(57)【要約】【課題】車両の操作者に対して運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる車両用操作装置を提供すること。【解決手段】車両用操作装置１は、車載装置を操作するタッチパネル１０と、タッチパネル１０が操作された際にタッチパネル１０を振動させる振動子１２と、振動子１２の振動の強度及び振動させる期間を制御する制御部１１とを備える。制御部１１は、タッチパネル１０の操作者が車両の運転に集中しているか否かを車両の駆動状態に基づいて判断し、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合には、操作者が車両の運転に集中していないと判断した場合に比較して、振動子１２による振動の期間が長くなるように制御すること及び振動子１２による振動の強度が大きくなるように制御することのうち少なくとも一方を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載装置を操作する操作手段と、該操作手段が操作された際に前記操作手段を振動させる振動発生手段と、該振動発生手段の振動の強度及び振動させる期間を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作手段の操作者が車両の運転に集中しているか否かを車両の駆動状態に基づいて判断し、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合には、操作者が車両の運転に集中していないと判断した場合に比較して、前記振動発生手段による振動の期間が長くなるように制御すること及び前記振動発生手段による振動の強度が大きくなるように制御することのうち少なくとも一方を行うことを特徴とする車両用操作装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車両が走行している状態を操作者が車両の運転に集中している状態と判断し、停車している状態を操作者が車両の運転に集中していない状態と判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
【請求項３】
車両の運転に集中している場合と車両の運転に集中していない場合とにおける前記振動発生手段による振動の期間及び強度は、同一の評価方法により求められた、振動に対する認識度を示す評価得点及び振動に対する不快感の程度を示す評価得点に基づいてそれぞれ設定され、
前記制御手段は、操作者が車両の運転に集中している状態にあっては、認識度を示す評価得点及び不快感の程度を示す評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各評価得点と同等となるように、前記振動発生手段による振動の強度及び振動の期間のうち少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用操作装置。
【請求項４】
前記評価得点は、前記振動発生手段により発生される複数の振動に対して一対比較法により求められた、各振動間の相対的な認識度を示す評価点及び相対的な不快感の程度を示す評価点を、前記複数の振動に対する操作者の認識度及び不快感に対応付けることにより求めた値であることを特徴とする請求項３に記載の車両用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載装置を制御するために設けられる車両用操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチ等の操作部の操作感を向上させる目的で、操作者によって操作が行われた場合にその旨を操作者にフィードバックする車両用操作装置が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、例えば特許文献１に記載の車両用操作装置では、スイッチが操作された際にスイッチを振動させることにより、スイッチの操作が認識された旨を操作者にフィードバックする。このため、操作者は、例えばタッチパネル等の操作感に乏しいスイッチの操作時においても、該操作が車両用操作装置により認識された旨を、操作者は確実に認識することができる。よって、この種の車両スイッチ装置によれば、操作部の操作感を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２７２４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、操作者は、運転に集中している場合（例えば車両を走行させている場合）には、運転に集中していない場合（例えば停車している場合）に比較して、スイッチを操作した際に発生する振動に気付き難くい。特に、車両が悪路を走行している場合には、操作者がスイッチの振動を認識するのは困難である。このように、運転に集中している場合と運転に集中していない場合とでは、振動に対する操作者の感受性に違いが生じる。このため、運転に集中していない状態における操作者の感受性を基準にしてスイッチの振動の特性を設定すると、操作者はスイッチの振動を認識し難くなる。これに対し、例えばスイッチの振動の強度が大きくなるようにするなど、運転集中時における操作者の感受性を基準にしてスイッチの振動の特性を設定すれば、操作者は、運転集中時であっても該スイッチの振動を確実に認識可能となる。しかし、このように振動の特性を設定すると、操作者は、運転に集中していない場合にはスイッチの操作時における振動を不快に感じてしまうおそれがある。