(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行状態および車両外部の状況に基づいて車両の走行制御を自動的に行う自動運転制御と運転者による手動運転制御とを切り換えて制御する自動走行車両に用いる走行状態提示装置であって、
画像を表示する表示手段と、
前記自動運転制御時における車両の運転制御量を検出し、その運転制御量に相当する運転用操作ペダルの踏み込み制御量を検出する制御量検出手段と、
前記踏み込み制御量に応じて変化する運転用操作ペダルの画像を、前記表示手段に表示させる画像表示制御手段と、を備え、
前記画像表示制御手段は、前記踏み込み制御量に応じて変化する運転用操作ペダルの画像を、現在の踏み込み制御量に相当するペダル位置の画像と、現在の踏み込み制御量より小さな制御量に相当するペダル位置の残像の画像とを組合わせた画像として表示させるものである、ことを特徴とする走行状態提示装置。
【請求項２】
前記残像の画像を半透明または色の薄い画像で表示させることを特徴とする請求項１に記載の走行状態提示装置。
【請求項３】
前記制御量検出手段は、前記運転用操作ペダルの踏み込み制御量を複数の段階的なレベルとして判別し、前記画像表示制御手段は、前記踏み込み制御量に応じて変化する運転用操作ペダルの画像を、現在の踏み込み制御量に相当するペダル位置の画像と、現在の踏み込み制御量より小さな制御量に相当する各レベルごとのペダル位置の残像の半透明または色の薄い画像とを組合わせた画像として表示させるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の走行状態提示装置。
【請求項４】
前記自動運転制御は、車両の加速と減速に関する制御であり、前記運転用操作ペダルはブレーキペダルとアクセルペダルの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の走行状態提示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動走行を行う車両の走行状態を乗員に提示する走行状態提示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における車両の走行状態を乗員に表示する装置としては、例えば特開平１０−１１６０８６号公報に示された装置がある。この装置では、車両内に表示装置を設け、運転者によってブレーキペダルが踏まれたことを示すブレーキ表示や、方向指示器操作に対応して針路変更の方向を示す表示等を、カラオケ用の背景画に重複して表示することにより、助手席や後部座席の同乗者がカラオケなどを楽しむために表示装置を見ながらでも現在の車両の走行状況について知ることが出来るように構成したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の表示装置においては、単にブレーキペダルを踏んでいるか否かを表示するものであるため、加速や減速の際の運転用操作ペダルの踏み具合などの微妙な運転感覚を知らせることは出来なかった。しかし、車両の走行状態（車速等）と車両外部の状況（走行レーンの状態や車間距離等）に基づいて車両の走行制御（操舵、駆動、制動）を行う自動走行車両においては、運転者ではなく機械に制御を預けるため、同乗者にとっては制御状態が判らないので、上記のような従来装置程度の表示では不十分であり、そのため同乗者に不安感を与えるおそれがある、という問題があった。
【０００４】
