JP7222887B2 - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
本願は、２０１７年６月１６日に、日本に出願された特願２０１７－１１８９１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、睡眠を促進する所定の振動を得るとともに、所定時間の安眠後、速やかに覚醒状態へ移行させるキャブオーバトラックのエンジン振動制御装置の発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、アクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジンの回転速度を電子的に制御するエンジンコントローラと、乗員が搭乗可能に構成されエンジンの１５０～４００回転／分の回転速度により共振するように構成されたキャブとを備えたキャブオーバトラックにおいて、エンジンコントローラに電気的に接続されて誘眠スイッチが設けられ、誘眠スイッチのオン信号を入力することによりエンジンコントローラは所定の周期でエンジンの回転速度を変動可能に構成されている。

特開２００２－２７６４２５号公報

しかしながら、従来の技術では、車両が走行する道路形状に対する乗員への影響が考慮されておらず、乗員の睡眠を速やかに誘発することができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、乗員の睡眠を誘発する車両制御を実行することができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御システムは、自動運転車両（２００）が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定する制御態様決定部（３４０）と、前記自動運転車両の乗員の状態を検知する乗員状態検知部（２７０）と、前記制御態様決定部により決定された制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、前記乗員状態検知部により検知された乗員検知状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する経路決定部（３３０）と、を備える車両制御システム（１）である。

（２）：上記（１）の態様において、前記制御態様決定部は、前記道路形状の情報と、前記自動運転車両の種別と、前記自動運転車両の乗員数とに基づいて、前記自動運転の制御態様を決定する。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記経路決定部は、目的地までの一以上の推奨経路の候補を生成し、生成された一以上の推奨経路の候補のうち、前記乗員の睡眠が誘発される度合が最も高い推奨経路を、前記自動運転車両が走行する経路として決定する。

（４）：上記（１）または（２）の態様において、前記経路決定部は、目的地までの一以上の推奨経路の候補を生成し、生成された一以上の推奨経路の候補のうち、前記自動運転車両の乗員による経路の選択結果に基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する。

（５）：上記（３）の態様において、前記乗員の睡眠が誘発される度合を更新する度合更新部（３５２）を更に備え、前記乗員状態検知部は、前記経路決定部により決定された経路に基づいて前記自動運転車両が自動運転を実行している場合に、前記乗員が睡眠状態であるか否かを判定し、前記度合更新部は、前記乗員状態検知部による判定結果に基づいて、前記制御態様に対応付けられた前記度合を更新する。

（６）：上記（５）の態様において、前記度合更新部は、前記乗員状態検知部により前記乗員が睡眠状態であると判定された場合に、前記制御態様に対応付けられた前記乗員の睡眠が誘発される度合を、現在の度合よりも高くし、前記乗員状態検知部により前記乗員が睡眠状態であると判定されなかった場合に、前記制御態様に対応付けられた前記乗員の睡眠が誘発される度合を、現在の度合よりも低くする。

（７）：上記（１）から（６）のうち何れか一つの態様において、前記乗員状態検知部により前記乗員が睡眠状態であると判定された場合の前記状態量を記憶する記憶部（３６０）を更に備え、前記経路決定部は、前記記憶部に記憶された前記状態量に基づいて経路を決定する。

（８）：上記（７）の態様において、他車両が取得した前記他車両の状態量を取得し、取得した前記他車両の状態量に基づいて、前記記憶部に記憶された状態量を更新する状態量更新部（３５４）を、更に備える。

（９）：この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、自動運転車両が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定し、前記自動運転車両の乗員の状態を検知し、決定された前記制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、検知された前記乗員の状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する車両制御方法である。

（１０）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、自動運転車両が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定させ、前記自動運転車両の乗員の状態を検知させ、決定された前記制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、検知された前記乗員の状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定させるプログラムである。

（１）～（１０）によれば、車両制御システム１は、乗員の睡眠を誘発する車両制御を実行することができる。

（２）によれば、道路形状と、車両制御システム１は、自動運転車両の種別と、乗員数とに基づいて、より適切な自動運転の制御態様を決定することができる。

（５）または（６）によれば、車両制御システム１は、自動運転車両からのフィードバックにより乗員の睡眠が誘発される度合を更新することで、より最適な乗員の睡眠を誘発する経路を決定することができる。

