(57)【要約】【課題】運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制すること。【解決手段】実施形態にかかる運転支援装置は、車両の自動運転の実行中に車両の第１動作の実行予定を取得する取得部と、実行予定が取得された場合、第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、出力部と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動運転の実行中に前記車両の第１動作の実行予定を取得する取得部と、
前記実行予定が取得された場合、前記第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、出力部と、
を備える運転支援装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記第１動作が実行されるタイミングよりも前のタイミングで前記第１の身体部位に前記第１の周波数の前記振動刺激を与える、
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記第１の周波数は、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数であり、
前記第１動作は、前記車両が回頭する動作であり、
前記第１の身体部位は、前記車両の回頭方向とは逆側の身体部位である、
請求項１または請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記出力部は、前記第１の身体部位に前記第１の周波数の振動刺激を与えるとともに、前記振動装置によって、前記回頭方向と同じ側の身体部位である第２の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめない第２の周波数の振動刺激を、強度を変動させながら与える、
請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記第１の周波数の振動刺激の強度は、前記第２の周波数の振動刺激の最大強度よりも小さい、
請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記第１の周波数の振動刺激を前記第１の身体部位に与える際に、前記運転操作の身体動作を表す画像を車室内に設けられた表示画面に表示する、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の運転支援装置。
【請求項７】
最後に前記第１動作が実行されてからの経過時間を計測する計測部をさらに備え、
前記経過時間が所定のしきい値を超えた場合、前記出力部は、第２動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第３の身体部位に、前記振動装置によって前記第１の周波数の振動刺激を与え、前記第２動作を前記車両に実行せしめる、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記第１の周波数は、７０ヘルツから１１０ヘルツまでの範囲の周波数である、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の運転支援装置。
【請求項９】
車両の自動運転の実行中に前記車両の第１動作の実行予定を取得する工程と、
前記実行予定が取得された場合、前記第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、工程と、
を含む方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
車両の自動運転の実行中に前記車両の第１動作の実行予定を取得する機能と、
前記実行予定が取得された場合、前記第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、運転支援装置、方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動運転時においては、運転者の作業負荷が軽減されることから、運転者の覚醒度が低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動運転時には、運転者の覚醒状態を維持することが望まれる場合がある。本発明の課題の一つは、運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制する運転支援装置、方法、およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態にかかる運転支援装置は、車両の自動運転の実行中に車両の第１動作の実行予定を取得する取得部と、実行予定が取得された場合、第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、出力部と、を備える。
【０００６】
この構成により、運転者に、手動運転で運転操作を行う運動イメージを想起せしめ、運動計画を脳内で立案せしめることができる。運転者の脳に働きかけて、高度な活動を実行せしめることができるので、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持することができる。よって、運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制することが可能である。
【０００７】
また、上記運転支援装置では、出力部は、第１動作が実行されるタイミングよりも前のタイミングで第１の身体部位に第１の周波数の振動刺激を与える。
【０００８】
この構成により、振動刺激に対する脳内の神経活動の反応が安定化される。よって、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持する効果を安定的に実現することが可能となる。
【０００９】
また、上記運転支援装置では、第１の周波数は、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数であり、第１動作は、車両が回頭する動作であり、第１の身体部位は、車両の回頭方向とは逆側の身体部位である。
【００１０】
この構成により、手動運転で第１動作を実現する場合の身体動作の運動イメージを運転者に想起せしめることができる。
【００１１】
また、上記運転支援装置では、出力部は、第１の身体部位に第１の周波数の振動刺激を与えるとともに、振動装置によって、回頭方向と同じ側の身体部位である第２の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめない第２の周波数の振動刺激を、強度を変動させながら与える。
【００１２】
この構成により、上記運転支援装置は、運転者に車両の進行方向を連想せしめることで、車両の進行方向を通知することができる。その結果、運動イメージをより強めることができる。
【００１３】
また、上記運転支援装置では、第１の周波数の振動刺激の強度は、第２の周波数の振動刺激の最大強度よりも小さい。
【００１４】
この構成により、運転者は、車両の回頭方向と同じ側の身体部位に与えられる振動刺激をより強く感じることができるので、車両の進行方向をより連想し易くなる。
【００１５】
また、上記運転支援装置では、出力部は、第１の周波数の振動刺激を第１の身体部位に与える際に、運転操作の身体動作を表す画像を車室内に設けられた表示画面に表示する。
【００１６】
この構成により、身体動作が可視化されるので、運動イメージをより強めることができる。
【００１７】
また、上記運転支援装置は、最後に第１動作が実行されてからの経過時間を計測する計測部をさらに備える。経過時間が所定のしきい値を超えた場合、出力部は、第２動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第３の身体部位に、振動装置によって第１の周波数の振動刺激を与え、第２動作を車両に実行せしめる。
【００１８】
この構成により、上記運転支援装置は、対象動作が実行されない期間が継続する場合であっても、刺激出力を実行する機会を創出するので、覚醒状態を継続的に維持することができる。
