JP2018147247A - 運転者身体コンディション回復支援装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安全を損なうこと無く、運転者の運転操作に影響を及ぼす運転者の低下した身体コンディションの回復を支援できるようにする。【解決手段】運転者覚醒支援装置は、自動運転制御装置による自動運転の安定度を判定する安定度判定部と、車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果に基づいて運転者の身体コンディションを判定する身体コンディション判定部と、身体コンディション判定部により運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、身体コンディション回復支援を運転者に対して行う身体コンディション回復支援部と、を備えている。身体コンディション回復支援部は、身体コンディション回復支援として運転者に与える刺激を、安定度判定部によって判定された自動運転の安定度に基づいて変更する。【選択図】図２

Description

この発明は、車両の自動運転モード時において低下している運転者の身体コンディションの回復を支援するための運転者身体コンディション回復支援装置、方法およびプログラムに関する。

運転者は、運転操作のために同じ姿勢を長時間続けなければならず、疲労が蓄積し、これが肩こりや首のこりの原因となっている。そこで、近年では、車両の運転操作を自動的に制御する自動運転制御装置を搭載した車両が提案されている。

車両の運転者は、車両を運転している間、十分に覚醒していることが求められる。しかし一方で、このような自動運転中は、運転者が運転操作を行っていないため、運転者が眠くなり易い。車両の運転者は、車両を運転している間、十分に覚醒していることが求められており、これは、自動運転中であっても同様である。現状においては、運転操作を完全に自動運転制御装置に任せられるものではなく、緊急事態に咄嗟に対応できることが必要であるからである。

このような事情から、自動運転中に、運転者の眠気を覚まさせる装置、言い換えれば、運転者の覚醒を促す装置が提案されている。例えば、特開２０１５−０３２２９１号公報（以下、特許文献１と記す。）は、自動運転中に、自動運転の継続が可能か否かの判定を行うことに加えて、運転者が居眠り等をしていない正常に運転できる状態であるか否かの判定を行い、正常に運転できる状態に無ければ、自動運転の継続が可能であっても運転者への警告を行う装置を開示している。

特開２０１５−０３２２９１号公報

前記特許文献１は、具体的に警告をどのようにして行うかは開示していない。一般的には、音、振動、光、香り等の受動的な刺激を運転者に与えることが想定される。

現在、運転者の眠気を検出する手法や技術、運転者に与える刺激、刺激の与え方などにおいて、開発が進められている。しかし、刺激によって運転者の覚醒度の向上度合は異なる。また、自動運転モードが突如何等かの理由により手動運転モードに切り替えられる可能性が高い場合には、運転者に与える刺激は手動運転に復帰できる刺激であることが好ましい。

さらに、運転者の運転操作に影響を及ぼす運転者身体コンディションの低下としては、眠気だけでなく、疲労蓄積による肩こりや首のこりなどもある。この肩や首のこりなどの運転者身体コンディション低下についても、運転者に対して何等かの刺激を与えることで、回復を図れると期待される。

しかし、この場合も、前述の眠気の場合と同様、刺激によって運転者身体コンディションの回復度合は異なる。また、自動運転モードが手動運転モードに切り替えられる可能性が高い場合には、運転者に与える刺激は手動運転に復帰できる刺激であることが好ましいことも同様である。

この発明は、安全を損なうこと無く、運転者の低下した身体コンディションの回復を支援することができる運転者身体コンディション回復支援装置、方法およびプログラムを提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、この発明の第１の態様は、自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復を支援するための運転者身体コンディション回復支援装置であって、前記自動運転制御装置による自動運転の安定度を判定する安定度判定部と、前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定する身体コンディション判定部と、前記身体コンディション判定部により前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、身体コンディション回復支援を運転者に対して行う身体コンディション回復支援部と、を備えている。身体コンディション回復支援部は、身体コンディション回復支援として運転者に与える刺激を、安定度判定部によって判定された自動運転の安定度に基づいて変更する。

この発明の第２の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置は、第１の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置において、前記身体コンディション回復支援部は、前記身体コンディション判定部により前記運転者の身体コンディションが前記予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、前記安定度判定部によって判定された前記安定度が予め設定された安定度閾値以上であれば、前記運転者が体の伸び運動を行うことを示唆する案内情報を出力する。

この発明の第３の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置は、第１の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置において、前記身体コンディション回復支援部は、前記自動運転の安定度が前記予め設定された安定度閾値よりも低いときには、前記運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報以外の案内情報を出力する。

