(57)【要約】【課題】運転者が左足でリズム運動を行っているときに、左足につられて右足が動いても運転操作に支障を来たさないようアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を制御すること。【解決手段】操作力制御部１０５ａは、運転者が初心者の場合に運転者によるフットレストのリズム運動が開始されたときに、右足が同時に動くことを考慮して、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力を増加させる。このとき、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３に加算される操作力は、左足によるフットレスト運動の周波数に基づいて決定される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が踏み込みと開放を繰り返すことによって往復運動を行う可動式フットレストと、
運転者によって前記可動式フットレストの往復運動が開始されたと判断されたときに、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増加させる操作力制御手段とを有することを特徴とする運転者感情誘導装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転者感情誘導装置において、
前記操作力制御手段は、運転者による前記可動式フットレストの往復運動の周波数の増加にしたがって、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増加させることを特徴とする運転者感情誘導装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運転者感情誘導装置において、
前記操作力制御手段は、運転者による前記可動式フットレストの往復運動の周波数が高くなるにつれて、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力の増加率を減少させることを特徴とする運転者感情誘導装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の運転者感情誘導装置において、
前記操作力制御手段は、運転者によって前記可動式フットレストが踏み込まれているときにアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増加させ、開放時には増加させないことを特徴とする運転者感情誘導装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の運転者感情誘導装置において、
前記操作力制御手段は、運転者による前記可動式フットレストの踏み込み角度に同期させてアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を変化させることを特徴とする運転者感情誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動式フットレストを搭載した車両において、運転者が可動式フットレストを使用して規則正しいリズム運動を行うことによって安全運転に悪影響を及ぼす運転者の怒りや興奮を抑制するための運転者感情誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の脚の疲労を軽減する車両用可動式フットレストが特許文献１によって知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１２４４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の可動式フットレストにおいては、左足の運動に習熟していない運転者は、左足の運動につられて右足も動いてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の運転者感情誘導装置は、運転者が踏み込みと開放を繰り返すことによって往復運動を行う可動式フットレストと、運転者によって前記可動式フットレストの往復運動が開始されたと判断されたときに、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増加させる操作力制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転者が左足で往復運動を行っているときは、右足で操作されるアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を制御することとした。これにより、左足による往復運動につられて右足が動いた場合に、アクセルペダルおよびブレーキペダルが操作されることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本実施の形態における運転者感情誘導装置は、運転者が左足で規則正しいリズム運動を行うための可動式フットレストを備え、この可動式フットレストを周期的に振動させて運転者の左足にリズム運動を誘発する。このとき、左足での運動に慣れていない運転者は、左足と同時にアクセルペダルまたはブレーキペダルを操作する右足をも動かしてしまうことがある。よって、運転者が左足でリズム運動を行っているときは、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増加させることにより、右足が同時に動いてもペダルが操作されないよう制御する。なお、運転者が規則正しいリズム運動を行うことによって、以下に説明するように安全運転に悪影響を及ぼす運転者の怒りや興奮を抑制することができる。
【０００８】
運転者の怒りや興奮を抑制する神経伝達物質のひとつとしてセロトニンが有効とされている。このセロトニンは、規則正しいリズム運動を継続して１５分から２０分程度行うことによって、その脳内における分泌量が増加することが医学論文等によって発表されている。また、そのリズム運動は運動に対する意識レベルが高いほど効果が高いとされている。よって本実施の形態においては、運転者が可動式フットレストを使用して左足で規則正しいリズム運動をすることによってセロトニンの分泌量を高め、怒りや興奮を抑制する。以下、詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明による運転者感情誘導装置を自動車に搭載した場合の一実施の形態の構成を示すブロック図である。運転者感情誘導装置１００は、運転者の左足下付近に設置される可動式フットレスト１０１と、運転者によって操作されるアクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３と、運転者が左足のリズム運動に慣れていない場合に、運転者自らが初心者であることを運転者感情誘導装置１００に認識させるために操作する初心者モードスイッチ１０４と、運転者感情誘導装置１００全体を制御する制御装置１０５と、ＲＯＭ１０６と、ＲＡＭ１０７と、運転者による可動式フットレスト１０１の運動パターン、および運転者の基準リズム運動パターンを記憶する運動パターン記憶メモリ１０８とを備えている。
