JP2019034576A - 運転者状態把握装置、運転者状態把握システム、及び運転者状態把握方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転中であっても運転者が運転操作、特にペダル操作を迅速に引き継ぐことができるように運転者を正確に把握することができる運転者状態把握装置を提供すること。【解決手段】自動運転システム１を備えた車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握装置２０であって、車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部３０で測定される荷重データを取得する荷重データ取得部２２ａと、荷重データ取得部２２ａで取得した荷重データを用いて運転者の着座姿勢を推定する着座姿勢推定部２２ｃと、着座姿勢推定部２２ｃの推定情報に基づいて、自動運転中に運転者が車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定する即応性判定部２２ｄとを装備する。【選択図】図３

Description

本発明は運転者状態把握装置、運転者状態把握システム、及び運転者状態把握方法に関し、より詳細には、自動運転が可能な車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握装置、運転者状態把握システム、及び運転者状態把握方法に関する。

近年、車両の自動運転技術の開発がさかんに進められている。自動運転システムが搭載された車両の運転者は、例えば、自動運転システムに異常や故障が発生した場合、自動運転システムが動作限界に達した場合、又は自動運転制御が終了する場合などにおいて運転操作を円滑に引き継ぐことができるように、自動運転中であっても自動運転システムを監視しておく必要がある。

例えば、下記の特許文献１には、車室内に設置されたカメラで撮影された運転者の画像から運転者の視線やまぶたの開度などの眠気情報を検出し、該眠気情報から実集中度を演算し、該実集中度が要求集中度よりも低い場合、例えば、運転者が眠気を催して集中度が低下している場合に、オートクルーズ制御による走行速度を低下させる技術が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］
上記のように運転者が眠気を催して自動運転中に居眠りをした場合、運転者が責任をもって自動運転システムを監視することができない状態になる。運転者が責任をもって自動運転システムを監視することができない状態には、前記居眠りをした状態の他にも様々な状態が考えられる。特に自動運転中には、手動運転中では不可能な姿勢を運転者がとり得るため、自動運転中における運転者の状態を把握しておくことの重要性は益々高まる。例えば、自動運転中にシステムの故障等が発生して、自動運転モードから手動運転モードに切り替えられた場合でも、運転者がすぐに手動運転に対応できる姿勢であるかどうかを適切に把握しておく必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されている運転者の眠気情報を用いる監視方法では、運転者の姿勢は適切に把握できないという課題があった。

特許第４３３３７９７号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、自動運転中であっても運転者が運転操作、特にペダル操作を迅速に引き継ぐことができるように運転者の姿勢を正確に把握することができる運転者状態把握装置、運転者状態把握システム、及び運転者状態把握方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明に係る運転者状態把握装置は、自動運転システムを備えた車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握装置であって、
前記車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部で測定される荷重データを取得する荷重データ取得部と、
該荷重データ取得部で取得した前記荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢を推定する着座姿勢推定部と、
該着座姿勢推定部の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定する即応性判定部とを備えていることを特徴としている。