実施形態の車両制御システムの構成図である。 実施形態の車両の構成図である。 自動運転の処理過程について説明するための図である。 道路形状情報の内容の一例を示す図である。 制御パターン情報の内容の一例を示す図である。 目的地までの経路探索を実行する場合に、ＨＭＩに表示される経路探索設定画面の一例を示す図である。 目的地までの推奨経路に対する制御態様を決定する様子を説明するための図である。 ナビゲーション装置に表示される経路探索結果画面の一例を示す図である。 フィードバック情報の内容の一例を示す図である。 車両により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 車両支援サーバにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。車両制御システムが制御する車両は、例えば、基本的には運転操作を必要としない自動運転車両である。以下、自動運転車両が用いられるものとして説明するが、手動運転車両が用いられても構わない。

［全体構成］
図１は、実施形態の車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１は、一以上の車両２００と、車両支援サーバ３００とを備える。これらの構成要素は、ネットワークＮＷを介して互いに通信可能である。ネットワークＮＷは、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、公衆回線、プロバイダ装置、専用回線、無線基地局等を含む。

［車両］
車両２００は、例えば、利用者が乗車可能な四輪以上の車輪を有する車両であるが、自動二輪車その他の車両であっても構わない。図２は、実施形態の車両２００の構成図である。車両２００は、例えば、外界監視ユニット２１０と、通信装置２２０と、ナビゲーション装置２３０と、推奨車線決定装置２４０と、自動運転制御ユニット２５０と、駆動力出力装置２６０と、ブレーキ装置２６２と、ステアリング装置２６４と、乗員状態検知部２７０とを備える。自動運転制御ユニット２５０および乗員状態検知部２７０は、例えば、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが記憶装置（不図示）に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置（不図示）に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。また、自動運転制御ユニット２５０は、「自動運転制御部」の一例である。

外界監視ユニット２１０は、例えば、カメラやレーダ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、これらの出力に基づいてセンサフュージョン処理を行う物体認識装置等を含む。外界監視ユニット２１０は、車両２００の周辺に存在する物体の種類（特に、車両、歩行者、および自転車）を推定し、その位置や速度の情報と共に自動運転制御ユニット２５０に出力する。

通信装置２２０は、例えば、ネットワークＮＷに接続したり、他車両や歩行者の端末装置等と直接的に通信したりするための無線通信モジュールである。通信装置２２０は、Ｗｉ－Ｆｉ、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の通信規格に基づいて無線通信を行う。通信装置２２０として、用途に応じた複数のものが用意されてもよい。

ナビゲーション装置２３０は、例えば、ＨＭＩ（Human Machine Interface）２３２と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機２３４と、ナビ制御装置２３６とを備える。ＨＭＩ２３２は、例えば、タッチパネル式ディスプレイ装置やスピーカ、マイク等を含む。ＧＮＳＳ受信機２３４は、ＧＮＳＳ衛星（例えばＧＰＳ衛星）から到来する電波に基づいて自機の位置（車両２００の位置）を測位する。ナビ制御装置２３６は、例えば、ＣＰＵや各種記憶装置を備え、ナビゲーション装置２３０全体を制御する。記憶装置には、地図情報（ナビ地図）が格納されている。ナビ地図は、ノードとリンクで道路を表現した地図である。

また、ナビ制御装置２３６は、車両２００の現在位置と目的地とを、通信装置２２０を用いて車両支援サーバ３００に送信し、車両支援サーバ３００から返信された経路を取得する。経路には、例えば、目的地までの経路において、乗員が所定の状態になることを誘発する経路が含まれる。所定の状態とは、例えば、睡眠する状態である。睡眠を誘発する経路とは、道路形状パターンや車両２００の走行速度による振動が、予め定められた睡眠を誘発しやすい振動数（周波数）に類似する振動を得ることができる経路である。また、経路には、目的地までの移動時間等の情報が付随されていてもよい。

また、ナビ制御装置２３６は、ＧＮＳＳ受信機２３４によって測位された車両２００の位置から、ＨＭＩ２３２を用いて指定された目的地までの経路を、ナビ地図を参照して自ら決定してもよい。

ナビ制御装置２３６は、上記何れかの方法で決定した経路の情報を推奨車線決定装置２４０に出力する。

推奨車線決定装置２４０は、例えば、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）と各種記憶装置を備える。記憶装置には、ナビ地図よりも詳細な高精度地図情報が格納されている。高精度地図情報には、例えば、車線ごとの道路幅や勾配、曲率、信号の位置等の情報が含まれている。推奨車線決定装置２４０は、ナビゲーション装置２３０から入力された経路に沿って走行するために好ましい推奨車線を決定し、自動運転制御ユニット２５０に出力する。

