JP2016110336A - 運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転が支援される自動運転から乗員による手動運転へ切り替わる際に、乗員が円滑に手動運転に移行できる情報を乗員に知覚可能に提示する。【解決手段】ドライバの緊張度の特性（８０）に示すように、自動運転中、ドライバは、気を緩めて、手動運転に適した緊張度（Ｇｔｈ）に比べて低い緊張度（Ｇ１）の場合がある。自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合、知覚状態の遷移を示す特性（８２）に示すように、現在のドライバの緊張度に沿う第１知覚状態（Ｓｔ）を座席シート等で提示することで、現在のドライバの緊張度（Ｇ１）に同調させる。ドライバの緊張度（Ｇ１）に同調された後、緊張度（Ｇｔｈ）に対応する第２知覚状態（Ｓｔｈ）まで徐々に提示する。このように、ドライバの緊張度に車両が同調し、ドライバを、手動運転に適した緊張度（Ｇｔｈ）へ誘導することができ、円滑に手動運転に移行させることができる。【選択図】図５

Description

本発明は、運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラムに関する。

乗員（例えば運転者）による車両の運転を支援する技術が提案されている。車両の運転を支援する技術の一例として、車両の自動運転制御の安全性を高めるために、車両の自動運転中に自動運転を行うための所定条件を満たしていない場合に、自動運転の解除を促す通知を乗員へ行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、車両の運転が支援される自動運転から乗員による手動運転に適切に切り替えるために、手動運転に切り替わった際に、車両の安全が確保できると判定した場合に、車両の自動運転を解除する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、この技術では、自動運転を継続することができず手動運転に切り替えるように促す通知を乗員に行うこともできる。

特開２０１４−１０６８５４号公報 特開２０１０−２６４８２９号公報

しかしながら、自動運転の解除を促す通知または手動運転に切り替えるように促す通知を行う場合、乗員が、その通知を確認できない等によって、手動運転に移行されることに気付かずに自動運転が解除され、円滑に手動運転に移行できないことに繋がる恐れがある。また、車両の運転が支援される自動運転中には、乗員は、運転の主権が車両側へ委ねられていると考え、手動で運転する場合に比べて気を緩めているときもあり、運転に対する身構えが疎かになる場合がある。この場合、手動運転に移行されることに対する乗員の準備が整わないまま、自動運転から手動運転に切り替えられ、円滑に手動運転に移行できないことに繋がる恐れもある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、乗員が円滑に手動運転に移行できる情報を乗員に知覚可能に提示することができる運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る運転支援装置は、乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得する切替情報取得部と、乗員の緊張度を示す情報を取得する緊張度情報取得部と、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部と、前記切替情報を取得した場合、前記知覚状態として、前記緊張度に対応した第１知覚状態を前記知覚状態提示部により提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように前記知覚状態提示部により提示させる制御部と、を備えている。

本発明によれば、切替情報および乗員の緊張度を示す情報が、取得される。切替情報は、運転支援処理を行う運転支援部が運転支援処理を行う走行操作状態から、乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す。知覚情報提示部は、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示可能にされる。制御部は、切替情報を取得した場合、知覚状態として、緊張度に対応した第１知覚状態を知覚状態提示部により提示させ、第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように知覚状態提示部により提示させる。このように、切替情報を取得した場合に、知覚状態を乗員の緊張度に対応するように提示でき、手動運転に適した緊張度に対応するように知覚状態を提示でき、円滑に手動運転に移行させることができる。

また、請求項２に記載したように、前記知覚状態提示部は、剛性及び温度の少なくとも一方の状態を示す前記知覚状態を提示可能にされ、前記制御部は、前記第１知覚状態として第１剛性及び第１温度の少なくとも一方の状態を特定する設定値を用い、前記第２知覚状態として第２剛性及び第２温度の少なくとも一方の状態を特定する設定値を用いて制御することができる。このように、剛性及び温度の少なくとも一方により、触覚による知覚状態を提示できるので、文字表示または音声表示等の表示による情報の伝達に比べて、乗員の認知に対する負荷を軽減することができる。

さらに、請求項３に記載したように、前記知覚状態提示部は、所定周期で振動可能な振動部を含み、前記制御部は、前記第１知覚状態を提示させ、乗員の呼気と吸気の対を一周期とする呼吸周期に対応し、かつ前記緊張度に対応した第１周期を用いて前記振動部を振動させ、前記第１周期を用いて振動された前記振動部の第１振動状態から乗員が手動運転するときの前記呼吸周期に対応して定めた第２周期を用いて前記振動部が振動される第２振動状態に移行するように前記振動部を振動させることができる。このように、手動運転に適した呼吸数に移行可能であるので、乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを知覚可能にドライバへ提供することができる。これによって、乗員は、自動運転から突然、手動運転に切り替わるときに抱く違和感が抑制されて、スムーズに自動運転から手動運転へ移行することができる。

