(57)【要約】【課題】自動運転モードから手動運転モードへの移行時に、自動運転時における電子機器の使用によって大きな疲労が運転者に蓄積された状態とならないようにすることが可能な「機器使用制限装置および機器使用制限方法」を提供する。【解決手段】自動運転モードによる自動走行中に、電子機器４００の使用が検出され、かつ、走行経路上に手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点があると判定された場合、疲労度検出部１４により検出された運転者の現在の疲労度に基づいて、電子機器４００の使用を制限するための処理を実行する制限処理部１６を備え、自動走行中に電子機器４００を使用している運転者の疲労度に基づいて、必要に応じて電子機器４００の使用を制限することにより、手動運転モードへ移行時に、自動運転時における電子機器４００の使用によって大きな疲労が運転者に残ったままとならないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転モードまたは手動運転モードの何れかに切り替えて走行することが可能な自動運転車に搭載され、電子機器の使用を制限する機器使用制限装置であって、
運転者の現在の疲労度を検出する疲労度検出部と、
上記電子機器の使用を検出する機器使用検出部と、
上記自動運転モードによる走行経路上で上記手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点の有無を判定するモード切替地点判定部と、
上記自動運転モードによる自動走行中に上記機器使用検出部により上記電子機器の使用が検出され、かつ、上記手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点があると上記モード切替地点判定部により判定された場合、上記疲労度検出部により検出された上記疲労度に基づいて、上記電子機器の使用を制限するための処理を実行する制限処理部とを備えたことを特徴とする機器使用制限装置。
【請求項２】
上記制限処理部は、上記疲労度検出部により検出された上記現在の疲労度を基に、上記電子機器の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測し、当該予測した今後の疲労度が限界値に達するタイミングを特定し、当該特定したタイミング以降に上記電子機器の使用を制限するための処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の機器使用制限装置。
【請求項３】
上記制限処理部は、上記疲労度検出部により検出された上記現在の疲労度が閾値より大きいか否かを判定し、上記現在の疲労度が上記閾値より大きい場合は上記電子機器の使用を制限するための処理を直ちに実行する一方、上記現在の疲労度が上記閾値より大きくない場合は、上記疲労度検出部により検出された上記現在の疲労度を基に、上記電子機器の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測し、当該予測した今後の疲労度が限界値に達するタイミングを特定し、当該特定したタイミング以降に上記電子機器の使用を制限するための処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の機器使用制限装置。
【請求項４】
上記制限処理部は、現在から上記電子機器の使用を継続する場合における疲労度の上昇と、当該疲労度の上昇後に上記電子機器の使用を中止した後における疲労度の下降との組み合わせから上記今後の疲労度を予測し、上記電子機器の使用を中止するタイミングとして、上記モード切替地点判定部により上記手動運転モードへの切り替えが必要となり得ると判定された地点において上記手動運転モードへの切り替えを行うために必要となる移行開始タイミングまでに上記今後の疲労度が閾値を下回らなくなる最早タイミングを、上記今後の疲労度が上記限界値に達するタイミングとして特定することを特徴とする請求項２または３に記載の機器使用制限装置。
【請求項５】
上記機器使用検出部は、使用されている上記電子機器の種類を更に検出し、
上記制限処理部は、上記機器使用検出部により検出された上記電子機器の種類に応じて、上記電子機器の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の機器使用制限装置。
【請求項６】
上記疲労度検出部による上記現在の疲労度の検出と、上記制限処理部による上記今後の疲労度が上記限界値に達するタイミングの特定とを所定の間隔で繰り返し実行し、上記今後の疲労度が上記限界値に達するタイミングを動的に可変設定することを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の機器使用制限装置。
【請求項７】
上記制限処理部は、上記電子機器の使用を制限するための処理として、上記電子機器の動作を停止させる処理を実行することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の機器使用制限装置。
【請求項８】
上記制限処理部は、上記電子機器の使用を制限するための処理として、上記電子機器の使用中止を上記運転者に促すメッセージを出力する処理を実行することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の機器使用制限装置。
【請求項９】