上記運転者状態把握装置によれば、前記荷重測定部で測定される荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢が推定され、該着座姿勢の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かが判定される。これにより、自動運転中であっても前記運転者が前記ペダルの操作を迅速に引き継ぐことができる姿勢であるかどうかを正確に把握できるとともに、自動運転中に前記自動運転システムに故障が発生した場合等であっても、自動運転から手動運転への引き継ぎ、特にペダル操作の引き継ぎを迅速かつ円滑に行えるように適切に支援することが可能となる。なお、前記車両のペダルは、アクセルペダル、及びブレーキペダルの少なくともいずれかを含む。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記即応性判定部が、前記着座姿勢推定部により前記運転者の少なくとも一方の足が前記車両のペダル付近の床面に置かれている着座姿勢であると推定された場合、即応性が高い状態にあると判定するものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者の少なくとも一方の足が前記車両のペダル付近の床面に置かれている状態に基づいて、前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるかどうかを判定することができ、前記運転者の足が前記ペダルに載せられている状態と区別して判定することが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記荷重測定部で測定される荷重データのパターンと前記運転者の着座姿勢のパターンとが関係付けられた定義データを記憶する定義データ記憶部を備え、
前記着座姿勢推定部が、
前記荷重データ取得部で取得した前記荷重データと前記定義データ記憶部から読み出した前記定義データとに基づいて、前記運転者の着座姿勢を推定するものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記荷重データ取得部で取得した前記荷重データと前記定義データ記憶部から読み出した定義データとに基づいて、前記運転者の着座姿勢が推定される。例えば、前記荷重データ取得部で取得した前記荷重データと前記定義データとを照合させて、前記定義データの中から前記荷重データに対応する前記運転者の着座姿勢を抽出することで、前記運転者の着座姿勢を的確に推定することが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、
前記車両のペダルに前記運転者の足が置かれている状態を検出するペダルセンサの足検出データを取得する足検出データ取得部を備え、
該足検出データ取得部で前記足検出データを取得している場合、
前記即応性判定部が、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定するものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記検出データ取得部で前記足検出データを取得している場合は、前記着座姿勢推定部による推定結果に関わらずに、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定することが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記即応性判定部による判定結果に基づいて、所定の通知処理を行う通知処理部を備えていてもよい。
上記運転者状態把握装置によれば、前記即応性判定部による判定結果に基づいて、所定の通知処理を行うことにより、前記自動運転システムに対して前記判定結果を反映した支援を行うことが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記通知処理部が、
前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記運転者に適切な足の姿勢をとることを促すための通知処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記運転者に適切な足の姿勢をとることを促すための通知処理が行われる。これにより、自動運転中であっても前記ペダルをすぐに操作できる姿勢を保つように、前記運転者に姿勢の適正化を促すことが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記通知処理部が、
前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定された場合、前記運転者に足の姿勢が適切であることを通知する処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定された場合、前記運転者に足の姿勢が適切であることを通知する処理が行われる。これにより、前記運転者は、自動運転中における足の姿勢が適切であることを把握することができる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記通知処理部が、
前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記自動運転システムを制御する自動運転制御装置に対して、自動運転を解除せずに継続させるように通知する処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合であっても、自動運転制御を継続させることが可能となる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記自動運転システムから自動運転中の情報を取得する情報取得部を備え、
前記通知処理部が、
前記即応性判定部による判定結果と、前記情報取得部で取得した前記自動運転中の情報とに基づいて、所定の通知処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記即応性判定部による判定結果と、前記情報取得部で取得した前記自動運転中の情報とに応じて所定の通知処理が行われる。これにより、前記自動運転システムの状況に応じて、運転者などに必要以上に多様な通知を行う必要がなくなり、通知に必要な電力・処理を低減することができる。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記自動運転中の情報には、前記車両の周囲が安全な状態であるか否かを判断するための情報を含み、
前記通知処理部が、
前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記車両の周囲が安全な状態であるか否かに応じて、前記運転者に足の姿勢の適正化を促すための通知レベルを変えて通知処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記車両の周囲が安全な状態であるか否かに応じて、前記運転者に足の姿勢の適正化を促すための通知レベルを変えて通知処理を行うことが可能となる。前記車両の周囲が安全な状態であるか否かを判断するための情報には、例えば、前記車両周囲の監視情報が含まれていることが好ましい。前記車両周囲の監視情報は、例えば、自車両近辺に他の車両が急接近してきた情報でもよいし、細い道の急カーブなど、システムの機能限界が想定される道路を走行する情報などでもよい。
前記車両の周囲が安全な状態でない場合は、例えば、前記通知レベルを上げて、前記ペダルの操作をすぐに引き継ぐことができる姿勢をとるように、より強い注意を促す重度の通知、例えば、表示、音声、振動などを組み合わせた通知などを行うことが望ましい。また、前記車両の周囲が安全な状態である場合は、前記通知レベルを下げて、例えば、音声のみによる軽度の通知を行うことが望ましい。

また本発明に係る運転者状態把握装置は、前記自動運転中の情報には、自動運転から手動運転への引き継ぎ要請情報を含み、
前記通知処理部が、
前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定され、前記情報取得部で前記引き継ぎ要請情報を取得した場合、前記運転者に運転操作を引き継ぐことを促すための通知処理を行うものでもよい。

上記運転者状態把握装置によれば、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定され、前記引き継ぎ要請情報を取得した場合、前記運転者に運転操作を引き継ぐことを促すための通知処理を行うことが可能となる。前記引き継ぎ要請情報は、自動運転から手動運転への引き継ぎ区間に入った情報などでもよいし、前記自動運転システムの一部に異常や故障が発生した情報などでもよい。前記引き継ぎ要請情報を取得した場合は、実際にペダル操作が必要になるため、例えば、速やかに前記ペダルに足を載せて運転操作を引き継ぐように通知を行うことが望ましい。

また本発明に係る運転者状態把握システムは、上記運転者状態把握装置のいずれかと、前記荷重データ取得部で取得される前記荷重データを測定する前記荷重測定部とを備えていてもよい。

上記運転者状態把握システムによれば、前記運転者状態把握装置と、前記荷重測定部とによりシステムが構成される。これにより、上記したとおり、自動運転中であっても前記運転者が前記ペダルの操作を迅速に引き継ぐことができる姿勢であるかどうかを正確に把握できるとともに、自動運転中に前記自動運転システムに故障が発生した場合等であっても、自動運転から手動運転への引き継ぎを迅速かつ円滑に行えるように適切に支援することができるシステムを構築することができる。

また本発明に係る運転者状態把握方法は、自動運転システムを備えた車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握方法であって、
前記車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部で測定される荷重データを取得するステップと、
取得した前記荷重データを荷重データ記憶部に記憶させるステップと、
前記荷重データ記憶部から前記荷重データを読み出すステップと、
読み出した前記荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢を推定するステップと、
推定された前記運転者の着座姿勢の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定するステップと、を含んでいることを特徴としている。

上記運転者状態把握方法によれば、前記荷重測定部で測定される荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢を推定し、該着座姿勢の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定する。これにより、自動運転中であっても前記運転者が前記ペダルの操作を迅速に引き継ぐことができる姿勢であるかどうかを正確に把握できるとともに、自動運転中に前記自動運転システムに故障が発生した場合等であっても、自動運転から手動運転への引き継ぎ、特にペダル操作の引き継ぎを迅速かつ円滑に行えるように適切に支援することが可能となる。

