(57)【要約】【課題】聴覚および視覚によらず、身体に与える振動で情報を自動二輪車の乗員に伝達できるようにする。【解決手段】車両外部から入力される外部情報もしくは車載装置から出力される車両情報に応答して乗員の身体に振動を与える振動発生器１７、１７Ａ、１７Ｂを乗員シート１５，１６の座面下や背もたれ１６Ａ内、あるいは燃料タンク４１の側壁面に設置する。振動発生器１７、１７Ａ、１７Ｂは無線通信装置３０で他の車両との双方向無線通信によって取得した外部情報のうち予め設定された内容の情報によって駆動される。同乗者シート１６に設けられる振動発生器１７Ｂは車載オーディオ装置のオーディオ信号に応答して重低音を発するスピーカ手段としても作用させることができる。【選択図】図１
2008132910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員シートに設置されて乗員の身体に振動を与える振動発生手段と、
入力された外部情報および車載装置で検出した車両情報のうち少なくとも一方に応答して前記振動発生器を駆動して振動を発生させるドライバ手段とを備えたことを特徴とする自動二輪車。
【請求項２】
前記振動発生手段が、乗員シートの座面下に設置されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
【請求項３】
前記振動発生手段が、乗員シートの背もたれ内に設置されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
【請求項４】
前記振動発生手段が、乗員シート前方に配置される燃料タンクの側壁面に設置されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
【請求項５】
無線通信装置をさらに備え、
前記外部情報が、他の車両との双方向無線通信によって取得した情報のうち予め設定された内容の情報であることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
【請求項６】
前記無線通信装置が、他の車両との通信に基づいて該他の車両との距離を測定する手段を含み、
慣性誘導装置、ＧＰＳ受信機、および光ビーコン通信装置をさらに備え、
前記無線通信装置により、ナビゲーション装置を有する他の車両から取得した地図情報と該他の車両の位置情報に基づいて自己位置を検出し、前記地図情報上での注目位置へ予定距離以内に接近したことを前記外部情報として前記振動発生手段を駆動するように構成したことを特徴とする請求項５記載の自動二輪車。
【請求項７】
オーディオ装置と、
乗員シートに設置されて乗員の身体に振動を与える振動発生手段と、
前記オーディオ装置の出力信号によって前記振動発生器を駆動して振動を発生させるドライバ手段とを備えたことを特徴とする自動二輪車。
【請求項８】
前記振動発生手段の発生する振動の周波数が５０ヘルツ以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車に関し、特に、体感振動により外部情報および車両運転情報等を乗員に伝達できる人／機械インタフェース（ＨＭＩ）を備えた自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の車両において、他の車両位置や交差点位置等、走行中に注目すべき外部情報を取得するシステムが知られている。例えば、特許掲載公報３７７３０４０号では、ナビゲーションシステムを備えた主車両で検出した交差点の位置情報を無線通信によって従車両に送信し、この位置情報を受信した従車両が、交差点に接近中であることを運転者に注意喚起する車両認知支援システムが提案されている。この注意喚起はＨＵＤ(Head-Up Display)やヘルメットに配備された音声受信機等を使用して行われている。
【０００３】
また、特許掲載公報第３２１１１２５号では、ハンドルバーのグリップ部に振動発生器を設け、方向指示器の動作に応じてこの振動発生器を駆動するようにした自動二輪車が提案されている。この振動発生器の動作によるグリップ部から手に伝わる振動を通じて乗員は方向指示器が動作していることを認識することができる。
【特許文献１】特許掲載公報３７７３０４０号
