(57)【要約】【課題】運転者が操作ペダルを操作していない場合であっても情報提示を確実に行う。【解決手段】情報提示装置は、第１の基準周波数ｆを有する電磁波を電磁波発生器１０１ａによって発生するとともに、第１の基準周波数ｆに所定の低周波数からなる変調周波数ΔＳを乗算した電磁波を電磁波発生器１０１ｂによって発生し、これら電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を送信器１０４Ｕによって加算し、超音波信号として提示対象者に対し送信する。【選択図】図１
2010016680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基準周波数を有する電磁波を発生する第１の電磁波発生手段と、
前記第１の基準周波数に変調周波数を乗算した電磁波を発生する第２の電磁波発生手段と、
前記第１及び前記第２の電磁波発生手段がそれぞれ発生した電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対し送信する送信手段と
を備えることを特徴とする情報提示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報提示装置において、
前記送信手段は、前記提示対象者に対する超音波信号の照射領域を異ならせた複数の送信手段を有し、当該情報提示装置は、前記複数の送信手段のうち、超音波信号を送信する送信手段を選択的に切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする情報提示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の情報提示装置において、
前記第２の電磁波発生手段が発生した電磁波を所定の低周波数からなる前記変調周波数で変調する周波数変調手段を備え、前記周波数変調手段は、前記提示対象者が操作する操作手段の推奨操作量に基づいて、前記変調周波数を設定することを特徴とする情報提示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の情報提示装置において、
前記提示対象者が操作する操作手段の推奨操作量に基づいて、前記第１の基準周波数を第２の基準周波数に変更する基準周波数変調手段を備え、前記第１の電磁波発生手段は、前記基準周波数変調手段によって設定された前記第２の基準周波数を有する電磁波を発生し、前記第２の電磁波発生手段は、前記基準周波数変調手段によって設定された前記第２の基準周波数に前記周波数変調手段によって設定された前記変調周波数を乗算した電磁波を発生し、前記送信手段は、前記提示対象者に対する超音波信号の照射領域を変化させることを特徴とする情報提示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報提示装置において、
車両情報の種別に基づいて、前記基準周波数変調手段による基準周波数の変更を指示する基準周波数変更指示手段を備えることを特徴とする情報提示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１項に記載の情報提示装置において、
車両情報に基づいて車両の加速が必要とされる状況の場合にアクセルペダルの推奨操作量を算出する加速時推奨操作量算出手段を備え、前記周波数変調手段は、前記加速時推奨操作量算出手段によって算出された前記アクセルペダルの推奨操作量に基づいて、前記変調周波数を設定することを特徴とする情報提示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の情報提示装置において、
前記周波数変調手段は、前記変調周波数に応じて前記送信手段から送信される超音波信号の送信強度を高めるように設定することを特徴とする情報提示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１項に記載の情報提示装置において、
車両情報に基づいて車両の減速が必要とされる状況の場合にアクセルペダル及びブレーキペダルの推奨操作量を算出する減速時推奨操作量算出手段を備え、前記周波数変調手段は、前記減速時推奨操作量算出手段によって算出された前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの推奨操作量に基づいて、前記変調周波数を設定することを特徴とする情報提示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の情報提示装置において、
前記送信手段は、前記提示対象者に対する超音波信号の照射領域を異ならせた複数の送信手段を有し、当該情報提示装置は、前記車両の減速が必要とされる状況の場合に、前記アクセルペダルから前記ブレーキペダルに踏みかえる旨を前記提示対象者に対して指示するように、前記複数の送信手段のうち、超音波信号を送信する送信手段を選択的に切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする情報提示装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の情報提示装置において、
前記周波数変調手段は、前記減速時推奨操作量算出手段によって算出された前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルの推奨操作量と、前記提示対象者の脚と前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルのそれぞれとの位置関係とに基づいて、前記変調周波数を高めるように設定することを特徴とする情報提示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の情報提示装置において、
前記提示対象者の脚と前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルのそれぞれとの位置関係は、前記アクセルペダル上と前記ブレーキペダル上のそれぞれを測距領域とする遠隔測距手段によって検出されたものであることを特徴とする情報提示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のうち、いずれか１項に記載の情報提示装置において、