本発明の実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置を含む自動運転システムの要部構成を示すブロック図である。 実施の形態（１）に係る運転者状態把握システムが搭載された車両の運転席周辺を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は運転席足元の平面図である。 実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置の記憶部に記憶されている定義データの一例を説明するための図である。 実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置の記憶部に記憶されている即応性判定テーブルの一例を説明するための図である。 実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置における制御部の行う処理動作を示すフローチャートである。 実施の形態（２）に係る運転者状態把握装置の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）に係る運転者状態把握装置における制御部の行う処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る運転者状態把握装置、運転者状態把握システム、及び運転者状態把握方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置２０を含む自動運転システム１の要部構成を示すブロック図である。
自動運転システム１は、運転者状態把握装置２０、荷重測定部３０、ペダルセンサ３１、ナビゲーション装置４０、自動運転制御装置５０、周辺監視センサ６０、音声出力部６１、及び表示部６２を含んで構成され、これら各部がバスライン７０で接続されている。

自動運転システム１は、車両の加速、操舵及び制動を含む走行制御のうち少なくとも一部をシステムが主体となって自動的に行う自動運転モードと、運転者が運転操作を行う手動運転モードとを備え、これらモードの切替が可能なシステムになっている。

本実施の形態における自動運転モードは、加速、操舵及び制動の全てを自動運転システム１が自動的に行い、自動運転システム１から要請があったときに運転者が対応するモード（いわゆるレベル３相当以上の自動化レベル）を想定しているが、本発明の適用はこの自動化レベルに限定されない。自動運転システム１が自動運転中に手動運転への引き継ぎを要請するときとは、例えば、システムの異常や故障の発生時、システムの機能限界時、自動運転区間の終了時などが含まれる。

運転者状態把握装置２０は、自動運転システム１を備えた車両の運転者の状態を把握するための装置であって、運転席の足元床面に対する足の荷重状態などを把握して、運転者の足が自動運転中であってもすぐにペダル操作できる状態にあるか否かを判定することにより、自動運転システム１から手動運転への引き継ぎ要請があった場合に、運転者がすぐに手動運転、特にペダル操作を引き継ぐことができるように支援するための装置である。

運転者状態把握装置２０は、外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）２１、制御部２２、及び記憶部２６を含んで構成されている。制御部２２は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）２３、Random Access Memory（ＲＡＭ）２４、及びRead Only Memory（ＲＯＭ）２５を含んで構成されている。

記憶部２６は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、その他の不揮発性メモリや揮発性メモリなど、半導体素子によってデータを記憶する記憶装置を含んで構成されている。記憶部２６には、運転者状態把握装置２０で実行するプログラム２７などが記憶されている。なお、プログラム２７の一部または全部を制御部２２のＲＯＭ２５などに記憶させてもよい。

図２は、実施の形態（１）に係る運転者状態把握システム１０が搭載された車両２の運転席周辺を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は運転席足元の平面図である。
荷重測定部３０は、少なくとも車両２の運転席３の足元に設けられ、運転者４の足裏面からの荷重位置の検出や荷重値の計測を行うためのセンサ３０ａを含んで構成されている。センサ３０ａは運転席３の足元のみならず、ペダル６やフットレスト７の周辺に設けてもよい。

センサ３０ａには、例えば、感圧素子などを含んで構成される小型の荷重センサ（重量センサともいう）を用いることができるが、これに限定されない。荷重測定部３０は、運転席足元のフロアマット又は該フロアマットとは別体のマット、或いはフロアシートにセンサ３０ａを格子状に配置した構成としてもよい。また、フットレスト７にもセンサ３０ａを設けてもよい。荷重測定部３０で検出された荷重データが運転者状態把握装置２０へ送出される。

ペダルセンサ３１は、車両２に設けられたペダル６（ブレーキペダル６ａ、アクセルペダル６ｂ）に足が置かれた状態を検出するセンサであり、接触式のセンサを用いてもよいし、非接触式のセンサや変位センサを用いてもよい。ペダルセンサ３１で検出された足検出データが運転者状態把握装置２０へ送出される。運転者状態把握装置２０と、荷重測定部３０と、ペダルセンサ３１とを含んで運転者状態把握システム１０が構成されている。

図１に示すナビゲーション装置４０は、自車両の現在位置や該現在位置から目的地までの走行経路などの情報を運転者に案内するための装置であり、図示しない制御部、表示部、音声出力部、操作部、及び地図データ記憶部などを含んで構成されている。また、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、車速センサなどからの信号を取得できるように構成されている。

ナビゲーション装置４０は、前記ＧＰＳ受信機などで計測された車両の位置情報と前記地図データ記憶部の地図情報とに基づいて、自車両が走行する道路や車線などの情報を割り出して、現在位置を前記表示部に表示する。また、ナビゲーション装置４０は、車両の現在位置から目的地までの経路などを演算し、該経路情報などを前記表示部へ表示し、前記音声出力部から経路案内などの音声出力を行う。

また、ナビゲーション装置４０で演算された車両の位置情報、走行道路の情報、及び走行予定経路の情報などが自動運転制御装置５０へ出力される。走行予定経路の情報には、自動運転区間の開始終了地点の情報、自動運転から手動運転への引き継ぎ区間の情報など、自動運転と手動運転との切り替え制御に関連する情報も含まれていてもよい。

自動運転制御装置５０は、車両の自動運転に関する各種制御を実行する装置であり、図示しない制御部、記憶部、及び入出力部などを備えた電子制御ユニットで構成されている。自動運転制御装置５０は、図示しない操舵制御装置、動力源制御装置、制動制御装置、操舵センサ、アクセルペダルセンサ、プレーキペダルセンサなどにも接続されている。これら制御装置及びセンサも自動運転システム１の構成に含めてもよい。