【特許文献２】特許掲載公報第３２１１１２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたシステムでは、ＨＵＤやヘルメット内の音声受信機等で視覚や聴覚によって乗員に注意喚起情報を伝達している。しかし、常にＨＵＤを監視し続けることはできないし、音声受信機では音楽など他の情報を受信している場合に、その音楽情報等に注意喚起情報が割り込むことになり、耳障りになることが起こり得る。そこで、この注意喚起情報を特許文献２に記載されたグリップ部の振動発生器を使用して乗員に伝達することが考えられる。
【０００５】
しかし、この場合、解決しなければならない課題がある。振動発生器はグリップ部を振動させているので、その振幅は微小であることが望ましい。一方、小さい振幅ではエンジン振動や路面から車体に伝わる振動等に埋もれてしまい、乗員に確実に伝わりにくいということがあった。
【０００６】
本発明の目的は、ＨＵＤや音声受信機等によらず、外部情報や車両の運転情報等を、体感振動によって乗員に伝達することを容易とすることができるシステムを有する自動二輪車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明は、車両外部から入力される外部情報もしくは車載装置から出力される車両情報に応答して、乗員シートの座面下や背もたれ内、あるいは燃料タンクの側壁面に設置されて乗員の身体に振動を与える振動発生手段を具備した点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、無線通信装置を使用して他の車両との双方向無線通信によって取得した外部情報のうち予め設定された内容の情報によって前記振動発生手段を駆動する点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記無線通信装置が、他の車両との通信に基づいて該他の車両との距離を測定する手段を含むとともに、慣性誘導装置、ＧＰＳ受信機、および光ビーコン通信装置をさらに備え、前記無線通信装置により、ナビゲーション装置を有する他の車両から取得した地図情報と該他の車両の位置情報に基づいて自己位置を検出し、前記地図情報上での注目位置へ予定距離以内に接近したことを前記外部情報として前記振動発生手段を駆動するように構成した点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、オーディオ装置の出力信号によって振動発生器を駆動して振動を発生させる点に第４の特徴がある。
【００１１】
さらに、本発明は、前記振動発生手段の発生する振動の周波数が５０ヘルツ以下に設定されている点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１２】
第１の特徴を有する本発明によれば、振動発生器は入力された外部情報や車両情報によって振動し、乗員シート上の運転者や同乗者等、あるいは燃料タンクをニーグリップしている運転者に、身体へ加わる振動（体感振動）をもって外部情報や車両情報を伝達できる。
【００１３】
特に、第２の特徴によれば、他の車両から無線通信によって取得した情報が予定の注目情報である場合に振動でその情報を乗員に伝えることができる。
【００１４】
また、第３の特徴によれば、ナビゲーション装置を有する他の車両の情報を利用して自己の位置を検出し、予定の注目位置への自車の接近を乗員シートや燃料タンクに設けられた振動発生器を使って伝達することができる。
【００１５】
また、第４の特徴によれば、重低音用のスピーカの配置スペースがない自動二輪車でも、オーディオ装置の出力する重低音信号を再生することができる。
【００１６】
さらに、第５の特徴によれば、低い周波数領域で振動を発生させることにより、エンジンから伝わる信号とは明確に区別可能な振動を使って種々の外部情報あるいは車両情報を乗員に伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る体感振動発生器付きの自動二輪車を示す側面図である。図２に示した自動二輪車１はスクータ型車両であり、図示しない車体フレームの最前部には、ステアリングシャフト２、およびステアリングシャフト２の下部に連結されて斜め前下方に延長されたフロントフォーク３が設けられる。フロントフォーク３によって前輪４が枢支されている。図示しない車体フレームには、エンジンおよび変速機等を含むパワーユニット５の一端が揺動自在に枢支されており、パワーユニット５の後部はリアクッション６によって車体フレームの後部に連結されている。パワーユニット５のうち減速機の出力軸（図示せず）には、後輪７が取り付けられている。
