JP6800120B2 - 操作状況検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、乗員が車両を運転操作する際の乗員の操作状況を検出する操作状況検出装置に関する。
特許文献１の車両用情報呈示装置では、ステアリングホイールに発光部が設置されており、運転者に対して手動運転の移行を促すために、発光制御部が発光部の発光状態を変更している。また、特許文献１には、発光制御部がステアリングホイールの上部、運転者が把持する位置、又は、ステアリングホイールの上部、下部、運転者が把持する位置の順に発光部を発光させる記載があり、また、自動運転システムの状態に応じて運転者が把持する位置を発光させるまでの時間を変化させる記載がある。
国際公開第２０１５／１４５６０５号
ところで、自動運転システムが運転制御する自動運転から運転者が運転操作する手動運転モードに切替える際、運転者は、漠然としている状態でステアリングホイールを握るのではなく、運転操作を行うことを意識してステアリングホイールを握っていることが必要となる。
本発明は上記事実を鑑みて成されたものであり、乗員が適正に運転操作できる状態であるか否かを検出できる操作状況検出装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、乗員の運転操作時に乗員によって把持されて操作され、車両の運転支援装置によって運転操作される際には、前記運転支援装置によって操作されるステアリングホイールの指定位置を把持する操作タスクを乗員に要求する要求部と、前記ステアリングホイールに対する乗員の前記操作タスクを検出する検出部と、前記要求部が前記操作タスクを要求してから所定時間内に前記検出部により前記操作タスクの終了が検出されたか否かから、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能な状態か否かを判定する判定部と、を備える。
第２の態様は、第１の態様において、前記要求部は、前記ステアリングホイールに設けられ、点灯されることで乗員に前記指定位置を報知する発光部を含む。
第３の態様は、第１の態様又は第２の態様において、前記指定位置は、前記ステアリングホイールの車両直進操舵位置において左右１箇所ずつ設けられている。
第４の態様は、第１の態様から第３の態様の何れかにおいて、前記判定部は、前記操作タスクが要求されてから所定時間内に前記操作タスクの終了が検出された場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能であると判定する。
第５の態様は、第１の態様から第３の態様の何れかにおいて、前記判定部は、前記操作タスクの終了状態が継続している場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能であると判定する。
第６の態様は、第１の態様から第３の態様の何れかにおいて、前記操作タスクが要求されてから所定時間内に前記操作タスクの終了が検出されない場合に、前記要求部が前記操作タスクを再度要求する。
第７の態様は、第６の態様において、前記操作タスクを再度要求する際には、前記指定位置が変更される。
第８の態様は、第６の態様又は第７の態様において、前記判定部は、前記操作タスクが所定回数要求されても、所定時間内での前記操作タスクの終了が検出されない場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能でないと判定する。
本発明の第１の態様では、乗員の運転操作時に乗員によって把持されて操作され、車両の運転支援装置によって運転操作される際に、前記運転支援装置によって操作されるステアリングホイールについて、要求部が指定位置を把持する操作タスクを乗員に要求する。また、検出部は、要求に基づいて乗員が操作タスクを終了したか否かを検出する。
判定部は、操作タスクが終了したか否か、及び操作タスクの終了までの経過時間が所定時間以内か否かに基づいて、乗員がステアリングホイールの操作が可能な状態か否かを判定する。これにより、乗員が適正に運転操作できる状態であるか否かを検出できる。
第２の態様では、ステアリングホイールに発光部が設けられ、要求部は、発光部を点灯することで、乗員に操作タスクにおける指定位置を報知する。これにより、乗員に指定位置を適正に報知できて、ステアリングホイールの指定位置が把持されたかを適切に検出できる。
第３の態様では、操作タスクの指定位置を、ステアリングホイールの車両直進操舵位置において乗員側から見て左右１箇所ずつ設けている。これにより、操作タスクを簡便にできて、簡便な操作タスクによって乗員が適正に運転操作できる状態であるか否かを検出できる。
