JP6641916B2 - 自動運転支援装置、自動運転支援システム、自動運転支援方法および自動運転支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、自動車の自動運転を支援する自動運転支援装置、自動運転支援システム、自動運転支援方法および自動運転支援プログラムに関する。

近年、例えば、高速道路等の車道において車両の自動運転を行う自動運転技術が用いられている。
自動運転技術については、米国運輸省の国家道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）において、完全な自動走行を可能とするレベル４等、自動運転レベルが４段階で設定されている。
このうち、準自動走行システムとして設定されたレベル３では、加速・操舵・制動を全てシステムが行い、システムが要請したときに運転者が対応する状態と定義される。このため、レベル３のシステムでは、自動運転中において、運転者が手動運転に復帰可能な状態であるか否かを確認することが重要である。

例えば、特許文献１には、自動運転区間における停止可能領域の手前に引継ぎ地点を設定することで、自動運転から手動運転への切替をスムーズに行う車両の自動運転装置について開示されている。

特開２００８−２９０６８０号公報

しかしながら、上記従来の自動運転支援装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された自動運転支援装置では、運転者が居眠り中であることを検出すると、手動運転への切替不可と判定して、一律に、パーキングエリア、サービスエリア等へ自車両を停止させている。しかし、例えば、運転者がスマートフォンを操作している場合や、食事をしている場合、本を読んでいる場合等、手動運転に復帰可能となるまでに必要な時間等、運転者の状況に応じて手動運転への切替を適切に行うことは考慮されていない。

本発明の課題は、例えば、手動運転に復帰可能となるまでに必要な時間等、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことが可能な自動運転支援装置、自動運転支援システム、自動運転支援方法および自動運転支援プログラムを提供することにある。

第１の発明に係る自動運転支援装置は、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援装置であって、運転者監視部と、手動運転復帰レベル設定部と、を備えている。運転者監視部は、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰レベル設定部は、運転者監視部において検出された運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援装置において、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に応じて、自動運転から手動運転に切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて、段階的に設定されたレベルに割り振られる。

また、自動運転から手動運転へ切り替えられる所定の切替区間とは、例えば、高速道路を走行中の場合には目的地の最寄のＩＣの出口の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間を意味している。あるいは、走行中に渋滞や事故等の情報を取得した場合には、渋滞区間の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間であってもよい。
これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、段階的に複数のレベルを設定することで、そのまま所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。

よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない運転者の状態を示すレベルが設定された場合には、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できない運転者の状態を示すレベルが設定された場合には、自動運転を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。
この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第２の発明に係る自動運転支援装置は、第１の発明に係る自動運転支援装置であって、手動運転復帰レベル設定部において段階的に設定されたレベルに応じて、運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する手動運転復帰時間算出部を、さらに備えている。
ここでは、上述した運転者の状態に応じて設定されたレベルに応じて、運転者が手動運転に対応可能となるまでに必要な推定時間を算出する。

ここで、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態の場合には、２〜３秒、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態については５〜１０秒と推定時間が算出される。そして、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等については、例えば、３分以上の推定時間を設定するか、あるいは手動運転への復帰不可として設定すればよい。

これにより、手動運転に復帰可能となるまでに必要な時間を認識することができるため、現在位置から所定の切替区間に到達するまでの間に、手動運転に対応可能な状態となるか否かを容易に判定することができる。

第３の発明に係る自動運転支援装置は、第２の発明に係る自動運転支援装置であって、手動運転復帰時間算出部において算出された時間が切替区間までの走行に要する時間を超える場合には、運転者に対して警告を発する警告発生部を、さらに備えている。
ここでは、上記手動運転復帰時間算出部において算出された時間が、現在位置から所定の切替区間に到達するまでの走行に要する時間を超える場合には、所定の切替区間において運転者が手動運転に対応することはできないと判定し、対応可能な状態となるように警告を行う。
ここで、運転者に対する警告の方法としては、例えば、運転者に対して警告音を発したり、車両の運転席前に設置されたモニタ画面において警告表示をしたりすることが考えられる。
これにより、警告後に手動運転へ対応が可能となる準備をするように、運転者に促すことができる。

第４の発明に係る自動運転支援装置は、第２または第３の発明に係る自動運転支援装置であって、手動運転復帰時間算出部において算出された時間が切替区間までの走行に要する時間を超える場合には、車両を自動的に退避区域に停車させる自動停車制御部を、さらに備えている。
ここでは、上記手動運転復帰時間算出部において算出された時間が、現在位置から所定の切替区間に到達するまでの走行に要する時間を超える場合には、所定の切替区間において運転者が手動運転に対応することはできないと判定し、車両を自動的に退避区域に停車させる。

ここで、退避区域としては、道の駅、路側帯、高速道路のパーキングエリア、サービスエリア等、停車しても安全が確保できる区域を意味している。
これにより、例えば、居眠り中等の運転者を検出した場合には、手動運転へ対応が不可能と判定して、一旦、安全な場所へ車両を自動的に停車させることで、自動運転中の安全を確保することができる。

第５の発明に係る自動運転支援装置は、第１または第２の発明に係る自動運転支援装置であって、手動運転復帰レベル設定部において段階的に設定されたレベルに応じて、自動運転中における切替区間までの全てまたは一部の行程における車両の走行速度を減速させる速度制御部を、さらに備えている。
ここでは、上述した運転者の状態に応じて設定されたレベルに応じて、運転者が手動運転に対応可能となるまでに必要な時間を確保するために、自動運転中の車両の走行速度を、切替区間までの全てまたは一部の行程において減速するように制御を行う。

ここで、例えば、高速道路を９０ｋｍ／ｈで走行中の場合において、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態の場合には、減速制御は行わない。そして、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態の場合には、走行速度を７５ｋｍ／ｈまで減速させる。
これにより、走行速度の減速制御によって、手動運転に復帰可能となるまでに必要な時間を確保することができるため、現在位置から所定の切替区間に到達するまでの間に、運転者が安全に手動運転に対応可能な状態とすることができる。

第６の発明に係る自動運転支援装置は、第５の発明に係る自動運転支援装置であって、速度制御部において減速される走行速度が最低速度未満となる場合には、運転者に対して警告を発する警告発生部を、さらに備えている。
ここでは、上記速度制御部において設定される走行速度が、高速道路等に設定された最低速度未満となる場合には、所定の切替区間において運転者が手動運転に対応することはできないと判定し、対応可能な状態となるように警告を行う。