自動運転制御装置５０は、自動運転システム１に含まれる各部から取得した情報に基づいて、自動運転を行う制御信号を各制御装置へ出力して、車両の自動走行制御（自動操舵制御、自動速度調整制御、自動ブレーキ制御など）を行い、また、自動運転モードと手動運転モードとの切替制御なども行う。

自動運転とは、運転席にいる運転者が運転操作をすることなく、自動運転制御装置５０の行う制御によって車両を道路に沿って自動で走行させることをいう。例えば、予め設定された目的地までのルート、車外の状況や地図情報に基づいて自動的に生成された走行ルートなどに従って、自動で車両を走行させる運転状態が含まれる。そして、自動運転制御装置５０は、予め定められた自動運転の解除条件を満たした場合、自動運転を終了（解除）してもよい。例えば、自動運転制御装置５０は、自動運転中の車両が予め定められた自動運転の終了地点に到達したと判定した場合に自動運転を終了する制御を行ってもよい。また、自動運転制御装置５０は、運転者が自動運転解除操作（例えば、自動運転解除ボタンの操作、運転者によるハンドル、アクセル又はブレーキの操作など）を行なった場合に、自動運転を終了する制御を行ってもよい。手動運転とは、運転者が運転操作を行う主体となって車両を走行させる運転である。

周辺監視センサ６０は、車両の周辺に存在する対象物を検出するセンサである。前記対象物には、車、自転車、人などの移動物体の他、路面標示（白線など）、ガードレール、中央分離帯、その他車両の走行に影響を与える構造物などが含まれていてもよい。周辺監視センサ６０は、前方監視カメラ、後方監視カメラ、レーダ（Ｒａｄａｒ）、ライダー、即ちLight Detection and Ranging、又は、Laser Imaging Detection and Ranging（ＬＩＤＥＲ）、及び超音波センサのうち少なくとも１つを含む。周辺監視センサ６０で検出された対象物の検出データが自動運転制御装置５０などへ出力される。前方監視カメラや後方監視カメラには、ステレオカメラや単眼カメラなどが採用され得る。レーダは、ミリ波等の電波を車両周囲に送信し、車両周囲に存在する対象物で反射された電波を受信することで対象物の位置、方向、距離などを検出する。ライダーは、レーザー光を車両周囲に送信し、車両周囲に存在する対象物で反射された光を受信することで対象物の位置、方向、距離などを検出する。

音声出力部６１は、運転者状態把握装置２０からの指示に基づく各種の通知などを音や音声で出力する装置であり、スピーカなどを含んで構成されている。
表示部６２は、運転者状態把握装置２０などからの指示に基づく各種の通知や案内を文字や図形で表示したり、又はランプ等を点灯点滅表示したりする装置であり、各種のディスプレイや表示ランプなどを含んで構成されている。

図３は、実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置２０のハードウェア構成を示したブロック図である。
運転者状態把握装置２０は、外部Ｉ／Ｆ２１、制御部２２、及び記憶部２６を含んで構成されている。外部Ｉ／Ｆ２１は、荷重測定部３０やペダルセンサ３１の他に、自動運転制御装置５０、周辺監視センサ６０、音声出力部６１、表示部６２など、自動運転システム１の各部と接続され、これら各部との間で信号の授受を行うためのインターフェース回路や接続コネクタなどで構成されている。

制御部２２は、荷重データ取得部２２ａ、足検出データ取得部２２ｂ、着座姿勢推定部２２ｃ、及び即応性判定部２２ｄを含んで構成され、さらに通知処理部２２ｅを含んで構成してもよい。
記憶部２６は、荷重データ記憶部２６ａ、定義データ記憶部２６ｂ、着座姿勢推定方法記憶部２６ｃ、及び判定方法記憶部２６ｄを含んで構成されている。

荷重データ記憶部２６ａには、荷重データ取得部２２ａで取得された荷重測定部３０の荷重データが記憶される。
定義データ記憶部２６ｂには、制御部２２の着座姿勢推定部２２ｃで実行される着座姿勢の推定処理に使用される定義データが記憶されている。該定義データとは、荷重測定部３０で測定される荷重データのパターンと運転者の着座姿勢のパターンとが関係付けられたデータである。荷重データのパターンとしては、少なくとも各足とペダルとの位置関係が異なる複数の状態を含めるとよい。

図４は、定義データ記憶部２６ｂに記憶されている定義データの一例を示している。
図４に示す定義データには、荷重データのパターンと、運転者の着座姿勢のパターンとが関係付けられている。
図４に示す例では、荷重データのパターンとして、ペダル付近（前側）で左右２箇所検出したパターン、ペダル付近（前側）で１箇所、後ろ側で１箇所検出したパターン、ペダル付近（前側）で１箇所検出したパターン、ペダルから離れた箇所（後ろ側）で左右２箇所検出したパターン、ペダルから離れた箇所（後ろ側）で１箇所検出したパターン、未検出のパターンが含まれている。
また、上記した荷重データのパターンと関係付けられている運転者の着座姿勢のパターンとして、両足がペダル付近の床面に置かれている姿勢のパターン、一方の足がペダル付近の床面に、他方の足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢のパターン、一方の足がペダル付近の床面に置かれている姿勢のパターン、両足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢のパターン、一方の足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢のパターン、両足が座席の上に置かれている姿勢のパターンが含まれている。

