JP2021138206A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転支援に関する情報を運転者に伝えることができる運転支援装置を提供する。【解決手段】運転支援装置１は車両８のＤシート８２又はシートベルト３７０の少なくとも一方に振動を付加する振動付加部１０と、車両８の運転支援が開始されて車両８が走行可能状態にされた後、振動付加部１０を制御してＤシート８２又はシートベルト３７０の少なくとも一方に振動を付加することで操作を受け付ける状態にあることを運転者に報知する制御部１６と、を備えて概略構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

従来の技術として、運転者の足裏の感覚を通じて当該運転者に情報を提示する情報提示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この情報提示装置は、車両の運転席に着座した運転者が足を載置する場所であるフットレストベースを振動させることにより、自動運転システムの状態を運転者に提示する。例えば、情報提示装置は、自動運転において運転参加要請度の高、低に応じた強さの振動をフットレストベースに付加し、自動運転システムからの情報を運転者に提示する。

特開２０１９−２６２１３号公報

従来の情報提示装置は、運転者がフットレストベースに足を載せていないと振動を感じられず、情報の提示を認識できない可能性がある。

従って本発明の目的は、運転支援に関する情報を運転者に伝えることができる運転支援装置を提供することにある。

本発明の一態様は、車両の運転者側のシート又はシートベルトの少なくとも一方に振動を付加する振動付加部と、車両の運転支援が開始されて車両が走行可能状態にされた後、振動付加部を制御してシート又はシートベルトの少なくとも一方に振動を付加することで操作を受け付ける状態にあることを運転者に報知する制御部と、を備えた運転支援装置を提供する。

本発明によれば、運転支援に関する情報を運転者に伝えることができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る運転支援装置が配置された車室内の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、運転支援装置のブロック図の一例である。 図２（ａ）は、運転者を側面から見た一例を示す図であり、図２（ｂ）は、運転支援装置が含まれる車両制御システムのブロック図の一例である。 図３（ａ）〜図３（ｄ）は、実施の形態に係る運転支援装置が有する振動パターンごとの駆動信号の一例を示す図である。 図４は、実施の形態に係る運転支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る運転支援装置は、車両の運転者側のシート又はシートベルトの少なくとも一方に振動を付加する振動付加部と、車両の運転支援が開始されて車両が走行可能状態にされた後、振動付加部を制御してシート又はシートベルトの少なくとも一方に振動を付加することで操作を受け付ける状態にあることを運転者に報知する制御部と、を備えて概略構成されている。

運転者は、車両に乗り込むと運転者側のシートに着座すると共にシートベルトを装着する。つまりシートとシートベルトは、運転者と常に密着している。運転支援装置は、運転者と密着するシート又はシートベルトを振動させることにより、運転支援に関する情報を伝えることができる。

[実施の形態]
（運転支援装置１の概要）
図１（ａ）は、車室内の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、運転支援装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、運転者を側面から見た一例を示す図であり、図２（ｂ）は、車両制御システムのブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）及び図２（ｂ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

運転支援装置１は、車両８の自動運転機能による運転支援が行われる際、車両が走行可能状態とされたことを報知するように構成されている。

具体的には、運転支援装置１は、図１（ａ）〜図２（ａ）に示すように、車両８の運転者側のシートとしてのＤシート８２又はシートベルト３７０の少なくとも一方に振動を付加する振動付加部１０と、車両８の運転支援が開始されて車両８が走行可能状態にされた後、振動付加部１０を制御してＤシート８２又はシートベルト３７０の少なくとも一方に振動を付加することで操作を受け付ける状態にあることを運転者に報知する制御部１６と、を備えて概略構成されている。