ここで、運転者に対する警告の方法としては、例えば、運転者に対して警告音を発したり、車両の運転席前に設置されたモニタ画面において警告表示をしたりすることが考えられる。
これにより、警告後に手動運転へ対応が可能となる準備をするように、運転者に促すことができる。

第７の発明に係る自動運転支援装置は、第５または第６の発明に係る自動運転支援装置であって、速度制御部において減速される走行速度が最低速度未満となる場合には、車両を自動的に退避区域に停車させる自動停車制御部を、さらに備えている。
ここでは、上記速度制御部において設定される走行速度が、高速道路等に設定された最低速度未満となる場合には、所定の切替区間において運転者が手動運転に対応することはできないと判定し、車両を自動的に退避区域に停車させる。

ここで、退避区域としては、道の駅、路側帯、高速道路のパーキングエリア、サービスエリア等、停車しても安全が確保できる区域を意味している。
これにより、例えば、居眠り中等の運転者を検出した場合には、手動運転へ対応が不可能と判定して、一旦、安全な場所へ車両を自動的に停車させることで、自動運転中の安全を確保することができる。

第８の発明に係る自動運転支援装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る自動運転支援装置であって、運転者監視部において検出される運転者の状態には、動きの速さ・大きさ、視線方向、顔の向き・位置のいずれか１つが含まれる。
ここでは、上述した手動運転に復帰可能か否かを示すレベル設定に用いられる運転者の状態として、運転者の動きの速さ・大きさ、視線の方向、顔の向き・位置等の情報を取得する。

ここで、これらの運転者の情報は、例えば、運転者の顔を正面から撮影可能なカメラや、運転者に装着されたセンサ等を用いて取得することができる。例えば、運転者の顔の向きや視線の方向、動き等を検出することで、運転者の覚醒度を確認することができる。
これにより、運転者の状態に応じて、適切なレベルに設定することができる。

第９の発明に係る自動運転支援装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る自動運転支援装置であって、運転者監視部は、車両に設置されたカメラによって取得される運転者の画像およびセンサによって取得される運転者の生体情報のうち、少なくとも１つを用いて、運転者の状態を検出する。

ここでは、運転者監視部において監視される運転者の状態を、例えば、運転席の前方等に設置されたカメラによって撮影された画像、運転者に装着されたセンサによって取得される生体情報等を用いて検出する。
これにより、例えば、カメラによって撮影された画像によって運転者の瞳孔の状態、瞬きの回数、顔の動き等を検出して、上述した手動運転に復帰可能か否かを示すレベル設定を行うことができる。また、センサ等によって取得された運転者の脳波や心拍数等の生体情報を用いて、居眠り状態等の運転者の状態をレベル設定することができる。

第１０の発明に係る自動運転支援装置は、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援装置であって、運転者監視部と、手動運転復帰時間算出部と、を備えている。運転者監視部は、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰時間算出部は、運転者監視部において検出された運転者の状態に基づいて、運転者が手動運転に対応可能となるまでに必要な推定時間を算出する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援装置において、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に基づいて自動運転から手動運転に切替可能となるまでに必要な時間を推定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて監視される。

また、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態の場合には、２〜３秒、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態については５〜１０秒と推定時間が算出される。そして、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等については、例えば、３分以上の推定時間を設定するか、あるいは手動運転への復帰不可として設定すればよい。

これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、手動運転に復帰可能となるまでの時間を推定することで、所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。
よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない運転者の状態を示す復帰可能時間が推定された場合には、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できないと推定された場合には、自動運転を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。
この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１１の発明に係る自動運転支援システムは、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る自動運転支援装置と、運転者監視部に対して送信される運転者の画像を撮影するカメラと、を備えている。
ここでは、上述した自動運転支援装置と、運転席周辺に設置されたカメラ等の撮像部とを備えたシステムを構成する。
これにより、上述したように、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１２の発明に係る自動運転支援システムは、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る自動運転支援装置と、運転者監視部に対して送信される運転者の生体情報を取得するセンサと、を備えている。
ここでは、上述した自動運転支援装置と、運転者の生体情報を取得するセンサとを備えたシステムを構成する。
これにより、上述したように、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１３の発明に係る自動運転支援方法は、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援方法であって、運転者監視ステップと、手動運転復帰レベル設定ステップと、を備えている。運転者監視ステップは、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰レベル設定ステップは、運転者監視ステップにおいて検出された運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援方法において、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に応じて、自動運転から手動運転に切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて、段階的に設定されたレベルに割り振られる。

また、自動運転から手動運転へ切り替えられる所定の切替区間とは、例えば、高速道路を走行中の場合には目的地の最寄のＩＣの出口の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間を意味している。あるいは、走行中に渋滞や事故等の情報を取得した場合には、渋滞区間の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間であってもよい。
これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、段階的に複数のレベルを設定することで、そのまま所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。

よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない状態を示すレベルに設定された運転者に対しては、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できない状態を示すレベルに設定された運転者については、自動運転制御を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。
この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１４の発明に係る自動運転支援プログラムは、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援プログラムであって、運転者監視ステップと、手動運転復帰レベル設定ステップと、を備えた自動運転支援方法をコンピュータに実行させる。運転者監視ステップは、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰レベル設定ステップは、運転者監視ステップにおいて検出された運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援プログラムにおいて、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に応じて、自動運転から手動運転に切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて、段階的に設定されたレベルに割り振られる。

また、自動運転から手動運転へ切り替えられる所定の切替区間とは、例えば、高速道路を走行中の場合には目的地の最寄のＩＣの出口の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間を意味している。あるいは、走行中に渋滞や事故等の情報を取得した場合には、渋滞区間の手前の数ｋｍの地点に自動的に設定された区間であってもよい。
これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、段階的に複数のレベルを設定することで、そのまま所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。

よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない状態を示すレベルに設定された運転者に対しては、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できない状態を示すレベルに設定された運転者については、自動運転制御を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。
この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１５の発明に係る自動運転支援方法は、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援方法であって、運転者監視ステップと、手動運転復帰時間算出ステップと、を備えている。運転者監視ステップは、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰時間算出ステップは、運転者監視ステップにおいて検出された運転者の状態に基づいて、運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援装置において、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に基づいて自動運転から手動運転に切替可能となるまでに必要な時間を推定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて監視される。

また、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態の場合には、２〜３秒、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態については５〜１０秒と推定時間が算出される。そして、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等については、例えば、３分以上の推定時間を設定するか、あるいは手動運転への復帰不可として設定すればよい。

これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、手動運転に復帰可能となるまでの時間を推定することで、所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。
よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない運転者の状態を示す復帰可能時間が推定された場合には、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できないと推定された場合には、自動運転を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。
この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

