JP5678894B2 - 振動子による触刺激を用いた情報提示装置 - Google Patents

振動子による触刺激を用いた情報提示装置 Download PDF

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Description

本発明は、振動子による触刺激を用いた情報提示装置に関する。
本願は、日本国に出願された特願2009−278925号(出願日:2009年12月8日)及び特願2010−147629号(出願日:2010年6月29日)に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、車両の操作者に対して車両情報を触刺激により提示する情報提示装置が知られている。特許文献1は、車両用シートに設けられた複数の振動子と、車両の周辺に存在する移動体の移動方向を検出する検出器を具備する情報提示装置を開示している。この情報提示装置は、複数の振動子のうち、検出器により検出された移動体の移動方向に対応する少なくとも2つの振動子を移動方向に応じた順序で振動させてその移動体の情報を操作者に提示する。
特許文献2は、車両用シートに設けられた複数の振動子と、車両の危険状態を検出する検出器を具備する情報提示装置を開示している。この情報提示装置は、検出器により検出された車両の危険状態に応じて複数の振動子のうち2以上の振動子を選択し、振動の周波数、時間、振幅、及び振動間隔のうち少なくとも1つを異ならせて当該振動子を駆動する。ここで、振動の周波数、時間、振幅、及び振動間隔を車両の操作者に仮現運動現象が知覚されるように人体の触感覚特性に合わせて調整することにより、検出器により検出された危険状態を表すパターンを警告情報として操作者に提示するものである。
また、特許文献1及び特許文献2の情報提示装置では、車両用シートの座面に振動子を配置することにより、その振動子を振動させることにより触刺激が車両の操作者の大腿部や背中などに伝達することもできる。
特開2009−31946号公報 特開2008−77631号公報
人体の大腿部や背中は、感覚受容細胞の分布が相対的に疎である領域であり、触刺激に反応する感覚受容細胞の分布が相対的に密である手掌や指先に比べて触刺激に対する感受性が相対的に低い。このため、特許文献1及び特許文献2の情報提示装置では、車両の操作者に情報を確実に伝達するためには、振動子の振動強度を高めて操作者への刺激強度を強くする必要があり、振動子を駆動するためのエネルギーの消費量が多くなる虞がある。
本発明は、上述した事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へ伝達する刺激強度が弱くても情報を精度良く操作者に伝達することができる情報提示装置を提供することである。
本発明の一態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部と、外部から提供された情報、及び手動操作部における振動子と振動伝達部との間の振動伝達関数に基づいて駆動信号を発生して振動子を制御する制御部と、を具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明の別の態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、手動操作部と異なる材料にて構成され、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部と、外部から提供された情報、及び手動操作部における振動子と振動伝達部との間の振動伝達関数とに基づいて駆動信号を発生して振動子を制御する制御部と、を具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明のさらに別の態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、外部から提供された情報に基づき、時間の経過とともに周波数を掃引するように周波数変調した制御波形を駆動信号として発生して振動子を制御する制御部と、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明のさらに別の態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、外部から提供された情報に基づき、複数の周波数成分を重ね合わせてその混合比率を時間に応じて変化させた制御波形を駆動信号として発生して振動子を制御する制御部と、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明のさらに別の態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた2個の振動子と、外部から提供された情報に基づき、時間位相差を有し振幅変調させた制御波形を駆動信号として発生して2個の振動子をそれぞれ制御する制御部と、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明のさらに別の態様は、外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、手動操作部に取り付けられた2個の振動子と、外部から提供された情報に基づき、離散的な時間間隔で時間位相差及び振幅差を有する制御波形を駆動信号として発生して2個の振動子を制御する制御部と、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置である。
本発明の情報提示装置によれば、外部から提供される情報を振動子による振動に変換して、振動伝達部を把持する操作者の手に触刺激として伝達することができる。操作者に伝達する触刺激が弱くとも精度よく情報を提示することができる。このため、情報提示装置が消費するエネルギー量を削減することができる。
本発明の実施例1に係る情報提示装置の構成図である。 実施例1に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例1及び使用例2に対応している。 実施例1に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例3に対応している。 本発明の実施例2に係る情報提示装置の構成図である。 実施例2に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例1に対応している。 実施例2に係る情報提示装置の動作及び使用方法を説明する構成図である。 実施例2に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例2に対応している。 本発明の実施例3に係る情報提示装置の構成図である。 実施例3に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例1及び使用例2に対応している。 実施例3に係る情報提示装置の構成を示すブロック図であり、使用例3及び使用例4に対応している。 本発明の実施例4に係る情報提示装置に備えられる振動子を駆動する制御波形を示すグラフである。 本発明の実施例5に係る情報提示装置に備えられる振動子を駆動する制御波形を示すグラフである。 本発明の実施例6に係る情報提示装置に備えられる振動子を駆動する制御波形を示すグラフである。 本発明の実施例7に係る情報提示装置に備えられる振動子を駆動する制御波形を示すグラフである。 本発明の実施例8に係る情報提示装置に備えられる振動子を駆動する制御波形を示すグラフである。
本発明について添付図面を参照して実施例とともに説明する。ここで、同一構成要素には同一の符号を付すものとする。
図1は、本発明の実施例1に係る情報提示装置10の構造図である。図2は、情報提示装置10の構成を示すブロック図である。
情報提示装置10は、ステアリングホイール11、7つの振動子12(即ち、振動子12a〜振動子12g)、スイッチ13a、13b、及び制御部14を具備する。図2に示すように、情報提示装置10はカーナビゲーションシステムNに内蔵される情報発生部15と接続されている。
ステアリングホイール11は、自動車などの車両の運転席に設けられて、操作者により操作されて車両を操舵するものである。ステアリングホイール11の外形形状は環状(又は、楕円状)であり、その環状部分が中心部のステアリングセンター部11aにより固定されている。ステアリングセンター部11aは、車両を操作するために操舵装置が設けられた回動軸部材Oに固定されている。
ステアリングホイール11の材質として、例えば、樹脂材料、金属、木材、カーボン材料を採用することができる。また、複数の材料を適宜組み合わせてステアリングホイール11を形成するようにしてもよい。
ステアリングホイール11は、その材質に応じた固有の振動伝達関数が測定又はシミュレーションにより判明しており、ステアリングホイール11を伝搬する振動の伝達特性が予め分かるものであることが好ましい。
ステアリングホイール11には、操作者により把持される把持部A1、A2が設けられている。把持部A1、A2は、ステアリングホイール11を中立状態(即ち、回動軸部材Oを中心としてどちらの方向にも操舵されていない状態)としたとき、ステアリングホイール11に正対した操作者から見た左右方向の両端に位置することが好ましい。また、把持部A1、A2の形状は、操作者の手の最大幅を目安とした所定長さL(例えば、成人の手の最大幅の平均値)だけ、ステアリングホイール11の周方向に沿って伸びていることが好ましい。
ステアリングホイール11の把持部A1、A2には、操作者が把持部A1、A2を把持したときに振動子12a〜12gによる振動を操作者に伝達する振動伝達部B1、B2が具備される。実施例1では、振動伝達部B1、B2はステアリングホイール11を構成する材料と同じ材料によりステアリングホイール11と一体に形成される。
尚、振動伝達部B1、B2はステアリングホイール11の一部分を構成するようにしてもよいし、ステアリングホイール11の材料とは別の材料で形成されてもよい。
振動子12a〜12gは、ステアリングホイール11の環状部分において把持部A1、A2に挟まれた一方の円弧状部分に設けられ、振動子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12gの順に等間隔で設置されている。