第４の態様では、操作タスクが要求されてから所定時間内に操作タスクの終了が検出された場合に、乗員がステアリングホイールの操作が可能であると判定する。これにより、乗員が遅滞なく操作タスクを終了することで、乗員が適正に運転操作できる状態であることを検出できる。
第５の態様では、操作タスクの終了状態が継続されている場合に、乗員がステアリングホイールの操作が可能であると判定する。乗員がステアリングホイールを操作する際には、ステアリングホイールを把持した状態となるので、乗員が適正に運転操作できる状態であると検出できる。
第６の態様では、操作タスクが要求されてから所定時間内に操作タスクの終了が検出されない場合に、操作タスクを再度要求する。これにより、乗員が適正に運転操作できる状態であるにも関わらず、操作タスクの終了が遅延した場合にも、乗員が適正に運転操作できる状態にあるか否かを検出できる。
第７の態様では、操作タスクが再度要求される際には、前回の操作タスクの指定位置とは異なる指定位置が設定される。これにより、操作タスクを再度要求した場合でも、乗員が適正に運転操作できる状態であるか否かを精度よく検出できる。
第８の態様では、操作タスクが所定回数要求されても該操作タスクの終了が検出されない場合に、乗員がステアリングホイールの操作が可能でないと判定する。これにより、乗員が適正に運転操作できる状態でないことを明確に検出できる。
本実施の形態に係るステアリング装置の概略構成図である。 操作検出装置の概略構成を示すブロック図である。 操作検出処理を示す流れ図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ステアリングホイールの主要部を示す概略図であり、（Ａ）は判定タスクが要求された状態を示し、（Ｂ）は判定タスクの終了状態を示している。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には、本実施の形態に係る運転操作装置としてのステアリング装置１０が示されている。ステアリング装置１０には、操作対象としてのステアリングホイール１２が設けられており、図１には、ステアリングホイール１２が乗員側から見た平面視にて示されている。
ステアリング装置１０には、ステアリングシャフト（図示省略）が設けられており、ステアリングシャフトは、運転席の前側において車体に回転可能に支持されている。車両は、ステアリングシャフトが回転されることで、ステアリングシャフトの回転に応じて操舵される。
ステアリングホイール１２は、把持部としての円環状のリム部１４、ボス部１６、及びスポーク部１８を備えており、リム部１４の軸心部にボス部１６が配置されて、リム部１４とボス部１６との間がスポーク部１８によって連結されている。ステアリングホイール１２は、フレーム（骨格）としての図示しない芯金を備えており、芯金が被覆部材及び加飾部材としてカバー部材（図示省略）によって被覆されてリム部１４、ボス部１６及びスポーク部１８が形成されている。
ステアリングホイール１２は、ボス部１６がステアリングシャフトの上端部に固定されてステアリングシャフトに取付けられ、リム部１４がステアリングシャフトの軸回りにステアリングシャフトと一体回転可能とされている。これにより、ステアリングホイール１２は、車両を運転操作する乗員が着座する座席（運転席）の車両前側に配置され、乗員がリム部１４を握って（把持して）、ステアリングシャフトの軸回りにリム部１４を回転操作することで、ステアリングシャフトが回転されて車両が操舵される。
なお、以下の説明では、ステアリングホイール１２においてリム部１４を把持して回転操作を行うことをステアリング操作という。また、図１には、ステアリングホイール１２が車両を直進させる状態の直進操舵位置が示されており、図１には、ステアリングホイール１２の周方向（ステアリング周方向）が矢印Ｌにて示され、ステアリングホイール１２の径外方向（ステアリング径外方向）の一例が矢印Ｒにて示されている。
スポーク部１８は、ステアリングホイール１２の直進操舵位置において、乗員から見て左側がスポーク部１８Ａとされ、乗員から見て右側がスポーク部１８Ｂとされ、乗員側がスポーク部１８Ｃとされている。
ステアリング装置１０には、操作状況検出装置としての操作検出装置２０が設けられている。また、車両には、運転支援装置としての自動運転システム２２が設けられている。図２には、操作検出装置２０の概略構成がブロック図にて示されている。
自動運転システム２２が設けられた車両では、乗員によって操舵されて運転操作される手動運転モードでの走行、及び自動運転システム２２によって操舵及び走行制御される自動運転モードでの走行が可能となっている。