この発明の第４の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置は、第１乃至第３の態様のいずれか一つに係る運転者身体コンディション回復支援装置において、前記予め設定された安定度閾値は、前記自動運転制御装置における、制御性能上の限界により支援が制約される条件である制御限界、認識性能上の限界により支援が制約される条件である認識限界、及び、処理性能上の限界により支援が制約される条件である処理限界、のそれぞれに基づいて決定された、前記自動運転が安定していると判定し得る安定度に設定されている。

この発明の第５の態様は、自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復支援するための装置が実行する運転者身体コンディション回復支援方法であって、前記自動運転制御装置による自動運転の安定度を判定する安定度判定ステップと、前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定する身体コンディション判定ステップと、前記身体コンディション判定ステップにおいて前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、前記安定度判定ステップにおいて判定された前記自動運転の安定度に基づいて、前記運転者に与える刺激を変更する身体コンディション回復支援ステップと、を備えている。

この発明の第６の態様は、第１乃至第４の態様に係る運転者身体コンディション回復支援装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させるプログラムである。

この発明の第１及び第５の態様によれば、自動運転制御装置による自動運転中に自動運転の安定度を判定し、運転者の身体コンディションが低下したとき、判定した前記自動運転の安定度に基づいて、運転者に与える刺激を変更するので、安全性を損なうこと無く、運転者の低下した身体コンディションの回復を支援することができる。

この発明の第２の態様によれば、判定した前記自動運転の安定度が予め設定された安定度閾値以上であれば、つまり、安定度が高い場合には、手動運転への復帰の確率が低いので、運転者が、例えば、ステアリングホイールから手を、アクセルペダルやブレーキペダルから足を、遠く離す体勢となっても問題となる可能性が小さいため、運転者が体の伸び運動を行うことを示唆する案内情報を出力する。これにより、自動運転が継続可能な状況において、その自動運転の安定度も加味して身体コンディション回復支援を行うので、安全性を損なうこと無く、運転者の身体コンディション回復の支援を行うことができる。

この発明の第３の態様によれば、判定した前記自動運転の安定度が予め設定された安定度閾値よりも低いとき、つまり、安定度が低い場合には、手動運転への復帰の確率が高くなるので、音や振動等の、前記運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報以外の案内情報を運転者に対して出力するので、安全性を損なうこと無く、運転者の身体コンディション回復支援を行うことができる。

この発明の第４の態様によれば、前記安定度閾値として設定する自動運転が安定していると判定し得る安定度を、制御限界、認識限界及び処理限界のそれぞれに基づいて決定するので、自動運転が安定しているか否かを、様々な要因から正確に判定することができる。

この発明の第６の態様によれば、第１乃至第４の態様のいずれか一つに係る運転者身体コンディション回復支援装置が備える各部の機能がコンピュータによって実行される。

すなわち、この発明の各態様によれば、安全を損なうこと無く、運転者の低下した身体コンディションの回復を支援することができる運転者身体コンディション回復支援装置、方法およびプログラムを提供することができる。

この発明の運転者身体コンディション回復支援装置の一実施形態としての運転者覚醒支援装置を備えた自動運転制御システムの全体構成を示す図である。 図１に示した運転者覚醒支援装置の機能構成を示すブロック図である。 図２に示した運転者覚醒支援装置による運転者覚醒支援の手順と支援内容を示すフローチャートである。 この発明の一実施形態において、想定している社会背景を模式的に示す図である。 この発明の一実施形態において、想定している別の社会背景を模式的に示す図である。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［一実施形態］
（構成）
図１は、この発明の運転者身体コンディション回復支援装置の一実施形態としての運転者覚醒支援装置を備えた自動運転制御システムの全体構成を示す図である。この自動運転制御システムは、乗用車等の車両１に搭載される。

車両１は、基本設備として、動力源および変速装置を含むパワーユニット２と、ステアリングホイール３ａが装備された操舵装置３とを備えている。動力源としては、エンジンまたはモータ、あるいはその両方が用いられる。

車両１は、手動運転モードまたは自動運転モードのいずれかの運転モードで走行可能に構成されている。

手動運転モードは、例えば、運転者の手動による運転操作を主体として車両１を走行させるモードである。手動運転モードには、例えば、運転者の運転操作のみに基づいて車両を走行させる動作モードと、運転者の運転操作を主体としながら運転者の運転操作を支援する運転操作支援制御を行う動作モードが含まれる。

運転操作支援制御は、例えば、車両１のカーブ走行時にカーブの曲率に基づいて運転者の操舵が適切な操舵量となるように操舵トルクをアシストする。また運転操作支援制御には、運転者のアクセル操作（例えばアクセルペダルの操作）またはブレーキ操作（例えばブレーキペダルの操作）を支援する制御と、手動操舵（操舵の手動運転）および手動速度調整（速度調整の手動運転）も含まれる。手動操舵は、運転者のステアリングホイール３ａの操作を主体として車両１の操舵を行う。手動速度調整は、運転者のアクセル操作又はブレーキ操作を主体として車両の速度調整を行う。

