(57)【要約】【課題】  運転者に対して加減速の変化を適確に伝達すること。【解決手段】  運転情報伝達装置１は、車両に加速あるいは減速が生じると、車両の加速を感じさせる圧力をアクチュエータ２５ａによって運転者の臀部付近に伝達したり、車両の減速を感じさせる圧力をアクチュエータ２５ｂによって運転者の大腿部前部に伝達したりする。また、車両の加速あるいは減速に応じて、アクチュエータアレイ２５ｃが、運転者の大腿部から臀部に、車両前後方向に移動する振動刺激パターンを呈示する。したがって、運転者は、身体において直感的に加減速を感じる所定個所への圧力刺激によって、自身が感じ難い車両の加速あるいは減速を明確に認識することができる。即ち、運転情報伝達装置１によれば、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができる。【選択図】  図１
2007106211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
運転席に着席した運転者の身体における背中から臀部の少なくとも一部に対し、車両後方から前方への圧力刺激を呈示する第１の圧力呈示手段と、
運転席に着席した運転者の身体における大腿部の少なくとも一部に対し、下方から上方への圧力刺激を呈示する第２の圧力呈示手段と、
車両の加減速を検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、前記第１の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させ、車両に減速が生じているときには、前記第２の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させる刺激制御手段と、
を備えることを特徴とする運転情報伝達装置。
【請求項２】
前記第１の圧力呈示手段あるいは前記第２の圧力呈示手段によって運転者に呈示されている圧力刺激の方向を呈示する補助呈示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の運転情報伝達装置。
【請求項３】
前記補助呈示手段は、運転席のシートクッション部において、運転者の大腿部に対して車両前後方向に移動する振動刺激を呈示する振動刺激呈示手段を備え、
前記刺激制御手段は、前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、運転者に対し、前記振動刺激呈示手段によって車両後方から前方に移動する振動刺激を呈示させ、車両に加速が生じているときには、運転者に対し、前記振動刺激呈示手段によって車両前方から後方に移動する振動刺激を呈示させることを特徴とする請求項１または２記載の運転情報伝達装置。
【請求項４】
前記補助呈示手段は、運転姿勢にある運転者の視界内において、車両前後方向に移動する光刺激を呈示する光刺激呈示手段を備え、
前記刺激制御手段は、前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、運転者に対し、前記光刺激呈示手段によって車両前方から後方に移動する光刺激を呈示させ、車両に減速が生じているときには、運転者に対し、前記光刺激呈示手段によって車両後方から前方に移動する光刺激を呈示させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の運転情報伝達装置。
【請求項５】
車両のピッチ変化を検出するピッチ変化検出手段と、
前記加減速検出手段によって検出された車両の加減速および前記ピッチ変化検出手段によって検出された車両のピッチ変化に基づいて、運転者に呈示する刺激の強さを示す拡張加速度を算出する拡張加速度算出手段と、
を備え、
前記刺激制御手段は、該拡張加速度に対応する圧力刺激を前記第１および第２の圧力呈示手段に呈示させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の運転情報伝達装置。
【請求項６】
運転者による車両の加減速に関する操作量を検出する操作量検出手段をさらに備え、
前記拡張加速度算出手段は、前記加減速検出手段によって検出された車両の加減速と、前記ピッチ変化検出手段によって検出された車両のピッチ変化と、前記操作量検出手段によって検出された操作量とに基づいて、運転者に呈示する刺激の強さを示す拡張加速度を算出することを特徴とする請求項５記載の運転情報伝達装置。
【請求項７】
前記補助呈示手段は、運転席のシートクッション部において、運転者の大腿部に対して車両前後方向に移動する振動刺激を呈示する振動刺激呈示手段を備え、
前記刺激制御手段は、前記振動刺激呈示手段によって、前記第１の圧力呈示手段あるいは前記第２の圧力呈示手段が運転者に呈示する圧力刺激の方向を呈示した後、前記拡張加速度に対応する圧力刺激を前記第１および第２の圧力呈示手段に呈示させることを特徴とする請求項２記載の運転情報伝達装置。
【請求項８】
前記補助呈示手段は、運転姿勢にある運転者の視界内において、車両前後方向に移動する光刺激を呈示する光刺激呈示手段を備え、
前記刺激制御手段は、前記光刺激呈示手段によって、前記第１の圧力呈示手段あるいは前記第２の圧力呈示手段が運転者に呈示する圧力刺激の方向を呈示した後、前記拡張加速度に対応する圧力刺激を前記第１および第２の圧力呈示手段に呈示させることを特徴とする請求項２記載の運転情報伝達装置。
【請求項９】
前記補助呈示手段は、運転席のシートクッション部において、運転者の大腿部に対して車両前後方向に移動する振動刺激を呈示する振動刺激呈示手段を備え、
前記刺激制御手段は、前記振動刺激呈示手段によって、前記第１の圧力呈示手段あるいは前記第２の圧力呈示手段が運転者に呈示する圧力刺激の方向と逆方向を呈示した後、前記拡張加速度に対応する圧力刺激を前記第１および第２の圧力呈示手段に呈示させることを特徴とする請求項２記載の運転情報伝達装置。
【請求項１０】