実施例1では、操作者からステアリングホイール11を正対視した場合、振動子12a〜12gはステアリングホイール11の上側の円弧状部分に位置している。また、振動子12a〜12gはステアリングホイール11の上側の円弧状部分の内部に埋め込まれている。更に、振動子12a〜12gの形状はステアリングホイール11の外面から突出することなくその内部に埋め込むことができる大きさであれば適宜の形状とすることができる。
振動子12a〜12gは、ステアリングホイール11の内部に埋め込まれた信号線W1と接続されている。信号線W1は制御部14に接続され、制御部14から信号線W1を介して振動子12a〜12gへ駆動信号が伝送される。
振動子12a〜12gの各々は、制御部14から伝送された駆動信号を受けて自身が振動するものであり、具体的には、直流電圧を印加することで回転駆動される振動モータを採用することができる。振動子12a〜12gはステアリングホイール11に埋め込まれているため、振動子12a〜12gが振動すると、その振動がステアリングホイール11に伝わり、ステアリングホイール11の振動伝達部B1、B2に振動が伝搬するようになっている。
スイッチ13a、13bは、車両の操作者(例えば、運転者)が所定の機器類を操作するための入力部であり、例えば、モーメンタリスイッチを採用することができる。実施例1では、スイッチ13a、13bはステアリングホイール11の把持部A1、A2に位置しており、回動軸部材Oを挟んで対向配置されている。スイッチ13a、13bは、運転者がステアリングホイール11の把持部A1、A2を把持した状態で操作者の指が届く範囲内に設けられていればよい。このため、スイッチ13a、13bを把持部A1、A2に近接配置してもよい。
スイッチ13a、13bは、ステアリングホイール11の外面の内周側から突出して固定されている。これにより、運転者は手探りでスイッチ13a、13bの位置を容易に把握することができる。また、スイッチ13a、13bの突出方向はステアリングホイール11の環状部分の内側方向である。このため、操作者はステアリングホイール11の把持部A1、A2を把持した状態で容易にスイッチ13a、13bを押下操作することができる。
スイッチ13a、13bのステアリングホイール11に対する固定方法として、ネジ止めや一体形成などスイッチ13a、13bをステアリングホイール11から容易に取り外すことができない方法であることが好ましい。また、スイッチ13a、13bのステアリングホイール11に対する固定方法として、例えば、面ファスナーなどで着脱自在に固定するようにしてもよい。
スイッチ13a、13bは、ステアリングホイール11の内部に埋め込まれた信号線W2に接続されている。信号線W2は制御部14に接続され、スイッチ13a、13bから信号線W2を介して制御部14へ入力信号が伝送される。
制御部14は、情報発生部15から送信された情報を受信して、振動子12a〜12gを振動させる駆動信号を生成して振動子12a〜12gへ送信する。制御部14は情報発生部15と接続されるとともに、振動子12a〜12gと接続される。尚、情報発生部15は制御部14と無線通信を行ってもよい。
実施例1では、制御部14は振動子12a〜12gを構成する振動モータを回転駆動するための直流電圧(又は、駆動信号)を信号線W1を介して振動子12a〜12gに印加する。制御部14は、運転者がステアリングホイール11の振動伝達部B1、B2に振れた手や指を通じて振動強度や振動時間を認識するように駆動信号を生成する。また、制御部14が生成する駆動信号は一定の時間だけ振動子12a〜12gを個別に振動させたり、或いは、連続して順番に振動させるように時間幅が設定されている。
情報発生部15は、車両に搭載された機器類の動作状態を監視して検出する検出部15aと、検出部15aにより検出された機器類の動作状態のうち運転者に提示する必要がある情報を制御部14へ送信する送信部15bを具備する。
次に、実施例1に係る情報提示装置10を自動車などの車両に搭載したときの動作について説明する。ここでは、情報提示装置10の使用例1乃至使用例3について説明するものとする。
(使用例1)
実施例1に係る情報提示装置10の使用例1について図1及び図2を参照して説明する。使用例1では、車両を目的地まで案内するカーナビゲーションシステムNと連動して情報提示装置10が車両に搭載されている。
先ず、運転者はステアリングホイール11の把持部A1、A2を両手で把持して車両を運転しているものとする。ステアリングホイール11の把持部A1、A2の位置には振動伝達部B1、B2が設けられているため、運転者が把持部A1、A2を把持すると、操作者の手は振動伝達部B1、B2にも接触することとなる。
車両を安全に操舵するため、操作者はステアリングホイール11から手を離すことは好ましくない。また、車両の進行方向の前方、左右及び後方の外部状況を確認するため、操作者の視覚又は聴覚を車両の操作に集中させる必要がある。
車両を運転している最中に操作者に情報が提示される状況として種々の状況が想定される。例えば、カーナビゲーションシステムNの動作と連動して車両を目的地に誘導する場合に、車両の進行方向を操作者へ提示する状況がある。実施例1では、この状況に対処すべくカーナビゲーションシステムNに情報発生部15の機能を具備しており、情報発生部15は車両の進行方向を操作者に提示するための情報を制御部14に送信する。この情報は、例えば、車両の進行方向を左右の2方向に区分したときのいずれかの方向を示すデータである。
制御部14は、運転者に提示する情報に応じて駆動すべき振動子を振動子12a〜12gから選択し、選択した1個の振動子12に対して駆動信号を送信する。例えば、車両の進行方向として左方向を操作者に提示する場合、制御部14は左側の把持部A1に近い左側の振動子12aを選択し、その振動モータを駆動する印加電圧及び振動時間に応じた一定の印加時間を有する駆動信号を振動子12aに送信する。即ち、運転者の左手には相対的に強い触刺激が伝達され、一方、運転者の右手には相対的に弱い触刺激が伝達される。これにより、車両の進行すべき方向が左方向であるという情報が運転者に提示される。
上記のように、カーナビゲーションシステムNのディスプレイに表示される地図などの視覚情報や音声ガイドなどの聴覚情報を運転者に提示するだけなく、ステアリングホイール11を把持している運転者の手を通して触刺激として車両の進行方向を示す情報が提示される。その結果、運転者は車両の前方から視線を外すことなくカーナビゲーションシステムNからの情報を認識することができる。
(使用例2)
次に、カーナビゲーションシステムNからの情報を運転者に提示する使用例2について図1及び図2を参照して説明する。
使用例2では、振動子12a〜12gの振動開始時刻に差をつけて振動子12a〜12gを順次駆動することにより、カーナビゲーションシステムNから車両の進行方向を運転者に提示するものである。この場合、制御部14はカーナビゲーションシステムNから車両の進行方向を示すデータを受信し、振動子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12gを順に振動開始時刻が遅くなるように駆動信号を生成して振動子12a〜12gへ送信する。
上記の場合、ステアリングホイール11の把持部A1、A2を把持している運転者の手には、把持部A1から把持部A2に向かって運転者から見て右方向に振動源が移動しているような触刺激が振動伝達部B1、B2から伝達される。これにより、車両の進行方向が右方向であるという情報を触刺激により運転者に提示することができる。
上記とは逆に、制御部14は振動子12g、12f、12e、12d、12c、12b、12aの順に振動開始時刻が遅くなるように駆動信号を送信することにより、ステアリングホイール11の把持部A1、A2を把持している運転者の手には把持部A1から把持部A2に向かって運転者から見て左方向に振動源が移動しているような触刺激が振動伝達部B1、B2により伝達される。これにより、車両の進行方向が左方向であるという情報を触刺激により運転者に提示することができる。
(使用例3)
次に、実施例1に係る情報提示装置10の使用例3について図1及び図3を参照して説明する。図3は、情報提示装置10の使用例3における構成を示すブロック図である。使用例3は使用例1及び使用例2と異なり、カーナビゲーションシステムN以外の機器から運転者に情報を提示するものである。ここでは、車両の運転席側のウィンドウWをスイッチ13a、13bを用いて開閉操作するときの開閉位置を運転者に提示する。
図3に示すように、使用例3ではウィンドウWを閉操作させる閉スイッチとしてスイッチ13aが割り当てられ、ウィンドウWを開操作させる開スイッチとしてスイッチ13bが割り当てられる。即ち、スイッチ13a、13bによりパワーウィンドウ装置PWのウィンドウWが開閉操作される。
運転者がスイッチ13aを押下操作すると、ウィンドウWが閉動作する。逆に、運転者がスイッチ13bを押下操作すると、ウィンドウWが開動作する。運転者がスイッチ13a、13bから指を離すと、ウィンドウWは指を離した時点で停止する。
情報発生部15において、検出部15aはウィンドウWの開閉位置を検出し、送信部15bはウィンドウWの開閉位置を示すデータを制御部14へ送信する。
使用例3では、ウィンドウWの開閉位置を数値化しており、「0」から「6」の順で開度が大きくなるように設定されている。即ち、ウィンドウWの全閉状態には「0」が設定され、ウィンドウWの全開状態には「6」が設定される。ウィンドウWの開閉位置を示すデータには「0」〜「6」の7つの値から1つの値が選択されて設定されている。
制御部14は、情報発生部15から送信されたデータを受信して、7個の振動子12a〜12gのいずれか1個を選択して、その選択した振動子12に駆動信号を送信する。制御部14では、情報発生部15から発信されたデータ値0、1、2、3、4、5、6に対して振動子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12gが順に対応付けられている。