なお、運転操作支援制御には、運転者の運転操作に強制的に介入して、車両を自動走行させる制御は含まれない。すなわち、手動運転モードには、予め設定された許容範囲において運転者の運転操作を車両の走行に反映させるが、一定条件（例えば車両の車線逸脱等）の下で車両の走行に強制的に介入する制御は含まれない。

一方、自動運転モードは、例えば、車両の走行する道路に沿って自動で車両を走行させる運転状態を実現するモードである。自動運転モードには、例えば、運転者が運転操作をすることなく、予め設定された目的地に向かって自動的に車両を走行させる運転状態が含まれる。自動運転モードは、必ずしも車両の全ての制御を自動で行う必要はなく、予め設定された許容範囲において運転者の運転操作を車両の走行に反映する運転状態も自動運転モードに含まれる。すなわち、自動運転モードには、予め設定された許容範囲において運転者の運転操作を車両の走行に反映させるが、一定条件の下で車両の走行に強制的に介入する制御が含まれる。

図１において、車両１はまた、自動運転モードによる運転制御を実行するための自動運転制御装置５を備えている。自動運転制御装置５は、ステアリングセンサ１１、アクセルペダルセンサ１２、ブレーキペダルセンサ１３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１４、ジャイロセンサ１５、および車速センサ１６からそれぞれセンシングデータを取得する。自動運転制御装置５は、これらのセンシングデータと、図示しないナビゲーションシステムで生成される経路情報や、路車間通信により取得される交通情報、周辺の人や車両の位置と動きを監視する周辺モニタリングシステムにより得られる情報をもとに、車両１の走行を自動制御する。周辺モニタリングシステムは、例えば、周辺の車両との距離を測定して距離情報を自動運転制御装置５へ出力するレーダセンサ１７と、車両周辺を撮像してその映像信号を自動運転制御装置５へ出力する周辺カメラ１８と、を備えている。

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

自動速度調整は、車両１の速度を自動で制御する運転状態である。自動速度調整にはＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）が含まれる。ＡＣＣとは、例えば、車両１の前方に先行車が存在しない場合は予め設定された設定速度で車両１を定速走行させる定速制御を行い、車両１の前方に先行車が存在する場合には先行車との車間距離に応じて車両１の車速を調整する追従制御を行うものである。自動運転制御装置５は、ＡＣＣを実行中であっても、運転者のブレーキ操作（例えばブレーキペダルの操作）に応じて車両１を減速させる。また自動運転制御装置５は、ＡＣＣを実行中であっても、予め設定された最大許容速度（例えば走行中の道路において法的に定められた最高速度）まで、運転者のアクセル操作（例えばアクセルペダルの操作）に応じて車両を加速させることもできる。なお、自動速度調整は、ＡＣＣに限らず、ＣＣ（Cruise Control：定速制御）等も含まれる。

本実施形態の自動運転制御システムは、運転者を監視する運転者監視システム１０を有している。運転者監視システム１０は、運転者の覚醒を促す運転者覚醒支援装置６と、運転者の状態を検出する運転者状態検出センサとしての運転者カメラ７と、運転者覚醒支援装置６からの覚醒支援の案内情報を出力する案内出力装置８と、を備えている。

運転者カメラ７は、例えばダッシュボード上のような運転者の正面となる位置に設置され、運転者を撮像してその映像信号を運転者覚醒支援装置６へ出力する。

案内出力装置８は、例えば、スピーカと表示器を有し、運転者覚醒支援装置６から出力された案内情報の音声信号をスピーカから出力すると共に、案内情報の表示信号を表示器に表示する。案内出力装置８は、スピーカと表示器の一方で構成されてもよい。案内出力装置８は、ナビゲーションシステムの画像表示機能や音声出力機能を利用して構成されてもよい。

運転者覚醒支援装置６は、自動運転制御装置５が自動運転モードによる運転制御を行っている際、運転者の覚醒度が低くなったときに、運転者の覚醒を促すもので、以下のように構成される。図２はその機能構成を示すブロック図である。

運転者覚醒支援装置６は、制御ユニット６１と、入出力インタフェースユニット６２と、記憶ユニット６３と、を備えている。

入出力インタフェースユニット６２は、運転者カメラ７から出力された映像信号を受信してデジタルデータに変換して、制御ユニット６１に入力する。入出力インタフェースユニット６２はまた、自動運転制御装置５から出力された運転モード情報および安定度情報を受信して、それらを制御ユニット６１に入力する。入出力インタフェースユニット６２はさらに、制御ユニット６１から出力された案内情報を音声信号および表示信号に変換して案内出力装置８へ出力する。