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
運転席に着席した運転者が車両の加速時に運転席から受ける力を模擬的に発生し、車両の加速状態を強調して運転者に伝達する加速強調手段と、
運転席に着席した運転者が車両の減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生し、車両の減速状態を強調して運転者に伝達する減速強調手段と、
を備えることを特徴とする運転情報伝達装置。
【請求項１１】
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
車両に生じている加減速の状態と、運転者が認識する加減速の状態との差を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段によって検出された加減速の状態の差を縮小させる触覚刺激を与える差分縮小手段と、
を備えることを特徴とする運転情報伝達装置。
【請求項１２】
運転席に着席した運転者の身体における背中から臀部の少なくとも一部に対し、車両後方から前方への圧力刺激を呈示する第１の圧力呈示手段と、
運転席に着席した運転者の身体における大腿部の少なくとも一部に対し、下方から上方への圧力刺激を呈示する第２の圧力呈示手段と、
前記第１および第２の圧力呈示手段を車体フロアに支持する支持手段と、
車両の加減速を検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、前記第１の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させ、車両に減速が生じているときには、前記第２の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させる刺激制御手段と、
を備えることを特徴とする自動車。
【請求項１３】
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達方法であって、
運転席に着席した運転者が車両の加減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生させ、車両の加速あるいは減速状態を強調して運転者に伝達することを特徴とする運転情報伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転に関連する情報を運転者に伝達する運転情報伝達装置、自動車および運転情報伝達方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両を運転する際、緩やかな長い上り坂や下り坂、あるいは、緩やかな下り坂から上り坂に変化する部分等、運転者が視覚によって道路の勾配を認識することが困難な場所においては、運転者が意図しない加減速が生じることがある。そのため、このような場所において、渋滞が発生したり、前方車両への異常接近や後続車両の異常接近を引き起こして、スムーズな交通を妨げる、あるいは十分な車間距離を保てないといった事態が発生したりする。特に、運転経験の少ない運転者においては、上記のような傾向が顕著である。
【０００３】
なお、勾配以外にも運転者の意図しない加減速を引き起こす要因があり、例えば向かい風や追い風等の風の影響、カーブの曲率の影響あるいは路面の摩擦係数等が考えられる。
このような運転者の意図しない加減速が生ずる問題を解決するためには、自車両の加速度変化を検出して、車室内の運転者から見える位置に設置したディスプレイに加速度変化を強調して表示し、運転者に意図しない加減速の発生を伝達したり、あるいは、例えば、道路の勾配を検出して加減速の変化を予測し、警報音を発したりして、運転者に加減速の調整を促すことが考えられる。
【０００４】
しかし、情報を所定個所（例えばダッシュボードに設置されたディスプレイ等）に表示して運転者に情報を伝達した場合、運転者は、その情報を積極的に黙視しなければ認識することができない。また、たとえ運転者の視野内において情報が呈示されたとしても、情報の意味を理解するために、運転者は一定の思考を要することとなり、漫然と運転を行っているような場合には、情報の意義に気付く割合が低下することが考えられる。
【０００５】
また、音響や音声等によって聴覚的に通知を行った場合、運転者に煩わしさを与えてしまう可能性もある。
一方、触覚を介して、運転者にとって直感的に理解し易い形態で、意図しない加減速の発生を伝達することが考えられる。
例えば、飛行機等の移動体における加減速を視覚以外の感覚情報によって伝達する技術が、特開昭６０−００２９７５号公報に記載された移動体の操縦訓練用シミュレータ、あるいは、特開平５−０００１８６号公報に記載されたアミューズメントの遊戯施設等として提案されている。
【０００６】
これらのうち、特開昭６０−００２９７５号公報に記載された技術においては、操作者の身体に接触した接触子を所定の圧力で身体に押し付け、その圧力の変化によって加速度の大きさを伝達している。
【特許文献１】特開昭６０−００２９７５号公報
【特許文献２】特開平５−０００１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の公報に記載された技術を含め、触覚を介して運転者に加減速を伝達する従来の技術においては、人間の触覚は順応性を持つところ、身体に一定の刺激を付与すると、運転者が感じる力の大きさが徐々に低減してしまい、十分に加減速に関する情報を伝達できない可能性がある。
このように、従来の技術においては、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することが困難であった。
本発明の課題は、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明は、
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