【００１９】
また、上記運転支援装置では、前記第１の周波数は、７０ヘルツから１１０ヘルツまでの範囲の周波数である。
【００２０】
この構成により、運転者に、第１の身体部位の筋肉が伸張したように錯覚せしめることができる。
【００２１】
また、本発明の実施形態にかかる方法は、車両の自動運転の実行中に車両の第１動作の実行予定を取得する工程と、実行予定が取得された場合、第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、工程と、を含む。
【００２２】
この構成により、運転者に、手動運転で運転操作を行う運動イメージを想起せしめ、運動計画を脳内で立案せしめることができる。運転者の脳に働きかけて、高度な活動を実行せしめることができるので、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持することができる。よって、運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制することが可能である。
【００２３】
また、本発明の実施形態にかかるプログラムは、コンピュータに、車両の自動運転の実行中に車両の第１動作の実行予定を取得する機能と、実行予定が取得された場合、第１動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される乗員の第１の身体部位に、第１の周波数の振動刺激を車室内の座席に配設された振動装置によって与える、機能と、を実現させる。
【００２４】
この構成により、運転者に、手動運転で運転操作を行う運動イメージを想起せしめ、運動計画を脳内で立案せしめることができる。運転者の脳に働きかけて、高度な活動を実行せしめることができるので、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持することができる。よって、運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１の実施形態の車両の車室の一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる振動装置の配置例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる振動装置の配置例を示す図である。
【図４】図４は、発明者らの実験によって得られた、補足運動野の神経活動値と、覚醒状態の持続時間と、の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、第１の実施形態の運転支援システムの構成の例示的なブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵの機能的構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、第１の実施形態の刺激情報の一例を示す図である。
【図８】図８は、右車線への車線変更の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって運転者に与えられる振動刺激の強度の推移の一例を示すグラフである。
【図９】図９は、右車線への車線変更の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、右車線への車線変更の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、右折の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、右折の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵの機能的構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の車両１は、例えば、不図示の内燃機関を駆動源とする自動車、すなわち内燃機関自動車であってもよいし、不図示の電動機を駆動源とする自動車、すなわち電気自動車や燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよいし、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。また、車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置、例えばシステムや部品等を搭載することができる。また、車両１における車輪３の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
【００２７】
図１は、第１の実施形態の車両の車室の一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。車両１は、例えば、四輪自動車であり、左右二つの前輪３Ｆと、左右二つの後輪３Ｒとを有する。これら四つの車輪３は、いずれも転舵可能に構成され得る。なお、図１では、左側の前輪３Ｆおよび左側の後輪３Ｒを図示している。
【００２８】
車体２は、不図示の乗員が乗車する車室２ａを構成している。車室２ａ内には、乗員としての運転者が着座する座席２ｂに臨む状態で、操舵部４、加速操作部５、制動操作部６、および変速操作部７等が設けられている。
【００２９】
操舵部４は、例えば、ダッシュボード８から突出したステアリングホイールであり、加速操作部５は、例えば、運転者の足下に位置されたアクセルペダルであり、制動操作部６は、例えば、運転者の足下に位置されたブレーキペダルであり、変速操作部７は、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーである。なお、操舵部４、加速操作部５、制動操作部６、および変速操作部７は、これらだけに限定されない。
【００３０】
また、車室２ａ内には、表示画面９を有するモニタ装置１０が設けられている。モニタ装置１０は、例えば、ダッシュボード８の車幅方向の中央部に設けられている。表示画面９は、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）またはＯＥＬＤ（Organic  Electroluminescent  Display）等である。運転者は、表示画面９に表示される画像を視認することができる。
【００３１】
なお、モニタ装置１０は、タッチパネル、スイッチ、ダイヤル、ジョイスティック、または押しボタン等の、不図示の操作入力部を有することができる。また、モニタ装置１０は、ナビゲーションシステムまたはオーディオシステムと兼用され得る。
【００３２】
座席２ｂには、運転者の身体に機械的な振動刺激を与える複数の振動装置２０が設けられている。図２および図３は、第１の実施形態にかかる複数の振動装置２０の配置例を示す図である。図２は、運転者が着座した状態の座席２ｂの側面図である。図３は、座席２ｂの斜視図である。これらの図に例示されるように、ここでは、複数の振動装置２０は、６つの振動装置２０Ｌａ、２０Ｌｂ、２０Ｌｃ、２０Ｒａ、２０Ｒｂ、２０Ｒｃを含む。
【００３３】
振動装置２０Ｌａは、座席２ｂの背もたれ部２ｃの、乗員の左側の体幹側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。振動装置２０Ｒａは、座席２ｂの背もたれ部２ｃの、乗員の右側の体幹側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。ここでいう体幹側面とは、例えば広背筋の腱の位置である。
【００３４】
振動装置２０Ｌｂは、座席２ｂの背もたれ部２ｃの、乗員の左側の臀部側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。振動装置２０Ｒｂは、座席２ｂの背もたれ部２ｃの、乗員の右側の臀部側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。ここでいう臀部側面とは、例えば中臀筋の腱の位置である。
【００３５】