第１６の発明に係る自動運転支援プログラムは、車両の自動運転制御を支援する自動運転支援プログラムであって、運転者監視ステップと、手動運転復帰時間算出ステップと、を備えた自動運転支援方法をコンピュータに実行させる。運転者監視ステップは、車両を運転する運転者の状態を監視する。手動運転復帰時間算出ステップは、運転者監視ステップにおいて検出された運転者の状態に基づいて、運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する。

ここでは、車両の自動運転を行う自動運転支援装置において、自動運転制御中の車両の運転者の状態を監視するとともに、運転者の状態に基づいて自動運転から手動運転に切替可能となるまでに必要な時間を推定する。
ここで、監視される運転者の状態とは、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等が考えられる。そして、このような運転者の状態は、例えば、運転者の正面に設置されたカメラによって撮影された画像、各種センサを用いて検出される運転者の生体情報（脳波、心拍数等）を用いて監視される。

また、例えば、すぐに手動運転に対応可能な前方注視状態、脇見状態の場合には、２〜３秒、所定時間経過後に対応可能なスマートフォンの操作中、飲食・喫煙中、読書中の状態については５〜１０秒と推定時間が算出される。そして、所定時間経過しても手動運転に対応できないおそれがある居眠り状態等については、例えば、３分以上の推定時間を設定するか、あるいは手動運転への復帰不可として設定すればよい。

これにより、自動運転中に運転者の状態に応じて、手動運転に復帰可能となるまでの時間を推定することで、所定の切替区間において自動運転から手動運転に切替しても問題がない状態であるか否かを容易に判定することができる。
よって、例えば、すぐに手動運転に対応できない運転者の状態を示す復帰可能時間が推定された場合には、手動運転へ対応できるように促す警告（音、表示等）を行うことができる。あるいは、所定時間経過しても手動運転に対応できないと推定された場合には、自動運転を継続したまま安全な退避区域（パーキングエリア、路側帯等）に自動的に停車させることができる。

この結果、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

本発明に係る自動運転支援装置によれば、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができる。

本発明の一実施形態に係る自動運転支援装置によって自動運転から手動運転への切替が実施される高速道路に設定される切替区間、制御実施区間、チェック地点等を示す図。 本発明の一実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す制御ブロック図。 図２の自動運転支援装置によって設定された運転者の手動運転への復帰可能レベルを示す図。 （ａ），（ｂ）は、図２の自動運転支援装置によって自動運転から手動運転へ切り替えを行う際の制御について説明する図。 図２の自動運転支援装置による自動運転から手動運転への切替制御の流れを示すフローチャート。 本発明の他の実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す制御ブロック図。 （ａ），（ｂ）は、図６の自動運転支援装置によって自動運転から手動運転へ切り替えを行う際の制御について説明する図。 図６の自動運転支援装置による自動運転から手動運転への切替制御の流れを示すフローチャート。 本発明のさらに他の実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す制御ブロック図。 本発明のさらに他の実施形態に係る自動運転支援装置の構成を示す制御ブロック図。

（実施形態１）
本発明の一実施形態に係る自動運転支援装置１０およびこれを備えた自動運転支援システム５０、自動運転支援方法について、図１〜図５を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る自動運転支援システム５０は、例えば、図１に示すように、自動運転制御によって高速道路ＨＷを走行中の乗用車（車両）２０の運転者の状態を監視し、運転者の状態に応じて複数段階に設定された手動運転復帰可能レベルを出力する。より具体的には、本実施形態の自動運転支援システム５０は、高速道路ＨＷに設定されたチェック地点Ｐ１において運転者の状態を監視し、所定の切替区間Ｚ２において自動運転から手動運転への切替が可能であるか否かを判定し、制御実施区間Ｚ１において必要な制御を実施する。

本実施形態では、制御実施区間Ｚ１および切替区間Ｚ２は、後述する乗用車２０に搭載されたナビゲーション装置２１に入力された目的地およびその最寄インターチェンジ（ＩＣ）の情報と、地図情報、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって取得される乗用車２０の現在位置情報に基づいて設定される。
ここで、上記制御実施区間Ｚ１とは、以下で説明する運転者の状態に応じて手動運転への切替支援制御が実施される長さ数ｋｍの区間を意味している。制御実施区間Ｚ１は、目的地情報から設定される切替区間Ｚ２の手前から数ｋｍの地点に設定される。そして、制御実施区間Ｚ１に移動する直前の位置に、チェック地点Ｐ１が設定される。

そして、上記切替区間Ｚ２とは、上記制御実施区間Ｚ１とＩＣ出口ＥＸとの間に設定され、自動運転から手動運転への切替制御が実施される長さ数ｋｍの区間を意味している。切替区間Ｚ２は、目的地情報から設定されるＩＣ出口ＥＸの手前数ｋｍの地点に設定される。そして、切替区間Ｚ２に移動する直前の位置に、再チェック地点Ｐ２が設定される。
なお、制御実施区間Ｚ１および切替区間Ｚ２の長さは、乗用車２０が走行している道路の走行速度に応じて調整される。例えば、本実施形態のように、高速道路ＨＷにおいて切替制御を実施する場合には、自動運転制御時の走行速度が８０〜１００ｋｍ／ｈと予想されるため、例えば、長さ１〜３ｋｍになるように設定される。

一方、一般道路において切替制御を実施する場合には、自動運転制御時の走行速度が３０〜６０ｋｍ／ｈと予想されるため、例えば、長さ数百ｍ〜１ｋｍになるように設定される。
また、制御実施区間Ｚ１において実施される制御の内容としては、運転者の状態に応じて、切替区間Ｚ２において安全な状態で手動運転へ切替可能な状態とするために、切替要求（警告）のアナウンス、走行速度の減速、路側帯への緊急停車等が含まれる。

チェック地点Ｐ１は、制御実施区間Ｚ１の直前に設置され、制御実施区間Ｚ１において実施される後述する切替支援制御の内容を決定するために、運転者の状態に基づいて複数段階に分類された手動運転復帰レベル１〜３（図３参照）を設定する。
再チェック地点Ｐ２は、切替区間Ｚ２の直前に設置され、切替区間Ｚ２において実施される自動運転から手動運転への切替に、運転者が対応可能な状態であるか否かを最終チェックするために、運転者の状態を再度確認する。

上記制御実施区間Ｚ１における制御内容のうち、本実施形態では、切替要求のタイミング調整制御、路側帯への緊急停車制御について以下で説明する。
（自動運転支援システム５０）
本実施形態の自動運転支援システム５０は、図２に示すように、自動運転支援装置１０と、乗用車２０と、を備えている。

