JP2018149865A - 運転モード切替制御装置、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手動運転モードから自動運転モードへの安全かつ確実な切り替えのために、運転者に対する報知を、運転者の状態に応じて適切に選択すること。
【解決手段】運転者の状態を監視するための監視センサ（７）から、運転者の状態を表すセンシングデータを取得する取得部（６１１）と、センシングデータに基づいて、運転者の運転に対する集中度を判定する判定部（６１２）と、集中度が第１の判断基準を満たすと判定された場合に、運転モードが自動運転モードへ切り替わる旨を、切り替えが実行される前に報知部（８、９）から報知させるように制御し、集中度が第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、切り替えが実行されるまでの期間に切り替わる旨を報知部から報知させないように制御する報知制御部（６１３）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御装置、システム、および方法に関する。

近年、車両の運転モードとして、運転者の運転操作に基づいて車両を走行させる手動運転モード以外に、運転者の運転操作によらず予め設定された経路に沿って車両を走行させる自動運転モードの開発が進められている。自動運転モードは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーションシステムの情報や、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の情報をもとに、パワーユニットや操舵装置、ブレーキ等を制御することで、車両の自動運転を可能にするものである（例えば特許文献１を参照）。

このような自動運転モードによって、運転者の運転操作の負担軽減や交通渋滞の緩和等の効果が期待されている。

手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを行うためには、運転者が手動運転モードで運転している状態から、運転モード切替スイッチを押すことによってなされる。また、これ以外にも、路車間通信によって、あるいは、高速道路走行時に、自動的になされることもある。自動運転モードには、以下に示すような４つのレベルがある。

自動運転レベル１は、加速、操舵、および制動の何れかの操作のみを車両側で自動で行う状態である。自動運転レベル２は、加速、操舵、および制動のうち複数の操作を一度に車両側で自動で行う状態である。自動運転レベル３は、緊急時対応を除いて、加速、操舵、および制動のすべてを車両側で自動で行う状態である。自動運転レベル４は、緊急時対応を含め、加速、操舵、および制動のすべてを車両側で自動で行う状態である。

そして、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる場合、自動運転モードのレベルに関わらず、運転者に対して、それを報知するために、例えば「あと××秒で自動運転に切り替わります」のような音声アナウンスに加えて、手動運転の妨げにならない程度にカーナビの表示画面や速度メータから「あと××秒」のような表示を行うことが検討されている。

これによって、運転者は、間もなく自動運転モードに切り替わることを認識することができる。

特開２０１５−１４１０５３号公報

http://www.omron.co.jp/press/2016/06/c0606.html（平成29年1月10日検索）

ところで、このような音声アナウンスや表示による報知には、以下のような解決すべき課題がある。

すなわち、このような音声アナウンスや表示があっても、運転者は、自動運転モードへの切り替えが完了するまで、高い集中度を維持しながら手動運転を行う必要がある。なぜなら、その間に、万が一、緊急事態が発生した場合には、手動運転によって、安全かつ確実に対処しなければならないからである。したがって、多くの運転者は、このことを認識し、自動運転モードへの切り替えを報知する音声アナウンスや表示があっても、緊急時に備えて、切り替えが完了するまで、手動運転に対する高い集中度を維持している。

このような運転者であれば、「あと××秒で自動運転に切り替わります」という音声アナウンスを聞いたり、「あと××秒」のような表示を見ても、注意力が低下することなく手動運転を続けているために、万が一、緊急事態が発生した場合であっても、手動運転により適切に対処することができるであろう。

一方で、中には、集中度の高くない状態で手動運転している運転者が少なからずいる。このような運転者が、前述したような音声アナウンスを聞いたり、表示を見たりすると、もうすぐ手動運転から解放されるという意識が先行し、すっかり安心してしまったり、あるいは、既に自動運転になっていると勘違いして、自動運転に依存するような心境になってしまい、手動運転に対する集中度がさらに低下してしまう恐れがある。そのため、万が一、自動運転モードへの切り替わりが完了する前に緊急事態が発生した場合、手動運転により適切に対処できない恐れがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、集中度の高い運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを報知する一方、集中度の低い運転者に対しては、集中度をさらに低下させないようにした運転モード切替制御装置、システム、および方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

すなわち、この発明の第１の態様は、車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御装置であって、前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する取得部と、前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する判定部と、前記判定部によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する報知制御部とを備える。