このため、操作者の運転状況に応じた適切な振動を呈示することが困難であった。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の操作者に対して運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる車両用操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明では、車載装置を操作する操作手段と、該操作手段が操作された際に前記操作手段を振動させる振動発生手段と、該振動発生手段の振動の強度及び振動させる期間を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作手段の操作者が車両の運転に集中しているか否かを車両の駆動状態に基づいて判断し、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合には、操作者が車両の運転に集中していないと判断した場合に比較して、前記振動発生手段による振動の期間が長くなるように制御すること及び前記振動発生手段による振動の強度が大きくなるように制御することのうち少なくとも一方を行うことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用操作装置において、前記制御手段は、車両が走行している状態を操作者が車両の運転に集中している状態と判断し、停車している状態を操作者が車両の運転に集中していない状態と判断することを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用操作装置において、車両の運転に集中している場合と車両の運転に集中していない場合とにおける前記振動発生手段による振動の期間及び強度は、同一の評価方法により求められた、振動に対する認識度を示す評価得点及び振動に対する不快感の程度を示す評価得点に基づいてそれぞれ設定され、前記制御手段は、操作者が車両の運転に集中している状態にあっては、認識度を示す評価得点及び不快感の程度を示す評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各評価得点と同等となるように、前記振動発生手段による振動の強度及び振動の期間のうち少なくとも一方を制御することを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用操作装置において、前記評価得点は、前記振動発生手段により発生される複数の振動に対して一対比較法により求められた、各振動間の相対的な認識度を示す評価点及び相対的な不快感の程度を示す評価点を、前記複数の振動に対する操作者の認識度及び不快感に対応付けることにより求めた値であることを要旨とする。
【０００９】
以下、本発明の作用について説明する。
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合、振動発生手段による振動の期間を長くしたり、その振動の強度を大きくしたりすることにより操作手段の振動を制御する。つまり、操作者が車両の運転に集中している状態で操作手段を操作すると、運転に集中していない状態で操作手段を操作した場合に比較して、該操作手段が長い期間にわたって振動したり強く振動したりする。このため、操作者は、運転に集中している場合にも、操作手段を操作したことを容易に認識することができる。その一方、操作者が運転に集中していない状態で操作手段を操作した場合に、不快感を感じることもない。したがって、本発明の車両用操作装置によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、車両が走行している状態を操作者が車両の運転に集中している状態と判断し、停車している状態を操作者が車両の運転に集中していない状態と判断する。つまり、操作手段の振動は、車両が走行している場合に、停車している場合よりも長い期間にわたって振動したり強く振動したりする。一般に、車両走行時には路面ノイズによる車両の振動等により、操作者は操作手段の振動を特に認識し難くなる。このため、このような状況においても、振動発生手段における振動の期間や振動の強度が制御されることにより、操作者は操作手段の操作を容易に認識することができる。したがって、本発明の車両用操作装置によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００１１】
請求項３または請求項４に記載の発明によれば、制御手段は、操作者が車両の運転に集中している状態にあっては、認識度を示す評価得点及び不快感の程度を示す評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各評価得点と同等となるように振動発生手段による振動の強度及び振動の期間のうち少なくとも一方を制御する。このため、操作者が車両の運転に集中している状態における認識度及び不快感の程度は、操作者が車両の運転に集中していない場合における認識度及び不快感の程度と同程度となる。よって、本発明の車両用操作装置によれば、操作者は、車両の運転に集中している場合にあっても、集中していない場合と同程度に不快感が抑制された状態で同程度の認識度で振動を認識することができる。したがって、本発明の車両用操作装置によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。なお、本明細書において評価得点が「同等」とは、操作した際に操作者が感じる振動の認識度または振動への不快感が主観的に同じであるような評価得点同士の関係をいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる車両用操作装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、車載装置を操作するためのマンマシンインタフェースとして用いられるタッチパネルに本発明の車両用操作装置を具体化した一実施形態を図１〜図１７に基づいて説明する。
