードに対応付けられている現在のリスクを出力する。
【００７４】
さらに、本開示の一実施形態によると、自動モードリスク検出部７３０および手動モードリスク検出部７７０は、入力（それぞれ検出されたリスクを示す）を例外リスクハンドリング部７５０に送る。図１２を参照しつつ後述するように、車両システムは、車両の現在の動作モードのリスクを検出すると、一実施形態において、車両を別の動作モードに切り替えることに対応付けられているリスクを決定するとしてよい。別の動作モードに対応付けられているリスクが許容範囲内であれば、車両システムは車両の動作モードの切り替え動作を実行するとしてよい。
【００７５】
しかし、車両の別の動作モードに対応付けられているリスクが許容範囲外であれば、現在リスク評価部２３０は、例外リスクハンドリング部７５０を起動するとしてよい。例外リスクハンドリング部７５０は、運転者プロフィールに基づいて、上述したように安全性に関する機能を実行するよう構成されているとしてよい。例えば、例外リスクハンドリング部７５０は、車両を即座に停止させる、政府当局へ助けを求めるための電話を開始する（例えば、自動的に緊急通報を行うか、または、車両に対応付けられている携帯電話を用いて牽引車を呼ぶ等）、特定の車両およびその他の同様の車両の動作を監視しているサーバへ車両のＧＰＳ位置を送信する、等のプロセスを実行するとしてよい。車両を完全に停止させるという上記の機能を実行することには、車両の現在の速度、車両が走行している現在の車線、近隣の交通を決定する処理ステップ、、路肩部分（例えば、停車ゾーン）を特定する処理ステップ、および、安全に完全に停止させるよう徐々に車両を停止させる処理ステップ等が含まれると理解されたい。
【００７６】
図９は、本発明の実施形態に係る、リスク評価部２３０が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。当該プロセスは、ステップ９０５で始まり、対象の車両の運転者および／または同乗者の行動（図１０を参照しつつ次に説明する）を、複数のセンサを用いて検出する。
【００７７】
センサが検出した情報および運転者検出モデル（図１０を参照しつつ次に説明する）に基づき、当該プロセスはステップ９１０において運転者／同乗者の状態を分析する。ステップ９１５において、車両の現在の動作モードを決定する。例えば、図７に示すような現在モード検出部７６０は、車両の現在の動作モードを検出することができる。
【００７８】
当該プロセスはさらに、ステップ９２０に進み、クエリを実行して車両が自律モードで動作しているか否かを決定する。クエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ９２５に移り、そうでなく車両が手動モードで動作している場合、当該プロセスはステップ９３０に移る。
【００７９】
ステップ９３０において、当該プロセスは車両が手動モードで動作していることに対応付けられているリスクを検出する。前述したように、このようなリスクの決定は、少なくとも、運転者の状態の検出結果、運転者プロフィールに含まれている情報および運転者が動作させている車両に関するリアルタイム情報に基づいて行われるとしてよい。運転者プロフィールに含まれている情報は、運転者の特徴に対応する静的な運転者情報であり、例えば、運転者が障害を持つか否か、近視であるか否か、または、運転者の医療情報等である一方、運転者の状態の検出結果に関連する情報は、現在の運転者の行動に基づいて決まる動的な情報であると理解されたい。
【００８０】
ステップ９２０に戻り、車両が自律モードで動作していると決定すると、当該プロセスはステップ９２５に進み、自律モードでの車両の動作の状態を取得する。例えば、当該プロセスは、車両の位置、車両の現在の走行速度等の情報を決定するとしてよい。一実施形態によると、当該プロセスは、車両の現在の自律動作モードのレベル（図１７Ｂを参照しつつ後述する）を決定するよう構成されているとしてよい。
【００８１】
車両を自律モード（ステップ９３５）または人間運転モード（ステップ９３０）で動作させる場合のそれぞれのリスクを決定すると、当該プロセスはステップ９４０に移る。ステップ９４０において、クエリを実行して、例外ハンドリングを必要とするか否か、つまり、車両の自律モードまたは人間運転モードにおいて決定したリスクが非常に高いか否かを決定する。クエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ９５０に移り、車両は例外ハンドリングモードで動作させ、前述した例外ハンドリング機能のうち少なくとも１つを実行する。
【００８２】
しかし、ステップ９４０におけるクエリに対する応答が否定的である場合、当該プロセスはステップ９５５に移り、リスク評価報告を生成する。さらに、ステップ９６０に図示するように、生成したリスク評価報告は、車両に含まれる表示パネルに表示されるか、および／または、監視を目的としてリモートサーバに送信されるとしてよい。
【００８３】
図１０は、本発明の実施形態に係る、運転者状態分析部７１０を示すブロック図の一例である。運転者状態分析部７１０は、センサ起動部１０１０、複数のインサイチュセンサ１０２０、運転者検出部１０３０、運転者検出モデル１０４０、行動特徴検出部１０５０、特徴行動モデル１０６０、運転者体調推定部１０７０、機能状態推定部１０５５、精神状態推定部１０８０、および、現在ユーザ状態生成部１０９０を含む。
【００８４】
本開示の一の側面によると、運転者状態分析部７１０は、運転者の状態を決定するよう構成されている。状態を決定することで、運転者が、車両の操作に関する行動を実行して可能性のある危険な状況を回避し得ることが可能であるか否かを正確に予想することが可能になる。
【００８５】
一実施形態によると、センサ起動部１０１０はインサイチュセンサ１０２０を起動して運転者の状態を検出する。インサイチュセンサ１０２０は、運転者の状態を検出できるようにするための視覚センサ、音響センサ、匂いセンサ、光センサ等を含む複数のセンサを含む。例えば、インサイチュセンサ１０２０に含まれる視覚センサは、車両内に空間的に分散させて設けた複数のカメラデバイスを含むとしてよく、これらのカメラデバイスは、一のシーンのさまざまな視点からの複数の画像を処理して組み合わせて、複数の個々の画像よりも有益なものを得ることが可能である。例えば、視覚センサは運転者の体勢（つまり、運転席に座っている運転者の姿勢／向き）を撮像するよう構成されているとしてよい。体勢情報は、ハンドルに対する運転者の頭部の位置、運転者が見ている方向（運転者の視標追跡を利用）等の追加情報を決定するために用いられるとしてよい。インサイチュセンサ１０２０が取得する情報は、運転者検出ユニット１０３０に入力される。運転者検出ユニット１０３０は、例えば、運転者検出モデル１０４０に基づいて運転者の体勢を決定する。
【００８６】
運転者検出ユニット１０３０が検出する情報、例えば、運転者の体勢は、行動特徴検出部１０５０に入力されるとしてよい。行動特徴検出部１０５０は、特徴行動モデル１０６０に基づき、運転者の体勢の検出結果に対応付けられている特徴を決定するよう構成されているとしてよい。例えば、運転者が眠っているか否か、運転者があくびをしているか否か、運転者が眠気を感じているか否かおよび／または嘔吐しているか否か等の特徴を、特徴行動検出部１０５０が決定し得る。
【００８７】
一実施形態によると、運転者の行動の検出結果を運転者体調推定部１０７０に入力する。運転者体調推定部１０７０は、運転者の体調を決定するよう構成されている。一実施形態によると、インサイチュセンサは、車両の運転者に設けられている複数のセンサ、例えば、ウェアラブルセンサおよび／または運転者が着用しているデバイス（例えば、腕時計）に含まれているセンサを含むとしてよく、これらのセンサは運転者の体調に関する情報を収集する。このようなセンサとしては、例えば、運転者の心拍数を決定するよう構成されている心拍数センサ、運転者の肌表面の体温を検出するよう構成されている温度センサ等があるとしてよい。運転者の体調に関する情報は現在ユーザ状態生成部１０９０に入力される。
【００８８】
本開示の一実施形態によると、運転者の行動に関する情報は機能状態推定部１０５５および精神状態推定部１０８０に入力されるとしてよい。機能状態推定部１０５５はさらに、特徴行動モデル１０６０、運転者検出ユニット１０３０、および、インサイチュセンサ１０２０からさらなる入力を受け取って、運転者の機能状態を決定する。例えば、機能状態推定部１０５５は、運転者の体勢／向きの検出結果に基づいて、運転者が安全に車両を動作させることが可能であるか否か、つまり、運転者の機能状態が許容可能であるか否かを決定するよう構成されているとしてよい。
【００８９】
機能状態推定部１０５５が推定する運転者の機能状態に基づき、精神状態推定部１０８０は、運転者の精神状態が通常であるか否かを決定するよう構成されているとしてよい。このような情報を用いて、運転者が車両を操作可能であるか否かを決定することができる。精神状態情報は、発作等の命を脅かすイベントが運転者に発生しているか否かに関する情報を含むとしてよい。心拍数モニタ等の医療センサ等のセンサからの情報を精神状態推定部１０８０が利用して運転者の精神状態を決定し得ると理解されたい。体調推定部１０７０、精神状態推定部１０８０および機能状態推定部１０５５といったモジュールが推定する運転者に関する情報は、現在ユーザ状態生成部１０９０に入力される。現在ユーザ状態生成部１０９０は、体調に関連する推定情報を組み合わせて、ユーザの現在の状態、つまり、運転者の状態の情報を決定する。
【００９０】
図１１は、本発明の実施形態に係る、運転者状態分析部７１０が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。当該プロセスはステップ１１１０で始まり、センサ起動部（図１０では１０１０）が、それぞれ車両の運転者に関する情報を取得するべく、複数のインサイチュセンサを起動する。ステップ１１２０において、運転者検出部は、それぞれのセンサから情報を受け取ると、運転者検出モデルを用いて運転者の状態を検出する（ステップ１１３０）。具体的には、ステップ１１０３において、車両の運転者の状態に関連する情報、例えば、車両内の運転者の位置、運転者の体勢等を、運転者検出モデルに基づいて決定するとしてよい。