振動装置２０Ｌｃは、座席２ｂの座部２ｄの、乗員の左側の大腿外側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。振動装置２０Ｒｃは、座席２ｂの座部２ｄの、乗員の右側の大腿外側面に振動刺激を付与できる位置に埋め込まれている。
【００３６】
なお、６つの振動装置２０は、必ずしも座席２ｂに埋め込まれていなくてもよい。６つの振動装置２０のうちの一部または全部は、座席２ｂを覆うシートカバー、または、座席２ｂと運転者との間に介在して配置されるクッションに具備されて提供され得る。また、座席２ｂに設けられる振動装置２０の数は、６つに限定されない。また、各振動装置２０の配置位置は、上記の例に限定されない。
【００３７】
これらの振動装置２０のそれぞれは、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２１によって制御される。
【００３８】
７０〜１１０Ｈｚの範囲の周波数の振動刺激が被験者の筋肉の腱に与えられると、あたかもその筋肉を伸張しているかのような運動錯覚を被験者の脳内に誘起せしめることができる。これは、筋肉が伸張したときに信号を発する受容体である筋紡錘が、上述の範囲の周波数の振動刺激によって強制的に興奮せしめられ、信号を発してしまうことによる、とされている。
【００３９】
運動錯覚は、被験者が、実際に運動を行っていなくても、その運動を行っているように脳が錯覚することである。運動錯覚中には、補足運動野の活動性が高まる。補足運動野の活動性を高めることで、脳の覚醒度に関わる脳幹網様体への入力の増加を引き起こし、その結果、脳を覚醒状態にすることができると考えられる。
【００４０】
図４は、本願発明の発明者らの実験によって得られた、補足運動野の神経活動値と、覚醒状態の持続時間と、の関係を示すグラフである。この実験では、本願発明の発明者らは、被験者の主観的な眠気レベルを申告させ、眠い旨の申告時に、被験者の中臀筋の腱に対して１００Ｈｚの周波数の振動刺激を付与した。本願発明の発明者らは、振動刺激の付与後、補足運動野の神経活動値（電流密度）を測定するとともに、眠くない旨の申告が継続した時間、即ち覚醒状態の持続時間を計測した。本図に示されるように、補足運動野の神経活動値が高まるにつれて、覚醒状態の持続時間が増加することが確認された。
【００４１】
手動運転時においては、運転者は、実際に運転操作を開始する前に、運転操作の身体動作および姿勢維持のために、脳内で運動計画を立案する。その際、補足運動野が賦活している。運転操作が多い市街地では眠気が起こりにくいのに対して、高速道路など運転操作が単調になる状況では眠気が起こりやすくなる要因の１つに、この脳内での運動計画の立案の機会の減少によって補足運動野の賦活が減少することが挙げられる。自動運転時には、運転者は、運転操作が不要となるため、運動計画を立案する必要がなくなる。その結果、運転者は、覚醒状態を維持できなくなる可能性がある。
【００４２】
第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１は、自動運転時に運転者が眠くなり難くするために、車両１の挙動にあわせて刺激を出力する。具体的には、ＥＣＵ２１は、自動運転時に車両１に右左折などの特定の動作（以降、対象動作と表記）を実行せしめる際に、上述した範囲の周波数の振動刺激、即ち、運動錯覚を誘起する周波数の振動刺激を、対象動作に対応した身体部位に与える。対象動作に対応した身体部位とは、対象動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される身体部位である。
【００４３】
ＥＣＵ２１は、対象動作に対応した身体部位を動員したことを運転者に錯覚させることで、運転者に、対象動作を手動運転で実現する場合の身体の運動イメージを想起させる。運転者は、対象動作が実行される前に、対応する運動イメージを想起することで、運動計画の立案を実行する。特定の周波数の振動刺激によって補足運動野が賦活されるだけでなく、運動計画が立案されることによって補足運動野の賦活がさらに強化され、覚醒状態を維持する効果が強化される。
【００４４】
なお、単に強い振動刺激を運転者の身体に与えるなど、単純な外的刺激によって、運転者を覚醒させることは可能である。しかしながら、そのような方法では、運転者は、単に外的刺激に反応して一時的に覚醒するにすぎず、覚醒状態は長続きしない。これに対し、第１の実施形態の運転支援装置は、運転者に、運動イメージを想起させたり、運動計画を立案させたりするなど、運転者の脳（特に補足運動野）に高度な活動を実行せしめることができる。換言すると、運転者の脳に「考えさせる」ことができる。よって、単純な外的刺激によって運転者を覚醒させる場合に比べ、覚醒状態の維持時間を長くすることが可能である。
【００４５】
また、第１の実施形態の運転支援装置では、振動刺激に応じて運動計画が立案された後に、対応する対象動作が行われる。これによって、振動刺激と対象動作との関連付けが運転者の脳内で強まり、振動刺激に対する脳内の神経活動の反応が安定化される。即ち、覚醒状態を長く維持する効果を安定的に実現することが可能となる。
【００４６】
対象動作と振動刺激が与えられる身体部位との対応関係については以降の説明で詳述する。
【００４７】
図５は、第１の実施形態の運転支援システムの構成の例示的なブロック図である。運転支援システム１００は、モニタ装置１０および６つの振動装置２０のほかに、ＥＣＵ２１、操舵システム２２、ブレーキシステム２３、変速システム２４、駆動源制御システム２５、および車内ネットワーク２６を備える。ＥＣＵ２１、操舵システム２２、ブレーキシステム２３、変速システム２４、および駆動源制御システム２５は、車内ネットワーク２６に電気的に接続されている。車内ネットワーク２６は、例えば、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）として構成されている。
【００４８】
操舵システム２２は、運転者が操舵部４に与えるトルクを検出し、トルクの検出値をＥＣＵ２１に送る。また、操舵システム２２は、ＥＣＵ２１等によって電気的に制御されて、車輪３を転舵する。操舵システム２２は、例えば、電動パワーステアリングシステム、ＳＢＷ（Steer  By  Wire）システム等である。操舵システム２２は、一つの車輪３を転舵してもよいし、複数の車輪３を転舵してもよい。
【００４９】
ブレーキシステム２３は、制動操作部６の可動部の位置を検出し、検出値をＥＣＵ２１に送る。また、ブレーキシステム２３は、ＥＣＵ２１等によって電気的に制御されて、不図示のアクチュエータを介して、車輪３ひいては車両１に制動力を与える。ブレーキシステム２３は、例えば、ブレーキのロックを抑制するＡＢＳ（Anti-lock  Brake  System）、コーナリング時の車両１の横滑りを抑制する横滑り防止装置（ＥＳＣ：Electronic  Stability  Control）、ブレーキ力を増強させる（ブレーキアシストを実行する）電動ブレーキシステム、ＢＢＷ（Brake  By  Wire）等である。
【００５０】
変速システム２４は、変速操作部７の可動部の位置を検出する。変速システム２４は、変速操作部７の可動部としての、レバー、アーム、またはボタン等の位置を検出することができる。変速システム２４は、検出値をＥＣＵ２１に送る。また、変速システム２４は、ＥＣＵ２１等によって電気的に制御されて、不図示の変速機構の変速比を切り替える。
【００５１】
駆動源制御システム２５は、加速操作部５の可動部の位置を検出し、検出値をＥＣＵ２１に送る。また、駆動源制御システム２５は、ＥＣＵ２１等によって電気的に制御されて、駆動源の出力を増減させる。
【００５２】
ＥＣＵ２１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２１ａ、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２１ｂ、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２１ｃ、および、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）２１ｄ等を有している。ＣＰＵ２１ａは、プログラムを実行することができる演算装置である。ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、および、ＳＳＤ２１ｄは、プログラムおよびデータを記憶することができる記憶装置である。即ち、ＥＣＵ２１は、コンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。