また運転支援装置１の制御部１６は、Ｄシート８２又はシートベルト３７０の少なくとも一方に付加する振動を、運転者が操作を開始するまで行うように概略構成されている。

走行可能状態は、車両８のシフト装置３３が前進可能なドライブレンジ（＝Ｄレンジ）、又は後進可能なリバースレンジ（＝Ｒレンジ）に切り替わった状態である。

運転支援装置１は、図２（ｂ）に示すように、車両８の車両制御システム３に含まれている。車両制御システム３は、運転支援装置１と、車両制御装置３１と、自動運転装置３２と、シフト装置３３と、駆動装置３４と、アクセル装置３５と、ブレーキ装置３６と、シートベルト装置３７と、メインディスプレイ３８と、メータディスプレイ３９と、ヘッドアップディスプレイ４０と、出力装置４１と、を備えて構成されている。車両制御システム３は、運転支援装置１などが車両ＬＡＮ（Local Area Network）３０を介して相互に接続されている。

（運転支援装置１の構成）
運転支援装置１は、図１（ｂ）に示すように、振動付加部１０と、記憶部１２と、通信部１４と、制御部１６と、を備えて概略構成されている。

本実施の形態の振動付加部１０は、Ｄシート８２に振動を付加するように構成されている。なお運転支援装置１は、シートベルト３７０に振動を付加する場合、シートベルト装置３７のリトラクタ３７１が振動付加部１０とされる。また運転支援装置１は、Ｄシート８２とシートベルト３７０に振動を付加する場合、Ｄシート８２に配置された振動を生成する電子機器とリトラクタ３７１を振動付加部１０とする。

振動付加部１０は、図１（ａ）に示すように、Ｄシート８２のクッション部８２０に配置されている。振動付加部１０は、例えば、ボイスコイルモータや偏心モータなどを備えて構成されている。本実施の形態の振動付加部１０は、一例として、ボイスコイルモータを備えている。

振動付加部１０は、図１（ｂ）に示すように、制御部１６から出力される駆動信号Ｓ_１に応じてＤシート８２に振動を付加する。振動の付加は、一例として、運転者による運転が開始されるまで継続される。

この運転者による運転の開始は、一例として、自動運転装置３２によって判定され、Ｄシート８２の着座の検出、シートベルト３７０の装着の検出、ステアリング８６の把持の検出、アクセルペダル３５０の操作の検出、及びブレーキペダル３６０の踏み込みの検出の複数の検出の組み合わせでも良いし、規定した運転者のドライビングポジションの検出でも良い。本実施の形態の自動運転装置３２は、図２（ａ）に示すように、運転者９のＤシート８２の着座の検出、シートベルト３７０の装着の検出、ステアリング８６の把持の検出、及びブレーキペダル３６０の踏み込みの検出の条件が成立した場合、運転が開始されると判定する。

なおドライビングポジションの検出は、例えば、車室内に配置されたカメラの画像を処理することで行われる。自動運転装置３２は、例えば、図２（ａ）に示すように、運転者９の顔９２が前方を向いていること、運転者９が手９０によってステアリング８６を把持していること、ブレーキペダル３６０が踏み込まれていることなどによって規定したドライビングポジションを判定する。なおステアリング８６の把持は、カメラの画像を処理して検出されても良いし、ステアリング８６に配置されたセンサによって検出されても良い。またブレーキペダル３６０の操作は、ブレーキ装置３６によって検出される。

記憶部１２は、例えば、半導体メモリ、ＨＤＤ（＝Hard Disk Drive）やＳＳＤ（＝Solid State Drive）などの記憶装置である。本実施の形態の記憶部１２は、一例として、半導体メモリである。記憶部１２は、振動のパターンの情報である振動パターン情報１２０を記憶している。この振動パターン情報１２０は、運転者に呈示する振動のパターンであり、呈示する運転支援の内容に応じたパターンを有する。

図３（ａ）〜図３（ｄ）は、振動パターンごとの駆動信号の一例を示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、縦軸が電圧Ｖであり、横軸が時間ｔである。以下に示す振動パターンは、一例であって様々な波形の駆動信号Ｓ_１が考えられる。