自動運転制御ユニット２５０は、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の一以上のプロセッサと各種記憶装置を備える。自動運転制御ユニット２５０は、推奨車線決定装置２４０により決定された推奨車線を走行することを原則として、外界監視ユニット２１０から位置や速度が入力された物体との接触を避けるように、車両２００を自動的に走行させる。自動運転制御ユニット２５０は、例えば、各種イベントを順次実行する。イベントには、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、前走車両に追従する追従走行イベント、車線変更イベント、合流イベント、分岐イベント、緊急停止イベント、料金所を通過するための料金所イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのハンドオーバイベント等がある。また、これらのイベントの実行中に、車両２００の周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄等）に基づいて、回避のための行動が計画される場合もある。

自動運転制御ユニット２５０は、車両２００が将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、車両２００の到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、所定の走行距離ごとの車両２００の到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における車両２００の到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

図３は、自動運転の処理過程について説明するための図である。まず、上図に示すように、ナビゲーション装置２３０によって経路が決定される。この経路は、例えば車線の区別が付けられていない大まかな経路である。次に、中図に示すように、推奨車線決定装置２４０が、経路に沿って走行しやすい推奨車線を決定する。そして、下図に示すように、自動運転制御ユニット２５０が、障害物の回避等を行いながら、なるべく推奨車線に沿って走行するための軌道点を生成し、軌道点（および付随する速度プロファイル）に沿って走行するように、駆動力出力装置２６０、ブレーキ装置２６２、ステアリング装置２６４のうち一部または全部を制御する。なお、このような役割分担はあくまで一例であり、例えば自動運転制御ユニット２５０が一元的に処理を行ってもよい。

駆動力出力装置２６０は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。駆動力出力装置２６０は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するパワーＥＣＵとを備える。パワーＥＣＵは、自動運転制御ユニット２５０から入力される情報、或いは不図示の運転操作子から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２６２は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、自動運転制御ユニット２５０から入力される情報、或いは運転操作子から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２６２は、運転操作子に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２６２は、上記説明した構成に限らず、自動運転制御ユニット２５０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２６４は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、自動運転制御ユニット２５０から入力される情報、或いは運転操作子から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

乗員状態検知部２７０は、車両２００の乗員の状態を検知する。また、乗員状態検知部２７０は、目的地までの自動運転中に、乗員が睡眠状態であるか否かを判定し、その判定結果に基づき検知される車両２００の走行状態に関する情報を車両支援サーバ３００に送信する。走行状態に関する情報には、例えば、乗員が寝ている状態であると判定されるまでの道路形状パターン、乗員数、車種に関する情報が含まれる。また、走行状態に関する情報には、乗員状態検知部２７０により検知される乗員検知状態や車両２００の状態量が含まれてよい。乗員検知状態とは、例えば、車両２００の各座席に着座している乗員ごとの睡眠状態および属性状態である。属性状態には、例えば、乗員の姿勢や体格、体や頭部の振幅や振動数（周波数））等の情報が含まれる。乗員状態検知部２７０は、例えば、車室内を撮像するカメラ（不図示）等により撮像された乗員の画像を解析することで、体や頭部の位置を特定するとともに、特定した体や頭部の変化量から体や頭部の振幅や振動数を取得する。状態量とは、例えば、車両２００の走行中における振動に関する状態量である。また、状態量には、走行中における制御状態の状態量が含まれてもよい。制御状態とは、例えば、自動運転中において、車両２００に搭載された加速度センサ（不図示）により検出される加速度や、ヨーレートセンサ（不図示）により検出される車両２００の鉛直軸回りの角速度の状態である。乗員状態検知部２７０の機能の詳細については後述する。

［車両支援サーバ］
図１に戻り、車両支援サーバ３００は、例えば、通信部３１０と、取得部３２０と、経路決定部３３０と、制御態様決定部３４０と、更新部３５０と、記憶部３６０とを備える。車両支援サーバ３００は、いわゆるナビゲーションシステムを構成するナビゲーションサーバをベースに構成されてよい。

取得部３２０、経路決定部３３０、制御態様決定部３４０、および更新部３５０は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部３６０に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置（例えば、記憶部３６０）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置（不図示）に装着されることで記憶装置にインストールされてもよい。