【００１８】
車体フレームは、そのほぼ全体がフロントカウル８およびリヤカウル９で覆われている。フロントカウル８の最前部にはヘッドライト１０が埋設され、フロントカウル８の上部にはウインドスクリーン１１が後傾姿勢で立設されている。ステアリングシャフト２の上部に連結されたハンドルバー１２には、サイドミラー１３やグリップ１４が設けられている。車体の前後方向ほぼ中央部には運転者シート１５が配置され、運転者シート１５の後方には同乗者シート１６が設けられている。
【００１９】
運転者シート１５の底板（後述する）には運転者シート１５の座面に振動を与える振動発生器１７が取り付けられている。
【００２０】
図１は、振動発生器１７を組み込んだ運転者シート１５の断面図である。図１において、運転者シート１５は、底板１８と発泡ウレタン等で成型された緩衝部材１９と緩衝部材１９を覆うシート外皮２０とからなる。振動発生器１７は底板１８上に装着されている。
【００２１】
図３は、振動発生器１７の具体的な構造の例を模式的に示す断面図である。振動発生器１７は複数（この例では５本）の柱状可動部材２１と可動部材２１を支持するハウジング２２と可動部材２１を取り囲むようにして配置されたソレノイド２３とを備えている。可動部材２１は下端部２１Ａが磁性体である。ソレノイド２３はスペーサ２４を介して振動発生器ベース２５に取り付けられ、振動発生器ベース２５は底板１８上に固着されている。ハウジング２２は可動部材２１を図中縦方向に摺動自在に支持する本体部２６と本体部２６から下方に延長されて底板１８に接続されるスカート部２７とからなる。本体部２６には、本体部２６から上方に突出する可動部材２１に対応する位置にゴム等の弾性材料からなる部分球状の可撓部材２８が設けられる。可撓部材２８は、ハウジング２２の本体部２６と別部材で構成し、接着等で本体部２６に固着してもよいし、本体部２６と可撓部材２８とを弾性材料で一体形成してもよい。
【００２２】
上記振動発生器１７では、ソレノイド２３に通電されると、可動部材２１の下端部２１Ａを構成する磁性体がソレノイド２３が発生する磁界の作用により吸引されて、可動部材２１が上方に変位する。これによって、可撓部材２８が可動部材２１で突き上げられて変形する。ソレノイド２３への通電が停止されると、可動部材２１は可撓部材２８の弾性による復帰力で下方に変位して元の位置に復帰する。ソレノイド２３への通電を所定のデューティで行うことにより、可動部材２１は連続的に往復動し、可撓部材２８を振動させる。この振動は運転者シート１５のシートカバー２０を経て運転者の臀部に伝達される。
【００２３】
上記振動発生器１７の適用例を具体的に説明する。図４は、振動発生器１７を含む自動二輪車の要部システム構成図である。図４において、中央処理装置（ＥＣＵ）２９には、無線通信装置３０、車両情報インタフェース３１、慣性誘導装置（ＩＮＳ）３２、振動発生器ドライバ３３、表示装置３４、音声情報提供装置３５が接続される。振動発生器ドライバ３３の出力は振動発生器１７に接続される。ＩＮＳ３２には、ＧＰＳ受信機３６と光ビーコン通信装置３７が接続される。音声情報提供装置３５はブルートゥース(Bluetooth)等の無線通信手段で運転者が着用するヘルメットに設けた音声受信機３８とスピーカ３９により音声情報を提供する。例えば、表示装置３４はウインドスクリーン１１へ映像を投射するＨＵＤなどで構成するのが好ましい。
【００２４】
無線通信装置３０は、例えば、スペクトラム拡散（ＳＳ）通信方式と時分割多重方式によって他の車両との通信リンクを確立することができるように構成される。さらに無線通信装置３０は、ＳＳ通信アンテナ３０Ａを介して他の車両と通信を実行し、通信相手との相対距離を測定する測距機能を有する。車両情報インタフェース３１は自動二輪車１の車速、加減速度および走行距離などの車両情報を所定周期で収集してＥＣＵ２９およびＩＮＳ３２に供給する。あるいは、無線通信装置３０は、ＥＴＣなどで普及されつつあるＤＳＲＣ（狭帯域無線通信）を適用したものであってもよい。