【００１０】
可動式フットレスト１０１の構造を図２に模式的に示す。図２に示すようにフットレスト１０１は、フットレストペダル２ａの駆動力にモータ２ｂを利用し、クランク機構２ｆによって回転運動を往復運動に変換する構造をとる。また、モータ２ｂによる駆動力に頼ることなく運転者がフットレストペダル２ａに足を乗せて往復運動を行うこともできる。このとき運転者が踏み込んだフットレストペダル２ａは、ばね２ｇの反発力を利用して元の位置に戻る。これにより運転者は継続して往復運動を行うことができる。また、フットレストペダル２ａの振幅は機械的なクランク支点の移動を利用した振幅調整部２ｄによって自動的に調整される。モータ２ｂによるフットレストペダル２ａの運動周期、およびモータ駆動力はモータコントローラ２ｃによって制御される。またフットレストペダル２ａの運動周期、振幅は、運動モニター装置２ｅにより検出され、現在の運動が運動パターン記憶メモリ１０９に格納された運転者の基準リズム運動パターンにどの程度合致しているかが判断される。
【００１１】
なお、図２に示す可動式フットレスト１０１の構造は一例であり、その他、図３に示すように揺動支点をつま先側に配置しても良い。あるいは図４に示すように、モータ２ｂに代えて磁気ソレノイド４ａを利用することもできる。
【００１２】
制御装置１０５は、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力を制御する操作力制御部１０５ａと、以下に説明する運転者の左足によるリズム運動のモードを制御する運動モード制御部１０５ｂとを有している。操作力制御部１０５ａは、特に運転者が初心者の場合に、運転者によるフットレストのリズム運動が開始されたとき、左足の動きにつられて右足が同時に動くことを考慮して、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力を増加させる、すなわち重くする。これにより、左足によるリズム運動にともなって右足が同時に動くのを防ぐことができる。なお、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力を増加させる機構については、図６により後述する。
【００１３】
本実施の形態における運転者感情誘導装置１００において、運動モード制御部１０５ｂによって制御されるリズム運動のモードは以下の３つのモードがある。
（１）強制モード
強制モードでは、モータ２ｂの駆動力によりフットレスト１０１が強制的に運動を開始し、運転者はフットレストペダル２ａに足を乗せているだけでリズム運動が強制される。このとき、強制的に行われる運動の振幅、および周期は、運動パターン記憶メモリ１０９に格納された運転者の基準リズム運動パターンに基づいて決定されるため、運転者にとって無理のないリズム運動が可能となる。なお、運動の振幅は振幅調整部２ｄによって、周期はモータコントローラ２ｃがモータ２ｂの回転数を変更することによって制御される。
（２）アシストモード
アシストモードにおけるモータ２ｂの駆動力は強制モードにおけるモータ駆動力よりも小さい。すなわち、アシストモードにおけるモータ駆動力は、力を抜いた運転者の足を強制的に動かすほど強くはなく、そのため運転者はある程度自分の力で足を動かす必要がある。しかし、モータ２ｂによる補助力が加わっているので運動の周期、振幅が誘導され、運転者は比較的楽に規則正しいリズム運動を継続することができる。
（３）フリーモード
フリーモードでは、モータ２ｂによる駆動力は利用せず、運転者は自由な周期、および振幅でフットレストペダル２ａの往復運動を行う。すなわち完全に運転者の意思によって往復運動がなされる。
【００１４】
以下、図５に示すフローチャートにしたがって本実施の形態における運転者感情誘導装置１００による処理を説明する。図５に示す処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムとして実行される。ステップＳ１０においては、アクセルペダル、ブレーキペダルの操作力が増加されていない状態、すなわち通常アクセルモード、および通常ブレーキモードに設定する。
【００１５】
ステップＳ２０において、運転者によって初心者モードスイッチ１０４がＯＮされているか否かが判断される。初心者モードスイッチ１０４がＯＮされていない場合は、運転者は左足のリズム運動に慣れていることを意味するので、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力の増加は不要である。したがって、初心者モードスイッチ１０４がＯＮされるまでステップＳ２０に留まる。初心者モードスイッチ１０４がＯＮされていると判断された場合は、運転者は左足のリズム運動に慣れていないと判断してステップＳ３０へ進む。
【００１６】
ステップＳ３０においては、運転者がリズム運動を行っているか否かが判断される。運転者がリズム運動を行っていない場合には、運転者は左足につられて右足を動かすことは無く、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力の増加は不要である。したがって、ステップＳ２０に戻る。これに対して運転者がリズム運動を行っている場合には、ステップＳ４０へ進む。
【００１７】
ステップＳ４０において、運動モード制御部１０５ｂによって制御されている現在のリズム運動のモードが強制モードであるか否かが判断される。一般に、左足の運動初心者は左足の運動に対する意識が高いほど、右足への影響が大きいとされる。したがって、左足の運動モードとして動力によるアシストが全くないフリーモードもしくは動力が弱いアシストモードが選択されているときは、左足によるリズム運動につられて右足が動いてしまう可能性が高い。これに対して、左足によるリズム運動がモータ２ｂの動力に委ねられる強制モードでは、運転者の右足は左足につられて動く可能性が低い。この場合、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を増加すると、運転者は右足のペダル操作感に違和感を覚えることとなる。