この場合、荷重データのパターンには、荷重測定部３０を構成する各センサ３０ａの荷重検出位置のパターンを用いているが、各センサ３０ａの荷重値を用いてもよい。なお、荷重データのパターン及び運転者の着座姿勢のパターンは図４に示した種類に限定されるものではなく、センサ３０ａの設置個数や検出データに応じて、より細かく定義されたパターンを用いてもよい。

着座姿勢推定方法記憶部２６ｃには、制御部２２の着座姿勢推定部２２ｃで実行されるプログラムなどが記憶されている。
判定方法記憶部２６ｄには、制御部２２の即応性判定部２２ｄで実行される、運転者がペダルをすぐに操作できる状態にあるか否か、すなわち、ペダル操作の即応性を判定するためのプログラムや即応性判定テーブルなどが記憶されている。該即応性判定テーブルには、例えば、様々な運転者の着座姿勢（足の状態）と、ペダル操作の即応性との関係を示すテーブルを用いることができる。

図５は、判定方法記憶部２６ｄに記憶されている即応性判定テーブルの一例を示している。即応性判定テーブルには、運転者の着座姿勢と、ペダル操作の即応性との関係が記憶されている。ペダル操作の即応性とは、自動運転システム１が何らかの理由により動作しなくなり、自動運転を継続できなくなった場合に、運転手がペダル６を操作することができる迅速性を指す。したがってペダル操作の即応性の高い状態とは、運転手がペダル操作をしようと思えば、すぐに操作可能であればよく、ペダルに足を載置している必要はない。ペダル操作の即応性は、各足とペダルとの位置関係とに基づいて、予め設定されていればよく、例えば、少なくとも一方の足がペダル付近の床面にある場合は、ペダル操作の即応性が高いとしてもよい。

図５に示す例では、両足がペダル付近の床面に置かれている姿勢、一方の足がペダル付近の床面に、他方の足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢（足を前後に置いている姿勢）、及び一方の足がペダル付近の床面に置かれている姿勢（ペダル近くで足組みした姿勢）に対しては、ペダルの即応性が高いと関係付けられている。
一方、両足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢（座席を後ろに下げたときの姿勢）、一方の足がペダルから離れた床面に置かれている姿勢（ペダルから離れた位置で足組みした姿勢）、及び両足が座席の上に置かれている姿勢（胡坐をかいている、両膝を立てている）に対しては、ペダルの即応性が低いと関係付けられている。
この即応性判定テーブルを用いて着座姿勢推定部２２ｃで推定された着座姿勢に対応するペダル操作の即応性を判定することが可能となっている。

制御部２２は、記憶部２６と協働して、記憶部２６に各種データを記憶する処理や記憶部２６に記憶された各種データや各種プログラムを読み出し、これらプログラムをＣＰＵ２３で実行することで、荷重データ取得部２２ａ、足検出データ取得部２２ｂ、着座姿勢推定部２２ｃ、即応性判定部２２ｄ、及び通知処理部２２ｅなどの働きを実現する装置である。

制御部２２を構成する荷重データ取得部２２ａは、荷重測定部３０で測定された荷重データを取得する処理を実行し、取得した荷重データを荷重データ記憶部２６ａに記憶する処理を行う。荷重データには、センサ３０ａの荷重位置や荷重値を示すデータが含まれている。荷重データの取得処理は、例えば、運転者状態把握装置２０の起動後に開始するようにすればよい。また、自動運転モードに切り替えられた後に取得できるようにしてもよい。

足検出データ取得部２２ｂは、ペダルセンサ３１から足検出データを取得する処理を実行する。取得した足検出データは、即応性判定部２２ｄでの判定処理に利用される。

着座姿勢推定部２２ｃは、荷重データ記憶部２６ａに記憶された荷重データを読み出し、定義データ記憶部２６ｂから読み出した定義データ、及び着座姿勢推定方法記憶部２６ｃから読み出したプログラムに基づいて、運転者の着座姿勢を推定する処理を行う。より具体的には、荷重データが、定義データに定義されている様々な荷重データのパターンのいずれに類似するのかを判定し、判定した荷重データのパターンに関連付けられた着座姿勢を抽出して、運転者の着座姿勢を推定する。
また着座姿勢推定部２２ｃは、荷重データから足とペダルとの距離を推定し、当該距離が所定の範囲内の場合は、ペダル６付近に足が置かれている、即ち即応性が高いと判断してもよい。

即応性判定部２２ｄは、判定方法記憶部２６ｄから読み出したプログラムや即応性判定テーブルに基づいて、着座姿勢推定部２２ｃで推定された運転者の着座姿勢に基づいて、運転者が車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定する処理を行う。

通知処理部２２ｅは、即応性判定部２２ｄで運転者がペダルをすぐに操作できる状態にない（即応性が低い）と判定された場合、音声出力部６１や表示部６２に、ペダルをすぐに操作できる姿勢をとることを促す音声の出力や表示の出力を行うための通知処理を行う。通知処理は、着座姿勢に応じた通知を行ってもよい。また通知処理部２２ｅは、自動運転制御装置５０に対して、自動運転を解除せず、自動運転を継続させるように通知する信号を出力してもよい。