本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するためになされたものであり、同乗者にとって制御状態が判らず不安が大きい自動運転制御時の走行状態を、明瞭で判りやすく提示することの出来る走行状態提示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明においては、特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、請求項１においては、自動運転制御時における車両の運転制御量を検出し、その運転制御量に相当する運転用操作ペダルの踏み込み制御量を検出し、その踏み込み制御量に応じて変化する運転用操作ペダルの画像を、現在の踏み込み制御量に相当するペダル位置の画像と、現在の踏み込み制御量より小さな制御量に相当するペダル位置の残像の画像とを組合わせた画像として表示手段に表示させるように構成している。なお、上記運転制御量とは、例えばブレーキ制御量やアクセル制御量であり、上記運転用操作ペダルとは例えばブレーキペダルやアクセルペダルを意味する。
【０００７】
なお、請求項１において、現在の踏み込み制御量より小さな制御量に相当するペダル位置とは、例えば基準位置（制御量が０でペダルが全く踏まれていない位置）、或いは基準位置を含む複数の位置である。
【０００８】
また、請求項２においては、前記残像の画像を半透明または色の薄い画像で表示させるように構成している。
【０００９】
また、請求項３においては、運転用操作ペダルの踏み込み制御量を複数の段階的なレベルとして判別し、踏み込み制御量に応じて変化する運転用操作ペダルの画像を、現在の踏み込み制御量に相当するペダル位置の画像と、現在の踏み込み制御量より小さな制御量に相当する各レベルごとのペダル位置の残像の半透明または色の薄い画像とを組合わせた画像として表示させるように構成している。
【００１０】
また、請求項４に記載のように、例えば自動運転制御は、車両の加速と減速に関する制御であり、運転用操作ペダルはブレーキペダルとアクセルペダルの少なくとも一方である。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、制御を行なっているか否かのみではなく、その程度を表示することが出来るので、ブレーキペダルやアクセルペダルの踏み込み制御量の度合いといった微妙な感覚を提示できる。そのため自動運転時における制御状態に関する情報不足から生じる同乗者の不安を取り除くことができる。例えば、自動運転制御時に追従の基準としている前方を走行している先行車が停止したため、自車が先行車から自動運転制御により設定された距離だけ離れた先行車後方の停止予定位置で停止する制動制御を行なう場合に、自車の現在の速度や停止予定位置までの距離に応じた制動制御量を、正しく認識することができるため、運転者とは違って自らブレーキ操作を行なうことができない同乗者に対して安心感を増大させることができる。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、現在の踏み込み制御量に相当するペダル位置の画像と、現在の踏み込み制御量より小さなペダル位置の残像の画像とを組合わせた画像として表示させるため、制御を行なっていない初期状態の残像と比較できるので、現在の制御量の程度を認識しやすい。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、制御状態を表示するペダル位置の残像を半透明または薄い色としたために、下位に表示されたペダルも上書きされずに上位のペダルと重なって表示されるので、重なる部分で色の強調が起こり、制御量の程度を認識しやすい。
【００１５】
また、請求項３の発明によれば、踏み込み制御量を複数の段階的なレベルとして判別し、現在の踏み込み制御量より小さな各レベルごとのペダル位置の残像の半透明または薄い色の画像として表示させるため、各レベルごとの表示が重複して行われるので、現在の踏み込み制御量の大きさが感覚的に判りやすい。
【００１６】