運転席に着席した運転者の身体における背中から臀部の少なくとも一部に対し、車両後方から前方への圧力刺激を呈示する第１の圧力呈示手段と、
運転席に着席した運転者の身体における大腿部の少なくとも一部に対し、下方から上方への圧力刺激を呈示する第２の圧力呈示手段と、
車両の加減速を検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、前記第１の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させ、車両に減速が生じているときには、前記第２の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させる刺激制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
運転席に着席した運転者が車両の加速時に運転席から受ける力を模擬的に発生し、車両の加速状態を強調して運転者に伝達する加速強調手段と、
運転席に着席した運転者が車両の減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生し、車両の減速状態を強調して運転者に伝達する減速強調手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達装置であって、
車両に生じている加減速の状態と、運転者が認識する加減速の状態との差を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段によって検出された加減速の状態の差を縮小させる触覚刺激を与える差分縮小手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、
運転席に着席した運転者の身体における背中から臀部の少なくとも一部に対し、車両後方から前方への圧力刺激を呈示する第１の圧力呈示手段と、
運転席に着席した運転者の身体における大腿部の少なくとも一部に対し、下方から上方への圧力刺激を呈示する第２の圧力呈示手段と、
前記第１および第２の圧力呈示手段を車体フロアに支持する支持手段と、
車両の加減速を検出する加減速検出手段と、
前記加減速検出手段によって車両の加速あるいは減速が検出された場合に、車両に加速が生じているときには、前記第１の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させ、車両に減速が生じているときには、前記第２の圧力呈示手段によって運転者に対して圧力刺激を呈示させる刺激制御手段と、
を備える自動車である。
【００１２】
また、本発明は、
触覚を介して運転者に車両の加減速状態を示す情報を伝達する運転情報伝達方法であって、
運転席に着席した運転者が車両の加減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生させ、車両の加速あるいは減速状態を強調して運転者に伝達することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、刺激制御手段が、車両に加速が生じている場合、第１の圧力呈示手段によって車両後方から前方への圧力刺激を呈示し、車両に減速が生じている場合、第２の圧力呈示手段によって車両前方から後方への圧力刺激を呈示するため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、加速強調手段あるいは減速強調手段によって、車両の加減速状態を強調することができるので、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対し、加減速の変化を適確に伝達することが可能となる。
また、本発明によれば、差分検出手段が、車両に実際に生じている加減速と、運転者が認識する加減速の状態との差を検出し、差分縮小手段が、その差を縮小させる圧力刺激を運転者に与えるので、運転者の適切な加減速操作を誘導することができる。したがって、運転者に加減速の変化を適確に伝達でき、従来発生していた運転者の意図しない車両速度の変化を防止できる。
【００１５】
また、本発明によれば、刺激制御手段が、車両に加速が生じている場合、支持手段によって車体フロアに支持された第１の圧力呈示手段によって車両後方から前方への圧力刺激を呈示し、車両に減速が生じている場合、支持手段によって車体フロアに支持された第２の圧力呈示手段によって車両前方から後方への圧力刺激を呈示する。そのため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができ、運転者の意図しない加減速を抑制可能な自動車とすることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、運転席に着席した運転者が車両の加減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生させ、車両の加速あるいは減速状態を強調して運転者に伝達する方法としたため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、車両の加減速の変化を運転者に適確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、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、本発明に係る運転情報伝達装置１の全体構成を示す概略図であり、図２は、運転情報伝達装置１の機能構成を示すブロック図である。なお、図１において、運転情報伝達装置１は、車体フロアＦに連結部Ｃを介して固定された運転席Ｓに設置されている。
図１および図２において、運転情報伝達装置１は、制御ユニット２と、ジャイロセンサ１１と、車速センサ１４と、シフトセンサ１７と、ブレーキペダルセンサ１９と、アクセルペダルセンサ２１とを備えており、制御ユニット２は、勾配検出回路１２と、演算処理回路１３と、車速検出回路１５と、加速度検出回路１６と、シフト検出回路１８と、ブレーキ操作量検出回路２０と、アクセル操作量検出回路２２と、パターン発生回路２３ａ，２３ｂと、ドライバ回路２４ａ〜２４ｃと、アクチュエータ２５ａ，２５ｂと、アクチュエータアレイ２５ｃと、移動光刺激呈示装置２６とをさらに備えている。