自動運転システム２２には、ステアリングシャフトを回転させる操舵用の駆動源（アクチュエータ、図示省略）が設けられており、自動運転システム２２は、自動運転モードにおいて操作用の駆動源を制御することで、ステアリングシャフトを回転させて車両の操舵を行う。これにより、自動運転モードにおいては、乗員がステアリングホイール１２に触れることなく車両が走行可能とされている。なお、操作用の駆動源は、ステアリングシャフト側及び舵輪側の各々に設けられてステアリングシャフトと舵輪とが同期されて動作されてもよい。
自動運転システム２２は、車両の走行状態、車両の周囲の走行環境（地図情報、車両周囲の画像情報など）等の車両走行に関する各種の情報を取得し、取得した情報に基づいて、車両のステアリング制御、速度制御等を行うことで、予め設定されている目的地へ向けて車両を走行させる。自動運転システム２２は、乗員により指示されることで動作して、車両を自動運転モードで走行させる。また、自動運転システム２２は、乗員から要求された場合、目的地に近づいた場合、高速道路等の自動車専用道路から一般道に降りる場合、などの予め設定されたタイミングで、自動運転モードから手動運転モードに切替える。これにより、車両は、乗員による操舵などの運転操作（手動運転モード）によって走行可能となる。なお、自動運転システム２２には、公知の構成が適用でき、本実施の形態では、詳細な説明を省略する。
操作検出装置２０には、コントローラ（ＥＣＵ）２４が設けられており、コントローラ２４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性のメモリ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ（図示省略）を備えている。また、操作検出装置２０には、要求部を構成する発光部２６、及び検出部２８が設けられていると共に、スピーカ３４が設けられている。コントローラ２４は、スピーカ３４を用い、音声によって乗員に各種の情報を報知可能となっている。
発光部２６は、各々が光源としてＬＥＤを備えた複数のランプ部３０（本実施の形態では、ランプ部３０Ａ〜３０Ｄ）を備えており、ランプ部３０は、オレンジ色に発光する。ランプ部３０は、コントローラ２４に電気的に接続されており、コントローラ２４は、ランプ部３０の光源の点灯を制御することでランプ部３０の発光を制御する。なお、ランプ部３０の発光色は、オレンジ色に限らず、黄色、赤色、緑色、青色等のいずれの色であってもよい。また、ランプ部３０の光量は、乗員にまぶしさを感じさせない光量であることが好ましく、また、車室内が明るい昼間よりも車室内が暗い夜間の光量が低くされることが好ましい。
検出部２８は、複数のセンサ３２（本実施の形態では、センサ３２Ａ〜３２Ｄ）を備えており、センサ３２には、乗員の接触等を検知する静電容量センサ又は圧力センサなどが用いられている。センサ３２は、コントローラ２４に電気的に接続されており、コントローラ２４は、センサ３２の出力信号を読み込み、何れのセンサ３２に乗員が接触しているかを検出する。
図１に示すように、ステアリングホイール１２には、スポーク部１８Ａ近傍のリム部１４にランプ部３０Ａが設けられ、ステアリング周方向においてランプ部３０Ａの右方（乗員とは反対側）にランプ部３０Ｂが設けられており、ランプ部３０Ａ、３０Ｂが乗員の左手に対応されている。また、ステアリングホイール１２には、スポーク部１８Ｂ近傍のリム部１４にランプ部３０Ｃが設けられ、ステアリング周方向においてランプ部３０Ｃの左方（乗員とは反対側）にランプ部３０Ｄが設けられており、ランプ部３０Ｃ、３０Ｄが乗員の左手に対応されている。ランプ部３０（３０Ａ〜３０Ｄ）の各々は、リム部１４において乗員側に向けられてカバー部材に埋め込まれ、乗員が視認可能に発光する。
また、センサ３２（３２Ａ〜３２Ｄ）は、リム部１４においてランプ部３０（３０Ａ〜３０Ｄ）のリム部１４周方向に隣接されて配置され、リム部１４のカバー部材表面又は表面近傍に取付けられている。ステアリングホイール１２では、リム部１４のランプ部３０Ａ〜３０Ｄ部分を乗員が把持した際に、センサ３２Ａ〜３２Ｄが乗員の把持を検出する。なお、センサ３２（３２Ａ〜３２Ｄ）は、ランプ部３０（３０Ａ〜３０Ｄ）のリム部１４周方向両側に配置されてもよく、リム部１４周方向において両端がランプ部３０の両側に隣接するようにリム部１４に巻付けられるように取付けられてもよい。
これにより、乗員がリム部１４のスポーク部１８Ａ、１８Ｂの近傍（ランプ部３０Ａ、３０Ｃの位置、所謂九時十五分の位置）を把持することで、センサ３２Ａ、３２Ｃによって乗員の把持が検出される。また、乗員がリム部１４のランプ部３０Ｂ、３０Ｄの位置（所謂九時十五分の位置）を把持することで、センサ３２Ｂ、３２Ｄによって乗員の把持が検出される。