前記知覚状態提示部は、請求項４に記載したように、ステアリング及び座席シートの少なくとも一方に設けることができる。これにより、乗員が手動運転するときに触れる位置で、乗員へ確実に、情報を提示することができる。

また、請求項５に記載したように、前記制御部は、前記第１知覚状態から前記第２知覚状態に移行する経過を示す複数の誘導パターンを記憶し、前記複数の誘導パターンから選択した誘導パターンに基づいて、前記第１知覚状態から前記第２知覚状態に前記知覚状態を移行させることができる。これにより、乗員へ提供する適切な知覚状態を容易に選択でき、スムーズに手動運転へ移行させることができる。

本発明に係る車両用情報提示方法は、乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得し、乗員の緊張度を示す情報を取得し、前記切替情報を取得した場合、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部に、前記緊張度に対応した第１知覚状態を提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように提示させることを含む。

本発明に係る車両用情報提示プログラムは、コンピュータに、乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得し、乗員の緊張度を示す情報を取得し、前記切替情報を取得した場合、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部に、前記緊張度に対応した第１知覚状態を提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように提示させることを含む処理を実行させる。

このような、運転支援方法、及び運転支援プログラムによっても、車両に搭乗した乗員は、知覚状態による刺激を知覚することで、スムーズに手動運転へ移行することができる。

以上説明したように本発明によれば、車両の運転が支援される走行操作状態から、乗員が円滑に手動運転に移行できる情報を乗員に知覚可能に提示することができる、という効果がある。

第１実施形態に係る運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 ステアリングの一例を示す立面図である。 ステアリング内部を含む構成の一例を示すブロック図である。 座席シートの構成の一例を示すブロック図である。 ドライバの緊張度の一例および知覚状態の一例を示す特性図である。 知覚状態のその他の一例を示す特性図である。 制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 制御処理の流れの変形例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１には本発明の実施形態に係る運転支援装置１０の構成の一例が示されている。なお、運転支援装置１０は本発明に係る運転支援装置の一例である。運転支援装置１０は車両に搭載され、乗員(例えば、運転者、以下、ドライバという)による車両の運転を支援する装置である。

図１に示すように、運転支援装置１０は、制御装置１２、運転支援部２６、車載カメラ２８、ステアリング知覚部３０および座席シート知覚部３２を備えている。制御装置１２は、ＣＰＵ１４、ＲＡＭ１６、制御プログラム２０を記憶する不揮発性の記憶部としてのＲＯＭ１８、外部の装置との通信を行う入出力インタフェース部(Ｉ／Ｏ)２２を備え、これらがバス２４を介して互いに接続されている。また、Ｉ／Ｏ２２には、運転支援部２６、車載カメラ２８、ステアリング知覚部３０および座席シート知覚部３２が接続される。

運転支援部２６は、自動操舵システムを含み、ドライバによる車両の運転を支援する操舵行動等の運転支援処理を行う。また、運転支援部２６は、車両の走行操作状態を示す情報を記憶し、記憶した車両の走行操作状態を示す情報を出力することができる。車両の走行操作状態を示す情報は、車両がドライバにより手動運転されている手動運転状態を示す情報、または、運転支援部２６によりドライバによる車両の運転が支援されている自動運転状態を示す情報である。

また、運転支援部２６は、車両の運転支援に関する所定情報を出力する。運転支援部２６は、所定情報として、車両の走行操作状態が自動運転状態から手動運転状態に切り替わることを示す切替情報を出力することができる。

例えば、運転支援部２６は、運転支援処理の実行中に、車両の挙動や周囲の状況に応じて自動的に運転支援処理を終了（解除）してドライバによる車両の手動運転を促す処理を行うことができる。この場合、運転支援部２６は、ドライバに車両の手動運転を促すために、切替情報を出力する。また、運転支援部２６は、切替情報として、車両の運転支援技術の高度化に伴う車両の運転の主権を車両側からドライバへ戻すケース、つまり運転支援処理による自動運転からドライバの手動運転に切り替えるケースでは、運転の主権の移行が行われることを示す情報として切替情報を出力する。

なお、運転支援部２６は、車両と該車両の外部との間で情報授受して周辺情報を受信する通信器を備えることができる。通信器の一例には、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）の狭域通信による無線通信器等の路車間通信により道路の状況を受信する通信器が挙げられる。また、周辺情報である路車間通信により受信する道路の状況を示す情報には、走行車線の曲率および路面カント等の車線や道路の形状および状態、車線に対する車両の位置関係、並びに走行中の他の車両の位置関係および周辺の交通量等を示す情報が挙げられる。また、運転支援部２６は、周辺情報を得るための機器の一例として、ナビゲーションシステムを含むことができる。