【００１８】
ジャイロセンサ１１は、車体のロール、ピッチおよびヨー方向の回転角速度を検出し、検出した角速度を示す信号を勾配検出回路１２に出力する。
勾配検出回路１２は、ジャイロセンサ１１によって入力された角速度を示す信号から車体に生じている勾配を算出し、算出された勾配に対して周波数特性に応じた分類を行うことにより、道路の勾配を検出する。そして、勾配検出回路１２は、検出した道路の勾配を示す信号を演算処理回路１３に出力する。
【００１９】
車速センサ１４は、車両の走行速度に応じたパルス信号を発生し、そのパルス信号を車速検出回路１５に出力する。
車速検出回路１５は、車速センサ１４によって入力されたパルス信号から車速を算出し、算出した車速を示す信号を加速度検出回路１６に出力する。
加速度検出回路１６は、速度検出回路１５によって入力された車速から加速度および加速度の変化を算出し、算出した加速度および加速度の変化を示す信号を演算処理回路１３に出力する。
【００２０】
シフトセンサ１７は、トランスミッションのシフトポジションを検出し、検出したシフトポジションを示す信号をシフト検出回路１８に出力する。
シフト検出回路１８は、シフトセンサ１７によって入力されたシフトポジションを示す信号および不図示のオーバードライブスイッチの操作信号を監視し、オーバードライブの解除およびシフトポジションの切り替え操作が行われたか否かを検出する。そして、シフト検出回路１８は、検出したオーバードライブの解除あるいはシフトポジションの切り替えを示す信号を演算処理回路１３に出力する。
【００２１】
ブレーキペダルセンサ１９は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出し、検出したブレーキペダルの踏み込み量を示す信号をブレーキ操作量検出回路２０に出力する。
ブレーキ操作量検出回路２０は、ブレーキペダルセンサ１９によって入力されたブレーキペダルの踏み込み量からブレーキ操作の変動量を算出し、算出したブレーキ操作の変動量を示す信号を演算処理回路１３に出力する。
【００２２】
アクセルペダルセンサ２１は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出したアクセルペダルの踏み込み量を示す信号をアクセル操作量検出回路２２に出力する。
アクセル操作量検出回路２２は、アクセルペダルセンサ２１によって入力されたアクセルペダルの踏み込み量からアクセル操作の変動量を算出し、算出したアクセル操作の変動量を示す信号を演算処理回路１３に出力する。
【００２３】
演算処理回路１３は、運転情報伝達装置１全体の制御を管理するものであり、加減速判定回路１３ａと、操作判定回路１３ｂとをさらに備えている。
加減速判定回路１３ａは、勾配検出回路１２によって入力された道路勾配と、加速度検出回路１６によって入力された加速度および加速度変化に基づいて、道路勾配によって生ずる加減速検出結果への不要な影響を除去した上で、車両に発生している加減速を判定する。
【００２４】
操作判定回路１３ｂは、シフト検出回路１８によって入力されたオーバードライブの解除あるいはシフトポジションの切り替えと、ブレーキ操作量検出回路２０によって入力されたブレーキ操作の変動量と、アクセル操作量検出回路２２によって入力されたアクセル操作の変動量とに基づいて、運転者が意図的に加減速を行ったか否かの判定を行う。
演算処理回路１３は、加減速判定回路１３ａの判定結果と、操作判定回路１３ｂの判定結果とから、運転者の意図しない加減速が発生している場合に、加減速の大きさおよび極性（加速あるいは減速）を示す信号をパターン発生２３ａ，２３ｂに出力する。このとき、演算処理回路１３は、後述のように、車両加速度の値と、車体の勾配量とを所定の換算を行って加算することにより、運転者に呈示する加速度情報（拡張加速度）を算出する。そして、演算処理回路１３は、パターン発生回路２３ａ，２３ｂに対して、この加速度（拡張加速度）を出力する。
【００２５】
パターン発生回路２３ａは、アクチュエータ２５ａ，２５ｂの動作パターンを制御するものであり、演算処理回路１３によって加減速の大きさおよび極性を示す信号が入力されると、入力された加減速の大きさおよび極性に応じて、アクチュエータ２５ａ，２５ｂの圧力刺激パターンを発生する。
具体的には、パターン発生回路２３ａは、演算処理回路１３によって加速を示す信号が入力された場合、アクチュエータ２５ａを加速度の大きさに応じた所定量突出させるようにドライバ回路２４ａを駆動する制御信号を出力する。また、パターン発生回路２３ａは、演算処理回路１３によって減速を示す信号が入力された場合、アクチュエータ２５ｂを減速度の大きさに応じた所定量突出させるようにドライバ回路２４ｂを駆動する制御信号を出力する。
【００２６】
パターン発生回路２３ｂは、アクチュエータアレイ２５ｃおよび移動光刺激呈示装置２６の動作パターンを制御するものであり、演算処理回路１３によって加減速を示す信号が入力された場合、アクチュエータアレイ２５ｃの振動刺激パターンをおよび移動光刺激呈示装置２６における光刺激パターンを発生する。
具体的には、パターン発生回路２３ｂは、演算処理回路１３によって加速を示す信号が入力された場合、アクチュエータアレイ２５ｃにおいてシート前端から後端（大腿部から臀部）に振動刺激が移動するようにドライバ回路２４ｂを駆動する制御信号を出力し、演算処理回路１３によって減速を示す信号が入力された場合、アクチュエータアレイ２５ｃにおいてシート後端から前端（臀部から大腿部）に振動刺激が移動するようにドライバ回路２４ｂを駆動する制御信号を出力する。
【００２７】