また、この発明の第２の態様は、第１の態様の運転モード切替制御装置において、前記取得部は、前記運転モードを前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替える要求が入力された場合、前記取得したセンシングデータを、記憶部に記憶し、前記判定部は、前記記憶部に記憶されたセンシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する。

さらに、この発明の第３の態様は、第１または第２の態様の運転モード切替制御装置において、前記判定部は、前記集中度が、前記第１の判断基準よりも高く設定された第２の判断基準を満たすか、前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないかをさらに判定し、前記報知制御部は、前記集中度が前記第２の判断基準を満たすと判定された場合に、音声情報のアナウンスと、文字情報の表示との両方により前記報知が行われるように前記報知部を制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記音声情報のアナウンスと、前記文字情報の表示とのうちの何れか一方により前記報知が行われるように前記報知部を制御する。

さらにまた、この発明の第４の態様は、第１乃至３のうちの何れかの態様の運転モード切替制御装置において、前記センシングデータは、監視カメラによって撮影された、前記運転者の画像であり、前記判定部は、前記画像から前記運転者の動きを認識し、その認識結果と、あらかじめ定義された前記運転者の動きの判定基準とに基づいて、前記集中度を判定する。

この発明の第５の態様は、車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御システムであって、運転者の状態を監視するための監視センサと、前記監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する取得部と、前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する判定部と、前記運転モードが切り替わる旨を報知するための報知部と、前記判定部によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に前記報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する報知制御部とを備える。

この発明の第６の態様は、第５の態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記取得部は、前記運転モードを前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替える要求が入力された場合、前記取得したセンシングデータを、記憶部に記憶し、前記判定部は、前記記憶部に記憶されたセンシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する。

この発明の第７の態様は、第５または第６の態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記報知部は、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わる旨の音声情報を出力するためのスピーカである。

この発明の第８の態様は、第５または第６の態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記報知部は、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わることに関する文字情報を表示するための表示画面である。

この発明の第９の態様は、第５または第６の態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記判定部は、前記集中度が、前記第１の判断基準よりも高く設定された第２の判断基準を満たすか、前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないかをさらに判定し、前記報知制御部は、前記集中度が前記第２の判断基準を満たすと判定された場合に、音声情報のアナウンスと、文字情報の表示との両方により前記報知が行われるように前記報知部を制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記音声情報のアナウンスと、前記文字情報の表示とのうちの何れか一方により前記報知が行われるように前記報知部を制御する。

この発明の第１０の態様は、第５乃至９のうちの何れかの態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記監視センサは、前記運転者を撮影する監視カメラである。

この発明の第１１の態様は、第５または第６の態様の運転モード切替制御システムにおいて、前記センシングデータは、前記監視カメラによって撮影された、前記運転者の画像であり、前記判定部は、前記画像から前記運転者の動きを認識し、その認識結果と、あらかじめ定義された前記運転者の動きの判定基準とに基づいて、前記集中度を判定する。

この発明の第１２の態様は、車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御方法であって、前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する工程と、前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する工程と、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する工程とを含む。

したがって、この発明の第１、５、１２の態様によれば、センシングデータに基づいて、運転者の運転に対する集中度を判定することができる。

また、特に、この発明の第２、６の態様によれば、手動運転モードから自動運転モードへ切り替える要求が入力された場合に、センシングデータに基づいて、運転者の運転に対する集中度を判定することができる。

さらに、これら態様によれば、集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合には、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えが実行される前に、運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替わる旨を運転者へ報知する一方、集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たさないと判定された場合には、切り替えが実行されるまでの期間にそのような報知をしないようにすることができる。

これによって、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる際に、集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たす集中度の高い運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを確実に報知することが可能となる。

一方、集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たさない集中度の低い運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードに切り替わるまでの期間に、切り替えの報知をしないようにすることができる。集中度の低い運転手の場合、このような報知がなされると、もうすぐ手動運転から解放されるという意識が先行し、すっかり安心してしまったり、あるいは、既に自動運転になっていると勘違いして、自動運転に依存するような心境になってしまい、集中度がさらに低下してしまう恐れがある。そのため、万が一、自動運転モードに完全に切り替わるまでの間に緊急事態が発生しても、手動運転により適切に対処できないことが懸念される。したがって、集中度の低い運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる場合であっても、このような切り替えの報知を敢えてしない。これによって、運転者の注意力をさらに低下させることなく、前述したような悪影響を回避することができる。

