(57)【要約】【課題】乗員が運転操作を行なってから乗員が知覚情報を得るまでの時間遅れを回避して、時間遅れの違和感を解消して操縦安定性を向上させる。【解決手段】運転感覚調整システムは、操作量検出部１が車両を運転する際の乗員１２の運転操作量と検出し、挙動予測部８が少なくとも運転操作量に基づいて将来の車両の挙動変化量を予測し、制御部９がこの挙動変化量に基づいて乗員１２へ触覚刺激が加わるように触覚刺激部５を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を運転する際の乗員の運転操作量と検出する操作量検出部と、
少なくとも前記運転操作量に基づいて将来の車両の挙動変化量を予測する挙動予測部と、
乗員へ触覚刺激を与える触覚刺激部と、
前記挙動変化量に基づいて乗員へ触覚刺激が加わるように前記触覚刺激部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする運転感覚調整システム。
【請求項２】
前記触覚刺激部は、乗員が座るシートの座面内部に配置され、シートの座面から乗員へ触覚刺激を与えることを特徴とする請求項１記載の運転感覚調整システム。
【請求項３】
前記触覚刺激部は、前記シートの座面内部に配置された可動部位を備え、
前記制御部は、前記挙動変化量に基づいて前記可動部位の変位量を制御することにより前記触覚刺激を調整する
ことを特徴とする請求項２記載の運転感覚調整システム。
【請求項４】
前記触覚刺激部は、前記シートの座面内部に配置された、流体が封入された流体封入部を備え、
前記制御部は、前記挙動変化量に基づいて前記流体封入部に封入される流体の容量を制御することにより前記触覚刺激を調整する
ことを特徴とする請求項２記載の運転感覚調整システム。
【請求項５】
前記操作量検出部は、前記運転操作量としてステアリングの転舵量を検出し、
前記挙動予測部は、少なくとも前記転舵量に基づいて将来の車両の旋回状態を予測し、
前記制御部は、前記旋回状態に基づいて乗員へ触覚刺激が加わるように前記触覚刺激部を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の運転感覚調整システム。
【請求項６】
前記触覚刺激部は、旋回方向の内側と外側とで独立して前記触覚刺激を調整することができ、
前記制御部は、旋回方向の外側の触覚刺激を旋回方向の内側の触覚刺激と異なる大きさにする
ことを特徴とする請求項５記載の運転感覚調整システム。
【請求項７】
旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率と転舵量との関係を示すゲインマップを更に備え、
前記制御部は、前記ゲインマップを参照して旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率を設定する
ことを特徴とする請求項６記載の運転感覚調整システム。
【請求項８】
車両の実際の挙動変化量を計測する挙動変化計測部を更に備え、
実際の挙動変化量を用いて前記ゲインマップを更新する
ことを特徴とする請求項７記載の運転感覚調整システム。
【請求項９】
前記触覚刺激部は、乗員が前記シートに着座した時の乗員の坐骨の下方に位置していることを特徴とする請求項２記載の運転感覚調整システム。
【請求項１０】
前記制御部は、右旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率と、左旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率とを異なるものとすることを特徴とする請求項６記載の運転感覚調整システム。
【請求項１１】
前記制御部は、車両の走行速度に応じて前記比率が異なるゲインマップを複数用意し、走行速度に応じた前記ゲインマップを参照して、前記比率を設定することを特徴とする請求項７記載の運転感覚調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員による運転操作量から車両の挙動変化を予測し、乗員への触覚刺激を調整する運転感覚調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転する際の運転姿勢を安定させ、操縦安定性を高めるために、従来から様々な技術が提案されている。例えば、車両が走行中に横方向にうける遠心加速度と車両の重力加速度とを合成した合成加速度の方向に対し直角となるように液体を封入した中空管とセンサを配置して合成加速度を検出し、その検出値をもとにシート座面形成部の後部を傾動させる座面調節装置がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２６６５８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
旋回中の乗員の姿勢と乗員に加わる合成加速度の方向に着目して、シートを駆動する技術として前述した従来技術がある。これらのシートは、合成加速度に抗する姿勢が最適であるという考えをもとに、乗員の姿勢制御を行うことが主な目的である。しかし、傾動に伴って強制的に姿勢を変化させることにより合成加速度に抗する姿勢をとらせるため、乗員へ不快感を与え、必ずしも乗員にとって違和感のない姿勢を得られず、操縦が不安定になる問題があった。