振動子12aが振動したときにはウィンドウWが完全に閉まっている状態が示され、振動子12gが振動したときにはウィンドウWが完全に開いている状態が示される。振動子12dが振動したときにはウィンドウWが半分閉まっている(或いは、半分開いている)状態が示される。また、振動子12b或いは振動子12cが振動したときにはウィンドウWが半分以上閉まっているが、完全には閉まっていない状態が示される。更に、振動子12e或いは振動子12fが振動したときにはウィンドウWが半分以上開いているが、完全には開いていない状態が示される。
例えば、ウィンドウWが半分だけ開いている状態(或いは、半分だけ閉まっている状態)では、0〜6のデータ値のうち「3」が選択されて情報発生部15から制御部14へ送信される。制御部14は、受信データ値「3」に応じて振動子12dを振動させる駆動信号を生成して振動子12dへ送信する。これにより、振動子12dは振動し、その振動はステアリングホイール11を伝搬して振動伝達部B1、B2に伝わり、振動伝達部B1、B2から運転者の手に伝達される。
運転者は、振動伝達部B1、B2から伝達された振動により、ステアリングホイール11の上側の円弧部分の中央付近が振動していることを知覚することができる。これにより、運転者はウィンドウWが半分だけ開いていることを触刺激により感知することができる。実施例1では、振動子12a〜12gとスイッチ13a、13bがともにステアリングホイール11に設けられているので、運転者は車両の運転操作中にステアリングホイール11から手を離す必要がない。
尚、ステアリングホイール11には車両が走行するときの振動やエンジンの振動も同時に伝搬している。しかし、人間の手は触刺激に反応する感覚受容細胞の分布が相対的に密であり触刺激に対する感受性が相対的に高いため、車両の走行時の振動やエンジンの振動などの定常的な振動に加えて、振動子12a〜12gによる振動が加わったことを運転者は識別することができる。
運転者がスイッチ13bを押下してウィンドウWが半分開いている状態からさらに開動作させると、情報発生部15はデータ値を4、5、6の順で制御部14に送信し、制御部14は受信データ値に応じて振動子12e、12f、12gの順で振動すべく駆動信号を送信する。制御部14から送信される駆動信号には、振動子12e、12f、12gをそれぞれ振動させるように時間幅が設定されているので、ウィンドウWの開閉位置に応じて振動位置が振動子12e〜12gの順で変化する。
上記の振動位置の変化により、運転者はステアリングホイール11の上側の円弧部分の中央から把持部A2に向かって振動源が移動しているような仮現運動現象が知覚される。これにより、ウィンドウWが開方向に動作していることを示す情報が情報提示装置10の振動伝達部B1、B2を介して触刺激により運転者の手に伝達される。
尚、運転者がスイッチ13aを押下してウィンドウWが半分開いている状態から更に閉操作すると、振動子12c、12b、12aの順で順次振動する。これにより、運転者はステアリングホイール11の上側の円弧部分の中央から把持部A1に向かって振動源が移動しているような仮現運動現象が知覚される。即ち、ウィンドウWが閉方向に動作しているという情報が情報提示装置10の振動伝達部B1、B2を介して触刺激により運転者の手に伝達される。
実施例1の情報提示装置10によれば、ステアリングホイール11の環状部分に沿って設置された複数の振動子12a〜12gから1個の振動子を選択して振動させることにより、情報発生部15から発せられた情報を触刺激として運転者の手に伝達することができる。運転者の大腿部や背中に触刺激を伝達する従来技術に比べて、実施例1の情報提示装置10は弱い刺激強度で精度良く情報を運転者に提示することができる。これにより、情報提示装置10が消費するエネルギー量を削減することができる。
また、振動伝達部B1、B2がステアリングホイール11の把持部A1、A2に位置しているので、運転者が把持部A1、A2を把持した状態で振動子12a〜12gの振動を運転者に提示することができる。従って、運転者がステアリングホイール11から手を離したり運転者が車両の前方から視線を外すことなく情報を知覚することができる。
また、ステアリングホイール11の2箇所に把持部A1、A2が設けられ、7つの振動子12a〜12gがステアリングホイール11に埋め込まれているので、複数の振動子12について振動開始タイミングに時間差を設けて順次駆動することにより、振動源が移動しているような仮現運動現象を運転者に知覚させることができる。
また、ステアリングホイール11に設けられたスイッチ13a、13bによりウィンドウWを開閉操作するようにしているので、運転者がステアリングホイール11から手を離すことなくウィンドウWを操作することができる。このとき、ウィンドウWの開閉位置がステアリングホイール11に設けられた振動伝達部B1、B2を介して触刺激により運転者に提示されるので、運転者はステアリングホイール11から手を離すことなく、かつ、視線をウィンドウWに向けることなくウィンドウWの開閉位置や動作状態を知覚することができる。
また、振動子12a〜12gがステアリングホイール11に埋め込まれているので、例え運転者の手がステアリングホイール11に触れても振動子12a〜12gが振動しなければ、運転者は振動子12a〜12gの存在を知覚することがない。即ち、運転者が振動子12a〜12gを埋め込んだステアリングホイール11において把持部A1、A2以外の位置を把持しても、手の感触に違和感がない。
次に、本発明の実施例2に係る情報提示装置20について説明する。図4は、情報提示装置20の構成図である。図5は、情報提示装置20の構成を示すブロック図である。
図4及び図5に示すように、実施例2の情報提示装置20は振動子の位置と数量、スイッチの位置が実施例1の情報提示装置10と異なる。
実施例1では、ステアリングホイール11に振動子12a〜12gとスイッチ13a、13bが具備されている。これに対して、実施例2ではステアリングホイール21に振動子22a、22bとスイッチ13a、13bが具備されている。
実施例1のステアリングホイール11と同様に、実施例2のステアリングホイール21は環状の外形形状を有しており、運転者の操作により車両を操舵するものである。また、ステアリングホイール21に正対する運転者から見てステアリングホイール21の中央より上側の左右位置に把持部A21、A22が設けられる。ステアリングホイール21における把持部A21、A22の位置は運転者がステアリングホイール21を把持するときの理想的な位置である12時間時計の10時10分に相当する位置となっている。
また、把持部A21、A22の位置には振動子22a、22bから伝搬した振動を運転者の手に伝達する振動伝達部B21、B22が設置されている。
振動子22a、22bはステアリングホイール21に正対する運転者から見て中央より上側の左右位置にそれぞれ設けられており、この位置は12時間時計の10時10分に相当する位置であることが好ましい。
実施例1のステアリングホイール11に埋め込まれた振動子12a〜12gと同様に、振動子22a、22bは実施例2のステアリングホイール21に埋め込まれており、制御部24と信号線W1によって接続されている。実施例1の振動子12a〜12gと同様に、振動子22a、22bとして振動モータを採用することができる。
スイッチ23a、23bの全体がステアリングホイール21に埋め込まれているのではなく、実施例1のスイッチ13a、13bと同様に、ステアリングホイール21の環状部分の内周部から内側に突出するようにステアリングホイール21に固定されている。
また、ステアリングホイール21に正対する運転者から見て中央より上側の左右位置にスイッチ23a、23bが振動子22a、22bに近接して設置されており、この位置は12時間時計の10時10分に相当する位置であることが好ましい。実施例1のスイッチ13a、13bと同様に、スイッチ23a、23bとしてモーメンタリスイッチを採用することができる。
次に、実施例2の情報提示装置20の動作及び使用方法について説明する。図6は、情報提示装置20の動作を示す構成図である。
実施例2の情報提示装置20において、振動子22a、22bの振動強度を変化させることにより、仮想振動源24(即ち、仮想振動源24a、24b、24c、24d、24e)を発生し、ステアリングホイール21を把持する運転者の手に振動を伝達する。例えば、振動子22a、22bを同じ振動強度で振動させると、両者の中間位置に相当する仮想振動源24cが振動しているように運転者の両手に知覚させることができる。また、振動子22a、22bのどちらか一方の振動強度を変化させて両者の振動強度に差を生じさせると、振動強度の大きい振動子側へ振動源が移動しているように運転者に知覚させることができる。
振動子22a、22bが等しい振動強度で振動している状態から、振動子22aの振動強度を振動子22bの振動強度に比べて漸次大きくしてゆくと、運転者に知覚される振動源の位置は、仮想振動源24c、仮想振動源24b、仮想振動源24aの順に把持部A22から把持部A21に向かって移動する。逆に、振動子22a、22bが等しい振動強度で振動している状態から、振動子22bの振動強度を振動子22aの振動強度に比べて漸次大きくしてゆくと、運転者に知覚される振動源の位置は、仮想振動源24c、仮想振動源24d、仮想振動源24eの順に把持部A21から把持部A22に向かって移動する。
(使用例1)
実施例2の情報提示装置20の使用例1について説明する。
図5に示すように、実施例2の情報提示装置20はカーナビゲーションシステムNと連動して車両を目的地に誘導するときに方向提示を行なう。
カーナビゲーションシステムNの情報発生部15から制御部24に情報が送信されると、制御部24は振動子22a、22bの振動強度をそれぞれ選択して駆動信号を生成する。制御部24は、振動子22a、22bに駆動信号を送信し、以って、振動子22a、22bを同時に振動させる。これにより、振動子22a、22bの間の仮想振動源24a〜24eのいずれかが振動しており、その振動が振動伝達部B21、B22に伝搬される。
(使用例2)
次に、実施例2の情報提示装置20の使用例2について図5及び図7を参照して説明する。図7は、情報提示装置20の使用例2に係る構成を示すブロック図である。