【００５３】
ＣＰＵ２１ａは、表示画面９で表示される画像に関連した画像処理、および車両１の制御等、各種の演算処理および制御を、所定のプログラムに基づいて実行することができる。例えば、ＣＰＵ２１ａは、手動運転時には、操舵システム２２、ブレーキシステム２３、変速システム２４、駆動源制御システム２５等からの各種検出値を車内ネットワーク２６を介して受信し、受信したこれらの検出値に基づいて操舵システム２２、ブレーキシステム２３、変速システム２４、駆動源制御システム２５等を制御する。
【００５４】
ＣＰＵ２１ａは、さらに、ＲＯＭ２１ｂにインストールされ記憶された運転支援プログラム２００を実行することによって、第１の実施形態の運転支援装置としての機能を実現する。即ち、ＥＣＵ２１は、第１の実施形態の運転支援装置の一例である。
【００５５】
ＲＡＭ２１ｃは、ＣＰＵ２１ａでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。ＳＳＤ２１ｄは、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であって、ＥＣＵ２１の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、およびＲＡＭ２１ｃ等は、同一パッケージ内に集積され得る。また、ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ２１ａに替えて、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等の他の論理演算プロセッサまたは論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤ２１ｄに替えてＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）が設けられてもよいし、ＳＳＤ２１ｄまたはＨＤＤは、ＥＣＵ２１とは別に設けられてもよい。
【００５６】
運転支援プログラム２００は、ＲＯＭ２１ｂに替えてＳＳＤ２１ｄにインストールされていてもよい。運転支援プログラム２００は、コンピュータにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、またはフラッシュメモリ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され得る。
【００５７】
また、運転支援プログラム２００は、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、運転支援プログラム２００は、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布され得る。
【００５８】
図６は、第１の実施形態のＥＣＵ２１の機能的構成の一例を示すブロック図である。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ２１ａが所定のプログラムを実行することによって、自動運転制御部３００として機能する。
【００５９】
自動運転制御部３００は、運転者の操作によって自動運転が指示された場合、操舵システム２２、ブレーキシステム２３、変速システム２４、および駆動源制御システム２５を制御することで、車両１を、運転者による各種操作部（操舵部４、加速操作部５、制動操作部６、および変速操作部７）の操作を要することなく走行させる。
【００６０】
例えば、自動運転制御部３００は、ナビゲーションシステムなどによって設定された設定ルートに従って車両１を走行させる。設定ルート上の走行時には、自動運転制御部３００は、車両１の周辺環境を示す周辺環境情報を不図示の撮像装置または測距装置によって略リアルタイムに取得し、周辺環境情報を自動運転の制御にフィードバックする。具体的には、例えば、自動運転制御部３００は、周辺環境情報によって障害物を検知した場合、当該障害物を避けたり、車両１を停止したりする。また、自動運転制御部３００は、周辺環境情報によって先行する車両を検知して、当該先行する車両との車間距離を維持するように、車両１を加減速する。また、自動運転制御部３００は、設定ルート上の各車線を周辺環境情報によって識別する。自動運転制御部３００は、右左折用の専用車線が存在する場合、または、高速道路のジャンクションを通過する場合、などにおいて、設定ルートに従って適切な車線を選択して、車両１を、選択した車線上を走行させる。
【００６１】
なお、自動運転制御部３００は、必ずしも車両１の加減速および操舵の両方を自動で制御しなくてもよい。自動運転制御部３００は、車両１の加減速および操舵のうちの一部だけを自動で制御してもよい。また、自動運転の制御の仕組みは、上述した例に限定されない。
【００６２】
ＥＣＵ２１は、さらに、ＣＰＵ２１ａが運転支援プログラム２００を実行することによって、運転支援部２１０として機能する。運転支援部２１０は、第１の実施形態の運転支援装置としての機能であって、記憶部２１１、取得部２１２、および出力部２１３を含む。
【００６３】
記憶部２１１は、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、またはＳＳＤ２１ｄに確保された記憶領域である。記憶部２１１は、刺激情報２１４を保持する。
【００６４】
刺激情報２１４は、対象動作と、その対象動作が実行される場合に実行される刺激出力と、の対応を示す、予め作成された情報である。刺激情報２１４は、運転支援プログラム２００に含まれて提供されても良いし、運転支援プログラム２００とは別に提供されても良い。刺激出力は、第１の振動刺激出力、第２の振動刺激出力、および視覚刺激出力の３種類の処理を含む。
【００６５】
第１の振動刺激出力は、前述したように、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数の振動刺激を、対象動作に対応する身体部位に与えるものである。
【００６６】
第２の振動刺激出力は、対象動作が車両１を回頭する動作である場合に、運転者に進行方向を通知するためのものである。第２の振動刺激出力では、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激を運転者の回頭方向と同じ側の身体部位に与えることで、運転者に進行方向を通知する。
【００６７】
視覚刺激出力は、対象動作を手動運転で実現する場合の運転操作時の身体動作を表す動画を表示画面９に表示するものである。運転操作時の身体動作を表す動画は、運転者の身体の一部または全部を模擬したモデル画像がアニメーション表示される。動画は、対応する動画データ２１５に記録されて記憶部２１１に保持されている。
【００６８】
なお、ここで説明する例では、複数の動作が、視覚刺激出力が実行される対象動作として設定される。記憶部２１１には、それぞれ異なる対象動作に対応する複数の動画データ２１５が保持される。
【００６９】
図７は、第１の実施形態の刺激情報２１４の一例を示す図である。本図の例によれば、対象動作は、右車線への車線変更、左車線への車線変更、右折、左折、所定加速度以上の加速、および、所定減速度以上の減速、を含む。これらの動作のうち、右車線への車線変更、左車線への車線変更、右折、および左折は、車両１を回頭する対象動作に該当する。
【００７０】
図７に例示されるように、右車線への車線変更の場合、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌｂによって、運転者の左側の臀部側面、即ち左側の中臀筋の腱に、１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。手動運転によって右車線へ車両１を移動させる場合、運転者の身体が車両１の回頭方向とは逆側、即ち左側、に傾くことで、運転者の左側の中臀筋が伸張する。即ち、左側の中臀筋が動員される。運転者は、運転者の左側の中臀筋の腱に１００Ｈｚの周波数の振動刺激が与えられることによって、左側の中臀筋が伸張していると錯覚する。運転者は、手動運転で運転操作を行う場合と同じ筋肉が伸張しているように錯覚するので、手動運転での運転操作の運動イメージを想起することができる。