コントローラ２４には、操作タスクとしての判定タスクが予め設定されて記憶されており、判定タスクは、ステアリングホイール１２に対する乗員の操作を要求する。本実施の形態において判定タスクは、乗員に対してステアリングホイール１２のリム部１４に設定した指定部位を把持するように要求する。コントローラ２４は、判定タスクを要求する際に、指定位置を示すランプ部３０を点灯させることで、乗員に指定位置を報知する。また、コントローラ２４は、乗員が指定位置を把持したか否かをセンサ３２によって検出して、乗員の判定タスクを実行及び実行終了を判定する。また、コントローラ２４は、乗員が判定タスクを終了までの時間（ランプ部３０を点灯させてからセンサ３２によって乗員の把持が検出されるまでの時間）等に基づいて判定タスクに対する乗員の反応を判定する。なお、コントローラ２４は、乗員が判定タスクを終了した場合や判定を終了する場合には、ランプ部３０を消灯する。
コントローラ２４は、判定タスクが終了したか否かの判定結果、及び判定タスクを実行する際の乗員の反応（動作が機敏か又は緩慢かなど）の判定結果に基づいて、乗員が適正にステアリング操作可能な状態か否かを判定する。また、コントローラ２４は、自動運転システム２２に電気的に接続されており、乗員がステアリング操作可能な状態か否かの判定結果を自動運転システム２２に出力する。
次に、本実施の形態の作用として、操作検出装置２０の動作としてのコントローラ２４による処理を説明する。図３には、コントローラ２４によって実行される操作検出処理の概略が流れ図にて示されている。また、図４（Ａ）には、ステアリングホイール１２において、ランプ部３０を点灯させた状態が示され、図４（Ｂ）には、ステアリングホイール１２において乗員が把持した状態が示されている。
自動運転システム２２が自動運転モードで動作している場合、車両は、自動運転システム２２によって操舵制御が行われており、乗員は、ステアリングホイール１２から両手を離しているとみなせる状態となっている。自動運転システム２２は、自動運転モードから手動運転モードに切替える際、乗員がステアリングホイール１２を操舵可能な程度に把持している場合に、ステアリング装置１０の操作を乗員に受渡して、自動運転モードから手動運転モードに切替える。この際、操作検出装置２０は、図３の操作検出処理を実行して、乗員がステアリングホイール１２を把持しかつ車両の操舵が可能な状況か否かを判定する。
コントローラ２４は、ステアリングホイール１２において所謂九時十五分の位置を指定位置として、リム部１４の指定位置をランプ部３０Ａ、３０Ｃの点灯によって明示する。また、コントローラ２４は、乗員がリム部１４の指定位置を把持したか否か、及び把持終了までの時間等を計測して乗員の反応を判定する。
図３の最初のステップ１００では、初期設定を行い、リトライカウンタのカウント値Ｃｒ及び経過時間ｔを計測するタイマをリセットする（Ｃｒ＝０、ｔ＝０）。次のステップ１０２では、センサ３２（３２Ａ〜３２Ｄ）の出力信号を読み込んで、ステアリングホイール１２が乗員によって握られていないか否か（乗員が接触していないか否か）を確認する。この際、乗員がステアリングホイール１２を握っていない状態が所定時間以上（例えば、１秒以上）継続しているかを含めて確認する。乗員がステアリングホイール１２を握っていない状態とは、センサ３２Ａ〜３２Ｄの何れも乗員のリム部１４への接触を検出していない（乗員の手が触れていない）状態としているが、乗員が少なくとも判定タスクにおける指定位置に触れていない状態であってもよい。
ここで、センサ３２の検出結果から乗員がステアリングホイール１２に握っていない状態が所定時間以上継続している場合には、ステップ１０２において肯定判定されてステップ１０４へ移行する。なお、乗員がステアリングホイール１２に握っていることが検出されている場合には、ステップ１０２において否定判定して、ステップ１０６に移行し、スピーカ３４から出力する音声によって乗員にステアリングホイール１２から一時的に手を離すこと（手放し）を要求する。この後に、再度、ステップ１０２を実行する。
ステップ１０４では、ランプ部３０Ａ〜３０Ｄを点滅させて、乗員に注意を喚起（運転操作を行うように喚起）する。次のステップ１０８では、ランプ部３０Ａ、３０Ｃを点灯させて位置指定を行う（指定位置を報知）と共に、タイマをスタートさせる。これにより、図４（Ａ）に示すように、ステアリングホイール１２のリム部１４に設けたランプ部３０Ａ、３０Ｃが点灯される。