前記送信手段は、前記提示対象者の胴体部分及び／又は頭部に対して超音波信号を照射することを特徴とする情報提示装置。
【請求項１３】
第１の基準周波数を有する電磁波を第１の電磁波発生手段によって発生する第１の電磁波発生工程と、
第２の電磁波発生手段によって発生される電磁波を、所定の低周波数からなる変調周波数で変調する周波数変調工程と、
前記第１及び前記第２の電磁波発生工程のそれぞれにて発生された電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対し送信する送信工程と
を有することを特徴とする情報提示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転手等の提示対象者に対し情報を提示する情報提示装置及び情報提示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転者による操作ペダルの操作量が目標車速に適したものとなるように運転者に情報を提示する技術として、操作ペダルにアクチュエータを設け、車両信号等に基づいて目標車速との差分を算出し、算出した差分に基づいて操作ペダルの操作量を戻すための反力を付与するものが提案されている（特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００５−５０８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術においては、運転者が操作ペダルを操作するのに応じて情報を提示する構成になっているために、運転者が操作ペダルを操作していない場合には、情報の伝達を確実に行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は上述した実情に鑑みて提案されたものであり、その目的は運転者が操作ペダルを操作していない場合であっても情報提示を確実に行うことが可能な情報提示装置及び情報提示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１の基準周波数を有する電磁波を発生するとともに、第１の基準周波数に所定の低周波数からなる変調周波数を乗算した電磁波を発生し、発生した２系統の電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対し送信する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、パラメトリック効果に基づく指向性を有する超音波信号を用いて、提示対象者に対し非接触で情報を提示することができることから、運転者等の提示対象者が操作手段と接触していない場合であっても情報提示を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施形態としての情報提示装置について具体的に説明する。
【０００８】
［第１実施形態］
［情報提示装置の構成］
本発明の第１の実施形態となる情報提示装置は、車両の運転者等の提示対象者に対し情報を提示するために、電磁波のパラメトリック効果を利用する。具体的には、情報提示装置は、図１に示すように、電磁波を発生する２つの電磁波発生器１０１a，１０１ｂと、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を周波数変調する情報提示用周波数Δｆ変調部１０２と、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を提示対象者に対して送信する送信器１０４Ｕとを備える。
【０００９】
電磁波発生器１０１ａは、例えば４０ｋＨｚ程度の基準周波数ｆを有する電磁波を発生する。この電磁波発生器１０１ａによって発生された電磁波は、送信器１０４Ｕに供給される。電磁波発生器１０１ｂは、情報提示用周波数Δｆ変調部１０２によって指示された変調周波数Δｆに基づいて、基準周波数ｆに変調周波数Δｆを乗算した電磁波を発生する。この電磁波発生器１０１ｂによって発生された電磁波は、送信器１０４Ｕに供給される。
【００１０】
情報提示用周波数Δｆ変調部１０２は、例えば目標車速等、提示対象者に対して提示する注意事項に基づいて、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を、例えば２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の低周波数からなる変調周波数Δｆで変調する。このとき、情報提示用周波数Δｆ変調部１０２は、変調する際の時間幅Δｔを設定し、この時間幅Δｔの周期で、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調する。
【００１１】
送信器１０４Ｕは、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。この送信器１０４Ｕは、例えば図２に示すように、車両のアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの直上に配置される。例えば、送信器１０４Ｕは、アクセルペダルＡＰとブレーキペダルＢＰとの中間位置であって且つこれらアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰから１００ｍｍ程度の所定高さだけ上方の位置に配置され、提示対象者である運転者の足首から脛部の領域に対して下方から超音波信号を照射するように送信方向が設定される。
【００１２】
［情報提示装置の動作］
このような各部を備える情報提示装置は、パラメトリック効果に基づく指向性を有する低周波数の超音波信号を用いて、非接触で情報提示を行う。具体的には、情報提示装置は、図３に示すような一連の手順にしたがって、提示対象者に対して情報提示を行う。
【００１３】
まず情報提示装置は、図３に示すように、ステップＳ１０１において、情報提示用周波数Δｆ変調部１０２により、目標車速等に基づいて変調周波数Δｆを設定すると、ステップＳ１０２において、変調する際の時間幅Δｔを設定する。続いて、情報提示装置は、ステップＳ１０３において、電磁波発生器１０１aによって基準周波数ｆの電磁波を発生するとともに、電磁波発生器１０１ｂによって基準周波数ｆに変調周波数Δｆを乗算し、さらに時間幅Δｔの周期で変調するように電磁波を発生する。そして、情報提示装置は、ステップＳ１０４において、送信器１０４Ｕにより、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を加算して超音波信号として提示対象者に対して送信し、一連の処理を終了する。