【００９１】
当該プロセスはこの後、ステップ１１４０に進み、運転者の行動特徴を検出する。具体的には、ステップ１１４０において、ステップ１１３０で検出した情報に基づき、行動特徴モデルを利用して、運転者が眠っているか、眠気を感じているか、嘔吐しているか等の行動特徴を検出することができる。ステップ１１４０で検出した行動特徴はステップ１１５０、１１６０および１１７０で利用して、それぞれ機能状態、運転者の体調および運転者の精神状態を推定することができる。このことについては図１０を参照しつつ前述している。
【００９２】
検出した機能状態、運転者の体調および運転者の精神状態は、ステップ１１８０において、運転者の総合状態を生成するために利用することができる。例えば、現在運転者状態生成部（図１０の１０９０）を利用して、検出した運転者の精神状態、機能状態および体調に関する情報に基づいて決まる運転者の総合状態を決定することができる。
【００９３】
当該プロセスはこの後、ステップ１１９０に進み、ステップ１１８０で生成した運転者の状態を出力して、現在モードリスク報告生成部（図７の７４０）に含めるとしてもよいし、および／または、切り替えリスク決定部、切り替えリスク評価部で利用して、例えば、車両の現在の動作モードに対応付けられているリスクを決定するとしてもよい。
【００９４】
図１２は、本発明の実施形態に係る、切り替えリスク決定部２４０を示すブロック図の一例である。切り替えリスク決定部２４０は、切り替え方向制御部１２１０、自律ー人間（Ａ−Ｈ）モード切り替えリスク決定部１２３０、Ａ−Ｈ例外リスクハンドリング部１２２０、人間ー自律（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部およびＨ−Ａ例外リスクハンドリング部１２５０を含む。
【００９５】
切り替え方向制御部１２１０は、入力として、車両の現在の動作モードを受け取る。現在のモードに基づき、切り替え方向制御部１２１０は、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０およびＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０のうち一方を起動する。図１４および図１７を参照しつつ後述するように、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０は、自律動作モードから人間運転者動作モードへと車両を移行させることに対応付けられているリスクを決定し、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は、人間運転者動作モードから自律動作モードへと車両を移行させることに対応付けられているリスクを決定する。
【００９６】
一実施形態によると、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０およびＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０はそれぞれ、車両の現在のモードを切り替えることに対応付けられているリスクが所定のしきい値レベルよりも低いという決定に基づき車両制御信号を生成する。この車両制御信号は、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０およびＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０のそれぞれから、切り替え実行部（例えば、図２のブロック２８０）に送信して、車両の動作モードについて対応する切り替えを行うよう、車両制御システム（図２では２６０）に対して指示することができる。
【００９７】
さらに、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０およびＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０はそれぞれ、Ａ−Ｈ切り替え警告指示およびＨ−Ａ切り替え警告指示（それぞれ、図１４および図１７Ａを参照しつつ後述する）という信号を生成する。一実施形態によると、Ａ−Ｈ切り替え警告指示およびＨ−Ａ切り替え警告指示の両方は、車両の運転者が実行すべき一連のタスクに対応付けられているので、車両の動作モードの切り替えを成功させることができる。
【００９８】
しかし、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０またはＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０が、車両の動作モードの切り替えに対応付けられているリスクが許容できない（つまり、高リスクモード）と決定すると、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０およびＨ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０はそれぞれ、Ａ−Ｈ例外リスクハンドリング部１２２０およびＨ−Ａ例外リスクハンドリング部１２５０を起動する。上述したように、Ａ−Ｈ例外リスクハンドリング部１２２０およびＨ−Ａ例外リスクハンドリング部１２５０は、一実施形態によると、車両を即座に停止させる、政府当局へ助けを求めるための電話を開始する（例えば、自動的に緊急通報を行うか、または、車両に対応付けられている携帯電話を用いて牽引車を呼ぶ等）、特定の車両およびその他の同様の車両の動作を監視しているサーバへ車両のＧＰＳ位置を送信する、等の安全性に関連する機能を実行するよう構成されているとしてよい。車両を完全に停止させるという上記の機能を実行することには、車両の現在の速度、車両が走行している現在の車線、近隣の交通を決定する処理ステップ、路肩部分（例えば、停車ゾーン）を特定する処理ステップおよび安全に完全に停止させるよう徐々に車両を停止させる処理ステップを含みえると理解されたい。
【００９９】
図１３は、本発明の実施形態に係る、切り替えリスク決定部２４０が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。当該プロセスはステップ１３１０で始まり、リアルタイム情報（図４を参照しつつ前述した）を切り替えリスク決定部が取得する。ステップ１３１５において、切り替えリスク決定部は運転者の現在の状態に関する情報を受け取る。例えば、切り替えリスク決定部は図１０の現在運転者状態生成部１０９０から運転者の現在の状態を取得する。
【０１００】
当該プロセスはさらにステップ１３２０に進み、車両が自律モードから人間運転（Ａ−Ｈ）モードへと車両の動作モードを切り替える予定でいるか否か、または、車両が人間運転モードから自律モード（ＨーＡ）モードへと車両の動作モードを切り替える予定でいるか否かを決定するべくクエリを実行する。当該クエリに対する応答が自律モードから人間運転モード（つまり、Ａ−Ｈ切り替え）への切り替えである場合、当該プロセスはステップ１３２５に移る。当該クエリに対する応答が人間運転モードから自律モード（つまり、Ｈ−Ａ切り替え）への切り替えである場合、当該プロセスはステップ１３５０に移る。
【０１０１】
ステップ１３２５において、切り替えリスク決定部は、自律モードから人間運転（Ａ−Ｈ）モードへの車両の動作モードの切り替えを実行することに対応付けられているリスクを決定する。図１４および図１７Ｂを参照しつつ詳細に後述するように、自律モードから人間運転者モードへと切り替える間、車両の動作モードを切り替えるべく実行されるよう一連の推定タスクが運転者に提示される。Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部２４０は、運転者が一連の推定タスクを実行するか否かに基づいて、車両を人間運転者モードに切り替えることに対応付けられているリスクを決定する。
【０１０２】
この後、当該プロセスは、ステップ１３３０において、人間運転モードへの移行に高リスクが対応付けられているか否かを決定するためのクエリを実行する。クエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ１３４５に移り、例外ハンドリングプロセスを実行する。しかし、ステップ１３３０におけるクエリに対する応答が否定的である場合、当該プロセスはステップ１３３５に移る。
【０１０３】
ステップ１３３５において、当該プロセスは、Ａ−Ｈ切り替え指示警告を生成する。Ａ−Ｈ切り替え指示警告には、車両の動作モードの人間運転モードへの切り替えが成功する前に車両の運転者が実行すべき一連のタスクが対応付けられている。この後、当該プロセスは、ステップ１３４０において、運転者が一連の推定タスクを実行すると同時に、切り替え動作を実行するよう車両の制御システムに指示するためのＡ−Ｈ車両制御信号を生成（して出力）する。
【０１０４】
上述したステップ１３２５から１３４５と同様に、切り替えリスク決定部は、ステップ１３５０から１３７０において、車両の動作モードの人間運転モードから自律モードへの切り替えに関連する機能を実行する。具体的には、ステップ１３５０において、切り替えリスク決定部は、人間運転モードから自律モードへの車両の動作モードの切り替えを実行することに対応付けられているリスクを決定する。
【０１０５】
当該プロセスはこの後、ステップ１３５５に移り、車両の動作モードを自律モードへ移行させることに高リスクが対応付けられているか否かを決定するためのクエリを実行する。クエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ１３７０に移り、例外ハンドリングプロセスを実行する。しかし、ステップ１３３５におけるクエリに対する応答が否定的である場合、当該プロセスはステップ１３６０に移る。
【０１０６】