【００７１】
また、右車線への車線変更の場合、第２の振動刺激出力として、振動装置２０Ｒｂおよび振動装置２０Ｒｃによって、右側の臀部側面および大腿側面に、５０Ｈｚの振動刺激が与えられる。５０Ｈｚの振動刺激は、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激の一例である。
【００７２】
図８は、右車線への車線変更の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって各身体部位に与えられる振動刺激の強度の推移の一例を示すグラフである。実線３０は、左側の臀部側面に与えられる１００Ｈｚの振動刺激の強度の推移を示している。破線３１は、右側の臀部側面に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度の推移を示している。一点鎖線３２は、右側の大腿側面に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度の推移を示している。
【００７３】
図８に例示されるように、左側の臀部側面に与えられる１００Ｈｚの振動刺激の強度はＩ１で一定であり、右側の各身体部位に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度は０〜Ｉ２の範囲で鋸歯状に変動せしめられる。ただし、Ｉ２はＩ１よりも大きい。また、右側の臀部側面に対する振動刺激よりも遅れて、右側の大腿側面に対する振動刺激が変動する。
【００７４】
運転者は、右側の臀部側面および大腿側面に、上記のように５０Ｈｚの振動刺激が強度を変動せしめながら与えられることによって、振動が左側臀部から右側臀部を通って右側大腿に移動するように感じる。その結果、運転者は、車両１の進行方向が右斜め前方向であることを連想することができる。即ち、運転者は、車両１の進行方向は右斜め前方向であることを通知される。運転者に車両１の進行方向を連想せしめることで、手動運転での運転操作の運動イメージをより強めることができる。
【００７５】
なお、上記した５０Ｈｚの振動刺激の強度の推移は、一例である。５０Ｈｚの振動刺激は、パルス波状、すなわち間欠的に強度が変動せしめられてもよい。また、５０Ｈｚの振動刺激は、三角波状に強度が変動せしめられてもよい。また、第２の振動刺激出力において用いられる周波数は、運動錯覚を誘起せしめない周波数であればよく、５０Ｈｚに限定されない。
【００７６】
また、上記の例では、５０Ｈｚの振動刺激の強度の最大値は、１００Ｈｚの振動刺激の強度よりも大きい。これにより、運転者は、５０Ｈｚの振動刺激をより強く感じることができるので、進行方向をより連想し易くなる。なお、５０Ｈｚの振動刺激の強度の最大値は、必ずしも１００Ｈｚの振動刺激の強度より大きくなくてもよい。
【００７７】
また、右車線への車線変更の場合、視覚刺激出力として、上半身を左側に傾ける身体動作を表す動画が表示画面９に表示される。
【００７８】
図９および図１０は、右車線への車線変更の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の一例を説明するための図である。まず、図９に示される画像９０ａが表示画面９に表示される。その後、表示画面９の表示内容は、図１０に示される画像９０ｂに遷移する。
【００７９】
画像９０ａは、走行中の道路を模擬する道路モデル画像９１と、車線を区切る白線を模擬する白線モデル画像９２と、座部２ｄを模擬する座部モデル画像９３と、を含んでいる。そして、運転者の上半身を模擬する上半身モデル画像１０００が、座部モデル画像９３の配置位置の上方に左右に傾けることなく配置されている。
【００８０】
画像９０ｂでは、上半身モデル画像１０００が、座部モデル画像９３の配置位置の上方に、左側に傾けて配置されている。
【００８１】
表示内容が画像９０ａから画像９０ｂに遷移することで、運転者は、上半身モデル画像１０００の動きを、上半身が左側に傾く動きとして認識することができる。手動運転で車両１を右車線へ移動させる際の運転操作時の身体の姿勢が、表示画面９に可視化されるので、手動運転での運転操作の運動イメージをより強めることができる。
【００８２】
なお、図９および図１０を用いて説明した動画は、あくまでも一例である。例えば、後述する右折の場合と同様に、操舵部４であるステアリングホイールを右側に旋回させる身体動作を表す動画が表示されてもよい。また、画像９０ａと画像９０ｂとが交互に表示されてもよい。
【００８３】
また、図９および図１０の例では、画像９０ａおよび画像９０ｂは、車両１の進行方向を概略的に示す矢印９４を含んでいる。画像９０ａおよび画像９０ｂは、矢印９４を含んでいなくてもよい。
【００８４】
左車線への車線変更の場合、右車線への車線変更の場合とは左右逆の刺激が与えられる。具体的には、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｒｂによって、右側の臀部側面に１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。右側の臀部側面に与えられる振動刺激の強度は、Ｉ１である。また、第２の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌｂおよび振動装置２０Ｌｃによって、左側の臀部側面および大腿側面に、５０Ｈｚの振動刺激が与えられる。左側の臀部側面および大腿側面に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度は、０〜Ｉ２の範囲で鋸歯状に変動せしめられ、左側の臀部側面に対する振動刺激よりも遅れて、左側の大腿側面に対する振動刺激が変動する。また、視覚刺激出力として、右側に上半身を傾ける身体動作を表す動画が、表示画面９に表示される。
【００８５】
右折の場合、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌａによって、運転者の左側の体幹側面、即ち左側の広背筋の腱に、１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。手動運転によって車両１を右折させる場合、運転者は、操舵部４であるステアリングホイールを右側に大きく旋回させる。その際、左側の広背筋が動員され、伸張する。運転者は、左側の広背筋の腱に１００Ｈｚの振動刺激が与えられることによって、左側の広背筋が伸張していると錯覚する。運転者は、手動運転で運転操作を行う場合と同じ筋肉が伸張しているように錯覚するので、手動運転での運転操作の運動イメージを想起することができる。
【００８６】
また、右折の場合、第２の振動刺激出力として、振動装置２０Ｒａによって、運転者の右側の体幹側面に、５０Ｈｚの振動刺激が与えられる。右側の体幹側面に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度は、例えば、図８に示される破線３１によって示されるように、０〜Ｉ２の範囲で鋸歯状に変動せしめられる。ただし、左側の体幹側面に与えられる１００Ｈｚの振動刺激の強度はＩ１で一定である。このように５０Ｈｚの振動刺激が与えられることによって、運転者は、振動が左側の体幹側面から右側の体幹側面に移動するように感じることができ、その結果、車両１の進行方向が右方向であることを連想することができる。運転者に車両１の進行方向を連想せしめることで、手動運転での運転操作の運動イメージをより強めることができる。
【００８７】
また、右折の場合、視覚刺激出力として、ステアリングホイールを右側に旋回させる身体動作を表す動画が表示画面９に表示される。
【００８８】
図１１および図１２は、右折の場合に第１の実施形態の運転支援装置によって表示される動画の例を示す図である。まず、図１１に示される画像９０ｃが表示画面９に表示される。その後、表示画面９のの表示内容が、図１２に示される画像９０ｄに遷移する。