記憶ユニット６３は、記憶媒体として、例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の随時書き込みおよび読み出しが可能な不揮発性メモリを使用したものである。記憶ユニット６３は、本実施形態を実施するために使用する記憶領域として、運転者の監視映像を記憶する運転者監視映像記憶部６３１と、運転者の状態を記憶する運転者状態記憶部６３２と、案内情報を記憶している案内情報記憶部６３３と、を備えている。

制御ユニット６１は、コンピュータを構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）およびプログラムメモリを有している。制御ユニット６１は、本実施形態を実施するために必要な制御機能として、自動運転判定部６１１と、運転者監視映像取得部６１２と、運転者状態判定部６１３と、安定度判定部６１４と、案内出力部６１５と、を備えている。なお、これらの制御機能はいずれもプログラムメモリに格納されたプログラムをＣＰＵに実行させることにより実現されることができる。

自動運転判定部６１１は、自動運転制御装置５から出力された運転モード情報により、車両１が現在、手動運転モードで走行しているのか、または自動運転モードで走行しているのかを判定する機能を有している。自動運転モードで走行している場合、制御ユニット６１は、本実施形態を実施するために、運転者監視映像取得部６１２、運転者状態判定部６１３、安定度判定部６１４、および案内出力部６１５を機能させる。

運転者監視映像取得部６１２は、運転者カメラ７から運転者の監視映像を取得する機能を有している。運転者監視映像取得部６１２は、運転者カメラ７から出力された運転者の映像信号のデジタルデータ（運転者監視映像データ）を入出力インタフェースユニット６２から取り込み、この取り込んだ運転者監視映像データを記憶ユニット６３の運転者監視映像記憶部６３１に記憶させる。

運転者状態判定部６１３は、運転者の状態を判定する機能を有している。運転者状態判定部６１３は、運転者監視映像記憶部６３１から予め設定された時間間隔で運転者監視映像データを読み込む。次に運転者状態判定部６１３は、運転者監視映像データを読み込む毎に、運転者監視映像データに基づいて運転者の状態を判定する処理を行う。運転者状態判定部６１３は、判定結果を、運転者状態記憶部６３２に記憶させる。

安定度判定部６１４は、自動運転制御装置５から出力された安定度情報により、現在の自動運転の安定度が高いか否かを判定する機能を有している。

案内出力部６１５は、案内情報記憶部６３３から予め記憶されている案内情報を読み込み、案内出力装置８へ出力する機能を有している。案内出力部６１５が、案内情報記憶部６３３からいずれの案内情報を読み出して出力するかは、運転者状態記憶部６３２に記憶されている運転者状態判定部６１３の判定結果と、安定度判定部６１４での判定結果とに応じて決定する。

（想定している運転環境または世界）
次に、以上のように構成された運転者覚醒支援装置の動作の説明に先立ち、この実施形態において、想定している運転環境について説明する。この実施形態において、想定している運転環境は、例えば、次のようなものである。

（１）世界中の随所において自動運転モードによる走行が可能となるわけではなく、高速道路の一部に自動運転専用レーンが設けられ、専用レーンのみで自動運転モードによる走行が可能になる場合を想定する。

図４は、このような運転環境を模式的に示している。図４において、車両Ｃ１は、手動運転モードで走行中の車両を表し、車両Ｃ２は、自動運転モードで走行中の車両を表している。以下において、便宜上、車両Ｃ１を手動運転車Ｃ１と称し、車両Ｃ２を自動運転車Ｃ２と称する。また、車線ＴＬ１は、いわゆる走行車線を表しており、サービスエリアやパーキングエリアやインターチェンジの側道が位置する側に位置している。車線ＴＬ２は、いわゆる追い越し車線を表している。車線ＴＬ３は、自動運転モードによる走行も許される自動運転許可車線を表している。自動運転車Ｃ２は、車線ＴＬ３においてのみ存在する。

この運転環境において、運転者は、自動運転モードによる走行中は、ある程度、運転以外のことに集中することが許される。しかし、目的地が近くなったときには、すなわち、降りるべきインターチェンジが近づいたときには、運転者は、自動運転モードによる走行を終了して、手動運転モードによる走行に切り替えることが必要とされる。

（２）世界中の随所において自動運転モードによる走行が可能となるわけではなく、高速道路の一部の区間において、手動運転モードで走行中の車両と自動運転モードで走行中の車両が混在するレーンが存在する場合を想定する。