【００１４】
情報提示装置は、このような一連の手順にしたがって、パラメトリック効果を利用して、提示対象者に対して非接触で情報を提示することができる。特に、情報提示装置は、提示対象者に対して超音波による振動を与えることによって情報提示を行うことから、回折の影響を受けにくく、また、送信器１０４Ｕから送信される際の照射角を小さくして狭い領域に局所的に振動を与えることができる。したがって、情報提示装置は、提示対象者に対して確実に情報を提示することができる。
【００１５】
以上詳細に説明したように、本発明の第１の実施形態となる情報提示装置においては、第１の基準周波数ｆを有する電磁波を電磁波発生器１０１ａによって発生するとともに、第１の基準周波数ｆに所定の低周波数からなる変調周波数Δｆを乗算した電磁波を電磁波発生器１０１ｂによって発生し、これら電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を送信器１０４Ｕによって加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。これにより、この情報提示装置においては、パラメトリック効果に基づく指向性を有する超音波信号を用いて、提示対象者に対して非接触で情報を提示することができることから、運転者等の提示対象者が操作手段と接触することなく、情報提示を確実に行うことができる。
【００１６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態となる情報提示装置について説明する。
【００１７】
本実施形態は、第１実施形態として示した情報提示装置を改良し、車両環境の性能向上に寄与するような運転を行うための情報を提示するものである。したがって、本実施形態においては、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ、同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【００１８】
［情報提示装置の構成］
本発明の第２の実施形態となる情報提示装置は、図４に示すように、上述した電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂ、及び送信器１０４Ｕの他に、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を周波数変調する情報提示用周波数Δｆ変調部２０２と、車両環境の性能向上に寄与するようなアクセルペダルの推奨操作量を算出する環境性能向上用推奨操作量算出部２２０とを備える。すなわち、情報提示装置は、第１実施形態として示した情報提示装置における情報提示用周波数Δｆ変調部１０２に代えて情報提示用周波数Δｆ変調部２０２を備えるとともに、新たに環境性能向上用推奨操作量算出部２２０を追加した構成とされる。
【００１９】
環境性能向上用推奨操作量算出部２２０は、瞬時燃費出力部２２１から出力された車両の瞬時燃費情報、渋滞情報出力部２２２から出力された車両の現在地の渋滞情報、車速出力部２２３から出力された現在の車速情報、３Ｇセンサ２２４によって検出された車両の３軸方向の勾配情報、及び、ペダル操作量出力部２２５から出力された現在のアクセルペダルの操作量情報に基づいて、車両環境の性能向上に寄与するような理想の車速に必要となるアクセルペダルの操作量Ｓを推定し、現在の操作量と推定した操作量Ｓとの差分を推奨操作量ΔＳとして算出するとともに、現在の操作量から操作量Ｓにすべき時間である緊急度ｔｅを算出する。環境性能向上用推奨操作量算出部２２０は、算出した推奨操作量ΔＳと緊急度ｔｅとを情報提示用周波数Δf変調部２０２に供給する。
【００２０】
情報提示用周波数Δｆ変調部２０２は、環境性能向上用推奨操作量算出部２２０によって算出された推奨操作量ΔＳに基づいて、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調するための変調周波数Δｆを設定するとともに、緊急度ｔｅに基づいて、変調する際の時間幅Δｔを設定する。
【００２１】
［情報提示装置の動作］
このような各部を備える情報提示装置は、図５に示すような一連の手順にしたがって、提示対象者に対して情報提示を行う。
【００２２】
まず情報提示装置は、図５に示すように、ステップＳ２０１において、環境性能向上用推奨操作量算出部２２０により、車速出力部２２３からの出力情報に基づいて、例えば５分間の平均車速よりも現在の車速が１０％減少した場合等のように、現在の車速が時間平均で減少傾向にある旨を検出するとともに、３Ｇセンサ２２４からの出力情報に基づいて、例えば１０分間の勾配度変化よりも現在の数値が１％以上変化している場合等のように、所定の勾配変化を検出し、さらに、ペダル操作量出力部２２５からの出力情報に基づいて、アクセルペダルのストローク量が保持されている旨を検出した場合に、情報の提示が必要であるものと判定する。そして、環境性能向上用推奨操作量算出部２２０は、上述した現在の車速が時間平均で減少傾向にあるとの検出結果に基づいて、ペダル操作時間ｔｅ＜０．５分間に必要な加速度ａを算出し、速度回復のために必要となるペダルの推奨操作量ΔＳを必要加速度ａと操作量Ｓとの関係に基づいて算出する。
【００２３】
続いて、情報提示装置は、ステップＳ２０２において、環境性能向上用推奨操作量算出部２２０により、瞬時燃費出力部２２１からの出力に基づいて、瞬時燃費の増減量が例えば３０％以内に収まるように、アクセルペダルの推奨操作量ΔＳと、この推奨操作量ΔＳとなるまでの時間ｔｅを調整する。さらに、情報提示装置は、ステップＳ２０３において、環境性能向上用推奨操作量算出部２２０により、渋滞情報出力部２２２からの出力に基づいて、例えば、「非渋滞」、「混雑」、「渋滞(事故・自然)」等の渋滞度合いに応じたアクセルペダルの推奨操作量ΔＳの増加量を変化させるとともに、渋滞度合いに応じて例えば０．５分〜２分程度の範囲で時間ｔｅを延伸する。
【００２４】