【００１８】
よって、現在のリズム運動のモードが強制モードである場合には、アクセルペダル１０２、およびブレーキペダル１０３の操作力の増加処理は行わないものとするため、ステップＳ４０からステップＳ２０に戻る。一方、現在のリズム運動のモードが強制モードでない場合には、ステップＳ５０へ進む。
【００１９】
ステップＳ５０において、運動モニター装置２ｅからの出力に基づいて、運転者の左足によってフットレストペダル２ａが踏込まれている状態であるか否かが判断される。左足によるリズム運動において、運転者はフットレストペダル２ａの踏み込みと解除を繰り返すが、運転者が左足でフットレストペダル２ａを踏み込んでいる状態のときに、右足もつられて踏み込み運動をしてしまう可能性がある。したがって、運転者が左足でフットレストペダル２ａを踏み込んでいる状態であると判断した場合には、ステップＳ６０へ進み、操作力制御部１０５ａはアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を増加する。なお、操作力制御部１０５ａによって増加される操作力の大きさ、および増加させるタイミングについては後述する。
【００２０】
これに対して、運転者が左足でフットレストペダル２ａを踏み込んでいる状態でないと判断した場合には、ステップＳ７０へ進み、操作力御部１０５ａはアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力増加処理を解除し、通常アクセルモード、および通常ブレーキモードに設定する。
【００２１】
ステップＳ８０において、運動モニター装置２ｅからの出力に基づいて、運転者によるリズム運動が終了したと判断した場合には、処理を終了する。運転者によるリズム運動が継続されていると判断した場合には、ステップＳ４０に戻り、上記処理を繰り返す。
【００２２】
以下、図５のステップＳ６０において操作力制御部１０５ａによってペダル操作力を増加する方式について説明する。図６はアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を増加する機構を模式的に示した図である。アクセルペダル１０２あるいはブレーキペダル１０３に相当するペダル６ａは、支柱６ｅにより板ばね６ｂに接続されている。板ばね６ｂは可動式の支点６ｃを有し、操作力制御部１０５ａは支点６ｃを位置Ｐ１と位置Ｐ２の間で調節することによって、板ばね６ｂによるペダル６ａの操作力を変化させる。
【００２３】
したがって、支点６ｃが位置Ｐ１にある場合は、操作力が増加されていない状態である。すなわち通常アクセルモード、および通常ブレーキモードが設定されているときは支点６ｃは位置Ｐ１にある。支点６ｃが位置Ｐ２に近づくにつれて、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力が大きくなり、位置Ｐ２で最大操作力となる。なお、支点６ｃが位置Ｐ１にあるときのペダル操作力が操作力増加前の操作力（以下、「補正前操作力」と呼ぶ）であり、一般にはペダル踏み込み量（角度）が大きいほど操作反力は大きい。支点６ｃが位置Ｐ１とＰ２との間で移動することに伴う操作力の増量分と、上記補正前操作力とを加算したものが補正後の操作力となる。
【００２４】
次に図７および図８に基づいて、図５のステップＳ６０にて増加するアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力（踏力）について説明する。図７は、リズム運動に未習熟な運転者が左足の運動につられて右足を動かすことによりアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の踏力の大きさを、フットレストの運動周期に基づく各運動周波数ごとに示した図である。
【００２５】
図７に示すように、運転者が左足の運動につられて右足を動かすことによりアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３にかかる踏力の大きさは、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の踏み込み量と比例関係にある。さらに、左足によるフットレスト運動の周波数が高くなるにつれて、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の踏力は大きくなり、左足の運動を２倍速くすると右足による踏力も２倍となる。すなわち、左足によるフットレスト運動の周波数と、運転者が左足の運動につられて右足を動かすことによりアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３にかかる踏力の大きさとは比例関係にある。
【００２６】
この左足によるフットレスト運動の周波数と、運転者が左足の運動につられて右足を動かすことによりアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３にかかる踏力の大きさとの比例関係に基づいて、操作力制御部１０５ａは図８に示す特性により操作力を加算する。すなわち、運転者による左足のリズム運動の周波数が高くなるにつれて、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に加算する操作力の加算率を大きくする。
【００２７】
次に、図９に基づいてアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を加算（増加）するタイミングについて説明する。一般に、左足の動きに対して右足がつられて動くのは左足に力を入れた時である。したがって、図９に示すように、左足によるリズム運動において左足を踏み込んだとき、すなわちフットレストの踏み込み角が増加しているときにのみ右足で操作するアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を加算する。これにより、左足の力を抜いているとき、すなわちフットレストの踏み込み角が減少しているときは、右足によるアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作が重く感じることを防ぐことができる。
【００２８】
以上、本実施の形態によれば、次のような作用効果が得られる。
（１）運転者が左足でリズム運動を行っているときは、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を増大させた（重くした）。これにより、左足によるリズム運動につられて右足が動いた場合でもアクセルペダルおよびブレーキペダル操作に影響を与えることを防ぐことができる。