自動運転支援装置１０は、例えば、乗用車２０に搭載されたカメラ２２等の内部に組み込まれており、自動運転中の運転者の状態を監視するとともに、その運転者の状態に応じて手動運転への切替可能な状態を多段階で出力する。なお、自動運転支援装置１０の詳細な構成については、以下で説明する。
乗用車２０は、自動運転制御による走行が可能なシステムが搭載されており、図２に示すように、ナビゲーション装置２１、カメラ（撮像部）２２、およびセンサ２３を備えている。

ナビゲーション装置２１は、地図情報を格納しており、ＧＰＳによって取得した現在位置情報と地図情報とを用いて、電子的に目的地までの経路案内を行う電子機器であって、運転者等によって目的地に関する情報が入力される。
なお、本実施形態の自動運転支援システム５０では、ナビゲーション装置２１に入力された目的地に関する情報、ナビゲーション装置２１に格納された地図情報、ＧＰＳによって取得された現在位置情報等を用いて、目的地の最寄ＩＣの手前に設定される切替区間Ｚ２、制御実施区間Ｚ１等が設定される（図１参照）。

カメラ２２は、例えば、乗用車２０の運転者の顔を正面から撮影可能な位置に設置されており、乗用車２０の運転者の状態を監視するための画像（映像を含む）を撮影する。カメラ２２によって撮影された画像は、運転者の顔の向き・位置、視線方向、瞳孔の位置、動きの速さ等の運転者の状態を認識するために画像処理される。
センサ２３は、例えば、運転者の脳波や心拍数等、運転者の生体情報を取得するために搭載されている。

本実施形態の自動運転支援システム５０では、図２に示すように、カメラ２２によって撮影された画像情報、センサ２３の検出結果は、それぞれ自動運転支援装置１０の運転者監視部１３に送信される。
（自動運転支援装置１０）
自動運転支援装置１０は、図２に示すように、入力受付部１１、切替区間／制御実施区間設定部１２、運転者監視部１３、手動運転復帰レベル設定部１４、メモリ１５、手動運転復帰時間算出部１６、警告発生部１７、運転制御部（自動停車制御部）１８を有している。

入力受付部１１は、図２に示すように、乗用車２０に搭載されたナビゲーション装置２１と有線あるいは無線通信を介して接続されており、主に、運転者等によって入力された目的地に関する情報を取得する。また、入力受付部１１は、ナビゲーション装置２１から地図情報、乗用車２０の現在位置情報を取得して、目的地の最寄ＩＣ、その手前に設定される切替区間Ｚ２等を設定するための情報を、切替区間／制御実施区間設定部１２へ送信する。

切替区間／制御実施区間設定部１２は、乗用車２０のナビゲーション装置２１から入力受付部１１を介して取得した目的地情報に基づいて、図１に示す高速道路ＨＷのＩＣ出口ＥＸの手前数ｋｍの位置に、切替区間Ｚ２を設定する。また、切替区間／制御実施区間設定部１２は、図１に示すように、切替区間Ｚ２の手前数ｋｍの位置に、制御実施区間Ｚ１を設定する。

なお、切替区間／制御実施区間設定部１２は、設定した制御実施区間Ｚ１および切替区間Ｚ２の手前に、それぞれチェック地点Ｐ１、再チェック地点Ｐ２を併せて設定する。
そして、切替区間／制御実施区間設定部１２は、図２に示すように、制御実施区間Ｚ１および切替区間Ｚ２、チェック地点Ｐ１、再チェック地点Ｐ２に関する情報を、警告発生部１７および運転制御部１８へ送信する。

運転者監視部１３は、図２に示すように、乗用車２０に搭載されたカメラ２２およびセンサ２３から、カメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果を取得する。つまり、運転者監視部１３は、カメラ２２によって撮影された画像、およびセンサ２３から取得した運転者の生体情報を用いて、運転者の状態を監視する。
具体的には、運転者監視部１３は、カメラ２２によって撮影された画像を用いて、運転者の顔の位置・向き・動き、視線の方向、瞳孔の位置、体の動き等を検出する。また、運転者監視部１３は、センサ２３から運転者の脳波、心拍数等のデータを含む生体情報を取得する。

そして、運転者監視部１３は、画像および生体情報を用いて検出された運転者の状態に関する情報を、手動運転復帰レベル設定部１４へと送信する。
手動運転復帰レベル設定部１４は、図２に示すように、運転者監視部１３から自動運転中の乗用車２０の運転者の状態に関する情報を取得して、複数段階に分類された復帰可能レベルを設定する。

具体的には、手動運転復帰レベル設定部１４は、図３に示すように、運転者監視部１３において検出された運転者の状態に基づいて、運転者が自動運転から手動運転への切替に対応可能であるか否かを示す指標として段階的に設定されたレベル１〜３に分類する。
例えば、カメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果に基づいて、運転者が前方注視している、あるいは走行中の景色を見る等の脇見をしていると判定された場合には、レベル１と設定する。

レベル１は、１〜３秒程度の短時間で、運転者が、自動運転から手動運転に切り替えられても対応が可能な状態を意味している。
ここで、運転者が前方注視していると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の向き、視線の方向を検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。そして、脇見をしていると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の向き、視線の方向が正面以外を向いていることを検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。

また、カメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果に基づいて、運転者がスマートフォン操作、あるいは飲食・喫煙をしている、読書をしていると判定された場合には、レベル２と判定する。
レベル２は、一定の動作を行う３〜８秒程度の時間で、運転者が、自動運転から手動運転に切り替えられても対応が可能な状態を意味している。

ここで、運転者がスマートフォンを操作していると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の向き、視線の方向が下向きであることを検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。そして、飲食・喫煙中と判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の向き、視線の方向が短時間で変化していることを検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。さらに、読書していると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の向き、視線の方向が下向きであることを検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。

また、カメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果に基づいて、運転者がパニックを起こしている、赤ちゃんを抱っこしている、居眠り中であると判定された場合には、レベル３と判定する。
レベル３は、１０秒以上の所定時間で、運転者が、自動運転から手動運転に切り替えられても対応が可能な状態を意味している。あるいは、所定時間が経過しても、手動運転に対応ができない状態を意味している。

ここで、運転者がパニックを起こしていると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の顔の動き、動きの速さ等を検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。そして、赤ちゃん抱っこ中と判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者以外の顔を検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が高いことが検出されたことが条件となる。さらに、居眠りしていると判定するためには、例えば、カメラ２２によって撮影された画像を用いて運転者の視線、瞳孔の位置、まぶたの開度等を検出するとともに、センサ２３によって取得された生体情報から運転者の覚醒度が低いことが検出されたことが条件となる。