また、パターン発生回路２３ｂは、演算処理装置１３によって加減速を示す信号が入力された場合、車両前後方向にＬＥＤ（Light Emitting Diode）が配列されている移動光刺激呈示装置２６において、加速時には光が車両前方から後方に移動するように、減速時には光が車両後方から前方に移動するようにドライバ回路２４ｃを駆動する制御信号を出力する。
【００２８】
ドライバ回路２４ａは、パターン発生回路２３ａによって入力された制御信号に従って、アクチュエータ２５ａ，２５ｂが所定量突出するように作動させる。
ドライバ回路２４ｂは、パターン発生回路２３ｂによって入力された制御信号に従って、アクチュエータアレイ２５ｃを、シート前端から後端に振動刺激を移動させるように作動させる。
【００２９】
ドライバ回路２４ｃは、パターン発生回路２３ｂによって入力された制御信号に従って、移動光刺激呈示装置２６のＬＥＤを、加速時には光が車両前方から後方に移動するように順に点灯させ、減速時には光が車両後方から前方に移動するように順に点灯させる。
アクチュエータ２５ａは、運転席Ｓにおけるシートバック部に設置されたリニアアクチュエータであり、シートクッション部のウレタン表皮部材の内側に内蔵されている。そして、アクチュエータ２５ａは、ドライバ回路２４ａによって入力された制御信号に従って、可動子を移動させ、可動子に取り付けられた接触子がシートクッション部の内部から運転者の臀部を押圧する。なお、アクチュエータ２５ａは、シートクッション部の後端に設置することも可能である。
【００３０】
アクチュエータ２５ｂは、運転席Ｓにおけるシートクッション部の前部に設置されたリニアアクチュエータであり、アクチュエータ２５ａと同様に、シートクッション部のウレタン表皮部材の内側に内蔵されている。そして、アクチュエータ２５ｂは、ドライバ回路２４ａによって入力された制御信号に従って、可動子を移動させ、可動子に取り付けられた接触子がシートクッション部の内部から運転者の大腿部を押圧する。
【００３１】
アクチュエータアレイ２５ｃは、運転席Ｓにおけるシートクッション部の中央付近に、複数のリニアアクチュエータを前後方向に配列して構成したものであり、シートクッション部のウレタン表皮部材の内側に内蔵されている。そして、アクチュエータアレイ２５ｃは、ドライバ回路２４ｂによって入力された制御信号に従って、各リニアアクチュエータの可動子を前方から後方あるいは後方から前方に順に移動させ、各可動子に取り付けられた接触子がシートクッション部の内部から運転者の大腿部を順に押圧する。
【００３２】
移動光刺激呈示装置２６は、運転者周辺で運転者の視界内に設置されており、例えば運転者側のサイドウィンドウの下端等に設置される。また、移動光刺激呈示装置２６は、車両前後方向に配列されたＬＥＤを備えており、ドライバ回路２４ｃに駆動されることにより、加速時には光が車両前方から後方に移動するように、減速時には光が車両後方から前方に移動するようにＬＥＤを点灯する。
【００３３】
次に、運転席Ｓにおけるアクチュエータ２５ａ，２５ｂおよびアクチュエータアレイ２５ｃの設置状態について詳細に説明する。
図３は、運転席Ｓにおけるアクチュエータ２５ａ，２５ｂおよびアクチュエータアレイ２５ｃの設置状態を示す図である。
図３において、運転席Ｓは、シートバック部を支持する背部フレーム１００とシートクッション部を支持する座面フレーム２００とが回転機構３００によって連結されており、所定範囲内で角度調整可能な構成を有している。そして、背部フレーム１００における運転者の臀部に近い位置には、アクチュエータ２５ａが、接触子を運転者側に向けられた状態で治具１０１によって固定されており、アクチュエータ２５ａが作動すると、シートバック部を覆うウレタン表皮部材の内側から接触子が運転者の臀部付近を押圧する構成となっている。
【００３４】
また、座面フレーム２００における前端部には、アクチュエータ２５ｂが、接触子を運転者側に向けられた状態で治具２０１によって固定されており、アクチュエータ２５ｂが作動すると、シートクッション部を覆うウレタン表皮部材の内側から接触子が運転者の大腿部前部を押圧する構成となっている。
さらに、座面フレーム２００における中央部分には、アクチュエータアレイ２５ｃが、複数の接触子を運転者側に向けられた状態で治具２０２によって固定されており、アクチュエータアレイ２５ｃが作動すると、シートクッション部を覆うウレタン表皮部材の内側から接触子が運転者の大腿部中央付近を押圧する構成となっている。
【００３５】
そして、アクチュエータ２５ａ，２５ｂおよびアクチュエータアレイ２５ｃを制御するための信号は、接続ボックス４００に連結されたケーブル４０１を介して入力され、この接続ボックス４００には、コネクタ４０２を介して接続されているドライバ回路２４ａ〜２４ｃから信号が入力されている。
このように、車両の加速を知らせるアクチュエータ２５ａと、車両の減速を知らせるアクチュエータ２５ｂとが、運転者の身体における異なる個所を刺激することにより、運転者は、車両の加速あるいは減速を明確に区別して感じることができる。また、加速時と減速時で異なる個所に刺激が呈示されることから、刺激に対して順応する度合いを低減することができる。さらに、加速時および減速時に刺激が呈示される個所は、運転者が加速および減速を直感的に感じ易い個所であるため、運転者に対し、車両の加減速を明確に伝達することができる。
【００３６】
次に、アクチュエータアレイ２５ｃの構成例について説明する。
図４は、アクチュエータアレイ２５ｃの構成を示す図である。
図４において、アクチュエータアレイ２５ｃは、ケース５００と、複数のアクチュエータ６００と、コネクタ７００と、リード線８００とを備えている。
ケース５００内には、複数のアクチュエータ６００が１列に配置されており、これらアクチュエータ６００は、例えば電動型アクチュエータによって構成されている。なお、アクチュエータ６００は、油圧型あるいは空気圧型等、他の方式のものを用いることも可能である。
【００３７】