これによって、集中度の低い運転者が運転している場合であっても、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを、安全かつ確実に実施することが可能となる。

さらにまた、この発明の第３、９の態様によれば、集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たす場合であっても、さらにその集中度の高低に応じて報知方法の強弱を付けることも可能となる。

この発明の第４、１０、１１の態様によれば、集中度の判定のために、監視カメラによって撮像された運転手の映像を使用することが可能となる。これによって、運転手の動きを認識できるようになるので、集中度を高い精度で判定することが可能となる。

この発明の第７の態様によれば、スピーカから音声情報を出力することによって、運転者に対して、運転モードが自動運転モードへ切り替わることを確実に報知することができる。

この発明の第８の態様によれば、表示画面から文字情報を出力することによって、運転者に対して、運転モードが自動運転モードへ切り替わることを確実に報知することができる。

以上説明したようなこの発明の各態様によれば、手動運転モードから、前述した自動運転レベル１〜４のうちの何れの自動運転レベルの自動運転モードへ切り替える場合にも適用可能であるが、中でも、自動運転レベル４へ切り替える際に適用することが特に有効である。

本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システムを備えた自動運転制御システムの全体構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システムの機能構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システムの動作例を示すフローチャートである（１／２）。 本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システムの動作例を示すフローチャートである（２／２）。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システム１０を備えた自動運転制御システムの全体構成例を示す図である。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４が装備された操舵装置３とを備え、さらに運転モードとしては手動運転モードと自動運転モードとを備えている。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。

手動運転モードは、例えば、運転者（以下「ドライバ」とも称する）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４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また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１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１の走行する道路に沿って自動で車両１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１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１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１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１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、５は上記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を示している。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。そして、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。

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良い。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１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。

本実施形態において、自動運転制御システムは、手動運転モードと自動運転モードとの間の切り替え制御を行うための装置として、運転モード切替制御システム１０を備えている。

本実施形態に係る運転モード切替制御システム１０は、運転モード切替制御方法を実現するものであって、手動運転モードから自動運転モードへの切替時の制御に特徴がある。したがって、以下では、手動運転モードから自動運転モードへの切替時の制御について説明し、自動運転モードから手動運転モードへの切替時の制御についての説明は省略する。

運転モード切替制御システム１０は、運転モード切替制御装置６と、監視センサとしてのドライバカメラ７と、表示画面８と、スピーカ９と、運転モード切替スイッチ１７とを備えている。

運転モード切替スイッチ１７は、運転モードの切り替えを要求する信号ａ（以下、「切替要求信号ａ」と称する）を、運転モード切替制御装置６へ出力するためのスイッチである。運転者が、運転モード切替スイッチ１７を押すと、切替要求信号ａが、運転モード切替制御装置６へ出力され、運転モード切替制御装置６における運転モード切替制御が開始されるようになる。これ以外にも、路車間通信によって、あるいは、高速道路走行時に、運転モード切替制御装置６における手動運転モードから自動運転モードへの運転モード切替制御が開始され得る。

前述したように、本実施形態の運転モード切替制御システム１０は、手動運転モードから自動運転モードへの切り替え時の制御に特徴があるので、以下では、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えがなされる場合について説明する。

ドライバカメラ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ｂを運転モード切替制御装置６へ出力する。ドライバカメラ７は、図中点線で示されているように、運転モード切替スイッチ１７から切替要求信号ａが出力されることに応じて撮像を開始しても良いし、それに関わらず、常時、運転者を撮像していても良い。

表示画面８は、運転モード切替制御装置６から出力されたメッセージの文字情報ｃを表示する。表示画面８は、例えば、車両１のメータや車両１に搭載されたカーナビの表示画面に相当し得るが、必ずしもこれらに限定される訳ではなく、車両１に搭載されたドライビングモニタ等のモニタ画面であっても良い。

スピーカ９は、運転モード切替制御装置６から出力されたメッセージの音声情報ｄを出力する。

図２は、本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システム１０の機能構成例を示すブロック図である。

運転モード切替制御装置６は、運転モードの切り替えを統括的に制御するものであり、制御ユニット６１、入出力インタフェースユニット６２、および記憶ユニット６３を備えている。

