WO2020255287A1

WO2020255287A1 - 自動運転支援装置、自動運転支援システムおよび自動運転支援方法

Info

Publication number: WO2020255287A1
Application number: PCT/JP2019/024252
Authority: WO
Inventors: 美里湯浅; 新作福▲高▼; 宗貴西平; 晶子今石; 剛泉福
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-12-24
Also published as: US20220073092A1; US11685395B2; JP6945774B2; CN113939858B; CN113939858A; JPWO2020255287A1; DE112019007326B4; DE112019007326T5

Abstract

自動運転支援装置（１）は、車両（２０）の搭乗者の状態の検出情報に基づいて搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する判定部（１１）と、判定部（１１）によって搭乗者に休憩が必要であると判定され、車両（２０）が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、車両（２０）が有する出力デバイス（３，４，５）から、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御部（１２）を備える。

Description

自動運転支援装置、自動運転支援システムおよび自動運転支援方法

　本発明は、車両の運転支援を行う自動運転支援装置、自動運転支援システムおよび自動運転支援方法に関する。

　自動運転機能を有した車両において、自動運転から手動運転への切り替え（車両から運転者への運転権限の移譲）は円滑に行われる必要がある。しかしながら、運転者に眠気があるか疲労した状態であると、手動運転に直ちに対応できない可能性がある。この問題に対して、例えば、特許文献１に記載される装置では、運転者に眠気があり疲労した状態であると判定され、休憩エリア（パーキングエリア、路側帯など）から一定距離内に車両が存在する場合に限って、運転者に対して休憩を促す警告を行っている。この警告に応じて運転者が休憩することで、手動運転に対応可能な状態に回復させることができる。

特開２０１４－１３４９６号公報

　特許文献１に記載された装置では、運転者に休憩を促す警告を行って車両を休憩エリアに停車させる。しかしながら、車内環境は、本来、運転者を運転に専念させるものあり、運転者が積極的に睡眠をとることは意図されていない。このため、車両を停車させても、運転者が睡眠をとるまでに時間が掛かるという課題があった。

　本発明は上記課題を解決するものであり、搭乗者に睡眠を促す車内環境を提供することができる自動運転支援装置、自動運転支援システムおよび自動運転支援方法を得ることを目的とする。

　本発明に係る自動運転支援装置は、車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する判定部と、判定部によって搭乗者に休憩が必要であると判定され、車両が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、車両が有する出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御部を備える。

　本発明によれば、車両が有する出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力するので、搭乗者に睡眠を促す車内環境を提供することができる。

実施の形態１に係る自動運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１における表示デバイスとサウンドデバイスを示す図である。実施の形態１における振動デバイスを示す図である。実施の形態１に係る自動運転支援方法を示すフローチャートである。運転者の休憩必要レベルの経時変化を示すグラフである。図６Ａは、実施の形態１に係る自動運転支援装置の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図であり、図６Ｂは、実施の形態１に係る自動運転支援装置の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る自動運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る自動運転支援方法を示すフローチャートである。実施の形態３に係る自動運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る自動運転支援方法を示すフローチャートである。実施の形態４に係る自動運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る自動運転支援方法を示すフローチャートである。実施の形態５に係る自動運転支援システムの構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る自動運転支援装置１の構成を示すブロック図である。自動運転支援装置１は、例えば、自動運転機能を有した車両に設けられ、当該車両の自動運転を支援する。車両には、自動運転支援装置１に加えて、図１に示すように、センサ群２、表示デバイス３、サウンドデバイス４、振動デバイス５、車両制御装置６および入力デバイス７が搭載される。表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５は、車両が有する出力デバイスである。

　自動運転支援装置１は、搭乗者に休憩が必要であると判定され、車両が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、車両が有する出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。搭乗者に睡眠を促すパターンは、例えば、光、音または振動の少なくとも一つのパターンである。

　センサ群２は、車両に搭載された複数のセンサから構成され、当該車両の内外の状態を検出する。センサ群２には、例えば、車速センサ、舵角センサ、車内カメラ、加速度センサ、角速度センサ、ＧＰＳデバイス、ナビゲーションシステム、車外カメラ、車外センサおよび照度センサが含まれる。センサ群２によって検出された検出情報は、自動運転支援装置１に出力される。車速センサは、車両の速度を検出するセンサであって、車輪速に応じた電気信号（車速パルス）を出力する。舵角センサは、車両の操舵角を検出するセンサであって、操舵角に応じた電気信号を出力する。

　車内カメラは、車室内の座席に対向して設けられたカメラであって、座席に座る搭乗者の顔または上半身を撮影した画像情報を出力する。車内カメラは、運転者を撮影するドライバカメラであってもよい。加速度センサは、車両の加速度を検出するセンサであって、例えば３軸加速度センサである。角速度センサは、車両の角速度を検出する。角速度は、車両の旋回速度を算出するための情報である。

　ＧＰＳデバイスは、グローバルポジショニングシステムにおけるＧＰＳ衛星が発信する電波を受信し、受信された電波の信号に基づいて車両の位置を検出する。ナビゲーションシステムは、ＧＰＳデバイスによって検出された車両の位置情報と地図情報に基づいて、車両を目的地まで案内する推奨経路を探索する。また、ナビゲーションシステムは、通信機能を有しており、サーバと通信して、渋滞情報または通行止め情報といった外部情報をサーバから取得する。

　車外カメラは、車両の周辺を撮影するカメラである。車外カメラは、例えば、車両の前方、後方および左右にそれぞれ設けられ、各撮影画像を自動運転支援装置１に出力する。車外センサは、車両の周辺の物体を検出するセンサであり、例えば、超音波センサ、レーダセンサ、ミリ波レーダセンサ、または赤外線レーザセンサがある。車外センサによって検出された車外の物体の検出情報に基づいて、車外の物体の位置および物体までの距離が検出される。照度センサは、車両の周辺の照度を検出するセンサである。

　表示デバイス３は、視覚を介して搭乗者に睡眠を促すパターンを表示する出力デバイスであり、例えば、車室内に設けられた複数の表示装置である。表示デバイス３は、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、単一または複数の光の要素の表示態様が経時的に変化する光パターンを表示する。光パターンは、搭乗者が睡眠に導入されるように、表示される光の要素の形状、大きさ、位置、輝度、色、光の要素が表示される時間、および光の要素が変化するタイミングが設定されている。

　サウンドデバイス４は、聴覚を介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力する出力デバイスであり、例えば、車室内に設けられた複数のスピーカおよびそれらの音量を制御する複数のアンプの組み合わせである。サウンドデバイス４は、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、音の要素の出力態様が経時的に変化するサウンドパターンを出力する。サウンドパターンは、搭乗者が睡眠に導入されるように、音色、音程、テンポ、音量、音の要素が出力される時間、および音の要素が変化するタイミングが設定されている。

　振動デバイス５は、触覚を介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力する出力デバイスであり、例えば、搭乗員が座る座席または運転者が操作するハンドルに設けられた複数の振動スピーカおよびそれらの振動の大きさを制御する複数のアンプの組み合わせである。振動デバイス５は、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、振動の要素の出力態様が変化する振動パターンを出力する。振動パターンは、周波数構造、テンポ、振動の大きさ、振動の要素が出力される時間、および振動の要素が変化するタイミングが設定されている。

　車両制御装置６は、車両の自動運転を実現するための各種制御を行う装置であり、例えば、車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。各種制御には、例えば、車線維持制御、航行制御および停車制御がある。また、車両制御装置６は、自動運転から手動運転へ切り替える地点を予測し、予測した地点を切替予定地点に設定する。車両制御装置６は、車両が切替予定地点に実際に到達する一定の時間前に、自動運転から手動運転への切り替えを予定していることを示す予定情報を、自動運転支援装置１に通知する。