アクチュエータ６００は、ケース５００に固定され円筒状のハウジングとなる固定子６０１と、固定子６０１内の中心部に形成され、可動子６０３の摺動軸となるポールピース６０２と、ポールピース６０２に弾性的に固定され、ポールピース６０２を軸として上下方向に摺動可能な可動子６０３と、固定子６０１と可動子６０３との隙間に設置されたダイアフラム６０４と、可動子６０３の先端に設置され、運転者を押圧する接触子６０５とを備えている。
【００３８】
これらのうち、固定子６０１とポールピース６０２とは磁化された状態であり、可動子６０３はコイルによって構成されている。
そして、各可動子６０３には、コネクタ７００およびリード線８００を介してドライバ回路２４ｂから信号が入力される。可動子６０３に信号が入力されると、信号の電流によってコイルが磁界を発生し、磁化されている固定子６０１と電流によって生じた磁界とが相互作用することにより、可動子６０３がポールピース６０２を軸として上下方向に動作する。すると、可動子６０３の先端に設置された接触子が運転者の大腿部を押圧し、運転者に振動刺激を伝達する。これらアクチュエータ６００を順に駆動することによって、運転者の大腿部に対し、前後方向に移動する振動刺激を呈示することができる。
【００３９】
（動作）
次に、運転情報伝達装置１の動作を説明する。
まず、運転情報伝達装置１における刺激の呈示パターンを説明する。
図５は、運転情報伝達装置１における刺激の呈示パターンを示す説明図である。
図５において、運転情報伝達装置１は、加速時および減速時それぞれに所定の刺激パターンを呈示することにより、運転者に加減速の状態を伝達する。
即ち、車両の加速状態では、通常、運転者はシートバック部に押し付けられる状態となる。そこで、シートバック部からアクチュエータ２５ａによって圧力刺激を呈示することにより、加速時に類似した感覚を運転者に与えることができる。さらに、アクチュエータアレイ２５ｃによってシート後端から前端に移動する振動刺激を併せて呈示することにより、明確に加速状態であることを運転者に伝達することができる。
【００４０】
また、車両の減速状態では、通常、運転者は車体前方に向かって微小距離だけ移動することとなる。そして、通常、シートクッション部には、シート前端部分がシート後端部分より高くなるクッションアングルが設けられているため、減速時にはシート前端部で大腿部を圧迫刺激される。そこで、アクチュエータ２５ｂが、シート前端において運転者の大腿部に圧力刺激を呈示することにより、減速時に類似した感覚を運転者に与えることができる。さらに、アクチュエータアレイ２５ｃによってシート前端から後端に移動する振動刺激を併せて呈示することにより、直感的に減速状態であることを運転者に伝達することができる。
【００４１】
続いて、運転情報伝達装置１の具体的な動作形態について説明する。
図６は、運転情報伝達装置１の具体的な動作形態を示す模式図である。
図６では、高速道路等で見られる緩い勾配によって、運転者が意図しない車両の加速あるいは減速が生じる状態を例示している。
図６において、（ａ）は車両の速度、（ｂ）は（ａ）に示す車両速度から算出される加速度、（ｃ）は実際の道路勾配、（ｄ）は車体に設置された加速度センサによって検出される加速度波形、（ｅ）は車体に設置されたジャイロセンサによって検出されたピッチ角度から判定される道路勾配の種別（登り、下り）、（ｆ）は道路勾配の有無によって重み付けされ、運転者に呈示しようとする加速度情報（拡張加速度）、（ｇ）はアクチュエータアレイ２５ｃを起動するトリガとなる信号であり、（ｆ）の拡張加速度を微分して得られる判定用加加速度信号、（ｈ）はシートバック部に設置されたアクチュエータ２５ａによって呈示される圧力刺激の波形、（ｉ）はシートクッション部前端に設置されたアクチュエータ２５ｂによって呈示される圧力刺激の波形、（ｊ）はシートクッション部中央に設置されたアクチュエータアレイ２５ｃによって呈示される振動刺激の波形（通常時）、（ｋ）はシートクッション部中央に設置されたアクチュエータアレイ２５ｃによって呈示される振動刺激の波形（逆方向時）をそれぞれ示しており、（ａ）〜（ｋ）においては、道路が緩やかに下っている場合（左列）、道路が緩やかに上っている場合（中央列）、道路が緩やかに下った後に緩やかに上っている場合（右列）を示している。
【００４２】
また、図７は、運転情報伝達装置１の動作を示す制御フローチャートである。
運転情報伝達装置１は、車両のイグニションオン状態において、図７に示すフローチャートを繰り返し実行している。図７に示すフローチャートは、制御ユニット２における演算処理回路１３の管理の下に実行される。
以下、図６において道路が緩やかに下っている場合の左列の状態を例に挙げて、図７と対応付けて運転情報伝達装置１の具体的動作を説明する。
【００４３】
車両が（ｃ）に示される道路勾配地点に差し掛かると、（ｅ）に示すように、ジャイロセンサ１１が、道路勾配に基づく車体の傾きを直ちに検出する（ステップＳ１）。
すると、所定時間経過後に、（ａ）に示すように、車両速度が上昇し、（ｂ）に示す加速度に変化が生じ始める。運転情報伝達装置１は、ステップＳ１における勾配に続いて、加速度検出回路１６によって加速度を検出し（ステップＳ２）、加速度判定回路１３ａによって、勾配が検出され、かつ、加速度変化が大きい（所定値以上）か否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００４４】
ステップＳ３において、勾配が検出され、かつ、加速度変化が大きいと判定した場合、運転情報伝達装置１は、操作判定回路１３ｂによってブレーキ操作量およびアクセル操作量の変動を基に、運転者が意図的に加減速を行っているか否かを判定する（ステップＳ４）。
運転情報伝達装置１は、運転者が検知することが容易ではない緩い勾配の変化と、それに伴う車両速度の変化を検出し、加減速状態を運転者に強調して伝達するものである。
【００４５】