続いて、情報提示装置は、ステップＳ２０４において、情報提示用周波数Δｆ変調部２０２により、アクセルペダルの推奨操作量ΔＳと人間の感性特性とに基づいて、変調周波数Δｆを設定する。具体的には、情報提示用周波数Δｆ変調部２０２は、図６に示すように、推奨操作量ΔＳが大きくなるほど変調周波数Δｆの帯域を広げるように、変調周波数Δｆを設定する。このとき、情報提示用周波数Δｆ変調部２０２は、変調周波数Δｆに応じて送信器１０４Ｕから送信される超音波信号の送信強度を高めるように設定することにより、人間が感じる振動の強弱を用いた情報提示を行うようにしてもよい。そして、情報提示装置は、ステップＳ２０５において、図３中ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０４と同様の処理を行い、一連の処理を終了する。
【００２５】
情報提示装置は、このような一連の手順にしたがって、パラメトリック効果を利用して、車両環境の性能向上に寄与するような運転を行うための情報を提示対象者に対して非接触で確実に提示することができる。
【００２６】
以上詳細に説明したように、本発明の第２実施形態となる情報提示装置においては、提示対象者が操作するアクセルペダルの推奨操作量ΔＳに基づいて、情報提示用周波数Δｆ変調部２０２によって変調周波数Δｆを設定することにより、超音波信号の照射による振動に対する提示対象者の感覚の違いによって提示情報の量を確実に認知させることができる。特に、この情報提示装置においては、提示対象者による意図を持った操作に対して操作量を直接変化させることから、当該提示対象者に与える刺激が不要に大きくなるのを防止することができる。
【００２７】
具体的には、この情報提示装置においては、車両情報に基づいて車両の加速が必要とされる状況の場合にアクセルペダルの推奨操作量を環境性能向上用推奨操作量算出部２２０によって算出し、算出されたアクセルペダルの推奨操作量ΔＳに基づいて、情報提示用周波数Δｆ変調部２０２によって変調周波数Δｆを設定することにより、アクセルペダルの操作量に基づいて、適切なアクセルペダルの操作量で加速を促すことができる。
【００２８】
さらにこの情報提示装置においては、変調周波数Δｆに応じて送信器１０４Ｕから送信される超音波信号の送信強度を高めるように情報提示用周波数Δｆ変調部２０２によって設定することにより、提示対象者が感じる振動の強弱を用いた情報提示を行うことができ、より提示対象者にとって直感的にわかりやすく推奨操作量ΔＳを認知させることができる。
【００２９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態となる情報提示装置について説明する。
【００３０】
本実施形態は、第１実施形態として示した情報提示装置を改良し、事故を予防して安全な運転を行うための情報を提示するものである。したがって、本実施形態においては、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ、同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【００３１】
［情報提示装置の構成］
本発明の第３の実施形態となる情報提示装置は、図７に示すように、上述した電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂの他に、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を周波数変調する情報提示用周波数Δｆ変調部３０２と、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を提示対象者に対して送信する２つの送信器３０４Ｕ，３０４Ｓと、事故を予防して安全な運転を行うようなアクセルペダル及びブレーキペダルの推奨操作量を算出する予防安全用減速推奨操作量算出部３３０と、現在の車速を出力する車速出力部３３１と、現在のアクセルペダル及びブレーキペダルの操作情報を出力するペダル操作情報出力部３３２と、車両の減速を推奨する状況を判定する減速推奨判定部３３３と、超音波信号を送信する送信器を切り替える送信器切替部３３４とを備える。すなわち、情報提示装置は、第１実施形態として示した情報提示装置における情報提示用周波数Δｆ変調部１０２に代えて情報提示用周波数Δｆ変調部３０２を備え、送信器１０４Ｕに代えて送信器３０４Ｕ，３０４Ｓを備えるとともに、新たに予防安全用減速推奨操作量算出部３３０、車速出力部３３１、ペダル操作量出力部３３２、減速推奨判定部３３３、及び送信器切替部３３４を追加した構成とされる。
【００３２】
送信器３０４Ｕは、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波がスイッチ３３５Ｕを介して入力されると、これら電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。この送信器３０４Ｕは、例えば図８に示すように、車両のアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの直上に配置され、提示対象者である運転者の足首から脛部の領域に対して下方から超音波信号を照射するように送信方向が設定される。送信器３０４Ｓは、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波がスイッチ３３５Ｓを介して入力されると、これら電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。この送信器３０４Ｓは、例えば図８に示すように、車両のアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの横方向に配置され、提示対象者である運転者の足首の側面を超音波信号の照射対象として送信方向が設定される。
【００３３】
情報提示用周波数Δｆ変調部３０２は、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０によって算出された推奨操作量ΔＳに基づいて、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調するための変調周波数Δｆを設定する。このとき、情報提示用周波数Δｆ変調部３０２は、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０によって算出された提示推奨時間Δｔの周期で、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調する。