ステップ１３６０において、当該プロセスは、Ｈ−Ａ切り替え指示警告を生成する。Ｈ−Ａ切り替え指示警告には、車両の動作モードの自律モードへの切り替えが成功するタイミングで車両の運転者が実行すべき一連のタスクが対応付けられている。この後、当該プロセスは、ステップ１３６５において、自律動作モードへの切り替え動作を実行するよう車両の制御システムに指示するためのＨ−Ａ車両制御信号を生成（して出力）する。    
【０１０７】
図１４は、本発明の実施形態に係る、自律モードから人間運転者／手動（Ａ−Ｈ）モード切り替えリスク決定部１２３０を示すブロック図の一例である。上述したように、ＡーＨ切り替えリスク決定部１２３０は、自律モードから人間運転者モードへと車両の動作モードを切り替えることに対応付けられているリスクを決定するよう構成されている。図１４に示すように、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０は、運転者プロフィール１４１０、一般応答時間プロフィール１４２０、応答時間推定部１４３０、切り替えタスク推定部１４６０、切り替えタスクモデル１４１５、切り替えリスク推定部１４４０、および、Ａ−Ｈ警告指示生成部１４５０を持つ。
【０１０８】
本開示の一実施形態によると、車両の現在の動作モード（つまり、図１４に関しては自律モード）に対応付けられているリスクの程度／レベルに基づき、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０は、危険な状況を回避するべく、車両は人間運転モードへの移行を完了するまでの時間を決定する。例えば、自律モードで運転されている車両が走行している道路が濃い霧で包まれているケースを考える。この場合、車両のセンサは近接している車両を正確に検出することができないことがあるので、車両を自律モードで操作し続けることは妥当ではないとしてよい。自律動作モードに対応付けられているリスク（例えば、リアルタイムの霧の状況、該当エリアにおける交通量等に基づいて決定する）に基づき、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０は、安全上の懸念から車両の人間動作モードへの移行を完了するための時間を決定するとしてよい。
【０１０９】
さらに、切り替えタスク推定部１４６０は、入力として、現在の同乗者の状態、リアルタイムデータおよびリアルタイム車両データを受け取る。図４および図５を参照しつつ前述したように、リアルタイムデータは車両の内因性および外因性の機能を含む一方、リアルタイム車両データは、車両の位置、車両の現在地における環境、視界、車両の整備情報等に関する情報を含む。一実施形態によると、受け取った入力に基づき、そして、切り替えタスクモデル１４１５にしたがって、切り替えタスク推定部１４６０は、自律モードから人間運転者モードへと車両の動作モードの切り替えを可能とする、運転者によって実行すべき一連のタスクを決定する。これに加えて、一実施形態によると、切り替えタスク推定部１４６０は、現在の運転者の状態を受け取って、運転者がいずれのタスクも実行可能であるか否かを決定する。例えば、運転者の状態が、運転者が完全に注意力を失っていたり、気を失っていたり等の場合、切り替えタスク推定部は、切り替えリスク推定部１４４０に対して、車両の動作モードを人間運転者モードへと切り替えることに対応付けられて高いリスクがある旨の信号を送信するので、切り替えリスク推定部１４４０に対して、上述したように例外ハンドリングプロセスを実行するよう指示するとしてよい。
【０１１０】
車両の手動動作モードに切り替える前に、運転者が車両を動作させることが可能であるか否かを確認するための決定が必要であるとしてよい。このような決定は、運転者の体勢を確認すること、運転者の注意度を決定すること等を含むとしてよい。一実施形態によると、運転者の注意度は、運転者に対して一連のタスクを提示して（例えば、タスクを命令として車両に含まれている表示パネルに表示することができる）運転者が指示されたタスクを満足に実行するか否かを決定することで、決定するとしてよい。このようなタスクには、運転者に対して車線変更を行うよう指示すること、車両の表示パネルに物体（例えば、点滅するアイコン）を表示すること、および注意度を決定するために運転者の目の動きを追跡すること等が含まれるとしてよい。さらに、例えば、運転者のバイタルサインを測定する血圧、心拍数モニタ等の医療センサを利用して運転者の体調を決定するために所定の時間も必要であるとしてよい。運転者のバイタルサインは、車両システムに含まれるプロセッサ（図２４を参照しつつ後述する）によって処理される。
【０１１１】
さらに、切り替えタスク推定部１４６０が受け取ったリアルタイム情報に基づき、車両の人間運転者モードへの移行を成功させるために運転者が実行すべき一連のタスクを推定するとしてよい。切り替えタスクモデル１４１５にしたがって切り替えタスク推定部１４６０が推定した一連のタスクは上述したタスクに決して限定されるものではないと理解されたい。
【０１１２】
図１４に示すように、切り替えタスク推定部１４６０の出力、つまり、車両の手動動作モードへの切り替えを開始するために（例えば、車両の運転者である人間によって）実行するよう推定されたタスクは、応答時間推定部１４３０に入力される。応答時間推定部１４３０は、車両の運転者が推定された一連のタスクを実行するために必要な時間を推定する。具体的には、応答時間推定部１４３０は、切り替えタスク推定部１４６０が推定した各タスクを完了するために運転者が必要な時間を推定する。一実施形態によると、応答時間推定部１４３０は、現在の同乗者の状態、運転者プロフィール１４１０および一般応答時間プロフィール１４２０に基づいてタスクを実行するために必要な時間を推定する。現在の同乗者の状態は、先述したように、運転者状態分析部（つまり、図７のブロック７１０）に含まれている現在状態生成部（図１０の１０９０）から取得することができると理解されたい。
【０１１３】
運転者プロフィール１４１０は、運転者の運転履歴に関する情報、例えば、所定の過去の期間において運転者が犯した違反の数および運転者が動作させている車両のモデル、ならびに、運転者が障害を持つか否か、近視か否か等の運転者の特徴等を含むとしてよい。さらに、運転者プロフィール１４１０は、自律モードから手動モードへの過去のモード切り替え動作に基づいて算出された運転者の注意度スコア、および、それらの切り替え動作において推定された一連のタスクを運転者が実行するために必要な対応する時間を含むとしてよい。これに加えて、例えば、他の運転者（現在の運転者と同様のプロフィールを持つもの）が一連の推定されたタスクを実行する際にかかる時間を含む一般応答時間プロフィール１４２０からの情報を応答時間推定部１４３０が利用して、一連の推定されたタスクを（現在の運転者が）実行するために必要な時間を推定するとしてよい。
【０１１４】
一実施形態によると、図１６に示すように、一連の推定されたタスクを実行するために必要な応答時間は、運転者の生理学的情報（例えば、運転者の現在の位置または体勢）、ユーザ／運転者情報（例えば、過去の手動動作モードの移行で必要だった時間、運転者の状態等）、外因的要因（例えば、道路状況、道路上の視界、道路上の交通量）、車両の内因的機能（例えば、車両の許容可能な速度、車両の達成可能な安全性、車両の状態（例えば、車両における故障の数））等に基づいて決定されるとしてよい。
【０１１５】
推定された実行すべき一連のタスク、および、タスクの実行について推定された対応する応答時間は、切り替えリスク推定部１４４０に入力される。一実施形態によると、切り替えリスク推定部１４４０は、タスクを実行するために必要な推定時間（ＴE）を、車両が別のモード（本実施形態では人間運転者モード）への移行を完了させるべき時間（Ｔ）と比較する。一連のタスクを実行するための推定時間は一般応答時間プロフィール１４２０によって決定すると理解されたい。推定時間（ＴE）が（Ｔ）よりも長い場合、切り替えリスク推定部１４４０は、手動動作モードへの移行に対応付けられるリスクが高い、つまり、人間運転者モードへの切り替えのリスクが高い旨を示す高リスク制御信号を生成する。このような状況では、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部１２３０は前述した例外ハンドリング処理を実行するとしてよい。しかし、推定時間（ＴE）が（Ｔ）よりも短い場合、切り替えリスク推定部１４４０はＡ−Ｈ切り替え指示生成部１４５０を起動する。Ａ−Ｈ切り替え指示生成部１４５０は、車両の動作モードの人間運転モードへの切り替えを成功させるべく車両の運転者が実行すべき一連のタスクに対応付けられているＡ−Ｈ切り替え警告指示信号を生成する。
【０１１６】
図１５を参照すると、本開示の実施形態に係る、（Ａ−Ｈ）モード切り替えリスク決定部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートが図示されている。当該プロセスはステップ１５１０で始まり、（Ａ−Ｈ）切り替えモードリスク決定部は、車両の内因機能および外因機能を含むリアルタイム情報、および、リアルタイム車両データを受け取る。
【０１１７】
当該プロセスはこの後、ステップ１５２０に移り、（ＡーＨ）切り替えモードリスク決定部は、車両の動作モードの人間運転モードへの切り替えを成功させるために人間である運転者が実行すべき一連のタスクを推定する。一実施形態において、一連のタスクは、受け取ったリアルタイム情報に基づき、切り替えタスクモデルにしたがって、推定し得ることに留意されたい。
【０１１８】
ステップ１５３０において、応答時間、つまり、車両の運転者が一連のタスクのそれぞれを完了させるために必要な時間を推定する。応答時間は、図１４を参照しつつ前述したように、運転者プロフィール、現在の運転者の状態および一般応答時間プロフィールのうち少なくとも１つに基づいて算出され得ることを理解されたい。
【０１１９】
当該プロセスはさらに、ステップ１５４０に進み、車両の動作モードの人間運転モードへの切り替えに対応付けられているリスクを決定する。上述したように、切り替えリスクは、一連のタスクを実行するための推定時間の合計と、現在のモード（例えば、自律モード）で車両を操作することに対応付けられるリスクのレベルに基づいて決定される別のモード（例えば、人間運転者モード）への移行を車両が完了すべき時間との比較に基づいて決定することができる。