図５は、このような運転環境を模式的に示している。図５において、車両Ｃ１と車両Ｃ２の意味は図４と同様である。また、車線ＴＬ１は、いわゆる走行車線を表しており、サービスエリアやパーキングエリアやインターチェンジの側道が位置する側に位置している。車線ＴＬ２は、いわゆる追い越し車線を表している。車線ＴＬ１においては、手動運転車Ｃ１と自動運転車Ｃ２が混在している。

この運転環境においては、運転者は、自動運転モードによる走行中は、ある程度、運転以外のことに集中することが許される。しかし、目的地が近くなったときには、すなわち、降りるべきインターチェンジが近づいたときには、運転者は、自動運転モードによる走行を終了して、手動運転モードによる走行に切り替えることが必要とされる。

（動作）
次に、このような運転環境の想定の下において、前述したように構成された運転者覚醒支援装置６の動作を説明する。図３はその全体の運転者覚醒支援の手順と支援内容を示すフローチャートである。

なお、このフローチャートは、運転者覚醒支援装置６の自動運転判定部６１１が、自動運転制御装置５からの運転モード情報によって、自動運転制御装置５が自動運転を開始したと判定することに応じて、スタートする。

（１）運転者監視開始
自動運転制御装置５による自動運転が開始されると、運転者監視システム１０は、ステップＳ１により、運転者の監視を開始する。運転者の監視は、例えば、自動運転のあいだ続けられる。運転者の監視は、例えば、次のようにして行う。

自動運転が開始されると、運転者カメラ７が起動し、運転者の顔を含む所定の範囲を連続的に撮像してその映像信号を出力する。この状態で運転者覚醒支援装置６は、運転者監視映像取得部６１２の制御の下、運転者カメラ７から出力された映像信号のデジタルデータ（運転者監視映像データ）を入出力インタフェースユニット６２から取り込み、この取り込んだ運転者監視映像データを記憶ユニット６３の運転者監視映像記憶部６３１に記憶させる。

なお、運転者の撮像は、所定の時間間隔で間欠的に行ってもよい。また、運転者カメラ７または入出力インタフェースユニット６２において、映像信号を所定の符号化方式に応じて符号化するようにしてもよい。このようにすると、監視映像データの情報量を減らして運転者監視映像記憶部６３１の記憶容量を節約することが可能となる。

（２）運転者状態の判定
運転者監視映像データの取得が開始されると、ステップＳ２において、運転者覚醒支援装置６は、次に運転者状態判定部６１３の制御の下、一定時間の経過が判定される毎に、運転者の状態の判定を行う。この運転者の状態判定の時間間隔は、例えば実質的に連続的な判定を行えるような１秒程度の短い間隔に設定してもよく、また１０〜３０秒といった比較的長い間隔に設定するようにしてもよい。運転者の状態の判定は、例えば、次のようにして行われる。

運転者状態判定部６１３は、運転者監視映像記憶部６３１から運転者監視映像データを読み込み、運転者監視映像データに基づいて、運転者の状態を判定する。運転者状態判定部６１３は、判定結果を表す情報を、判定タイミングを表す情報、例えばタイムスタンプ情報と関連付けて運転者状態記憶部６３２に記憶させる。

運転者状態判定部６１３が判定する運転者の状態は、身体コンディションが低下しているか否かであり、具体的には、この実施形態では、運転者が眠気を催しているか否かである。運転者の状態の判定は、例えば、次のようにして行われる。

運転者状態判定部６１３は、運転者監視映像データに基づいて、運転者の眼の開眼の状態、まばたきの頻度、または眼球運動等を検出することで、運転者の覚醒度を認識する。次に、運転者状態判定部６１３は、運転者の覚醒度を、予め設定された覚醒度閾値と比較することにより、運転者の身体コンディションが低下しているか否か、すなわち、運転者が眠気を催しているか否かを判定する。ここにおいて、予め設定された覚醒度閾値は、多数の被検体についての運転者監視映像データのディープラーニングによって求められた、あるいは、学術的に確立された、運転者が眠気を催しているとされる際の覚醒度に設定されてもよい。

（３）安定度の判定
運転者状態判定部６１３により運転者が眠気を催している、つまり運転者の身体コンディションが低下していると判定された場合、ステップＳ３において、運転者覚醒支援装置６は、安定度判定部６１４の制御の下、安定度が高いか否かの判定を行う。安定度の判定は、例えば、次のようにして行われる。

運転者覚醒支援装置６の安定度判定部６１４は、入出力インタフェースユニット６２を介して自動運転制御装置５から受信した安定度情報により示される自動運転の安定度を、予め設定された安定度閾値と比較することにより、自動運転の安定度が高いか否かを判定する。