通信部３１０は、例えば、ネットワークＮＷに接続するためのネットワークカードである。通信部３１０は、ネットワークＮＷを介して車両２００と通信する。

取得部３２０は、車両２００から目的地までの経路探索リクエストを受け付ける。また、取得部３２０は、乗員状態検知部２７０による検知結果や走行状態に関する情報等を取得し、車両２００からのフィードバック情報３６４として記憶部３６０に記憶させる。

経路決定部３３０は、取得部３２０により取得された経路探索リクエストに含まれる車両２００の現在位置および目的地の情報と、地図情報３６１とに基づいて目的地に到着するための推奨経路の候補を探索する。また、経路決定部３３０は、推奨経路の候補ごとに、制御態様決定部３４０によって決定された制御態様に基づいて、経路の絞込みを行う。経路決定部３３０の機能の詳細については後述する。

制御態様決定部３４０は、車両２００が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、車両２００の乗員の睡眠を誘発するための少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定する。自動運転の制御態様には、車両２００の操舵制御が含まれてもよい。制御態様決定部３４０の機能の詳細については後述する。

更新部３５０は、例えば、度合更新部３５２と、状態量更新部３５４とを備える。度合更新部３５２は、乗員状態検知部２７０による乗員が睡眠状態であるか否かの判定結果に基づいて、制御パターン情報３６３に含まれる睡眠誘発度合を更新する。状態量更新部３５４は、車両２００の乗員状態検知部２７０により検知された車両２００の状態量を取得し、取得した状態量に基づいて、記憶部３６０に記憶された状態量情報３６５を更新する。度合更新部３５２および状態量更新部３５４の機能の詳細については後述する。

記憶部３６０は、ＨＤＤやフラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により実現される。記憶部３６０には、例えば、地図情報３６１、道路形状情報３６２、制御パターン情報３６３、フィードバック情報３６４、状態量情報３６５およびその他の情報が格納される。

地図情報３６１には、例えば、ノードとリンクで表現された各道路に対する道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報等が含まれる。道路情報には、道路の識別情報である道路ＩＤや、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報、道路の車線数、非常駐車帯の領域、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。地図情報３６１は、通信装置２２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

図４は、道路形状情報３６２の内容の一例を示す図である。道路形状情報３６２には、道路ＩＤに、道路形状パターンが対応付けられている。道路形状パターンとは、例えば、地図情報３６１に含まれる道路の勾配、道路の位置、車線のカーブの曲率や、予め定められた路面の粗さ、または凹凸に基づいて、道路の形状をパターン化したものである。

図５は、制御パターン情報３６３の内容の一例を示す図である。制御パターン情報３６３は、例えば、道路形状パターン、車両２００の乗員数、および車種の組み合わせごとに車両２００の制御パターンが対応付けられた情報である。図５の例では、道路形状パターン、乗員数、車種のそれぞれの軸で形成される三次元空間上に一つの制御パターンが示されている。制御パターンは、例えば、自動運転における車両２００の制御態様をパターン化したものである。制御パターンには、例えば、車両２００の速度、横Ｇ、加速Ｇ、減速Ｇが含まれる。これらの情報は、車両２００が対応する道路を自動運転で走行する際の制御情報として用いられる。また、実施形態では、図５に示す制御パターンに代えて、図５に示す乗員数の軸を乗員パターンの軸に置き換えた三次元空間上における制御パターンを用いてもよい。乗員パターンとは、例えば、乗員の属性状態等に基づいて分類されるパターンである。

また、制御パターン情報３６３には、道路形状パターン、車両２００の乗員数、および車種の組み合わせに対し、車両２００の乗員の睡眠を誘発する睡眠誘発度合が最も高くなる制御パターンが格納される。睡眠誘発度合とは、予め定めた乗員が睡眠を誘発しやすい振動に対する類似度であり、値が１に近いほど睡眠誘発度合は高い。制御パターンには、睡眠誘発度合に関する情報が含まれてよい。制御パターンは、実験等で予め求められている。制御パターンは、後述するように、更新部３５０により更新されてもよいし、そもそも更新部３５０の処理によって当初から設定されてもよい。

フィードバック情報３６４は、車両支援サーバ３００から車両２００に送信した睡眠誘発経路に基づく走行結果に関する情報である。フィードバック情報３６４は、更新部３５０による制御パターン情報３６３の更新時に用いられる。フィードバック情報３６４の具体例については後述する。