入出力インタフェースユニット６２は、運転モード切替スイッチ１７から出力された切替要求信号ａを受信し、制御ユニット６１へ出力する。また、ドライバカメラ７から出力された映像信号ｂを受信してデジタルデータＢに変換し、デジタルデータＢを制御ユニット６１へ出力する。さらには、制御ユニット６１から出力されたメッセージ情報ｅを文字情報ｃおよび音声情報ｄに変換し、文字情報ｃを表示画面８へ出力し、音声情報ｄをスピーカ９へ出力する。さらにまた、制御ユニット６１から出力された運転モード切替制御信号ｆを自動運転制御装置５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ており、本実施形態を実施するために使用する記憶領域として、ドライバ監視映像記憶部６３１および判定基準データベース６３２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、本実施形態を実施するために必要な制御機能として、運転モード切替制御開始部６１０、ドライバ監視映像取得部６１１、ドライバ集中度判定部６１２、報知制御部６１３、および運転モード切替信号出力部６１４を備えている。なお、これらの制御機能はいずれも上記プログラムメモリに格納されたプログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより実現される。

運転モード切替制御開始部６１０は、入出力インタフェースユニット６２から出力された切替要求信号ａを受信すると、ドライバ変換映像取得部６１１へ起動信号ｇを出力し、ドライバ変換映像取得部６１１の動作を開始させる。これによって、運転モード切替制御装置６においてなされる手動運転モードから自動運転モードへの切替のための一連の制御が開始する。

ドライバ監視映像取得部６１１は、運転モード切替制御開始部６１０から起動信号ｇが出力されると、ドライバカメラ７から出力された運転者の映像信号のデジタルデータＢ（ドライバ監視映像データＢ）を入出力インタフェースユニット６２から取り込み、ドライバ監視映像データＢを記憶ユニット６３のドライバ監視映像記憶部６３１に記憶させる。これによって、ドライバ監視映像記憶部６３１には、運転者の様子を示すドライバ監視映像データＢが記憶されるようになる。
なお、ドライバ監視映像取得部６１１は、運転モード切替制御開始部６１０から起動信号ｇが出力されるか否かに関わらず、ドライバカメラ７から出力された運転者の映像信号のデジタルデータＢ（ドライバ監視映像データＢ）を、常時、入出力インタフェースユニット６２から取り込み、ドライバ監視映像データＢを記憶ユニット６３のドライバ監視映像記憶部６３１に記憶させるようにしても良い。

ドライバ集中度判定部６１２は、ドライバ監視映像取得部６１１に記憶されたドライバ監視映像データＢから運転者の動きを認識する。そして、認識結果と、判定基準データベース６３２に記憶されているあらかじめ定義された運転者の動きの判定基準ｈとに基づいて、運転者の運転に対する集中度を判定し、判定結果ｉを報知制御部６１３へ出力する。

集中度とは、運転者が運転にどれだけ適しているかを示す指標である。例えば、車両１を普通に運転している状態であれば、運転者の動きとしては、前方注視と、バックミラーやサイドミラーを目視するための動作がほとんどであろう。このような状態は、運転手が運転に十分に集中しているとみなされる。その逆に、例えば運転手が運転中、あまり前方を注視していなかったり、話をしていたり、眠そうであったり、口に食べ物を運んでいたり、あるいはあってはならないことであるが携帯電話やスマートフォンを操作していたり、通話しているような場合には、運転手は運転にあまり集中していないとみなされる（例えば、非特許文献１を参照）。

したがって、ドライバ集中度判定部６１２は、ドライバ監視映像取得部６１１に記憶されたドライバ監視映像データＢから認識した運転者の動きの例えば８０％以上が前方注視またはミラーの目視であるような判断基準を満たした場合、集中度高であると判定する。一方、ドライバ集中度判定部６１２は、ドライバ監視映像データＢから認識した運転者の動きのうち、前方注視またはミラーの目視が例えば２０％以下であったり、携帯電話やスマートフォンの操作や通話の様子が含まれている場合には、集中度が低いと判定する。

なお、このような判定基準ｈは、一例であって、設計者が適宜適切に設定し、判定基準データベース６３２に記憶することによって、ドライバ集中度判定部６１２においてなされる判定に利用されるようになる。判定基準ｈの内容を変更する場合には、判定基準データベース６３２に記憶されている判定基準ｈの内容を変更すれば良い。