【００３４】
予防安全用減速推奨操作量算出部３３０は、車速出力部３３１から出力された車速情報、ペダル操作情報出力部３３２から出力されたアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの操作情報、及び減速推奨判定部３３３の判定結果に基づいて、事故を予防して安全な運転を行うようなアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの推奨操作量を算出する。具体的には、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０は、アクセルペダルＡＰを操作している際に、減速するためにブレーキペダルＢＰの操作が必要であるものと減速推奨判定部３３３によって判定された場合には、提示対象者である運転者の脚をアクセルペダルＡＰからブレーキペダルＢＰに踏みかえらせるために、送信器３０４Ｓから超音波信号を送信させるように送信器切替部３３４に制御信号を供給する。また、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０は、ペダル操作情報出力部３３２から出力されたブレーキペダルＢＰ上の脚検出判定結果に基づいて、ブレーキペダルＢＰ上に運転者の脚が載置されている場合には、送信器３０４Ｕから超音波信号を送信するように送信器切替部３３４に制御信号を供給する。そして、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０は、目標車速Ｖと現在の車速との差分ΔＶを算出し、この差分ΔＶに基づいて、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳを算出するとともに、現在地から車両を停止させる目標点までの距離ｄと目標車速Ｖとに基づいて、提示推奨時間Δｔを算出する。予防安全用減速推奨操作量算出部３３０は、算出した推奨操作量ΔＳと提示推奨時間Δｔとを情報提示用周波数Δf変調部３０２に供給する。
【００３５】
車速出力部３３１は、図示しない車速センサに基づいて車速情報を予防安全用減速推奨操作量算出部３３０に出力する。ペダル操作情報出力部３３２は、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰに取り付けられた図示しない所定のセンサによって検出されたストローク量を取得する。また、ペダル操作情報出力部３３２は、アクセルペダルＡＰ上とブレーキペダルＢＰ上のそれぞれを測距領域とする図示しない遠隔測距手段によって検出された提示対象者である運転者の脚位置に基づいて、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰのそれぞれと脚との距離及び速度を算出し、ペダル操作までの時間を算出する。ペダル操作情報出力部３３２は、これらストローク量やペダル操作までの時間を含む操作情報を予防安全用減速推奨操作量算出部３３０に供給する。
【００３６】
減速推奨判定部３３３は、例えば、車両が一時停止交差点に接近した旨を示す情報、車両が通学路に接近した旨を示す情報、及び、車両が住宅路地に接近した旨を示す情報等、図示しないカーナビゲーションシステムから取得した減速を要する情報に基づいて、車両の減速を推奨する状況であるか否かを判定する。減速推奨判定部３３３は、減速を推奨する状況であるものと判定した場合には、目標車速と、現在地から車両を停止させる目標点までの距離ｄとを算出し、これら情報を予防安全用減速推奨操作量算出部３３０に供給する。送信器切替部３３４は、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０から供給される制御信号に基づいて、スイッチ３３５Ｕ，３３５Ｓを操作し、送信器３０４Ｕ，３０４Ｓのうち、超音波信号を送信する送信器を選択的に切り替える。
【００３７】
［情報提示装置の動作］
このような各部を備える情報提示装置は、図９に示すような一連の手順にしたがって、提示対象者に対して情報提示を行う。
【００３８】
まず情報提示装置は、図９に示すように、ステップＳ３０１において、減速推奨判定部３３３により、カーナビゲーションシステムから取得した減速を要する情報の種別と、車両周囲の交通規制等に応じて、目標車速Ｖと、現在地から車両を停止させる目標点までの距離ｄとを算出する。具体的には、減速推奨判定部３３３は、例えば図１０に示すように、車両が一時停止交差点に接近した場合には、目標車速Ｖをゼロ（静止）とするとともに、目標点を交差点手前として距離ｄを算出する。また、減速推奨判定部３３３は、車両が通学路に接近した場合には、目標車速Ｖを徐行とするとともに、目標点を進入路手前として距離ｄを算出する。さらに、減速推奨判定部３３３は、車両が住宅路地に接近した場合には、目標車速Ｖを規制速度の半分程度の速度とするとともに、目標点を路地入口として距離ｄを算出する。
【００３９】
続いて、情報提示装置は、ステップＳ３０２において、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０により、目標車速Ｖと現在の車速との差分ΔＶを算出し、この差分ΔＶに基づいて、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳを算出するとともに、距離ｄと目標車速Ｖとに基づいて、提示推奨時間Δｔを算出する。そして、情報提示装置は、ステップＳ３０３において、情報提示用周波数Δｆ変調部３０２により、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳと人間の感覚特性とに基づいて、変調周波数Δｆを設定した上で、ステップＳ３０４において、図３中ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０４と同様の処理を行い、一連の処理を終了する。このとき、情報提示用周波数Δｆ変調部３０２は、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳと、上述した遠隔測距手段によって検出された提示対象者である運転者の脚とアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰのそれぞれとの位置関係に基づいて、変調周波数Δｆを高めるように設定するのが望ましい。