この後、図３のステップ１１０では、センサ３２Ａ〜３２Ｄによって乗員が指定位置を把持したか否かを確認し、ステップ１１２では、ランプ部３０を点灯させてからの経過時間ｔが所定の時間ｔｓに達したか否かを確認する。
一般に、乗員の体調等が車両の運転操作が可能な状態であり、かつ、乗員が運転操作に集中できる状態であった場合、ランプ部３０が点灯されると、乗員は、リム部１４の点灯されたランプ部３０部位を遅滞なく把持できる。
これに対して、乗員が運転操作に集中できる状態でない場合や、運転操作可能な体調でない場合など（意識が漠然とした状態の場合など）においては、ランプ部３０が点灯しても、乗員がランプ部３０の点灯に気付かない可能性があり、また、ランプ部３０の点灯に気付いていても乗員の動作が緩慢となっているために、リム部１４において点灯したランプ部３０部位を遅滞なく握ること難しい可能性が高い。
ここで、図４（Ｂ）に示すように、乗員がリム部１４のランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分を把持すると、ランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分の把持がセンサ３２Ａ、３２Ｃによって検出される。
図３では、乗員がランプ部３０Ａ、３０Ｃを点灯させてから、遅滞なく（ステップ１１２において否定判定された状態、ｔ＜ｔｓ）で、センサ３２Ａ、３２Ｃによってランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分の把持が検出されると、ステップ１１０において肯定判定されてステップ１１４へ移行する。
ステップ１１４では、乗員によるランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分の把持状態（判定タスクの終了状態）が所定の時間ｔｃ以上（例えば、ｔｃ＝３秒）継続しているか否かを確認する。乗員によるランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分の把持が時間ｔｃ以上継続している場合には、ステップ１１４において肯定判定されてステップ１１６へ移行する。
ステップ１１６では、乗員の体調がステアリング操作可能な体調であり、かつ乗員がステアリング操作に集中できる（ステアリング操作を含めた車両の運転操作の準備ができている）状態であると判断して、乗員がステアリングホイール１２を適正に操作可能な状態であることを出力（自動運転システム２２に手動運転モードへの移行可能を示す信号を出力）する。これにより、車両が自動運転モードから手動運転モードに切替わった場合でも、乗員が適正にステアリング操作して車両を運転操作することができる。
これに対して、センサ３２Ａ、３２Ｃの双方によってリム部１４（ランプ部３０Ａ、３０Ｂ部分）の把持が検出されずに（ステップ１１０で否定判定されている状態）、経過時間ｔが時間ｔｓに達する（ｔ≧ｔｓ）と、ステップ１１２において肯定判定されてステップ１１８へ移行する。なお、把持が検出されない状態には、乗員が適切な位置を把持していないために、センサ３２Ｂ、３２Ｄによって把持が検出されている状態も含まれる。
このステップ１１８では、リトライカウンタのカウント値Ｃｒが予め設定されている設定値Ｃｒｓ（例えば、Ｃｒｓ＝２）に達したか否かを確認する。カウント値Ｃｒが設定値Ｃｒｓに達していない（Ｃｒ＜Ｃｒｓ）場合、ステップ１１８において肯定判定されてステップ１２０に移行する。なお、リム部１４のランプ部３０Ａ、３０Ｃを把持している乗員の手の少なくとも一方が、リム部１４から離れた場合には、ステップ１１４において否定判定されて、ステップ１２０に移行する。
ステップ１２０では、再度、操作検出処理を実行（リトライ）するために、初期値の再設定を行う。初期値の再設定においては、リトライカウンタのカウント値Ｃｒをインクリメントする（Ｃｒ＝Ｃｒ＋１）と共に、タイマをリセットする。また、再設定においては、判定タスクの指定位置が変更される。最初の判定タスクにおいては、ランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分が指定位置としているが、次に実行される処理においては、指定位置をランプ部３０Ｂ、３０Ｄ部分（所謂十時十分の位置）に設定される。これにより、判定タスクが実行されたか否かは、センサ３２Ｂ、３２Ｄによって検出される。この後、所定のインタバル時間が経過するとステップ１０２へ移行して、再度、運転検出処理が実行される。