【００８９】
画像９０ｃは、道路モデル画像９１と、座部モデル画像９３と、操舵部４であるステアリングホイールを示すステアリングホイールモデル画像９５と、を含んでいる。また、上半身モデル画像１０００は、運転者の上肢を示す上肢モデル画像１００１を含んでいる。画像９０ｃでは、上肢モデル画像１００１は、左右対称に表示されており、そのことを以てステアリングホイールを舵角がゼロである状態でハンドルを把持している様態を示している。
【００９０】
画像９０ｄでは、上肢モデル画像１００１は、ステアリングホイールを右方向に約６０度ほど旋回させた状態でハンドルを把持している様態を示している。
【００９１】
表示内容が画像９０ｃから画像９０ｄに遷移することで、運転者は、上肢モデル画像１００１の動きを、ステアリングホイールを右側に大きく旋回させる動きとして認識することができる。手動運転で車両１を右折させる際の運転操作時の身体動作が、表示によって可視化されるので、手動運転での運転操作の運動イメージをより強めることができる。
【００９２】
なお、図１１および図１２を用いて説明した動画は、あくまでも一例である。例えば、前述した右車線への車線移動の場合と同様に、身体が左側に傾く姿勢を表す動画が表示されてもよい。また、画像９０ｃと画像９０ｄとが交互に表示されてもよい。なお、画像９０ｃおよび画像９０ｄは、車両１の進行方向を概略的に示す矢印９６を含んでいる。画像９０ｃおよび画像９０ｄは、矢印９６を含んでいなくてもよい。
【００９３】
左折の場合、右折の場合とは左右逆の刺激が与えられる。具体的には、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｒａによって、右側の体幹側面に１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。右側の体幹側面に与えられる振動刺激の強度は、Ｉ１である。また、第２の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌａによって、左側の体幹側面に、５０Ｈｚの振動刺激が与えられる。左側の体幹側面に与えられる５０Ｈｚの振動刺激の強度は、０〜Ｉ２の範囲で鋸歯状に変動せしめられる。また、視覚刺激出力として、ステアリングホイールを左側に旋回させる身体動作を表す動画が、表示画面９に表示される。
【００９４】
所定加速度以上での加速の場合、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌａ、２０Ｒａによって、体幹の左右側面、即ち左右の広背筋の腱に、１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。手動運転によって車両１を加速させる場合、運転者の上半身は、背もたれ部２ｃに押し付けられる。その際、左右の広背筋が伸張する。即ち、左右の広背筋が動員される。運転者は、左右の広背筋の腱に１００Ｈｚの振動刺激が与えられることによって、運転者は、左右の広背筋が伸張していると錯覚する。運転者は、手動運転で運転操作を行う場合と同じ筋肉が伸張しているように錯覚するので、手動運転での運転操作の運動イメージを想起することができる。
【００９５】
所定加速度以上での加速の場合、第２の振動刺激出力は実行されない。
【００９６】
また、所定加速度以上での加速の場合、視覚刺激出力として、加速操作部５としてのアクセルペダルを踏み込む身体動作を表す動画が表示画面９に表示される。
【００９７】
所定減速度以上の減速の場合、第１の振動刺激出力として、振動装置２０Ｌｂ、２０Ｒｂによって、運転者の臀部の左右側面、即ち左右の中臀筋の腱に、１００Ｈｚの振動刺激が与えられる。手動運転によって車両１を減速させる場合、運転者の上半身が多少前のめりとなる。その際、左右の中臀筋が伸張する。即ち、左右の中臀筋が動員される。運転者は、左右の中臀筋の腱に１００Ｈｚの振動刺激が与えられることによって、左右の中臀筋が伸張していると錯覚する。運転者は、手動運転で運転操作を行う場合と同じ筋肉が伸張しているように錯覚するので、手動運転での運転操作の運動イメージを想起することができる。
【００９８】
所定減速度以上の減速の場合、第２の振動刺激出力は実行されない。
【００９９】
また、所定減速度以上での減速の場合、視覚刺激出力として、制動操作部６としてのブレーキペダルを踏み込む身体動作を表す動画が表示画面９に表示される。
【０１００】
なお、図７の刺激情報２１４を用いて例示された各対象動作は、あくまでも一例である。任意の動作が対象動作として追加され得る。また、図７の刺激情報２１４を用いて例示された動作のうちの一部または全部は、変更または削除され得る。
【０１０１】
例えば、右左折の動作のみが対象動作として見なされてもよいし、車線変更の動作のみが対象動作として見なされてもよい。
【０１０２】
また、所定加速度以上の加速の動作が対象動作として見なされる例を説明したが、加速度の大きさにかかわらず加速の動作が対象動作として見なされてもよい。同様に、減速度の大きさにかかわらず減速の動作が対象動作として見なされてもよい。
【０１０３】
また、図７の刺激情報２１４によって各対象動作に対応付けられた刺激出力は、一例である。第１の振動刺激出力は、対象動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される運転者の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめる特定の周波数の振動刺激が与えられる限り、任意の変更が可能である。また、第２の振動刺激出力は、車両１の回頭方向と同じ側の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激が与えられる限り、任意の変更が可能である。また、視覚刺激出力は、出力内容が運転操作の身体動作を表す限り、任意の変更が可能である。例えば、視覚刺激出力として、運転操作の身体動作を表す静止画が出力され得る。
【０１０４】
図６に説明を戻す。取得部２１２は、自動運転制御部３００から、対象動作の実行予定を取得する。対象動作の実行予定とは、図７の例に従えば、右車線への車線変更の実行予定、左車線への車線変更の実行予定、右折の実行予定、左折の実行予定、所定加速度以上の加速の実行予定、または、所定減速度以上の減速の実行予定である。
【０１０５】
自動運転制御部３００は、設定ルートおよび周辺環境情報に基づいて、まず、車両１の予定動作を演算し、その後、予定動作を実行する。取得部２１２は、自動運転制御部３００から予定動作を逐次取得して、取得した予定動作が対象動作に該当するか否かを判断することで、対象動作の実行予定を取得する。
【０１０６】
なお、対象動作の実行予定の取得方法は、上述の方法に限定されない。例えば、自動運転制御部３００は、予定動作が対象動作に該当するか否かを判断し、予定動作が対象動作に該当する場合、その予定動作を取得部２１２に通知してもよい。
【０１０７】
取得部２１２は、対象動作の実行予定を取得すると、刺激情報２１４を参照することによって、その対象動作に対応する刺激出力を特定する。そして、取得部２１２は、特定した刺激出力を出力部２１３に通知する。
【０１０８】
出力部２１３は、特定された刺激出力を、対象動作が実行される前のタイミングで実行する。例えば、出力部２１３は、対象動作が車両１を回頭する動作の場合、操舵システム２２が回頭制御を行う所定時間前に、刺激出力を実行する。
【０１０９】
刺激出力の実行タイミングと対象動作の実行タイミングとの間の間隔は、例えば、１〜２秒程度である。つまり、対象動作の実行タイミングよりも１〜２秒前に、出力部２１３は、刺激出力を実行する。運転者は、刺激出力が実行されてから対象動作が実行されるまでの間に、対応する運動イメージを想起したり運動計画を立案したりすることができる。
【０１１０】
なお、双方のタイミングの間隔は、上記に限定されない。また、双方のタイミングの間隔は、固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。また、刺激出力の期間が例えば３０秒などある程度の長さを持ち、対象動作の実行タイミングよりも１〜２秒前などに刺激出力が開始されることで、刺激出力の実行中に対象動作が実行されてもよい。