そして、手動運転復帰レベル設定部１４において設定されたレベルは、メモリ１５に保存されるとともに、手動運転復帰時間算出部１６へと送信される。
メモリ１５は、手動運転復帰レベル設定部１４において設定されたレベルを保存するとともに、運転者監視部１３において検出された運転者の状態に基づいて、どのレベルに相当するかを判定する際に用いられるテーブル（図３参照）を予め格納している。

これにより、手動運転復帰レベル設定部１４では、運転者監視部１３において検出された運転者の状態に関する情報を取得すると、メモリ１５に保存されたテーブルを参照することで、容易に、運転者の状態がどのレベルに対応するかを判定することができる。
手動運転復帰時間算出部１６は、手動運転復帰レベル設定部１４から運転者の状態のレベル判定の結果を取得するとともに、そのレベルに基づいて、どの程度の時間で運転者が手動運転に対応可能となるかを示す推定時間を算出する。

具体的には、手動運転復帰時間算出部１６は、メモリ１５に予め保存されている図３に示すテーブルを用いて、運転者の状態を示すレベル判定の結果に応じて、図４（ａ）に示すように、チェック地点Ｐ１において手動運転に復帰可能となるまでの推定時間を算出する。
すなわち、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル１の場合には、手動運転復帰時間算出部１６は、予めメモリ１５に保存された図３に示すテーブルを参照して、復帰所要時間を１〜３秒と推定する。同様に、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル２の場合には、手動運転復帰時間算出部１６は、復帰所要時間を３〜１０秒と推定する。同様に、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル３の場合には、手動運転復帰時間算出部１６は、復帰所要時間を１０秒〜数分、あるいは復帰不可と推定する。

なお、図３に示すように、各レベル１〜３に対応する復帰所要時間が複数設定されていてもよいが、復帰所要時間ごと対応するより多くのレベルに分類されたテーブルを用いて復帰所要時間を推定してもよい。
警告発生部１７は、切替区間／制御実施区間設定部１２において設定された制御実施区間Ｚ１を走行中の乗用車２０において、運転者の状態を示す各レベルに対応した所定のタイミングで警告を行う。

具体的には、警告発生部１７は、制御実施区間Ｚ１を自動運転制御で走行中の乗用車２０のナビゲーション装置２１を用いて、所定のタイミングで切替要求のアナウンスを行う。
なお、切替要求のアナウンスとは、自動運転で走行中の乗用車２０の運転者に対して、自動運転から手動運転への切替を行うことを知らせるアナウンスを意味している。よって、切替要求のアナウンスは、切替区間Ｚ２に入る前に行われる。また、切替要求のアナウンスは、例えば、乗用車２０に搭載されたスピーカを通じて音声情報として出力されてもよいし、ナビゲーション装置２１のモニタ画面を通じて文字情報として出力されてもよい。

例えば、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル１の場合には、運転者は、１〜３秒で手動運転へ対応可能である。よって、警告発生部１７は、図４（ｂ）に示すように、切替区間Ｚ２に入る５秒前に、切替要求のアナウンスを行うように、ナビゲーション装置２１を制御する。
そして、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル２の場合には、運転者は、３〜１０秒で手動運転へ対応可能である。よって、警告発生部１７は、図４（ｂ）に示すように、切替区間Ｚ２に入る１５秒前に、切替要求のアナウンスを行うように、ナビゲーション装置２１あるいは乗用車２０に搭載されたスピーカを制御する。

また、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル３であって、復帰不可と判定されていない場合には、運転者は、１０秒〜３０秒で手動運転へ対応可能である。よって、警告発生部１７は、図４（ｂ）に示すように、運転者の状態に応じて、例えば、切替区間Ｚ２に入る３５秒前に、切替要求のアナウンスを行うように、ナビゲーション装置２１を制御する。

運転制御部（自動停車制御部）１８は、自動運転制御モードから手動運転モード、手動運転モードから自動運転モードへの運転モードの切替を行う。そして、運転制御部１８は、自動運転中における運転者の状態に応じて、乗用車２０を自動運転から手動運転へと切り替える、あるいは乗用車２０を路側帯へ停車させるように乗用車２０を制御する。
具体的には、運転制御部１８は、制御実施区間Ｚ１において所定のタイミングで切替要求のアナウンスがされた後、再チェック地点Ｐ２において運転者の状態を最終確認して問題なしと判定された場合には、乗用車２０を自動運転から手動運転に切り替える。

自動運転から手動運転への切替は、ハンドル操作、アクセル操作等の自動制御を解除して、それらの操作を運転者による手動操作に切り替える。
一方、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル３であって、復帰不可と判定された場合には、図１に示すように、運転制御部１８は、自動運転制御を解除することなく、自動的に退避区域へ乗用車２０を停車させる。

ここで、退避区域としては、例えば、図１に示すように、走行中の道路の路側帯等が考えられる。
これにより、自動運転中の乗用車２０において、運転者が居眠りをしている等、手動運転に復帰できない状態であると判定された場合には、切替区間Ｚ２において手動運転への切替制御は実施せず、安全な場所へ停車させることができる。

＜自動運転支援方法の流れ＞
本実施形態の自動運転支援システム５０では、以上のような構成により、図５に示すフローチャートに従って、自動運転支援方法を実施する。
すなわち、図５に示すように、ステップＳ１１では、制御実施区間Ｚ１の直前に設定されたチェック地点Ｐ１を通過したか否かを判定し、チェック地点Ｐ１を通過すると、ステップＳ１２へ進む。

次に、ステップＳ１２では、運転者監視部１３において、乗用車２０に搭載されたカメラ２２によって撮影された運転者の画像、センサ２３による検出結果として運転者の生体情報を取得する。
次に、ステップＳ１３では、手動運転復帰レベル設定部１４において、運転者監視部１３から取得した運転者の状態に応じて、複数段階に分類されたレベルを設定する。

次に、ステップＳ１４では、手動運転復帰レベル設定部１４において判定された運転者の状態がレベル１かレベル２であるか否かを判定する。
ここで、レベル１かレベル２と判定されている場合には、ステップＳ１５へ進む。一方、レベル３と判定された場合には、運転者が居眠り中である等、手動運転へのスムーズな切替に対応できないことが想定されるため、ステップＳ２１へ進む。