　入力デバイス７は、搭乗者からの情報入力を受け付けるデバイスである。例えば、入力デバイス７は、表示デバイス３の表示画面上に設けられたタッチパネル、ハンドルまたはセンターコンソールに設けられたハードスイッチであってもよいし、マイクを用いた音声認識で情報入力を受け付けるものであってもよい。入力デバイス７は、搭乗者と自動運転支援装置１との対話処理に用いられる。

　自動運転支援装置１は、判定部１１、制御部１２および対話処理部１３を備える。判定部１１は、車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて、搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する。例えば、判定部１１は、センサ群２が備える車内カメラによって撮影された運転者の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて運転者の休憩必要レベルを算出する。画像解析には、例えば、パターンマッチングなどの解析手法を用いることができる。判定部１１は、休憩必要レベルが閾値以上である場合、運転者に休憩が必要と判定し、休憩必要レベルが閾値未満であれば、運転者の休憩は不要と判定する。

　制御部１２は、判定部１１によって搭乗者に休憩が必要であると判定され、車両が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間に、車両が有する出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。例えば、制御部１２は、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。

　対話処理部１３は、判定部１１によって搭乗者に休憩が必要であると判定された場合、搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる。例えば、対話処理部１３は、問い合わせ情報を、表示デバイス３に表示させるか、サウンドデバイス４から音声出力させる。制御部１２は、対話処理部１３によって搭乗者から休憩する応答が受け付けられた場合、出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。

　なお、搭乗者に休憩するか否かを問い合わせない場合、制御部１２は、判定部１１によって搭乗者に休憩が必要であると判定されると、直ちに、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力デバイスから出力させる。この場合、自動運転支援装置１は対話処理部１３を備えていなくてもよい。

　図２は、実施の形態１における表示デバイス３とサウンドデバイス４を示す図である。図１に示した表示デバイス３は、例えば、図２に示すセンターインフォメーションディスプレイ（ＣＩＤ）３ａ、インストルメントクラスタディスプレイ（ＩＣＤ）３ｂ、ダッシュボードディスプレイ３ｃ、ピラーディスプレイ３ｄ、天井ディスプレイ３ｅおよびドアディスプレイ３ｆを備えて構成される。

　ＣＩＤ３ａおよびＩＣＤ３ｂは、車室内のダッシュボードに設置されたディスプレイであり、マイク、スピーカおよびタッチパネルを備える。ＣＩＤ３ａおよびＩＣＤ３ｂは、搭乗者に睡眠を促すパターンを表示するとともに、マイク、スピーカまたはタッチパネルを用いた情報の入力を受け付ける。ダッシュボードディスプレイ３ｃは、ダッシュボードの一部に表示画面を有するディスプレイであり、例えばコンビネーションメータである。ピラーディスプレイ３ｄは、ピラーに表示画面を有するディスプレイである。天井ディスプレイ３ｅは、車室内の天井に表示画面を有するディスプレイである。

　例えば、制御部１２は、ＣＩＤ３ａ、ＩＣＤ３ｂ、ダッシュボードディスプレイ３ｃ、ピラーディスプレイ３ｄ、天井ディスプレイ３ｅおよびドアディスプレイ３ｆによる表示を同期させて、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、これらのディスプレイにおいて同じパターンを繰り返し表示させてもよい。また、これらのディスプレイのいずれかを起点としてパターンを表示させてから、このディスプレイに近いディスプレイから遠いディスプレイへ向けて順にパターンが流れて見えるように表示させてもよい。

　図２に示すように、表示デバイス３が、車室内の様々な位置に配置された複数のディスプレイを備えているので、運転者の顔向きまたは姿勢が変化しても、運転者の視野内にディスプレイが収まる。これにより、光のパターンの見落としが防止される。

　図１に示したサウンドデバイス４は、例えば、図２に示すツイータスピーカ４ａおよびウーハスピーカ４ｂを備えて構成される。ツイータスピーカ４ａは、高音域の音声を出力する車内スピーカである。ウーハスピーカ４ｂは、低音域の音声を出力する車内スピーカである。制御部１２は、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、例えば、ツイータスピーカ４ａからパターンを出力させ、ウーハスピーカ４ｂからパターンを出力させる。

　図２に示すように、サウンドデバイス４が、車室内の様々な位置に配置された複数のスピーカを備えているので、車室内に出力される音のパターンに方向性を持たせることができ、またサラウンド効果を持たせることができる。また、複数のスピーカのうち、運転者の顔向きに応じたスピーカを選択することができるので、運転者が聴き取りやすい位置に配置されたスピーカから音のパターンを出力させることができる。

　図３は、実施の形態１における振動デバイス５を示す図である。図１に示した振動デバイス５は、例えば、図３に示す振動スピーカ５ａ～５ｃを備えて構成される。振動スピーカ５ａ～５ｃは、車室内の座席に設けられる。振動スピーカ５ａから出力された振動は、座席に座った搭乗者の腰部に伝えられ、振動スピーカ５ｂから出力された振動は、座席に座った搭乗者の臀部に伝えられ、振動スピーカ５ｃから出力された振動は、座席に座った搭乗者の大腿部に伝えられる。

　図３に示すように、振動デバイス５が、座席の様々な位置に配置された複数の振動スピーカを備えている。これにより、制御部１２は、座席に対する搭乗者の座り方、座席のリクライニング状態または搭乗者の体格による振動の感じ方に応じて、複数の振動スピーカのうち、搭乗者に振動が伝わりやすい箇所に設けられた振動スピーカを選択することができる。これにより、搭乗者に振動を的確に伝えることができる。

　制御部１２は、振動スピーカ５ａ、振動スピーカ５ｂおよび振動スピーカ５ｃによる振動の出力に同期させ、搭乗者に睡眠を促すパターンとして、これらの振動スピーカで同じパターンを繰り返し出力させてもよい。また、これらの振動スピーカのいずれかを起点として振動パターンを出力させてから、起点の振動スピーカに近い順に振動パターンを出力させてもよい。

　次に、自動運転支援装置１の動作について説明する。
　図４は、実施の形態１に係る自動運転支援方法を示すフローチャートであって、図１に示した自動運転支援装置１の動作を示している。
　まず、判定部１１は、車両の運転者に休憩が必要であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。例えば、判定部１１は、センサ群２が備える車内カメラによって撮影された運転者の画像情報を画像解析し、この画像解析結果に基づいて運転者の休憩必要レベルを算出する。休憩必要レベルは、例えば、運転者の目の開眼度合いである。開眼度合いは、運転者の目の黒目と白目の割合であり、運転者が覚醒して通常運転を行っているときの割合を基準としている。開眼度合いが低いほど、運転者の覚醒度が低く、休憩必要レベルは高くなり、開眼度合いが高いほど、運転者の覚醒度が高く、休憩必要レベルは低くなる。

　図５は、運転者の休憩必要レベルの経時変化を示すグラフである。図５に示すように、運転者は、車両の運転を続けることによって疲労していき、これに伴って休憩必要レベルが上昇していく。判定部１１は、運転者の休憩必要レベルを算出すると、休憩必要レベルが閾値以上である期間が一定時間以上継続した場合に、運転者に休憩が必要であると判定する。また、判定部１１は、休憩必要レベルが閾値未満であるか、休憩必要レベルが閾値以上である期間が一定時間未満である場合、運転者に休憩は必要でないと判定する。

　図５に示すグラフには、休憩必要レベルとして５段階のレベルが設定されており、例えば３段階以上の休憩必要レベルが一定の時間継続したときに、判定部１１によって運転者に休憩が必要であると判定される。また、休憩必要レベルが３段階未満であるか、または休憩必要レベルが３段階以上である期間が一定時間未満である場合、運転者の休憩は必要ではないと判定される。運転者に休憩が必要であるか否かの判定結果は、判定部１１から制御部１２および対話処理部１３に出力される。判定部１１によって運転者に休憩が必要ではないと判定されると（ステップＳＴ１；ＮＯ）、ステップＳＴ１に戻って、運転者に休憩が必要であるか否かの判定処理が繰り返される。