自動運転モードまたは手動運転モードの何れかに切り替えて走行することが可能な自動運転車に搭載された機器使用制限装置において、運転者による電子機器の使用を制限するための処理を実行する機器使用制限方法であって、
上記機器使用制限装置の機器使用検出部が、上記電子機器の使用を検出する第１のステップと、
上記機器使用制限装置のモード切替地点判定部が、上記自動運転モードによる走行経路上で上記手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点の有無を判定する第２のステップと、
上記機器使用制限装置の疲労度検出部が、上記自動運転モードによる自動走行中に上記運転者の現在の疲労度を検出する第３のステップと、
上記機器使用制限装置の制限処理部が、上記自動運転モードによる自動走行中に上記機器使用検出部により上記電子機器の使用が検出され、かつ、上記手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点があると上記モード切替地点判定部により判定された場合、上記疲労度検出部により検出された上記疲労度に基づいて、上記電子機器の使用を制限するための処理を実行する第４のステップとを有することを特徴とする機器使用制限方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器使用制限装置および機器使用制限方法に関し、特に、車両の自動運転時に運転者による電子機器の使用を制限する装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間が運転をすることなく自動で走行できるようにした自動運転車の開発が活発に行われている。自動運転車では、あらかじめ生成した経路上を走行させるように、車両のステアリング、アクセル、ブレーキなどを自動制御する。なお、この種の自動運転車は、自動運転モードまたは手動運転モードの何れかに切り替えて走行することが可能である。
【０００３】
ところで、自動運転には、自動化の程度によって、レベルが定義されている。レベル１は、加速・操舵・制動のうち何れか１つの操作をシステムが行う状態をいう。例えば、自動ブレーキ等がこれに該当する。レベル２は、加速・操舵・制動のうち複数の操作をシステムが行う状態をいう。例えば、アダプティブクルーズコントロール等がこれに該当する。
【０００４】
レベル３は、加速・操舵・制動の操作を全てシステムが行い、緊急時やシステムの限界時などシステムが要請したときはドライバーが対応する状態をいう。レベル４は、加速・操舵・制動の操作を全てシステムが行い、ドライバーが全く関与しない状態をいう。一般に、レベル１〜３は半自動運転または準自動運転と呼ばれ、レベル４は完全自動運転と呼ばれる。
【０００５】
レベル２またはレベル３の何れかで自動運転をする場合、道路状況等によって、自動運転モードから手動運転モードに切り替える必要が生じる。例えば、高速道路は自動運転モードで走行し、高速道路から一般道路へ降りた後は手動運転モードで走行するといったケースがある。また、特定の一部の地域または道路区間を自動運転エリアとして設定し、この自動運転エリア内に限り自動運転を可能にするといったケースもある。
【０００６】
一般に、自動運転モードで車両を自動走行させている最中は、運転者は、運転操作以外の行動をとっていることが想定される。例えば、車両に搭載された車載機において、テレビ放送、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、インターネット上のウェブサイトなどのエンタテイメント系コンテンツを視聴していることが想定される。また、運転者が車両に持ち込んだスマートフォンやノートパソコン、ゲーム装置などを操作していることも想定される。
【０００７】
これら車載機、スマートフォン、ノートパソコン、ゲーム装置などの電子機器の使用は、運転者に一定の満足感を与えることができる一方で、運転者に疲労を与えてしまう要因にもなる。電子機器の使用によって運転者に疲労が蓄積され、手動運転モードへの移行時にも大きな疲労が残っていると、手動運転時における事故の原因となる場合もあるため、好ましくない。
【０００８】
なお、車室内におけるテレビ視聴を制限する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のテレビ視聴制限装置では、運転者が車室内の見易い位置にスマートフォンを設置してテレビ視聴を行える環境としたケースにおいて、特定の状況下（車両走行中）となった場合に、基地局から地上デジタル放送の電波を受信した後に遅延波を生成する遅延回路によって「復調できない遅延波」を生成することで、スマートフォンでのテレビ視聴を制限する。
【０００９】
また、ユーザの体調に応じて表示画面の画質を自動的に調整するようにした装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の表示画面調整装置では、生体センサによりユーザの体温や血圧などの生体情報を検知し、その検知結果に基づいて、ユーザの体調を判定する。そして、その体調判定の結果に応じて表示装置の画質を調整することにより、ユーザの体調にあった画質に表示画面を自動的に調整し、ユーザが快適に表示画面を見ることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−２３８９５７号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、自動運転モードを有しない従前の車両を前提として、手動運転による車両の走行中にテレビ視聴を制限するものである。これに対して、車両が自動運転モードで自動走行しているときには、テレビ視聴は制限されないのが通常である。そのため、上述したように、自動運転時におけるテレビ視聴を通じて運転者に疲労が蓄積していき、手動運転モードへの移行時に大きな疲労が残ったままになってしまうという問題は、特許文献１に記載の技術では解決できない。