【００２５】
ＧＰＳ受信機３６は複数のＧＰＳ電波に基づいて位置測定するＤ−ＧＰＳとしてもよい。ＩＮＳ３２はジャイロで検出された方角と加速時計で検出された加速度によって方角と移動距離とを算出し、その算出結果はＧＰＳ電波や光ビーコン通信装置３７で取得された位置情報で補正される。なお、ＥＣＵ２９は光ビーコン通信装置３７を経由してＵｐＬｉｎｋ情報を送信する。
【００２６】
図５は、ＥＣＵ２９の要部機能を示すブロック図である。ＥＣＵ２９は、無線通信装置３０によって他の車両Ｖ１や光ビーコンを介して受信した交差点の位置情報とＩＮＳ３２から入力される情報に基づく自車（自動二輪車）１の位置とにより、自車が交差点に接近していることを検出する交差点検出部２９１を有する。ここでは、他の車両Ｖ１は、ナビゲーション機能を備え、該車両Ｖ１と通信リンクが確立されている全車両に対して、所定範囲内に存在する交差点の座標、走行位置ベクトル、現在位置等を送信する機能を有する車両を想定する。このような車両は例えば、上記特許文献１に開示されている。
【００２７】
交差点検出部２９１は、ＩＮＳ３２による測位結果、車両Ｖ１の現在位置および車両Ｖ１との相対距離に基づいて自車の現在位置を正確に特定し、自車の走行位置ベクトルを求める。そして、自車の走行位置ベクトルおよび交差点の座標に基づいて自車が接近中の交差点を認識する。警告指示部２９２は、交差点検出部２９１から交差点認識情報を受け取ると、振動発生器ドライバ３３へ交差点への接近を注意喚起する指示を入力する。振動発生器ドライバ３３はこの指示に従って振動発生器１７へ所定デューティで間欠的に図示しないバッテリから電流を供給する。振動発生器１７は、間欠的な電流供給により可動部材２１を動作させて振動を発生させる。
【００２８】
なお、振動発生器１７への電流供給のデューティを制御することにより、伝達しようとする情報に応じて振動周波数を可変とすることができるが、単に一定周波数の交流を供給して一定周波数の振動を発生するようにしてもよい。
【００２９】
一般的に、自動二輪車の車体振動はエンジン振動によって決定されるので、振動周波数は数百〜数キロヘルツとなる場合が多い。したがって、振動発生器１７の振動周波数は数ヘルツ〜数十ヘルツ（好ましくは１０〜５０ヘルツ）の範囲に設定すれば車体振動と振動発生器１７による振動との区別が容易になり、運転者に伝達したい情報を的確かつタイミングよく伝達できる。
【００３０】
また、振動発生器１７は通電により可動部材２１の磁性体２１Ａがソレノイド２３に向かって移動するので、その移動量つまり可動部材２１の振動の幅は、可動部材２１が下方に最大限位置しているときの磁性体２１Ａとソレノイド２３とのずれをどの程度に設定するかで振幅を決定することができる。
【００３１】
振動発生器１７で運転者シート１５に上下方向の振動を与えることにより、運転者は、走行中に臀部で振動を感知して注意喚起情報を容易に受け取ることができる。なお、注意喚起情報は振動発生器１７による振動で運転者の身体（臀部）に直接刺激を与えて体感として直接伝達するだけでもよいが、表示装置３４や音声情報提供装置３５を通じて視覚や聴覚に訴える手法を併用してもよい。
【００３２】
振動発生器１７は運転者シート１５に１組だけを設けて、運転者シート１５全体を一斉に振動させるものに限らない。例えば運転者シート１５を左右二つの領域に分けて振動発生器１７をそれぞれの領域に１組ずつ配置してもよい。このようにすれば、伝達しようとする情報の種類や緊急度に応じて２組の振動発生器１７のうちいずれか片方または両方を駆動するかの振動伝達モードを予め設定することができ、運転者に情報の種類や緊急度を伝達することが更に容易になる。
【００３３】
また、振動発生器１７は図３に示したように１列の可撓部材２８だけを設けるのに限らず、複数列配列し、面状に広い範囲で可撓部材２８を配置することもできる。例えば、可動部材２１のうち、どの領域のものを駆動するかで伝達すべき情報を区別するような用途を考慮した場合、一般に臀部は狭い領域で複数の可撓部材２８のどれが上下動しているかを正しく認識できるほど感覚が鋭敏ではない。したがって、可撓部材２８を広範囲に分布させれば、同数の可撓部材２８であっても運転者個々の体格の違いによる感度等のばらつきを排除でき、正確に情報を伝達することができる。