図３（ａ）は、パルス状の駆動信号Ｓ_１を示している。この駆動信号Ｓ_１は、走行可能状態であることを報知する振動パターンの一例である。この振動パターンは、一例として、パルスを連続で２回呈示し、間隔を開けた後、再度パルスを連続で２回呈示する。この振動パターンは、運転開始まで連続される。

図３（ｂ）は、サイン波形の駆動信号Ｓ_１を示している。この駆動信号Ｓ_１は、走行可能状態であることを報知する振動パターンの一例である。この振動パターンは、サイン波を２周期呈示し、間隔を開けた後、再度サイン波を２周期呈示する。この振動パターンは、運転開始まで連続される。

図３（ｃ）は、徐々に大きくなるサイン波形の駆動信号Ｓ_１を示している。この駆動信号Ｓ_１は、走行可能状態であることを報知する振動パターンの一例である。この振動パターンは、強制振動を模したパターンであり、運転開始まで間隔を開けて連続される。なお変形例として駆動信号Ｓ_１は、減衰振動を模したパターンであっても良いし、強制振動と減衰振動を繋げた振動パターンであっても良い。

図３（ｄ）は、パルス状の駆動信号Ｓ_１を示している。この駆動信号Ｓ_１は、走行可能状態になってから予め定められた期間、運転開始にならない場合に報知する振動パターンの一例である。この振動パターンは、パルスを連続で２回呈示した後、３回呈示する。この振動パターンは、運転開始まで連続される。

通信部１４は、車両ＬＡＮ３０を介して車両制御装置３１などと通信ができるように構成されている。

制御部１６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（＝Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（＝Random Access Memory）及びＲＯＭ（＝Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１６が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部１６は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。

制御部１６は、通信部１４を介して取得した報知指示信号Ｓ_２に基づいて記憶部１２に記憶された振動パターン情報１２０に応じた駆動信号Ｓ_１を振動付加部１０に出力する。報知指示信号Ｓ_２は、例えば、自動運転装置３２から出力される。

（車両ＬＡＮ３０の構成）
車両ＬＡＮ３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などの通信規格を用いて接続された電子機器間の信号や情報の相互の交換を可能としている。

（車両制御装置３１の構成）
車両制御装置３１は、車両８に搭載された電子機器を総合的に制御している。車両制御装置３１は、車両８の基本的な機能、例えば、電子キーや携帯端末との認証機能、認証成立後にドアをアンロックする機能、アクセル装置３５の操作に応じて駆動装置３４を制御する機能、メインディスプレイ３８、メータディスプレイ３９及びヘッドアップディスプレイ４０を制御する機能などを有している。

（自動運転装置３２の構成）
自動運転装置３２は、車両８の自動運転機能を制御している。この自動運転機能は、例えば、目的地までの自動運転機能、レーンの逸脱を抑制する機能、前方の車両と距離を保ちながら走行する機能、周囲の障害物との衝突を回避する機能、設定された速度を保持する機能などを備えている。

自動運転装置３２は、運転者の当日の予定や頻度の高い行動、車両８の駐車位置などに基づいて予め定められた条件が成立した後、運転者の運転を支援するために、シフト装置３３のレンジをＤレンジ又はＰレンジに自動で切り替える機能を有している。この予め定められた条件は、例えば、駐車位置が過去に駐車された場所であった場合、予定に基づいて推定された目的地の頻度が高い場所であった場合などである。

この運転者の当日の予定は、例えば、自動運転装置３２と運転者の携帯端末とが通信を行い、携帯端末に入力された予定が自動運転装置３２と共有されている。また頻度の高い行動とは、時間及び駐車位置から車両８に対してどのような操作がなされているかの履歴を自動運転装置３２が記録し、この記録された履歴から算出される。