そこで、ステップＳ４において、運転者が意図的に加減速を行っているのではないと判定した場合、運転情報伝達装置１は、演算処理回路１３によって、車両の速度変化から算出した（ｂ）に示す車両加速度の値と、車体の勾配量を示す（ｅ）勾配値の値とを所定の換算を行いつつ加算し、（ｆ）に示す拡張加速度を算出する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ３において、勾配がない、あるいは、加速度変化が大きくないと判定した場合や、ステップＳ４において、運転者が意図的に加減速を行っていると判定した場合、運転情報伝達装置１はステップＳ１の処理に戻る。
次に、アクチュエータ２５ａ，２５ｂによって伝達する拡張加速度が加速であるか減速であるかを明確なものとするため、運転情報伝達装置１は、（ｇ）に示す加加速度信号を算出し（ステップＳ６）、（ｅ）に示す勾配値に応じた閾値によって処理する（ステップＳ７）。
【００４６】
そして、運転情報伝達装置１は、閾値を超える加加速度が検出されると、その時点を加速度の変化（加加速度）が大きい時点として、アクチュエータアレイ２５ｃの列状に配列されたアクチュエータを、（ｊ）に示す波形によって順に駆動する駆動指令を発行する（ステップＳ８）。アクチュエータアレイ２５ｃは、後述するアクチュエータ２５ａ，２５ｂの駆動タイミングと対応付けて駆動される。このような動作により、大腿部から臀部が前後に移動する感覚を強調することができ、運転者が加速あるいは減速を明確に感じることが可能となる。なお、アクチュエータアレイ２５ｃの動作に合わせて、移動光刺激呈示装置２６が、車両前方から後方、あるいは、車両後方から前方に光が移動する光刺激パターンを運転者に呈示する。
【００４７】
続いて、運転情報伝達装置１は、ステップＳ２において検出された加速度が加速状態であるか減速状態であるかの判定を行い（ステップＳ９）、ステップＳ４において算出した拡張加速度の値を、加速時においては、シートバック部に設置されたアクチュエータ２５ａによって、（ｈ）に示すように圧力刺激として呈示する（ステップＳ１０）。また、運転情報伝達装置１は、減速時においては、シートクッション部前端に設置されたアクチュエータ２５ｂによって、拡張加速度の値を（ｉ）に示すように圧力刺激として呈示する（ステップＳ１１）。
【００４８】
このように圧力刺激を呈示することで、道路勾配によって生じる、運転者の意図しない車両速度の変化が生じることを防止することができる。即ち、車両に実際に発生している加減速と、運転者が感じている加減速に差が生じている場合に、その差を縮小するように圧力刺激を与えることができ、その結果、運転者の意図しない車両速度の変化を防止できる。
ここで、アクチュエータ２５ａ，２５ｂを駆動するのに先立ち、運転者に対し、（ｋ）に示すように、アクチュエータアレイ２５ｃによって、伝達する加減速方向と逆方向に移動する刺激を呈示しても良い。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係る運転情報伝達装置１は、車両に加速あるいは減速が生じると、車両の加速を感じさせる圧力をアクチュエータ２５ａによって運転者の臀部付近に伝達したり、車両の減速を感じさせる圧力をアクチュエータ２５ｂによって運転者の大腿部前部に伝達したりする。また、車両の加速あるいは減速に応じて、アクチュエータアレイ２５ｃが、運転者の大腿部から臀部に、車両前後方向に移動する振動刺激パターンを呈示する。
したがって、運転者は、身体において直感的に加減速を感じる所定個所への圧力刺激によって、自身が感じ難い車両の加速あるいは減速を明確に認識することができる。
即ち、運転情報伝達装置１によれば、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、アクチュエータ２５ａをシートバック部の、運転者の臀部に近い位置に設置することとして説明したが、車両の加速時に運転者が運転席Ｓから受ける力を模擬的に呈示できるものであれば、運転者の背中から臀部にかけて、少なくとも一部を刺激できれば良く、例えば、シートバック部における運転者の腰部あるいは背中位置に設置することとしても良い。同様に、アクチュエータ２５ｂは、シートクッション部前端に設置する以外にも、車両の減速時に運転者が運転席Ｓから受ける力を模擬的に呈示できるものであれば、運転者の大腿部の少なくとも一部を刺激できれば良く、例えば、シートクッション部の他の個所に設置することとしても良い。
【００５１】
また、運転者に刺激を呈示する際、アクチュエータ２５ａ，２５ｂを駆動するのに先立ち、運転者に対し、アクチュエータアレイ２５ｃあるいは移動光刺激呈示装置２６によって徐々に増加あるいは減少する刺激を呈示することとしても良い。
このようにすることで、運転者に車両の加減速状態を明確に伝達することができる。
さらに、本実施形態においては、車両に加減速が生じた後に、アクチュエータ２５ａ，２５ｂを駆動することとして説明したが、カーナビゲーションシステム等によって、自車両の進路において加減速を生じさせる要因（勾配等）を検出し、その要因に差し掛かる前のタイミングで予めアクチュエータ２５ａ，２５ｂを駆動することにより、運転者に加減速の発生を前もって知らせ、運転者の意図しない加減速が生ずることを防ぐことも可能である。
【００５２】
本実施形態において、アクチュエータ２５ａが第１の圧力呈示手段を構成し、アクチュエータ２５ｂが第２の圧力呈示手段を構成し、車速センサ１４、車速検出回路１５および加速度検出回路１６が加減速検出手段を構成し、制御ユニット２が刺激制御手段を構成する。また、アクチュエータアレイ２５ｃおよび移動光刺激呈示装置２６が補助呈示手段を構成し、アクチュエータアレイ２５ｃが振動刺激呈示手段、移動光刺激呈示装置２６が光刺激呈示手段をそれぞれ構成する。さらに、ジャイロセンサ１１および勾配検出回路１２がピッチ変化検出手段を構成し、演算処理回路１３が拡張加速度算出手段を構成し、シフトセンサ１７、シフト検出回路１８、ブレーキペダルセンサ１９、ブレーキ操作量検出回路２０、アクセルペダルセンサ２１およびアクセル操作量検出回路２２が操作量検出手段を構成する。また、制御ユニット２および車速センサ１４が、加速強調手段および減速強調手段を構成する。また、図７に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ４を実行するジャイロセンサ１１、加速度検出回路１６および演算処理回路１３が差分検出手段を構成し、ステップＳ５〜Ｓ１１を実行するアクチュエータ２５ａ，２５ｂ、アクチュエータアレイ２５ｃおよび演算処理回路１３が差分縮小手段を構成する。さらに、図１における運転席Ｓおよびその車体フロアＦとの連結部Ｃが支持手段を構成する。