ここにおいて、自動運転制御装置５は、例えば、特開２０１５−０３２２９１号公報に開示されているようにして、自動運転を継続するか否かを判定している。すなわち、制御性能上の限界により支援が制約される条件である制御限界、認識性能上の限界により支援が制約される条件である認識限界、及び、処理性能上の限界により支援が制約される条件である処理限界、の３種類の条件に基づいて、自動運転を継続するか否かを判定している。制御限界については、例えば、追従走行中に車両前方に他車両が急に割り込んできていない場合、又は先行車両の急な減速にも拘わらず減速を十分に行える場合に、自動運転を継続する。認識限界については、例えば、ワイパーを高速で作動させていない場合、又は周辺カメラ１８の汚れが検知されていない場合、周辺カメラ１８で取得した周囲環境が良好、例えば霧などが発生しておらず、レーダセンサ１７の信頼度が高い場合に、自動運転を継続する。処理限界については、例えば、各種センサやＣＰＵの異常により本来の自動走行支援を行えない状態ではない場合に、信頼度が高いとして自動運転を継続する。

自動運転制御装置５は、これら自動運転の継続判定に使用する３種類の条件それぞれについての測定値をそれぞれの閾値と比較することで、それぞれの条件を満たすか否かを判定することとなるが、本実施形態では、それらの測定値を、安定度を示す安定度情報として、運転者覚醒支援装置６に対して出力する。この場合、自動運転制御装置５は、これらの測定値をそのまま安定度情報として出力してもよいが、それらを互いに加算する、あるいはそれらを平均する、あるいは条件毎に重み付けした加重平均を取る、などしてもよい。また、例えば認識限界についての測定値など、一つの条件についてのみを安定度情報として出力するようにしてもよい。

運転者覚醒支援装置６の安定度判定部６１４は、この自動運転制御装置５から入力された安定度情報を、予め設定された安定度閾値情報と比較することにより、自動運転の安定度が高いか否かを判定する。

ここにおいて、予め設定された安定度閾値は、多数の運転状況についての安定度データのディープラーニングによって求められた、あるいは、学術的に確立された、自動運転が安定していると判定し得る安定度に設定されてもよい。

（４）体を動かすことの示唆
安定度判定部６１４により自動運転の安定度が高いと判定された場合、ステップＳ４において、運転者覚醒支援装置６は、案内出力部６１５の制御の下、体を動かすことを示唆する案内情報を案内出力装置８に送信する。この場合、脚先といった局所的な運動ではなく、覚醒度をより向上できる、体全体を動かす運動を示唆する。より具体的には、運転者が体の伸び運動を行うことを示唆する。例えば、このような運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報は案内情報記憶部６３３に予め記憶されており、案内出力部６１５は案内情報記憶部６３３からこの案内情報を読み出して出力する。運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報は、例えば、「全身の伸び運動をして下さい」などといった内容であってよい。この運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報は、入出力インタフェースユニット６２において音声信号または表示信号またはそれら両方に変換され、案内出力装置８に出力される。

案内出力装置８は、例えば、音声信号をスピーカから音声メッセージとして出力する。あるいは、案内出力装置８は、表示信号を表示器に表示メッセージとして表示してもよい。

（５）その他の覚醒支援
例えば霧などが発生していて、レーダセンサ１７の信頼度が低いと、認識限界についての条件に関する測定値が低くなり、安定度判定部６１４により自動運転の安定度が高くないと判定される。

このように安定度判定部６１４により自動運転の安定度が高くないと判定された場合、ステップＳ５において、運転者覚醒支援装置６は、案内出力部６１５の制御の下、運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報以外の案内情報を案内出力装置８に送信する。例えば、この案内情報は、案内情報記憶部６３３に予め記憶されており、案内出力部６１５は、案内情報記憶部６３３から警告メッセージを示す案内情報を読み出して出力する。警告メッセージを示す案内情報は、例えば、「眠気を催しているようです。注意して下さい。」とか「寝ないで下さい。」などといった内容であってよい。警告メッセージを示す案内情報は、入出力インタフェースユニット６２において音声信号または表示信号またはそれら両方に変換され、案内出力装置８に出力される。

案内出力装置８は、例えば、音声信号をスピーカから音声メッセージとして出力する。あるいは、案内出力装置８は、表示信号を表示器に表示メッセージとして表示してもよい。

また、メッセージではなくて、警告音や音楽であってもよいし、音に限らず例えば運転者のシートやステアリングホイール３ａに設けたバイブレータによる振動などであっても構わない。