【０１２０】
この後、当該プロセスは、ステップ１５５０において、（ステップ１５４０で）決定したリスクが高いか否かを決定するためのクエリを実行する。例えば、ステップ１５４０で決定したリスクが特定の基準に違反しているか否か、例えば、ＴEがＴよりも長いか否かを確認するべく決定を行う。ステップ１５５０におけるクエリに対する応答が肯定的である場合、当該プロセスはステップ１５７０に進み、そうでなければ、当該プロセスはステップ１５６０に進む。
【０１２１】
ステップ１５４０で決定したリスクが基準に違反していない（つまり、ＴEがＴよりも短い）場合に対応するステップ１５６０において、当該プロセスはＡ−Ｈ切り替え警告指示信号を生成する。Ａ−Ｈ切り替え警告指示信号はさらに、ステップ１５８０で、推定した一連のタスクを車両の運転者に出力する（例えば、パネルに表示する）ために用いられる。一連のタスクを運転者に提示することに関する詳細は、図１９および図２１を参照しつつ、より詳細に後述する。しかし、ステップ１５５０でリスクが高いと決定される場合、当該プロセスは、ステップ１５７０において、上述したように例外ハンドリング手順を実行する。
【０１２２】
図１７Ａは、本発明の実施形態に係る、人間運転者モードから自律（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部１２４０を示すブロック図の一例である。上述したように、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は、手動モードから自律モードへと車両の動作モードを切り替えることにおけるリスクを決定するよう構成されている。後述するように、車両の動作モードを切り替える際のリスクの推定結果に基づき、（ＨーＡ）切り替えモードリスク決定部１２４０は、車両の動作モードを（人間運転者モードから）自律モードへと切り替えることが妥当であるか否かを決定する。
【０１２３】
図１７Ａに示すように、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は、切り替えタスク決定部１７１０、切り替え時間推定部１７２０、自律引き継ぎリスク推定部１７５０、自律引き継ぎタスクモデル１７３０、車両モデル１７４０、Ｈ−Ａ警告指示生成部１７６０、および、制御信号生成部１７７０を含む。切り替えタスク決定部１７１０は、入力として、リアルタイムデータ、リアルタイム車両データおよび現在の運転者の状態を受け取る。図４および図５を参照しつつ前述したように、リアルタイムデータは車両の内因機能および外因機能を含む一方、リアルタイム車両データは、車両の位置、車両が現在走行している環境、当該環境における視界、車両の整備情報等に関する情報を含む。さらに、切り替えタスク決定部１７１０は、入力として、図１０で上述しているようにユーザ状態生成部が生成する現在の同乗者の状態を受け取る。
【０１２４】
切り替えタスク決定部１７１０は、受け取った入力に基づいて、自律引き継ぎタスクモデル１７３０を利用して、自律動作モードで（例えば、車両によって）実行されるべき一連のタスクを生成する。例えば、一実施形態によると、一連のタスクは、車両の速度を制御すること（つまり、近接した交通に基づいて車両を加速または減速すること）、車両の操縦性を制御すること（つまり、車両のハンドル機能を制御すること）、車両が現在走行している車線を変更すること、（安全上の目的から）車両の位置が自律運転を禁止しているゾーン（例えば、スクールゾーン等の特定の地理的位置、料金所等の高速道路上の特定の領域等）内にあるか否かを決定することを含むとしてよい。自律モードで実行すべき上述したタスクのそれぞれは、車両の動作モードを人間運転モードから自律モードへと確実に円滑に移行させるべく車両の運転者が実行すべきタスクに対応付けられていると理解されたい。例えば、運転者が実行すべきタスクは、車両を自律動作モードで自動制御しようとする際に、運転者の足をアクセルおよび／またはブレーキから離すことを含むとしてよい。運転者が実行する必要がある別のタスクには、運転者が両手をハンドルから離して車両の操作性の制御を自動システムに渡すことが含まれるとしてよい。
【０１２５】
本開示の一実施形態によると、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は、運転者の現在の状態を観察して、上述したタスクの何れかを運転者が実行可能であるか否かを決定する。例えば、車両の運転者が完全に気を失っていると決定される場合、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は、即座に車両の自律機能への引き継ぎを開始するとしてよい。つまり、車両は即座に自律モードで動作するとしてよい。車両を完全に自律運転へと引き継ぐことが可能でない場合には、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部１２４０は後述するように例外ハンドリングプロセスを実行すると理解されたい。
【０１２６】
一実施形態によると、一連の決定したタスク、運転者の状態、および、現在の車両データを切り替え時間推定部１７２０に入力する。切り替え時間推定部１７２０は、受け取った入力に基づいて、車両モデル１７４０を利用して、決定したタスクを実行するために車両が、および／または、対応して車両の運転者が必要とする時間を推定する。一実施形態によると、車両モデル１７４０は、現在の車両の過去の動作に関する情報、例えば、第１の動作速度から第２の動作速度へと速度を変更するために車両が必要とする平均時間、近隣の交通に基づいて決まる走行車線を変更するために車両が必要とする時間、車両の操作性を制御するために車両が必要とする時間等を含む。このようにして、一の側面によると、切り替え時間推定部１７２０は、リアルタイム情報を用いて、車両モデル１７４０にしたがって、特定のタスクを実行するために車両が必要とする時間を推定する。
【０１２７】
一実施形態によると、切り替え時間推定部１７２０は、車両が、および／または、対応して車両の運転者が、推定したタスクを全て実行するために必要とする合計時間を推定する。推定時間の合計は、自律引き継ぎリスク推定部１７５０に入力される。自律引き継ぎリスク推定部１７５０は、入力として、図１２の切り替え方向制御部１２１０が生成し得る自律引き継ぎ制御信号を受け取る。具体的には、自律引き継ぎ制御信号は、切り替え方向制御部（図１２の１２１０）が自律動作モードへの移行が実行されると決定する場合、自律引き継ぎリスク推定部１７５０を起動する。自律引き継ぎリスク推定部１７５０は、車両の動作モードを自律モードへと移行させることに対応付けられているリスクを評価する。
【０１２８】
一実施形態によると、自律モードへ切り替えることに対応付けられているリスクを、車両の現在の動作モードに対応付けられているリスクのレベル／程度に基づいて決定するとしてよい。例えば、Ａ−Ｈ切り替えリスク決定部に関して上述した内容と同様に、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、人間運転者モードで車両を動作させることに対応付けられているリスクのレベルを決定する。Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、このリスクレベルに基づいて、安全上の懸念から自律動作モードへの車両の切り替えを完了すべき時間を取得する。さらに、（例えば、車両が）タスクを実行するために必要な時間の推定結果と、車両が動作モードの切り替えを完了すべき時間とを比較することに基づいて、自律引き継ぎリスク決定部１７５０は、車両を自律モードに切り替えることに対応付けられているリスクを算出するとしてよい。
【０１２９】
リスクの評価結果が許容範囲内にあることに基づいて、自律引き継ぎリスク推定部１７５０は、Ｈ−Ａ警告指示生成部１７６０および制御信号生成部１７７０を起動する。一実施形態によると、Ｈ−Ａ警告指示生成部１７６０は、Ｈ−Ａ切り替え警告指示信号を生成することにより、車両を即座に自律動作モードへと移行させるべき旨を運転者に対して示す。これに加えて、ユーザ警告指示生成部１７６０は、音声／視覚メカニズム（図１９および図２１を参照しつつ後述する）を利用して、車両の自律動作モードへの移行を成功させるために実行するべきタスクを運転者に対して示すとしてよい。
【０１３０】
上述したように、本実施形態では、車両の運転者によって実行すべき機能／タスクのそれぞれが自律動作モードで実行すべきタスクに対応すると理解されたい。例えば、自律引き継ぎタスクモデル１７３０が決定するタスクのうち１つが車両を減速させることである場合、このようなタスクは運転者が足をアクセルペダルから離すことに対応するとしてよい。ＨーＡ切り替え警告指示信号の実行については、図１９を参照しつつ詳細に後述する。これに加えて、引き継ぎリスク推定部１７５０は、切り替え実行部（例えば、図２のユニット２８０）へ送信すべき車両制御信号を生成するよう制御信号生成部１７７０をトリガする。切り替え実行部は、これに対し、車両制御システム（図２のユニット２６０）を起動して、自律動作モードへの切り替えを実行している旨を示す。リスク推定部１７５０が自律モードへの移行に対応付けられているリスクが許容できないと決定する場合、リスク推定部１７５０は制御信号生成部１７７０に信号を送信して切り替え実行部２８０に例外ハンドリングを実行するよう指示し得ると理解されたい。
【０１３１】
これに加えて、一実施形態によると、自律モードへの移行に対応付けられているリスクが許容出来ないものである場合、リスク推定部１７５０は、複数の機能を追加で例外ハンドリング機能を実行する前に実行するとしてよい。例えば、上述したように車両を人間運転者モードから完全自律動作モードへと切り替えることに代えて、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、車両の動作モードを人間運転者モードからより低位の自律動作モードへと切り替えることに対応付けられているリスクを決定するとしてよい。
【０１３２】