一方、操作検出処理が設定値Ｃｒｓによって設定された回数実行され（Ｃｒ≧Ｃｒｓ）、かつ、何れの回においても乗員が適正なタイミングでステアリングホイール１２の指定部分（ランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分、又はランプ部３０Ｂ、３０Ｄ部分）を適正に把持することを検出できなかった場合、ステップ１１８において否定判定される。ステップ１１８において否定判定されるとステップ１２２に移行する。このステップ１２２では、乗員が車両の適正な運転操作可能な状態ではないか、あるいは、乗員が運転操作に集中できている状態ではない判断して、乗員の状態がステアリング操作に不向きな状態である可能性が高いことを出力（自動運転システム２２に手動運転モードへの移行不可を示す信号を出力）する。
このように操作検出装置２０は、乗員にステアリングホイール１２の指定位置を把持する判定タスクを要求し、判定タスクが終了したか、及び終了した場合の終了までの経過時間ｔに基づいて、乗員がステアリング操作可能な状態か否かを判定する。これにより、乗員が適正な車両の運転操作が可能な否かを判断できる。また、操作検出装置２０は、適正な車両の運転操作ができない可能性があると判断される際には、乗員の状態がステアリング操作に不向きな状態である可能性が高いことを検出できる。
一般に、自動運転システム２２では、乗員がステアリングホイール１２を握っているか、乗員がステアリングホイール１２に所定の回転負荷を加える（オーバーライド）等を条件に自動運転モードから手動運転モードに移行する場合がある。この際、乗員が体調不良の場合、乗員が運転操作に集中できていない場合、乗員が漠然と運転操作を行う可能性が高く、車両を適正に運転操作できない事態が生じる。また、乗員が意図せずにステアリングホイール１２に触れてしまった場合には、乗員が認識していない状態で、自動運転モードから手動運転モードに切替わってしまうことがある。
ここで、乗員がステアリングホイール１２を把持（接触）したことを条件として、自動運転モードから手動運転モードに切替えた場合、適正な車両の運転操作ができなくなく事態が生じる。即ち、乗員が体調不良に陥っている場合、乗員が運転操作に集中できない場合などにおいて手動運転モードに移行すると、車両が適正に運転操作されない可能性が高くなる。
これに対して、操作検出装置２０は、乗員の体調がステアリング操作可能な体調であり、かつ乗員がステアリング操作に集中できる状態であるか否かを判断し、乗員の体調がステアリング操作可能な体調であり、かつ乗員がステアリング操作に集中できる状態であるか場合に、乗員がステアリング操作可能な状態であることを出力する。また、操作検出装置２０は、乗員の体調がステアリング操作に不向きな体調であるか、乗員がステアリング操作に集中できない状態と判断される場合に、乗員がステアリング操作に不向きな状態である可能性が高いことを出力する。
このため、自動運転システム２２は、乗員の体調がステアリング操作に不向きな体調であるか、乗員がステアリング操作に集中できる状態と判断される場合に、自動運転モードから手動運転モードに切替えるのを停止できる。これにより、乗員がステアリング操作に不向きな状態で、自動運転モードから手動運転モードに切替わってしまうのを防止できる。また、自動運転システム２２は、手動運転モードに移行せずに自動運転モードを継続する場合、退避動作を行うことができる。退避動作としては、例えば、高速道路や自動車専用道路を走行中であれば、道路上に設けられている退避位置（緊急停車位置）やパーキングエリア等に入って車両を停止、高速道路や自動車専用道路から降りて、所謂一般道に停車などがあげられる。これにより、乗員の体調がステアリング操作に不向きな体調であるか、乗員がステアリング操作に集中できない状態と判断される場合に、自動運転モードから手動運転モードに切替わったことによる緊急事態の発生を防止できる。
また、乗員の体調等を検出する方法としては、乗員の心拍、血圧、体動等を検出する生体情報検出手段を用いる方法があるが、生体情報検出手段では、乗員が運転操作可能ではあるが、運転に集中できるか否かまで判定することは難しい。これに対して、操作検出装置２０では、乗員に判定タスクを要求し、所定時間内に判定タスクが終了したか否かから、容易に乗員が適正な運転操作が可能であるか否かを判定できる。
また、操作検出装置２０では、ランプ部３０を点灯することで、乗員に指定位置を報知している。判定タスクを実行する際には、指定位置を音声等によっても報知できるが、音声によって報知した場合には、指定位置を乗員が認識する際にズレが生じることがある。