【００１４】
＜車両用操作装置１の構成＞
図１に示すように、車両用操作装置１は、操作手段としてのタッチパネル１０、制御手段としての制御部１１、及び振動発生手段としての振動子１２を備えている。制御部１１には、車両の走行速度を示す車速データが入力されるようになっている。
【００１５】
振動子１２は、タッチパネル１０に装着されており、制御部１１から入力される交流の駆動信号に基づいて振動する。詳しくは、振動子１２は、振幅の大きい駆動信号が入力された場合には強く振動し、振幅の小さい駆動信号が入力された場合には弱く振動する。また、振動子１２は、駆動信号が入力される期間が長いほど、長い期間にわたって振動する。このため、振動子１２の振動に伴ってタッチパネル１０も振動し、該タッチパネル１０の振動態様は、振動子１２の振動態様によって決定される。
【００１６】
制御部１１は、図示しないＣＰＵ及びメモリ１１ａを備えている。メモリ１１ａには、制御部１１から振動子１２に出力される駆動信号（本実施形態では正弦波）の特性を示す特性設定値が予め記録されている。この特性設定値は、駆動信号の振幅及び出力期間から構成されている。また、該特性設定値は、車両の走行時に適用される走行用特性設定値（以下「走行用設定値」という）と、停車時に適用される停車用特性設定値（以下「停車用設定値」という）とから構成されている。これら走行用設定値及び停車用設定値は、駆動信号の振幅及び出力期間のうちの少なくとも一要素が異なるように設定されている。そして、制御部１１は、入力される車速データが「０」より大きい場合には車両が走行していると判断して、この状態において操作者によりタッチパネル１０が操作された場合には走行用設定値で示される駆動信号を出力する。一方、制御部１１は、入力される車速データが「０」である場合には停車していると判断して、この状態において操作者によりタッチパネル１０が操作された場合には停車用設定値で示される駆動信号を出力する。すなわち、制御部１１は、操作者によりタッチパネル１０が操作された場合、車速データに基づいて走行用設定値または停車用設定値で示される駆動信号を出力し、振動子１２を振動させる。以下、これら走行用設定値及び停車用設定値の設定手順の一例について図２〜図１６に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
＜走行用設定値及び停車用設定値の設定手順＞
走行用設定値及び停車用設定値を設定する際には、図２に示すように、ロードセル３１、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）３２、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３３、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）３４、増幅器（アンプ）３５、及び振動子１２から構成された評価装置３０が用いられる。
【００１８】
ＰＣ３３は、ロードセル３１により検出された外部荷重を示す電圧値がＡＤＣ３２を介して入力されると、該入力をトリガとして、予め設定された複数種の評価用駆動信号（本実施形態では１５０Ｈｚのｓｉｎ波）のうち一つをＤＡＣ３４及びアンプ３５を介して所定期間にわたって振動子１２に出力する。この駆動信号の振幅は、振動子１２の振動の強度に対応付けられて予め設定されている。なお、ここでは、振動の単位時間当たりにおける変位量の２階微分、すなわち加速度ａを用いて振動の強度を表現する。つまり、加速度ａが大きいほど振動子１２の振動が強いことを意味し、これとは反対に、加速度ａが小さいほど振動子１２の振動が弱いことを意味する。また、波形数ｎ（ｓｉｎ波の山数）を用いて振動子１２の振動の発生期間を表現する。つまり、波形数ｎが大きいほど振動子１２の振動の発生期間が長いことを意味し、これとは反対に、波形数ｎが小さいほど振動子１２の振動の発生期間が短いことを意味する。そして、各評価用駆動信号は、加速度ａ及び波形数ｎのうちの少なくとも一方がそれぞれ異なる値となるように設定されている。
【００１９】
そして、走行用設定値及び停車用設定値の設定にあたっては、こうした評価装置３０を用いて、以下に詳述する「一対比較法による相対評価」、「絶対評価得点への換算」、「該絶対評価得点への換算式の算出」及び「相当絶対評価得点の算出」といった設定工程が順に行われる。
【００２０】