図１７Ｂは、本発明の実施形態に係る、６つの異なるレベル（完全手動システムから完全自律システムでレベル分け）に基づく車両の複数の動作モードの分類を示す。分類は、運転者に要求される介入度および注意度に基づいて行われるとしてよい。図１７Ｂに示すように、車両の動作モード／レベルは６つである。
モード０では、自動システムが警告を発するが車両の制御は持たない。
モード１（本明細書では「ハンズオン」モードとも呼ぶ）では、運転者および車両の自動システムが車両の制御を共有する。例えば、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）では、運転者がハンドル操作機能を制御し、自動システムが車両の速度を制御し、これがモード１の動作の一例である。これに加えて、速度が手動でハンドル操作が自動化されているパーキングアシスタンス等の特徴、および、レーンキーピングアシスタンス（ＬＫＡ）は車両のモード１の動作の例である。モード１の動作では、運転者は常に、車両の完全制御を取り戻すよう準備できていなければならない。
モード２（本明細書では「ハンズオフ」モードとも呼ぶ）は、自動システムが車両を完全に制御する（加速、ブレーキおよびハンドル操作）動作モードである。運転者は、運転を監視して、自動システムが適切に応答できない場合にはいつでも即座に介入できるよう準備しておくことが期待されている。
モード３（「アイオフ」モードとも呼ぶ）は、運転者が運転タスクから注意を逸らしても安全であるモードである。例えば、運転者はメールを送ったり映画を見たりすることができる。即座に応答することが必要な場合、例えば、緊急でブレーキをかけるような状況には車両が対処する。このモードでは、運転者は依然として、車両がそう求める場合には、製造者が定めるある制限時間内に介入するよう準備している必要がある。車両は、人間である運転者によって起動される場合、最大で時速６０キロメートルまでの低速交通では運転のあらゆる側面を完全に制御する。いくつかの例では、車両は、対面交通との間に分離のための物理的障壁がある高速道路でのみ、このモードで動作するようプログラミングされている。
モード４（本明細書では「マインドオフ」モードとも呼ぶ）は、モード３と同様であるが、運転者の注意が安全のために必要とされることは決してない。つまり、運転者が眠ったり、運転席を離れても安全であるとしてよい。一実施形態によると、自動運転機能は、制限されたエリアまたは特別な状況下、例えば、交通渋滞等のみでサポートされている。こういったエリアまたは状況以外では、車両は、運転者が制御を取り戻さない場合は、走行を安全に中止、つまり、車両を停車することができるように構成されていなければならない。
モード５（本明細書では「ハンドル操作オプション」モードとも呼ぶ）では、人間の介入は不要である。こうして、上述したように、運転モード切り替えユニット１３０は、一実施形態によると、車両の動作モードを上記のモードのうちのあるモードから別のモードへと切り替えるよう構成されているとしてよい。
【０１３３】
したがって、一実施形態によると、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、人間運転者モードから、図１７Ｂに示すような自律モードの全てのレベルへと切り替えることに対応付けられているリスクを決定するとしてよい。完全自律レベルへの切り替えと比べると、車両のより低位の自律制御レベルに切り替えるために車両の自律システムが実行すべき必要なタスクの数は、少なくなると理解されたい。しかし、自律制御のレベルが下がると、必要となる運転者の注意度は高くなるとしてよい。
【０１３４】
図１８を参照すると、本開示の実施形態に係る、（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートが図示されている。当該プロセスはステップ１８１０で始まり、（Ｈ−Ａ）モード切り替えリスク決定部は、現在の運転者の状態、車両の内因機能および外因機能を含むリアルタイム情報、および、リアルタイム車両データを受け取る。
【０１３５】
当該プロセスはこの後、ステップ１８２０に移り、（Ｈ−Ａ）切り替えモードリスク決定部は、自律引き継ぎタスクモデルにしたがって、車両の動作モードの自律モードへの切り替えにおいて車両が実行すべき一連のタスクを推定する。これに加えて、ステップ１８２０において、車両の運転者が実行すべき一連の対応するタスクも推定するとしてよい。
【０１３６】
ステップ１８３０において、応答時間、つまり、推定された一連のタスクを完了させるために必要な時間を推定する。車両モデルに基づいて応答時間を推定し得ると理解されたい。さらに、ステップ１８４０において、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、車両の自律動作モードへの切り替えを実行するのがどれほど急務であるかを決定するとしてよい。このような決定は、車両の人間動作モードに非常に高いリスクが対応付けられているか否かに基づいて行われるとしてよく、これは、運転者の現在の状態（例えば、運転者は気を失っている）に基づいて決定され得る。これに加えて、ステップ１８４０において、Ｈ−Ａ切り替えリスク決定部は、車両を自律動作モードへと切り替えることに対応付けられているリスクを決定するとしてよい。
【０１３７】
車両を自律モードへと切り替えることに対応付けられていると（ステップ１８４０において）決定されたリスクが基準に違反していないことに基づいて、当該プロセスは、ステップ１８５０において、Ｈ−Ａ切り替え警告指示信号、および、（ステップ１８６０において）制御信号を生成し、車両システムに対して、当該車両が自律動作モードへと切り替えられる予定である旨を示す。
【０１３８】
さらに、当該プロセスは、ステップ１８７０において、ステップ１８５０および１８６０において生成された信号を出力する。例えば、切り替え警告指示信号を（例えば、表示パネルに）出力して、車両の運転者が実行すべき一連の推定されたタスクを表示するとしてよい。一連のタスクを運転者に提示することに関する詳細は、図１９および図２１を参照しつつ、より詳細に後述する。
【０１３９】
図１９は、本発明の実施形態に係る、車両システムの運転モード切り替えユニット（図１のブロック１３０）に含まれている切り替え警告制御ユニット２５０を示すブロック図の一例である。切り替え警告制御ユニット２５０は、警告指示分析部１９１０、車両モデル１９２０、ユーザプロフィール１９３０、警告時間決定部１９５０、警告内容決定部１９４０、警告媒体決定部１９７０、タスク／警告設定モデル１９６０、複数のマルチモード媒体モデル１９８０、および、マルチモード警告指示生成部１９９０を有する。
【０１４０】
一実施形態によると、警告指示分析部１９１０は、車両の動作モードの自律モードから人間運転モードへの切り替え（ＡーＨ）、または、人間運転モードから自律モードへの切り替え（Ｈ−Ａ）に対応する警告指示信号を受け取る。具体的には、警告指示分析部１９１０は、Ａ−Ｈ切り替え指示生成部（図１４のブロック１４５０）からのＡ−Ｈ切り替え警告指示信号およびＨ−Ａ切り替え指示生成部（図１７Ａのブロック１７６０）からのＨーＡ切り替え警告指示信号のうち１つを受け取る。Ａ−Ｈ切り替え警告指示信号およびＨ−Ａ切り替え警告指示信号のそれぞれは、車両の動作モードを切り替えるために実行されるべき一連のタスクに対応すると理解されたい。さらに、警告指示分析部１９１０は、各タスクを完了するために必要な時間（本明細書ではタスク持続時間と呼ぶ）の推定結果を取得する。
【０１４１】
警告指示分析部１９１０は、分析された各タスクを警告時間決定部１９５０に入力する。警告時間決定部１９５０は、警告処理を実行するために必要な時間（本明細書では警告持続時間と呼ぶ）を決定する。具体的には、警告持続時間は、運転者が対応するタスクを適切なタイミングで確実に実行するよう、車両の運転者に警告が提示される期間に対応する。一実施形態によると、各タスクの警告持続時間は運転者の現在の状態に基づいて決定される。さらに、各タスクの警告持続時間は運転者の現在の状態に基づいて調整可能であるとしてよい。各タスクの警告持続時間の調整に関する詳細については、図２０Ｂを参照しつつ後述する。
【０１４２】
例えば、タスク持続時間が３０秒であるタスクを考える。つまり、車両の運転者はタスクを３０秒以内で完了することが期待される。この場合、警告時間決定部１９５０は、１０秒の警告持続時間で運転者に警告を提示することにより実行すべき対応するタスクを運転者に通知すると決定するとしてよい。一実施形態によると、警告持続時間は、タスク持続時間の一部である。具体的には、上記の例で言うと、推定された時間枠である３０秒以内にタスクを実行するよう運転者に通知するべく、（３０秒の時間枠において）１０秒の警告時間が（例えば、この時間枠の開始時点から）運転者に提示される。警告時間の当初の持続時間が１０秒であっても、運転者が割り当てられたタスクを実行していないと決定されると、例えば、１５秒に延長し得ると理解されたい。
【０１４３】
したがって、上述したように、警告時間決定部１９５０は、運転者の現在の状態に基づいて各タスクの警告持続時間を決定するとしてよい。例えば、運転者があるタスクを実行するよう期待されており、運転者状態分析部（図７）が運転者の注意度は十分でない（例えば、あくびをしている、眠気を感じている等）と決定するケースを考える。このような場合、警告時間決定部１９５０は、運転者状態分析部が運転者の注意度は十分であると決定する場合に比べ、警告持続時間を長くすると決定するとしてよい。あるタスクを完了するためのタスク持続時間は切り替え時間推定部（例えば、図１７の１７２０）が運転者の状態に基づいて推定することに留意されたい。
【０１４４】
各タスクについて、警告時間決定部１９５０は、各タスクおよび当該タスクに対応付けられている警告持続時間を警告媒体決定部１９７０および警告内容決定部１９４０に入力する。さらに、警告媒体決定部１９７０は、入力として、車両モデル１９２０に関する情報、車両を動作させている運転者に対応するユーザプロフィール１９３０、および、車両の運転者の現在の状態を受け取る。一実施形態によると、警告媒体決定部１９７０は、警告を運転者に提示するためのプラットフォームとして利用される（複数のマルチ媒体モデル１９８０から）少なくとも１つの媒体を選択するよう構成されている。具体的には、警告媒体決定部１９７０は、各タスクと、当該タスクを実行するよう運転者に警告するために利用される少なくとも１つの媒体１９８０とを対応付ける。