（２）運転者がリズム運動の初心者、すなわちリズム運動に慣れていない場合にのみ、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を重くした。これにより、リズム運動に習熟している運転者に対してはアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力変動制御を行うことがなく、ペダル操作の違和感をなくすことができる。
（３）左足によるリズム運動の運動周波数に比例してアクセルペダルおよびブレーキペダルに加算する操作反力を増加させることとした。これにより、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力はリズム運動を加味して常に最適に変化させることができる。
（４）左足に力を入れたときに右足がつられて動くことを考慮して、左足を踏み込んだ時にのみ右足で操作するアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作力を加算することとした。これにより、左足の力を抜いている時はアクセルペダルおよびブレーキペダルの操作が重く感じることを防ぐことができる。
【００２９】
―変形例―
本発明は上記実施の形態に限定されず、以下のように変更することもできる。
（１）操作力制御部１０５ａは、図８に示す特性により、運転者による左足のリズム運動の周波数が高くなるにつれて、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に加算する操作力の加算率を大きくすることとした。しかし、運転者によっては、左足のリズム運動による右足への影響はその運動周波数が大きくなるに従って鈍感となっていく場合が考えられる。この場合、図１０に示す特性を用いればよい。すなわち、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に加算する操作力の加算率を、左足による運動の周波数に対して対数関数的に変化させればよい。換言すると、左足による運動の周波数が高くなるにつれて加算する操作力の加算率を低く変化させる。これによって、運転者が違和感を覚えることなくアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を増加させることができる。以上より、左足によるリズム運動に基づく右足への影響がその運動周波数が大きくなるに従って鈍感となっていくという運転者の感覚に合致させることができ、運転者に自然な操作感を提供することができる。
【００３０】
（２）左足によるリズム運動において左足を踏み込んだとき、すなわちフットレストの踏み込み角が増加しているときにのみ右足で操作するアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作力を加算することとした。しかし、図１１に示すように、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に加算する操作力をフットレストの踏み込み角度の変化に対応させて滑らかに変化させることも可能である。これによって、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に加算される操作力が連続的に変化するので、運転者にとって操作力変動によって生じる違和感が解消され、より自然なアクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作感が得られる。
【００３１】
本実施の形態においては、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３の操作反力を加算するために、図６に示した可動式の支点の位置を変化させることによって板ばねのばね力を変化させるものとして説明した。しかし、図６は模式的な図であり、アクセルペダル１０２およびブレーキペダル１０３に対して操作反力を増加させる機構はどのようなものでもよい。例えば、通常用いられているリターンスプリングと並列にさらに別のリターンスプリングを適宜付加してもよい。
【００３２】
特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。操作力制御手段は操作力制御部１０５ａに相当する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による運転者感情誘導装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】可動式フットレストの構造を示す第１の図である。
【図３】可動式フットレストの構造を示す第２の図である。
【図４】可動式フットレストの構造を示す第３の図である。
【図５】運転者感情誘導装置による処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】アクセルペダルおよびブレーキペダルに対して操作力を増加させる機構を模式的に示した図である。
【図７】アクセルペダルおよびブレーキペダルにかかる操作力の大きさを、フットレストの運動周波数ごとに示した図である。
【図８】アクセルペダルおよびブレーキペダルに対して、左足によるリズム運動の周波数に比例して加算される操作力の加算率を示す図である。
【図９】アクセルペダルおよびブレーキペダルに操作力を加算するタイミングを示す第１の図である。
【図１０】アクセルペダルおよびブレーキペダルに対して、左足によるリズム運動の周波数と対数関数的に加算される操作力の加算率を示す図である。
【図１１】アクセルペダルおよびブレーキペダルに操作力を加算するタイミングを示す第２の図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  運転者感情誘導装置
１０１  可動式フットレスト
１０２  アクセルペダル
１０３  ブレーキペダル
１０４  初心者モードスイッチ
１０５  制御装置
１０５ａ  操作力制御部
１０５ｂ  運動モード制御部
１０８  運動パターン記憶メモリ
【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】
2005212658.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005212658.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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