［実施形態の車両制御システム１における具体的な処理内容］
以下、実施形態の車両制御システム１における具体的な処理内容について説明する。車両２００の乗員は、目的地までの経路探索を実行する場合に、ナビゲーション装置２３０に対して以下に説明する操作を行う。この結果、ナビゲーション装置２３０は、車両支援サーバ３００に対して目的地までの経路探索リクエストを送信する。

図６は、目的地までの経路探索を実行する場合に、ＨＭＩ２３２に表示される経路探索設定画面４００の一例を示す図である。経路探索設定画面４００は、車両２００の行先を示す目的地を入力する目的地入力領域４０２と、乗員の睡眠を誘発する経路の探索に関する情報を入力する睡眠誘発経路入力領域４０４と、入力した内容に基づく経路探索の実行もしくはキャンセルの確定を行う確定操作領域４０６とが示されている。また、乗員が所持するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置を使用して、経路探索を行う場合には、上述の領域に加えて、車両２００の車種等を指定するインターフェースが用意されてよい。

目的地入力領域４０２には、例えば、その地点にある施設や建物の名称を入力する。また、目的地入力領域４０２には、目的地の住所を入力してもよい。睡眠誘発経路入力領域４０４には、睡眠誘発経路の探索を行う否かを入力するオン／オフのチェックボックスと、車両２００の乗員数を入力する乗員数入力領域とが含まれる。乗員数入力領域は、睡眠誘発経路探索がオンの場合に、乗員数が入力することができ、睡眠誘発経路探索がオフの場合に、乗員数が入力できないようにＨＭＩ２３２により制御される。図６の例では、目的地として「○○ランド」が入力され、睡眠誘発経路探索に「オン」が設定され、乗員数として「２人」が入力されている。

乗員が経路探索設定画面４００により情報を入力した後に確定操作領域４０６に含まれる探索開始ボタンを選択すると、ナビゲーション装置２３０は、目的地入力領域４０２および睡眠誘発経路入力領域４０４に入力した情報、予め記憶部３６０に記憶された車両２００の種類の識別情報である車種ＩＤ、およびＧＮＳＳ受信機２３４により得られる車両２００の現在位置を含む経路探索リクエストを車両支援サーバ３００に送信する。

車両支援サーバ３００の取得部３２０は、車両２００から受信した経路探索リクエストを取得する。経路決定部３３０は、取得部３２０により取得された経路探索リクエストに含まれる情報に基づいて、地図情報３６１を参照し、現在位置から目的地までの経路を探索する。例えば、経路決定部３３０は、睡眠誘発経路探索のチェックボックスがオフであったことを示すフラグ情報が経路探索リクエストに含められていた場合に、現在位置から目的地までを最短時間または最短距離、或いはエネルギー消費量や有料道路の使用の有無などに基づいて走行する経路を決定する。

また、経路決定部３３０は、睡眠誘発経路探索のチェックボックスがオンであったことを示すフラグ情報が経路探索リクエストに含められていた場合に、取得部３２０により取得された経路探索リクエストに含まれる車両２００の現在位置および目的地の情報と、地図情報３６１とに基づいて目的地に到着するための推奨経路を探索し、車両２００が走行する可能性のある推奨経路の候補を決定する。更に、経路決定部３３０は、決定した推奨経路の候補を、制御態様決定部３４０に出力し、推奨経路の候補に対応する車両２００の制御態様を依頼する。

図７は、目的地までの推奨経路に対する制御態様を決定する様子を説明するための図である。制御態様決定部３４０は、経路決定部３３０により決定された現在地（ｘ０、ｙ０）から目的地（ｘ１，ｙ１）までの推奨経路におけるそれぞれのノード間の道路ＩＤを取得し、更に車両２００の車種と乗員数を取得する。図７の例では、車両２００の乗員数は、２名（乗員Ｕ１およびＵ２）であるものとする。また、推奨経路に対応する道路ＩＤは、「Ｒ００１」、「Ｒ００２」、「Ｒ００３」、「Ｒ００６」、および「Ｒ００９」であるものとする。

制御態様決定部３４０は、それぞれの道路ＩＤに基づいて、道路形状情報３６２を参照し、各道路ＩＤに対応する道路形状パターンを取得する。また、制御態様決定部３４０は、道路形状パターン、車種ＩＤに対応する車種、および乗員数に基づいて、制御パターン情報３６３を参照し、道路形状パターン、車種、および乗員数に対応する制御パターンを決定する。