【０１４５】
一実施形態によると、選択される媒体は、運転者の好みに基づいて決定することができる。運転者の好みは、予め決定して、運転者プロフィール１９３０に事前に記憶させるとしてよい。これに加えて、または、これに代えて、選択される媒体の種類は、運転者の状態に基づいて決定するとしてよい。例えば、運転者があくびをしている（図７の運転者状態分析ブロック７１０が決定する）場合、視覚媒体（つまり、ディスプレイ）および／または音声媒体形式（つまり、スピーカ）を利用して運転者に警告するとしてよい。これとは対照的に、運転者が眠っているか、または、非常に強い眠気を感じている場合、選択される媒体形式は、振動メカニズム（つまり、触覚応答）および／または複数のその他の媒体形式の組み合わせを含むとしてよい。別の例として、ユーザ／運転者プロフィール１９３０が、車両の運転者は聴覚障害を持つ旨を示す場合、警告媒体決定部１９７０は運転者に警告する上で音声源を利用しないようにするとしてよい。このような場合、警告媒体決定部１９７０は、振動媒体および／または表示媒体を利用して運転者に警告するとしてよい。警告媒体決定部１９７０が選択可能な複数の媒体ソース１９８０は、運転者が現在動作させている車両モデル１９２０を利用して決定されると理解されたい。選択可能な音源は、図１９に示すように、警告を目的として選択することができる任意の非会話型の音、例えば、サイレンに対応し得るが、音声は特に任意の会話に関連する音響信号に対応するとしてもよいと理解されたい。本開示の一実施形態によると、選択可能な音源および音声源は別個に選択することが可能であり、作成するマルチモデル警告を強化するために用いることができる。
【０１４６】
一実施形態によると、警告内容決定部１９４０は、各タスクに対応付けられる警告内容を決定する。例えば、表示タイプの媒体について、内容は、車両の表示パネルに表示される具体的なメッセージに対応するとしてよい。表示されたメッセージは車両の運転者への警告として機能する。同様に、音声内容は、車両が有する音声システムを利用して再生される内容に対応するとしてよい。音声警告モードまたは動画警告モードに関連する内容はさらに、デシベルレベル（つまり、音声メッセージの音の大きさ）、警告を提示する頻度、パネル上の表示メッセージの明るさ、メッセージを点滅等のエフェクト付きで表示するか否か等の情報を含むとしてよい。
【０１４７】
振動型の媒体による警告に関して、警告内容決定部１９４０は、振動の大きさを決定するとしてよい。例えば、運転者に警告するための振動モードが振動をハンドルまたは運転者の座席に伝えることを含む場合、警告内容決定部は、対応する振動を運転者に伝える場合の大きさを決定するとしてよい。図１９に示すように、警告内容決定部１９４０はさらに、タスク／警告設定モデル１９６０を用いて、各タスクと少なくとも１つの媒体ソースとを対応付けて警告を運転者に提示するとしてよい。
【０１４８】
さらに、警告を目的として利用される媒体ソースの種類（警告媒体決定部１９７０が決定する）および警告の内容（警告内容決定部１９４０が決定する）は、マルチモード警告指示生成部１９９０に入力される。マルチモード警告指示生成部１９９０は、警告内容決定部１９４０および警告媒体決定部１９７０から入力を受け取ると、運転者が実行すべき一連のタスクを生成する。
【０１４９】
一実施形態によると、マルチモード警告指示生成部１９９０はさらに、運転者に警告するためのタスクの警告スケジュールを生成するよう構成されている。具体的には、マルチモード警告指示生成部１９９０は、タスクを運転者に提示する順番を決定する。例えば、マルチモード警告指示生成部１９９０は、各タスクのタスク持続時間に基づいてスケジュールを生成するとしてよく、タスク持続時間が最も長いタスクが最初に運転者に提示される。これに代えて、マルチモード警告指示生成部１９９０は、最初にタスク持続時間が最も短いタスクを運転者に提示するとしてもよい。これに加えて、マルチモード警告指示生成部１９９０は、各タスクに対応付けられている重要スコア（つまり、優先度）に基づいてタスクのスケジュールを生成するとしてよい。タスクの重要スコアは、当該タスクを実行する緊急度に対応する。例えば、車両の自律動作モードへと移行する間、運転者の足をアクセルペダルから離す等のタスクは、車両の動作モードを切り替える前に車線を変更する等のタスクよりも重要と考えられるとしてよい。このようにマルチモード警告指示生成部１９９０はスケジュールを生成するとしてよい。当該スケジュールでは、運転者の足をペダルから離すタスク（つまり、高優先度のタスク）を最初に運転者に提示する。以下の記載では、図２１を参照しつつマルチ媒体警告指示の実行を詳細に説明する。
【０１５０】
図２０Ａは、本発明の実施形態に係る、切り替え警告制御ユニット２５０が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートである。当該プロセスはステップ２０１０で始まり、切り替え警告制御ユニットは、Ａ−Ｈ切り替え警告指示およびＨ−Ａ切り替え警告指示の内一方を受け取る。
【０１５１】
ステップ２０２０において、当該プロセスは、受け取った切り替え警告指示信号を分析して、一連のタスクに含まれる各タスクのタスク持続時間を取得する（ステップ２０３０）。上述したように、各タスクは、ある時間内に当該タスクの実行を完了しなければならず（つまり、タスク持続時間）、その時間が推定されていることに留意されたい。当該プロセスは、ステップ２０４０において、各タスクの警告持続時間、つまり、当該タスクのための警告処理を実行するために必要な時間を決定する。各タスクの警告持続時間は運転者の現在の状態に基づいて決定されると理解されたい。さらに、警告持続時間は運転者の状態に基づいて調整可能であるとしてよい。
【０１５２】
当該プロセスはこの後、ステップ２０５０に進み、切り替え警告制御ユニットが各タスクに対応付けられている警告内容を決定する。例えば、警告内容決定部１９４０は、図１９を参照しつつ前述したように、各タスクに対応付けられている警告内容を決定する。さらに、ステップ２０６０において、切り替え警告制御ユニットは、複数の媒体ソースから、運転者に警告するために用いられる少なくとも１つの媒体を選択する。
【０１５３】
内容および各タスクに対応付けられている媒体を決定すると（ステップ２０５０およびステップ２０６０）、切り替え警告制御ユニットはステップ２０７０において運転者に警告するためのタスクの警告スケジュールを生成する。具体的には、図１９を参照しつつ上述したように、切り替え警告制御ユニットのマルチモード警告指示生成部１９９０は、タスクを運転者に提示する順番を決定する。
【０１５４】
ここで図２０Ｂを参照すると、スケジュールに含まれるタスクを実行するべく車両の運転者に警告するために用いられる複数の異なる媒体を説明するためのタスクスケジュール２８００の一例が図示されている。図示を簡略化するべく、図２０Ｂは、本発明の実施形態に係る、３つのタスク（タスク１、タスク２およびタスク３）を含むスケジュールを図示している。タスクスケジュール２８００は、長さが｜ｔ1−ｔ0｜であるタスク持続時間２０８１ａである第１のタスク、長さが｜ｔ2−ｔ1｜であるタスク持続時間２０８１ｂである第２のタスク、長さが｜ｔ3−ｔ2｜であるタスク持続時間２０８１ｃである第３のタスクを含む。本開示の一実施形態によると、タスク持続時間は車両の現在の運転者の状態に基づいて推定されることに留意されたい。
【０１５５】
これに加えて、図２０Ｂは、各タスクを実行するよう車両の運転者に警告するために用いられる（４つの媒体ソース２０８５ａ、２０８５ｂ、２０８５ｃおよび２０８５ｄのうち）少なくとも１つの警告媒体を図示している。例えば、図２０Ｂに示すように、媒体１（２０８５ａ）はタスク１を実行するよう運転者に警告するために用いられ、媒体２（２０８５ｂ）および媒体３（２０８５ｃ）はタスク２を実行するよう運転者に警告するために用いられ、媒体４（２０８５ｄ）はタスク４を実行するよう運転者に警告するために用いられる。各タスクの警告持続時間は、以下のように表す。第１の警告持続時間２０８３ａがタスク１に対応付けられており、時間の長さは｜ｗ0−ｔ0｜であり、媒体１を選択してタスク１を実行するよう運転者に警告する。媒体１は運転者にタスク１を実行するよう警告持続時間２０８３ａにわたって警告するために起動されることに留意されたい。同様に、タスク２については、媒体２および媒体３（２０８５ａおよび２０８５ｃ）の組み合わせを選択してタスク２を実行するよう運転者に警告する。媒体２および媒体３は同時に起動して警告持続時間２０８３ｂにわたって（つまり、長さ｜ｗ1−ｔ1｜）、タスク２を実行するよう運転者に警告することに留意されたい。同様に、第３の警告持続時間２０８３ｃがタスク３に対応付けられており、時間の長さは｜ｗ2−ｔ2｜であり、媒体４を選択してタスク３を実行するよう運転者に警告する。
【０１５６】
警告持続時間２０８３ａから２０８３ｃは時間軸であるＸ軸に沿ってプロットされ、強度はＹ軸にプロットしていると理解されたい。ある警告持続時間の高さは、例えば、警告を目的として利用される媒体ソースの強度レベルに対応する。例えば、音声型媒体の場合、強度は音量レベルに対応するとしてよく、ディスプレイ型の媒体の場合、強度は運転者に提示される表示メッセージの明るさレベルに対応するとしてよい。
【０１５７】
さらに、タスク２に関連して図示しているように、複数の媒体を利用して実行するべきタスクを運転者に警告するとしてよい。必要なタスクを実行するよう運転者に警告するために用いられる複数の媒体は、図２０Ｂに図示しているよう、同時に存在してもよいし、および／または、逐次（つまり、１つずつ順番に）提示されるとしてもよいことに留意されたい。さらに、上述したように、各タスクの警告持続時間は、運転者の状態に基づいて設定可能であるとしてよい。図２０Ｂに示すように、矢印２０８７ａー２０８７ｃおよび矢印２０８９ａー２０８９ｃは、タスクを実行するよう運転者に警告するために用いられるそれぞれの種類の媒体の警告持続時間は運転者の状態の検出結果に基づいて長くし得る旨を示す。