なお、図５に示すフローチャートでは、レベル３の場合は一律にステップＳ２１へ進む流れになっているが、上述したように、レベル３の中でも、運転者が所定時間経過後に手動運転に復帰可能な状態である場合には、ステップＳ１５へ進んでもよい。
次に、ステップＳ１５では、手動運転復帰時間算出部１６において、手動運転復帰レベル設定部１４において判定されたレベルに応じて、運転者が手動運転へ対応可能となるまでに必要な推定時間を算出する。なお、この推定時間は、上述したように、予めメモリ１５に保存されたテーブル（図３参照）を参照して算出される。

次に、ステップＳ１６では、警告発生部１７において、ステップＳ１５において算出された推定時間に応じて設定された時刻に、乗用車２０に搭載されたスピーカ等を用いて、切替要求のアナウンスを行う。
具体的には、運転者の状態として、すぐに手動運転へ対応可能な状態であれば、乗用車２０が切替区間Ｚ２に入る数秒前に、切替要求のアナウンスを行う。一方、手動運転に対応するために所定時間かかる状態であれば、例えば、乗用車２０が切替区間Ｚ２に入る１５秒〜３５秒前に切替要求のアナウンスを行う（図４（ｂ）参照）。

次に、ステップＳ１７では、再チェック地点Ｐ２を通過したか否かを判定し、再チェック地点Ｐ２を通過すると、ステップＳ１８へ進む。
次に、ステップＳ１８では、制御実施区間Ｚ１において適切なタイミングで切替要求のアナウンスを行った後、再チェック地点Ｐ２において最終確認されている。このため、運転制御部１８において、乗用車２０の自動運転から手動運転への切替を実施可能と判断し、切替制御を実施する。

これにより、自動運転中の乗用車２０の運転者の状態を複数段階に分類して検出するとともに、各レベルごとに適切な対応を採ることで、安全性を確保した上で、自動運転から手動運転への切替制御を実施することができる。
一方、ステップＳ２１では、ステップＳ１４において、運転者が居眠りをしている状態を含むレベル３と判定されているため、乗用車２０を安全に停車させるために必要な退避区域を設定する。退避区域としては、走行中の道路の路側帯等がある。

次に、ステップＳ２２では、ステップＳ２１において設定された退避区域に、自動的に乗用車２０を停車させる。
これにより、ステップＳ１４において、運転者が手動運転に対応できない状態（レベル３）であると判定された場合には、自動運転から手動運転への切替を断念して、安全な場所に乗用車２０を停車させることができる。

（実施形態２）
本発明の他の実施形態に係る自動運転支援装置１１０について、図６〜図８を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、本実施形態では、自動運転中の運転者の状態を監視し、運転者の状態に応じて複数の段階に設定されたレベルに応じて、切替区間Ｚ２に入るまでの全てあるいは一部の行程において乗用車２０の走行速度を減速させ、運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する点で、上記実施形態１とは異なっている。

その他の構成については、上記実施形態１と同様であることから、実施形態１で説明した構成と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付しその詳細な説明は省略する。
本実施形態では、上記制御実施区間Ｚ１における制御内容のうち、運転者の状態に応じて自動運転中の乗用車２０が切替区間Ｚ２に到達するまでの時間を十分に確保するために、乗用車２０の走行速度を減速させる制御について以下で説明する。

本実施形態に係る自動運転支援システム１５０（自動運転支援装置１１０）は、図６に示すように、自動運転支援装置１１０が、制御実施区間Ｚ１において乗用車２０の走行速度を減速させる制御を実施する運転制御部１１８を備えている。
運転制御部１１８は、図７（ａ）に示すように、制限速度９０ｋｍ／ｈの高速道路を走行中の乗用車２０の運転者の状態に応じて設定されたレベルに基づいて、制御実施区間Ｚ１において、乗用車２０の走行速度を減速させる制御を行う。

ここで、図７（ａ）に示す例では、乗用車が制限速度と同じ９０ｋｍ／ｈで自動運転で走行中であって、チェック地点Ｐ１から切替区間Ｚ２までの残り距離が７．５ｋｍ、５分で到達する状況を想定している。
具体的には、運転者監視部１３において取得したカメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果を用いて、手動運転復帰レベル設定部１４が設定したレベル１〜３に基づいて、運転制御部１１８が、乗用車２０が切替区間Ｚ２に入るまでの時間が長くなるように、乗用車２０の走行速度を減速させる。

例えば、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル１の場合には、運転者は、１〜３秒で手動運転へ対応可能である。よって、運転制御部１１８は、図７（ｂ）に示すように、切替区間Ｚ２に入るまでの時間が５分のままで問題なしと判定し、減速しないままで走行するように乗用車２０のアクセル開度を制御する。
そして、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル２の場合には、運転者は、所定時間経過すれば手動運転へ対応が可能である。よって、運転制御部１１８は、図７（ｂ）に示すように、切替区間Ｚ２に入るまでの時間が５分から６分に延長されるように、乗用車２０の走行速度が９０ｋｍ／ｈから７５ｋｍ／ｈになるように、乗用車２０のアクセル開度を制御する。

これにより、運転者は、手動運転にすぐに対応できない状態であるものの、切替区間Ｚ２に入るまでの時間を、５分から６分と、１分延長することができるため、手動運転に対応可能となるまでの十分な時間を確保することができる。
また、手動運転復帰レベル設定部１４における判定結果がレベル３であって、数秒では手動運転への対応ができないと判定された場合には、例えば、１０分以上の時間が必要となる。よって、運転制御部１１８は、まず、乗用車２０が切替区間Ｚ２に入るまでに１０分確保するための走行速度を算出し、その走行速度が走行中の高速道路ＨＷの最低速度（例えば、６０ｋｍ／ｈ）以下となってしまう場合には、乗用車２０を停車させる。

すなわち、乗用車２０の運転者が手動運転に切替可能となるための十分な時間（例えば、１０分）を確保するために、減速させる走行速度（４５ｋｍ／ｈ）が走行中の高速道路ＨＷの最低速度（６０ｋｍ／ｈ）未満となる場合には、図７（ｂ）に示すように、自動運転を継続して、路側帯へ緊急停車させる。
これにより、高速道路ＨＷ等のように、最低速度が設定されている道路を走行中の場合でも、最低速度未満になるまで走行速度が減速された状態で自動運転で走行する乗用車２０が発生することを回避することができる。

＜自動運転支援方法の流れ＞
本実施形態の自動運転支援システム１５０では、以上のような構成により、図８に示すフローチャートに従って、自動運転支援方法を実施する。
なお、ステップＳ３１〜ステップＳ３４については、上記実施形態１で説明した図５に示すフローチャートのステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様であるから、ここでは説明を省略する。