図６は、実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置２０における制御部２２の行う処理動作を示すフローチャートである。ここでは、自動運転システム１が自動運転モードに設定されている、すなわち車両が自動運転制御で走行している状態にあるとして説明する。本処理動作は、自動運転モード中において繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、荷重測定部３０のセンサ３０ａで検出された運転者の荷重データを取得する処理を行う。荷重データの取得は、一定時間毎に行ってもよい。次のステップＳ２では、取得した荷重データを荷重データ記憶部２６ａに記憶する処理を行い、その後ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、荷重データ記憶部２６ａに記憶された荷重データを読み出し、その後ステップＳ４に進む。荷重データは、荷重データ記憶部２６ａから一定時間分をまとめて読み出してもよい。次のステップＳ４では、定義データ記憶部２６ｂから定義データを読み出すとともに、着座姿勢推定方法記憶部２６ｃから運転者の着座姿勢を推定するためのプログラムなどを読み出し、その後ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、ステップＳ３で読み出した荷重データと、ステップＳ４で読み出した定義データとに基づいて、運転者の着座姿勢を推定する処理を行う。より具体的には、図４に示した定義データに定義されている複数の荷重データのパターンの中からステップＳ３で読み出した荷重データに対応する（類似度が高い）パターンを判別し、該判別した荷重データのパターンに対応付けられた着座姿勢を、運転者の着座姿勢として推定する。

次のステップＳ６では、ペダルセンサ３１から足検出データを取得したか否か、すなわちペダルに足が置かれているか否かを判断し、足検出データを取得したと判断すれば、ペダル操作への即応性が高い状態であるので、その後処理を終える。

一方ステップＳ６において、ペダルセンサ３１から足検出データを取得していないと判断すればステップＳ７に進む。ステップＳ７では、判定方法記憶部２６ｄから図５に示したような即応性判定テーブルを読み出し、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、即応性判定テーブルの中から、ステップＳ５で推定した運転者の着座姿勢に対応付けられた即応性を判定する。例えば、ステップＳ５で推定した運転者の着座姿勢が、両足がペダル付近の床面に置かれている姿勢である場合は、即応性が高いと判定される。また、ステップＳ５で推定した運転者の着座姿勢が、両足が座席の上に置かれている姿勢である場合は、即応性が低いと判定される。

次のステップＳ９では、即応性が高い状態にあるか否かを判定し、即応性が高い状態、すなわち、運転者がすぐにペダルを操作できる状態にあると判断すれば、その後処理を終える。なお、ステップＳ９では、ステップＳ８における即応性が高いとの判定結果が、一定時間継続して検出された場合に、即応性が高い状態であると判定してもよい。また、別の実施の形態では、足の姿勢が適切であることを運転者に知らせるための通知処理、例えば、表示部６２に適正姿勢通知ランプを設け、該適正姿勢通知ランプを点灯するようにしてもよい。また、自動運転制御装置５０に対して、運転者の足の姿勢が適切であること、すなわち、自動運転を継続するのに適した状態であることを通知する信号を出力してもよい。

一方ステップＳ９において、ペダル操作の即応性が高い状態でない、すなわち即応性が低い状態にあると判断すれば、ステップＳ１０に進む。なお、ステップＳ９では、ステップＳ８における即応性が低いとの判定結果が、一定時間継続して検出された場合に、即応性が低い状態であると判定してもよい。

ステップＳ１０では、運転者に適切な足の姿勢をとることを促すための通知処理を行う。通知処理としては、音声出力部６１から所定の音声を出力する処理を行ってもよいし、表示部６２に所定の表示を行う処理を行ってもよい。また、運転者の足の状態に応じた通知を行ってもよい。例えば、運転者の足の状態が、両足を座席の上に置いている状態である場合は、「両足をペダル付近に下ろしてください。」といった音声を出力してもよい。また、ステップＳ１０では、自動運転制御装置５０に対して、自動運転を解除せず、自動運転を継続させるように通知する信号を出力してもよい。

上記実施の形態（１）に係る運転者状態把握システム１０によれば、運転者状態把握装置２０と、車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部３０と、ペダルセンサ３１によりシステムが構成されている。また、運転者状態把握装置２０によれば、着座姿勢推定部２２ｃにより、荷重測定部３０のセンサ３０ａで測定される荷重データと、定義データ記憶部２６ｂに記憶されている定義データとに基づいて、運転者の着座姿勢が推定される。そして、即応性判定部２２ｄにより、前記運転者の着座姿勢の推定情報に基づいて、自動運転中に運転者が車両のブレーキペダルやアクセルペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かが判定される。

これにより、自動運転中であっても運転者がペダルの操作を迅速に引き継ぐことができる着座姿勢であるかどうかを正確に把握できるとともに、自動運転中に自動運転システム１の故障が発生した場合等であっても、自動運転から手動運転への引き継ぎ、特にペダル操作の引き継ぎを迅速かつ円滑に行えるように適切に支援することが可能となる。

また、運転者状態把握装置２０によれば、足検出データ取得部２２ｂによりペダルセンサ３１からの足検出データを取得している場合は、運転者の着座姿勢の推定状態に関わらず、自動運転中に運転者が車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定することができる。

また運転者状態把握装置２０によれば、即応性判定部２２ｄにより、運転者が車両のペダルをすぐに操作できる状態にない、すなわちペダル操作の即応性が低いと判定された場合、通知処理部２２ｅにより運転者に適切な足の姿勢をとることを促すための通知処理が行われる。これにより、自動運転中であってもペダルをすぐに操作できる姿勢を保つように、運転者に姿勢の適正化を促すことが可能となる。