なお、本実施形態では、図１０に示すドライブシミュレータ５０を被験者が利用している状況下、すなわち被験者が運転に集中している状況下で前記一連の手順を踏むことにより走行用設定値の設定が行われる。詳しくは、同図に示すように、ドライブシミュレータ５０は、ディスプレイ５１、ＬＥＤ５２、ステアリング５３、ブレーキペダル５４、アクセルペダル５５、及び運転席シート５６から構成されている。ディスプレイ５１には、模擬的な道路が映し出される。ＬＥＤ５２は、一定の間隔で点灯または点滅する。このため、被験者は、運転席シート５６に着座してステアリング５３、ブレーキペダル５４、及びアクセルペダル５５を操作することで模擬的に車両の運転を体感することができる。よって、こうした状況下で前記一連の手順を踏むことにより走行用設定値が設定される。また、被験者が振動子１２による振動にのみ集中できる状況下、すなわち被験者が運転に集中していない状況下で前記一連の手順を踏むことにより停車用設定値の設定が行われる。なお、図３及び図５〜図９においては被験者が運転に集中していない状態での「一対比較法による相対評価」、「絶対評価得点への換算」、「該絶対評価得点への換算式の算出」及び「相当絶対評価得点の算出」のそれぞれの結果を示す。また、図１１〜図１６においては被験者が運転に集中している状態での「一対比較法による相対評価」、「絶対評価得点への換算」、「該絶対評価得点への換算式の算出」及び「相当絶対評価得点の算出」のそれぞれの結果を示す。
【００２１】
［Ａ］一対比較法による相対評価
被験者の左手の人差指３６を振動子１２に接触させるとともに親指３７をロードセル３１に接触させることにより、振動子１２及びロードセル３１を挟み込ませる。すると、外部荷重がロードセル３１に加わることにより、ＰＣ３３から評価用駆動信号が出力されて振動子１２が振動する。図３及び図１１に示すように、本実施形態では、評価用駆動信号として、加速度ａ及び波形数ｎの組み合わせが異なる９種類（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）の信号を用いている。
【００２２】
ＰＣ３３から前記複数種の評価用駆動信号を振動子１２に出力させて、被験者の人差指３６に伝わる振動子１２の各種振動に基づいて相対評価を行う。詳しくは、２種類の振動を呈示して被験者に両振動を比較させることにより、各評価用駆動信号における振動の認識度を示す「分かり易さ」の相対的な評価点（相対評価点）と、振動に対する不快感の程度を示す「不快感」の相対評価点とを求める。「分かり易さ」の相対評価点は、振動が分かり易いほど大きな値になるように設定され、「不快感」の相対評価点は、不快感が大きいほど大きな値となるように設定されている。本実施形態では、「分かり易さ」及び「不快感」のそれぞれの程度を７段階に分け、それぞれの段階に対して「３」，「２」，「１」，「０」，「−１」，「−２」，「−３」といった相対評価点を対応させている。
【００２３】
そして、求められた相対評価点を用いて、９種類の評価用駆動信号におけるそれぞれの評価用駆動信号の分かり易さの程度及び不快感の程度を求める。つまり、個々の評価用駆動信号が９種類の評価用駆動信号の中における絶対的な評価点（絶対評価点）を求める。なお、本実施形態においては、２０歳〜４０歳代の男女７名を被験者として設定するとともに、７段階評価の一対比較法により相対評価を行うようにした。また、振動子１２の振動を被験者が人差指３６のみにより感受できるように、ロードセル３１と親指３７との間に緩衝材が介在させた。
【００２４】
図３には、被験者が運転に集中していない状態での「一対比較法による相対評価」の結果を示し、図１１には、被験者が運転に集中している状態での「一対比較法による相対評価」の結果を示す。図３及び図１１に示すように、両状態での絶対評価点から明らかなように、評価用駆動信号の加速度ａ及び波形数ｎの増加に伴って「分かり易さ」及び「不快感」の程度が増加するといった傾向がみられる。
【００２５】
［Ｂ］絶対評価得点への換算
ところで、絶対評価点は、評価用駆動信号同士の相対的な分かり易さや不快感を示している。このため、どの評価用駆動信号による振動が被験者にとって分かり易いのか若しくは分かり難いのか、または、どの評価用用駆動信号による振動が被験者にとって不快なのか若しくは不快でないのかを絶対評価点からは判別しにくい。そこで、「分かり易さ」及び「不快感」に関する被験者の主観的な程度を求めるために、相対評価に用いた評価用駆動信号を用いて、被験者の主観的な「分かり易さ」及び「不快感」の程度を数値化した絶対評価得点への換算を行う。
【００２６】
絶対評価得点への換算に用いた絶対評価得点と被験者の感覚に基づく表現との関係を図４に示す。本実施形態においては、「分かり易さ」及び「不快感」に関する被験者の主観的な程度を５段階に分けている。また、図４の「分かり易さ」の欄において、被験者が分かり易いと感じた振動ほど絶対評価得点が大きくなるように設定され、同図の「不快感」の欄においては、被験者が不快と感じた振動ほど絶対評価得点が大きくなるように設定されている。そして、このような図４に示す関係に基づいて、絶対評価点から絶対評価得点への換算を行う。
【００２７】
図５には、被験者が運転に集中していない状態での「絶対評価得点への換算」の結果を示し、図１２には、被験者が運転に集中している状態での「絶対評価得点への換算」の結果を示す。各評価用駆動信号の絶対評価得点は、被験者７人による絶対評価得点の平均値を示している。図５及び図１２に示すように、被験者が運転に集中している状態での絶対評価得点は、被験者が運転に集中していない状態での絶対評価得点に比較して小さな値となる傾向にある。つまり、被験者が運転に集中している場合には、運転に集中していない場合に比較して振動子１２による振動が分かり難くなり、不快感が小さくなる傾向にあることを示している。
【００２８】
［Ｃ］絶対評価得点への換算式の算出
次に、求められた絶対評価得点と絶対評価点との対応付けを評価用駆動信号Ｎｏ．を介して行い、絶対評価点と絶対評価得点との関係式、すなわち絶対評価点から絶対評価得点への換算式を算出する。具体的には、例えば図３に示すように、評価用駆動信号Ｎｏ．３の「分かり易さ」に関する絶対評価点は、「−０．３３」である。また、図５に示すように、評価用駆動信号Ｎｏ．３の「分かり易さ」における絶対評価得点は「３．００」である。したがって、図６に示す絶対評価点（Ｘ軸）の値は「−０．３３」になり、絶対評価得点（Ｙ軸）は「３．００」になる。このように、評価用駆動信号Ｎｏ．を介して各評価用駆動信号をプロットすることにより絶対評価点から絶対評価得点への換算式が求められる。