判定基準ｈの他の例としては、例えば、代表的な動作毎に予め点数を決めておき、全体時間に対する各動作の割合を掛けて合計することによって、運転者の時系列的な動きに基づいて集中度を数値化するような判定基準としても良い。一例として、前方注視であれば１、ミラーの目視であれば０．５、眠そうな様子であれば０．２、携帯電話やスマートフォンの操作や通話であれば０．１のように、各動作毎に予め点数を決め、６０秒間のうち、前方注視が１０秒で、ミラーの目視が１０秒、眠そうな様子が１０秒、スマートフォンの操作が３０秒であれば、集中度は、以下の式により３３％となる。なお、動作が重複している場合には、点数の低い方を使う。

（１×１０＋０．５×１０＋０．２×１０＋０．１×３０）／６０＝０．３３３
そして、例えば、集中度が４０％以下であれば集中度が低く、４０％以上であれば集中度が低くないと判定するようにしても良い。

また、集中度は、２段階に限定されるものではない。例えば、集中度高と集中度低との間に集中度中を設定することによって３段階に分類しても良いし、４段階以上に分類しても良い。前述したように集中度を数値化することは、多くの段階に分類する際に適している。

報知制御部６１３は、ドライバ集中度判定部６１２から判定結果ｉを受け取る。そして、集中度低ではないとの判定結果ｉであれば、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えが実行される旨のメッセージ情報ｅを生成し、入出力インタフェースユニット６２へ出力する。入出力インタフェースユニット６２は、前述したように、このメッセージ情報ｅを文字情報ｃおよび音声情報ｄに変換し、文字情報ｃを表示画面８へ出力し、音声情報ｄをスピーカ９へ出力する。これによって、スピーカ９から、例えば、「あと××秒で自動運転に切り替わります」のような音声アナウンスが出力されるとともに、表示画面８から、手動運転の妨げにならない程度に、「あと××秒」のような、自動運転モードへの切り替えを報知するために必要最低限の文字情報が表示されるようになる。

一方、報知制御部６１３は、ドライバ集中度判定部６１２から集中度低であるとの判定結果ｉが出力された場合、メッセージ情報ｅを入出力インタフェースユニット６２へ出力しない。したがって、手動運転モードから自動運転モードに切り替わることについてスピーカ９から音声情報ｄも、表示画面８から文字情報ｃも出力されない。

ところで、前述したように、集中度は３つ以上の段階に設定することも可能である。例えば、集中度を３つの段階に分類する場合、集中度低ではない段階として、集中度高である段階と、集中度中である段階とがある。このような場合、入出力インタフェースユニット６２は、集中度高である場合は、文字情報ｃを表示画面８へ出力し、音声情報ｄをスピーカ９へ出力するものの、集中度中である場合は、文字情報ｃの表示画面８への出力、または音声情報ｄのスピーカ９への出力の何れか一方を行うようにしても良い。このようにすることによって、集中度低ではない各段階に応じて報知方法の強弱を付けることができる。

報知制御部６１３はその後、運転モード切替信号出力部６１４へ動作信号ｊを出力する。これに応じて、運転モード切替信号出力部６１４は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替えるための運転モード切替制御信号ｆを入出力インタフェースユニット６２へ出力する。入出力インタフェースユニット６２は、前述したように、運転モード切替制御信号ｆを自動運転制御装置５へ出力する。

自動運転制御装置５は、運転モード切替制御信号ｆを受信すると、運転モードを手動運転モードから自動運転モードへと切り替える。

このように、ドライバ集中度判定部６１２によって、集中度低ではないと判定された場合には、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを実行する前に、表示画面８またはスピーカ９のうちの少なくとも何れかから、運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替わることを運転者へ報知する一方、集中度低であると判定された場合には、そのような報知をすることなく、運転モードの手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを実行する。

（動作）
次に、以上のように構成した本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システム１０の動作について説明する。

図３および図４は、本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システム１０の動作例を示すフローチャートである。

運転モードの手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを行う場合、運転者は、運転モード切替スイッチ１７を押す。これに応じて、運転モード切替スイッチ１７から切替要求信号が、運転モード切替制御装置６へ送られる。運転モード切替制御装置６へ送られた切替要求信号ａが、入出力インタフェースユニット６２を介して、運転モード切替制御開始部６１０へ出力される（Ｓ１）。