また、請求項４の発明によれば、制御量の表示はブレーキペダルやアクセルペダルによる表示としたことにより、加減速の操作と概念が一致するので、表示を見た同乗者は自動運転の加減速の制御状態をイメージしやすい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に記載の実施の形態に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る走行状態提示装置の構成を示すブロック図である。図１において、外部走行環境検出装置（１０１）は、例えばカメラやレーザーレーダなどであり、前方の車両との車間距離などの走行中の車両の外部状況を認識する装置である。認識された外部状況の情報は自動運転走行コントローラ（１０３）に送られる。一方、自車両状態検出装置（１０２）は、例えばＧセンサや車速センサなどであり、現在の自車両の走行状況を検出する装置である。この装置で検出された情報も自動運転走行コントローラ（１０３）に送られる。この自動運転走行コントローラ（１０３）は、例えばＣＰＵとメモリ等からなるコンピュータで構成される。
【００１８】
外部走行環境検出装置（１０１）と自車両状態検出装置（１０２）から車内外の情報を受けとった自動運転走行コントローラ（１０３）は、状況を判断してブレーキおよびアクセルの制御命令を出す。緊急時や報知が必要な場合にはブザーや警報装置などの報知装置（１１１）により、運転者および同乗者に報知を行う。自動運転走行コントローラ（１０３）によるブレーキ制御の命令は、ブレーキ液圧制御アクチュエータ（１０４）に送られ、環境に応じて適切にブレーキ装置（１０６）を制御する。同様に、自動運転走行コントローラ（１０３）によるアクセル制御の命令は、スロットル開度制御アクチュエータ（１０５）に送られ、環境に応じて適切にアクセル装置（１０７）を制御する。ただし、先行する車両が存在しない場合には、走行速度設定装置（１１２）により、運転者が設定した速度を保つ。また、先行する車両が存在する場合には、走行速度設定装置（１１２）に設定された速度を超えない範囲で、先行する車両との車間距離を速度に応じて一定に保ち自動走行運転を行う。
【００１９】
アクセルおよびブレーキの制御状態は自動運転走行コントローラ（１０３）から表示用コントローラ（１０８）に送られる。表示用コントローラ（１０８）は、制御状態に応じて適切な画像を表示画像データ記憶装置（１０９）より選別して、モニタ（１１０）に表示することにより、運転者および同乗者に現在の自動運転の状況を提示する。なお、表示用コントローラ（１０８）は、例えばＣＰＵとメモリ等からなるコンピュータで構成されるが、上記自動運転走行コントローラ（１０３）と同じコンピュータで共用することも出来る。また、上記のような自動運転制御は、自動／手動走行切り替えスイッチ（１１３）が自動走行になっており、かつ自動運転走行コントローラ（１０３）が、種々の情報から自動走行が可能であると判断したときにのみ行われる。
【００２０】
図２は、自動運転走行コントローラ（１０３）および表示用コントローラ（１０８）における演算内容の一例を示すフローチャートであり、ブレーキ制御の状態から表示画像を判定する処理を示す。図２において、まず、ステップ２０２では自動運転中であるか否かを判定し、自動運転を行なっていなければ（２０２でＮＯ）、ステップ２０３へ行き、自動運転に関する表示を行なわない。自動運転を行なっている場合（２０２でＹＥＳ）は、ステップ２０４で、ブレーキの制御状態を示す制御パラメータであるブレーキ液圧を検出する。ステップ２０５では、得られたブレーキ液圧に応じてブレーキの制御レベルを判定し、ステップ２０６では、判定されたブレーキ制御レベルに応じてブレーキペダルの画像を描画し、再びステップ２０２へ戻る。
【００２１】
図３は、図２のステップ２０５におけるブレーキ液圧に応じたブレーキ制御レベルの判定を行なうサブルーチン処理を示すフローチャートである。図３において、まず、ステップ３０２では、ブレーキ制御を行なっているか否かを判定する。ブレーキ制御を行なっていない場合（３０２でＮＯ）には、ステップ３０３へ行き、ブレーキ制御レベルは０と判定し、処理を終了する。ブレーキ制御を行なっている場合（３０２でＹＥＳ）には、ステップ３０４でブレーキ液圧の制御域を４分割する。ここでの分割は等分である必要はなく、微妙な感覚を表現する必要がある値の小さい領域は細かくし、通常の制御ではあまり使用しない急制動のような値の大きい領域は荒くして分割しても良い。また、分割数も４つである必要はない。本実施の形態では分割数は４分割として説明する。次に、ステップ３０５では、図２のステップ２０４で測定したブレーキ液圧が、一番下の分割域にあるか否かを判定する。ブレーキ液圧が一番下の分割域にある場合（３０５でＹＥＳ）には、ステップ３０６へ行き、ブレーキ制御レベルは１と判定する。ブレーキ液圧が一番下の分割域にない場合（３０５でＮＯ）には、ステップ３０７へ行く。以下、同様にして、ステップ３０７〜３１１で、ブレーキ液圧が分割域のどれに相当するかを判定し、サブルーチンでの処理を終了する。これにより、ブレーキ制御レベルは０〜４の５段階に分けられる。