次に、ステップＳ３５では、手動運転復帰レベル設定部１４において判定されたレベルに応じて、運転者が手動運転へ対応可能となるまでに必要な十分な時間を確保するために、乗用車２０の走行速度を減速させる。なお、この減速速度は、チェック地点Ｐ１と切替区間Ｚ２までの距離、現在の乗用車２０の走行速度、手動運転復帰時間算出部１６において算出された時間等に基づいて、設定される。

次に、ステップＳ３６では、手動運転復帰レベル設定部１４において設定されたレベルに応じて設定された時刻に、切替要求のアナウンスを行う。この切替要求のアナウンスは、上記実施形態１と同様に、乗用車２０に搭載されたスピーカ等を用いて行われる。
なお、本実施形態では、手動運転への切替に対応できるための十分な時間を確保するために減速制御を実施しているため、運転者に手動運転への切替を知らせる切替要求のアナウンスを、切替区間Ｚ２の手前の所定距離の位置で一律に行ってもよい。

次に、ステップＳ３７では、再チェック地点Ｐ２を通過した際に運転者の最終チェックを行い、以上の有無を判定する。
ここで、再チェック地点Ｐ２を通過した際に、運転者が手動運転に対応する準備ができていると判定された場合には、異常なしとして、ステップＳ３８へ進む。一方、運転者がまだ手動運転に対応できる状態ではない判定した場合には、異常有りとして、ステップＳ４１へ進む。

次に、ステップＳ３８では、制御実施区間Ｚ１において適切なタイミングで切替要求のアナウンスを行った後、再チェック地点Ｐ２において最終確認されている。このため、運転制御部１１８において、乗用車２０の自動運転から手動運転への切替を実施可能と判断し、切替制御を実施する。
これにより、自動運転中の乗用車２０の運転者の状態を複数段階に分類して検出するとともに、各レベルごとに適切な対応を採ることで、安全性を確保した上で、自動運転から手動運転への切替制御を実施することができる。

一方、ステップＳ４１では、ステップＳ３４において、運転者が居眠りをしている状態を含むレベル３と判定されている、あるいは、ステップＳ３７において、運転者がまだ手動運転に対応できる状態ではないと判定されている。このため、このような運転者の状態では、最低速度未満まで減速しないと手動運転に対応するための時間が確保できない。よって、自動運転への切替は不可と判定し、乗用車２０を安全に停車させるために必要な退避区域を設定する。退避区域としては、走行中の道路の路側帯等がある。

次に、ステップＳ４２では、ステップＳ４１において設定された退避区域に、自動的に乗用車２０を停車させる。
これにより、ステップＳ３４において、運転者が手動運転に対応するためには走行中の道路の最低速度未満まで減速させないといけない状態（レベル３）であると判定された場合には、自動運転から手動運転への切替を断念して、安全な場所に乗用車２０を停車させることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態１では、自動運転支援装置１０が、運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する手動運転復帰レベル設定部１４を備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図９に示すように、手動運転復帰レベル設定部を持たない自動運転支援装置２１０およびこれを備えた自動運転支援システム２５０であってもよい。
この場合には、運転者監視部１３において検出された運転者の状態に基づいて、手動運転復帰時間算出部１６が、自動運転中の乗用車の運転者が手動運転に対応可能となるまでに必要な時間を算出すればよい。

これにより、警告発生部１７および運転制御部１８は、手動運転復帰時間算出部１６において算出された時間の長短に応じて、警告を発するタイミング、自動運転から手動運転へ切り替える際の切替要求のアナウンスのタイミングを制御することができる。
なお、実施形態２の構成についても同様に、図１０に示すように、手動運転復帰レベル設定部を持たない自動運転支援装置３１０およびこれを備えた自動運転支援システム３５０であってもよい。

（Ｂ）
上記実施形態１，２では、本発明に係る自動運転支援方法として、図５および図８に示すフローチャートに従って実施する方法を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図５および図８に示すフローチャートに従って実施する自動運転支援方法をコンピュータに実行させる自動運転支援プログラムとして、本発明を実現してもよい。
また、この自動運転支援プログラムを格納した記録媒体として、本発明を実現してもよい。

（Ｃ）
上記実施形態１，２では、自動運転中の乗用車２０の運転者が手動運転に対応可能になるまでの推定時間を算出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明において、自動運転中の運転者が手動運転に対応可能となるまでの推定時間を算出することは必須ではなく、例えば、手動運転復帰レベル設定部において設定されたレベルに応じて、警告を発する、自動的に退避区域に停車させる、走行速度を減速させる等の制御を実施すればよい。

（Ｄ）
上記実施形態１，２では、自動運転中の乗用車２０が高速道路ＨＷを走行中に手動運転への切替を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、高速道路走行中に限らず、一般道路や自動車専用道路等、高速道路以外の道路を自動運転制御によって走行中の車両を手動運転に切り替える際の制御として、本発明を適用してもよい。

（Ｅ）
上記実施形態１，２では、乗用車２０に搭載されたナビゲーション装置２１を介して入力された目的地およびその最寄ＩＣの情報を用いて、自動運転から手動運転に切り替えるための切替区間を設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、切替区間の設定については、目的地の入力は必須ではなく、走行中の道路において渋滞が発生したことを検知した際に、渋滞区間の手前に、自動運転から手動運転へ切り替える切替区間が自動的に設定されてもよい。

また、例えば、渋滞が頻繁に発生する道路等では、渋滞発生ポイントの手前で自動運転から手動運転へ切り替えるために、予め切替区間が設定されていてもよい。この場合には、チェック地点、再チェック地点の道路脇に設置された通信装置等と乗用車に搭載された通信装置との通信によって、制御実施区間に入る前のチェック、切替区間に入る前の再チェックを実施してもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、乗用車２０に搭載されたカメラ２２によって撮影された画像、センサ２３の検出結果を組み合わせて、運転者の状態を監視する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、運転者の状態を監視する装置としては、カメラだけを用いてもよいし、センサだけを用いてもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、運転者が手動運転に対応可能な状態であるか否かを判定するためのパラメータとして、カメラによって撮影された画像、センサの検出結果を用いて、運転者の顔の向き、視線方向、瞳孔の位置、動きの速さ、脳波、心拍数等を取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、接触センサを用いて、運転者がハンドルを握っているか否かを検出する、あるいは、アクセルやブレーキの上に足を乗せているかを検出する等、他のパラメータを用いて、運転者の状態を判定してもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、自動運転中の運転者の手動運転復帰レベルを、レベル１〜３の３段階に分類した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、レベル設定の段階としては、３段階に限らず、手動運転に対応可能であるか否かを示す２段階のレベルを設定してもよい。
あるいは、レベル３に分類される運転者の状態のうち、居眠り中の状態をレベル４とする等、４段階以上のレベルを設定してもよい。