　対話処理部１３は、判定部１１によって運転者に休憩が必要であると判定された場合（ステップＳＴ１；ＹＥＳ）、運転者が休憩をとりたいか否かを問い合わせる（ステップＳＴ２）。対話処理部１３は、表示デバイス３またはサウンドデバイス４の少なくとも一方を用いて、運転者が休憩をとりたいか否かを問い合わせる。例えば、対話処理部１３は、“休憩をとりますか？”という音声を、ツイータスピーカ４ａおよびウーハスピーカ４ｂから出力させ、入力デバイス７を用いた応答を受け付ける。また、対話処理部１３は、運転者が休憩をとりたいか否かを示す情報を、ＣＩＤ３ａ、ＩＣＤ３ｂ、またはダッシュボードディスプレイ３ｃの少なくとも一つに表示させ、入力デバイス７を用いた応答を受け付ける。

　運転者から“休憩をとらない”という応答を受け付けると（ステップＳＴ２；ＮＯ）、対話処理部１３は、この応答情報を判定部１１および制御部１２に通知する。運転者が休憩をとらない場合、判定部１１は、ステップＳＴ１に戻って判定を繰り返し、制御部１２は、パターン出力処理に移行しない。

　対話処理部１３は、運転者から“休憩をとる”という応答を受け付けると（ステップＳＴ２；ＹＥＳ）、この応答情報を制御部１２に出力する。制御部１２は、運転者が休憩をとる場合、車両制御装置６に指示して、車両を停車エリアに移動させる（ステップＳＴ３）。例えば、制御部１２は、ナビゲーションシステムによって取得された地図情報と、ＧＰＳデバイスによって取得された車両の位置情報とを用いて、車両が現在位置から到達可能でかつ運転者が休憩可能な停車エリア（例えば、駐車場、路側帯など）を決定し、車両制御装置６に指示して、自動運転で車両を停車エリアへ移動させて、車両が停車エリアに到着すると停車させる。

　ナビゲーションシステムによって車両の経路が決まっている場合、この経路上で停車が可能なエリアを、停車エリアとして決定しておいてもよい。また、制御部１２が、車外カメラによって撮影された車両前方の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて車両前方の路側帯の幅および他の車両の有無を判断して停車エリアを決定することができる。さらに、制御部１２が、前方を走行している先行車両との間で無線通信を行って、停車が可能なエリアの有無を問い合わせ、無線通信で先行車両から応答されたエリアを、停車エリアに決定してもよい。また、制御部１２は、車両が停車エリアに到着するまでに、停車エリアの使用の予約を行ってもよい。

　制御部１２は、停車エリアへの車両の移動が開始されると、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる（ステップＳＴ４）。例えば、制御部１２は、センサ群２によって検出された車両の内外の状況を示す情報に基づいて、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。

　搭乗者に睡眠を促すパターンは、例えば、走行道路の路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングに同期して、光の要素、音の要素または振動の要素の少なくとも一つが出力されるパターンである。立体物には、電柱、標識、ガードレール、ガード柵、街路樹などがある。このパターンによって、運転者の視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つに対して、路側に立体物が存在する周期に同期した単調な繰り返しで刺激が与えられるので、運転者に睡眠が促される。

　例えば、制御部１２は、車外カメラによって撮影された車両前方の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて路側に周期的に存在している立体物を判別する。制御部１２は、車速センサによって検出された車両の速度に基づいて、車両が周期的な立体物を順次通過するタイミングを決定して、このタイミングに同期するように、光、音または振動の少なくとも一つのパターンを出力デバイスから出力させる。

　また、制御部１２は、センサ群２が備える加速度センサによって検出された車両の加速度に基づいて、車両自体に発生する振動を検出する。そして、制御部１２は、車両自体に発生する振動に基づいて、振動デバイス５による振動の出力を制御することにより、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミング（振動のパターン）と、車室内で運転者に伝わる振動とのずれを補正する。これにより、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングに同期した単調な振動のパターンが運転者に伝えられて、睡眠が促される。

　制御部１２は、照度センサによって検出された車両周辺の照度情報に基づいて、車両の車室内の明るさを決定し、表示デバイス３による光の出力を制御することにより、車室内の明るさに応じた輝度で光のパターンを出力させる。例えば、晴天の日中のように車室内が明るいときは、光のパターンの輝度を高くし、夜間のように車室内が暗いときは、光のパターンの輝度を低くする。これにより、表示デバイス３が出力する光のパターンと車両の周辺の明るさとの間のずれが軽減されて、運転者に睡眠が促される。

　制御部１２は、舵角センサによって検出された車両の操舵角または角速度センサによって検出された車両の角速度の少なくとも一方に基づいて、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングが、車両の右左折に応じてずれることを抑制する。例えば、車両の右左折によって車両が減速されると、この速度変化によって、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングがずれる。制御部１２は、車両の操舵角または角速度に基づいて車両の速度の変化を推定し、車両の速度の変化に応じたタイミングのずれを補正する。これにより、車両が右左折しても、出力デバイスから、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングに同期した単調なパターンが運転者に伝えられて睡眠が促される。

　搭乗者に睡眠を促すパターンは、例えば、路側に存在する複数の建物のうち、予め設定された外観の建物の前を車両が順次通過するタイミングに同期したパターンであってもよい。例えば、制御部１２は、ナビゲーションシステムから取得された経路情報と、ＧＰＳデバイスから取得された車両の位置情報とに基づいて、路側に存在する複数の建物の外観を判別する。制御部１２は、外観が判別された複数の建物のうち、予め設定された外観と一致した外観の建物の前を車両が順次通過するタイミングに同期したパターンを、搭乗者に睡眠を促すパターンとして出力デバイスから出力させる。

　また、制御部１２は、サウンドデバイス４を制御することで、車外の風景に応じた音のパターンを出力させることができる。例えば、車両が海岸沿いを走行している場合、制御部１２は、波の音を用いた音のパターンを出力させることで、車外の風景と一致した単調な繰り返しで運転者の聴覚が刺激されて睡眠が促される。

　制御部１２は、車両の前方を走行している先行車両から無線通信で取得した車両前方の状況に合わせて、搭乗者に睡眠を促すパターンを変化させることができる。例えば、車両前方に交差点があり、この交差点で車両が左折する場合に、制御部１２は、交差点に至るまでの車両の減速を推定し、車速の変化に合うように出力パターンを変化させる。これにより、車外の状況のリアルタイムな変化に一致した単調な繰り返しで運転者が刺激されて睡眠が促される。

　また、制御部１２は、車内カメラによって撮影された運転者の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて、運転者の顔向き、姿勢または体格を判定し、運転者の顔向き、姿勢または体格に応じて、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５を制御することができる。例えば、制御部１２が、運転者の顔向きに基づいて、ＣＩＤ３ａ、ＩＣＤ３ｂ、ダッシュボードディスプレイ３ｃ、ピラーディスプレイ３ｄ、天井ディスプレイ３ｅおよびドアディスプレイ３ｆのうち、運転者の視界内にあるディスプレイを判別し、判別したディスプレイに光のパターンを表示させる。また、制御部１２は、運転者の姿勢または体格に基づいて、運転者の身体が接している座席の箇所または体重をかけている座席の箇所を判別し、振動スピーカ５ａ～５ｃのうち、判別した座席の箇所にある振動スピーカから、振動パターンを出力させる。これにより、出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを適切に出力することができる。