【００２２】
図４は、図２のステップ２０６におけるブレーキ制御レベルに応じたブレーキペダルの描画のサブルーチン処理を示すフローチャートである。図４において、まず、ステップ４０２では、変数ＬＥＶＥＬの値を、図２のステップ２０５におけるサブルーチン処理内で判定されたブレーキ制御レベルの値に初期化する。次に、ステップ４０３では、現在の変数ＬＥＶＥＬの値の実像ペダル画像（詳細後述）を所定位置に描画する。次に、ステップ４０４では変数ＬＥＶＥＬの値が０か否かを判定する。そして０でない場合（４０４でＮＯ）には、ステップ４０５で変数ＬＥＶＥＬの値を１だけ減じる。次に、ステップ４０６では、現在の変数ＬＥＶＥＬの値の半透明の残像ペダル画像（詳細後述）を実像ペダル画像に重ねるように所定位置に描画し、再びステップ４０４に戻る。以下、ステップ４０４〜４０６の処理を繰り返し、ステップ４０４の判定で、変数ＬＥＶＦＬの値が０になれば（４０４でＹＥＳ）、サブルーチン処理を終了する。
【００２３】
図５は、ブレーキ液圧値とブレーキ制御レベルとの関係を示す特性図であり、ブレーキ制御レベルを４分割し、５段階に分けた場合を示す。この例では、横軸に示したブレーキ液圧を０.５ＭＰａ毎に分けており、１.５ＭＰａ以上の場合は全てレベル４としている。
【００２４】
図６は、ブレーキ制御の状態を表わす画面表示の一例を示す図である。図６においては、前記の０〜４の各レベルに対応した表示図形を示しており、最も左がレベル０であり、右に行くにしたがってレベル１、２、３、４の順に配列している。図６において、まず、左端のレベル０は、ブレーキペダルが全く踏まれていない状態に相当し、実像ペダル画像（６０１）のみが表示される。次のレベル１では、少し踏み込まれた実像ペダル画像（６０２）に、半透明（または色の薄い）の残像ペダル画像（６０３）が上書きされた表示となる。この半透明の残像ペダル画像（６０３）の位置がレベル０の実像ペダル画像（６０１）の位置に相当している。したがって実像ペダル画像（６０１）の位置から実像ペダル画像（６０２）の位置までブレーキペダルが踏み込まれたことが容易に判る。レベル２からレベル４までの表示についても、現在のペダル制御の状態を示す実像ペダル画像（６０４、６０７、６１１）に、半透明の残像ペダル画像が上書きされた表示となる。
【００２５】
次に、これまでの説明は、ブレーキ制御状態の表示について例示したが、同様に、アクセル制御状態の表示についても、アクセル制御量に応じたレベル分けを行い、その結果を図６と同じようなアクセルペダルの画像として表示すればよい。図７〜図１１はアクセル制御状態の表示に係る処理や表示の例を示す図であり、図７（前記図２に相当）は、自動運転走行コントローラ（１０３）および表示用コントローラ（１０８）における演算内容の一例を示すフローチャートであり、アクセル制御の状態から表示画像を判定する処理を示す。図８（前記図３に相当）は、図７のステップ７０５におけるアクセル開度に応じたアクセル制御レベルの判定を行なうサブルーチン処理を示すフローチャートである。図９（図４に相当）は、図７のステップ７０６におけるアクセル制御レベルに応じたアクセルペダルの描画のサブルーチン処理を示すフローチャートである。図１０（図５に相当）は、アクセル開度とアクセル制御レベルとの関係を示す特性図であり、アクセル制御レベルを４分割し、５段階に分けた場合を示す。この例では、横軸に示したアクセル開度を２０°毎に分けており、６０°以上の場合は全てレベル４としている。図１１（図６に相当）はアクセル制御の状態を表わす画面表示の一例を示す図である。以上の図７〜図１１の内容は、前記図２〜図６の内容と殆ど同じであり、ブレーキ制御量をアクセル制御量に置き換えたものである。