さらには、このような運転者に対する受動的な刺激に限定するものではなく、運転者に所定の応答発声を促す案内情報を出力することで、運転者にその所定の音声を発声させる、つまり、能動的な刺激を与えてもよい。この場合、運転者の音声をマイクロフォンでピックアップして、運転者がその所定の応答を発声したか否かを判定し、所定の応答発声がなされるまで、繰り返し案内情報を出力することも考えられる。

また、運転者が例えばステアリングホイールから手を離さなくても行えるような、脚先のみを動かす運動を行わせる案内情報を出力してもよい。

（６）自動運転終了判定
運転者覚醒支援装置６は、前記ステップＳ２において運転者が眠気を催していないと判定された場合、および、前記ステップＳ４または前記ステップＳ５の案内情報の出力後、ステップＳ６により、自動運転が終了したか否かを判定する。これは、運転者覚醒支援装置６の自動運転判定部６１１が、自動運転制御装置５からの運転モード情報によって、自動運転制御装置５が自動運転を終了して、手動運転に復帰したか否かにより判定する。

自動運転が終了していないと判定した場合は、ステップＳ２の処理に戻る。自動運転が終了したと判定した場合は、処理を終了する。

（効果）
以上詳述したように、この発明の一実施形態では、自動運転モードによる自動走行中に、運転者状態判定部６１３により運転者の身体コンディションが低下しているか否か、例えば運転者が眠気を催しているか否かを判定する。そして、運転者が眠気を催していると判定された場合には、能動的刺激を示唆する、特には体の伸び運動を行うことを示唆する運転者覚醒支援を行う。すなわち、自動運転時は、運転者は、車両の運転操作を行う必要が無いので、体の伸び運動といった、全身を使った様々な運動を行うことが可能な状況にある。そこで、自動運転中、運転者が眠気を催している場合には、体の伸び運動を行うことを示唆する。これにより、運転者にそのような体の伸び運動を実行させることが可能となり、運転者の覚醒度をより高めることができる。

ただし、体の伸び運動は、ステアリングホイールから手を、アクセルペダルやブレーキペダルから足を、遠く離す体勢になるため、自動運転中であれば常に行っても良いとは限らない。そこで、この発明の一実施形態では、自動運転の安定度に応じて、そのような体の伸び運動を示唆することと、それ以外の覚醒支援とを切り替え出力するようにしている。すなわち、自動運転の安定度が高い場合に限って、体の伸び運動を行うことを示唆する。つまり、ステアリングホイールから手を、アクセルペダルやブレーキペダルから足を、遠く離す体勢になっても安全な状況にあるか否かを自動運転の安定度により判定し、安全な状況にある場合にのみ、そのような運動を行うことを示唆する。

よって、この発明の一実施形態では、安全を損なうこと無く、運転者の低下した身体コンディションの回復を支援することが可能となる。

そして、自動運転の安定度が高くない場合には、いつでも手動運転モードに復帰することができるように、ステアリングホイールから手を、アクセルペダルやブレーキペダルから足を、遠く離す体勢を取らせない覚醒支援方法により、運転者の覚醒を促すことで、安全性を担保しつつ覚醒支援を行うことができる。

［他の実施形態］
前記一実施形態では、運転者状態検出センサが運転者カメラ７で構成され、運転者カメラ７により得られる運転者の顔を含む映像信号に基づいて運転者の状態を判定する場合を例にとって説明した。しかし、運転者状態検出センサは、運転者カメラ７に限らず、運転者の生体情報を取得するセンサ生体センサで構成し、生体センサにより得られる生体信号、例えば脈波センサまたは心拍センサにより検出される運転者の脈波信号または心拍信号や、圧力センサにより検出される横隔膜の上下動を表す信号に基づいて、運転者の状態を判定するようにしてもよい。

また、自動運転中以外、つまり手動運転中には、運転者の状態を判定し、運転者が眠気を催している場合に、受動的刺激の出力により運転者の覚醒を図るようにしてもよいことは勿論である。

また、前述のように、運転者状態検出センサをセンサ生体センサで構成することで、運転者の疲労度、及びそれによる肩こりや首のこりの度合いなど、眠気以外の運転操作に影響を及ぼす運転者の身体コンディションの低下を検出することができる。よって、運転者状態判定部６１３が判定する運転者の状態として、運転者が眠気を催しているか否かではなく、肩や首がこってきたか否かを判定するようにしてもよい。これにより、案内出力部６１５は、自動運転モードによる自動走行中、運転者の肩や首がこってきているときには、自動運転の安定度が高い場合に限って、ステアリングホイールから手を離すような肩を回す運動や視線を進行方向からそらすような首を回したり頭を振ったりしたりする運動を行うことを示唆することで、肩や首のこりを解消する支援を行うことができる。つまり、運転者身体コンディション回復支援装置は、運転者こり解消支援装置であってもよい。