【００５３】
（本実施形態の効果）
本実施形態における運転情報伝達装置１は、以下のような効果を有する。
（１）刺激制御手段が、車両に加速が生じている場合、第１の圧力呈示手段によって車両後方から前方への圧力刺激を呈示し、車両に減速が生じている場合、第２の圧力呈示手段によって車両前方から後方への圧力刺激を呈示するため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができる。
【００５４】
（２）補助呈示手段が、第１あるいは第２の圧力呈示手段によって呈示されている圧力刺激の方向を呈示するため、運転者に対し、車両の加減速状態を明確に伝達することができる。
（３）補助呈示手段は振動刺激呈示手段を備えているため、運転者の触覚を介して、第１あるいは第２の圧力呈示手段による圧力刺激の方向を呈示することができる。
（４）補助呈示手段は光刺激呈示手段を備えているため、運転者の視覚を介して、第１あるいは第２の圧力呈示手段による圧力刺激の方向を呈示することができる。
【００５５】
（５）ピッチ変化検出手段が車両のピッチ変化を検出し、拡張加速度算出手段が所定の拡張加速度を算出するため、道路勾配を加味した加速度情報を運転者に呈示することができる。
（６）さらに、操作量検出手段が運転者の加減速操作量を検出して、上記拡張加速度が算出されるため、運転者の操作量を加味した加速度情報を運転者に呈示することができる。
（７）振動刺激により圧力刺激の方向を呈示した後に、第１あるいは第２の圧力呈示手段によって圧力刺激を呈示できるので、運転者に車両の加減速状態を明確に伝えることができる。
【００５６】
（８）光刺激により圧力刺激の方向を呈示した後に、第１あるいは第２の圧力呈示手段によって圧力刺激を呈示できるので、運転者に車両の加減速状態を明確に伝えることができる。
（９）補助呈示手段が、第１あるいは第２の圧力呈示手段が呈示する圧力刺激の方向と逆方向を呈示した後に、第１あるいは第２の圧力呈示手段が圧力刺激を呈示するため、上記パターンと異なる形態で車両の加減速状態を伝達することができる。
【００５７】
（１０）加速強調手段あるいは減速強調手段によって、車両の加減速状態を強調することができるので、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対し、加減速の変化を適確に伝達することが可能となる。
（１１）差分検出手段が、車両に実際に生じている加減速と、運転者が認識する加減速の状態との差を検出し、差分縮小手段が、その差を縮小させる圧力刺激を運転者に与えるので、運転者の適切な加減速操作を誘導することができる。したがって、運転者に加減速の変化を適確に伝達でき、従来発生していた運転者の意図しない車両速度の変化を防止できる。
【００５８】
（１２）刺激制御手段が、車両に加速が生じている場合、支持手段によって車体フロアに支持された第１の圧力呈示手段によって車両後方から前方への圧力刺激を呈示し、車両に減速が生じている場合、支持手段によって車体フロアに支持された第２の圧力呈示手段によって車両前方から後方への圧力刺激を呈示する。そのため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、運転者に対して加減速の変化を適確に伝達することができ、運転者の意図しない加減速を抑制可能な自動車とすることができる。
（１３）運転席に着席した運転者が車両の加減速時に運転席から受ける力を模擬的に発生させ、車両の加速あるいは減速状態を強調して運転者に伝達する方法としたため、実際の加減速時に運転者が感じる力を基にしたわかり易い形態で、車両の加減速の変化を運転者に適確に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る運転情報伝達装置１の全体構成を示す概略図である。
【図２】運転情報伝達装置１の機能構成を示すブロック図である。
【図３】運転席Ｓにおけるアクチュエータ２５ａ，２５ｂおよびアクチュエータアレイ２５ｃの設置状態を示す図である。
【図４】アクチュエータアレイ２５ｃの構成を示す図である。
【図５】運転情報伝達装置１における刺激の呈示パターンを示す説明図である。
【図６】運転情報伝達装置１の具体的な動作形態を示す模式図である。
【図７】運転情報伝達装置１の動作を示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  運転情報伝達装置、２  制御ユニット、１１  ジャイロセンサ、１２  勾配検出回路、１３  演算処理回路、１４  車速センサ、１５  車速検出回路、１６  加速度検出回路、１７  シフトセンサ、１８  シフト検出回路、１９  ブレーキペダルセンサ、２０  ブレーキ操作量検出回路、２１  アクセルペダルセンサ、２２  アクセル操作量検出回路、２３ａ，２３ｂ  パターン発生回路、２４ａ〜２４ｃ  ドライバ回路、２５ａ，２５ｂ  アクチュエータ、２５ｃ  アクチュエータアレイ、２６  移動光刺激呈示装置
【図１】
2007106211.tif 000003
【図２】
2007106211.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007106211.tif 000007
【図６】
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【図７】
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