　また、制御部１２は、舵角センサによって検出された車両の操舵角または角速度センサによって検出された車両の角速度の少なくとも一方に基づいて、振動デバイス５から出力される振動の強さを制御することができる。例えば、運転者が正面を向いて座席に座っていても、車両の走行に応じて座席に対する運転者の体重の掛かり方は変化するので、振動スピーカから出力された振動の運転者への伝わり方も変化する。車両が右折したときに、運転者の体重は座席の右側に掛かるので、座席の右側に設けられた振動スピーカから振動を出力させる。これにより、振動デバイス５から、搭乗者に睡眠を促す振動のパターンを適切に出力させることができる。

　次に、自動運転支援装置１の機能を実現するハードウェア構成について説明する。
　自動運転支援装置１における判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の機能は、処理回路によって実現される。すなわち、自動運転支援装置１は、図４のステップＳＴ１からステップＳＴ４までの処理を実行するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。

　図６Ａは、自動運転支援装置１の機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図６Ｂは、自動運転支援装置１の機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、入力インタフェース１００は、センサ群２から自動運転支援装置１へ入力される検出情報を中継し、入力デバイス７から自動運転支援装置１へ入力される入力情報を中継するインタフェースである。また、出力インタフェース１０１は、自動運転支援装置１から、表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５へ出力される、搭乗者に睡眠を促すパターンまたは運転者が休憩をとるか否かの問い合わせ情報を中継するインタフェースである。

　処理回路が図６Ａに示す専用のハードウェアの処理回路１０２である場合、処理回路１０２は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。自動運転支援装置１における判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の機能を別々の処理回路で実現してもよく、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

　処理回路が図６Ｂに示すプロセッサ１０３である場合に、自動運転支援装置１における判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の機能は、ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ１０４に記憶される。

　プロセッサ１０３は、メモリ１０４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、自動運転支援装置１における判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の機能を実現する。例えば、自動運転支援装置１は、プロセッサ１０３によって実行されるとき、図４に示すフローチャートにおけるステップＳＴ１からステップＳＴ４の処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ１０４を備える。これらのプログラムは、判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の手順または方法を、コンピュータに実行させる。メモリ１０４は、コンピュータを判定部１１、制御部１２および対話処理部１３として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

　メモリ１０４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤなどが該当する。

　自動運転支援装置１における、判定部１１、制御部１２および対話処理部１３の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、判定部１１および制御部１２は、専用のハードウェアである処理回路１０２により機能を実現し、対話処理部１３は、プロセッサ１０３がメモリ１０４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはこれらの組み合わせにより上記機能を実現することができる。

　以上のように、実施の形態１に係る自動運転支援装置１において、車両が有する表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５から、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力する。これにより、搭乗者に睡眠を促す車内環境を提供することができる。搭乗者が睡眠を迅速にとることで、疲労の回復に掛かる時間が短縮される。

　また、実施の形態１に係る自動運転支援装置１は、判定部１１によって搭乗者に休憩が必要であると判定されたときに、搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる対話処理部１３を備える。制御部１２は、対話処理部１３によって搭乗者から休憩する応答が受け付けられた場合、停車エリアへの車両の移動を開始させる。これにより、運転者が、休憩のために停車エリアへ車両が移動されることを事前に把握できる。

実施の形態２．
　図７は、実施の形態２に係る自動運転支援装置１Ａの構成を示すブロック図である。図７において、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。自動運転支援装置１Ａは、例えば、自動運転機能を有した車両に設けられ、当該車両の自動運転を支援する。車両は、自動運転支援装置１Ａ、センサ群２、表示デバイス３、サウンドデバイス４、振動デバイス５、車両制御装置６および入力デバイス７を備える。表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５は、車両が有する出力デバイスである。
　また、自動運転支援装置１Ａは、搭乗者に休憩が必要であると判定されたが、搭乗者から休憩しない応答が受け付けられた場合に、出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる。

　自動運転支援装置１Ａは、判定部１１Ａ、制御部１２Ａおよび対話処理部１３Ａを備える。判定部１１Ａは、車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて、搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する。例えば、判定部１１Ａは、実施の形態１と同様に、車内カメラによって撮影された運転者の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて運転者の休憩必要レベルを算出する。また、判定部１１Ａは、休憩必要レベルが閾値以上である場合、運転者に休憩が必要と判定し、休憩必要レベルが閾値未満であれば、運転者の休憩は不要と判定する。

　制御部１２Ａは、判定部１１Ａによって搭乗者に休憩が必要であると判定されて、対話処理部１３Ａによって搭乗者から“休憩をとる”という応答が受け付けられた場合、車両が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、車両が有する出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。搭乗者に睡眠を促すパターンは、例えば、実施の形態１と同様に、光、音または振動の少なくとも一つのパターンである。

　さらに、制御部１２Ａは、判定部１１Ａによって搭乗者に休憩が必要であると判定されたが、対話処理部１３Ａによって搭乗者から“休憩をとらない”という応答が受け付けられた場合、車両が有する出力デバイスから、搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる。搭乗者に覚醒を促すパターンは、例えば、光、音または振動の少なくとも一つのパターンである。

　対話処理部１３Ａは、判定部１１Ａによって搭乗者に休憩が必要であると判定された場合、実施の形態１と同様な手順で、搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる。対話処理部１３Ａは、問い合わせ情報に対して搭乗者から“休憩をとる”という応答があった場合、この応答情報を制御部１２Ａに通知し、搭乗者から“休憩をとらない”という応答があると、この応答情報を判定部１１Ａおよび制御部１２Ａに通知する。

　次に、自動運転支援装置１Ａの動作について説明する。
　図８は、実施の形態２に係る自動運転支援方法を示すフローチャートであって、図７に示した自動運転支援装置１Ａの動作を示している。なお、図８におけるステップＳＴ１ａからステップＳＴ４ａまでは、図４のステップＳＴ１からステップＳＴ４までと同じ処理であるので、説明を省略する。

　対話処理部１３Ａによって運転者から“休憩をとらない”という応答が受け付けられた場合（ステップＳＴ２ａ；ＮＯ）、対話処理部１３Ａは、応答情報を判定部１１Ａおよび制御部１２Ａに通知する。運転者が休憩をとらない場合、判定部１１Ａは、ステップＳＴ１ａに戻って運転者に休憩が必要か否かの判定を繰り返す。

　一方、制御部１２Ａは、運転者が休憩をとらない場合、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる（ステップＳＴ５ａ）。例えば、制御部１２Ａは、センサ群２によって検出された車両の内外の状況を示す情報に基づいて、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる。

　搭乗者に覚醒を促すパターンは、例えば、走行道路の路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングからずれたタイミングで、光の要素、音の要素または振動の要素の少なくとも一つが出力されるパターンである。このパターンによって、運転者の視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つに対して、路側に立体物が存在する周期からずれたタイミングで刺激が与えられる。すなわち、運転者には、路側に立体物が存在する周期で視覚的な刺激が与えられ、この周期とは異なるタイミングでさらに刺激が与えられるので、運転者に覚醒が促される。

　例えば、制御部１２Ａは、車外カメラによって撮影された車両前方の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて路側に周期的に存在している立体物を判別する。そして、制御部１２Ａは、車速センサによって検出された車両の速度に基づいて、車両が周期的な立体物を順次通過するタイミングを決定し、このタイミングからずれたタイミングになるように、光、音または振動の少なくとも一つのパターンを出力デバイスから出力させる。

　また、制御部１２Ａは、センサ群２が備える加速度センサによって検出された車両の加速度に基づいて、車両自体に発生する振動を検出する。制御部１２Ａは、車両自体に発生する振動に基づいて、振動デバイス５を制御することで、振動デバイス５から出力される振動のパターンと車室内で運転者に伝わる振動とのずれを補正する。これにより、運転者が休憩をとらない場合、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングからずれた振動のパターンが運転者に伝えられて、覚醒が促される。