経路決定部３３０は、制御態様決定部３４０により決定された道路ＩＤごとの制御パターンを、経路に沿った順序で繋げて目的地までの制御パターンを生成する。また、経路決定部３３０は、各道路ＩＤの制御パターンに対応する睡眠誘発度合を加算し、目的地までの道路ＩＤの数で除算することで、睡眠誘発度合の平均を算出し、算出した睡眠誘発度合の平均を、経路全体における平均睡眠誘発度合として算出する。

更に、経路決定部３３０は、例えば、目的地までの推定走行時間が所定時間範囲で、平均睡眠誘発度合の異なる別の経路を探索してもよい。所定時間範囲とは、例えば、±１５分程度の範囲である。経路決定部３３０は、一以上の推奨経路の候補が探索された場合に、その中から平均睡眠誘発度合が最も高い経路を最終的な経路として決定する。

また、経路決定部３３０は、制御態様決定部３４０により決定された制御態様で車両２００が走行した場合の車両２００の状態量と、車両２００の乗員状態検知部２７０により検知された乗員検知状態とに基づいて、車両２００が走行する経路を決定する。また、経路決定部３３０は、例えば、記憶部３６０に記憶された状態量情報３６５と、乗員検知状態とに基づいて、車両２００が走行する経路を決定してもよい。

乗員検知状態を検知する場合、乗員状態検知部２７０は、自動運転制御ユニット２５０により自動運転を実行中の車両２００の乗員が睡眠状態にあるか否かを判定する。例えば、乗員状態検知部２７０は、例えば、撮像画像に含まれる乗員の顔の特徴部分（例えば、目、口）の形状と、予め設定された寝顔の特徴部分の形状とを照合し、類似度が閾値以上である場合に乗員が睡眠状態であると判定する。また、乗員状態検知部２７０は、ディープラーニング等の機械学習を用いて、乗員の顔の特徴を学習して乗員の表情の認識や分類を行うことで、撮像画像に含まれる乗員が寝ている状態であるか否かを判定してもよい。また、乗員状態検知部２７０は、乗員の生体情報を取得し、取得した生体情報に基づいて、乗員が睡眠状態であるか否かの判定や、睡眠度合の判定を行ってもよい。例えば、乗員状態検知部２７０は、車両２００に搭載され、乗員を撮影するカメラやマイク、或いは乗員が装着するウェアラブルセンサ等によって、生体情報を取得する。生体情報としては、例えば、心拍数、脈拍数、脳波、体温、呼吸回数、瞳孔の開き具合、呼吸音、心電、筋電、心電や筋電の変化（変位）、血糖値、血中酸素濃度等が挙げられる。また、これらの項目の計測については、例えば、心電計、筋電計、脳波計、血糖値測定器、血中酸素濃度計測機等の各項目の専用の計測装置を用いてもよい。乗員状態検知部２７０は、例えば、取得した生体情報と、予め設定された判定基準値とを比較することで、乗員が睡眠状態であるか否か、或いは睡眠度合を判定する。

乗員が寝ている状態であると判定された場合に、乗員状態検知部２７０は、乗員が睡眠状態であると判定されたことを示すフラグ情報とともに、車両２００の走行状態に関する情報を車両支援サーバ３００に送信する。また、乗員状態検知部２７０は、睡眠状態であると判定された時から所定期間分を遡った分の状態量および乗員検知状態とを含む睡眠誘導時データを車両支援サーバ３００に送信してもよい。

また、乗員状態検知部２７０は、車両２００が目的地に到着した時点で、乗員が睡眠状態であると判定されなかった場合に、乗員が睡眠状態であると判定されなかったことを示すフラグ情報とともに、車両２００の走行状態に関する情報を車両支援サーバ３００に送信する。また、乗員状態検知部２７０は、乗員の生体情報や睡眠度合を車両支援サーバ３００に送信してもよい。

取得部３２０は、車両２００からフラグ情報と走行状態に関する情報とを取得し、取得した情報を車両２００のからのフィードバック情報３６４として記憶部３６０に記憶させる。図９は、フィードバック情報３６４の内容の一例を示す図である。フィードバック情報３６４には、フィードバック情報の識別情報であるフィードバックＩＤに、フラグ情報および走行に関する情報が対応付けられている。図９の例において、フラグ情報が「１」の場合は、乗員が睡眠状態であると判定されたことを示し、フラグ情報が「０」の場合は、乗員が睡眠状態であると判定されなかったことを示す。また、フィードバック情報３６４には、図９の例の項目に加えて、状態量や乗員検知状態、または睡眠誘導時データが含まれてもよい。また、取得部３２０は、車両２００から生体情報や睡眠度合の情報を取得し、取得した情報をフィードバック情報３６４に記憶させてもよい。