車載カメラ２８は、車両の室内側上部に設けられ、ドライバの緊張度を検出するためのセンサとして機能する。車載カメラ２８は、ドライバを撮像し、撮像した撮像画像を、制御装置１２へ出力する。制御装置１２は、撮像画像を画像処理することによりドライバの姿勢および身体の一部の位置（例えば顔）を特定し、緊張度を求める。例えば、制御装置１２は、ドライバの表情として予め定めた複数の緊張度に対応する画像のなかから、撮像したドライバの顔画像に類似する画像を選択し、選択した画像が示す緊張度を、現在のドライバの緊張度とする。また、ドライバの緊張度は、ドライバの姿勢に現れる場合がある。例えば、運転支援処理の実行中にには、手動運転する場合におけるドライバの姿勢に対して、座席シートが傾斜されたリラックス状態に移行されている場合がある。この場合、撮像画像からドライバの姿勢を特定し、特定したドライバの姿勢が、手動運転する場合におけるドライバの姿勢からの変動量を現在のドライバの緊張度として求めてもよい。

なお、緊張度は、車載カメラ２８を赤外線カメラに代えて、赤外線カメラによりドライバの体温を検出して、検出された体温に基づいて、体温が高くなるのに従って高くなる緊張度を求めてもよい。また、撮像画像からドライバの緊張度を検出するための画像処理は、上記に限定されるものではない。

ステアリング知覚部３０は、ステアリング３４（図２）に設けられ、ステアリング３４からドライバに知覚状態として刺激を与えることが可能にされた機能部である。知覚状態は、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す。ステアリング知覚部３０は、ドライバにステアリング３４の剛性を調整して刺激を提示する剛性部３０Ａおよびドライバにステアリング３４の温度を調整して刺激を提示するペルチエ素子等の温度部３０Ｂを備えている。

なお、ステアリング知覚部３０は、ドライバの緊張度に対応する刺激値による知覚状態で、ステアリング３４からドライバに刺激を与えることができる。つまり、知覚状態による刺激は、刺激値により定まり、刺激値をドライバの緊張度に対応させることができる。従って、ステアリング知覚部３０は、入力される刺激値によって、ドライバの緊張度に対応する知覚状態を、ドライバへ提示できる。ドライバの緊張度と刺激値との対応は、予め実験的に求めることがきる。具体的には、ステアリング知覚部３０の剛性部３０Ａは、ステアリング３４の剛性を示す値が刺激値であり、温度部３０Ｂは、ステアリング３４の温度を示す値が刺激値である。なお、ドライバの緊張度と刺激値との対応はＲＯＭ１８に記憶されている。

図２には、ステアリング知覚部３０を備えたステアリング３４の一例が示されている。

ステアリング３４には、ボス部３６が設けられており、ボス部３６は、ステアリング３４の中央部分に配置されている。ボス部３６には、操作軸としての円軸状のステアリングシャフト３８の車両後側端（上端）が固定されており、ステアリング３４はステアリングシャフト３８を中心軸としてステアリングシャフト３８と一体に回転可能にされている。ステアリングシャフト３８の端部（上端）には、スポーク部４０が固定されており、スポーク部４０は、ボス部３６からステアリング３４の径方向外側へ延伸されると共に、ボス部３６と一体に回転可能にされている。

スポーク部４０の先端には、円環状のリム部４２が固定されており、リム部４２は、ステアリング３４の周方向（リム部４２の長手方向）に沿って配置されて中心軸がステアリングシャフト３８の中心軸と一致されると共に、ボス部３６及びスポーク部４０と一体に回転可能にされている。リム部４２は、ドライバというにより把持可能にされており、リム部４２をドライバが把持した状態で、ステアリング３４が回転操作されることで、ステアリングシャフト３８が回転されて、車両が操舵される。

図３には、ステアリング知覚部３０を含むステアリング３４の内部構造の一例が示されている。また、図３には、リム部４２の一部断面図も示されている。

リム部４２には、中心部材としてのウレタン製又は木製等で略円柱状のステアリング芯材４４（ステアリング基材）が設けられており、ステアリング芯材４４は、ステアリング３４の周方向全体に亘って配置されている。ステアリング芯材４４の周囲には、ステアリングバッグ４６が設けられている。本実施形態では、ステアリングバッグ４６は、内部に流体を充填可能に構成されており、スポーク部４０の内部に設けられた流体を出し入れするポンプ５０による流体の流出または流入により、剛性が変化されるようになっている。ポンプ５０による流体の流出または流入は、制御装置１２により制御される。従って、ポンプ５０およびステアリングバッグ４６は、剛性部３０Ａとして機能する。