　制御部１２Ａは、照度センサによって検出された車両周辺の照度情報に基づいて、車両の車室内の明るさを決定し、表示デバイス３による光の出力を制御することで、車室内の明るさに応じた輝度で、搭乗者に覚醒を促す光のパターンを出力させる。例えば、車室内が明るさよりも明るくなるように光のパターンの輝度を高くする。これにより、表示デバイス３が出力する光のパターンと車両の周辺の明るさとの間のずれが強調されて、運転者に覚醒が促される。

　制御部１２Ａは、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングが、車両の右左折に応じてずれた場合であっても、このタイミングに搭乗者に覚醒を促す光のパターンが同期しないように、出力デバイスを制御する。例えば、制御部１２Ａは、舵角センサによって検出された車両の操舵角あるいは角速度センサによって検出された車両の角速度の少なくとも一方に基づいて、路側に周期的に存在する立体物の前を車両が順次通過するタイミングのうち、車両の右左折に応じたタイミングのずれ分を決定し、このずれ分を加味したタイミングに同期しないように出力デバイスを制御して、運転者に覚醒を促すパターンを出力させる。

　搭乗者に覚醒を促すパターンは、例えば、路側に存在する複数の建物のうち、予め設定された外観の建物の前を車両が順次通過するタイミングからずれたパターンであってもよい。例えば、制御部１２Ａは、ナビゲーションシステムから取得された経路情報とＧＰＳデバイスから取得された車両の位置情報とに基づいて、路側に存在する複数の建物の外観を判別する。制御部１２Ａは、外観が判別された複数の建物のうち、予め設定された外観と一致した外観の建物の前を車両が順次通過するタイミングに同期したパターンを、搭乗者に睡眠を促すパターンとし、このタイミングに同期しないパターンを、搭乗者に覚醒を促すパターンとして出力デバイスから出力させる。

　また、制御部１２Ａは、サウンドデバイス４を制御することで、車外の風景に応じた音のパターンを、搭乗者に睡眠を促すパターンとして出力させ、車外の風景からずれた音のパターンを、搭乗者に覚醒を促すパターンとして出力させることができる。例えば、車両が市街を走行しているとき、制御部１２Ａは、波の音を用いた音のパターンを出力させることで、車外の風景からずれた音によって運転者の聴覚が刺激されて覚醒が促される。

　制御部１２Ａは、車両の前方を走行している先行車両から無線通信で取得した車両前方の状況に合わせて、搭乗者に覚醒を促すパターンを変化させることができる。例えば、車両前方に交差点があり、この交差点で車両が左折する場合に、制御部１２Ａは、交差点に至るまでの車両の減速を推定し、推定された車速の変化からずれるように出力パターンを変化させる。これにより、車外の状況のリアルタイムな変化からずれたタイミングで運転者が刺激されて覚醒が促される。

　制御部１２Ａは、車内カメラによって撮影された運転者の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて、運転者の顔向き、姿勢または体格を判定して、運転者の顔向き、姿勢または体格に応じて、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５を制御することができる。例えば、制御部１２Ａが、運転者の顔向きに基づいて、ＣＩＤ３ａ、ＩＣＤ３ｂ、ダッシュボードディスプレイ３ｃ、ピラーディスプレイ３ｄ、天井ディスプレイ３ｅおよびドアディスプレイ３ｆのうち、運転者の視界内にあるディスプレイを判別し、判別したディスプレイに光のパターンを表示させる。また、制御部１２Ａは、運転者の姿勢または体格に基づいて、運転者の身体が接している座席の箇所または体重をかけている座席の箇所を判別し、振動スピーカ５ａ～５ｃのうち、判別した座席の箇所にある振動スピーカから、振動パターンを出力させる。これにより、出力デバイスから、搭乗者に覚醒を促すパターンを適切に出力することができる。

　また、制御部１２Ａは、舵角センサによって検出された車両の操舵角または角速度センサによって検出された車両の角速度の少なくとも一方に基づいて、振動デバイス５から出力される振動の強さを制御することができる。例えば、運転者が正面を向いて座席に座っていても、車両の走行に応じて座席に対する運転者の体重の掛かり方は変化するので、振動スピーカから出力された振動の運転者への伝わり方も変化する。車両が右折したときに、運転者の体重は座席の右側に掛かるので、座席の右側に設けられた振動スピーカから振動を出力させる。これにより、振動デバイス５から、搭乗者に覚醒を促す振動のパターンを適切に出力させることができる。

　なお、自動運転支援装置１Ａにおける判定部１１Ａ、制御部１２Ａおよび対話処理部１３Ａの機能は、処理回路によって実現される。すなわち、自動運転支援装置１Ａは、図８に示したステップＳＴ１ａからステップＳＴ５ａの処理を実行するための処理回路を備える。処理回路は、図６Ａに示した専用のハードウェアの処理回路１０２であってもよいし、図６Ｂに示したメモリ１０４に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ１０３であってもよい。

　以上のように、実施の形態２に係る自動運転支援装置１Ａにおいて、制御部１２Ａが、対話処理部１３Ａによって搭乗者から休憩しない応答が受け付けられた場合、出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる。これにより、運転者が休憩をとらない場合には、運転者を覚醒させることができる。

実施の形態３．
　実施の形態１および実施の形態２に係る自動運転支援装置は、車両が停車エリアに移動を開始したときに、出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させている。しかしながら、車両が自動運転で停車エリアに移動中に運転者が完全に眠ってしまうと、手動運転に切り替えられない状態で自動運転が実行されることになり、好ましくない。
　そこで、実施の形態３に係る自動運転支援装置は、車両が自動運転で停車エリアに移動中に運転者が完全に眠ってしまうと推定される場合に、当初の停車エリアよりも近い緊急停車エリアに車両を停車させる。これにより、手動運転に切り替えられない状態で自動運転が実行されることを防止できる。

　図９は、実施の形態３に係る自動運転支援装置１Ｂの構成を示すブロック図である。図９において、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。自動運転支援装置１Ｂは、例えば、自動運転機能を有した車両に設けられ、当該車両の自動運転を支援する。車両は、自動運転支援装置１Ｂ、センサ群２、表示デバイス３、サウンドデバイス４、振動デバイス５、車両制御装置６および入力デバイス７を備える。表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５は、車両が有する出力デバイスである。

　また、自動運転支援装置１Ｂは、車両が停車エリアに到達可能な時間が、車両の運転者が眠るまでに車両が走行可能と推定される時間よりも長い場合に、停車エリアよりも近い緊急停車エリアに車両を停車させる。

　自動運転支援装置１Ｂは、判定部１１Ｂ、制御部１２Ｂおよび対話処理部１３Ｂを備える。判定部１１Ｂは、実施の形態１で示した判定部１１または実施の形態２で示した判定部１１Ａの少なくともいずれかと同様に動作するとともに、第１の時間と第２の時間とを算出し、これらの時間を比較する。第１の時間は、車両の運転者が眠るまでに当該車両が走行可能と推定される時間であり、第２の時間は、車両が停車エリアに到達可能な時間である。

　制御部１２Ｂは、実施の形態１で示した制御部１２または実施の形態２で示した制御部１２Ａの少なくともいずれかと同様に動作するとともに、判定部１１Ｂによって第２の時間が第１の時間よりも長いと判定された場合に、停車エリアよりも近い緊急停車エリアに車両を停車させる。例えば、制御部１２Ｂは、車両制御装置６に指示して、車両を自動運転で緊急停車エリアに移動させる。緊急停車エリアは、車両に最も近くかつ停車が可能なエリアであり、例えば、路側帯である。

　対話処理部１３Ｂは、判定部１１Ｂによって搭乗者に休憩が必要であると判定された場合、実施の形態１と同様な手順で、搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる。対話処理部１３Ｂは、問い合わせ情報に対して搭乗者から“休憩をとる”という応答があった場合、この応答情報を制御部１２Ｂに通知し、搭乗者から“休憩をとらない”という応答があると、この応答情報を判定部１１Ｂおよび制御部１２Ｂに通知する。