【００１２】
また、上記特許文献２に記載の技術では、ユーザの体調に合わせて表示画面の画質を調整することにより、ユーザが快適に表示画面を見ることができるようになるとしても、その視聴を通じて疲労が蓄積されることには変わりがない。よって、特許文献２に記載の技術を用いても、手動運転モードへの移行時に大きな疲労が残ったままになってしまうという問題は解決できない。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、自動運転モードから手動運転モードへの移行時に、自動運転時における電子機器の使用によって大きな疲労が運転者に蓄積された状態とならないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した課題を解決するために、本発明では、車両が自動運転モードによる自動走行中に、電子機器の使用が検出され、かつ、走行経路上に手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点があると判定された場合、疲労度検出部により検出された運転者の現在の疲労度に基づいて、電子機器の使用を制限するための処理を実行するようにしている。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成した本発明によれば、自動運転モードによる自動走行中で、電子機器の使用中に検出された運転者の疲労度に基づいて、必要に応じて電子機器の使用が適切に制限されるので、自動運転モードから手動運転モードへ移行する際に、自動運転時における電子機器の使用によって大きな疲労が運転者に蓄積された状態とならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態による機器使用制限装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による制限処理部の処理内容を説明するための図である。
【図３】本実施形態の制限処理部により限界タイミングが可変設定される状態を説明するための図である。
【図４】本実施形態による機器使用制限装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態による制限処理部の他の処理内容を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による機器使用制限装置の機能構成例を示すブロック図である。本実施形態の機器使用制限装置１００は、自動運転モードまたは手動運転モードの何れかに切り替えて走行することが可能な自動運転車に搭載され、運転者による電子機器の使用を制限するための装置である。
【００１８】
本実施形態の機器使用制限装置１００には、地図データ記憶部２００、自動運転制御装置３００、電子機器４００およびセンサ５００が接続されている。なお、地図データ記憶部２００は、図示しないナビゲーション装置が備えるものであってもよいし、インターネットを介してアクセス可能なサーバが備えるものであってもよい。
【００１９】
地図データ記憶部２００は、地図表示や経路探索などに必要な地図データを記憶している。自動運転モードの設定時に自動運転制御装置３００により制御される自動運転の走行経路は、この地図データを用いた経路探索によって設定される。なお、経路探索の処理は、自動運転制御装置３００において実行してもよいし、図示しないナビゲーション装置において実行してもよい。経路探索によって設定された走行経路は、自動運転制御装置３００に記憶される。
【００２０】
地図データ記憶部２００に記憶される地図データには、自動運転を行うことが可能な地域または道路区間を示す自動運転エリアの情報が含まれている。車両が自動運転エリア内にいるときのみ自動運転モードを設定して自動運転を行うことが可能であり、自動運転エリア外では手動運転モードを設定して手動運転を行うことが推奨されているものとする。自動運転エリアとして設定される典型的な道路区間は、高速道路の区間である。一般道路においても、自動運転に適すると想定される地域や道路区間も自動運転エリアとして設定され得る。
【００２１】
本実施形態においては、自動運転制御装置３００により実行される自動運転のレベルがレベル２またはレベル３の何れかであることを想定している。すなわち、目的地までの走行経路の全工程において自動運転が可能であるとは限らず、一部の地域または道路区間では手動運転が必要になる。上述の通り、自走運転を行うことが可能な地域や道路区間が自動運転エリアで示されており、それ以外の地域または道路区間では手動運転が必要になる。
【００２２】
自動運転制御装置３００は、車両に装備された切替スイッチの操作に応じて、自動運転モードまたは手動運転モードの何れかに切り替えて設定することができるようになっている。自動運転モードの設定時には、上述のように自動運転制御装置３００に設定された走行経路に従って、車両の加速・操舵・制動の操作を自動制御する。加速・操舵・制動の何れをどの程度制御するかは、自動運転制御装置３００が行う自動運転の自動化の程度（レベル２またはレベル３）によって異なる。
【００２３】