また、経路決定部３３０は、複数の推奨経路の候補が探索された場合に、その複数の推奨経路の候補を車両２００に送信し、乗員による選択結果に基づいて、走行経路を決定してもよい。

図８は、ナビゲーション装置２３０に表示される経路探索結果画面４１０の一例を示す図である。経路探索結果画面４１０には、例えば、平均睡眠誘発度合が大きい順に、経路探索結果が表示されている。経路探索結果には、経路の識別情報である経路ＩＤと、平均睡眠誘発度合と、目的地までの推定走行時間とが示されている。また、経路探索結果画面４１０には、各経路ＩＤに対応する経路を表示する経路表示ボタン４１２および経路を決定する経路決定ボタン４１４が示されている。

ここで、乗員が経路ＩＤに対応する経路決定ボタン４１４を選択すると、ナビゲーション装置２３０は、選択された経路ＩＤに対する情報を車両支援サーバ３００に送信する。経路決定部３３０は、選択された経路ＩＤの経路を、走行経路として決定する。

自動運転制御ユニット２５０は、車両支援サーバ３００から送信された経路情報、および制御パターンに基づいて、自動運転で走行するように車両２００を制御する。

更新部３５０の度合更新部３５２は、フィードバック情報３６４に含まれる道路形状パターン、乗員数、および車種に基づいて、制御パターン情報３６３を参照し、対応する制御パターンの睡眠誘発度合を更新する。例えば、更新部３５０は、フラグ情報が「１」である場合、対応する制御パターンに含まれる睡眠誘発度合を、現在の度合よりも高くなるように更新する。また、度合更新部３５２は、フラグ情報が「０」である場合、対応する制御パターンに含まれる睡眠誘発度合を、現在の度合よりも低くなるように更新する。また、度合更新部３５２は、車両２００から送信された乗員の生体情報や睡眠度合に基づいて、睡眠誘発度合を更新してもよい。この場合、度合更新部３５２は、ある生体状態に基づいて更新された睡眠誘発度合と、他の生体状態に基づいて更新された睡眠誘発度合とに基づいて複合的に度合を更新してもよい。また、度合更新部３５２は、車両２００の振動の予測値を導出し、導出した予測値と、現在の車両のある座席に着座している乗員のモデル（乗員パターン）とに基づいて、振動に対する睡眠誘発度合を取得し、取得した度合に基づいて更新を行ってもよい。この場合、度合更新部３５２は、例えば、車両２００の走行区間や道路形状等に基づく過去の状態量等の観測データと、車両２００に対して実行した制御に対する応答状態とに基づいて、車両２００の振動の予測値を導出する。

このように、車両２００から得られるフィードバック情報３６４や振動の予測値等に基づいて睡眠誘発度合を更新することで、車両支援サーバ３００は、より最適な乗員の睡眠を誘発する経路を決定することができる。

更新部３５０の状態量更新部３５４は、自車両および他車両を含む複数の車両のそれぞれが取得した状態量に基づいて、状態量情報３６５を更新する。例えば、状態量更新部３５４は、複数の車両から取得した状態量を平均化して状態量情報３６５を更新してもよく、走行区間、道路形状、車種、車重、乗員数、乗員パターンごとに分けて、それぞれに対応する状態量情報３６５を更新してもよい。経路決定部３３０は、自車両だけでなく、他車両から得らえる状態量を含めて更新された状態量情報３６５を用いることで、より最適な乗員の睡眠を誘発する経路を決定することができる。

［処理フロー］
図１０は、車両２００により実行される処理（経路探索リクエスト）の流れの一例を示すフローチャートである。まず、ナビゲーション装置２３０は、乗員により入力される目的地を受け付け（ステップＳ１００）、更に睡眠誘発経路探索リクエストを受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。睡眠誘発経路探索リクエストを受け付けた場合、ナビゲーション装置２３０は、経路探索リクエストとして、車両２００の現在位置、目的地、および睡眠誘発経路探索リクエストを車両支援サーバ３００に送信する（ステップＳ１０４）。また、ステップＳ１０２の処理において、睡眠誘発経路リクエストを受け付けていない場合、ナビゲーション装置２３０は、経路探索リクエストとして車両２００の現在位置おおび目的地を車両支援サーバ３００に送信する（ステップＳ１０６）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