図5及び図7に示すように、スイッチ23a、23bを用いた情報提示装置20を車両の運転席のウィンドウWの開閉位置を提示するように使用することができる。実施例1と同様に、スイッチ23aをウィンドウWの閉スイッチ、スイッチ23bをウィンドウWの開スイッチとし、運転者が車両の運転中に前方を注視しながらステアリングホイール21を把持した状態で、スイッチ23a又は23bを押下して適当な位置で止める。その際、ウィンドウWの開閉位置に応じて左右の振動子22a、22bの振動強度が変化する。
実施例2では、仮想振動源24a〜24eがウィンドウWの開閉位置に対応しており、例えば、運転者により仮想振動源24aの位置が知覚された場合には、ウィンドウWは全閉状態となっている。運転者により仮想振動源24eの位置が知覚された場合には、ウィンドウWは全開状態となっている。運転者により仮想振動源24bの位置が知覚された場合には、ウィンドウWは半分以上閉まっているが完全に閉じていない。運転者により仮想振動源24dの位置が知覚された場合には、ウィンドウWは半分以上開いているが完全には開いていない。
ウィンドウWが半分閉まっている状態(或いは、半分開いている状態)を運転者に提示するため、制御部24は駆動信号により振動子22a、22bを同じ振動強度で駆動する。
振動子22aの振動強度を振動子22bよりも大きくした場合、運転者により知覚される振動源の位置は仮想振動源24cよりも仮想振動源24a側にあり、ウィンドウWが半分以上閉まっている状態が提示される。また、振動子22bの振動強度を振動子22aよりも大きくした場合、運転者により知覚される振動減の位置は仮想振動源24cよりも仮想振動源24e側にあり、ウィンドウWが半分以上開いている状態が提示される。
このように、実施例2の情報提示装置20はディスプレイに地図や進行方向を表示する視覚的な情報の提示方法や、音声ガイドによる聴覚的な情報の提示方法に加えて、ステアリングホイール21を把持している運転者の手を通して触覚情報を提示することにより、運転者が車両の前方から視線を外すことなく適宜情報を知覚することができる。
また、振動子22a、22bの振動強度を適宜変化させることにより、5箇所の仮想振動源24a〜24eの位置に振動源が実在しているように運転者に知覚させることができる。即ち、2個の振動子を用いて、2個以上の振動源を具現化し、以って、詳細な情報を運転者に提示することができる。
(変形例1)
次に、実施例2の情報提示装置20の変形例について説明する。
変形例1では、ステアリングホイール21の振動伝達特性を予め計測しておき、振動子22a、22bの振動強度の差ではなく、ステアリングホイール21を伝搬する振動の伝達関数に応じて制御部24から振動子22a、22bに駆動振動を供給することにより、あたかも仮想振動源24a〜24eのいずれか1箇所に振動源が実在しているかの如く運転者に知覚させる。このとき、振動子22a、22bは互いに位相が異なる駆動信号により駆動してもよい。
変形例1の構成により、情報提示装置20の2個の振動子22a、22bで複数の振動源を定位して運転者に知覚させ、以って、触刺激により運転者に情報を提供することができる。
(変形例2)
変形例2では、ステアリングホイール21の材質に固有の伝達関数に応じて振動子22a、22bを駆動するのではなく、任意の仮想物体の伝達関数に応じてあたかも仮想振動源24a〜24eのいずれか1箇所に振動源が実在しているかの如く制御部24から振動子22a、22bへ駆動信号を供給することにより、運転者に振動源の位置を知覚させる。このとき、振動子22a、22bは互いに位相が異なる駆動信号により駆動してもよい。
即ち、変形例2では、運転者の手がステアリングホイール21の振動伝達部B21、B22に接触しているにも拘らず、ステアリングホイール21及び振動伝達部B21、B22とは別の材料を伝搬してきたかのような触刺激を運転者の手に伝達することができる。
次に、本発明の実施例3に係る情報提示装置30について説明する。図8は、情報提示装置30の構成図である。図9は、情報提示装置30の構成を示すブロック図である。
実施例1の情報提示装置10は、ステアリングホイール11に7個の振動子12a〜12gが設けられている。これに対して、実施例3の情報提示装置30は、図8及び図9に示すように、ステアリングホイール31と、8個の振動子32(即ち、振動子32a、32b、32c、32d、32e、32f、32g、32h)と、スイッチ33aと、ポインティングデバイス33bとを具備する。
実施例1のステアリングホイール11と同様に、ステアリングホイール31は環状の外形形状を有しており、環状部分の中央にステアリングセンター部31aが設けられている。実施例3では、車両の運転者がステアリングホイール31に正対したときの左右方向の端部に把持部A31、A32が設けられる。尚、実施例1の把持部A1、A2と同様に、実施例3の把持部A31、A32の長さをLとしている。また、実施例1の振動伝達部B1、B2と同様に、実施例3の把持部A31、A32の位置には振動伝達部B31、B32が設けられている。
振動子32a〜32hは、ステアリングセンター部31aに埋め込まれている。振動子32a〜32hは、ステアリングホイール31の中央を囲む矩形形状に沿って配列されている。実施例1の振動子12a〜12gと同様に、振動子32a〜32hとして振動モータを採用することができる。
実施例1のスイッチ13a、13bと同様に、実施例3のスイッチ33aとしてモーメンタリスイッチを採用することができる。スイッチ33aは、運転者がステアリングホイール31に正対したとき、ステアリングホイール31の左側の把持部A31に位置している。実施例1及び実施例2と同様に、実施例3のスイッチ33aは全体がステアリングホイール31に埋め込まれるのではなく、ステアリングホイール31の環状部分の内周部より内側に突出するように固定されている。
ポインティングデバイス33bは、4方向操作が可能なジョイスティックであり、中立位置から倒すように操作することにより、所望の方向を入力することができる。ポインティングデバイス33bは、運転者がステアリングホイール31に正対したとき、ステアリングホイール31の右側の把持部A32に位置している。
次に、実施例3の情報提示装置30の動作及び使用方法について説明する。
制御部34は、情報発生部15より供給されるデータに基づいて、駆動すべき振動子を振動子32a〜32hから選択し、選択した振動子に対して駆動信号を送信する。
例えば、制御部34が振動子32a〜32hから振動子32aを選択して駆動信号を送信すると、振動子32aが振動し、その振動がステアリングホイール31を伝搬して振動伝達部B31、B32に到達する。これにより、振動伝達部B31、B32に触れている運転者の手に振動が伝達される。このとき、振動子32aから振動伝達部B31への経路と振動子32aから振動伝達部B32への経路が異なるため、振動伝達部B31、B32で振動強度が異なる。運転者は、左手で振動伝達部B31の振動を知覚するとともに、右手で振動伝達部B32の振動を知覚する。
(使用例1)
次に、実施例3の情報提示装置30の使用例について説明する。
先ず、情報提示装置30の使用例1について図8及び図9を参照して説明する。実施例1の使用例1と同様に、情報提示装置30がカーナビゲーションシステムNと連動して、車両を目的地に誘導する際の情報を運転者に提示するものとする。
使用例1では、カーナビゲーションシステムNに設定された目的地の座標へ向かう車両の進行方向を示す情報を提示するトリガーとしてスイッチ33aが割り当てられており、カーナビゲーションシステムNのディスプレイ上で地図をスクロールする方向を入力する入力装置としてポインティングデバイス33bが割り当てられている。
制御部34は、情報発生部15により発生された情報に基づき駆動信号を出力して振動子32a〜32hを振動させる。ここで、矩形形状に沿って配列された振動子32a〜32hの中央位置を車両の位置としており、振動子32bは前方方向を示し、振動子32dは左方向を示し、振動子32eは右方向を示し、振動子32gは後方方向を示す。
運転者がカーナビゲーションシステムNを操作して、例えば、ディスプレイ上に表示された地図を目的地の方向にスクロールさせる場合、運転者は左手でスイッチ33aを押下すると、情報発生部15は現在の車両位置に対する目的地の方向を示す2次元情報を制御部34に送信する。
制御部34は、カーナビゲーションシステムNの情報発生部15より送信された2次元情報に基づいて、振動子32a〜32hから1個の振動子を選択して振動させる駆動信号を送信する。この駆動信号に応じて、振動子32a〜32hから選択された1個の振動子が振動し、その振動がステアリングホイール31を伝搬して振動伝達部B31、B32に到達し、以って、運転者の手に振動が伝達される。
このようにして、車両の現在の進行方向に対して目的地がどちらの方角にあるかを示す情報が運転者に提示される。運転者は、振動伝達部B31、B32を通して伝達される触刺激に基づいて、右手の親指でポインティングデバイス33bを操作し、目的地の方向へ地図をスクロールする。
情報提示装置30をカーナビゲーションシステムNと連動して使用する別の方法として、運転者が右手でポインティングデバイス33bを操作して地図をスクロールさせた後、ディスプレイの地図上に示された地点に対する現在の車両の方向を確認することも可能である。具体的には、振動子32a〜32hの中央位置をディスプレイの地図上に示された地点に一致するものとした場合、制御部34は情報発生部15の情報に基づいて駆動信号を出力して振動子32a〜32hを振動させて、振動子32bが車両の前方方向を示し、振動子32dが車両の左方向を示し、振動子32eが車両の右方向を示し、振動子32gが車両の後方方向を示すようにする。
運転者がカーナビゲーションシステムNを操作し、かつ、右手でポインティングデバイス33bを操作して地図をスクロールさせた後、左手でスイッチ33aを押下する。この場合、カーナビゲーションシステムNの情報発生部15はディスプレイの地図上に示された地点から車両の位置に向かう方向を示す2次元情報を発生して制御部34へ送信する。
制御部34は、2次元情報に基づいて駆動信号を出力し、振動子32a〜32hから1つの振動子を選択して振動させる。これにより、運転者は振動子32a〜32hが振動した位置を知覚できる。即ち、ディスプレイの地図上の地点から車両の位置に向かう方向を示す情報をステアリングホイール31の振動伝達部B31、B32を通して触刺激として運転者に提示することができる。