このように、この発明は、様々な運転者身体コンディション低下に対して、安全を損なうこと無く、回復支援することが可能な、運転者身体コンディション回復支援装置を提供することができる。

その他、車両の種類、自動運転制御装置の機能、運転者身体コンディション回復支援装置の運転者身体コンディション回復支援の手順と支援内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

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

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られるものではない。
（付記１）
自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復を支援するための運転者身体コンディション回復支援装置であって、ハードウェアプロセッサと、メモリとを有し、
前記ハードウェアプロセッサは、
前記車両の自動運転時に、前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果を前記メモリに記憶し、前記センシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定し、
前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定したとき、前記自動運転制御装置による自動運転の安定度に基づいて、前記運転者に与える刺激を変更する、運転者身体コンディション回復支援装置。
（付記２）
自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復支援するための装置が実行する運転者身体コンディション回復支援方法であって、
ハードウェアプロセッサを用いて、前記車両の自動運転時に、前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果をメモリに記憶し、前記センシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定し、
前記ハードウェアプロセッサを用いて、前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定したとき、前記自動運転制御装置による自動運転の安定度に基づいて、前記運転者に与える刺激を変更する、運転者身体コンディション回復支援方法。

１…車両、２…パワーユニット、３…操舵装置、３ａ…ステアリングホイール、５…自動運転制御装置、６…運転者覚醒支援装置、７…運転者カメラ、８…案内出力装置、１０…運転者監視システム、１１…ステアリングセンサ、１２…アクセルペダルセンサ、１３…ブレーキペダルセンサ、１４…ＧＰＳ受信機、１５…ジャイロセンサ、１６…車速センサ、１７…レーダセンサ、１８…周辺カメラ、６１…制御ユニット、６２…入出力インタフェースユニット、６３…記憶ユニット、６１１…自動運転判定部、６１２…運転者監視映像取得部、６１３…運転者状態判定部、６１４…安定度判定部、６１５…案内出力部、６３１…運転者監視映像記憶部、６３２…運転者状態記憶部、６３３…案内情報記憶部、Ｃ１…手動運転車、Ｃ２…自動運転車、ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ３…車線。

Claims (6)

1. 自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復を支援するための運転者身体コンディション回復支援装置であって、
   前記自動運転制御装置による自動運転の安定度を判定する安定度判定部と、
   前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定する身体コンディション判定部と、
   前記身体コンディション判定部により前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、前記安定度判定部によって判定された前記自動運転の安定度に基づいて、前記運転者に与える刺激を変更する身体コンディション回復支援部と、
   を具備する運転者身体コンディション回復支援装置。
2. 前記身体コンディション回復支援部は、前記身体コンディション判定部により前記運転者の身体コンディションが前記予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、前記安定度判定部によって判定された前記安定度が予め設定された安定度閾値以上であれば、前記運転者が体の伸び運動を行うことを示唆する案内情報を出力する請求項１に記載の運転者身体コンディション回復支援装置。
3. 前記身体コンディション回復支援部は、前記自動運転の安定度が前記予め設定された安定度閾値よりも低いときには、前記運転者が体の伸び運動を行うこと示唆する案内情報以外の案内情報を出力する、請求項１に記載の運転者身体コンディション回復支援装置。
4. 前記予め設定された安定度閾値は、前記自動運転制御装置における、制御性能上の限界により支援が制約される条件である制御限界、認識性能上の限界により支援が制約される条件である認識限界、及び、処理性能上の限界により支援が制約される条件である処理限界、のそれぞれに基づいて決定された、前記自動運転が安定していると判定し得る安定度に設定されている、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の運転者身体コンディション回復支援装置。
5. 自動運転制御装置を有する車両に装着され、前記車両の自動運転モード時における運転者の低下した身体コンディションの回復支援するための装置が実行する運転者身体コンディション回復支援方法であって、
   前記自動運転制御装置による自動運転の安定度を判定する安定度判定ステップと、
   前記車両の運転者の状態を検出する運転者状態検出センサのセンシング結果に基づいて、前記運転者の身体コンディションを判定する身体コンディション判定ステップと、
   前記身体コンディション判定ステップにおいて前記運転者の身体コンディションが予め設定された身体コンディション閾値よりも低下したと判定されたとき、前記安定度判定ステップにおいて判定された前記自動運転の安定度に基づいて、前記運転者に与える刺激を変更する身体コンディション回復支援ステップと、
   を備えている運転者身体コンディション回復支援方法。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の運転者身体コンディション回復支援装置が備える各部の機能をコンピュータに実行させる運転者身体コンディション回復支援プログラム。