【００２９】
図６には、被験者が運転に集中していない状態における「分かり易さ」に関する絶対評価点と絶対評価得点との関係を示すグラフを、図７には、同じく被験者が運転に集中していない状態における「不快感」に関する絶対評価点と絶対評価得点との関係を示すグラフをそれぞれ示す。
【００３０】
そして、図６に示す各評価用駆動信号における「分かり易さ」の絶対評価点と絶対評価得点との関係から、絶対評価点から絶対評価得点への換算式（ここでは二次関数での近似式）を求めると、
「（分かり易さの絶対評価得点）＝−０．１２×（絶対評価点）2＋０．１９×（絶対評価点）＋３．５１」
となる。
【００３１】
同様に、図７に示す各評価用駆動信号における「不快感」の絶対評価点と絶対評価得点との関係から、絶対評価点から絶対評価得点への換算式（ここでは二次関数での近似式）を求めると、
「（不快感の絶対評価得点）＝−０．１６×（絶対評価点）2＋１．０４×（絶対評価点）＋３．５０」
となる。
【００３２】
また、図１３には、被験者が運転に集中している状態における「分かり易さ」に関する絶対評価点と絶対評価得点との関係を示すグラフを、図１４には、同じく被験者が運転に集中している状態における「不快感」に関する絶対評価点と絶対評価得点との関係を示すグラフをそれぞれ示す。
【００３３】
そして、図１３に示す各評価用駆動信号における「分かり易さ」の絶対評価点と絶対評価得点との関係から、絶対評価点から絶対評価得点への換算式（ここでは二次関数での近似式）を求めると、
「（分かり易さの絶対評価得点）＝０．０５×（絶対評価点）2＋１．０８×（絶対評価点）＋２．７４」
となる。
【００３４】
同様に、図１４に示す各評価用駆動信号における「不快感」の絶対評価点と絶対評価得点との関係から、絶対評価点から絶対評価得点への換算式（ここでは二次関数での近似式）を求めると、
「（不快感の絶対評価得点）＝−０．０７×（絶対評価点）2＋１．１２×（絶対評価点）＋２．７１」
となる。
【００３５】
［Ｄ］相当絶対評価得点の算出
絶対評価得点は、各評価用駆動信号に一対一で対応する離散的な得点である。そこで、次に、各評価用駆動信号以外の任意の駆動信号に対する絶対評価得点を推定する。以下、任意の駆動信号に拡張された連続的な絶対評価得点を相当絶対評価得点という。
【００３６】
まず、ニューラルネットワーク（バックプロパゲーション法）を用いて、「絶対評価点」の欄に示す離散的な数値から連続的な数値を推定する。そして、このニューラルネットワークにより推定された絶対評価点を前記換算式を用いて相当絶対評価得点に変換する。
【００３７】
図８には、被験者が運転に集中していない状態における「分かり易さ」についての相当絶対評価得点と、同相当絶対評価得点に対応する評価用駆動信号による振動の波形数ｎ及び加速度ａとの関係を示す。また、図９には、同じく被験者が運転に集中していない状態における「不快感」についての相当絶対評価得点と、同相当絶対評価得点に対応する評価用駆動信号による振動の波形数ｎ及び加速度ａとの関係を示す。一方、図１５には、被験者が運転に集中している状態における「分かり易さ」についての相当絶対評価得点と、同相当絶対評価得点に対応する評価用駆動信号による振動の波形数ｎ及び加速度ａとの関係を示す。また、図１６には、同じく被験者が運転に集中している状態における「不快感」についての相当絶対評価得点と、同相当絶対評価得点に対応する評価用駆動信号による振動の波形数ｎ及び加速度ａとの関係を示す。なお、こうした相当絶対評価得点を算出する手順は、ニューラルネットワークにより連続的な絶対評価点を求めた後に換算式を用いて相当絶対評価得点を算出するといった順番に限られない。つまり、相当絶対評価得点を算出する手順は、まず換算式を用いて絶対評価点を各評価用駆動信号に対応する相当絶対評価得点に換算し、その後、これら相当絶対評価得点に対してニューラルネットワークを用いることによって相当絶対評価得点を求めるといった順番でもよい。
【００３８】
そして、以上の手順により求められた評価用駆動信号の波形数ｎ及び加速度ａに対する「分かり易さ」の相当絶対評価得点の分布（図８及び図１５）と、評価用駆動信号の波形数ｎ及び加速度ａに対する「不快感」の相当絶対評価得点の分布（図９及び図１６）とに基づいて、停車用設定値及び走行用設定値が求められる。詳しくは、走行用設定値には、操作者が車両の運転に集中している状態における「分かり易さ」と「不快感」の各相当絶対評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各相当絶対評価得点と同等となるような振動に対応する駆動信号の振幅及び出力期間が設定される。例えば、図８及び図９にポイントＰ１で示すように、「分かり易さ」の相当絶対評価得点が約「３」となるように停車用設定値が設定された場合、走行用設定値には、図１５及び図１６にポイントＰ２やポイントＰ３で示すように、同じく相対絶対評価得点が約「３」となる駆動信号の振幅及び出力期間が設定される。つまり、例えば、停車用設定値には、波形数ｎが「７」及び加速度ａが「４０」となる振動に対応する駆動信号の振幅及び出力期間が設定され、走行用設定値には、波形数ｎが「７」及び加速度ａが「５７」となる駆動信号の振幅及び出力期間や、波形数ｎが「９」及び加速度ａが「５０」となる駆動信号の振幅及び出力期間などが設定される。