(使用例2)
次に、実施例3の情報提示装置30の使用例2について図8及び図9を参照して説明する。
使用例2では、情報提示装置30はカーナビゲーションシステムNに具備されたセンサー類と接続され、車両の外部情報を運転者に提示する。カーナビゲーションシステムNに具備されたセンサー類の一例として、車両の外面から外部空間に検出領域を有する距離センサーが挙げられる。また、車両の側方や後方の周辺に存在する別の車両や障害物(壁、歩道、標識、電柱等)を検出するセンサーや、車両の前方に存在する先行車両を検出するセンサーも挙げられる。
制御部34は、振動子32a〜32hの中央位置を車両の位置としたとき、情報発生部15の情報に基づいて駆動信号を出力して振動子32a〜32hを駆動し、以って、振動子32bが車両の前方方向を示し、振動子32dが車両の左方向を示し、振動子32eが車両の右方向を示し、振動子32gが車両の後方方向を示すようにする。
使用例2では、車両とその周辺車両との距離、或いは車両と障害物との距離が予め設定した所定の距離よりも小さい場合に、上述のセンサー類から検出信号が情報発生部15へ送信される。センサー類の検出信号は情報発生部15の検出部15aで受信され、車両に対してどちらの方向に検出領域を有するセンサーからの検出信号であるかを判断する。情報発生部15はその判断結果に基づいて、車両から障害物や周辺車両への方向を示し2次元情報を発生して、送信部15bから制御部34へ送信する。
制御部34は、情報発生部15の2次元情報に基づいて駆動信号を出力し、振動子32a〜32hのいずれか1個の振動子を選択して振動させる。
これにより、車両の現在位置に対する障害物や周辺車両の位置を示す情報を運転者に触刺激として提示することができる。使用例2は、車庫入れや縦列駐車などの駐停車時に車両の運転に不馴れな運転者を補助するという効果を奏するものである。
尚、車両と周辺車両との相対移動方向を検出するセンサーを車両に搭載することもできる。この場合、車両から障害物や周辺車両への方向以外に、車両と周辺車両との相対移動方向を示す情報を触刺激により運転者に提示することができる。また、車両に接近する方向に周辺車両が移動していることを運転者に提示して注意を喚起することもできる。
(使用例3)
次に、情報提示装置30の使用例3について図8及び図10を参照して説明する。図10は、情報提示装置30の構成を示すブロック図である。
使用例3では、車両に備えられたセンサー類S1と連動して、車両の外部情報を情報提示装置30によって運転者に提示する。例えば、走行中の車両の前方に視野を有する画像センサーを備え、車線の両側に設けられた区画線(車線境界線など)を識別するような交通システムが知られている。使用例3は、画像センサーなどのセンサー類S1から画像情報を情報発生部15へ送信し、情報発生部15は車両が車線から逸脱した場合にその逸脱方向を示す2次元情報が制御部34へ送信する。制御部34は、情報発生部15から送信された2次元情報に基づいて振動子32a〜32hを駆動する。ここで、振動子32a〜32hの中央位置を車両の現在位置としており、制御部34は振動子32a〜32hの少なくとも1つを選択して振動させることにより、車両の逸脱方向を提示する。このようにして、情報提示装置30は車両の運転者に対して注意を喚起することができる。
(使用例4)
次に、情報提示装置30の使用例4について図8及び図10を参照して説明する。ここでは、車両に備えられたセンサー類S2と連動して、車両の外部情報を情報提示装置30によって運転者に提示する。例えば、運転に影響する風速などの気象条件を視覚、聴覚以外の方法で提示する。即ち、車両の外部の風向き及び風速を検出する風向風速センサーをセンサー類S2として車両に備え、その検出信号を情報発生部15へ送信する。
風向風速センサーS2の検出信号が運転者が予め設定した風速以上、若しくは車両の操舵に影響を及ぼす風速として車両の設計時に予め設定された風速以上の風が吹いていることを示す場合、情報発生部15はその風向を2次元情報として発生して制御部34へ送信する。
制御部34は、情報発生部15の2次元情報に基づいて振動子32a〜32hのいずれか1つを選択して振動させる。選択された振動子の振動が運転者の手に触刺激として伝達される。このようにして、情報提示装置30は車両の外部の風向きを示す情報を運転者に提示することができる。
上述のように、実施例3の情報提示装置30は実施例1の情報提示装置10と同様の効果を奏するものである。
また、実施例3の情報提示装置30では、制御部34に接続されたポインティングデバイス33bがステアリングホイール31に取り付けられているので、運転者が方向入力を行うときの操作が分かりやすい。
更に、振動子32a〜32hがステアリングホイール31の環状部分の中央部を囲むように2次元配置されているので、ステアリングホイール31の中央部において車両と周辺車両や障害物などの方向を運転者に触刺激として提示することができる。
実施例1乃至実施例3について更なる設計変更を施すことができる。
情報提示装置10、20、30により車両の運転者に提示する情報として、車両の運転操作に起因する走行状況変化を採用することができる。例えば、車両の動作状態を知らせる情報、車両に対する危険を運転者に知らせる情報、車両の外部状況を運転者に知らせる情報が挙げられる。具体的には、車両に故障や障害が発生したことを示す情報、車両の外部から接近する他の車両の存在を示す情報、車両の外部の天候(風向きや風速など)を知らせる情報、カーナビゲーションシステムNによる進行方向の案内情報が挙げられる。尚、情報発生部15から制御部14、24、34へ送信される情報は上述の情報に限定されるものではない。
実施例1乃至実施例3では、環状の外形形状を有するステアリングホイールを採用したが、ステアリングホイールの形状はこれに限定されるものではなく、矩形形状のステアリングホイールを用いてもよい。また、実施例1乃至実施例3に係る情報提示装置10、20、30をステアリングホイールに代えてレバーに設けるようにしてもよい。この場合でも、上述と同様の効果を奏することができる。
また、ステアリングホイールの把持部の形状として、振動伝達部を運転者の手に密着させるために振動伝達部をステアリングホイールの外面から突出させてもよい。即ち、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感や不便さを与えない程度に振動伝達部を適宜の形状としてもよい。
実施例1乃至実施例3では、振動子として振動モータを採用したが、これに限定されるものではない。例えば、振動子として圧電振動子を採用してもよく、他の材料を振動子に用いてもよい。
実施例1乃至実施例3では、スイッチとしてモーメンタリスイッチを採用したが、これに限定されるものではない。例えば、スイッチとしてマイクロスイッチ、スライドスイッチ、圧力スイッチを用いてもよく、他の材料をスイッチに用いてもよい。
実施例2の情報提示装置20では、2個の振動子22a、22bにより5箇所の仮想振動源24a〜24eを実現したが、各振動子22a、22bに入力する駆動信号の振動強度比を人間の知覚閾値に応じて変化させ、仮想振動源の数を適宜増減してもよい。
実施例3の情報提示装置30では、4方向の入力を行なうポインティングデバイス33bを備えたが、入力方向数を適宜増減してもよい。例えば、8方向の入力可能なポインティングデバイスを採用することもできる。
また、実施例3の情報提示装置30では、運転者の左手側にスイッチ33aを配置し、運転者の右手側にポインティングデバイス33bを配置したが、これらの位置関係を逆にしてもよい。即ち、運転者の左手側にポインティングデバイス33bを配置し、運転者の右手側にスイッチ33aを配置してもよい。
また、実施例1乃至実施例3において、振動子の数は特に限定されるものではなく、適宜増減することができる。
また、実施例1乃至実施例3及び変形例において示した構成要素を適宜組み合わせて構成してもよい。例えば、実施例3を実施例1と同様に再構成して、振動子32a〜32hから複数の振動子を選択して、その振動を開始する時刻に時間差を設けて振動子を順次駆動するようにしてもよい。この場合、車両の方向情報を直感的に運転者に提示することができる。
次に、本発明の実施例4に係る情報提示装置40について図4、図5、図11を参照して説明する。
図11は、実施例4の情報提示装置40により生成される制御波形を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。情報提示装置40では、ステアリングホイール21に正対する運転者から見て左側に振動子42aを配置し、右側に振動子42bを配置している。図11(A)はステアリングホイール21の左側に位置する振動子42aの制御波形102を示し、図11(B)はステアリングホイール21の右側に位置する振動子42bの制御波形112を示す。
実施例4の情報提示装置40の外形形状は、実施例2の情報提示装置20と同様である(図4参照)。また、図5に示すように、情報提示装置40では振動子22a、22bに代えて振動子42a、42bを備え、制御部24に代えて制御部44を備える。
情報提示装置40の振動子42a、42bは圧電振動子により構成される。圧電振動子を用いることにより、情報提示装置40は振動子42a、42bの振動強度に加えて振動周波数も制御することができる。
一般に、人間が知覚しやすい振動周波数の範囲は150Hz以上200Hz以下であることが知られている。しかし、振動子42a、42bとして偏心モータを採用した場合、偏心量が一定であれば振動子42a、42bの振動強度は偏心モータの回転数に依存する。このため、振動強度を所望の強度に制御しようとすると、振動子42a、42bの振動周波数を上述の知覚振動周波数に設定できない虞がある。これに対して、振動子42a、42bとして圧電振動子を用いると、振動強度と振動周波数とをそれぞれ独立して制御しやすくなるので、振動子42a、42bの振動周波数を知覚振動周波数の範囲内としつつ、振動子42a、42bの振動強度を所望の値に制御することが容易となる。