【０００４】
また、特許文献１の座面調節装置は液体を封入した中空管とセンサを利用して合成加速度を検出し、その検出値をもとに座面形成部の後部を傾動させている。つまり、運転操作の結果として遅れて表れる車両挙動のみを利用しており、座面が車両挙動よりも遅れて傾動するため、乗員が不快に感じるという問題があった。
【０００５】
上記の従来技術において、運転姿勢や操縦安定性は、乗員による運転操作と乗員が得る知覚情報との関係に影響される。通常、車両を運転する際の乗員に必要な知覚情報には、車両周囲から得られる視覚情報、ステアリングやシートなどから得られる触覚情報などがあり、これらの知覚情報は、通常、以下の手順により得られる。
【０００６】
（１）乗員によりステアリング、アクセルペダルなどの運転操作が行われる。
【０００７】
（２）上記の運転操作に対応した挙動が車両に起こる。
【０００８】
（３）乗員は上記の車両挙動に応じて知覚情報を得る。
【０００９】
この手順おいて、乗員が運転操作を行なってから乗員が知覚情報を得るまでに“時間遅れ”が生じる。また、個々の車両の特性により得られる知覚情報の量が少なかったり、ノイズが多く情報の質が悪かったりする。これら時間遅れや知覚される情報の量・質の影響により、車両運転に不慣れな乗員は、違和感を覚え、例えば運転中の姿勢が安定せず、操縦安定性が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の特徴は、操作量検出部が車両を運転する際の乗員の運転操作量と検出し、挙動予測部が少なくとも運転操作量に基づいて将来の車両の挙動変化量を予測し、制御部がこの挙動変化量に基づいて乗員へ触覚刺激が加わるように触覚刺激部を制御する運転感覚調整システムであることである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の運転感覚調整システムによれば、将来の車両の挙動変化量を予測し、この挙動変化量に基づいて乗員へ触覚刺激が加わることにより、乗員が運転操作を行なってから乗員が知覚情報を得るまでの時間遅れを回避して、知覚情報の量・質を改善することにより、違和感を解消して操縦安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一の部分には同一の符号を付している。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係わる運転感覚調整システムの構成を説明する。運転感覚調整システムは、車両を運転する際の乗員１２の運転操作量と検出する操作量検出部１と、少なくとも運転操作量に基づいて将来の車両の挙動変化量を予測する挙動予測部８と、乗員１２へ触覚刺激を与える触覚刺激部（５、６）と、挙動変化量に基づいて乗員１２へ触覚刺激が加わるように触覚刺激部（５、６）を制御する制御部９とを備える。挙動予測部８及び制御部９は、演算処理部２を形成する。
【００１４】
触覚刺激部（５、６）は、乗員１２が座るシート１３の座面１０内部に配置され、シート１３の座面１０から乗員１２へ触覚刺激を与える。更に、触覚刺激部（５、６）は、シート１３の座面１０内部に配置された可動部位５を備える。制御部９は、挙動予測部８が予測した挙動変化量に基づいて可動部位５の変位量を制御することにより、乗員１２への触覚刺激の程度を調整する。
【００１５】
可動部位５は、少なくとも1自由度可動する面もしくは点を１つ以上有する機構であって、シート１３の座面１０内部でかつシート１０着座時の乗員１２の坐骨の下方に位置し、乗員１２に対して接触圧力覚（触覚刺激）を与える。具体的には、可動部位５は、走行中も常に乗員の体重がかかり接触していて、着座姿勢に大きく影響する乗員１２の坐骨位置へ、接触圧力覚の変化という触覚刺激を効果的に与える。ここで「坐骨」とは、坐骨体、坐骨枝、坐骨結節、坐骨棘、小坐骨切痕からなり寛骨の一部を形成する一般的に坐骨と呼ばれる部分を示す。
【００１６】
触覚刺激部（５、６）は、更に可動部位５に接続されたアクチュエータ６を備える。アクチュエータ６と可動部位５は、シート１３の座面１０内部において車両の進行方向にほぼ平行な回転軸で接続され、アクチュエータ６が駆動することにより、回転軸が回転し、回転軸の先端に接続された可動部位５が進行方向に垂直面内で回転する。アクチュエータ６の動作はモータドライバ７により制御され、モータドライバ７は演算処理部２内の制御部９により制御される。このように、可動部位５は、車両前後軸周りにロール方向へ回転駆動する機構となっている。
【００１７】
操作量検出部１は、運転操作量の他に車両状態量を検出する。ここで、「運転操作量」には、ステアリング１の転舵量や、アクセル開度が含まれる。また、「車両状態量」には、車速、ヨーレイト、ロールレイト、車両の位置情報、方位情報が含まれる。車両の位置情報、方位情報は、通常のナビゲーションシステムを利用して取得すればよい。
【００１８】