【００３９】
次に、タッチパネル１０が操作者により操作された際に制御部１１が行う振動制御処理について図１７にしたがって詳細に説明する。
＜振動制御処理＞
まずステップ１００において制御部１１は、操作者によりタッチパネル１０が操作されたか否かを判断する。制御部１１は、タッチパネル１０が操作されていないと判断した場合には処理を一旦終了し、タッチパネル１０が操作されたと判断した場合には、ステップ１０１において車速データが「０」よりも大きいか否かを判断する。
【００４０】
ステップ１０１において車速データが「０」であると判断した場合、制御部１１は、ステップ１０２において停車用設定値で示される駆動信号を出力する。このため、振動子１２は、停車用設定値で示される駆動信号に対応した振動、例えば波形数ｎが「７」及び加速度ａが「４０」となる振動を発生する。この場合、操作者は、絶対評価得点「３」で示される認識度で振動子１２の振動を認識することができる。制御部１１は、駆動信号を出力した後、処理を一旦終了する。
【００４１】
一方、ステップ１０１において車速データが「０」よりも大きいと判断した場合、制御部１１は、ステップ１０３において走行用設定値で示される駆動信号を出力する。このため、振動子１２は、走行用設定値で示される駆動信号に対応した振動、例えば波形数ｎが「７」及び加速度ａが「５７」となる振動を発生する。つまり、制御部１１は、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合、振動子１２による振動の強度を大きくすることによりタッチパネル１０の振動を制御する。よって、この場合においても操作者は、絶対評価得点「３」で示される認識度で振動子１２の振動を認識することができる。すなわち、操作者は、停車時及び車両の走行時の双方において、絶対評価得点「３」で示される認識度で振動子１２の振動を認識することができる。しかも、絶対評価得点「３」で示される振動は、「やや不快」というレベルに収まる。このため、操作者は、停車時及び車両の走行時の双方において、同等の認識度で振動子１２の振動を認識することができるとともに、該振動を同等の不快感として感じることとなる。制御部１１は、駆動信号を出力した後、処理を一旦終了する。
【００４２】
本実施形態の車両用スイッチによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）制御部１１は、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合、該運転に集中していないと判断した場合に比べて、振動子１２による振動の強度を大きくしたり、振動の期間を長くしたりすることによりタッチパネル１０の振動を制御する。車両の運転に集中している状態にあっては操作者はタッチパネル１０の振動を認識し難くなることから、こうした振動の制御を行うことにより、操作者は、運転に集中している場合にも、タッチパネル１０を操作したことを容易に認識することができるようになる。また、制御部１１は、操作者が車両の運転に集中していないと判断した場合には、該運転に集中していると判断した場合に比べて、振動子１２による振動の強度及び振動の期間が小となるため、操作者は、運転に集中していない状態でタッチパネル１０を操作した場合に、不快感を感じることもない。したがって、車両用操作装置１によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる。
【００４３】
（２）制御部１１は、操作者が車両の運転に集中しているか否かを車速データに基づいて判断している。すなわち、制御部１１は、車両が走行している状態を操作者が車両の運転に集中している状態と判断し、停車している状態を操作者が車両の運転に集中していない状態と判断する。一般に、車両走行時には路面ノイズによる車両の振動等により、操作者はタッチパネル１０の振動を特に認識し難くなる。よって、このような状況において振動子１２による振動の強度が大きくなると、操作者は、振動子１２による振動を認識し易くなる。したがって、車両用操作装置１によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００４４】
（３）制御部１１は、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合、走行用設定値に基づいて振動子１２を振動させる。この走行用設定値には、操作者が車両の運転に集中している状態における「分かり易さ」と「不快感」の相当絶対評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各相当絶対評価得点と同等となるような振動に対応する駆動信号の特性が設定される。このため、操作者が車両の運転に集中している状態における認識度及び不快感の程度は、操作者が車両の運転に集中していない場合における認識度及び不快感の程度と同程度となる。よって、車両用操作装置１によれば、操作者は、車両の運転に集中している場合においても、車両の運転に集中していない場合と同程度に不快感が抑制された状態で同程度の認識度で振動を認識することができる。したがって、車両用操作装置１によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００４５】