図5に示すように、制御部44は振動子42a、42bと接続されている。実施例2の制御部24と異なり、実施例4の制御部44はステアリングホイール21の把持部A21、A22を把持した運転者に仮現運動現象を知覚させるよう振動子42a、42bを制御する。即ち、制御部44はステアリングホイール21に正対する運転者から見て左右方向へ振動源が移動しているように知覚させるべく制御波形を生成する。
例えば、ステアリングホイール21に正対した運転者から見て左から右へ振動源が移動する感覚を運転者に提示する場合、制御部44は時刻Tにおいて振動子42aの振動を開始させ(図11(A)参照)、一定の時間間隔ΔTだけ時刻Tより遅れた時刻Tにおいて振動子42bの振動を開始させる(図11(B)参照)。即ち、制御部44は振動子42aを振動させるための制御波形102と振動子42bを振動させるための制御波形11を発生し、一定の時間間隔ΔTだけ位相がずれた振動を発生させる。
制御部44により生成される制御波形102は、時刻Tにて振動子42aの振動を開始させてから徐々にその振幅を増加させ、その後、振幅を徐々に減少させて振動子42aの振動を停止する。同様に、制御部44により生成される制御波形112は、時刻TRにて振動子42bの振動を開始させてから徐々にその振幅を増加させ、その後、振幅を徐々に減少させて振動子42bの振動を停止する。
制御部44が制御波形102により振動子42aを振動させると、制御波形102の振幅が増加している間は、振動子42aの振動強度が徐々に高くなる。このとき、制御部44は振動子42aの振動を知覚した運転者に振動源が振動子42aの位置に近づいてくると感じさせる。制御波形102の振幅が減少している間は、振動子42aの振動強度が徐々に低くなる。このとき、制御部44は振動子42aの振動を知覚した運転者に振動源が振動子42aから離れてゆくと感じさせる。
また、制御部44が制御波形112により振動子42bを振動させると、制御波形112の振幅が増加している間は、振動子42bの振動強度が徐々に高くなる。このとき、制御部44は振動子42bの振動を知覚した運転者に振動源が振動子42bの位置に近づいていると感じさせる。制御波形112の振幅が減少している間は、振動子42bの振動強度が徐々に低くなる。このとき、制御部44は振動子42bの振動を知覚した運転者に振動源が振動子42bから離れてゆくと感じさせる。
制御波形102、112により振動子42a、42bがともに振動すると、制御波形102、112との間の時間間隔ΔTに相当する位相差に起因して、振動源は振動子42aに近づき、時刻Tから時間間隔ΔT経過すると、振動源が振動子42b側に移動するよう運転者は感じる。実施例4では、制御波形102、112の振幅が増加し始めてから制御波形102、112の振幅が収束するまでの間、運転者に振動源が移動する感覚を与えることができる。
上記とは逆に、運転者から見て右から左へ振動源が移動する感覚を運転者に提示する場合には、制御部44は先ず振動子42bを振動させ、その後、一定の時間間隔ΔTだけ遅れて振動子42aを振動させる。
振動子42a、42bを振動させるために制御部44が生成する制御波形102、112は数式1、数式2により表すことができる。
Figure 0005678894
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数式1は運転者から見て左側の振動子42aの制御波形102(図11(A)参照)を示し、数式2は運転者から見て右側の振動子42bの制御波形112(図11(B)参照)を示す。制御波形102、112は時間とともに変化する関数A(t)、A(t)として表される。
数式1により示される制御波形102は、周波数f、振幅Aの正弦波である搬送波をsin(2πfm(T−T))で示される変調波101で振幅変調した波形である。数式2により示される制御波形112は、周波数f、振幅Aの正弦波である搬送波をsin(2πfm(T−T))で示される変調波111で振幅変調した波形である。数式1及び数式2に含まれるfmは変調波101、111が単位時間当たりに繰り返す回数を示しており、実施例4では1秒当りの繰り返し回数を示している。尚、実施例4では制御波形102、112の周波数fは150Hzに設定されている。
制御部44が生成する変調波101、111は時刻T、Tにおいて振幅が始まる山形の波形を有しており、振動源が移動を開始してから振動源が移動を終了するまでの時間を、変調波101、111の振幅が増加し始めてから変調波101、111の振幅が収束するまでの時間により表現している。
変調波101、111は、0.5Hz程度の低い周波数の正弦波の半周期分の波形となっている。これは、振動源が移動を開始してから振動源が移動を終了するまでの時間が1秒であることを運転者に知覚させるためである。ここで、0.5Hzの正弦波は、人間の知覚振動周波数よりも低い周波数であるので、0.5Hzの正弦波の半周期分の波形からなる変調波101、111のみでは振動を触刺激として運転者に知覚させにくい。このため、数式1及び数式2に示すように、変調波101、111と周波数fの正弦波とを掛け合わせて振幅変調を行なっている。尚、実施例4ではT<T、ΔT=0.2秒としている。
振動子42a、42bは、数式1及び数式2に示すように時間tに応じて振幅が変化する制御波形102、112を制御部44から入力することにより、振動する。
このように、制御部44は仮現運動現象を運転者に知覚させるための変調波101、111を知覚振動周波数の搬送波を用いて振幅変調して制御波形102、112を生成し、この制御波形102、112を振動子42a、42bへ出力して振動子42a、42bを振動させる。実施例4の情報提示装置40において、制御部44が振動子42a、42bを別個に振動させて変調波振動を運転者に伝達することにより、振動源がステアリングホイール21の左右方向に移動するような感覚を運転者に与えることができる。
実施例4では、変調波101、111の周波数fmを0.5Hzとし、制御波形102、112の周波数fを150Hzとし、振動子42aの振動を開始してから振動子42bの振動を開始するまでの時間間隔を0.2秒としたが、これらの値に限定されるものではない。即ち、振動子を駆動する制御波形に関する周波数や時間間隔は運転者が振動を触刺激として知覚しやすいように適宜変更してもよい。
また、実施例4では数式1及び数式2により制御波形102、112を規定したが、制御波形102、112は数式1及び数式2に限定されるものではない。例えば、数式1及び数式2における搬送波の振幅Aの値を制御波形102、112で同じ値に設定しなくともよい。
実施例4において、制御部44は制御波形102、112を上述の位相差がある状態で複数回繰り返すようにしてもよい。即ち、時刻Tから時刻T+1/2fmまでを1周期として制御波形102を繰り返し、時刻Tから時刻T+1/2fmを1周期として制御波形112を繰り返してもよい。或いは、時刻Tから時刻T+1/2fmを1周期として制御波形102、112を繰り返してもよい。これ以外に、一定の時間間隔或いは任意の時間間隔をあけて制御波形102、112を複数回繰り返してもよい。
実施例4では、振動子42a、42bに圧電振動子を用いたが、周波数と振動強度を独立して制御することができる振動子として、ボイスコイルモータ(VCM)を採用することができる。また、振動子42a、42bとして用いることができるデバイスとして、圧電振動子やVCM以外にも周波数と振動強度を独立して制御できるデバイスを適宜採用することができる。
次に、本発明の実施例5に係る情報提示装置50について図4、図5、図12を参照して説明する。
実施例5の情報提示装置50は、制御部54がステアリングホイール21に取り付けられた振動子42a、42bを制御するよう構成されている。図12は、情報提示装置50の制御部54が振動子42a、42bを振動させるために生成する制御波形を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示している。即ち、図12(A)は振動子42aを駆動する制御波形を示し、図12(B)は振動子42bを駆動する制御波形を示す。
実施例5の情報提示装置50の外形形状は実施例2の情報提示装置20と同様であり、振動子22a、22bに代えて振動子42a、42bを備え、制御部24に代えて制御部54を備える。実施例5の制御部54は、実施例2の制御部24や実施例4の制御部44とは異なり、振動源が離散的に移動する感覚を運転者に与えるものである。
「振動源が離散的に移動する感覚」とは、図6に示すように互いに離間して配置された仮想振動源24a、24b、24c、24d、24eが振動源として実際に存在しているかのような触刺激を振動子42a、42bによって運転者に与えることを意味する。例えば、仮想振動源24aが実際の振動源であるかのように運転者に知覚させた後、仮想振動源24aの振動を停止し、次に仮想振動源24bが実際の振動源であるかのように運転者に知覚させることにより、あたかも振動源が所定の距離を離間して順次移動してゆくような感覚を運転者に与えることである。
制御部54は、振動子42a、42bの間の間隔において、仮想振動源24a、24b、24c、24d、24eを順次駆動し、この順に振動源が離散的に移動する感覚を運転者に知覚させるための制御波形を生成する。
実施例2の制御部24では振動子22a、22bの振動強度比を変化させていたのに対し、実施例4の制御部54は振動子42a、42bの振動開始タイミングに時間差を設け、かつ、その時間差を変化させる。
仮想振動源24aから仮想振動源24eに向かって振動源が離散的に移動する間隔を運転者に提示する場合について説明する。先ず、制御部54は仮想振動源24aに振動源が定位する感覚を運転者に知覚させるため、振幅A1Lの矩形波(図12(A)参照)を振動子42aへ出力する。また、振幅A1Lの矩形波から時間間隔ΔTだけ遅れて振幅A1Lよりも小さい振幅A1Rの矩形波(図12(B)参照)を振動子42bへ出力する。