運転モード切替制御開始部６１０によって切替要求信号ａが受信されると、運転モード切替制御開始部６１０からドライバ変換映像取得部６１１へ起動信号ｇが出力される。これによって、ドライバ変換映像取得部６１１の動作が開始され、手動運転モードから自動運転モードへの切替のための一連の制御が開始される（Ｓ２）。これ以外にも、路車間通信によって、あるいは、高速道路走行時に、運転モード切替制御装置６における手動運転モードから自動運転モードへの運転モード切替制御が開始され得る。

また、運転モード切替スイッチ１７から切替要求信号ａが出力されることに応じて、ドライバカメラ７によって、運転者の撮像が開始され、その映像信号ｂが運転モード切替制御装置６へ出力される（Ｓ３）。なお、ドライバカメラ７は、切替要求信号ａの出力に関係なく、常時、運転者を撮像し、その映像信号ｂを運転モード切替制御装置６へ出力しても良い。

ドライバカメラ７によって出力された運転者の映像信号ｂは、入出力インタフェースユニット６２によって、デジタルデータ（ドライバ監視映像データ）Ｂに変換され、入出力インタフェースユニット６２からドライバ監視映像取得部６１１へ出力される。さらに、ドライバ監視映像取得部６１１からドライバ監視映像記憶部６３１へ出力され、ドライバ監視映像記憶部６３１において記憶される（Ｓ４）。これによって、ドライバ監視映像記憶部６３１には、運転者の様子を示すドライバ監視映像データＢが記憶される。

ドライバ監視映像記憶部６３１に記憶されたドライバ監視映像データＢは、ドライバ集中度判定部６１２によってなされる集中度判定に使用される。すなわち、ドライバ監視映像記憶部６３１ではまず、ドライバ監視映像取得部６１１に記憶されたドライバ監視映像データＢから運転者の動きが認識される（Ｓ５）。

次に、ステップＳ５で得られた認識結果と、判定基準データベース６３２にあらかじめ記憶されている判定基準ｈとに基づいて、運転者の運転に対する集中度が判定され、判定結果ｉが報知制御部６１３へ出力される（Ｓ６）。

判定結果ｉが、集中度低ではないことを示す場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、報知制御部６１３において、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えが実行される旨のメッセージ情報ｅが生成され、入出力インタフェースユニット６２へ出力される（Ｓ８）。

入出力インタフェースユニット６２では、このメッセージ情報ｅが文字情報ｃおよび音声情報ｄへ変換され、文字情報ｃは表示画面８へ出力され、音声情報ｄはスピーカ９へ出力される。これによって、スピーカ９から、例えば、「あと××秒で自動運転に切り替わります」のような音声アナウンスが出力されるとともに、表示画面８から、手動運転の妨げにならない程度に、「あと××秒」のような自動運転モードへの切り替えを報知するための必要最低限の文字情報が表示される（Ｓ９）。

一方、判定結果ｉが、集中度低であることを示す場合（Ｓ７：Ｎｏ）、報知制御部６１３から入出力インタフェースユニット６２へメッセージ情報ｅは出力されない。したがって、手動運転モードから自動運転モードに切り替わることについてスピーカ９から音声情報ｄは出力されないし、表示画面８からも文字情報eは表示されない。

その後、報知制御部６１３から運転モード切替信号出力部６１４へ動作信号ｊが出力される。これに応じて、運転モード切替信号出力部６１４からは、運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切り替えるための運転モード切替制御信号ｆが入出力インタフェースユニット６２へ出力される（Ｓ１０）。

その後、入出力インタフェースユニット６２から、運転モード切替制御信号ｆが自動運転制御装置５へ出力される。これに応じて、自動運転制御装置５が動作することによって、運転モードが、自動運転モードから手動運転モードへ切り替えられる（Ｓ１１）。

（効果）
上述したように、本発明の一実施形態に係る運転モード切替制御システム１０によれば、手動運転モードから自動運転モードへ切り替える要求がなされた場合、ドライバ監視映像データＢと、判定基準ｈとに基づいて、運転者の集中度を判定することができる。

さらには、集中度低ではないと判定された場合には、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを実行する前に、表示画面８またはスピーカ９のうちの少なくとも何れかから、運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切り替わることを運転者へ報知する一方、集中度低であると判定された場合には、そのような報知をすることなく、運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えることができる。