また、ステアリング芯材４４、およびステアリングバッグ４６は、外周部材としてのウレタン製等で略円柱状のステアリング外周材４８に収容されている。ステアリング外周材４８は、ペルチエ素子等の熱源部５２に接続された熱線が埋め込まれており、熱源部５２によるエネルギ供給により、ステアリング３４の外周の温度が変化されるようになっている。従って、熱源部５２およびステアリング外周材４８は、温度部３０Ｂとして機能する。

図１に示すように、座席シート知覚部３２は、ドライバに座席シート５４の剛性を調整して刺激を提示する剛性部３２Ａおよびドライバに座席シート５４の温度を調整して刺激を提示する温度部３２Ｂを備えている。座席シート知覚部３２は、座席シート５４（図４）に設けられ、座席シート５４からドライバに知覚状態として刺激を与えることが可能にされた機能部である。

なお、座席シート知覚部３２は、ステアリング知覚部３０と同様に、ドライバの緊張度に対応する刺激値による知覚状態で、座席シート５４からドライバに刺激を与えることができる。

図４には、座席シート知覚部３２を備えた座席シート５４一例が示されている。なお、図４に示す矢印ＵＰ、および矢印ＦＲは、車両上下方向上側、および車両前後方向前側を示す。

図４に示すように、座席シート５４の座面部５８内には座面用のシートバッグ６０が設けられている。シートバッグ６０は、内部に流体を充填可能に構成されており、座面部５８内に設けられた流体を出し入れするポンプ６２による流体の流出または流入により、剛性が変化されるようになっている。ポンプ６２による流体の流出または流入は、制御装置１２により制御される。また、座席シート５４の背面部５６内には、座面部５８と同様に、背面用のシートバッグ６４が設けられている。シートバッグ６４は、背面部５６内に設けられたポンプ６６による流体の流出または流入により、剛性が変化されるようになっている。ポンプ６６による流体の流出または流入は、制御装置１２により制御される。従って、ポンプ６２，６６およびシートバッグ６０，６４は、剛性部３２Ａとして機能する。

また、座席シート５４の座面部５８のドライバ側には、ヒータ６８が埋め込まれており、ヒータ６８により、座席シート５４の座面部５８の温度が変化されるようになっている。また、座席シート５４の背面部５６のドライバ側にも、ヒータ７０が埋め込まれており、ヒータ７０により、座席シート５４の背面部５６の温度が変化されるようになっている。従って、ヒータ６８，７０は、温度部３２Ｂとして機能する。

なお、車両のステアリング３４にはステアリング用の振動子であるアクチュエータ４９を取り付けることができる。また、座席シートの座面部５８内には座面用の振動子であるアクチュエータ７２を取り付けることができ、座席シートの背面部５６内には座面用の振動子であるアクチュエータ７４を取り付けることができる。これらの振動子であるアクチュエータ４９，７２，７４の各々は、ドライバに対して振動により刺激を提示することができる。なお、アクチュエータ４９，７２，７４は、ドライバに振動による刺激を提示できればよく、図４に示す位置へ搭載することに限定されるものではない。

これらのアクチュエータ４９，７２，７４は、剛性を調整して刺激を提示する剛性部３０Ａ、および剛性部３２Ａとして機能することができる。例えば、アクチュエータ４９，７２，７４の特定の振動周期で振動させるときに振幅を大小させるなどにより、剛性の強弱を提示させることができる。

制御装置１２は、制御プログラム２０がＲＯＭ１８から読み出されてＲＡＭ１６に展開され、ＲＡＭ１６に展開された制御プログラム２０がＣＰＵ１４によって実行されることで、本発明の運転支援装置の制御部として機能する。

なお、運転支援装置１０は本発明に係る運転支援装置の一例である。また、制御装置１２は本発明に係る切替情報取得部、緊張度情報取得部および制御部の一例であり、ステアリング知覚部３０および座席シート知覚部３２は本発明に係る知覚状態提示部の一例である。

ここで、車両の走行操作状態が自動運転状態から手動運転状態に切り替わる場合におけるドライバの緊張度について説明する。

図５に、ドライバの緊張度の変化の一例を特性８０として示し、知覚状態の遷移の一例を特性８２として示す。図５に特性８０として示すように、車両の運転が支援されている自動運転状態（自動運転中）では、ドライバは、運転の主権が車両側へ委ねられていると考え、手動で運転する場合に比べて気を緩めて、緊張度Ｇが手動運転に適した緊張度Ｇｔｈに比べて低い緊張度Ｇ１の場合がある。緊張度Ｇ１の状態で自動運転から手動運転に移行する場合、緊張度Ｇｔｈまで緊張度を変化させるために、時間Ｔ１〜Ｔ２の移行時間が必要である。つまり、自動運転から手動運転に切り替わるときには、この場合、ドライバに、手動運転状態に移行されるまでにドライバに準備を整えさせた後に、手動運転に切り替わることが好ましい。