第１の実施の形態では、操作量検出部１は、運転操作量の一例としてステアリング１１の転舵量を検出する。そして、挙動予測部８は、少なくとも転舵量に基づいて将来の車両の旋回状態を予測し、制御部９は、触覚刺激部（５、６）を制御して、将来の車両の旋回状態に基づいて乗員１２へ触覚刺激を与える。具体的には、図１に示すように、シート１３の座面１０下方に配置されたシートフレームを利用してアクチュエータ６と可動部位５とを接続する回転軸を支持する。回転軸をアクチュエータ６で直接回転させる、もしくはリンク機構を介して可動部位５を回転させる。シートクッションを介して触覚刺激が乗員１２へ与えられる。
【００１９】
図２に示すように、乗員１２の運転操作の一例として、図２の転舵方向へステアリング１１の転舵操作を行なわれた場合を考える。この場合、操作量検出部１は、運転操作量の一例としてステアリング１１の転舵量（転舵角）を検出する。この転舵操作により、一定の時間差をおいて、図２の車体ロール方向へ車体がロールすることが予測される。そこで、挙動予測部８は、転舵量や車速に基づいて将来の車両の旋回状態（ロール状態）を予測する。制御部９は、可動部位５を制御して、将来の車両の旋回状態に基づいて乗員１２へ触覚刺激を与える。可動部位５が車両の進行方向に対して垂直面内において回転駆動することにより、旋回方向の内側と外側とで独立して触覚刺激を調整することができる。予測した旋回状態に応じて、旋回内側を下方へ変位させる、もしくは旋回外側を上方へ変位させる、もしくは旋回内側で下方へ変位させ旋回外側で上方へ変位させる。これにより、旋回内側と旋回外側でシート着座時の乗員の坐骨位置におけるシート座面との接触圧力覚の変化が少なくなる。ここでは、可動部位５がシート座面に対して右上がりに回転駆動することにより、旋回方向の外側（右側）の触覚刺激を旋回方向の内側（左側）よりも大きくする。
【００２０】
図３に示すように、図１の演算処理部２には、ステアリングの転舵角や車速などの情報を含むＣＡＮ信号や、ナビゲーションシステムから自車両の位置情報や方位情報が入力される。
【００２１】
演算処理部２は、旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率と転舵量との関係を示すゲインマップ１５を更に備える。制御部９は、ゲインマップ１５を参照して旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率、つまり、触覚刺激部（５、６）の回転軸の回転量を設定する。
【００２２】
ここで、一般に自動車において乗員の着座位置は車両中央（車両センタ）から左右へオフセットしていることが多い。そのため乗員は、視覚や触覚から左右異なる知覚情報をもとに、車両の挙動に左右差を感じ取る。その結果、乗員が同じつもりで運転していても、運転操作に左右旋回で差が生じ、その左右旋回で運転姿勢が安定せず、そのためさらに運転操作が左右で不安定になるという悪循環を生む場合がある。そこで、演算処理部２は、乗員の着座するシートの位置のオフセット量が記憶された車両モデル１４を更に備える。車両モデル１４を介した上で、ゲインマップ１５を参照して旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率を設定する。これにより、車両の挙動の左右差を解消して、運転操作を左右で均一で安定させることができる。＜請求項７の効果＞
演算処理部２は、旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率に基づいて、モータドライバ７を介して、アクチュエータ６を制御して、旋回方向の外側と内側で異なる大きさの触覚刺激を乗員に対して加える。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
【００２４】
通常、車両を運転する際の乗員に必要な知覚情報には、車両周囲から得られる視覚情報、ステアリングやシートなどから得られる触覚情報などがあり、これらの知覚情報は、通常、図４（ａ）に示すような手順により得られる。
【００２５】
（１）先ず、乗員によりステアリング、アクセルペダルなどの運転操作が行われる。
【００２６】
（２）上記の運転操作からτ１時間後に、上記の運転操作に対応した挙動が車両に起こる。
【００２７】
（３）この挙動変化から更にτ２時間後に、乗員は上記の車両挙動に応じて知覚情報を得る。
【００２８】
この手順おいて、乗員が運転操作を行なってから知覚情報を得るまでにτ１＋τ２だけの“時間遅れ”が生じる。この時間遅れにより、車両運転に不慣れな乗員は、違和感を覚え、例えば運転中の姿勢が安定せず、操縦安定性が低下してしまう。
【００２９】
本発明の第１の実施の形態では、図４（ｂ）に示すように、挙動予測部８が乗員による運転操作から将来の車両挙動を予測し、制御部９が乗員に対して触覚刺激を与える。乗員は、運転操作に応じた挙動変化と共に触覚刺激に応じた知覚情報を得ることになる。τ３がτ１＋τ２よりも小さければ、“時間遅れの違和感に基づく、操縦安定性の低下”を防止することができる。なお、知覚情報は主に、シート、アクセルペダル、ステアリングなどから得られるが、本発明の第１の実施の形態では、シート１３、特にシート座面１０からの触覚刺激によって効果を達成している。
【００３０】