駐車位置は、車両８に搭載されたＧＰＳ（＝Global Positioning System）や車両８の周囲を監視するセンサなどと共に車両８が駐車されている位置を記憶するものである。

自動運転装置３２は、運転者が車両８に乗り込み、上述の予定、頻度及び駐車位置などに応じた予め定められた条件が成立すると、シフト装置３３のレンジをＰレンジからＤレンジやＲレンジに切り替えて走行可能な状態とする。この際、自動運転装置３２は、例えば、メインディスプレイ３８、メータディスプレイ３９及びヘッドアップディスプレイ４０の少なくとも１つに走行可能な状態にあることを報知する画像を表示させても良い。

（シフト装置３３の構成）
シフト装置３３は、図１（ａ）に示すように、Ｐシート８１とＤシート８２との間に位置するフロアコンソール８０に配置されている。シフト装置３３は、車両８のトランスミッションを含み、トランスミッションのギアの組み合わせを切り替えるように構成されている。本実施の形態の車両８は、ＡＴ（＝Automatic Transmission）車である。従ってシフト装置３３は、主に、Ｐレンジ（＝パーキングレンジ）、Ｎレンジ（＝ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（＝ドライブレンジ）及びＲレンジ（＝リバースレンジ）を備えている。

Ｐレンジは、車両８を駐車する際に選択される操作位置であり、車両８が移動しないようにトランスミッションのギアが噛み合っている。Ｎレンジは、トランスミッションのギアが噛み合ってなく、車両８が移動可能な状態となる操作位置である。Ｄレンジは、車両８が前方に走行する操作位置である。Ｒレンジは、車両８が後方に走行する操作位置である。

本実施の形態のシフト装置３３は、自動運転装置３２の制御によって各レンジに自動で切り替わるように構成されている。

（駆動装置３４の構成）
駆動装置３４は、内燃機関（＝ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン）、モータ、又は内燃機関とモータを備えて構成されている。駆動装置３４は、トランスミッションを介してプロペラシャフトと接続され、プロペラシャフトの回転によって車両８の前輪、後輪の少なくとも一方が回転駆動される。

（アクセル装置３５の構成）
アクセル装置３５は、図１（ａ）に示すアクセルペダル３５０を備えている。アクセル装置３５は、アクセルペダル３５０の踏み込み量を検出し、踏み込み量の情報を、車両ＬＡＮ３０を介して車両制御装置３１や自動運転装置３２に出力する。

（ブレーキ装置３６の構成）
ブレーキ装置３６は、図１（ａ）に示すブレーキペダル３６０を備えている。ブレーキ装置３６は、ブレーキペダル３６０の踏み込み量に応じて車輪ごとに設けられた油圧式ブレーキ、及びドラムブレーキの少なくとも一方に制動力を与える。

（シートベルト装置３７の構成）
シートベルト装置３７は、図２（ａ）に示すように、運転者９の身体をＤシート８２に拘束する帯状のシートベルト３７０と、シートベルト３７０の巻き出しと巻き込みを行うリトラクタ３７１と、を備えている。

リトラクタ３７１は、モータを用いてシートベルト３７０の巻き出しと巻き込みを行うことができる。

（メインディスプレイ３８の構成）
メインディスプレイ３８は、図１（ａ）に示すように、Ｐシート８１に着座する乗員とＤシート８２に着座する運転者との斜め前方に位置するセンターコンソール８３に配置されている。このメインディスプレイ３８は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（＝Electro-Luminescence）ディスプレイである。

（メータディスプレイ３９の構成）
メータディスプレイ３９は、運転者の前方のインストルメントパネル８４に配置されている。このメータディスプレイ３９は、車両８の速度計、駆動装置３４が内燃機関の場合、内燃機関の回転数を示すレブカウンター、燃料計などが画像として表示される。この表示は、複数用意され、車両８のグレードや走行モードなどに応じて切り替わる。