そこで、本実施形態では、自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合、まず、現在のドライバの緊張度に沿う第１知覚状態Ｓｔを提示する。例えばステアリング知覚部３０の剛性部３０Ａによりステアリング３４の剛性を、現在の知覚状態Ｓ１によるステアリング３４の剛性から、現在のドライバの緊張度Ｇ１に沿う第１知覚状態Ｓｔによる剛性に調整する。つまり、ステアリング３４の剛性が現在のドライバの緊張度Ｇ１に同調される。なお、知覚状態は、ステアリング３４の温度、座席シート５４の剛性および温度の何れでもよく、組み合わせてもよい。これによって、ドライバの緊張度Ｇを把握していることを、車両側からドライバへ向けて提示でき、ドライバに安心感を与えることができる。

次に、知覚状態Ｓが現在のドライバの緊張度Ｇ１に同調された後、ドライバによる手動運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する第２知覚状態Ｓｔｈを徐々に提示する。従って、ドライバは、徐々に変化して提示される知覚状態により、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する第２知覚状態Ｓｔｈへ向けて誘導される。つまり、ドライバに提示する知覚状態Ｓを、第１知覚状態Ｓｔから第２知覚状態Ｓｔｈへ徐々に変化して提示することで、ドライバを、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈへ誘導することができ、このように、ドライバを、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈへ誘導することができ、自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合に、円滑に手動運転に移行できる。

本実施形態では、上記の知覚状態の遷移（特性８２）を誘導パターンとして、複数のＲＯＭ１８に記憶し、複数の誘導パターンから選択した誘導パターンを用いることができる。なお、図５には、直線的に知覚状態を遷移させた一例を示したが、直線的な知覚状態の遷移に限定されるものではなく、曲線でもよく、非線形に遷移させてもよい。

図６に、知覚状態の遷移のその他の一例を特性８４として示す。図６に示す特性８４は、知覚状態Ｓを、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する第２知覚状態Ｓｔｈへ変化する前に知覚状態に変動を与えたものである。例えばステアリング３４の剛性を、手動運転に適した第２知覚状態Ｓｔｈによる剛性にする前に、より高い剛性の知覚状態Ｓ２による剛性に移行したのちに、第２知覚状態Ｓｔｈによる剛性に移行する。これによって、ドライバは、第２知覚状態Ｓｔｈに移行されることを気づきやすくなり、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈへ容易に誘導することができる。

次に、本実施形態の作用として、運転支援装置１０の制御装置１２で実行される処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。制御装置１２は、運転支援部２６から出力される切替情報を、Ｉ／Ｏ２２を介して取得すると、図７に示す知覚状態制御処理を実行する。

制御装置１２は、ステップ１００で、ドライバの緊張度Ｇ１を示す情報および運転に適した緊張度Ｇｔｈを示す情報を取得する。ドライバの緊張度Ｇ１を示す情報は、車載カメラ２８により撮像されたドライバの撮像画像を制御装置１２が画像処理することによりドライバの姿勢および身体の一部の位置（例えば顔）を特定し、求めることができる。この求めた緊張度が、ステップ１００で、ドライバの緊張度Ｇ１を示す情報として取得される。また、緊張度Ｇｔｈを示す情報は、ＲＯＭ１８に記憶された緊張度Ｇｔｈを読み取ることにより取得する。

次のステップ１０２では、現在のドライバの緊張度が運転に適した緊張度であるか否かが判断される。つまり、制御装置１２は、ステップ１００で取得したドライバの緊張度Ｇ１および運転に適した緊張度Ｇｔｈが一致または予め定めた所定範囲内であるか否かを判別する。制御装置１２は、ステップ１０２で肯定判断した場合、本処理ルーチンを終了し、否定判断した場合、ステップ１０４へ処理を移行する。

ステップ１０４では、ドライバの現在の緊張度Ｇ１に対応する第１知覚状態が特定される。つまり、ドライバの現在の緊張度Ｇ１に対応する刺激値として、ステアリング３４の剛性及び温度、並びに座席シート５４の剛性及び温度の少なくとも一つの刺激値が定められる。次のステップ１０６では、ドライバに提示する知覚状態として、第１知覚状態になるように調整される。つまり、制御装置１２は、ステップ１０４で定めた刺激値による刺激が、刺激値に対応するステアリング知覚部３０及び座席シート知覚部３２の少なくとも一方で提示されるように、制御する。従って、ステアリング３４の剛性及び温度、並びに座席シート５４の剛性及び温度の何れかが現在のドライバの緊張度Ｇ１に同調される。これによって、ドライバの緊張度Ｇ１を把握していることを、車両側からドライバへ向けて提示でき、ドライバに安心感を与えることができる。