車両の走行中、乗員は変化する周囲環境や自分自身の動きによって得られる視覚や聴覚、触覚などの情報を統合することによって、車両と自分自身の状態や姿勢を把握し、その状態や姿勢を修正あるいは保持しつつ、次の操作を考え、次の状態への移行に備えた姿勢をとり、そして次の操作を行う。しかも、一般に人は、このような情報を受け取ること、現在の車両や自分自身の状態を把握し、操作や姿勢を修正もしくは保持すること、次に行う操作や姿勢に備えるといったことを、同時並行に意識して、あるいは無意識に常に行っていると考えられる。
【００３１】
ここで、立ったり歩いたりと動く際に、人は視覚系、耳石系の他に筋骨、皮膚触覚などの体性系によって動きを知覚しており、体性系の知覚の中で足裏の情報が重要になることが知られている。足裏からの情報(触覚、圧力、振動、筋骨の動きなど)により、重力あるいは加速度を実感し、路面の変化や路面の状態を知り、傾斜や段差に合わせて身体を支え、バランスを保っている。
【００３２】
同様に、車両走行中に乗員は視覚系、耳石系の他に、圧力や振動、それらの分布や強度、時間変化、姿勢維持や操作に伴う筋骨の動き、といった筋骨、皮膚触覚などの体性系によって動きを知覚しており、その体性系の情報は、乗員が操作を入力したり接触していたりするステアリング、ペダル、そしてシートなどから得られる。その中でシートは走行中、常に乗員に接しており、シートとの接触面、特にシート座面と接触面から得られる知覚情報によって、足裏と同様に重力あるいは加速度を実感し、路面の変化や状態、車両挙動を知り、車体の傾斜や外力に応じて身体を支え、姿勢バランスを保とうとしている。
【００３３】
例えば、乗り心地を確保しようとして操作に対する挙動の応答性が悪くなった車両では、操作に対する挙動が遅い、あるいは少ないために、乗員にとって必要な知覚情報が遅れるあるいは得難い。知覚情報が得難いために、姿勢が安定せず、姿勢が安定しないため次の操作が乱れる。その結果、車両挙動の乱れや少ない情報によりさらに姿勢が乱れ、操作が安定しなくなるといった負の循環に陥りやすく、操縦安定性が低くなるという問題があった。また、操縦安定性の向上を図ろうとサスペンションのチューニングなどにより車両の応答性を向上させると、多くの場合、サスペンションが硬く調整され、乗員にとって有益でない必要以上のノイズを含んだ情報までが伝わるため乗り心地が悪くなるという問題があった。このように、一般に操縦安定性と乗り心地はトレードオフの関係となる。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態は、シート座面内でも特に坐骨位置での接触圧力覚に着目した。坐骨位置は常に乗員とシートが接触しており、かつその上部に、姿勢に影響する体幹が位置し、乗員の体重を支えている。そのため、坐骨位置における知覚情報が特に重要であると考え、坐骨位置下方のシート座面内部に可動機構を配置することによって、接触圧力覚の変化という触覚刺激を効果的に与えることができる。 
第１の実施の形態の効果を確認するため、図５に示すようにパイロンを50m間隔で左右にオフセットさせて10本並べた。そして、時速50km一定車速でパイロンスラロームを行い、被験者に主観的な感想を求めた。その結果、「走行中シート内部で制御駆動していても可動部位５の動きは感じないが、車両の動きが変わった」、「運転操作に対する車両の動きがリニアに感じられる」、「追従性がよくなり、狙い通りに車両が動いていると感じられた」といったコメントが得られた。つまり、可動部位５の駆動により、車両の動特性を変えることなく、運転感覚上、操縦安定性を改善できたことを示しており、操縦安定性と乗り心地の両立が可能になることを示している。また、本発明は、さまざまな情報を統合して知覚した合成加速度に応じて、乗員自身が意識せずに姿勢を変える行動を利用しており、その手がかりとなる接触圧力の知覚を制御しており、乗員の姿勢を強制的に変更させるようなものではない。加えて、可動部位５を駆動していても、運転感覚は変化するが可動部位５の動きは感じないことから、乗員にとって違和感がなく機械装置と干渉することなく運転感覚を変えることができたことを示している。
【００３５】
定量的には、図６に示すように乗員頭部横方向変位のピーク値のばらつきに差が出た。本発明実施時（実施例）と非実施時（比較例）を比較すると、実施例の方が乗員頭部横方向変位のピーク値(図７)のばらつきが約３割低下した。つまり、乗員へ自分の運転操作量や、操作の結果変化する車両状態量の予測値をシート座面から触覚刺激として付与することにより、転舵時の頭部位置(運転姿勢)が再現性良く安定する効果が得られた。乗員に対して、必要な運転操作による状態変化の情報を付与することにより、姿勢が安定し、その結果自分の状態が把握しやすいため次の操作が安定する。操作が安定すると車両挙動が安定し、運転姿勢も安定する。このように正の循環となると考えられ、結果として操縦安定性が良くなり、「運転操作に対する車両の動きがリニアに感じられる」、「追従性がよくなり、狙い通りに車両が動いていると感じられた」といったコメントにつながった。
【００３６】