　次に、自動運転支援装置１Ｂの動作について説明する。
　図１０は、実施の形態３に係る自動運転支援方法を示すフローチャートであり、図９に示した自動運転支援装置１Ｂの動作を示している。なお、ステップＳＴ１ｂからステップＳＴ２ｂおよびステップＳＴ４ｂからステップＳＴ５ｂは、図４のステップＳＴ１からステップＳＴ２およびステップＳＴ３からステップＳＴ４までと同じ処理であるので、説明を省略する。さらに、ステップＳＴ６ｂは、図８のステップＳＴ５ａと同じ処理であるので、説明を省略する。

　対話処理部１３Ｂによって運転者から“休憩をとる”という応答が受け付けられると（ステップＳＴ２ｂ；ＹＥＳ）、判定部１１Ｂは、第１の時間が第２の時間以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３ｂ）。例えば、判定部１１Ｂは、実施の形態１で示した手順と同様にして運転者の休憩必要レベルを算出すると、休憩必要レベルを基準とした運転者の状態と、この状態の運転者が眠るまでの時間とが対応付けられたテーブル情報を参照することで、現在時刻から運転者が眠りにつくまでの時間である第１の時間を推定する。なお、テーブル情報は、例えば、一定以上の休憩必要レベルが一定以上継続している運転者の状態と、その状態の運転者が眠りつくまでの時間とが統計的に解析された結果を含む情報である。判定部１１Ｂは、例えば、ナビゲーションシステムによって取得された地図情報と、ＧＰＳデバイスによって取得された車両の位置情報に基づいて、車両が現在位置から停車エリアに到達するまでに要する時間である第２の時間を算出する。第１の時間と第２の時間を算出すると、判定部１１Ｂは、これらの時間を比較する。

　判定部１１Ｂは、第１の時間が第２の時間以上であった場合（ステップＳＴ３ｂ；ＹＥＳ）、この比較結果を制御部１２Ｂに通知する。第１の時間が第２の時間以上であれば、運転者が眠る前に車両が停車エリアに到着するので、ステップＳＴ４ｂに移行する。これにより、図４のステップＳＴ３からステップＳＴ４までと同じ処理が実行される。

　第１の時間が第２の時間未満、すなわち、第２の時間が第１の時間よりも長かった場合（ステップＳＴ３ｂ；ＮＯ）、判定部１１Ｂは、この比較結果を制御部１２Ｂに通知する。制御部１２Ｂは、第２の時間が第１の時間よりも長いという比較結果を受けると、車両制御装置６に指示して車両を自動運転で緊急停車エリアに移動させる（ステップＳＴ７ｂ）。例えば、制御部１２Ｂは、車外カメラによって撮影された車両前方の画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて、車両前方の路側帯の幅および他の車両の有無を判断して緊急停車エリアを決定する。また、制御部１２が、前方を走行している先行車両との間で無線通信を行って緊急停車が可能なエリアの有無を問い合わせて、無線通信で先行車両から応答されたエリアを、緊急停車エリアに決定してもよい。車両は、緊急停車エリアに到着すると、車両制御装置６によって自動的に停車される。

　対話処理部１３Ｂは、表示デバイス３またはサウンドデバイス４のいずれかまたは両方を用いて、車両が緊急停車エリアへ移動することを運転者に通知してもよい。運転者は、当初の停車エリアから停車場所が変更されたことを認識できる。また、制御部１２Ｂが、車内カメラを用いて運転者の状態を監視し、車両が停車エリアに移動中に運転者が眠りについたときに、車両制御装置６に指示して、車両を自動運転で緊急停車エリアに移動させてもよい。

　また、判定部１１Ｂは、ナビゲーションシステムによって取得された車外情報または無線通信で先行車両から受信した車外情報に基づいて、渋滞などの道路状況を加味して第２の時間を算出してもよい。これにより、車両が停車エリアに到達可能な時間を正確に算出することが可能である。

　なお、自動運転支援装置１Ｂにおける判定部１１Ｂ、制御部１２Ｂおよび対話処理部１３Ｂの機能は、処理回路により実現される。すなわち、自動運転支援装置１Ｂは、図１０に示したステップＳＴ１ｂからステップＳＴ７ｂまでの処理を実行するための処理回路を備える。処理回路は、図６Ａに示した専用のハードウェアの処理回路１０２であってもよいし、図６Ｂに示したメモリ１０４に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ１０３であってもよい。

　以上のように、実施の形態３に係る自動運転支援装置１Ｂにおいて、判定部１１Ｂが、車両の運転者が眠るまでに車両が走行可能と推定される第１の時間と、車両が停車エリアに到達可能な第２の時間とを比較する。制御部１２Ｂが、第２の時間が第１の時間よりも長い場合、停車エリアよりも近い緊急停車エリアに車両を停車させる。停車エリアに到着する前に運転者が完全に眠ってしまうことが防止され、手動運転に切り替えられない状態で自動運転が実行されることを防止できる。

実施の形態４．
　実施の形態４に係る自動運転支援装置は、車両が自動運転で停車エリアに移動中に運転者が完全に眠ってしまうと推定される場合、運転者が眠る前に停車エリアに到着するように、自動運転での車両の走行を制御する。これにより、手動運転に切り替えられない状態で自動運転が実行されることを防止できる。

　図１１は、実施の形態４に係る自動運転支援装置１Ｃの構成を示すブロック図である。図１１において、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。自動運転支援装置１Ｃは、例えば、自動運転機能を有した車両に設けられ、当該車両の自動運転を支援する。車両は、自動運転支援装置１Ｃ、センサ群２、表示デバイス３、サウンドデバイス４、振動デバイス５、車両制御装置６および入力デバイス７を備えている。表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５は、車両が有する出力デバイスである。

　自動運転支援装置１Ｃは、車両が停車エリアに到達可能な時間が、車両の運転者が眠るまでに車両が走行可能と推定される時間よりも長い場合、車両が停車エリアに到達可能な時間が、車両の運転者が眠るまでに車両が走行可能と推定される時間よりも長くなるように、車両の速度を制御して停車エリアに移動させる。

　自動運転支援装置１Ｃは、判定部１１Ｃ、制御部１２Ｃおよび対話処理部１３Ｃを備える。判定部１１Ｃは、実施の形態１で示した判定部１１または実施の形態２で示した判定部１１Ａの少なくともいずれかと同様に動作するとともに、実施の形態３と同様に、第１の時間と第２の時間を算出し、これらの時間を比較する。第１の時間は、車両の運転者が眠るまでに当該車両が走行可能と推定される時間であり、第２の時間は、車両が停車エリアに到達可能な時間である。また、判定部１１Ｃは、第２の時間が第１の時間よりも長い場合、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御が可能であるか否かを判定する。

　制御部１２Ｃは、実施の形態１で示した制御部１２または実施の形態２で示した制御部１２Ａの少なくともいずれかと同様に動作する。さらに、制御部１２Ｃは、判定部１１Ｃによって第２の時間が第１の時間よりも長いと判定され、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御が可能であると判定された場合、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を制御して停車エリアに移動させる。

　対話処理部１３Ｃは、判定部１１Ｃによって搭乗者に休憩が必要であると判定された場合、実施の形態１と同様な手順で、搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる。対話処理部１３Ｃは、問い合わせ情報に対して搭乗者から“休憩をとる”という応答があった場合、この応答情報を制御部１２Ｃに通知し、搭乗者から“休憩をとらない”という応答があると、この応答情報を判定部１１Ｃおよび制御部１２Ｃに通知する。