これに対して、ステアリングホイール１２に設けたランプ部３０が点灯されることで乗員が指定位置を明確に認識できて、指定位置とずれた位置を乗員が把持して、誤判定が生じるのを防止できる。これにより、乗員が適正な運転操作が可能な状態であるにも関わらず、運転操作が不向きな可能性が高いと誤判定されるのを防止できて、適正に自動運転モードから手動運転モードに移行可能になる。
さらに、指定位置は、乗員のステアリングホイール１２の直進操舵位置における乗員の右手側と左手側にされている。このため、判定タスクを簡便にできると共に、簡便な判定タスクによって乗員が適正な運転操作が可能な状態か否かを適切に判定できる。
また、指定位置を３箇所以上とすると、２本の手のうちの少なくとも１本の手によってステアリングホイール１２の複数個所を把持する必要があり、このために、判定タスクの実行がゲーム感覚となってしまい、乗員が運転操作に集中しようとする意識を削いでしまいかねない。これに対して、指定位置をステアリングホイール１２の左側と右側部分の２箇所とすることで、判定タスクがゲーム感覚となって、乗員が運転操作に集中しようとする意識がそがれるのを抑制できる。
また、乗員は、急にステアリング操作を行うことはできないが、準備が整えば適正な運転操作が可能な場合がある。この場合、最初の判定タスクは実行できないが、次の判定タスクを実行することが可能となる。操作検出装置２０は、時間ｔｓ内での判定タスクの終了が検出されない場合に、再度判定タスクを要求するようにしている。このため、乗員の準備が整ってから要求される判定タスクによって乗員が適正な運転操作が可能な状態と判断できる。これにより、乗員が適正な運転操作が可能であるにも関わらず、自動運転モードでの走行が継続されてしまうのを防止できる。
判定タスクを再度要求する際には、指定位置を変更している。これにより、乗員がステアリングホイール１２の同じ位置を把持するように待ち構えてしまうのを抑制できて、乗員が適切な運転状態であるか否かに対して、より精度のよい判定が可能になる。
さらに、操作検出装置２０では、判定タスクを複数回繰返して、乗員が運転操作に適した状態であるか否かを判定している。このため、乗員が運転操作に不適正な場合には、乗員が運転操作に不適切であることを精度良く判定できる。しかも、乗員が運転操作に不適正であると判定された際に、自動運転システムが自動運転モードを継続して、退避動作を行い、さらに、緊急状態を発生したことを周囲に報知することで、乗員の緊急状態の回避が可能になる。
なお、以上説明した本実施の形態では、図３のステップ１０４においてランプ部３０を点滅させて乗員に注意を喚起し、ステップ１０８においてランプ部３０（３０Ａ、３０Ｃ）を点灯させた。しかしながら、ステップ１０４でのランプ部３０の点滅は省略しても良く、特に、再度、判定タスクを要求する場合には、ステップ１０４の処理を省略することが好ましい。また、ステップ１０８におけるランプ部３０の点灯は、点滅であってもよい。
また、判定タスクを要求する際には、時間ｔｓを最初の判定タスクと次の判定タスクとで異ならせてもよい。この際、判定タスクが再度要求される際には、乗員に準備ができている可能性が高いので、時間ｔｓは、前の判定タスクよりも後の判定タスクにおいて短くされていることがより好ましい。
また、図３のステップ１１４では、時間ｔｃを３秒以上としたが、この時間ｔｃは、３秒以下であってもよい。特に、操作検出処理が終了して、自動運転システム２２が自動運転モードから手動運転モードに移行することになるので、乗員は、ステアリングホイール１２を握り続けることになるので、時間ｔｃは、３秒以下であっても良く、ステップ１１４の処理が省略されてもよい。
また、本実施の形態では、判定タスクにおけるステアリングホイール１２の指定位置を、ランプ部３０Ａ、３０Ｃ部分又はランプ部３０Ｂ、３０Ｄ部分とした。しかしながら、指定位置は、ランプ部３０Ａ部分とランプ部３０Ｄ部分又は、ランプ部３０Ｂ部分とランプ部３０Ｃ部分であってもよい。
さらに、車両の直進操舵位置においてステアリングホイール１２を把持する位置は、乗員によって異なることが多い。ここから、車両が手動操作モードで走行する際に、センサ３２Ａ〜３２Ｄの各々において、乗員の把持を検出している時間を計測し、この計測結果に基づいて、判定タスクの指定位置が設定されてもよい。この際、センサ３２Ａ、３２Ｂのうちで検出時間の短いセンサ３２に対応する位置を指定位置とすると共に、センサ３２Ｃ、３２Ｄのうちで検出時間の短いセンサ３２に対応する位置を指定位置としてもよい。これにより、判定タスクの実行時に乗員の無意識によるステアリングホイール１２の把持が、判定タスクの終了と誤判定されてしまうのを防止できて、乗員が適正な運転操作の可能な状態か否かの判定に誤判定が生じるのを防止できる。