なお、自動運転エリア内においても、ユーザが希望する場合には、手動運転を行うことが可能である。例えば、自動運転制御装置３００に記憶された走行経路の一部に対し、手動運転を行うことを希望する区間（以下、手動運転設定区間という）をユーザ操作により設定することが考えられる。この手動運転設定区間を設定する機能を自動運転制御装置３００が備えている場合は、自動化のレベルがレベル４を実装した自動運転車に対して機器使用制限装置１００を適用することも可能である。
【００２４】
自動運転モードで自動運転を行っているときに、手動運転モードに切り替えるべき地点（例えば、自動運転エリアの終端の地点、または手動運転設定区間の始端の地点）が近づいてくると、自動運転制御装置３００は、手動運転モードへの切り替えを予告するメッセージを報知するとともに、自動運転から手動運転への切り替えを行うための移行準備処理を実行する。この移行準備処理は、安全に余裕をもって手動運転に切り替えることができるかどうか、つまり、運転者が十分に覚醒して手動運転に集中できる態勢が整っているかどうかを確認するための処理である。
【００２５】
移行準備処理は、運転者の認知・生理・行動指標の少なくとも１つを計測するための処理である。例えば、運転者の認知指標を計測する処理の一例として、運転者の反応時間を測定する反応テストを実行する。すなわち、車両に装備されたディスプレイに所定の標識を繰り返し表示させ、その都度運転者が画面上の標識をタップするまでの経過時間とタップ位置とを検出し、その経過時間（応答の速さ）や誤タップ率に基づいて、運転者の覚醒度を測定する。
【００２６】
また、運転者の生理指標を計測する処理の一例として、運転者の顔の動き、まぶたの開閉や眼球運動などをカメラにより撮影して画像解析することにより、運転者の覚醒度を推定する処理を実行する。また、運転者の行動指標を計測する処理の一例として、運転者がハンドルを握っているかどうかをセンサにより検出する処理などを実行する。なお、ここに挙げた移行準備処理の内容はあくまでも一例に過ぎず、これらに限定されるものではない。
【００２７】
自動運転制御装置３００は、以上のようにして運転者の覚醒度を測定し、運転者が十分に覚醒して手動運転に集中できる態勢が整っていないと判定した場合は、運転者の覚醒を促進するための処理を実行する。なお、このような覚醒促進処理を行っても、自動運転から手動運転に切り替えるべき地点までに運転者が十分に覚醒していないと判定した場合、自動運転制御装置３００は、車両を路肩に退避して停車させるといった制御を行うことになる。
【００２８】
電子機器４００は、例えば、車両に搭載された車載機であり、テレビ放送、ＤＶＤ、インターネット上のウェブサイトなどのエンタテイメント系コンテンツを視聴可能な機器である。電子機器４００にはソース選択スイッチが備えられており、テレビ放送、ＤＶＤ、インターネットの何れかのソースをユーザが任意に選択して視聴できるようになっている。この電子機器４００は、運転者が車両に持ち込んだスマートフォンやノートパソコン、ゲーム装置などの外部機器（これらも特許請求の範囲の電子機器に相当する）を接続して操作できるように構成されたものであってもよい。ここで、テレビ放送、ＤＶＤ、インターネット、外部ソースの何れを選択して視聴しているかは、電子機器４００に備えられたソース選択スイッチの状態または電子機器４００の内部メモリに記憶されるソース選択情報により把握可能である。
【００２９】
センサ５００は、運転者の疲労度を検出するために必要な各種の情報を取得するためのセンサである。例えば、センサ５００は、運転者の顔の状態や眼球運動を撮影するためのカメラ、運転者の体温や心拍数などの生体情報を測定するための生体センサなどである。なお、ユーザの生理的状態あるいは身体的状態から疲労度を検出する方法として、種々の方法が知られている。本実施形態では、公知の何れのかの検出方法を採用することが可能である。センサ５００は、本実施形態において採用する検出方法に合わせて、必要な種類のセンサを備えればよい。
【００３０】
続いて、本実施形態による機器使用制限装置１００の機能構成を説明する。図１に示すように、本実施形態の機器使用制限装置１００は、その機能構成として、運転モード判定部１１、モード切替地点判定部１２、機器使用検出部１３、疲労度検出部１４、現在位置取得部１５および制限処理部１６を備えている。
【００３１】
上記各機能ブロック１１〜１６は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１１〜１６は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【００３２】
運転モード判定部１１は、自動運転制御装置３００が自動運転モードまたは手動運転モードの何れに設定されているかを判定する。自動運転制御装置３００が手動運転モードに設定されている場合、後述する制限処理部１６の処理は実行しない。
【００３３】
モード切替地点判定部１２は、自動運転モードによる走行経路上で手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点（以下、モード切替地点という）の有無を判定する。手動運転モードへの切り替えが必要となり得る地点とは、例えば、上述した自動運転エリアの終端の地点、または、運転者が設定した手動運転設定区間の始端の地点である。モード切替地点が走行経路上にないとモード切替地点判定部１２により判定された場合、後述する制限処理部１６の処理は実行しない。
【００３４】