次に、制御装置１２は、ステップ１０８で、ＲＯＭ１８に記憶された誘導パターンを読み取ることにより、誘導パターンを取得する。ステップ１０８で取得する誘導パターンは、予め定めた誘導パターンでもよく、複数の誘導パターンから選択した誘導パターンでもよい。複数の誘導パターンから選択した誘導パターンを取得する場合、ステアリング知覚部３０及び座席シート知覚部３２の各々に用いる誘導パターンを予め定めておき選択することができる。

次のステップ１１０では、運転に適した緊張度に応じた第２知覚状態が特定される。つまり、ドライバの運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する刺激値として、ステアリング３４の剛性及び温度、並びに座席シート５４の剛性及び温度の少なくとも一つの刺激値が定められる。次のステップ１１２では、ドライバに提示する知覚状態が、ステップ１０８で取得した誘導パターンに従って、第２知覚状態になるように調整される。つまり、制御装置１２は、ステップ１１０で定めた刺激値による刺激が、刺激値に対応するステアリング知覚部３０及び座席シート知覚部３２の少なくとも一方で提示されるように、制御する。従って、ステアリング３４の剛性及び温度、並びに座席シート５４の剛性及び温度の何れかが、ドライバの運転に適した緊張度Ｇｔｈに誘導される。

次のステップ１１４では、ステップ１００と同様にドライバの緊張度Ｇ１を示す情報を取得し、ステップ１１６へ処理が移行される。ステップ１１６では、ステップ１０２と同様に、現在のドライバの緊張度が運転に適した緊張度であるか否かが判断され、肯定判断された場合、本処理ルーチンを終了し、否定判断された場合、ステップ１１２へ処理が戻される。

このようにドライバを、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈへ誘導することができ、自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合に、円滑に手動運転に移行できる。

なお、知覚状態が、運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する第２知覚状態に到達した場合に、個人差などによりドライバの緊張度が、運転に適した緊張度Ｇｔｈに至らない場合がある。この場合、所定時間を待機してもよく、所定時間後に再度ドライバへ向けて通知のための誘導パターン（例えば図６参照）を提示してもよい。

また、ドライバは、手動運転に適した知覚状態を把握済みで、把握済みの知覚状態に誘導されることを望む場合がある。この場合、知覚状態を、第１知覚状態から第２知覚状態に誘導する場合に、ドライバが把握済みの手動運転に適した知覚状態をＲＯＭ１８に記憶しておき、読み取って用いればよい。

図８には、ドライバが指定する知覚状態へ移行する処理の流れの一例を示す。図８に示す処理は、図７に示すステップ１１２〜ステップ１１６の処理を、ステップ１２０〜ステップ１２４へ代えて実行される。

つまり、制御装置１２は、ステップ１０８で、ＲＯＭ１８に記憶された誘導パターンを読み取り、次のステップ１２０で、ドライバが指定した知覚状態を、ＲＯＭ１８から読み取り、第２知覚状態として特定する。次のステップ１２２では、ドライバに提示する知覚状態が、ステップ１０８で取得した誘導パターンに従って、第２知覚状態になるように調整される。つまり、ステップ１２４で、肯定判断されるまで、第２知覚状態に徐々に調整される。ステップ１２４の判断結果は、現在のドライバの緊張度が運転に適した緊張度であるか否かの判断結果として用いることができる。

このようにドライバが手動運転に適した知覚状態を予めＲＯＭ１８等に登録済みの場合、登録された知覚状態は、ドライバが運転に適した環境であるので、登録された知覚状態に移行すれば、ドライバの意向に沿った登録された知覚状態を提供できる。

以上説明したように、本実施形態では、自動運転からドライバによる手動運転に切り替わる際に、知覚状態をドライバの緊張度Ｇ１に同調させるによって、ドライバの緊張度Ｇ１を把握していることを、車両側からドライバへ向けて提示でき、ドライバに安心感を与えることができる。また、ドライバを、手動運転に適した緊張度Ｇｔｈへ誘導することができ、自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合に、円滑に手動運転に移行できる。

また、本実施形態では、文字表示または音声表示等の表示による情報の伝達ではなく、触覚による知覚状態を提示することで、ドライバに情報を伝達できるため、ドライバの認知に対する負荷を軽減することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成のため、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、ドライバの呼吸数に応じた刺激を与える知覚状態を提示することによって、ドライバを、運転に適した緊張度に誘導する場合に本発明を適用したものである。