次に、振動源の位置が仮想振動源24aから仮想振動源24bへ変わったことを運転者に知覚させるため、制御部54は振幅A1Lよりも小さい振幅A2Lの矩形波(図12(A))を振動子42aへ出力する。また、振幅A2Lの矩形波から時間間隔ΔTだけ遅れて振幅A2Lよりも小さく振幅A1Rよりも大きい振幅A2Rの矩形波を振動子42bへ出力する。尚、時間間隔ΔTは時間間隔ΔTよりも短い。これにより、仮想振動源42aに振動源が定位するように振動源42a、42bを振動させたときよりも、振動源42aの振動強度が弱まるとともに、振動源42bの振動強度が強まり、かつ、振動源42aの振動を運転者が知覚してから振動源42bの振動を運転者が知覚するまでの時間間隔が短くなるので、あたかも振動源が仮想振動源24aから仮想振動源24bへ移動したかのような感覚を運転者に知覚させることができる。
このように、仮想振動源24a、24b、24c、24d、24eの方向(即ち、振動子42aから振動子42bへの方向)に振動源が移動するにつれて、制御部54は振動子42aの振幅を段階的に小さくし、かつ、振動子42aの振動開始タイミングを段階的に遅らせる。また、制御部54は振動子42bの振幅を段階的に大きくし、かつ、振動子42bの振動開始タイミングを段階的に早くしてゆく。
図12に示すように、実施例5の制御部54は仮想振動源24a〜24eに対応して0.25秒間隔で時刻T〜時刻Tを区切っている。図12(A)に示すように、制御部54は各時刻に対して振動子42aの振動開始タイミングが前後するように矩形波を出力する。また、図12(B)に示すように、振動子42aの振動開始タイミングと振動子42bの振動開始タイミングとの時間間隔ΔT〜ΔTを以下のように設定している。
仮想振動源24a(T):ΔT=0.02秒
仮想振動源24b(T):ΔT=0.01秒
仮想振動源24c(T):ΔT=0秒
仮想振動源24d(T):ΔT=−0.01秒
仮想振動源24e(T):ΔT=−0.02秒
上述のように、実施例5の制御部54は振動子42aの振動開始タイミングと振動子42bの振動開始タイミングとの間に時間差を設けて振動子42a、42bをそれぞれ複数回振動するよう制御している。また、制御部54は振動子42aの振動開始タイミングから振動子42bの振動開始タイミングの時間差を徐々に小さくする。
また、振動子42a、42bの中央に相当する仮想振動源24cでは、振動子42a、42bの振動開始タイミングの時間差が0秒としている。制御部54は、振動源が振動子42a又は振動子42bに近づくにつれて振動開始タイミングの時間差を大きくする。
実施例5では、制御部54が振動子42a、42bの振動強度に加えて振動子42a、42bの振動開始タイミングを制御しているので、振動源が離散的に移動する感覚を運転者に知覚させることができる。即ち、複数の仮想振動源24a〜24eのそれぞれにおいてあたかも振動源が定位して実際に振動しているかのような感覚を精度良く運転者に知覚させることができる。
図12では、制御部54は振動子42a、42bを連動して5回振動させているが、振動子42a、42bを異なる時間間隔で5回振動させてもよい。また、振動子42a、42bの振動回数は5回に限定されるものではなく、2回以上であれば振動源が移動する感覚を運転者に知覚させることができるため、振動回数は限定されるものではない。また、振動子42a、42bの振動強度を変化させず振動開始タイミングの時間差のみ変化するようにしてもよい。これにより、振動源が左右方向に移動している感覚を運転者に知覚させることができる。更に、振動子42a、42bを駆動する制御波形において、矩形波による振動開始タイミングや振幅は上述の値に限定されるものではない。
次に、本発明の実施例6に係る情報提示装置60について図4、図5、図13を参照して説明する。実施例6の情報提示装置60はステアリングホイール21に振動子42a、42bを取り付け、制御部64により制御するように構成される。図13は、振動子42a、42bを駆動するために制御部64が生成する制御波形を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示している。
実施例6の制御部64は、2つの振動子42a、42bの間の線分を直行する方向であって、ステアリングホイール21に正対する運転者から見て上下方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させるよう振動子42a、42bを制御する。図13に示すように、制御部64は変調波101と人間の知覚振動周波数の正弦波である搬送波とを掛け合わせた制御波形103を生成する。実施例6の制御波形103は周波数自体が変化する点で実施例4の制御波形102とは異なる。
制御部64により生成された搬送波は、周波数が単調に減少する波形になっている。図13に示すように、制御部64は振動開始段階では相対的に高い周波数ft1となり振動周期段階では相対的に低い周波数ft2となるように周波数を掃引(スイープ)している。制御部64が生成する制御波形103は、数式3で表すことができる。
Figure 0005678894
数式3において、f(t)は変調波101に掛け合わされる正弦波の周波数を示す関数である。数式3においてa=450Hz、b=500Hzとすると、関数A(t)によって500Hzから50Hzへ周波数を掃引した制御波形103が制御部64により生成される。尚、高周波数から低周波数へ掃引するだけでなく、低周波数から高周波数へ掃引してもよい。
実施例6では、制御部64が時間の経過に伴って周波数を掃引した制御波形103により振動子42a、42bを振動させるので、振動源が高い位置から低い位置へ移動した感覚、或いは、振動源が低い位置から高い位置へ移動した感覚を触刺激として運転者に知覚させることができる。
実施例6では、振動源が上下方向に移動する感覚を運転者に知覚させるために図13に示した単一の制御波形を用いたが、実施例4で説明したように左右方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させる制御波形を組み合わせることも可能である。即ち、図13に示す制御波形に対して実施例4で示した一定時間間隔をあけた制御波形を重ね合わせることにより、上下方向と左右方向を組み合わせた斜め方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させることができる。
また、実施例6の情報提示装置60により上下方向と左右方向を組み合わせた二次元平面上において二次元状に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させることができる。例えば、二次元平面上において仮想の円周上を振動源が移動する感覚や、二次元平面上において振動源の進行方向を変えて折り返し移動する感覚を運転者に知覚させることができる。
また、2つの振動子42a、42bをそれぞれ単独で動作させてもよい。振動子42a、42bをそれぞれ単独で動作させることにより、右側上下方向や左側上下方向に移動する振動源を実現することができ、以って、左右で別々の情報を運転者に提示することができる。
実施例6では、変調波101の周期を1秒とし、制御波形103の周波数を500Hzから50Hzへ掃引したが、これらの値に限定されるものではない。また、制御部64が制御波形103を算出する数式は数式3に限定されるものではない。
次に、本発明の実施例7に係る情報提示装置70について図4、図5、図14を参照して説明する。実施例7の情報提示装置70は、ステアリングホイール21に振動子42a、42bを取り付け、制御部74により制御するように構成される。図14(A)、(B)、(C)は制御部74が生成する制御波形を示す。ここで、図14(A)、(B)、(C)の上側のグラフは制御波形に含まれる周波数成分を示しており、横軸は周波数を示し、縦軸は振幅を示す。また、図14(A)、(B)、(C)の下側のグラフは異なる周波数の波形を重ね合わせたものであり、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示している。
尚、実施例7の制御部74は実施例6の制御部64と異なる動作をするものの、実施例6と同様に振動源が上下方向に移動する感覚を運転者に知覚させるものである。
実施例6の制御部64では、周波数を時間とともに掃引する制御波形103を生成して振動源が上下方向に移動する感覚を運転者に知覚させていた。これに対して、実施例7の制御部74は複数の異なる周波数の正弦波を重ね合わせることによって制御波形を生成するものである。この制御部74が生成する制御波形は数式4で表すことができる。尚、数式4において周波数fi(i=1〜5)の正弦波を重ね合わせている。
Figure 0005678894
制御部74は、数式4に従って低周波数から高周波数の5つの周波数f〜fの正弦波を合成し、更に、変調波101によって振幅変調した制御波形を生成する。
図14(A)に示すように、制御部74は振動子42a、42bの振動開始時刻t=0.0秒では、周波数f〜fの正弦波のうち低周波数成分を多く含む制御波形を生成する。また、時刻t=tx(例えば、tx=1.0秒)では周波数f〜fの正弦波のうち高周波成分を多く含む制御波形を生成する。
実施例7では、制御部74により生成される制御波形を構成する正弦波の周波数を、f=100Hz、f=200Hz、f=300Hz、f=400Hz、f=500Hzの5種類とする。図14(A)に示す振動開始時刻t=0.0秒では、制御波形はf=100Hz及びf=200Hzの相対的に低い周波数の正弦波を重ね合わせており、正弦波fの振幅Af100は正弦波f2の振幅Af200のよりも大きい。
制御部74は、各周波数成分を混合する割合を時間とともに変化させる。また、振動により運転者に情報提示が開始された後、図14(B)、(C)に示すように時間の経過とともに低周波数成分の混合割合を徐々に小さくする。図14(B)に示すように時刻t=0.5秒では、正弦波fの振幅Af300が最も高い振幅としており、周波数fより低周波或いは高周波の成分についてはその振幅を小さくしている。また、図14(C)に示すように時刻t=1.0秒では、相対的に周波数の高い正弦波f及び正弦波fにより制御波形を形成しており、正弦波fの振幅Af400よりも正弦波fの振幅Af500の方が大きくなっている。
このように、制御部74は各周波数成分の混合割合を時間の経過とともに変化させて、制御波形を低周波数成分から高周波数成分へシフトして振動子42a、42bを駆動する。これにより、ステアリングホイール21に正対した運転者から見て振動源が下方向から上方向へ移動するような感覚を運転者に知覚させることができる。