なお、ナビゲーション装置が外部より取得する道路交通情報により工事中あるいはイベント開催中であることが示されている道路区間の始端の地点なども、モード切替地点として判定するようにしてもよい。臨時の車線規制により、手動運転に切り替えて走行した方が好ましい可能性があるからである。
【００３５】
機器使用検出部１３は、電子機器４００の使用（テレビ放送、ＤＶＤ、インターネットなどの内部ソースの視聴、またはスマートフォン、ノートパソコン、ゲーム装置などの外部ソースの視聴を含む）を検出する。電子機器４００が使用されていないと機器使用検出部１３により判定された場合、後述する制限処理部１６の処理は実行しない。
【００３６】
疲労度検出部１４は、センサ５００により取得される各種の情報に基づいて、運転者の現在の疲労度を検出する。上述したように、センサ５００は、ユーザの生理的状態あるいは身体的状態を検出するためのセンサであり、疲労度検出部１４は、公知の方法に従って運転者の疲労度を検出する。なお、本実施形態では、運転者の疲労度を表す指標値を算出するものとする。指標値が大きいほど運転者の疲労度は高く、指標値が小さいほど運転者の疲労度は低い。
【００３７】
現在位置取得部１５は、自動運転制御装置３００に設定された走行経路上における車両の現在位置を表す情報を取得する。ここでは、車両の現在位置は、ＧＰＳ受信機や自律航法センサ等を用いた公知の手法により自動運転制御装置３００が検出し、その現在位置情報を現在位置取得部１５が自動運転制御装置３００から取得する。なお、現在位置取得部１５は、図示しないナビゲーション装置が検出した現在位置情報をナビゲーション装置または自動運転制御装置３００から取得するようにしてもよい。
【００３８】
制限処理部１６は、自動運転モードによる自動走行中に機器使用検出部１３により電子機器４００の使用が検出され、かつ、走行経路上にモード切替地点があるとモード切替地点判定部１２により判定された場合、疲労度検出部１４により検出された運転者の疲労度に基づいて、電子機器４００の使用を制限するための処理を実行する。
【００３９】
例えば、制限処理部１６は、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度が閾値より大きいか否かを判定し、現在の疲労度が閾値より大きい場合は、電子機器４００の使用を制限するための処理を直ちに実行する。ここで、閾値は、例えば、運転者が眠気をもよおさずに手動運転をすることができると想定される疲労度の上限値とする。この閾値は、実証実験等を通じて適切な値が設定される。なお、運転者が十分に覚醒して手動運転に集中できる態勢が整っていると想定される疲労度の値を閾値とするようにしてもよい。
【００４０】
電子機器４００の使用を制限するための処理は、例えば、電子機器４００の動作を停止させる処理である。具体的には、制限処理部１６は、電子機器４００から出力される映像をディスプレイに表示させないようにする処理、電子機器４００から出力される音声をスピーカに出力させないようにする処理などを実行する。あるいは、制限処理部１６は、電子機器４００の電源をオフにする処理を実行してもよい。また、電子機器４００の使用を制限するための処理の別の例として、制限処理部１６は、電子機器４００の使用中止を運転者に促すメッセージを画像または音声により出力する処理を実行するようにしてもよい。
【００４１】
一方、現在の疲労度が閾値より大きくない場合、制限処理部１６は、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度を基に、電子機器４００の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測する。そして、当該予測した今後の疲労度が限界値に達するタイミングを特定し、当該特定したタイミング以降に電子機器４００の使用を制限するための処理を実行する。予測する今後の疲労度は、現在位置取得部１５により取得された現在位置から、移行準備処理を開始する地点までの区間で推移する疲労度である。
【００４２】
また、疲労度の限界値は、現在位置からモード切替地点までの途中のタイミングで疲労回復手段の実施を開始しても、モード切替地点において手動運転モードへの切り替えを行うために必要となる移行準備処理を開始するタイミング（以下、移行開始タイミングという）までに疲労度が閾値を下回ることができなくなる限界の状態における疲労度の値をいう。
【００４３】
すなわち、制限処理部１６は、現在から電子機器４００の使用を継続する場合における疲労度の上昇と、当該疲労度の上昇後のあるタイミングで電子機器４００の使用を中止した後における疲労度の下降との組み合わせから今後の疲労度を予測する。そして、電子機器４００の使用を中止するタイミングとして、移行開始タイミングまでに今後の疲労度が閾値を下回らなくなる最早タイミングを、今後の疲労度が限界値に達するタイミング（以下、限界タイミングという）として特定する。そして、この限界タイミング以降で電子機器４００の制限処理を実行する。
【００４４】
図２は、上述した制限処理部１６の処理内容を具体的に説明するための図である。図２において、横軸は時間軸、縦軸は疲労度の値αを示している。現在のタイミングＴ０において車両は自動運転モードで自動走行中であり、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度の値がα０であるものとする。疲労度検出部１４により疲労度α０を最初に検出するタイミングＴ０は、例えば、自動運転モードに設定して自動運転を開始してから所定時間後のタイミングとする。あるいは、車両がモード切替地点から所定距離手前の地点に到達したタイミングとしてもよい。図２の例において、最初のタイミングＴ０で検出された疲労度α０は、閾値Ｔｈよりも小さい値であるため、制限処理部１６による電子機器４００の使用制限処理が直ちに実行されることはない。