図９には本実施形態に係る運転支援装置１０の構成の一例が示されている。図９に示すように、本実施形態に係るステアリング知覚部３０には、ドライバにステアリング３４で生じる振動を調整して刺激を提示する振動部３０Ｃが含まれ、座席シート知覚部３２には、ドライバに座席シート５４で生じる振動を調整して刺激を提示する振動部３２Ｃが含まれている。なお、振動部３０Ｃは、図４に示すアクチュエータ４９が対応し、振動部３２Ｃは、アクチュエータ７２，７４が対応する。また、ＲＯＭ１８には、運転に適した呼吸数を示す情報が記憶されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。なお、本実施形態は、図７に示すステップ１０８〜ステップ１１６で実行される、知覚状態を、運転に適した緊張度Ｇｔｈに対応する第２知覚状態に移行させる処理に代えて、図１０に示すステップ１３０〜ステップ１３８が実行される。図１０には、ドライバの呼吸数を運転に適した呼吸数に誘導する処理の流れの一例が示されている。

制御装置１２は、ステップ１０８で、ＲＯＭ１８に記憶された誘導パターンを読み取ることにより、誘導パターンを取得する。

次に、制御装置１２は、ステップ１３０で、現在のドライバの呼吸数を示す情報を取得する。現在のドライバの呼吸数を示す情報は、車載カメラ２８によりドライバが時系列に撮像された複数の撮像画像に基づいて取得することができる。本実施形態では、車載カメラ２８は、ドライバの呼吸数を検出するためのセンサとしても機能する。つまり、車載カメラ２８は、ドライバを撮像し、撮像した撮像画像を、制御装置１２へ出力する。制御装置１２は、時系列に撮像された複数の撮像画像を画像処理することにより、現在のドライバの呼吸数を求める。

例えば、ドライバは、呼吸、つまりドライバによる呼気と吸気に伴って胸囲の大きさが変化する。そこで、車載カメラ２８によりドライバの胸部を時系列に撮像し、胸囲の大きさ、例えば胸部の水平方向の長さを、撮像画像毎に求め、胸囲の大きさが最大となる撮像画像と最小となる撮像画像とを特定する。時系列に撮像した撮像画像の撮像周期（時間）は既知であるため、胸囲の大きさが最大から最小になるまでの時間を求めることができる。従って、ドライバの呼気と吸気の対を一周期とする呼吸周期の時間から、単位時間当たり（例えば１分）の呼吸数を求めることができる。従って、制御装置１２は、ステップ１３０で、車載カメラ２８によりドライバが時系列に撮像された複数の撮像画像から呼吸数を求め、求めた呼吸数を示す情報を取得する。

次に、制御装置１２は、ステップ１３２で、運転に適した呼吸数を示す情報をＲＯＭ１８から読み取ることにより取得し、ステップ１３４へ処理を移行する。

ステップ１３４では、取得した誘導パターンに従って、現在のドライバの呼吸数の呼吸周期による第１知覚状態から運転に適した呼吸数の呼吸周期による第２知覚状態になるように、振動周期が徐々に変化するように振動部３０Ｃ，３２Ｃを制御する。つまり、第１知覚状態および第２知覚状態の刺激値を求め、求めた刺激値による第１知覚状態から第２知覚状態へ移行するように、振動部３０Ｃ，３２Ｃを制御する。

具体的には、第１知覚状態には、現在のドライバの呼吸数に対応する呼吸周期を振動周期とする刺激値として、ステアリング３４のアクチュエータ４９及び座席シート５４のアクチュエータ７２，７４の少なくとも一つに定められる。また、第２知覚状態には、ドライバの運転に適した呼吸数に対応する呼吸周期を振動周期とする刺激値として、ステアリング３４のアクチュエータ４９及び座席シート５４のアクチュエータ７２，７４の少なくとも一つの刺激値が定められる。

次に、誘導パターンに従って、第１知覚状態から第２知覚状態になるように調整される。つまり、制御装置１２は、ステアリング３４のアクチュエータ４９及び座席シート５４のアクチュエータ７２，７４の少なくとも一つで、徐々に振動周期を変更することによって、現在のドライバの呼吸数に対応する呼吸周期による振動周期から、ドライバの運転に適した呼吸数に対応する呼吸周期を振動周期へ、徐々にアクチュエータの振動周期が変更される。これによって、ステアリング３４のアクチュエータ４９及び座席シート５４のアクチュエータ７２，７４の何れかが、ドライバの運転に適した呼吸数に対応する呼吸周期で振動され、ドライバがドライバの運転に適した状態に誘導される。

次のステップ１３６では、ステップ１３０と同様にドライバの呼吸数を示す情報を取得し、ステップ１３８へ処理が移行される。ステップ１３８では、現在のドライバの呼吸数が運転に適した呼吸数であるか否かが判断され、肯定判断された場合、本処理ルーチンを終了し、否定判断された場合、ステップ１３４へ処理が戻される。