上記とは逆に、制御部74が各周波数成分の混合割合を時間の経過とともに変化させて、制御波形を高周波成分から低周波成分にシフトして振動子42a、42bを駆動することもできる。この場合、ステアリングホイール21に正対した運転者から見て振動源が上方向から下方向に移動するような感覚を運転者に知覚させることができる。
また、実施例7により上下方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させる制御波形と、実施例4により左右方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させる制御波形とを組み合わせることもできる。これにより、ステアリングホイール21に正対した運転者から見て2次元平面上に斜め方向、円周方向、折り返し方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させることもできる。
実施例7では、f=100Hz、f=200Hz、f=300Hz、f=400Hz、f=500Hzの5種類の周波数の正弦波を所定の混合割合で変調波101に重ね合わせたて制御波形を形成するものとしたが、制御波形を構成する正弦波の周波数は5種類に限定されるものではない。また、複数種類の周波数の正弦波の混合割合についても、上述の数値に限定されるものではない。
また、制御部74が生成する制御波形を示す数式は数式4に限定されるものではなく、制御波形を構成する周波数成分は5種類に限定されるものではない。制御波形を構成する正弦波がアナログ的に混合割合を有し、逆周波数変換により複数の振動周波数を有する制御波形を生成することも可能である。例えば、連続的に変化する周波数スペクトルを設定しておき、この周波数スペクトルを逆フーリエ変換して制御波形を生成することもできる。
次に、本発明の実施例8に係る情報提示装置80について図4、図5、図15を参照して説明する。実施例8の情報提示装置80では、ステアリングホイール21に振動子42a、42bを取り付け、制御部84により制御するものである。図15は、制御部84により生成される制御波形105を示し、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。
実施例8では、制御部84が制御波形105により振動子42a、42bを駆動し、ステアリングホイール21に正対した運転者から見て正面方向の遠近方向へ振動源が移動する感覚を運転者に知覚させる。
振動源が遠近方向に移動する感覚を運転者に知覚させるため、制御部84はドップラー効果を模した制御波形105を生成し、この制御波形105によって振動子42a、42bを振動させる。
即ち、制御部84は変調波101を人間の知覚振動周波数の正弦波と掛け合わせた振幅変調波である制御波形105を生成する。また、運転者の正面奉公の遠近方向に予め設定した中間点に振動源が定位する時刻tcを境として、制御波形105の前半部分Tと後半部分Tで周波数を異ならしている。
具体的には、制御部84が制御波形105の前半部分において振動源が運転者に接近する様子を示す場合、時刻tcを境として前半部分Tの周波数を後半部分Tの周波数よりも高くした搬送波、或いは、後半部分Tの周波数を前半部分Tの周波数よりも低くした搬送波を変調波101に掛け合わせて制御波形105を生成する。
制御波形105が時刻tcにおいて搬送波の周波数が切り替わることを数式5により表される。ここで、fa≠fbである。
Figure 0005678894
数式5に示すように、制御部84は時刻t=tcを境に周波数faから周波数fbへ周波数が切り替わる制御波形105を生成する。即ち、制御部84はドップラー効果を模しており、振動源が運転者に対して移動する方向が時刻t=tcの前後で逆方向に切り替わるような感覚を運転者に知覚させるような制御波形105を生成する。
例えば、数式5の下段においてfa=300Hz、fb=50Hzとすると、振動源が運転者に近づき、その後、振動源が運転者から離れるような感覚を運転者に知覚させることができる。また、fa=50Hz、fb=300Hzとすると、振動源が運転者に対して移動する方向を上記とは逆にすることができる。
振動子42a、42bの振動が触刺激として伝達されると、時刻t=tcを境に周波数が変化するため、遠方から運転者に向かって振動源が移動し、その後、振動源が運転者から離れてゆくような感覚、或いは、振動源が運転者から離れてゆき、その後、振動源が運転者に向かって近づいてゆくような感覚を運転者に知覚させることができる。
このように、実施例8の情報提示装置80では振動源が遠近方向に移動する感覚を運転者に知覚させることができるので、実施例3の使用例2で説明したように、車両と周辺車両との相対移動情報を運転者に提示することができる。
また、実施例8の制御部84により生成される制御波形105により、振動源が上下方向に移動する感覚を運転者に知覚させることも可能である。実施例8の制御波形を他の実施例の制御波形と組み合わせることも可能である。これにより、運転者から見て二次元平面上において斜め方向、円周方向、折り返し方向に振動源が移動する感覚に加えて、運転者に対して遠近方向に振動源が移動する感覚を運転者に知覚させることができる。
実施例8では、実施例4で説明した変調波101と、50Hz或いは300Hzの搬送波を組み合わせて制御波形105を生成し、かつ、制御波形105の周波数切り替え時間をtc=0.5秒としたが、これらの数値に限定されるものではない。
上述のように、本発明に係る情報提示装置について実施例1乃至実施例8並びに添付図面を参照して説明したが、本発明の構成及び動作はこれに限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲に規定した発明の範囲内における設計変更も包含されうる。
例えば、実施例4では変調波101、111を正弦波の半周期の波形としたが、変調波の波形はこれに限定されるものではない。例えば、変調波101、111を一定の割合で振幅が増加し、その後、一定の割合で振幅が減少する三角波としてもよい。このとき、振幅を増加させる割合と振幅を減少させる割合とを適宜定めることができ、例えば、変調波を鋸歯状波としてもよい。
本発明の情報提示装置は、自動車などの車両に搭載されて運転者の手を通じて振動により各種の情報を提示するものであり、車両の走行状態を示す情報や外部環境情報を運転者が車両の走行方向の正面から視線を外すことなく提示することができる。また、本発明の情報提示装置は車両以外に搭載することもでき、例えば、情報端末、ゲーム機、バーチャルリアリティ等のディスプレイにおいて操作者の手に振動を与えて各種の情報を提示するようにしてもよい。
10、20、30、40、50、60、70,80 情報提示装置
11、21、31 ステアリングホイール
12a〜12g、22a、22b、32a〜32h、42a、42b 振動子
13a、13b、23a、23b、33 スイッチ
14、24、34、44、54、64、74、84 制御部
A1、A2、A21、A22、A31、A32 把持部
B1、B2、B21、B22、B31、B32 振動伝達部

Claims (6)

  1. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、
    手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部と、
    外部から提供された情報、及び手動操作部における振動子と振動伝達部との間の振動伝達関数に基づいて駆動信号を発生して振動子を制御する制御部と、
    を具備することを特徴とする情報提示装置。
  2. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、
    手動操作部と異なる材料にて構成され、手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部と、
    外部から提供された情報、及び手動操作部における振動子と振動伝達部との間の振動伝達関数とに基づいて駆動信号を発生して振動子を制御する制御部と、
    を具備することを特徴とする情報提示装置。
  3. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、
    外部から提供された情報に基づき、時間の経過とともに周波数を掃引するように周波数変調した制御波形を駆動信号として発生して振動子を制御する制御部と、
    手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置。
  4. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた少なくとも1個以上の振動子と、
    外部から提供された情報に基づき、複数の周波数成分を重ね合わせてその混合比率を時間に応じて変化させた制御波形を駆動信号として発生して振動子を制御する制御部と、
    手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置。
  5. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた2個の振動子と、
    外部から提供された情報に基づき、時間位相差を有し振幅変調させた制御波形を駆動信号として発生して2個の振動子をそれぞれ制御する制御部と、
    手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置。
  6. 外部から提供された情報を振動として操作者に提示する情報提示装置であって、
    操作者の手により把持される形状を有する手動操作部と、
    手動操作部に取り付けられた2個の振動子と、
    外部から提供された情報に基づき、離散的な時間間隔で時間位相差及び振幅差を有する制御波形を駆動信号として発生して2個の振動子を制御する制御部と、
    手動操作部に加えられた振動子の振動を触刺激として操作者の手に伝達する振動伝達部とを具備することを特徴とする情報提示装置。
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