【００４０】
情報提示装置は、このような一連の手順にしたがって、パラメトリック効果を利用して、事故を予防して安全な運転を行うための情報を提示対象者に対して非接触で確実に提示することができる。特に、情報提示装置は、２つの送信器３０４Ｕ，３０４Ｓを用いることにより、ペダルの踏みかえ指示と、ストローク量の指示とを同時に行うことができる。
【００４１】
以上詳細に説明したように、本発明の第３の実施形態となる情報提示装置においては、提示対象者に対する超音波信号の照射領域を異ならせた複数の送信器３０４Ｕ，３０４Ｓを備え、これら複数の送信器３０４Ｕ，３０４Ｓのうち、超音波信号を送信する送信器を送信器切替部３３４によって選択的に切り替えることにより、力の提示方向を変更することができる。
【００４２】
またこの情報提示装置においては、車両情報に基づいて車両の減速が必要とされる状況の場合にアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳを予防安全用減速推奨操作量算出部３３０によって算出し、算出されたアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳに基づいて、情報提示用周波数Δｆ変調部３０２によって変調周波数Δｆを設定することにより、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの操作量に基づいて、適切なアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの操作量で減速を促すことができる。
【００４３】
具体的には、この情報提示装置においては、車両の減速が必要とされる状況の場合に、アクセルペダルＡＰからブレーキペダルＢＰに踏みかえる旨を提示対象者に対して指示するように、複数の送信器３０４Ｕ，３０４Ｓのうち、超音波信号を送信する送信器を送信器切替部３３４によって選択的に切り替えることにより、アクセルペダルＡＰからブレーキペダルＢＰへの踏みかえを適切に指示することができる。
【００４４】
またこの情報提示装置においては、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０によって算出されたアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳと、提示対象者の脚とアクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰのそれぞれとの位置関係とに基づいて、変調周波数Δｆを高めるように情報提示用周波数Δｆ変調部３０２によって設定することにより、超音波信号の照射による振動に対する提示対象者の感覚の違いによってアクセルペダルＡＰからブレーキペダルＢＰへの踏みかえを適切に指示することができる。
【００４５】
さらに、この情報提示装置においては、提示対象者の脚とアクセルペダルＡＰからブレーキペダルＢＰのそれぞれとの位置関係を、アクセルペダルＡＰ上とブレーキペダルＢＰ上のそれぞれを測距領域とする遠隔測距手段によって検出することにより、提示対象者の脚がアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰと接触することなく、情報提示を確実に行うことができる。
【００４６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態となる情報提示装置について説明する。
【００４７】
本実施形態は、第３実施形態として示した情報提示装置を改良し、送信器の指向性を制御して超音波信号の照射領域を変更可能としたものである。したがって、本実施形態においては、第３実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ、同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
【００４８】
［情報提示装置の構成］
本発明の第４の実施形態となる情報提示装置は、図１１に示すように、上述した電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂ、送信器切替部３３４、及びスイッチ３３５Ｕ，３３５Ｓの他に、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波を提示対象者に対して送信する２つの送信器４０４Ｕ，４０４Ｓと、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を周波数変調する情報提示用周波数Δｆ変調部４０２と、提示対象者である運転者の運転技能を補助するようなアクセルペダル及びブレーキペダルの推奨操作量を算出する運転技能補助用推奨操作量算出部４４０と、基準周波数ｆを変更する領域設定用周波数ｆ０変調部４４１と、情報を表示する表示装置４４２とを備える。すなわち、情報提示装置は、第３実施形態として示した情報提示装置における情報提示用周波数Δｆ変調部３０２に代えて情報提示用周波数Δｆ変調部４０２を備え、送信器３０４Ｕ，３０４Ｓに代えて送信器４０４Ｕ，４０４Ｓを備えるとともに、新たに運転技能補助用推奨操作量算出部４４０、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１、及び表示装置４４２を追加した構成とされる。
【００４９】
送信器４０４Ｕは、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波がスイッチ３３５Ｕを介して入力されると、これら電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。ここで、送信器４０４Ｕは、熱誘起型超音波発生素子の原理を用いた素子を利用した構造とされる。具体的には、送信器４０４Ｕを構成する素子は、図１２に示すように、放熱層５０１と、断熱層５０２と、バッファ層５０３とが順次積層された構造体におけるバッファ層５０３の表面に、超音波を発生させる超音波発生部としての電極部５０４と、この電極部５０４に給電する給電部５０５とが設けられて構成される。かかる素子は、給電部５０５を介した電極部５０４に対する通電及び遮断を繰り返し行うと、ジュールの法則に基づく周辺空気の発熱及び冷却が繰り返され、これにより、空気の粗密波（音波）を生成することができる。このような素子は、共振構造を有しないことから、広帯域に平坦な周波数特性を有する超音波信号を生成することができる。また、このような素子は、電極部５０４の表面積と周波数とによって超音波信号の指向性が定まり、周波数を高めるのにともなって指向性が狭くなる特徴を有する。このような素子を用いて構成される送信器４０４Ｕは、先に図８に示したように、車両のアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの直上に配置され、提示対象者である運転者の足首から脛部の領域に対して下方から超音波信号を照射するように送信方向が設定される。