可動部位５はシート１３の座面１０内部に設置されるため、シート１０全体を動かすような広いスペースは必要としない。また、人は耳石系、視覚系の他に、筋骨、皮膚触覚などの体性系によって加速度を知覚しているため、乗員１２の運転操作量もしくは車両の位置・方位情報に基づく車両状態量の予見情報に基づいてシート着座時の乗員の坐骨位置におけるシート座面との接触圧力覚を制御する。これにより、乗員が運転操作の結果として感じとる合成加速度の大きさと方向を推定して制御でき、結果として乗員の運転感覚と一致した、違和感のない姿勢を得ることができる。可動部位５はシート座面内部に設置され、乗員に対しては接触圧力覚を提示するため、あくまでも、乗員の運転姿勢は乗員自身が知覚した圧力覚に応じて無意識に変化させている。そのため、従来のように乗員の姿勢を強制的に変える技術とは異なり、機械装置と干渉しない技術である。＜請求項１、２の効果＞
挙動予測部８が演算処理に運転操作量（転舵角、アクセル開度）を用いることにより、従来の車両挙動よりも遅れた情報を与えることによって生じた不快感をなくすことができる。また、転舵角、アクセル開度以外の運転操作量や車速、ヨーレイト、ロールレイト、自車両の位置情報、方位情報、運転操作量と車両モデルから推定される将来の車両状態量をあわせて演算処理し、その結果を用いることで運転条件の違いに応じて可動機構の駆動量を制御することができる。
【００３７】
触覚刺激部は車両のシート座面内部でかつシート着座時の乗員の坐骨位置下方に設置された可動部位５を備え、可動部位５の変位量を制御することによって、座面から乗員の知覚する接触圧力覚が変化し、接触圧力覚を制御することができる。＜請求項３、５の効果＞
可動部位を車両のシート座面内部でかつシート着座時の乗員の坐骨位置下方に配置することにより、乗員の体重がかかる坐骨付近へ効果的に圧覚を与えることができる。 乗員の運転操作量および車両状態量、もしくはその値をもとに計算された推定値に、回転子端部の変位量もしくはシート着座時の乗員の坐骨位置におけるシート座面との接触面圧力が比例するように制御駆動させることにより、 可動部分の動きを意識せずに違和感なく運転感覚を改善することができる。＜請求項９の効果＞
乗員の着座するシート位置が車両センタからオフセットしている車両においては、右旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率と、左旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率とを異なるものとする。具体的には、車両の旋回方向が車両センタに対する着座位置のオフセットしている方向と同じ場合の比例ゲインを、旋回方向と車両センタに対する着座位置のオフセット方向が異なる場合の比例ゲインよりも小さな値とし、且つ車体のロール方向と逆方向である旋回内側へロールするようにゲイン値を設定することにより、運転操作に対する車両の動きの左右差を感じず、車両の動特性を変えることなく運転感覚を改善することができる。＜請求項１０の効果＞
（第１の変形例）
図８に示すように、触覚刺激部は、可動部位５の代わりに、流体が封入された流体封入部２１Ｒ、２１Ｌを備えていても構わない。流体封入部２１Ｒ、２１Ｌは、シート１３の座面１０内部でかつシート着座時の乗員の坐骨位置下方にそれぞれ配置されている。流体封入部２１Ｒ、２１Ｌ内の流体の容量は、ポンプ２２により制御される。ポンプ２２の動作は、モータドライバ７を介して演算処理部２内の制御部により制御される。このようにして、演算処理部２は、挙動変化量に基づいて流体封入部２１Ｒ、２１Ｌ内の流体の容量を制御することにより触覚刺激を調整しても構わない。封入された流体の圧力を制御することにより、座面から乗員の知覚する接触圧力覚が変化し、接触圧力覚を制御することができる。＜請求項４の効果＞
（第２の変形例）
触覚刺激部は、図９に示すような可動部位２３を備えていても構わない。可動部位２３は、車両の前後方向の軸周りに回転可能な回転子を介してアクチュエータ６に接続され、車両のシート座面内部に設置し、上方に着座した乗員の坐骨が位置するように配置する。乗員１２の運転操作量および車両状態量をもとに演算し、可動部位２３の変位量もしくはシート着座時の乗員の坐骨位置におけるシート座面との接触面圧力が比例するようにアクチュエータ２３を制御駆動して、回転子及び可動部位２３を駆動する。
【００３８】
なお、乗員１２が着座するシート位置が車両センタからオフセットしている車両においては、図３に示したように、車両の旋回状態を検出する装置を設置し、自車両の旋回状態を検出する。そして、検出した車両の旋回方向が車両センタに対する着座位置のオフセットしている方向と同じか否かを車両モデル１４を参照して演算処理部２で判別する。旋回方向と車両センタに対する着座位置のオフセット方向が異なる場合の比例ゲインを旋回方向と車両センタに対する着座位置のオフセット方向が同じ場合に比べて小さな値とし、且つ図２に示したように車体のロール方向と逆方向である旋回内側へ回転子（可動部位２３）がロールするようにゲイン値を設定する。
【００３９】
（第３の変形例）