【０１５８】
例えば、警告を提示した時点で運転者がタスクをまだ実行していないことが観察される場合、警告の持続時間を調整するとしてよい。同様に、タスクを実行するよう運転者に警告するために用いられる媒体の強度も、２０８９ａから２０８９ｃへの矢印で示すように、調整されるとしてよい。タスクを実行するよう運転者に警告するべく（例えば、図２０Ｂにタスク２について図示しているように）複数の媒体ソースを用いている間、警告の持続時間および各媒体の強度を、別個に、制御し得ると理解されたい。さらに、一実施形態によると、各タスクの警告持続時間は、対応するタスク持続時間の一部であることが好ましい。特定のタスクの警告持続時間の最大持続時間は、（車両の運転者がタスクを実行するために少し時間が必要と仮定して）対応するタスク持続時間よりもわずかに短いとしてよいことに留意されたい。さらに、上述したように、車両の運転者が特定のタスクを推定したタスク持続時間内に実行しない場合、車両制御により、車両のモードの切り替えを終了させて、代わりに例外ハンドリングプロセスを開始し得る。
【０１５９】
図２１は、本発明の実施形態に係る、マルチモード切り替え警告ユニット１４０を示すブロック図の一例である。マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、マルチモード警告指示パーシング部２１１０、時間制御モデル２１０５、複数の媒体生成部２１２０、複数のマルチモード媒体モデル２１３０、マルチモード警告調整部２１４０、マルチモード警告分配ユニット２１５０、警告効果監視部２１６０、および、警告指示修正部２１７０を持つ。
【０１６０】
複数のマルチモード媒体モデル２１３０は、選択可能な音媒体２１３０−１、振動媒体２１３０−２、光２１３０ー３、視覚媒体２１３０−４、拡張視覚媒体２１３０−５および音声媒体２１３０−６を少なくとも含む。一実施形態によると、複数のマルチモード媒体モデル２１３０に含まれる各媒体は、当該媒体を選択して起動するよう構成されている対応する媒体生成部を含む。例えば、図２１に示すように、複数の媒体生成部２１２０は、警告音生成部２１２０−１、振動信号生成部２１２０−２、警告光生成部２１２０−３、視覚警告信号生成部２１２０−４、拡張視覚効果生成部２１２０−５、および、音声警告信号生成部２１２０−６を少なくとも含む。
【０１６１】
マルチモデル警告指示パーシング部２１１０は、図１９を参照しつつ上述した切り替え警告制御ユニット２５０が生成する、マルチモデル警告指示を入力として受け取る。マルチモデル警告指示パーシング部２１１０は、一連の命令を利用してパーシングを行うよう構成されている。各命令は、車両の運転者が実行すべき複数のタスクに対応付けられているとしてよい。マルチモデル警告指示パーシング部２１１０が受け取る各命令は、実行するよう運転者に提示されるタスクのスケジュール（図１９の切り替え警告制御ユニット２５０が決定する）を含むことに留意されたい。
【０１６２】
一実施形態によると、マルチモード警告指示パーシング部２１１０は、時間制御モデル２１０５を利用して、少なくとも１つの媒体生成部２１２０−１から２１２０−６を（一連のタスクのスケジュールが決定する特定のタイミングで）起動する。この媒体生成部は、タスクに対応付けられている対応する媒体を起動するよう構成されている。あるタスクは複数の媒体ソースに対応付けられ得ることに留意されたい。例えば、実行する予定の運転者機能が、運転者が足をペダルから離すことである場合、対応する警告は、視覚媒体ソースおよび音声媒体ソースの両方を利用して運転者に提示され得る。
【０１６３】
したがって、各タスクについて、選択した媒体がタスクのスケジュールと共にマルチモード警告調整部２１４０に入力される。マルチモード警告調整部２１４０は、あるタスクに対応付けられている全ての媒体の起動を調整し、それぞれの媒体が、当該タスクに対応付けられている警告持続時間に対応する期間にわたって起動した状態を確実に維持するようにする。さらに、マルチモード警告分配ユニット２１５０は、起動された媒体ソースを利用し警告を運転者に提示することで、警告指示を実行する。
【０１６４】
一実施形態によると、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、警告を運転者に提示した際に運転者が当該警告に対応付けられているタスクを実行しているか否か（または、実行したか否か）を決定するよう構成されている警告効果監視部２１６０を有する。例えば、警告効果監視部２１６０は、運転者がタスクを実行したか否かに関する情報を取得するために車両内に設けられている複数のセンサを利用するとしてよい。例えば、運転者がアクセルペダルから足を離すよう警告されるタスクを考えると、警告効果監視部は、センサ（例えば、ずれセンサ）を利用して、運転者がアクセルペダルから足を上げたか否かを決定するとしてよい。
【０１６５】
一実施形態によると、複数のセンサが取得する情報が警告指示修正部２１７０に入力されるとしてよい。警告指示修正部２１７０は、タスクの警告に対応付けられているパラメータを修正／調節するよう構成されている。例えば、警告効果監視部２１６０が運転者は足をアクセルペダルから離していないと決定すると、指示修正部２１７０が運転者に警告を与えるために用いられる音声源のデシベルレベルを上げるとしてよい。これに加えて、一実施形態によると、警告指示修正部２１７０は、マルチモード媒体モデル２１３０を利用して、タスクを実行するよう運転者に再度警告する際に利用するための追加のソースを組み込むとしてよい。したがって、警告指示修正部２１７０は、更新された命令をマルチモード警告指示パーシング部にフィードバックし、マルチモード警告指示パーシング部は警告指示を再度実行する。割り当てられたタスクを実行するよう運転者への警告を提示すると、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、タスクが適切なタイミングで実行されているか否かを決定するべく運転者を監視すると理解されたい。推定タスク持続時間内に割り当てられたタスクを運転者が実行しないことが観察されると、車両は、例外ハンドリングプロセスを実行させるべく運転モード切り替えユニット１３０にフィードバック（図１を参照）を送るとしてよい。
【０１６６】
図２２を参照すると、マルチモード切り替え警告ユニット１４０が実行するプロセス例の概要を説明するためのフローチャートが図示されている。
当該プロセスは、ステップ２２１０で始まり、マルチモード切り替え警告ユニット１４０はマルチモード警告指示を受け取る。ステップ２２２０において、マルチモード切り替え警告ユニットは、マルチモード警告をパーシングして、各指示に対応付けられているタスクのスケジュールを取得する。
【０１６７】
当該プロセスはさらに、ステップ２２３０に進み、各タスクについて選択された（つまり、図１９の警告媒体決定部１９７０が選択する）媒体に基づき、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、時間制御モデルを利用して、少なくとも１つの媒体生成部２１２０−１から２１２０−６を選択し、選択された媒体生成部は、タスクに対応付けられている媒体を起動するよう構成されている。このように、タスクに対応付けられている警告信号が生成されてマルチモード切り替え警告ユニット１４０の警告調整部に送信される。
【０１６８】
さらに、当該プロセスはステップ２２４０において、マルチモード切り替え警告ユニット１４０の警告調整部を利用して、あるタスクに対応付けられている全ての媒体の起動を調整する。さらに、ステップ２２５０において、生成された警告を運転者に与える。
【０１６９】
当該プロセスはこの後、ステップ２２６０に移り、マルチモード切り替え警告ユニットが警告の効果を観察する。上述したように、マルチモード切り替え警告ユニットは、複数のセンサから情報を収集して、ユーザに提示される警告に従っているか否かを観察する。さらに、当該プロセスはステップ２２７０において、ステップ２２６０の観察結果に基づき、スケジューリングされたタスクが完了したか否かを決定する。
【０１７０】
スケジューリングされたタスクを運転者が完了していないことに応じて、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、ステップ２２８０において、指示を修正する。具体的には、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、タスクの警告に対応付けられているパラメータを修正／調節する。これに加えて、マルチモード切り替え警告ユニット１４０は、追加の媒体を警告指示に対応付けることによって、タスクを修正するとしてよい。このように、修正された警告（ステップ２２８０の結果）は、マルチモード切り替え警告ユニット１４０にフィードバックされて、車両の運転者に再度提示される。特定のタスクが対応するタスク持続時間内に完了されない場合、上述したような例外ハンドリングプロセスを開始し得ることに留意されたい。
【０１７１】
図２３は、本発明を実装した専用システムを実現するために用いられるモバイルデバイス２３００のアーキテクチャを示す。このモバイルデバイス２３００は、これらには限定されないが、スマートフォン、タブレット、音楽プレイヤ、ハンドヘルドゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機およびウェアラブルコンピューティングデバイス（例えば、眼鏡、腕時計など）を含み、または、他の任意のフォームファクタのモバイルデバイスを含む。本例においてモバイルデバイス２３００は、１または複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）２３４０、１または複数のグラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）２３３０、メモリ２３６０、無線通信モジュール等の通信プラットフォーム２３１０、ストレージ２３９０、１または複数の入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２３５０、視覚表示のためのディスプレイまたはプロジェクションデバイス２３２０−ａ、および、１または複数のマルチモードインターフェースチャネル２３２０−ｂを含む。マルチモードチャネルは、信号送信または通信のために音響チャネルまたは他の媒体チャネルを含むとしてよい。任意のその他の好適な構成要素は、システムバスまたはコントローラ（不図示）を含むがこれには限定されず、モバイルデバイス２３００にさらに含まれてもよい。図２３に示すように、ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｐｈｏｎｅなどのモバイルオペレーティングシステム２３７０、および、一または複数のアプリケーション２３８０をストレージ２３９０からメモリ２３６０にロードしてＣＰＵ２３４０によって実行してもよい。