　次に、自動運転支援装置１Ｃの動作について説明する。
　図１２は、実施の形態４に係る自動運転支援方法を示すフローチャートであり、図１１に示した自動運転支援装置１Ｃの動作を示している。ステップＳＴ１ｃからステップＳＴ２ｃおよびステップＳＴ４ｃからステップＳＴ５ｃの処理は、図４のステップＳＴ１からステップＳＴ２およびステップＳＴ３からステップＳＴ４までの処理と同じであるので、説明を省略する。さらに、ステップＳＴ６ｃは、図８のステップＳＴ５ａと同じ処理であるので、説明を省略する。

　第１の時間が第２の時間未満、すなわち、第２の時間が第１の時間よりも長かった場合（ステップＳＴ３ｃ；ＮＯ）、判定部１１Ｃは、第１の時間が第２の時間以上になるように、車両の速度を上げる制御が可能であるか否かを判定する（ステップＳＴ７ｃ）。例えば、判定部１１Ｃは、ナビゲーションシステムから取得した道路情報、ＧＰＳデバイスから取得した車両の位置情報および車速センサによって検出された車両の速度に基づいて、車両が走行している道路の制限速度と車両の現在速度との差を算出する。判定部１１Ｃは、道路の制限速度と車両の現在速度との差に基づいて、車両の速度をさらに上げることができるか否かを判定し、車両の速度をさらに上げることができる場合、車両の速度を上げたときの第２の時間を算出する。判定部１１Ｃは、このようにして算出した第２の時間と第１の時間とを再度比較して、第１の時間が第２の時間以上になるように、車両の速度を上げる制御が可能か否かを判定する。

　判定部１１Ｃは、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御ができないと判定した場合（ステップＳＴ７ｃ；ＮＯ）、この判定結果を、制御部１２Ｃに通知する。制御部１２Ｃは、この判定結果を受けると、実施の形態３と同様な手順で、車両制御装置６に指示して、車両を自動運転で緊急停車エリアに移動させる（ステップＳＴ８ｃ）。車両は、緊急停車エリアに到着すると、車両制御装置６によって自動的に停車される。

　一方、判定部１１Ｃは、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御が可能であると判定した場合（ステップＳＴ７ｃ；ＹＥＳ）、この判定結果を、制御部１２Ｃに通知する。この判定結果を受けると、制御部１２Ｃは、車両制御装置６に指示して、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御を行うことで、車両を停車エリアに移動させる（ステップＳＴ９ｃ）。この後、ステップＳＴ３ｃの判定処理に戻る。

　対話処理部１３Ｃは、表示デバイス３またはサウンドデバイス４のいずれかまたは両方を用いて、車両が停車エリアまたは緊急停車エリアへ移動することを運転者に通知してもよい。運転者は、車両が休憩可能なエリアに移動していることを認識できる。また、制御部１２Ｃが、車内カメラを用いて運転者の状態を監視して、車両が停車エリアに移動中に運転者が眠りについたときに、車両制御装置６に指示することで、車両を自動運転で緊急停車エリアに移動させてもよい。

　判定部１１Ｃは、ナビゲーションシステムによって取得された車外情報または無線通信で先行車両から受信した車外情報に基づいて、渋滞などの道路状況を加味した第２の時間を算出してもよい。これにより、車両が停車エリアに到達可能な時間を正確に算出することが可能である。

　なお、自動運転支援装置１Ｃにおける判定部１１Ｃ、制御部１２Ｃおよび対話処理部１３Ｃの機能は、処理回路により実現される。すなわち、自動運転支援装置１Ｃは、図１２に示したステップＳＴ１ｃからステップＳＴ９ｃまでの処理を実行するための処理回路を備える。処理回路は、図６Ａに示した専用のハードウェアの処理回路１０２であってもよいし、図６Ｂに示したメモリ１０４に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ１０３であってもよい。

　以上のように、実施の形態４に係る自動運転支援装置１Ｃにおいて、判定部１１Ｃが、車両の運転者が眠るまでに車両が走行可能と推定される第１の時間と、車両が停車エリアに到達可能な第２の時間とを比較する。制御部１２Ｃが、第２の時間が第１の時間よりも長い場合、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を制御して停車エリアに移動させる。これにより、自動運転支援装置１Ｃは、手動運転に切り替えられない状態で自動運転が実行されることを防止できる。

実施の形態５．
　図１３は、実施の形態５に係る自動運転支援システムの構成を示すブロック図である。図１３において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。図１３に示す自動手動切替支援システムにおいて、サーバ１Ｄと車両２０は、ネットワーク３０を介して通信可能である。サーバ１Ｄは、ネットワーク３０を介した無線通信で車両２０を制御することで、車両２０の自動運転を支援する自動運転支援装置である。

　サーバ１Ｄは、図１３に示すように、判定部１１Ｄ、制御部１２Ｄ、対話処理部１３Ｄおよび通信部１４を備える。車両２０は、センサ群２、表示デバイス３、サウンドデバイス４、振動デバイス５、車両制御装置６、入力デバイス７および通信部８を備える。センサ群２は、実施の形態１で示した各種センサから構成され、車両２０の内外の状態を検出する。表示デバイス３、サウンドデバイス４および振動デバイス５は、車両２０が備える出力デバイスであり、これらの少なくとも一つから、搭乗者に睡眠を促すパターンが出力される。

　通信部８は、車両２０に設けられた通信部であり、ネットワーク３０を経由して通信部１４との間で通信を行う。また、通信部１４は、サーバ１Ｄに設けられた通信部であり、ネットワーク３０を経由して通信部８との間で通信を行う。例えば、通信部８および通信部１４は、アンテナを介して情報を送信し、アンテナを介して情報を受信する無線通信を行う。

　判定部１１Ｄは、車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する。例えば、通信部１４は、センサ群２の車内カメラによって撮影された車両２０の運転者の画像情報を、車両２０から受信する。判定部１１Ｄは、通信部１４によって受信された画像情報を画像解析し、画像解析結果に基づいて運転者の休憩必要レベルを算出する。判定部１１Ｄは、運転者の休憩必要レベルを算出すると、休憩必要レベルが閾値以上である期間が一定時間以上継続した場合に、運転者に休憩が必要であると判定する。

　また、判定部１１Ｄは、車両２０の運転者が眠るまでに当該車両２０が走行可能と推定される第１の時間と、車両２０が停車エリアに到達可能な第２の時間を算出し、これらの時間を比較する。例えば、判定部１１Ｄは、運転者の休憩必要レベルを基準とした運転者の状態とこの状態の運転者が眠るまでの時間とが対応付けられたテーブル情報を参照することで、現在時刻から運転者が眠りにつくまでの時間である第１の時間を推定する。判定部１１Ｄは、通信部１４によって車両２０から受信された地図情報および車両の位置情報に基づいて、車両が現在位置から停車エリアに到達するまでに要する時間である第２の時間を算出する。

　また、判定部１１Ｄは、第２の時間が第１の時間よりも長い場合、第１の時間が第２の時間以上になるように車両の速度を上げる制御が可能であるか否かを判定する。例えば、判定部１１Ｄは、通信部１４によって車両２０から受信された道路情報、車両２０の位置情報および車両２０の速度に基づいて、車両２０が走行している道路の制限速度と、車両２０の現在速度との差を算出する。判定部１１Ｄは、道路の制限速度と車両２０の現在速度との差に基づいて、車両２０の速度をさらに上げることができるか否かを判定し、車両２０の速度をさらに上げることができる場合、車両２０の速度を上げたときの第２の時間を算出する。判定部１１Ｄは、このようにして算出した第２の時間と第１の時間とを再度比較して、第１の時間が第２の時間以上になるように車両２０の速度を上げる制御が可能か否かを判定する。