【００３４】
上記実施形態では、車両同士の通信によって交差点に接近したときに注意喚起情報を振動発生器１７により運転者に伝達する例を挙げたが、振動発生器１７は、これに限らず、種々の外部情報または車両情報を乗員に伝達するために使用できる。例えば、特許文献２に記載された車両の方向指示器動作の伝達に代えて、より効果的な情報伝達を行うことができる。この場合、左右の方向指示器のうち、動作している方の方向指示器に対応して運転者シート１５の左右に設けた振動発生器１７を選択的に駆動することができる。
【００３５】
その他、残燃料量が所定値より少なくなったときに警告を発したり、所定値よりも車速が増大したときに速度超過警告を発したりする際に、振動発生器１７を駆動するようにしてもよい。
【００３６】
続いて、本発明の第２実施形態を説明する。図６は、振動発生器を組み込んだ大型自動二輪車の側面図である。図６において、大型自動二輪車４０は、図２のスクータ型自動二輪車１と全体的には同様の構成を有しており、同一または同等部分には同符号を付与している。車体中央部には運転者シート１５が配置され、運転者シート１５の後方には同乗者シート１６が配置されている。運転者シート１５の前方には燃料タンク４１が設けられている。この大型自動二輪車４０は、自動二輪車１に加えてオーディオ装置を有している。オーディオ装置の本体（オーディオユニット）４２は燃料タンク４１の前方に設けられ、オーディオ装置のスピーカ４３は速度計や回転計などを有するメータユニットの左右にそれぞれ配置される。さらにオーディオ装置に接続されるリヤスピーカ４４が同乗者シート１６の背もたれ１６Ａの左右にそれぞれ配置されている。
【００３７】
振動発生器１７は運転者シート１５に内蔵されるとともに、燃料タンク４１の左右側壁部分にも振動発生器１７Ａがそれぞれ設けられる。振動発生器１７Ａは運転手が運転者シート１５に座って、両脚の内側で燃料タンクを挟み込むニーグリップ状態の運転姿勢をとったときに、振動発生器１７Ａの発する振動が運転者に伝わるように位置決めされる。また、同乗者シート１６にも座面直下に振動発生器１７Ｂが配置される。振動発生器１７Ａ、１７Ｂは振動発生器１７と同様の構造でもよいが、変形も可能である。
【００３８】
図７は、振動発生器１７Ａ（１７，１７Ｂも同様）の変形例に係る断面図であり、図３と同符号は同一または同等部分を示す。図７において、振動発生器表面部材４５と結合されて一体となって形成された複数の可動部４６が設けられている。可動部４６は前記可動部材２１の磁性体２１Ａと同様の磁性体４６Ａを有している。振動発生器表面部材４５は、振動発生器１７Ａの場合、運転者の脚に対向する部分であり、ゴムなどの弾性体材料で形成するのがよい。振動発生器表面部材４５は、ハウジング側壁４７で周囲を囲まれており、両者は可撓部材４８で接続されている。可撓部材４８は図示のような半円形断面形状を有する全体的に環状（ハウジング側壁が矩形の場合は矩形環状）の部材が望ましいが、複数個所に分散して配置できる小片であってもよい。
【００３９】
図７の構成において、ソレノイド２３に通電されると、可動部４６の磁性体４６Ａはソレノイド２３に吸引されて燃料タンク４１から遠ざかる方向に変位する。可動部４６と結合されている振動発生器表面部材４５も、可撓部材４８を変形させて同方向に変位する。ソレノイド２３への通電が停止されると、変形された可撓部材４８の復元力によって振動発生器表面部材４５は燃料タンク４１側に変位して下の位置に戻される。このソレノイド２３への通電および通電停止、つまり周期的な通電で振動発生器表面部材４５は振動する。この振動は、ニーグリップしている運転者の脚への体感として伝わり、振動を媒体として情報が運転者に伝達される。
【００４０】
振動発生器１７Ａ、１７Ｂによる振動で伝達される情報は、振動発生器１７に関して上述した外部情報や車両情報等と同じであってもよいし、他の情報であってもよい。
【００４１】