【００４５】
自動運転の走行経路上には、自動運転から手動運転に切り替えるべきモード切替地点がある。車両がそのモード切替地点に到達するタイミングＴ２（以下、モード切替タイミングという）は、現在位置取得部１５により取得された現在位置情報と、モード切替地点判定部１２により判定されたモード切替地点との間の距離、および、自動運転制御装置３００により実行される自動運転の予定走行速度（例えば、各道路区間の法定速度）により算出される。また、車両がモード切替地点に到達する前に移行準備処理を開始する移行開始タイミングＴ１は、モード切替タイミングＴ２から所定時間を逆算することにより求められる。所定時間は、移行準備処理の内容に応じてあらかじめ設定された時間である。
【００４６】
制限処理部１６は、現在のタイミングＴ０における疲労度α０を起点として、一定の割合で上昇していく疲労度の上昇軌跡Ｌｕを予測する。この上昇軌跡Ｌｕの傾きは、電子機器４００の使用を継続した場合に蓄積していくと想定される疲労度の程度に応じてあらかじめ設定されたものである。この傾きの大きさは、実証実験等を通じて適切な値が設定される。
【００４７】
また、制限処理部１６は、移行開始タイミングＴ１における閾値Ｔｈの点を通るように、一定の割合で下降していく疲労度の下降軌跡Ｌｄを予測する。この下降軌跡Ｌｄの傾きは、電子機器４００の使用を中止して、所定の疲労回復手段を実施した場合に解消していくと想定される疲労度の程度に応じてあらかじめ設定されたものである。この傾きの大きさは、実証実験等を通じて適切な値が設定される。なお、所定の疲労回復手段とは、例えば、リラックス音楽を流すなどの処理である。
【００４８】
制限処理部１６は、以上のようにして予測した疲労度の上昇軌跡Ｌｕと下降軌跡Ｌｄとの交点を限界点Ｐとして特定する。限界点Ｐは、当該限界点Ｐのタイミングで電子機器４００の使用を中止したとして、その後に疲労度が下降したとしても移行開始タイミングＴ１までに疲労度が閾値を下回らなくなる最早タイミングＴ（すなわち、限界タイミング）と、その限界タイミングＴにおける疲労度の値である限界値Ｌｍとの組み合わせを示すポイントである。制限処理部１６は、こうして特定した限界タイミングＴ以降に電子機器４００の使用を制限する処理を実行する。
【００４９】
ここでは、移行開始タイミングＴ１よりも前に疲労度αが閾値Ｔｈを上回るような上昇軌跡Ｌｕが予測されているが、移行開始タイミングＴ１よりも前に疲労度αが閾値Ｔｈを上回らない場合は、制限処理部１６の処理は実行しない。
【００５０】
なお、図２は、制限処理部１６の処理内容を説明するために示したものであり、図２に示すようなグラフを実際に生成することを要するものではない。
【００５１】
ここで、制限処理部１６がいったん限界タイミングＴを特定した後は、疲労度検出部１４により検出される疲労度αが閾値Ｔｈを超えたとしても、その時点で直ちに電子機器４００の使用を制限する処理は実行しない。すなわち、制限処理部１６は、特定した限界タイミングＴとなるまでは、疲労度検出部１４により検出される疲労度の値によらず電子機器４００の使用を許可し、限界タイミングＴ以降に電子機器４００の使用を制限する処理を実行する。
【００５２】
なお、機器使用検出部１３において、使用されている電子機器４００の種類（テレビ放送、ＤＶＤ、インターネット、外部ソースの何れか）を更に検出し、制限処理部１６において、機器使用検出部１３により検出された使用中の電子機器４００の種類に応じて、電子機器４００の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測するようにしてもよい。すなわち、電子機器４００の種類に応じて、疲労度の上昇軌跡Ｌｕの傾きの大きさをあらかじめ設定しておき、機器使用検出部１３により検出された使用中の電子機器４００の種類に応じた傾きを用いて、上昇軌跡Ｌｕを予測するようにしてもよい。
【００５３】
このようにすれば、電子機器４００の使用に伴う今後の疲労度を、より正確に予測することができる。なお、電子機器４００と、これに接続される外部機器（スマートフォン、ノートパソコン、ゲーム装置など）との間のデータの授受により、外部機器の種類を識別可能に構成した場合は、外部機器の種類に応じて、疲労度の上昇軌跡Ｌｕの傾きの大きさをあらかじめ設定しておき、機器使用検出部１３により検出された使用中の外部機器の種類に応じた傾きを用いて、上昇軌跡Ｌｕを予測するようにするのが好ましい。
【００５４】
本実施形態では、疲労度検出部１４による現在の疲労度の検出と、制限処理部１６による限界タイミングＴの特定とを所定の間隔で繰り返し実行し、今後の疲労度が限界値Ｌｍに達する限界タイミングＴを動的に可変設定する。例えば、所定時間ｔの間隔毎に限界タイミングＴの特定を繰り返し実行する。あるいは、車両が所定距離を走行する間隔毎に限界タイミングＴの特定を繰り返し実行するようにしてもよい。
【００５５】
図３は、限界タイミングＴが可変設定される状態を説明するための図である。図３において、タイミングＴ０における疲労度α０および限界点Ｐ（限界タイミングＴおよび限界値Ｌｍの組み合わせ）は、図２と同じである。一方、タイミングＴ０から所定時間ｔ後のタイミングＴｔにおいて、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度の値はαｔであるものとする。この疲労度αｔは、最初のタイミングＴ０で予測された上昇軌跡Ｌｕ上の疲労度よりも大きな値となっている。つまり、タイミングＴｔにおいて実際に検出された疲労度αｔは、予測された値よりも大きな値となっている。