触覚刺激部は、図１２に示すような可動部位２４Ｒ、２４Ｌを備えていても構わない。可動部位２４Ｒ、２４Ｌは、車両のシート座面内部に設置し、上方に着座した乗員の坐骨が位置するように配置され、鉛直方向へ駆動するアクチュエータ６Ｒ、６Ｌに接続されている。アクチュエータ６Ｒ、６Ｌで直接上下方向へ駆動させる、もしくはリンク機構やギヤを介して可動部位２４Ｒ、２４Ｌを上下駆動させる。なお、可動部位２４Ｒ、２４Ｌは、左右独立に制御可能である。よって、図１０（ｂ）に示すように、左右の位相を反転して動かすことにより、旋回方向の内側と外側とで独立して触覚刺激を調整することができる。予測した旋回状態に応じて、図１１（ｂ）に示すように旋回内側を下方へ変位させる、もしくは図１１（ａ）に示すように旋回外側を上方へ変位させる、もしくは図１０（ｂ）に示すように旋回内側で下方へ変位させ旋回外側で上方へ変位させる。これにより、旋回内側と旋回外側でシート着座時の乗員の坐骨位置におけるシート座面との接触圧力覚の変化が少なくなるように制御でき、可動部位の動きを意識せずに違和感なく運転感覚を改善することができる。つまり、可動部位の駆動に伴う接触圧力覚の変化により乗員は車両の動きを知覚し、運転のしやすい姿勢へ無意識に姿勢を変え、結果的に運転感覚が改善される。＜請求項６の効果＞
（第４の変形例）
図１３に示すように、演算処理部２にはＣＡＮ信号及び自車両の位置情報、方位情報の他に、車両の旋回方向に関する情報が入力される。位置情報、方位情報及び旋回方向は、車両モデル１４及びゲインマップ１５を参照して、旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率を設定する。
【００４０】
乗員１２の着座するシート位置が車両センタからオフセットしている車両において、車両センタに対する着座位置のオフセットしている方向を制御モデル（車両モデル）として演算処理部２に持たせ、転舵方向や車両の位置情報から車両旋回方向を検出する。演算処理部２において、旋回方向と車両センタに対する着座位置のオフセット方向が同じ場合と、旋回方向と車両センタに対する着座位置のオフセット方向が異なる場合と比較して、可動部位の変位量もしくは封入された流体の圧力が小さくなるように制御する。
【００４１】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、自車両の旋回状態を検出し、検出した旋回状態及び車両センタからオフセットされた乗員の着座位置に応じて、左右旋回で可動部位の駆動量を切り替える場合について説明する。
【００４２】
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係わる運転感覚調整システムを示すが、図１のシステムに比べて、旋回状態検出部３１を更に備える点が異なるが、その他の点については同じであり、説明を省略する。
【００４３】
旋回状態検出部３１は、挙動変化量の一例としての車両の実際の旋回状態を検出する機能を備え、車両の実際の挙動変化量を計測する挙動変化計測部の一例である。演算処理部２は、旋回状態検出部３１が検出した実際の挙動変化量を用いてゲインマップを選択する。
【００４４】
また、可動部位５は少なくとも１自由度可動する面もしくは点を1つ以上有する機構であることから、図１４のような回転機構に限らず、直動する機構や複数自由度有する機構でも構わない。さらに図１４で可動部位５は１面からなっているが、例えば図８及び図１２に示すようにシート１３内に左右対称に１対の可動部位を設置するなど、複数の可動部位を有してもよく、また例えばシート座面内だけでなく同時にシートバック内に設置するなどしてもよい。
【００４５】
図１５は、図１４の運転感覚調整システムにおける制御の流れを示す。操作量検出部１は、運転操作量として、ＣＡＮ信号やステアリング１１に取り付けたエンコーダからの信号により転舵角やアクセル開度の信号を検出する。一方、車両に搭載されたナビゲーションシステム３２から自車両の位置情報や方位情報、車速など将来の車両状態量を予見するための情報を取得する。演算処理部２には、ステアリング１１の転舵量及び車両状態量の予見情報が入力され、左右旋回状態を判断し、左右旋回で可動部位５の駆動量を切り替える。具体的には、右旋回時に、右ゲインマップ１５Ｒを選択してアクチュエータ６及び可動部位５を制御し、左旋回時に、左ゲインマップ１５Ｌを選択してアクチュエータ６及び可動部位５を制御する。
【００４６】
乗員へ対し接触圧力覚を与える可動機構は、乗員のシート内部に設置する。設置位置はシート座面内やシートバック内、サイドサポート内であって、走行中に着座している乗員と接触するシート部位の内部に設置する。これにより効果的に接触圧力覚を乗員に対して提示できる。
【００４７】
本発明の第２の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
【００４８】
演算処理部２は、右旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率と、左旋回時における旋回方向の外側と内側の触覚刺激の比率とを異なるものとする。つまり、旋回状態検出部３１が検出した旋回状態（右旋回又は左旋回）に応じて可動部位５の駆動量を異なるものとすることにより、右旋回と左旋回でシート着座時の乗員とシート面の接触圧力覚が制御され、左右旋回時の左右差を抑制することができる。＜請求項１０の効果＞