図１１は、車両支援サーバ３００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、取得部３２０は、車両２００からの経路探索リクエストを受信する（ステップＳ２００）。経路決定部３３０は、経路探索リクエストに睡眠誘発経路探索リクエストが含まれているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。睡眠誘発経路探索リクエストが含まれている場合、経路決定部３３０は、目的地までの経路のうち、車両２００から取得した車両２００の振動に関する状態量と乗員検知状態とに基づいて、車両２００が走行する経路を決定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４の処理において、経路決定部３３０は、上述した状態量および乗員検知状態に代えて（または加えて）、道路形状パターン、車種、および乗員数に対応付けられた制御パターンに基づいて、睡眠誘発度合が最も高い経路を決定してもよい。また、睡眠誘発経路探索リクエストが含まれていない場合、経路決定部３３０は、例えば、最短時間または最短距離で目的地まで到着する経路を決定する（ステップＳ２０６）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。

以上説明したように、実施形態によれば、乗員の睡眠を誘発する車両制御を実行することができる。例えば、乗車した子供がむずかっている場合に、睡眠誘発度合の高い経路を探索し、探索により得られる経路および制御パターンで車両２００を走行させることで、子供を寝かし付けることができる。また、乗員は、目的地に到着するまで間に心地よく寝ていたい場合に、睡眠誘発度合の高い経路を探索し、探索により得られる経路および制御パターンで車両２００を走行させることで、快適に睡眠することができる。

＜変形例＞
上述した経路決定部３３０、制御態様決定部３４０、道路形状情報３６２、および制御パターン情報３６３は、車両２００に搭載されてもよい。この場合、車両制御システム１は、車両２００と車両支援サーバ３００のそれぞれの一部の機能により実現される。

また、道路形状情報３６２、制御パターン情報３６３、および状態量情報３６５を車両２００にダウンロードすることで、車両２００内で経路探索と、乗員の睡眠を誘発する制御パターンを取得する処理を実行してもよい。この場合、車両制御システム１は、車両２００内に搭載される。

また、制御パターン情報３６３は、乗員の性別や年代別に分類して記憶部３６０に記憶してもよい。これにより、例えば、子供の睡眠を誘発する制御パターンや高齢者の睡眠を誘発する制御パターンを取得することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

Claims (4)

1. 自動運転車両が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定する制御態様決定部と、
   前記自動運転車両の乗員の状態を検知する乗員状態検知部と、
   前記制御態様決定部により決定された制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、前記乗員状態検知部により検知された乗員検知状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する経路決定部と、
   を備え、
   前記経路決定部は、目的地までの一以上の推奨経路の候補を生成し、生成された一以上の推奨経路の候補ごとに睡眠誘発度合いと走行時間を乗員に提示して選択させ、選択された推奨経路を、前記自動運転車両が走行する経路として決定する、
   車両制御システム。
2. 前記制御態様決定部は、前記道路形状の情報と、前記自動運転車両の種別と、前記自動運転車両の乗員数とに基づいて、前記自動運転の制御態様を決定する、
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. コンピュータが、
   自動運転車両が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定し、
   前記自動運転車両の乗員の状態を検知し、
   決定された前記制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、検知された前記乗員の状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する経路決定処理を実行し、
   前記経路決定処理において、目的地までの一以上の推奨経路の候補を生成し、生成された一以上の推奨経路の候補ごとに睡眠誘発度合いと走行時間を乗員に提示して選択させ、選択された推奨経路を、前記自動運転車両が走行する経路として決定する、
   車両制御方法。
4. コンピュータに、
   自動運転車両が走行する可能性のある道路の道路形状の情報に基づいて、少なくとも速度制御を含む自動運転の制御態様を決定させ、
   前記自動運転車両の乗員の状態を検知させ、
   決定された前記制御態様で前記自動運転車両が走行した場合の前記自動運転車両の振動に関する状態量と、検知された前記乗員の状態とに基づいて、前記自動運転車両が走行する経路を決定する経路決定処理を実行させるものであり、
   前記経路決定処理は、目的地までの一以上の推奨経路の候補を生成することと、生成された一以上の推奨経路の候補ごとに睡眠誘発度合いと走行時間を乗員に提示して選択させることと、選択された推奨経路を、前記自動運転車両が走行する経路として決定することとを含む、
   プログラム。

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