【００５６】
制限処理部１６は、現在のタイミングＴｔにおける疲労度αｔを起点として、一定の割合で上昇していく疲労度の上昇軌跡Ｌｕ’を予測する。この上昇軌跡Ｌｕ’の傾きは、疲労度α０を起点として予測された疲労度の上昇軌跡Ｌｕの傾きと同じである。また、制限処理部１６は、移行開始タイミングＴ１における閾値Ｔｈの点を通るように、一定の割合で下降していく疲労度の下降軌跡Ｌｄを予測する。制限処理部１６は、以上のようにして予測した疲労度の上昇軌跡Ｌｕ’と下降軌跡Ｌｄとの交点を限界点Ｐ’として特定する。
【００５７】
タイミングＴｔの時点で新たに特定された限界点Ｐ’は、当該限界点Ｐ’のタイミングで電子機器４００の使用を中止したとして、その後に疲労度が下降したとしても移行開始タイミングＴ１までに疲労度が閾値を下回らなくなる最早タイミング（限界タイミング）Ｔ’と、その限界タイミングＴ’における疲労度の値である限界値Ｌｍ’との組み合わせを示すポイントである。制限処理部１６は、こうして特定した限界タイミングＴ’を新たに設定し直して、当該限界タイミングＴ’以降に電子機器４００の使用を制限する処理を実行する。
【００５８】
このように、本実施形態では、所定時間ｔの間隔毎に、その時点で実際に疲労度検出部１４により検出される疲労度の値に応じて、限界タイミングＴが更新されていく。これにより、動的に変わる運転者の実際の疲労度に応じて、より正確な限界タイミングＴを動的に特定することができる。その結果、より適切なタイミングで電子機器４００の使用制限を開始することができる。なお、処理負荷の軽減等を目的として、タイミングＴ０の１回のみで限界タイミングＴを特定し、限界タイミングＴの更新を行わないようにしてもよい。
【００５９】
図４は、上記のように構成した本実施形態による機器使用制限装置１００の動作例を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、機器使用制限装置１００の電源がオンとされたときに開始する。
【００６０】
まず、運転モード判定部１１は、自動運転制御装置３００が自動運転モードに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、自動運転制御装置３００が自動運転モードに設定されていない場合、すなわち、手動運転モードに設定されている場合は、図４に示すフローチャートの処理を終了する。
【００６１】
一方、自動運転制御装置３００が自動運転モードに設定されている場合、モード切替地点判定部１２は、自動運転モードによる走行経路上に、手動運転モードへの切り替えが必要となり得るモード切替地点があるか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、走行経路上にモード切替地点がない場合は、図４に示すフローチャートの処理を終了する。
【００６２】
一方、走行経路上にモード切替地点がある場合、機器使用検出部１３は、電子機器４００が使用中か否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、電子機器４００が使用中でない場合は、図４に示すフローチャートの処理を終了する。一方、電子機器４００が使用中の場合、疲労度検出部１４は、自動運転モードに設定して自動運転を開始してから所定時間が経過したか否か、すなわち、図２に示すタイミングＴ０となったか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００６３】
ここで、タイミングＴ０になったと判定された場合、疲労度検出部１４は、センサ５００により取得される各種の情報に基づいて、運転者の現在の疲労度α０を検出する（ステップＳ５）。次いで、制限処理部１６は、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度α０が閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００６４】
疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度α０が閾値Ｔｈより大きい場合、制限処理部１６は、電子機器４００の使用を制限するための処理を直ちに実行する（ステップＳ７）。これにより、図４に示すフローチャートの処理は終了する。
【００６５】
一方、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度α０が閾値Ｔｈより大きくない場合、制限処理部１６は、疲労度検出部１４により検出された現在の疲労度α０を基に、電子機器４００の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測し、当該予測した今後の疲労度が限界値Ｌｍに達する限界タイミングＴを特定する（ステップＳ８）。
【００６６】
ここで、制限処理部１６は、限界タイミングＴが特定されたか否かを判定する（ステップＳ９）。限界タイミングＴが特定されていない場合、すなわち、移行開始タイミングＴ１よりも前に疲労度αが閾値Ｔｈを上回らない場合は、図４に示すフローチャートの処理は終了する。
【００６７】