左右の旋回方向に応じて可動部位の駆動量を異なるものとすることによって、左右旋回時の左右差を抑制できることを説明する。発明者らは、本発明の実施の形態の効果を確認するために実験を行なった。図５に示すように50m間隔で左右にオフセットさせて10本のパイロンを並べ、時速50km一定車速でパイロンスラロームを行い、図１７に示すように左右の転舵角速度分布を調べた。このとき図１４に示すように、可動部位５は上方に着座した乗員の坐骨が位置するように配置された変位制御装置であり、左右旋回時の駆動量の比率は、事前に旋回中の乗員着座位置の近傍の対地車高変位量を測定し、その比率ａ／ｂを用いた(図１６)。図１７に示すように、右方向転舵時と左方向転舵時で転舵角速度のピーク値を比較すると、本発明の非実施時（比較例）に比べて本発明実施時（実施例）には左右のピーク値の差が１／６になり、右旋回時と左旋回時の転舵角速度分布がほぼ均等になる。つまり、左右旋回時の転舵特性の左右差を抑制する効果があることが確認できる。
【００４９】
その際、シート座面を中央で左右に分割してシート座面の体圧分布の時間変化を調べた。図１８に示すように、シート座面全体(図１９中Ａ、Ｂ)と可動部位が位置している局所(図１９中Ｃ、Ｄ)で相関が左右で高まり、かつその再現性が高くなっているのが分かる。つまり、接触圧力覚が的確に知覚でき、かつ運転姿勢が安定しているということであり、その結果、転舵特性の左右差が抑制されたと考えられる。このことから、運転操作に左右旋回で差が生じ、左右旋回で姿勢が安定せず、そのためさらに運転操作が左右で不安定になるという悪循環を抑制できたことが分かる。
【００５０】
なお、右旋回と左旋回で可動部位５の駆動量の比率を、直進時もしくは停車時に対する左右旋回時の着座位置の上下変位の比率と略等しくする。左右駆動量の比率を左右旋回時の着座位置の上下変位の比率と略等しくすることによって、乗員の着座位置が車両センタよりオフセットしている車両の場合にも、左右特性が抑制される。
【００５１】
（第５の変形例）
図２１に示すように、触覚刺激部は、可動部位５の代わりに、流体が封入された流体封入部２１Ｒ、２１Ｌを備えていても構わない。図２１の運転感覚調整システムは、第１の変形例で図８を参照して示した運転感覚調整システムと比べて、旋回状態検出部３１を更に備える点が異なり、その他の点は同じであり、説明を省略する。よって、流体が封入された流体封入部２１Ｒ、２１Ｌを用いた場合であっても、旋回状態検出部３１が検出した旋回状態（右旋回又は左旋回）に応じて可動部位５の駆動量を異なるものとすることにより、右旋回と左旋回でシート着座時の乗員とシート面の接触圧力覚が制御され、左右旋回時の左右差を抑制することができる。
【００５２】
なお、可動部位を、上方に着座した乗員の坐骨が位置するように配置し、接触圧力の変化という触覚刺激を効果的に与える。また、図２０に示すように、運転操作量に応じてシート座面内部の可動部位２４Ｒ、２４Ｌを車体ロール方向と逆方向へ駆動させる、もしくは旋回内側（可動部位２４Ｌ）は下げ、旋回外側（可動部位２４Ｒ）は上げるように駆動する。この駆動に伴う接触圧力の変化により乗員は車両の動きを知覚し、運転のしやすい姿勢へ無意識に姿勢を変え、結果的に運転感覚が改善される。
【００５３】
（第６の変形例）
図２２（ａ）に示すように、操作量検出部１は、運転操作量として、ＣＡＮ信号やステアリング１１に取り付けたエンコーダからの信号により転舵角やアクセル開度の信号を検出する。一方、車両に搭載されたナビゲーションシステム３２から自車両の位置情報や方位情報、車速など将来の車両状態量を予見するための情報を取得する。演算処理部２には、ステアリング１１の転舵量及び車両状態量の予見情報が入力され、左右旋回状態を判断し、左右旋回で可動部位５の駆動量を切り替える。この際、旋回状態検出部３１による車両の旋回状態が参照され、図２２（ｂ）に示すような左旋回と右旋回とでゲイン特性が異なるゲインマップ４１に基づいて、アクチュエータ６及び可動部位５が制御される。このように、右旋回と左旋回で可動部位の駆動量の比率を、事前に設定したゲイン特性のゲインマップ４１により決定することにより、例えば走行条件の変化に対して、乗員に対して適切な接触圧力覚を付与することができる。
【００５４】
なお、図２３に示すように、車両の旋回状態のみならず、車速をも考慮して、使用するゲイン特性を選択しても構わない。つまり、各車速域に対応した複数のゲイン特性を予め用意し、検出した車速に応じたゲイン特性へ切り替えてもよい。更に、たとえば車速30km/h以下の低速域であれば転舵角100deg以上のゲインを、車速30km/h以上であれば転舵角90deg以上のゲインを飽和させ、一定値となるように事前に設定してもよい。このように、車両の走行速度に応じて左右の触覚刺激の比率が異なるゲインマップを複数用意し、走行速度に対応したゲインマップを参照して、演算処理部２は触覚刺激の比率を設定しても構わない。車速まで考慮することで、車両挙動をより正確に予測することができ、左右旋回時の左右差を抑制することができる。＜請求項１１の効果＞
（第７の変形例）