なお、上記実施の形態（１）に係る運転者状態把握システム１０では、ペダルセンサ３１を含んで構成されているが、別の実施の形態では、運転者状態把握装置２０と荷重測定部３０とにより運転者状態把握システムを構成してもよい。

図７は、実施の形態（２）に係る運転者状態把握装置２０Ａのハードウェア構成を示すブロック図である。なお、図３に示した運転者状態把握装置２０と同一機能を有する構成部品には同一符号を付し、ここではその説明を省略する。
実施の形態（２）に係る運転者状態把握装置２０Ａが、実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置２０と相違する構成は、制御部２２Ａの通知処理部２２ｇで実行する処理にある。

制御部２２Ａは、荷重データ取得部２２ａ、足検出データ取得部２２ｂ、着座姿勢推定部２２ｃ、及び即応性判定部２２ｄを含んで構成され、さらに情報取得部２２ｆと通知処理部２２ｇを含んで構成されている。

情報取得部２２ｆは、自動運転システム１の各部から自動運転中の情報を取得する。該自動運転中の情報には、周辺監視センサ６０で検出される車両周囲の監視情報、及び自動運転制御装置５０から送出される自動運転から手動運転への引き継ぎ要請情報のうちの少なくともいずれかが含まれている。

通知処理部２２ｇは、即応性判定部２２ｄで、運転者がペダルをすぐに操作できる状態にない、すなわち、即応性が低い状態にあると判定された場合に、情報取得部２２ｆで取得した自動運転中の情報に応じて、音声出力部６１や表示部６２に、ペダルをすぐに操作できる姿勢をとることを促すための音声出力や表示出力を行う処理を行う。また通知処理部２２ｇは、自動運転制御装置５０に対して、自動運転を解除せず、自動運転を継続させるように通知する信号を出力してもよい。

図８は、実施の形態（２）に係る運転者状態把握装置２０Ａにおける制御部２２Ａの行う処理動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１〜Ｓ９までの処理は、図６に示した処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。

ステップＳ９において、即応性が高い状態でない、すなわち即応性が低い状態であると判断すればステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、自動運転システム１から情報を取得して、ステップＳ１２に進む。前記情報には、周辺監視センサ６０で検出された周辺監視情報や自動運転制御装置５０から出力される手動運転への引き継ぎ要請情報が含まれる。該引き継ぎ要請情報には、例えば、システムの異常（故障）発生信号、システムの機能限界信号、または引き継ぎ区間への進入信号などが含まれる。

ステップＳ１２では、周辺監視センサ６０から取得した周辺監視情報に基づいて、車両周囲が安全な状態であるか否かを判断する。ステップＳ１２において、車両周囲が安全な状態ではない、例えば、車両の周囲（前方、側方、及び後方のいずれか）の一定範囲内に他車両、人、その他障害物を検出した情報、他の車両が急接近してきた情報、細い道の急カーブなど、システムの機能限界が想定される道路を走行する情報などを取得したと判断すれば、ステップＳ１４の重度の通知処理に進む。ステップＳ１４では、すぐにペダルを操作することができる姿勢を速やかにとるように音声や表示による重度の通知処理を行い、その後処理を終える。重度の通知処理では、表示と音声とを組み合わせた通知を行うことが好ましい。また、運転席等への振動付与など、表示や音声以外による通知を組み合わせてもよい。また、ステップＳ１４では、自動運転制御装置５０に対して、自動運転を解除せず、自動運転を継続させるように通知する信号を出力してもよい。

一方ステップＳ１２において、車両周囲が安全な状態であると判断すればステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、自動運転制御装置５０から手動運転への引き継ぎ要請情報を取得したか、すなわち、引き継ぎ要請があったか否かを判断する。ステップＳ１３において、引き継ぎ要請がなかったと判断すれば、ステップＳ１５の軽度の通知処理に進む。ステップＳ１５では、ペダルを操作することができる姿勢をとるように軽度の通知処理を行い、その後処理を終える。軽度の通知処理では、表示のみの通知など、運転者にとってやさしい通知を行うことが、自動運転と運転者との調和を図る上で好ましい。

一方ステップＳ１３において、引き継ぎ要請があったと判断すれば、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、直ちにハンドルを把持して運転を引き継ぐように音声や表示による引継の通知を行い、その処理を終える。

上記実施の形態（２）に係る運転者状態把握装置２０Ａによれば、通知処理部２２ｇにより、情報取得部２２ｆで取得した自動運転中の情報に応じて運転者に通知処理が行われる。車両周囲が安全な状態ではないことを示す周辺監視情報を取得した場合は、通知処理部２２ｇで行う通知のレベルを上げて、ペダルの操作をすぐに引き継ぐことができる姿勢をとるように、重度の通知により強い注意を促すことができる。また、車両周囲が安全であり、引き継ぎ要請もない状態のときは、軽度の通知により、運転者に姿勢の適正化をやさしく促すことができる。また、引き継ぎ要請があった場合は、すぐに引き継ぎ体勢をとるように運転者に通知を行うことが可能となる。
これにより、自動運転システム１の状況に応じて、運転者に必要以上に多様な通知を行う必要がなくなり、該通知に必要な電力や処理を低減することができる。また、システムの故障発生時や動作限界時、又は手動運転への引き継ぎ要請時などにおいて、運転者がペダルを操作して運転操作の引き継ぎが完了するまでの時間を短くすることができ、自動運転システム１の状況に応じた、運転者にもやさしい、適切な通知を行うことが可能となる。