（４）走行用設定値及び停車用設定値における加速度ａ及び波形数ｎは、「分かり易さ」と「不快感」という２つの評価指標に基づいて設定される。これら２つの評価指標はトレードオフの関係にあるものの、図８及び図９と図１５及び図１６とに示される相当絶対評価得点に基づいて停車用設定値と走行用設定値とを設定することにより、制御部１１は、「分かり易さ」と「不快感」とのバランスのとれた振動を振動子１２により発生させることが可能となる。つまり、タッチパネル１０を操作した操作者は、分かり易く、それほど不快でない振動を感受することができる。したがって、車両用操作装置１によれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００４６】
（５）振動子１２は、タッチパネル１０に設けられている。このため、操作者は、車両が走行している際にタッチパネル１０を操作した場合でも、タッチパネル１０を操作した旨を確実に認識することができる。したがって、タッチパネル１０のような操作感が乏しいスイッチにおいては、車両用操作装置１による振動の呈示が特に有効となる。
【００４７】
（６）走行用設定値及び停車用設定値は、図８、図９、図１５、及び図１６に基づいて客観的に設定される。このように、走行用設定値及び停車用設定値は、車両用操作装置１の設計者個人の感性に依存しない。このため、車両用操作装置１によれば、どのような操作者に対しても運転状況に応じた適切な振動を呈示することができる。
【００４８】
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、停車用設定値及び走行用設定値は、「分かり易さ」と「不快感」という２つの評価指標に基づいて設定されている。しかし、停車用設定値及び走行用設定値は、「分かり易さ」と「不快感」とに加え、第三の評価指標に基づいて設定されてもよい。例えば、停車用設定値及び走行用設定値は、「分かり易さ」、「不快感」、及び「痛み感」という３つの評価指標に基づいて設定されてもよい。このようにすれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００４９】
・前記実施形態において走行用設定値には、操作者が車両の運転に集中している状態における「分かり易さ」と「不快感」の相当絶対評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各相当絶対評価得点と同等となるような振動に対応する駆動信号の振幅及び出力期間が設定されている。しかし、「分かり易さ」と「不快感」とのいずれかを重視して、操作者が車両の運転に集中している状態における各相当絶対評価得点と車両の運転に集中していない状態における各相当絶対評価得点とが異なる振動に対応する駆動信号の振幅及び出力期間を走行設定値として設定してもよい。例えば、「不快感」よりも「分かり易さ」という点を重視する場合、操作者が車両の運転に集中している状態における各相当絶対評価得点よりも車両の運転に集中していない状態における各相当絶対評価得点が大きくなるような振動に対応する振動信号の振幅及び出力期間が走行設定値として設定されてもよい。このような場合においても、駆動信号の周期及び出力期間を「不快感」の相当絶対評価得点の増大を抑制できる値に設定することで、操作者は、停車時に比較して車両走行時においてより分かり易く、それでいて不快感が抑制された振動を感受することが可能となる。したがって、車両用操作装置１によれば、操作者の嗜好に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００５０】
・前記実施形態において制御部１１は、車両が走行していると判断した場合、走行用設定値に基づく駆動信号を出力することにより振動子１２を作動させている。しかし、制御部１１のメモリ１１ａには複数の走行用設定値が予め記録され、制御部１１は、車両が走行していると判断した場合には、その走行状態に応じて複数の走行用設定値の中から一つに基づく駆動信号を選択的に出力するようにしてもよい。例えば、制御部１１は、タッチパネル１０が操作された際に、アスファルト道のような路面状況の良い道路を車両が走行していると判断した場合には第１走行用設定値に基づく信号を出力し、砂利道のような路面状況の悪い道路を車両が走行していると判断した場合には第２走行用設定値に基づく駆動信号を出力するようにしてもよい。このようにすれば、操作者は、車両の走行状態に拘らず同程度に不快感を抑制しつつ同程度の認識度でタッチパネル１０の振動を認識することができる。また、制御部１１は、車両の走行速度に応じて複数の走行用設定値の中から一つに基づく駆動信号を選択的に出力するようにしてもよい。更に、制御部１１は、車両の走行状況に限らず、車両の状態に応じて複数の走行用設定値の中から一つに基づく駆動信号を選択的に出力するようにしてもよい。例えば、制御手段は、停車している場合、アイドリング状態や信号待ち状態の場合、及び車両が走行している場合で選択する走行用設定値を変えてもよい。要するに、制御手段は、操作者が車両の運転に集中している場合には、集中していない場合に比較して、振動子１２による振動の期間が長くなるように制御すること及び振動子１２による振動の強度が大きくなるように制御することのうち少なくとも一方を、操作者による車両の運転状況に応じて切り換えて行うようにしてもよい。このようにすれば、車両の操作者に対して運転状況に応じた一層適切な振動を呈示することができる。
【００５１】
・前記実施形態において、操作者が車両の運転に集中していると制御部１１が判断する状況は、前記実施形態におけるように車両が走行していることに限定されない。例えば、制御部１１は、車速データとエンジンの作動状態とに基づいて、車両が信号待ちしている場合をも操作者が車両の運転に集中していると判断するようにしてもよい。すなわち、制御部１１は、エンジンの作動状態において車速データが「０」の場合も、操作者が車両の運転に集中していると判断してもよい。