このようにドライバを、手動運転に適した呼吸数へ誘導することができ、自動運転状態から手動運転状態に切り替える場合に、円滑に手動運転に移行できる。

以上説明したように、本実施形態では、自動運転からドライバによる手動運転に切り替わる場合、手動運転に適した呼吸数に徐々に移行可能であるので、自動運転から手動運転に切り替わる準備を知覚可能にドライバへ提供することができる。これによって、ドライバは、自動運転から突然、手動運転に切り替わるときに抱く違和感が抑制されて、スムーズに自動運転から手動運転へ移行することができる。

なお、上記実施形態では、ドライバの緊張度を検出するために、車載カメラを用いた場合を説明したが、ドライバの緊張度は、他のセンサを用いてもよい。ドライバの緊張度を検出するためのセンサの一例には、心拍や脈拍を検出する検出器が挙げられる。心拍や脈拍を検出する検出器は、ドライバの腕または胸等の身体の一部に装着させてもよく、車両の室内側でドライバが触れる、例えば座席シートに設けてもよい。なお、検出器をドライバに装着させる場合、検出結果を無線通信で送信する送信機を、検出器が備え、制御装置１２で受信するようにしてもよい。

また、上記実施形態における制御装置１２で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体等に記憶して流通するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、フローチャートによるプログラムを実行することにより行われる処理を説明したが、プログラムの処理をハードウエアで実現してもよい。

１０ 運転支援装置（運転支援装置）
１２ 制御装置（制御部）
２０ 制御プログラム
２６ 運転支援部
２８ 車載カメラ（緊張度情報取得部）
３０ ステアリング知覚部（知覚状態提示部）
３２ 座席シート知覚部（知覚状態提示部）
８２ 特性（誘導パターン）
８４ 特性（誘導パターン）
Ｇ 緊張度
Ｇｔｈ 緊張度
Ｓ 知覚状態
Ｓｔ 第１知覚状態
Ｓｔｈ 第２知覚状態

Claims (7)

1. 乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得する切替情報取得部と、
   乗員の緊張度を示す情報を取得する緊張度情報取得部と、
   乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部と、
   前記切替情報を取得した場合、前記知覚状態として、前記緊張度に対応した第１知覚状態を前記知覚状態提示部により提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように前記知覚状態提示部により提示させる制御部と、
   を備えた運転支援装置。
2. 前記知覚状態提示部は、剛性及び温度の少なくとも一方の状態を示す前記知覚状態を提示可能にされ、
   前記制御部は、前記第１知覚状態として第１剛性及び第１温度の少なくとも一方の状態を特定する設定値を用い、前記第２知覚状態として第２剛性及び第２温度の少なくとも一方の状態を特定する設定値を用いて制御する
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記知覚状態提示部は、所定周期で振動可能な振動部を含み、
   前記制御部は、前記第１知覚状態を提示させ、乗員の呼気と吸気の対を一周期とする呼吸周期に対応し、かつ前記緊張度に対応した第１周期を用いて前記振動部を振動させ、前記第１周期を用いて振動された前記振動部の第１振動状態から乗員が手動運転するときの前記呼吸周期に対応して定めた第２周期を用いて前記振動部が振動される第２振動状態に移行するように前記振動部を振動させる
   請求項１または請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記知覚状態提示部は、ステアリング及び座席シートの少なくとも一方に設けられる
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の運転支援装置。
5. 前記制御部は、前記第１知覚状態から前記第２知覚状態に移行する経過を示す複数の誘導パターンを記憶し、前記複数の誘導パターンから選択した誘導パターンに基づいて、前記第１知覚状態から前記第２知覚状態に前記知覚状態を移行させる
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の運転支援装置。
6. 乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得し、
   乗員の緊張度を示す情報を取得し、
   前記切替情報を取得した場合、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部に、前記緊張度に対応した第１知覚状態を提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように提示させる
   ことを含む運転支援方法。
7. コンピュータに、
   前記コンピュータが、
   乗員による車両の運転を支援する運転支援処理を行う運転支援部が前記運転支援処理を行う走行操作状態から、前記乗員が手動運転する走行操作状態へ切り替わることを示す切替情報を取得し、
   乗員の緊張度を示す情報を取得し、
   前記切替情報を取得した場合、乗員に接触により知覚される刺激の状態を示す知覚状態を提示する知覚状態提示部に、前記緊張度に対応した第１知覚状態を提示させ、前記第１知覚状態から乗員が手動運転する場合に定めた第２知覚状態に移行するように提示させる
   ことを含む処理を実行させるための運転支援プログラム。

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