なお、実施の形態（１）に係る運転者状態把握装置２０に、情報取得部２２ｆを設け、図６のステップＳ１０に代えて、図８のステップＳ１１〜Ｓ１６と同様の処理、すなわち、情報取得部２２ｆで取得した自動運転中の情報に応じて運転者に通知処理を行うようにしてもよい。

１ 自動運転システム
１０ 運転者状態把握システム
２０、２０Ａ 運転者状態把握装置
２１ 外部Ｉ／Ｆ
２２、２２Ａ 制御部
２２ａ 荷重データ取得部
２２ｂ 足検出データ取得部
２２ｃ 着座姿勢推定部
２２ｄ 即応性判定部
２２ｅ、２２ｇ 通知処理部
２２ｆ 情報取得部
２３ ＣＰＵ
２４ ＲＡＭ
２５ ＲＯＭ
２６ 記憶部
２６ａ 荷重データ記憶部
２６ｂ 定義データ記憶部
２６ｃ 着座姿勢推定方法記憶部
２６ｄ 判定方法記憶部
２７ プログラム
３０ 荷重測定部
３０ａ センサ
３１ ペダルセンサ
４０ ナビゲーション装置
５０ 自動運転制御装置
６０ 周辺監視センサ
６１ 音声出力部
６２ 表示部

Claims (13)

1. 自動運転システムを備えた車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握装置であって、
   前記車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部で測定される荷重データを取得する荷重データ取得部と、
   該荷重データ取得部で取得した前記荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢を推定する着座姿勢推定部と、
   該着座姿勢推定部の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定する即応性判定部とを備えていることを特徴とする運転者状態把握装置。
2. 前記即応性判定部が、前記着座姿勢推定部により前記運転者の少なくとも一方の足が前記車両のペダル付近の床面に置かれている着座姿勢であると推定された場合、即応性が高い状態にあると判定するものであることを特徴とする
   請求項１記載の運転者状態把握装置。
3. 前記荷重測定部で測定される荷重データのパターンと前記運転者の着座姿勢のパターンとが関係付けられた定義データを記憶する定義データ記憶部を備え、
   前記着座姿勢推定部が、
   前記荷重データ取得部で取得した前記荷重データと前記定義データ記憶部から読み出した前記定義データとに基づいて、前記運転者の着座姿勢を推定するものであることを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載の運転者状態把握装置。
4. 前記車両のペダルに前記運転者の足が置かれている状態を検出するペダルセンサの足検出データを取得する足検出データ取得部を備え、
   該足検出データ取得部で前記足検出データを取得している場合、
   前記即応性判定部が、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定するものであることを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかの項に記載の運転者状態把握装置。
5. 前記即応性判定部による判定結果に基づいて、所定の通知処理を行う通知処理部を備えていることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかの項に記載の運転者状態把握装置。
6. 前記通知処理部が、
   前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記運転者に適切な足の姿勢をとることを促すための通知処理を行うものであることを特徴とする
   請求項５記載の運転者状態把握装置。
7. 前記通知処理部が、
   前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあると判定された場合、前記運転者に足の姿勢が適切であることを通知する処理を行うものであることを特徴とする
   請求項５記載の運転者状態把握装置。
8. 前記通知処理部が、
   前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記自動運転システムを制御する自動運転制御装置に対して、自動運転を解除せずに継続させるように通知する処理を行うものであることを特徴とする
   請求項５記載の運転者状態把握装置。
9. 前記自動運転システムから自動運転中の情報を取得する情報取得部を備え、
   前記通知処理部が、
   前記即応性判定部による判定結果と、前記情報取得部で取得した前記自動運転中の情報とに基づいて、所定の通知処理を行うものであることを特徴とする
   請求項５記載の運転者状態把握装置。
10. 前記自動運転中の情報には、前記車両の周囲が安全な状態であるか否かを判断するための情報を含み、
    前記通知処理部が、
    前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定された場合、前記車両の周囲が安全な状態であるか否かに応じて、前記運転者に足の姿勢の適正化を促すための通知レベルを変えて通知処理を行うものであることを特徴とする
    請求項９記載の運転者状態把握装置。
11. 前記自動運転中の情報には、自動運転から手動運転への引き継ぎ要請情報を含み、
    前記通知処理部が、
    前記即応性判定部により、前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にないと判定され、前記情報取得部で前記引き継ぎ要請情報を取得した場合、前記運転者に運転操作を引き継ぐことを促すための通知処理を行うものであることを特徴とする
    請求項９記載の運転者状態把握装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかの項に記載の運転者状態把握装置と、
    前記荷重データ取得部で取得される前記荷重データを測定する前記荷重測定部と
    を備えていることを特徴とする運転者状態把握システム。
13. 自動運転システムを備えた車両の運転者の状態を把握する運転者状態把握方法であって、
    前記車両の運転席の足元に設けられた荷重測定部で測定される荷重データを取得するステップと、
    取得した前記荷重データを荷重データ記憶部に記憶させるステップと、
    前記荷重データ記憶部から前記荷重データを読み出すステップと、
    読み出した前記荷重データを用いて前記運転者の着座姿勢を推定するステップと、
    推定された前記運転者の着座姿勢の推定情報に基づいて、自動運転中に前記運転者が前記車両のペダルをすぐに操作できる状態にあるか否かを判定するステップと、
    を含んでいることを特徴とする運転者状態把握方法。

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