【００５２】
・前記実施形態において制御部１１は、車両が走行していると判断した場合、駆動信号の振幅及び出力期間のうち少なくとも一方を大きくする代わりに、駆動信号の周期を短くするようにしてもよい。振動周期が短い場合と長い場合とでは、振動周期が短い場合の方が操作者にとって認識し易いということが経験的に知られている。よって、このようにしても、車両の運転に集中している場合において操作者は、振動子１２による振動を認識し易くなる。
【００５３】
・前記実施形態において、相対評価の一対比較法は７段階評価によっている。しかし、複数段階の評価であれば、一対比較法は７段階評価によらなくてもよい。例えば、５段階評価による一対比較法によって相対評価を行ってもよい。
【００５４】
また、絶対評価は５段階の評価となっている。しかし、絶対評価は、複数段階の評価であれば５段階の評価に限らず、例えば３段階評価や８段階評価などとなっていてもよい。
・制御部１１が出力する駆動信号は、前記実施形態における正弦波に限定されない。例えば、駆動信号は三角波や台形波でもよい。つまり、制御部１１が出力する駆動信号は、交流信号であればその信号の波形は限定されない。
【００５５】
・本発明の操作手段は、タッチパネル１０に限定されない。例えば、操作手段としてプッシュスイッチが適用されてもよい。また、例えば、操作手段として、レバー（例えばカーナビゲーションシステムにおいて用いられるモニタ表示範囲の変更レバー）などが適用されてもよい。要するに、操作手段は、操作者によって操作されることにより車載装置を操作するためのものであればよい。
【００５６】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（１）請求項１または請求項２に記載の車両用操作装置において、車両の運転に集中している場合と車両の運転に集中していない場合とにおける前記振動発生手段による振動の期間及び強度は、同一の評価方法により求められた、振動に対する認識度を示す評価得点及び振動に対する不快感の程度を示す評価得点に基づいてそれぞれ設定され、
前記認識度に対する評価得点は、操作者にとって前記振動発生手段による振動が認識し易いほど大きくなるように設定され、
前記制御手段は、操作者が車両の運転に集中している状態にあっては、認識度を示す評価得点及び不快感の程度を示す評価得点が、車両の運転に集中していない状態における各評価得点よりも大きくなるように、前記振動発生手段による振動の強度及び振動の期間のうち少なくとも一方を制御すること。
【００５７】
（２）請求項１または請求項２に記載の車両用操作装置において、前記制御手段は、操作者が車両の運転に集中していると判断した場合には、操作者が車両の運転に集中していないと判断した場合に比較して、前記振動発生手段による振動の期間が長くなるように制御すること及び前記振動発生手段による振動の強度が大きくなるように制御することのうち少なくとも一方を車両の運転状況に応じて切り換えて行うこと。
【００５８】
（３）車載装置を操作する操作手段が操作者により操作されたときに該操作手段を振動させる振動付与方法であって、操作者が車両の運転に集中している状態にあっては、操作者が車両の運転に集中していない状態に比較して前記操作手段に付与される振動の強度を大きくすること及び振動の発生期間を長くすることのうち少なくとも一方を行うことにより前記操作手段に付与される振動を切り換えることを特徴とする振動付与方法。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明における車両用操作装置のブロック図。
【図２】本実施形態における評価装置のブロック図。
【図３】本実施形態において評価用駆動信号の特性及び相対評価の結果を示す表。
【図４】本実施形態において絶対評価得点と評価語句との関係を示す表。
【図５】本実施形態において絶対評価の結果を示す表。
【図６】本実施形態において、分かり易さに係る絶対評価の結果を示すグラフ。
【図７】本実施形態において、不快感に係る絶対評価の結果を示すグラフ。
【図８】本実施形態において、分かり易さにおける評価用駆動信号と相当絶対評価得点との関係を示すグラフ。
【図９】本実施形態において、不快感における評価用駆動信号と相当絶対評価得点との関係を示すグラフ。
【図１０】本実施形態におけるドライブシミュレータの概略構成図。
【図１１】本実施形態において評価用駆動信号の特性及び相対評価の結果を示す表。
【図１２】本実施形態において絶対評価の結果を示す表。
【図１３】本実施形態において、分かり易さに係る絶対評価の結果を示すグラフ。
【図１４】本実施形態において、不快感に係る絶対評価の結果を示すグラフ。
【図１５】本実施形態において、分かり易さにおける評価用駆動信号と相当絶対評価得点との関係を示すグラフ。
【図１６】本実施形態において、不快感における評価用駆動信号と相当絶対評価得点との関係を示すグラフ。
【図１７】本実施形態において制御手段が行う振動制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６０】
１…車両用操作装置、１０…操作手段としてのタッチパネル、１１…制御手段としての制御部、１２…振動発生手段としての振動子。
【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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