触覚刺激を設定する際に使用するゲインマップは、車両の実際の挙動変化量（旋回状態）を参照して更新するようにしても構わない。この場合、運転感覚調整システムは、旋回時の実際の車体姿勢変化を検出する機能を更に備え、検出された車体姿勢変化に基づき右旋回と左旋回でゲインマップのゲイン特性を変化させる。即ち、図２４に示すように、車両の実際の挙動変化量（旋回状態）を計測する挙動変化計測部４４を更に備え、実際の挙動変化量を用いてゲインマップを更新するようにしても構わない。
【００５５】
実際の車体挙動を検出する装置４４を用いて走行中に車両の挙動変化を検出する。その検出値と、可動部位を駆動させる指令信号を与えるため運転操作や自車両の位置情報・方位情報を利用して求めたシミュレーション結果を比較演算する。その演算結果をもとに、ゲインマップ更新演算部４３が実際の車体挙動に応じたゲイン値にゲインマップを更新する。ゲインマップの更新はリアルタイムに行ってもよいし、データを蓄積して一定時間ごとに更新してもよい。
【００５６】
このように、旋回時の車体姿勢変化をセンシングし、その結果に応じてゲイン特性を変化させることによって、ゲイン特性を決定する際の前提条件と異なる走行条件においても、常に乗員に対して適切な接触圧力覚を付与することができる。また、事前検討ではシミュレートできない非線形な車体姿勢変化についても、検出値を利用してゲイン特性の更新が可能になる。＜請求項８の効果＞
上記のように、本発明は、２つの実施の形態及び７つの変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図２】図１のシート１３及び可動部位５を正面から見た図である。
【図３】図１の演算処理部２の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）は従来技術に係わる運転操作の流れを示し、図４（ｂ）は本発明の実施の形態に係わる運転操作の流れを示すブロック図である。
【図５】実施の形態の効果確認実験に使用するパイロンスラロームの例を示す模式図である。
【図６】実施例及び比較例に係わる乗員頭部の横方向変位量のピーク値を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施例及び比較例に係わる乗員頭部の横方向変位量の時間分布を示すグラフである。
【図８】第１の変形例に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図９】第２の変形例に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、車体ロール方向及び可動部位の駆動方向を示す模式図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、車体ロール方向及び可動部位の駆動方向を示す模式図である。
【図１２】第３の変形例に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図１３】乗員の着座するシート位置が車両センタからオフセットしている車両における演算処理部２の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図１５】図１４の運転感覚調整システムにおける、制御の流れを示すブロック図である。
【図１６】旋回中の乗員着座位置の近傍における対地車高変位量を示す模式図である。
【図１７】左右の転舵角速度分布を示すグラフである。
【図１８】シート座面の体圧分布の相関を示すグラフである。
【図１９】シート座面の体圧分布を示すグラフである。
【図２０】運転操作量に応じてシート座面内部の可動部位２４Ｒ、２４Ｌを車体ロール方向と逆方向へ駆動させる様子を示す模式図である。
【図２１】第５の変形例に係わる運転感覚調整システムの構成を示す模式図である。
【図２２】図２２（ａ）は第２の実施の形態に係わる運転感覚調整システムの制御の流れを示すブロック図であり、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のゲインマップ４１の一例を示すグラフである。
【図２３】車速ごとに異なるゲイン特性を有するゲインマップの一例を示すグラフである。
【図２４】第７の変形例に係わる運転感覚調整システムの制御の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  操作量検出部
２  演算処理部
５、２３、２４Ｒ、２４Ｌ  可動部位
６、６Ｒ、６Ｌ  アクチュエータ
７  モータドライバ
８  挙動予測部
９  制御部
１０  座面
１１  ステアリング
１２  乗員
１３  シート
１４  車両モデル
１５、１５Ｒ、１５Ｌ、４１  ゲインマップ
２１Ｒ、２１Ｌ  流体封入部
２２  ポンプ
３１  旋回状態検出部
３２  ナビゲーションシステム
４３  ゲインマップ更新演算部
４４  挙動変化計測部
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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