　制御部１２Ｄは、判定部１１Ｄによって搭乗者に休憩が必要であると判定されて、車両２０が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、車両２０が有する出力デバイスから、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる。また、制御部１２Ｄは、判定部１１Ｄによって搭乗者に休憩が必要であると判定されたが、対話処理部１３Ｄによって搭乗者から“休憩をとらない”という応答が受け付けられた場合、車両２０が有する出力デバイスから、搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させる。制御部１２Ｄは、通信部１４を用いて、ネットワーク３０を経由して車両２０の自動運転の制御情報を、通信部８へ送信する。車両２０が備える車両制御装置６は、通信部８によってサーバ１Ｄから受信された自動運転の制御情報に基づいて、車両２０を自動運転で停車エリアに移動させる。

　制御部１２Ｄは、判定部１１Ｄによって第２の時間が第１の時間よりも長いと判定された場合に、停車エリアよりも近い緊急停車エリアに車両２０を停車させるか、車両２０の速度を制御して停車エリアに移動させる。例えば、制御部１２Ｄは、通信部１４を用いて車両２０の自動運転の制御情報を通信部８へ送信する。車両２０が備える車両制御装置６は、通信部８によってサーバ１Ｄから受信された自動運転の制御情報に基づいて、車両２０を自動運転で緊急停車エリアに移動させるか、車両２０の速度を制御して停車エリアに移動させる。

　対話処理部１３Ｄは、判定部１１Ｄによって車両２０の搭乗者に休憩が必要であると判定された場合、車両２０の搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる。例えば、対話処理部１３Ｄは、通信部１４を用いて問い合わせ情報を通信部８へ送信する。通信部８によってサーバ１Ｄから受信された問い合わせ情報は、表示デバイス３に表示されるか、サウンドデバイス４から音声出力される。入力デバイス７は、この問い合わせに対する搭乗者からの応答情報を受け付けると、通信部８に出力する。通信部８は、応答情報を通信部１４へ送信する。制御部１２Ｄは、通信部１４によって車両２０から受信された応答情報が“休憩する”という応答である場合に、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御情報を、通信部１４によって車両２０に送信する。通信部８によってサーバ１Ｄから受信された制御情報によって、表示デバイス３、サウンドデバイス４または振動デバイス５の少なくとも一つから、搭乗者に睡眠を促すパターンが出力される。

　これまで、自動運転支援装置として機能するサーバ１Ｄを示したが、自動運転支援装置として機能させる装置は、車両２０の通信部８と通信可能な装置であれば、サーバ１Ｄに限定されるものではない。例えば、タブレット機器あるいはスマートフォンのように車両２０に持ち込まれる携帯端末を、自動運転支援装置として機能させてもよい。

　なお、搭乗者に休憩するか否かを問い合わせない場合、制御部１２Ｄは、判定部１１Ｄによって搭乗者に休憩が必要であると判定されると、直ちに、搭乗者に睡眠を促すパターンを出力デバイスから出力させる。この場合、サーバ１Ｄは、対話処理部１３Ｄを備えていなくてもよい。

　以上のように、実施の形態５に係る自動運転支援システムにおいて、車両２０の内外の状態を検出するセンサ群２と、車両２０が有する出力デバイス３～５と、センサ群２によって検出された車両２０の搭乗者の状態に基づいて、搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する判定部１１Ｄと、判定部１１Ｄによって搭乗者に休憩が必要であると判定され、車両２０が停車エリアへ移動を開始してから停車エリアに停車している間、出力デバイス３～５から、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御部１２Ｄを備える。これにより、自動運転から切り替えられた手動運転を支援することができる。

　なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、実施の形態のそれぞれの自由な組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。

　本発明に係る自動運転支援装置は、搭乗者に睡眠を促す車内環境を提供して、疲労した運転者を休憩させるので、例えば、車両と運転者の間で運転権限が移譲される車両に利用可能である。

　１，１Ａ～１Ｃ　自動運転支援装置、１Ｄ　サーバ、２　センサ群、３　表示デバイス、３ｃ　ダッシュボードディスプレイ、３ｄ　ピラーディスプレイ、３ｅ　天井ディスプレイ、３ｆ　ドアディスプレイ、４　サウンドデバイス、４ａ　ツイータスピーカ、４ｂ　ウーハスピーカ、５　振動デバイス、５ａ～５ｃ　振動スピーカ、６　車両制御装置、７　入力デバイス、８　通信部、１１，１１Ａ～１１Ｄ　判定部、１２，１２Ａ～１２Ｄ　制御部、１３，１３Ａ～１３Ｄ　対話処理部、１４　通信部、２０　車両、３０　ネットワーク、１００　入力インタフェース、１０１　出力インタフェース、１０２　処理回路、１０３　プロセッサ、１０４　メモリ。

Claims

　車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて前記搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する判定部と、
　前記判定部によって前記搭乗者に休憩が必要であると判定され、前記車両が停車エリアへ移動を開始してから前記停車エリアに停車している間、前記車両が有する出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して前記搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御部と、
　を備えたことを特徴とする自動運転支援装置。
　前記出力デバイスは、表示デバイス、サウンドデバイスまたは振動デバイスの少なくとも一つであり、
　前記搭乗者に睡眠を促すパターンは、光、音または振動の少なくとも一つのパターンであること
　を特徴とする請求項１記載の自動運転支援装置。
　前記判定部によって前記搭乗者に休憩が必要であると判定されたときに、前記搭乗者に対して休憩するか否かを問い合わせる対話処理部を備え、
　前記制御部は、前記対話処理部によって前記搭乗者から休憩する応答が受け付けられた場合に、前記停車エリアへの前記車両の移動を開始させること
　を特徴とする請求項１または請求項２記載の自動運転支援装置。
　前記制御部は、前記対話処理部によって前記搭乗者から休憩しない応答が受け付けられた場合に、前記出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して前記搭乗者に覚醒を促すパターンを出力させること
　を特徴とする請求項３記載の自動運転支援装置。
　前記出力デバイスは、表示デバイス、サウンドデバイスまたは振動デバイスの少なくとも一つであり、
　前記搭乗者に覚醒を促すパターンは、光、音または振動の少なくとも一つのパターンであること
　を特徴とする請求項４記載の自動運転支援装置。
　前記判定部は、前記車両の運転者が眠るまでに前記車両が走行可能と推定される第１の時間と、前記車両が前記停車エリアに到達可能な第２の時間とを比較し、
　前記制御部は、前記第２の時間が前記第１の時間よりも長い場合、前記停車エリアよりも近い緊急停車エリアに前記車両を停車させること
　を特徴とする請求項１記載の自動運転支援装置。
　前記判定部は、前記車両の運転者が眠るまでに前記車両が走行可能と推定される第１の時間と、前記車両が前記停車エリアに到達可能な第２の時間とを比較し、
　前記制御部は、前記第２の時間が前記第１の時間以上になる場合に、前記第１の時間が前記第２の時間以上になるように前記車両の速度を制御して前記停車エリアに移動させること
　を特徴とする請求項１記載の自動運転支援装置。
　車両の内外の状態を検出するセンサ群と、
　前記車両が有する出力デバイスと、
　前記センサ群によって検出された前記車両の搭乗者の状態に基づいて前記搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定する判定部と、
　前記判定部によって前記搭乗者に休憩が必要であると判定され、前記車両が停車エリアへ移動を開始してから前記停車エリアに停車している間、前記出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して前記搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させる制御部と、
　を備えたことを特徴とする自動運転支援システム。
　判定部が、車両の搭乗者の状態の検出情報に基づいて前記搭乗者に休憩が必要であるか否かを判定するステップと、
　制御部が、前記判定部によって前記搭乗者に休憩が必要であると判定され、前記車両が停車エリアへ移動を開始してから前記停車エリアに停車している間、前記車両が有する出力デバイスから、視覚、聴覚または触覚の少なくとも一つを介して前記搭乗者に睡眠を促すパターンを出力させるステップと、
　を備えたことを特徴とする自動運転支援方法。