【００２６】
次に、図１２〜図１４は、本発明の具体的な動作例を示す図であり、走行環境と自動運転制御状態と画面表示（ブレーキペダルとアクセルペダル）との関係を示している。
まず、図１２は、先行車をレーダなどにより捕捉して、一定間隔を保ちながら追尾走行している自動運転制御中に、先行車がインターチェンジやサービスエリアのランプ方向に走行したため、直進する自車の先行車が居なくなり、予め設定された速度まで加速を行なうケースを示している。まず、図１２の左の図に示すように、自車（１２０１）は、先行車の走行速度に合わせて、先行車（１２０２）に追尾走行している。その時のアクセルペダル（右側のペダル）は例えばレベル１で制御され、（１２０４）に示すようなアクセル表示となる。このときブレーキ制御は行われないので、ブレーキペダル（左側のペダル）はレベル０の状態（１２０３）が表示される。
【００２７】
次に、図１２の中央の図に示すように、先行車（１２０６）が本線から外れたため、自車（１２０５）は先行車が居なくなり、予め設定された速度まで加速する。このケースでは、（１２０８）に示すように、加速のために或る程度踏み込まれた状態（例えばレベル３）の表示となる。このときもブレーキ制御は行われないので、ブレーキペダルはレベル０の状態（１２０７）が表示される。
【００２８】
次に、図１２の右の図に示すように、設定された速度まで加速後は、自車（１２０９）が一定走行を保持する。アクセルペダル表示は再び踏み込み量の少ない状態（例えばレベル１）を示す（１２１１）。このときもブレーキ制御は行なわれないので、ブレーキペダルはレベル０の状態（１２１０）が表示される。
【００２９】
助手席や後部座席の同乗者は、このようなケースで自動運転時もペダルという概念と同じ形態による表示の変化により、アクセル制御の状態を視覚的に認識することができ、現在の状況を容易に把握することができるため、不安を感じないという効果がある。また、制御量の大きい場合（ペダルが踏み込まれた状態）の方が面積を大きい表示としたため、画面を凝視しなくても認識しやすい、という効果もある。また、現在の制御量に対応したペダル位置を実像画像で表示したため、現在の制御量の把握が容易になる、という効果もある。さらに、実像ペダルに上書きされたペダルを半透明または色の薄い残像画像としたため、ペダルが多く重なった個所は色の濃淡が濃くなるため、踏み込み量が大きいほど濃い色での表示となるので認識しやすい、という効果もある。
【００３０】
次に、図１３は、設定された速度で定速走行する自動運転制御中に、他車がインターチェンジやサービスエリアのランプから本線に合流して、自車の前方を走行したため、先行車に追従走行する速度まで減速を行なうケースを示している。まず、図１３の左の図に示すように、自車（１３０１）は、設定された速度で一定走行をしている。その時のアクセルは例えばレベル１で制御され、（１３０４）に示すようなアクセル表示となる。このときはブレーキ制御は行われないので、ブレーキペダルはレベル０の状態（１３０３）が表示される。
【００３１】
次に、図１３の中央の図に示すように、ランプ車線から本線へ合流車（１３０２）が自車前方に合流したので、先行車（１３０６）として捕捉し、自車（１３０５）は設定された一定距離になるまで急制動を行なう。このときのブレーキ制御はレベル３となり、ブレーキペダルの表示は（１３０７）に示すようになる。このときはアクセル制御は行われないので、アクセルペダルはレベル０の状態（１３０８）が表示される。
【００３２】
次に、図１３の右の図に示すように、一定距離まで離れたら減速を止め、自車（１３０９）は先行車（１３１０）と同じ速度で追従走行制御を開始する。この時は、再びアクセルペダルは軽い踏み込み（例えばレベル１）となり、（１３１２）に示すようになる。このときはブレーキ制御は行われないので、ブレーキペダルはレベル０の状態（１３１１）が表示される。
【００３３】