【０１１１】
図１３は、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１の動作を示すフローチャートである。
【０１１２】
取得部２１２は、自動運転制御部３００が自動運転を実行中であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。自動運転制御部３００が自動運転を実行中である場合（Ｓ１０１、Ｙｅｓ）、取得部２１２は、予定動作を自動運転制御部３００から取得する（Ｓ１０２）。そして、取得部２１２は、取得した予定動作が対象動作に該当するか否かを判定する（Ｓ１０３）。取得部２１２は、例えば、刺激情報２１４を参照することによって、予定動作が対象動作に該当するか否かを判定することができる。
【０１１３】
予定動作が対象動作に該当する場合（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）、取得部２１２は、刺激情報２１４を参照することによって、その対象動作に対応する刺激出力、即ち、第１の振動刺激出力、第２の振動刺激出力、および視覚刺激出力を特定する（Ｓ１０４）。取得部２１２は、特定した刺激出力を出力部２１３に通知する。なお、加速または減速の場合のように、第２の振動刺激出力が設定されていない場合があってもよい。
【０１１４】
出力部２１３は、特定された刺激出力を実行する（Ｓ１０５）。
【０１１５】
Ｓ１０５の処理では、出力部２１３は、対応する振動装置２０を用いることによって、第１の振動刺激出力および第２の振動刺激出力を実行する。出力部２１３は、例えば、対応する振動装置２０に振動刺激を開始する信号と周波数を指定する信号とを送信する。振動刺激を開始する信号と周波数を指定する信号とを受信した振動装置２０は、指定された周波数での振動を開始する。
【０１１６】
また、Ｓ１０５の処理において、出力部２１３は、記憶部２１１に保持されている複数の動画データ２１５のうちから、対応する動画データ２１５を読み出して、読み出した動画データ２１５を表示画面９に出力する。
【０１１７】
Ｓ１０５の処理によって刺激出力が実行された後、自動運転制御部３００によって、対象動作が実行される（Ｓ１０６）。
【０１１８】
自動運転制御部３００が自動運転を実行中でない場合（Ｓ１０１、Ｎｏ）、または、取得した予定動作が対象動作に該当しない場合（Ｓ１０３、Ｎｏ）、または、Ｓ１０６の処理の後、Ｓ１０１の処理が再び実行される。
【０１１９】
以上述べたように、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１は、取得部２１２および出力部２１３として機能する。取得部２１２は、自動運転の実行中に車両１の対象動作の実行予定を取得する。出力部２１３は、対象動作の実行予定が取得された場合、第１の振動刺激出力を実行する。第１の振動刺激出力は、対象動作を手動運転で実現する場合の運転操作時に動員される運転者の身体部位に、座席２ｂに配設された振動装置２０によって、運動錯覚を誘起せしめる特定の周波数の振動刺激を与えることである。
【０１２０】
この構成により、第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１は、運転者に、手動運転で運転操作を行う運動イメージを想起せしめ、運動計画を脳内で立案せしめることができる。第１の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１は、運転者の脳に働きかけて、運転者の脳に高度な活動を実行せしめることができるので、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持することができる。よって、運転者の覚醒度の低下を効率的に抑制することが可能である。
【０１２１】
また、出力部２１３は、対象動作が実行されるよりも前のタイミングで第１の振動刺激出力を実行する。
【０１２２】
この構成により、振動刺激と対象動作との関連付けが運転者の脳内で強まり、振動刺激に対する脳内の神経活動の反応が安定化される。よって、１回の刺激出力で覚醒状態を長く維持する効果を安定的に実現することが可能となる。
【０１２３】
また、出力部２１３が対象動作の実行前に第１の振動刺激の出力が実行されることで、運転者は、対象動作の実行を事前にイメージすることができる。これにより、車酔いの発生を抑制したり、自動運転の制御に対する違和感を低減したり、乗り心地を向上したりすることができる。
【０１２４】
なお、出力部２１３は、必ずしも対象動作が実行されるよりも前のタイミングで第１の振動刺激出力を実行しなくてもよい。出力部２１３は、対象動作が実行されると同時に第１の振動刺激出力を実行してもよい。
【０１２５】
また、車線変更の場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向とは逆側の臀部側面に、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数の振動刺激を与える。右左折の場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向とは逆側の体幹側面に、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数の振動刺激を与える。
【０１２６】
このように、対象動作が車両１が回頭する動作である場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向とは逆側の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数の振動刺激を与える。この構成により、手動運転で対象動作を実現する場合の身体動作の運動イメージを運転者に想起せしめることができる。
【０１２７】
また、車線変更の場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向と同じ側の臀部側面および大腿側面に、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激を、強度を変動させながら与える。右左折の場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向と同じ側の体幹側面に、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激を、強度を変動させながら与える。
【０１２８】
このように、車両１が回頭する動作の場合、出力部２１３は、車両１の回頭方向と同じ側の身体部位に、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激を与える。この構成により、運転者は、車両１の進行方向を連想せしめられることによって、車両１の進行方向が通知される。その結果、運動イメージをより強めることができる。
【０１２９】
また、車両１の回頭方向とは逆側の身体部位に与えられる、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数の強度は、車両１の回頭方向と同じ側の身体部位に与えられる、筋肉の伸張を錯覚せしめない周波数の振動刺激の強度の最大値よりも小さい。これにより、運転者は、車両１の回頭方向と同じ側の身体部位に与えられる振動刺激をより強く感じることができるので、進行方向をより連想し易くなる。
【０１３０】
また、出力部２１３は、第１の振動刺激出力の際に、対象動作を手動運転で実現する際の運転操作の身体動作を示す画像を表示画面９に表示する。
【０１３１】
この構成により、対象動作を手動運転で実現する際の運転操作の身体動作が表示画面９に可視化されるので、運動イメージをより強めることができる。
【０１３２】
なお、運転者に運動錯覚を誘起せしめる周波数は、筋肉の伸張を錯覚せしめる周波数であり、例えば７０ヘルツから１１０ヘルツまでの範囲の周波数である。
【０１３３】
＜第２の実施形態＞