一方、限界タイミングＴが特定された場合、制限処理部１６は、現在時刻が限界タイミングＴになったか否かを判定する（ステップＳ１０）。まだ限界タイミングＴになっていない場合、疲労度検出部１４は、疲労度を検出した前回のタイミングから所定時間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１１）。そして、所定時間ｔが経過した場合、疲労度検出部１４は、運転者の疲労度αを再度検出する（ステップＳ１２）。
【００６８】
その後、処理はステップＳ８に戻る。これにより、制限処理部１６は、前回から所定時間ｔ後に新たに検出された疲労度αを基に、電子機器４００の使用を継続する場合の今後の疲労度を予測し、当該予測した今後の疲労度が限界値Ｌｍに達する限界タイミングＴを再度特定する（ステップＳ８）。
【００６９】
このようにステップＳ８〜Ｓ１２のループ処理を行っている過程で、現在時刻が限界タイミングＴになったと判定されると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、制限処理部１６は、電子機器４００の使用を制限するための処理を実行する（ステップＳ７）。これにより、図４に示すフローチャートの処理は終了する。
【００７０】
なお、以上に示した図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜Ｓ３の処理順は任意に入れ替えることが可能である。
【００７１】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、車両が自動運転モードによる自動走行中に、電子機器４００の使用が検出され、かつ、手動運転モードへの切り替えが必要となり得るモード切替地点が走行経路上にあると判定された場合、疲労度検出部１４により検出された運転者の現在の疲労度に基づいて、当該疲労度を検出した時点で直ちに、あるいは、今後の疲労度の予測から特定した限界タイミングとなったときに、電子機器４００の使用を制限するための処理を実行するようにしている。
【００７２】
上記のように構成した本実施形態によれば、自動運転モードによる自動走行中で、電子機器４００の使用中に検出された運転者の疲労度に基づいて、必要に応じて電子機器４００の使用が適切に制限されるので、自動運転モードから手動運転モードへ移行する際に、自動運転時における電子機器４００の使用によって大きな疲労が運転者に蓄積された状態とならないようにすることができる。これにより、自動運転モードから手動運転モードへの移行をスムーズに行うことができるようになる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、タイミングＴ０において検出された疲労度が閾値Ｔｈ以下の場合に限って今後の疲労路を予測し、限界タイミングＴを特定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、タイミングＴ０において検出された疲労度が閾値Ｔｈ以下か否かによらず、今後の疲労度を予測して限界タイミングＴを特定する。そして、タイミングＴ０において電子機器４００の使用制限はせずに、限界タイミングＴ以降に電子機器４００の使用を制限するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、スマートフォン、ノートパソコン、ゲーム装置などの外部機器を電子機器（車載機）４００に接続して使用する例について説明したが、外部機器を電子機器４００に接続せずに使用する形態であってもよい。ただし、この場合、機器使用検出部１３は、電子機器４００のソース選択スイッチの状態または電子機器４００の内部メモリに記憶されるソース選択情報に基づいて、外部機器が使用中かどうかを検出することができない。
【００７５】
そこで、この場合は、例えばカメラにより撮影される車室内の画像を解析することにより、外部機器としての電子機器を運転者が使用中か否か、使用中の電子機器の種類を特定することが可能である。また、この場合、制限処理部１６は、電子機器の使用を制限するための処理として、電子機器の動作を停止させる処理を実行することはできない。よって、制限処理部１６は、電子機器の使用中止を運転者に促すメッセージを出力する処理を実行する。
【００７６】
また、上記実施形態では、現在から電子機器４００の使用を継続する場合における疲労度の上昇と、当該疲労度の上昇後のあるタイミングで電子機器４００の使用を中止した後に所定の疲労回復手段を実施した場合における疲労度の下降との組み合わせから今後の疲労度を予測する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電子機器４００の使用を中止した後に、運転者が疲労回復手段を実施するとは限らない。そこで、制限処理部１６は、図５に示すように、現在から電子機器４００の使用を継続する場合における疲労度の上昇のみから今後の疲労度を予測し、予測した疲労度が閾値Ｔｈに達するタイミングを限界タイミングＴとして特定するようにしてもよい。
【００７７】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１１  運転モード判定部
１２  モード切替地点判定部
１３  機器使用検出部
１４  疲労度検出部
１５  現在位置取得部
１６  制限処理部
１００  機器使用制限装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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