助手席や後部座席の同乗者は、こういったケースで自動運転制御が先行車に追突しないようブレーキ制御を強めていることを、表示画面からブレーキペダルの踏み込み度合いを視覚的に見て認識できるため、表示がなく制御の状態がわからない状態と比較して、不安に陥ることがない、という効果が得られる。
【００３４】
次に、図１４は、設定された速度で一定走行する自動運転制御中に、前方に渋滞があるため、最後尾の車両を捕捉して減速を開始して設定された車間距離で停止するケースを示している。まず、図１４の左の図に示すように、自車（１４０１）は、設定された速度で一定走行をしている。その時のアクセル制御は例えばレベル１で制御され、（１４０４）に示すようなアクセル表示となる。このときはブレーキ制御は行われないので、ブレーキペダルはレベル０の状態（１４０３）が表示される。
【００３５】
次に、図１４の中央の図に示すように、自車（１４０５）の進行方向の前方に停止車両（１４０２）があるため、先行車として捕捉して自車は最後尾の停止車両の手前に設定された車間距離を保って停止するために弱いブレーキ制御を行なう。この時のブレーキ制御は例えばレベル１であり、ペダル表示は（１４０６）に示すようになる。このときはアクセル制御は行われないので、アクセルペダルはレベル０の状態（１４０７）が表示される。
【００３６】
次に、図１４の右の図に示すように、徐々に減速し、停止中はブレーキ制御はレベル５になり、ブレーキペダルは（１４１０）に示すような強い踏み込み状態を示している。このときはアクセル制御は行われないので、アクセルペダルはレベル０の状態（１４１０）が表示される。
【００３７】
助手席や後部座席の同乗者は、こういったケースで自動運転制御が最後尾車両の後方に停止するようにブレーキ制御を徐々に強めていることを、表示画面からブレーキペダルの踏み込み度合いを視覚的に見て認識できるため、表示がなく制御の状態がわからない状態と比較して、自車が停止中の先行車を捕捉した時点から制御が行われていることを認識できるため、不安に陥ることがない、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る走行状態提示装置の構成を示すブロック図。
【図２】自動運転走行コントローラ（１０３）および表示用コントローラ（１０８）における演算内容の一例を示すフローチャート。
【図３】ブレーキ液圧に応じたブレーキ制御レベルの判定を行なうサブルーチン処理を示すフローチャート。
【図４】ブレーキ制御レベルに応じたブレーキペダルの描画のサブルーチン処理を示すフローチャート。
【図５】ブレーキ液圧値とブレーキ制御レベルとの関係を示す特性図。
【図６】ブレーキ制御の状態を表わす画面表示の一例を示す図。
【図７】自動運転走行コントローラ（１０３）および表示用コントローラ（１０８）における演算内容の一例を示すフローチャート。
【図８】アクセル開度に応じたアクセル制御レベルの判定を行なうサブルーチン処理を示すフローチャート。
【図９】アクセル制御レベルに応じたアクセルペダルの描画のサブルーチン処理を示すフローチャート。
【図１０】アクセル開度とアクセル制御レベルとの関係を示す特性図。
【図１１】アクセル制御の状態を表わす画面表示の一例を示す図。
【図１２】本発明の具体的な動作例を示す一例図。
【図１３】本発明の具体的な動作例を示す他の一例図。
【図１４】本発明の具体的な動作例を示す他の一例図。
【符号の説明】
１０１…外部走行環境検出装置
１０２…自車両状態検出装置
１０３…自動運転走行コントローラ
１０４…ブレーキ液圧制御アクチュエータ
１０５…スロットル開度制御アクチュエータ
１０６…ブレーキ装置
１０７…アクセル装置
１０８…表示用コントローラ
１０９…表示画像データ記憶装置
１１０…モニタ
１１１…報知装置
１１２…走行速度設定装置
１１３…自動／手動走行切り替えスイッチ
【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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