また、本実施の形態では、自動運転システム２２が自動運転モードから手動運転モードに移行する際の要求に基づいて、操作状況検出装置としての操作検出装置２０が動作するように説明した。しかしながら、操作状況検出装置は、車両が自動運転モードで走行している際（乗員のステアリング操作が不要な状態で走行している際）に動作できる。このため、操作状況検出装置は、車両が自動運転モードで走行している際の任意のタイミングで動作して、乗員の体調等の検出を行うように用いることができる。
なお、本実施の形態では、ステアリング装置１０に操作状況検出装置としての操作検出装置２０を設けた。しかしながら、操作状況検出装置の判定部の機能を運転支援装置としての自動運転システム２２に設けてもよい。これにより、運転支援装置が、乗員が運転操作に適した状態であるか否かの検出を行うことができる。
１０ ステアリング装置
１２ ステアリングホイール（操作対象）
１４ リム部
２０ 操作検出装置（操作状況検出装置）
２４ コントローラ（判定部、検出部、要求部）
３０（３０Ａ〜３０Ｄ） ランプ部（発光部、要求部）
３２（３２Ａ〜３２Ｄ） センサ（検出部）

Claims (8)

  1. 乗員の運転操作時に乗員によって把持されて操作され、車両の運転支援装置によって運転操作される際には、前記運転支援装置によって操作されるステアリングホイールの指定位置を把持する操作タスクを乗員に要求する要求部と、
    前記ステアリングホイールに対する乗員の前記操作タスクを検出する検出部と、
    前記要求部が前記操作タスクを要求してから所定時間内に前記検出部により前記操作タスクの終了が検出されたか否かから、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能な状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記要求部は、前記ステアリングホイールに設けられ、点灯されることで乗員に前記指定位置を報知する発光部を含み、
    前記検出部は、前記ステアリングホイールに設けられたセンサにより、前記発光部が点灯することで報知した前記指定位置への乗員の把持を検出して前記操作タスクを検出する操作状況検出装置。
  2. 乗員の運転操作時に乗員によって把持されて操作され、車両の運転支援装置によって運転操作される際には、前記運転支援装置によって操作されるステアリングホイールの指定位置を把持する操作タスクを乗員に要求する要求部と、
    前記ステアリングホイールに対する乗員の前記操作タスクを検出する検出部と、
    前記要求部が前記操作タスクを要求してから所定時間内に前記検出部により前記操作タスクの終了が検出されたか否かから、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能な状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記操作タスクが要求されてから所定時間内に前記操作タスクの終了が検出されない場合に、前記要求部が前記操作タスクを再度要求し、前記操作タスクを再度要求する際には、前記指定位置が変更される操作状況検出装置。
  3. 前記指定位置は、前記ステアリングホイールの車両直進操舵位置において左右１箇所ずつ設けられている請求項１又は請求項２に記載の操作状況検出装置。
  4. 前記判定部は、前記操作タスクが要求されてから所定時間内に前記操作タスクの終了が検出された場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能であると判定する請求項１から請求項３の何れか１項に記載の操作状況検出装置。
  5. 前記判定部は、前記操作タスクの終了状態が継続している場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能であると判定する請求項１又は請求項１を引用する請求項３に記載の操作状況検出装置。
  6. 前記操作タスクが要求されてから所定時間内に前記操作タスクの終了が検出されない場合に、前記要求部が前記操作タスクを再度要求する請求項１又は請求項１を引用する請求項３に記載の操作状況検出装置。
  7. 前記操作タスクを再度要求する際には、前記指定位置が変更される請求項６に記載の操作状況検出装置。
  8. 前記判定部は、前記操作タスクが所定回数要求されても、所定時間内での前記操作タスクの終了が検出されない場合に、乗員が前記ステアリングホイールの操作が可能でないと判定する請求項２、請求項６及び請求項７の何れか１項に記載の操作状況検出装置。
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