これによって、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる際に、集中度高の運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを確実に報知することが可能となる。

一方、集中度低の運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる際、このような切り替えの報知をすることなく切り替えを実行する。集中度低の運転手の場合、文字情報ｃを見たり、音声情報ｄを聞いたりすると、もうすぐ手動運転から解放されるという意識が先行し、すっかり安心してしまったり、あるいは、既に自動運転になっていると勘違いして、自動運転に依存するような心境になってしまい、集中度がさらに低下してしまう恐れがある。そのため、万が一、自動運転モードに完全に切り替わるまでの間に緊急事態が発生しても、手動運転により適切に対処することができないことが懸念される。したがって、集中度低の運転者に対しては、手動運転モードから自動運転モードに切り替わる際、このような切り替えの報知を敢えてしない。これによって、運転者の注意力をさらに低下させることなく、前述したような悪影響を回避することができる。

これによって、集中度低の運転者が運転している場合であっても、手動運転モードから自動運転モードへの切り替えを、安全かつ確実に実施することが可能となる。

なお、集中度は、集中度高である段階と、集中度低である段階との２段階に限らず、集中度高、集中度中、集中度低からなる３段階や、４段階以上のように、任意に細かく分類しても良い。例えば、集中度を３段階に分類する場合、集中度低ではない段階として、集中度高である段階と、集中度中である段階とがある。このような場合、集中度高である場合には、表示画面８からの文字情報ｃの出力と、スピーカ９からの音声情報ｄの出力との両方を行い、集中度中である場合は、その何れか一方を行うようにしても良い。このようにすることによって、集中度低ではない各段階に応じて報知方法の強弱を付けることも可能となる。

また、集中度の判定の際に使用される判定基準ｈは、判定基準データベース６３２に記憶されているが、判定基準データベース６３２に記憶されている判定基準ｈの内容を適宜変更することによって、判定基準ｈを変えて集中度を判定することも容易に可能となる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

（変形例）
なお、上記実施形態では、一例として、ドライバ監視映像データＢに基づいて、運転者の集中度を判定することについて説明した。確かに、ドライバ監視映像データＢは、運転者の集中度を判定するのに極めて有力なデータであるが、判定精度をさらに高めるために、集中度を判定するために、ドライバ監視映像データＢに加えて、運転者の心拍等の生体情報や、ステアリングホイール４の動きデータ等といった他のセンシングデータを適宜考慮するようにしても良い。

運転者の生体情報を考慮する場合には、運転者の生体情報を検出するための例えば心拍センサのようなセンサ（図示せず）を備え、検出結果をドライバ集中度判定部６１２へ出力する。また、ステアリングホイール４の動きデータを考慮する場合には、検出結果をドライバ集中度判定部６１２へ出力する。

さらに、判定基準データベース６３２に、センサやステアリングセンサ１１による検出結果をどのように集中度に反映させるのかを定義した判定基準を記憶させる。

これによって、ドライバ集中度判定部６１２は、ドライバ監視映像データＢのみならず、センサやステアリングセンサ１１によって検出されたセンシングデータをも考慮して、運転者の集中度を判定することができる。

このように、本変形例に係る運転モード切替制御システムは、ドライバ監視映像データＢに加えて、任意のセンシングデータを考慮して運転者の集中度を判定することができるので、より高い精度で運転者の集中度を判定することが可能となる。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限られるものではない。

（付記１）
車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御装置であって、ハードウェアプロセッサを有し、
前記ハードウェアプロセッサは、
前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得し、
前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定し、
前記判定によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する、ように構成された運転モード切替制御装置。
（付記２）
車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御システムであって、
前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサと、前記運転モードが切り替わる旨を報知するための報知部と、ハードウェアプロセッサとを有し、
前記ハードウェアプロセッサは、
前記監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得し、
前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定し、
前記判定によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に前記報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する、ように構成された運転モード切替制御システム。
（付記３）
車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御方法であって、
少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて、前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する工程と、
前記センシングデータに基づいて、前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する工程と、
前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する工程と、を含む運転モード切替制御方法。