（ヘッドアップディスプレイ４０の構成）
ヘッドアップディスプレイ４０は、フロントガラス８５の投影領域４００に画像を投影するようにインストルメントパネル８４の上面８４０に配置されている。投影される画像は、例えば、現在の速度や経路案内に関する画像である。経路案内に関する画像とは、右左折を示す矢印の画像や右左折する場所までの距離の表示などである。なおヘッドアップディスプレイ４０は、表示部を有し、表示部に画像を表示するように構成されても良い。

（出力装置４１の構成）
出力装置４１は、図１（ａ）に示すように、ドアやピラーに配置された複数のスピーカ４１０やスピーカ４１１を備えている。このスピーカ４１０及びスピーカ４１１からは、音楽や音声などの他に、警告音などが出力される。なお変形例として運転支援装置１は、振動の他に、音による報知を行っても良い。またメインディスプレイ３８、メータディスプレイ３９及びヘッドアップディスプレイ４０などの表示装置の表示や表示灯の点灯によって報知しても良い。

以下に本実施の形態の運転支援装置１の動作について図４のフローチャートに従って説明する。ここでは、運転者がＤシート８２に着座した後、自動運転装置３２が自動でＤレンジ又はＲレンジにシフト装置３３を制御する場合について説明する。

（動作）
運転支援装置１の制御部１６は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり通信部１４を介して報知指示信号Ｓ_２が入力すると、車両８が走行可能状態にあると判定する（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）。

次に制御部１６は、記憶部１２に記憶された振動パターン情報１２０に基づいて駆動信号Ｓ_１を生成して振動付加部１０に出力し、走行可能にあることを運転者に報知するため、Ｄシート８２に振動を付加する（Ｓｔｅｐ２）。

次に制御部１６は、運転が開始されるか監視する。制御部１６は、運転が開始された場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、駆動信号Ｓ_１の出力を停止して振動の付加を停止し（Ｓｔｅｐ４）、動作を終了する。運転の開始は、自動運転装置３２から出力される報知指示信号Ｓ_２に基づいて判定される。

ここでステップ３において制御部１６は、運転の開始がなされていない場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、振動の付加を継続し（Ｓｔｅｐ５）、ステップ３に処理を進める。なお制御部１６は、一定の期間、運転の開始がなされない場合、振動パターンを変えても良い。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る運転支援装置１は、運転支援に関する情報を運転者に伝えることができる。この運転支援装置１は、運転者の身体に密着するＤシート８２及びシートベルト３７０の少なくとも一方に振動を付加することができるので、必ずしも身体に密着しない部材に振動を付加する場合と比べて、運転支援に関する情報を運転者に伝えることができる。

運転支援装置１は、走行可能状態になってから運転開始まで振動を付加するので、この構成を採用しない場合と比べて、車両８が走行可能状態となっていることに気づかず操作するようなことを抑制することができる。

運転支援装置１は、振動の他に音によって走行可能状態にあることを報知するので、どちらか一方のみで報知する場合と比べて、運転者が走行可能状態を認識し易い。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…運転支援装置、３…車両制御システム、８…車両、９…運転者、１０…振動付加部、３３…シフト装置、３７…シートベルト装置、８１…Ｐシート、３７０…シートベルト

Claims (3)

1. 車両の運転者側のシート又はシートベルトの少なくとも一方に振動を付加する振動付加部と、
   前記車両の運転支援が開始されて前記車両が走行可能状態にされた後、前記振動付加部を制御して前記シート又は前記シートベルトの少なくとも一方に振動を付加することで操作を受け付ける状態にあることを運転者に報知する制御部と、
   を備えた運転支援装置。
2. 前記制御部は、前記シート又は前記シートベルトの少なくとも一方に付加する振動を、運転者が操作を開始するまで行う、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記走行可能状態は、前記車両のシフト装置が前進可能なドライブレンジ、又は後進可能なリバースレンジに切り替わった状態である、
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。

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