【０１７２】
さまざまなモジュールおよびユニット、ならびに、本開示で説明したそれらの機能を実装するべく、本明細書で説明する要素のうち１または複数についてのハードウェアプラットフォームとしてコンピュータハードウェアプラットフォームを利用するとしてよい。このようなコンピュータのハードウェア要素、オペレーティングシステムおよびプログラミング言語は、本質的に従来技術であるため、当業者はこれらに関する知識を十分に有しており、これらの技術を本明細書で説明した本発明に適応させることができると考えられる。ユーザインターフェース要素を備えるコンピュータを用いてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）またはその他の種類のワークステーションあるいは端末装置を実装してもよい。ただし、コンピュータは適切にプログラミングすればサーバとしても機能し得る。当業者はこのようなコンピュータ設備の構造、プログラミング、および、一般的な動作を熟知していると考えられるため、図面は自明のものである。
【０１７３】
図２４は、本発明を実装した専用システムを実現するために用いられるコンピューティングデバイスのアーキテクチャを示す。本発明を組み込んだこのような専用システムは、ユーザインターフェース要素を含むハードウェアプラットフォームの機能ブロック図で示すことができる。このコンピュータは汎用コンピュータでも特定用途コンピュータでもよい。いずれも本発明の専用システムを実装するために用いることができる。このコンピュータ２４００を用いて、本明細書で説明した本発明の任意の構成要素または側面を実装するとしてよい。このようなコンピュータは便宜上１つのみ図示されているが、本明細書で説明した本発明に関するコンピュータ機能は、多数の同様のプラットフォームに分散して実装することによって処理負荷を分散させてもよい。
【０１７４】
例えば、コンピュータ２４００はデータ通信を促進するためのネットワークと相互に接続されたＣＯＭポート２４５０を含む。コンピュータ２４００はさらに、プログラム命令を実行するための中央演算処理装置（ＣＰＵ）２４２０を１または複数のプロセッサの形態で含む。コンピュータプラットフォームの一例は、内部通信バス２４１０、ディスク２４７０などのさまざまな形態のプログラムストレージおよびデータストレージ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２４３０、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２４４０を含み、これらによって種々のデータファイルがコンピュータによって処理および／または通信されるとともに、プログラム命令がＣＰＵによって実行されることもある。コンピュータ２４００はまたＩ／Ｏコンポーネント２４６０も含むが、これはコンピュータとその中のインターフェース要素２４８０などの他の構成要素との間の入出力フローを複数の異なる媒体形式でサポートする。インターフェース要素の一例は、自律運転車両に設けられているさまざまな種類のセンサ２４８０−ａに対応するとしてよい。別の種類のインターフェース要素は、視覚通信のためのディスプレイまたはプロジェクション２４８０−ｂに対応するとしてよい。さらに他のマルチモードインターフェースチャネルのための構成要素が設けられているとしてよく、例えば、音声通信用の音響デバイス２４８０−ｃ、および／または、例えば、車両の座席等の車両構成要素に振動を発生させるための信号等の信号通信のための構成要素２４８０−ｄが設けられているとしてよい。また、コンピュータ２４００はネットワーク通信を介してプログラムおよびデータを受信してもよい。
【０１７５】
よって、上記で概略を説明したように、本発明に係る方法の態様はプログラミングで具現化されてもよい。プログラムとして実現する当該技術の態様は、通常は一種の機械読み取り可能な媒体に搭載または具現化された実行可能なコードおよび／または対応するデータの形態として存在する、「製品」または「製造品」として考えられるとしてよい。有形の非一時的「ストレージ」タイプの媒体には、コンピュータ、プロセッサ等、または、それらに関連するモジュールのためのメモリまたはその他のストレージのうちのいずれか又は全てが含まれ、例えば、種々の半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブなどであり、常にソフトウェアプログラミングのためのストレージを提供できる。
【０１７６】
ソフトウェアのうち全体または一部は、インターネットまたはさまざまなその他の遠隔通信ネットワーク等のネットワークを介して通信を行うことがあるとしてよい。このような通信により、例えば、一のコンピュータまたはプロセッサから他のコンピュータまたはプロセッサにソフトウェアをロードし、例えば、管理サーバあるいはサーチエンジンオペレータのホストコンピュータまたは他の最新型アドサーバから、コンピューティング環境のハードウェアプラットフォーム、または、コンピューティング環境あるいは本発明に関連する類似の機能を実装する他のシステムのハードウェアプラットフォームにロードすることが可能になってもよい。よって、ソフトウェア要素を搬送し得るその他の種類の媒体には、光波、電波および電磁波が含まれる。これらは、例えば、ローカルデバイス間の物理インターフェースにわたって、有線ネットワークおよび光学陸線ネットワークを介して、および、種々の無線リンクを通して使用される。このような波を搬送する物理要素は、例えば、有線リンクまたは無線リンク、光リンクなどであるが、これらもまたソフトウェアを搬送する媒体と見なすことができる。コンピュータ「可読媒体」または機械「可読媒体」といった用語は、本明細書で用いる場合、有形の「ストレージ」媒体に限定されない場合は、プロセッサに命令を提供して実行させることに関与するあらゆる媒体を意味する。
【０１７７】
このように機械可読媒体は多くの形態を取り得る。それらは有形の記憶媒体、搬送波媒体、又は物理伝送媒体を含むが、これらには限定されない。不揮発性の記憶媒体は、例えば、コンピュータのストレージデバイスなどの光ディスクまたは磁気ディスクを含み、図面に示すようにシステムまたはその構成要素うち任意のものを実装するために用いることができる。揮発性の記憶媒体は、このようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどの動的メモリを含む。有形の伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含み、コンピュータシステム内でバスを形成するワイヤを含む。搬送波伝送媒体は、例えば無線周波数（ＲＦ）通信および赤外線（ＩＲ）データ通信の際に発生する、電気信号あるいは電磁信号、または、音波あるいは光波であるとしてよい。よって、一般的な形態のコンピュータ可読媒体としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたはＤＶＤ−ＲＯＭ、その他の光学媒体、パンチカード、穿孔テープ、孔で形成されるパターンを有するその他の物理的な記憶媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意のその他のメモリチップ又はカートリッジ、データ又は命令を輸送する搬送波、そのような搬送波を輸送するケーブル又はリンク、又は、コンピュータがプログラミングコード及び／又はデータを読み出すことができる任意のその他の媒体を含む。これらの形態のコンピュータ可読媒体のうち多くは、１または複数の命令から構成される１または複数のシーケンスを実行させるべく物理プロセッサへと搬送することに関わっている。
【０１７８】
当業者であれば、本発明はさまざまな修正および／または改善を行うことが可能であることを認めるであろう。例えば、上述したさまざまな構成要素の実装はハードウェアデバイスにおいて具現化されるが、ソフトウェアのみで実装されるとしてもよく、例えば既存のサーバ上にインストールされるとしてもよい。さらに、本明細書で開示した本発明は、ファームウェア、ファームウェア／ソフトウェアの組み合わせ、ファームウェア／ハードウェアの組み合わせ、またはハードウェア／ファームウェア／ソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。
【０１７９】
本発明および／または他の例を構成すると考えられる内容を前述してきたが、さまざまな修正が可能であり、本明細書で開示した主題はさまざまな形態および例で実現され、本発明は多くの用途で応用され、そのうち一部のみを本明細書で説明しているものと理解されたい。以下に記載する請求項は、本発明の真の範囲に含まれるあらゆる応用例、修正例及び変形例を特許請求するものとする。
【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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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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