高速道路の走行時などにおいては、対象動作の実行頻度が低下する場合がある。そのような場合、運転者に対する刺激出力の機会が減少することで、覚醒状態を持続的に維持することができない虞がある。そこで、第２の実施形態の運転支援装置は、対象動作が実行されない期間が一定時間継続した場合、車両１に強制的に何らかの対象動作を実行させることで、刺激出力の実行機会を創出する。
【０１３４】
図１４は、第２の実施形態のＥＣＵ２１の機能的構成の一例を示すブロック図である。第１の実施形態と異なる要素には、第１の実施形態と異なる符号を付す。第１の実施形態と同じ要素については、説明を省略する。
【０１３５】
ＥＣＵ２１は、自動運転制御部３００および運転支援部２１０ａとして機能する。運転支援部２１０ａは、第２の実施形態の運転支援装置としての機能であって、記憶部２１１、取得部２１２ａ、出力部２１３ａ、および計測部２１６を備える。
【０１３６】
記憶部２１１は、刺激情報２１４および動画データ２１５を保持する。
【０１３７】
計測部２１６は、最後に何れかの対象動作が実行されてからの経過時間を計測するカウンタである。計測部２１６は、対象動作の実行後、カウント値をリセットしてカウントをリスタートする。
【０１３８】
取得部２１２ａおよび出力部２１３ａは、第１の実施形態と同様の動作（即ち図１３に示される動作）に加え、次に説明する動作を実行する。
【０１３９】
取得部２１２ａは、最後に何れかの対象動作が実行されてからの経過時間が所定のしきい値に至った場合、強制実行する対象動作を決定し、その対象動作に対応する刺激出力を特定する。以降、強制実行する対象動作を、第２の対象動作と表記する。経過時間と比較される上述のしきい値は、任意に設定可能である。
【０１４０】
第２の対象動作の決定方法は、特定の方法に限定されない。例えば、取得部２１２ａは、自動運転制御部３００を介して走行ルートおよび周辺環境情報を取得して、取得したこれらの情報に基づいて、刺激情報２１４に記録されている６つの対象動作のうちの実行可能な対象動作を選択し、選択した対象動作を、第２の対象動作として決定する。例えば、高速道路の走行中において、右車線に他の車両が検知されていない場合、右車線への車線変更が実行可能である。その場合、取得部２１２ａは、右車線への車線変更を、第２の対象動作として決定する。
【０１４１】
出力部２１３ａは、第２の対象動作に対応する刺激出力を実行するとともに、自動運転制御部３００に指示を送って、第２の対象動作を実行させる。出力部２１３ａは、第２の対象動作を強制的に実行させる前に、第２の対象動作に対応する刺激出力を実行する。
【０１４２】
図１５は、第２の実施形態の運転支援装置としてのＥＣＵ２１の動作を示すフローチャートである。
【０１４３】
取得部２１２ａは、計測部２１６のカウント値を参照することによって、最後に何れかの対象動作が実行されてからの経過時間が所定のしきい値に至ったか否かを判定する（Ｓ２０１）。経過時間がしきい値に至った場合（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、取得部２１２ａは、第２の対象動作を決定する（Ｓ２０２）。
【０１４４】
Ｓ２０２の処理に続いて、取得部２１２ａは、刺激情報２１４を参照することによって、第２の対象動作に対応する刺激出力を特定する（Ｓ２０３）。取得部２１２ａは、第２の対象動作と、第２の対象動作に対応する刺激出力とを出力部２１３ａに通知する。
【０１４５】
出力部２１３ａは、第２の対象動作に対応する刺激出力を実行する（Ｓ２０４）。その後、出力部２１３ａは、自動運転制御部３００に指示を送ることによって、自動運転制御部３００に、第２の対象動作を実行させる（Ｓ２０５）。
【０１４６】
経過時間がしきい値に至っていない場合（Ｓ２０１、Ｎｏ）、またはＳ２０５の処理の後、Ｓ２０１の判定処理が再び実行される。
【０１４７】
このように、第２の実施形態によれば、計測部２１６は、最後に対象動作が実行されてからの経過時間を計測する。経過時間が所定のしきい値を超えた場合、出力部２１３ａは、第２の対象動作に対応する刺激出力を実行する。また、出力部２１３ａは、自動運転制御部３００に、第２の対象動作を実行せしめる。
【０１４８】
この構成により、第２の実施形態の運転支援装置は、対象動作が実行されない期間が継続する場合であっても、刺激出力を実行する機会を創出するので、覚醒状態を継続的に維持することができる。
【０１４９】
なお、以上の説明では、出力部２１３ａは、第１の振動刺激出力、第２の振動刺激出力、および視覚刺激出力を実行する、として説明した。出力部２１３ａは、第１の振動刺激出力を実行すればよく、必ずしも第１の振動刺激出力、第２の振動刺激出力、および視覚刺激出力の全てを実行しなくてもよい。
【０１５０】
また、出力部２１３ａは、第２の対象動作が実行される前に、対応する刺激出力を実行する、として説明した。出力部２１３ａは、第２の対象動作が実行されると同時に対応する刺激出力を実行してもよい。
【０１５１】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態の説明では、運転支援装置としての機能（運転支援部２１０、２１０ａ）は、ＥＣＵ２１、即ち１つのコンピュータ、によって実現される、として説明した。運転支援装置としての機能に含まれる各機能構成部（記憶部２１１、取得部２１２、２１２ａ、出力部２１３、２１３ａ、および計測部２１６）は、複数のコンピュータに分散して実現され得る。
【０１５２】
また、以上では、運転支援装置としての機能と、自動運転制御部３００とは、同一のＥＣＵ２１によって実現される、として説明した。運転支援装置としての機能と、自動運転制御部３００とは、それぞれ異なるコンピュータによって実現され得る。
【０１５３】
また、以上では、運転支援装置としての機能は、ＣＰＵ２１ａが運転支援プログラム２００を実行することによって実現される、として説明した。運転支援装置としての機能の一部または全部は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）などのハードウェア回路によって実現され得る。
【０１５４】
また、運転支援装置としての機能は、任意の携帯用の情報端末によって実現され得る。例えば、運転者は、予めスマートフォンに運転支援プログラム２００をダウンロードしておく。そして、運転者は、スマートフォンを、車内ネットワーク２６および各振動装置２０に無線または有線で接続し、運転支援プログラム２００を起動する。スマートフォンは、運転支援装置としての機能を開始し、ＥＣＵ２１から自動運転の予定動作を取得したり、各振動装置２０に信号を送ることで各振動装置２０を制御したりする。
【０１５５】
このように、第１の実施形態および第２の実施形態の運転支援装置としての機能は、種々のハードウェアによって実現され得る。
【０１５６】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【０１５７】
１…車両、２…車体、２ａ…車室、２ｂ…座席、２ｃ…背もたれ部、２ｄ…座部、３…車輪、３Ｆ…前輪、３Ｒ…後輪、４…操舵部、５…加速操作部、６…制動操作部、７…変速操作部、８…ダッシュボード、９…表示画面、１０…モニタ装置、２０，２０Ｌａ，２０Ｌｂ，２０Ｌｃ，２０Ｒａ，２０Ｒｂ，２０Ｒｃ…振動装置、２１…ＥＣＵ、２２…操舵システム、２３…ブレーキシステム、２４…変速システム、２５…駆動源制御システム、２６…車内ネットワーク、３０…実線、３１…破線、３２…一点鎖線、９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ…画像、９１…道路モデル画像、９２…白線モデル画像、９３…座部モデル画像、９４，９６…矢印、９５…ステアリングホイールモデル画像、１００…運転支援システム、２００…運転支援プログラム、２１０，２１０ａ…運転支援部、２１１…記憶部、２１２，２１２ａ…取得部、２１３，２１３ａ…出力部、２１４…刺激情報、２１５…動画データ、２１６…計測部、３００…自動運転制御部、１０００…上半身モデル画像、１００１…上肢モデル画像。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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