【００５０】
送信器４０４Ｓは、送信器４０４Ｕと同様に、熱誘起型超音波発生素子の原理を用いた素子を利用した構造とされ、電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂのそれぞれによって発生された電磁波がスイッチ３３５Ｓを介して入力されると、これら電磁波を加算し、超音波信号として提示対象者に対して送信する。この送信器４０４Ｓは、先に図８に示したように、車両のアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの横方向に配置され、提示対象者である運転者の足首の側面を超音波信号の照射対象として送信方向が設定される。
【００５１】
情報提示用周波数Δｆ変調部４０２は、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０によって算出された推奨操作量ΔＳに基づいて、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調するための変調周波数Δｆを設定する。このとき、情報提示用周波数Δｆ変調部３０２は、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０によって算出された提示推奨時間Δｔの周期で、電磁波発生器１０１ｂによって発生される電磁波を変調する。
【００５２】
運転技能補助用推奨操作量算出部４４０は、例えば、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御信号等の操作の緊急性が高い動作信号と、駐車支援システムからの加減速指示等の操作の緊急性が低い動作信号と、現在の車速とに基づいて、車両情報の種別に基づく操作の緊急度に応じた超音波信号の照射領域の変更を指示する領域変更指示信号を領域設定用周波数ｆ０変調部４４１に供給する。また、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０は、予防安全用減速推奨操作量算出部３３０と同様に、アクセルペダルＡＰ及びブレーキペダルＢＰの推奨操作量を算出し、送信器４０４Ｕ，４０４Ｓのいずれから超音波信号を送信させるかを示す制御信号を送信器切替部３３４に供給する。そして、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０は、目標車速Ｖと現在の車速との差分ΔＶを算出し、この差分ΔＶに基づいて、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳを算出するとともに、現在地から車両を停止させる目標点までの距離ｄと目標車速Ｖとに基づいて、提示推奨時間Δｔを算出する。運転技能補助用推奨操作量算出部４４０は、算出した推奨操作量ΔＳと提示推奨時間Δｔとを情報提示用周波数Δf変調部４０２に供給する。
【００５３】
領域設定用周波数ｆ０変調部４４１は、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０から領域変更指示信号が供給されるのに応じて、通常の基準周波数ｆを第２の基準周波数ｆ０に変更し、その第２の基準周波数ｆ０を示す情報を電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂに供給する。例えば、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１は、ＡＢＳ制御信号に基づいて基準周波数の変更を行う場合には、操作の緊急性が高い状況であることから、図１３に示すように、４０ｋＨｚ程度の基準周波数ｆを、１５０ｋＨｚ程度の第２の基準周波数ｆ０に変更し、送信器４０４Ｕ，４０４Ｓから送信される超音波信号の指向性を狭くする。また、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１は、基準周波数を変更した場合には、操作の緊急性に関する情報を表示するように表示装置４４２を制御する。
【００５４】
表示装置４４２は、例えば液晶ディスプレイ等から構成され、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１によって基準周波数の変更が行われた場合に、提示対象者である運転者が視認可能な緊急性に関する情報を表示する。例えば、表示装置４４２は、ＡＢＳ制御信号に基づいて基準周波数の変更が行われた場合には、ＡＢＳ動作情報を点滅表示し、提示対象者である運転者に操作の緊急性が高い状況である旨を提示する。
【００５５】
［情報提示装置の動作］
このような各部を備える情報提示装置は、図１４に示すような一連の手順にしたがって、提示対象者に対して情報提示を行う。
【００５６】
まず情報提示装置は、図１４に示すように、ステップＳ４０１において、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０により、操作の緊急性が高い動作信号と、操作の緊急性が低い動作信号と、現在の車速とに基づいて、操作の緊急度を算出し、算出した緊急度が所定の閾値よりも大きい場合には、領域変更指示信号を領域設定用周波数ｆ０変調部４４１に供給する。これに応じて、情報提示装置は、ステップＳ４０２において、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１により、基準周波数ｆを第２の基準周波数ｆ０に変更し、この第２の基準周波数ｆ０で電磁波を発生させるように電磁波発生器１０１ａ，１０１ｂを制御する。そして、情報提示装置は、ステップＳ４０３において、情報提示用周波数Δｆ変調部４０２により、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳと人間の感覚特性とに基づいて、変調周波数Δｆを設定した上で、ステップＳ４０４において、図３中ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０４と同様の処理を行い、一連の処理を終了する。