（Ｉ）
上記実施形態では、乗用車２０を自動運転中に、運転者が手動運転への対応可能な状態になるまで所定時間以上かかることが想定される場合には、退避区域として、走行中の道路の路側帯に自動的に停車させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、自動的に停車させる退避区域としては、乗用車が高速道路を走行中の場合には、パーキングエリア、サービスエリア等が設定されてもよい。
また、乗用車が一般道路を走行中の場合には、路側帯ではなく、コインパーキング等の駐車場へ自動的に停車させてもよい。

（Ｊ）
上記実施形態では、本発明の自動運転支援装置１０が、乗用車２０に搭載された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、乗用車以外にも、電車、バス、トラック等の車両や、船舶、作業車両等、自動運転の適用が想定される他の乗り物に搭載されてもよい。

本発明の自動運転支援装置は、運転者の状況に応じて、自動運転から手動運転に切り替える際に適切なサポートを行うことができるという効果を奏することから、自動運転の支援を行う各種装置に対して広く適用可能である。

１０ 自動運転支援装置
１１ 入力受付部
１２ 切替区間／制御実施区間設定部
１３ 運転者監視部
１４ 手動運転復帰レベル設定部
１５ メモリ
１６ 手動運転復帰時間算出部
１７ 警告発生部
１８ 運転制御部（自動停車制御部）
２０ 乗用車（車両）
２１ ナビゲーション装置
２２ カメラ
２３ センサ
５０ 自動運転支援システム
１１０ 自動運転支援装置
１１８ 運転制御部（減速制御部、自動停車制御部）
１５０ 自動運転支援システム
２１０ 自動運転支援装置
２５０ 自動運転支援システム
３１０ 自動運転支援装置
３５０ 自動運転支援システム
ＥＸ ＩＣ出口
ＨＷ 高速道路
ＩＣ インターチェンジ
Ｐ１ チェック地点
Ｐ２ 再チェック地点
Ｚ１ 制御実施区間
Ｚ２ 切替区間

Claims (15)

1. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援装置であって、
   前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視部と、
   前記運転者監視部において検出された前記運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する手動運転復帰レベル設定部と、
   前記手動運転復帰レベル設定部において段階的に設定された前記レベルに応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御部と、
   を備えている自動運転支援装置。
2. 前記手動運転復帰レベル設定部において段階的に設定された前記レベルに応じて、前記運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する手動運転復帰時間算出部を、さらに備えている、
   請求項１に記載の自動運転支援装置。
3. 前記手動運転復帰時間算出部において算出された時間が前記切替区間までの走行に要する時間を超える場合には、前記運転者に対して警告を発する警告発生部を、さらに備えている、
   請求項２に記載の自動運転支援装置。
4. 前記手動運転復帰時間算出部において算出された時間が前記切替区間までの走行に要する時間を超える場合には、前記車両を自動的に退避区域に停車させる自動停車制御部を、さらに備えている、
   請求項２または３に記載の自動運転支援装置。
5. 前記速度制御部において減速される走行速度が最低速度未満となる場合には、前記運転者に対して警告を発する警告発生部を、さらに備えている、
   請求項１に記載の自動運転支援装置。
6. 前記速度制御部において減速される走行速度が最低速度未満となる場合には、前記車両を自動的に退避区域に停車させる自動停車制御部を、さらに備えている、
   請求項１に記載の自動運転支援装置。
7. 前記運転者監視部において検出される前記運転者の状態には、動きの速さ・大きさ、視線方向、顔の向き・位置のいずれか１つが含まれる、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の自動運転支援装置。
8. 前記運転者監視部は、前記車両に設置されたカメラによって取得される前記運転者の画像およびセンサによって取得される前記運転者の生体情報のうち、少なくとも１つを用いて、前記運転者の状態を検出する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の自動運転支援装置。
9. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援装置であって、
   前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視部と、
   前記運転者監視部において検出された前記運転者の状態に基づいて、前記運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する手動運転復帰時間算出部と、
   前記手動運転復帰時間算出部において推定された前記時間に応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御部と、
   を備えている自動運転支援装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の自動運転支援装置と、
    前記運転者監視部に対して送信される前記運転者の画像を撮影するカメラと、
    を備えた自動運転支援システム。
11. 請求項１から９のいずれか１項に記載の自動運転支援装置と、
    前記運転者監視部に対して送信される前記運転者の生体情報を取得するセンサと、
    を備えた自動運転支援システム。
12. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援方法であって、
    前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視ステップと、
    前記運転者監視ステップにおいて検出された前記運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する手動運転復帰レベル設定ステップと、
    前記手動運転復帰レベル設定ステップにおいて段階的に設定された前記レベルに応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御ステップと、
    を備えている自動運転支援方法。
13. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援プログラムであって、
    前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視ステップと、
    前記運転者監視ステップにおいて検出された前記運転者の状態に基づいて、所定の切替区間において自動運転から手動運転へと切替可能な状態であるか否かを示すレベルを段階的に設定する手動運転復帰レベル設定ステップと、
    前記手動運転復帰レベル設定ステップにおいて段階的に設定された前記レベルに応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御ステップと、
    を備えた自動運転支援方法をコンピュータに実行させる自動運転支援プログラム。
14. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援方法であって、
    前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視ステップと、
    前記運転者監視ステップにおいて検出された前記運転者の状態に基づいて、前記運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する手動運転復帰時間算出ステップと、
    前記手動運転復帰時間算出ステップにおいて推定された前記時間に応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御ステップと、
    を備えている自動運転支援方法。
15. 車両の自動運転制御を支援する自動運転支援プログラムであって、
    前記車両を運転する運転者の状態を監視する運転者監視ステップと、
    前記運転者監視ステップにおいて検出された前記運転者の状態に基づいて、前記運転者が手動運転に対応可能となる時間を推定する手動運転復帰時間算出ステップと、
    前記手動運転復帰時間算出ステップにおいて推定された前記時間に応じて、前記自動運転中における前記切替区間までの全てまたは一部の行程における前記車両の走行速度を減速させ、前記運転者が手動運転に対応するまでの時間を確保する速度制御ステップと、
    を備えている自動運転支援方法をコンピュータに実行させる自動運転支援プログラム。

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