１…車両、２…パワーユニット、３…操舵装置、４…ステアリングホイール、５…自動運転制御装置、６…運転モード切替制御装置、７…ドライバカメラ、８…表示画面、９…スピーカ、１０…運転モード切替制御システム、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…運転モード切替スイッチ、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、６１０…運転モード切替制御開始部、６１１…ドライバ監視映像取得部、６１２…ドライバ集中度判定部、６１３…報知制御部、６１４…運転モード切替信号出力部、６３１…ドライバ監視映像記憶部、６３２…判定基準データベース。

Claims (12)

1. 車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御装置であって、
   前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する取得部と、
   前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する判定部と、
   前記判定部によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する報知制御部と、
   を備える運転モード切替制御装置。
2. 前記取得部は、前記運転モードを前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替える要求が入力された場合、前記取得したセンシングデータを、記憶部に記憶し、
   前記判定部は、前記記憶部に記憶されたセンシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する、請求項１に記載された運転モード切替制御装置。
3. 前記判定部は、前記集中度が、前記第１の判断基準よりも高く設定された第２の判断基準を満たすか、前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないかをさらに判定し、
   前記報知制御部は、前記集中度が前記第２の判断基準を満たすと判定された場合に、音声情報のアナウンスと、文字情報の表示との両方により前記報知が行われるように前記報知部を制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記音声情報のアナウンスと、前記文字情報の表示とのうちの何れか一方により前記報知が行われるように前記報知部を制御する、請求項１または２に記載された運転モード切替制御装置。
4. 前記センシングデータは、監視カメラによって撮影された、前記運転者の画像であり、
   前記判定部は、前記画像から前記運転者の動きを認識し、その認識結果と、あらかじめ定義された前記運転者の動きの判定基準とに基づいて、前記集中度を判定する、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載された運転モード切替制御装置。
5. 車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御システムであって、
   運転者の状態を監視するための監視センサと、
   前記監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する取得部と、
   前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する判定部と、
   前記運転モードが切り替わる旨を報知するための報知部と、
   前記判定部によって、前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に前記報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する報知制御部と、
   を備える運転モード切替制御システム。
6. 前記取得部は、前記運転モードを前記手動運転モードから前記自動運転モードへ切り替える要求が入力された場合、前記取得したセンシングデータを、記憶部に記憶し、
   前記判定部は、前記記憶部に記憶されたセンシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する、請求項５に記載された運転モード切替制御システム。
7. 前記報知部は、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わる旨の音声情報を出力するためのスピーカである、請求項５または６に記載された運転モード切替制御システム。
8. 前記報知部は、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わることに関する文字情報を表示するための表示画面である、請求項５または６に記載された運転モード切替制御システム。
9. 前記判定部は、前記集中度が、前記第１の判断基準よりも高く設定された第２の判断基準を満たすか、前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないかをさらに判定し、
   前記報知制御部は、前記集中度が前記第２の判断基準を満たすと判定された場合に、音声情報のアナウンスと、文字情報の表示との両方により前記報知が行われるように前記報知部を制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たしかつ前記第２の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記音声情報のアナウンスと、前記文字情報の表示とのうちの何れか一方により前記報知が行われるように前記報知部を制御する、請求項５または６に記載された運転モード切替制御システム。
10. 前記監視センサは、前記運転者を撮影する監視カメラである、請求項５乃至９のうち何れか１項に記載された運転モード切替制御システム。
11. 前記センシングデータは、前記監視カメラによって撮影された、前記運転者の画像であり、
    前記判定部は、前記画像から前記運転者の動きを認識し、その認識結果と、あらかじめ定義された前記運転者の動きの判定基準とに基づいて、前記集中度を判定する、請求項５または６に記載された運転モード切替制御システム。
12. 車両の運転モードを手動運転モードから自動運転モードへ切り替えるための運転モード切替制御方法であって、
    前記車両の運転者の状態を監視するための監視センサから、前記運転者の状態を表すセンシングデータを取得する工程と、
    前記センシングデータに基づいて、前記運転者の運転に対する集中度を判定する工程と、
    前記集中度があらかじめ定義された第１の判断基準を満たすと判定された場合に、前記運転モードが前記自動運転モードへ切り替わる旨を、前記切り替えが実行される前に報知部から報知させるように制御し、前記集中度が前記第１の判断基準を満たさないと判定された場合に、前記切り替えが実行されるまでの期間に前記切り替わる旨を前記報知部から報知させないように制御する工程と、
    を含む運転モード切替制御方法。