例えば、オーディオ装置を有している大型自動二輪車４０では、同乗者シート１６に設けられた振動発生器１７Ｂをオーディオ装置の音声再生機として、重低音を再生するのに利用するようにしてもよい。自動二輪車ではオーディオ装置で重低音域の音を再生するのに適したスピーカ（ウーハー）を設置するだけのスペース確保が困難であった。そこで、この振動発生器１７Ｂで重低音域用のスピーカの代替をさせることによって、スペース確保の困難性が解消される。振動発生器１７Ｂの振動周波数を人の可聴周波数下限値の領域である５０ヘルツ以下とし、この周波数の振動を同乗者の身体に直接伝達することができる。
【００４２】
この振動発生器１７Ｂによれば、外部情報や車両情報の他、オーディオ装置の重低音を再生できるので、オーディオ再生用のスピーカの重低音再生機能を向上させたり音量全体を大きくしたりしなくても、豊かな重低音を体感することができるようになり、大型自動二輪車の商品性を高めることができる。また、振動発生器１７による振動音は車両外部の人には聞こえにくいので、乗員は外部への音漏れを気にすることなく、オーディオ装置の再生音を楽しむことができる。
【００４３】
上記実施形態は、本発明の一実施例を示したものであって、本発明はこれに限定されることはない。例えば、振動発生器の設置位置は、乗員が聴覚または視覚によらず身体への振動を感じられる場所であれば、任意に選択できる。例えば、運転者シート１５の腰サポート１５Ａや同乗者シート１６の背もたれ部分１６Ａ（又は図２における腰サポート１６Ｂ）に振動発生器を設けてもよい。
【００４４】
振動発生器の構造も図３や図７に記載したものに限らず、電磁式で振動を発生させる種々の構造を適用することができる。また、振動発生器１７等の表面部材つまり臀部や脚の内側に対向する部材の材質は柔軟な材料としたり形状は滑らかに丸みを帯びた外形とすることができる。
【００４５】
また、振動発生器は例えば、内燃機関からの加振による車体フレームの振動と逆位相の振動を発生させることにより乗員に対しての振動の低減装置として用いてもよい。これにより通常の走行時には振動を小さくしておき注意喚起時の振動を感じ易くできる。
【００４６】
また、特許文献２の例では、グリップに振動を与えているので、運転時の操作状況により感じる振動が変わってくる場合がある。これに対して、シート等に振動発生器を設けた本発明では、常時同じ状況で運転者が接していることが多いので、より容易に情報伝達可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る振動発生器を有する自動二輪車の運転者シートの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスクータ型自動二輪車の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の静手無構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る自動二輪車に設けられる振動発生器の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る自動二輪車に設けられるＥＣＵの要部機能を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る大型自動二輪車の側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動二輪車に設けられる振動発生器の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…自動二輪車、  １５…運転者シート、  １６…同乗者シート、  １７、１７Ａ、１７Ｂ…振動発生器、  １８…シート底板、  １９…緩衝部材、  ２０…シートカバー、  ２１…可動部材、  ２１Ａ、４６Ａ…磁性体、  ２３…ソレノイド、  ２８、４８…可撓部材、  ２９…ＥＣＵ、  ３０…無線通信装置、  ３２…慣性誘導装置、  ４１…燃料タンク
【図１】
2008132910.tif 000003
【図２】
2008132910.tif 000004
【図３】
2008132910.tif 000005
【図４】
2008132910.tif 000006
【図５】
2008132910.tif 000007
【図６】
2008132910.tif 000008
【図７】
2008132910.tif 000009