【００５７】
情報提示装置は、このような一連の手順にしたがって、パラメトリック効果を利用して、車両情報の種別に基づく操作の緊急度に応じて提示対象者である運転者の運転技能を補助するような情報を提示対象者に対して非接触で確実に提示することができる。特に、情報提示装置は、基準周波数を変更することによって超音波信号の照射領域を変化させ、提示対象者に対して緊急性の高い操作が要求される状況である旨を確実に提示することができる。
【００５８】
以上詳細に説明したように、本発明の第４の実施形態となる情報提示装置においては、アクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰの推奨操作量ΔＳに基づいて、領域設定用周波数ｆ０変調部４４１によって第１の基準周波数ｆを第２の基準周波数ｆ０に変更することにより、照射領域を可変とすることができ、情報の種別を確実に認知させることができる。特にこの情報提示装置においては、車両情報の種別に基づいて、運転技能補助用推奨操作量算出部４４０によって基準周波数ｆの変更を指示することにより、超音波信号の照射領域を変化させ、情報の種別を確実に提示対象者に対して提示することができる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。例えば、本発明は、車両のアクセルペダルやブレーキペダルの操作のみならず、提示対象者の胴体部分や頭部等に対して超音波信号を照射することにより、提示対象者に対して加減速以外の様々な情報の提示や注意喚起を行うような場合にも適用することができる。また、本発明は、超音波信号による振動を非接触で提示対象者に提示することから、車両のみならず、玩具やセキュリティ機器、さらにはマッサージ器具等への適用も可能である。このように、本発明は、上述の実施の形態に限定されることはなく、この実施の形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態となる情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態となる情報提示装置における送信器の車両に対するレイアウトを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態となる情報提示装置において、提示対象者に対し情報提示を行う際の一連の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態となる情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態となる情報提示装置において、提示対象者に対し情報提示を行う際の一連の手順を示すフローチャートである。
【図６】ペダルの推奨操作量と変調周波数との関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態となる情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態となる情報提示装置における送信器の車両に対するレイアウトを示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態となる情報提示装置において、提示対象者に対し情報提示を行う際の一連の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態となる情報提示装置における減速推奨判定部によって算出される目標車速と目標点との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態となる情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態となる情報提示装置における送信器に利用される熱誘起型超音波発生素子の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態となる情報提示装置における領域設定用周波数ｆ０変調部によって基準周波数の変更を行う様子を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態となる情報提示装置において、提示対象者に対し情報提示を行う際の一連の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０１a，１０１ｂ：電磁波発生器
１０２，２０２，３０２，４０２：情報提示用周波数Δｆ変調部
１０４Ｕ，３０４Ｕ，３０４Ｓ，４０４Ｕ，４０４Ｓ：送信器
２２０：環境性能向上用推奨操作量算出部
２２１：瞬時燃費出力部
２２２：渋滞情報出力部
２２３，３３１：車速出力部
２２４：３Ｇセンサ
２２５：ペダル操作量出力部
３３０：予防安全用減速推奨操作量算出部
３３２：ペダル操作情報出力部
３３３：減速推奨判定部
３３４：送信器切替部
３３５Ｕ，３３５Ｓ：スイッチ
４４０：運転技能補助用推奨操作量算出部
４４１：領域設定用周波数ｆ０変調部
４４２：表示装置
５０１：放熱層
５０２：断熱層
５０３：バッファ層
５０４：電極部
５０５：給電部
ＡＰ：アクセルペダル
ＢＰ：ブレーキペダル
【図１】
2010016680.tif 000003
【図２】
2010016680.tif 000004
【図３】
2010016680.tif 000005
【図４】
2010016680.tif 000006
【図５】
2010016680.tif 000007
【図６】
2010016680.tif 000008
【図７】
2010016680.tif 000009
【図８】
2010016680.tif 000010
【図９】
2010016680.tif 000011
【図１０】
2010016680.tif 000012
【図１１】
2010016680.tif 000013
【図１２】
2010016680.tif 000014
【図１３】
2010016680.tif 000015
【図１４】
2010016680.tif 000016