JP2012006518A - 障害物位置提示装置および障害物位置提示システム - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に触覚を生じさせることによって具体的な位置の表現を行うことをより容易に実現するとともに、使い勝手がより優れた障害物位置提示装置および障害物位置提示システムを提供する。
【解決手段】複数のソレノイド４は、振動伝達板５の平面方向における周囲に、お互いが間隔をもって配置されているとともに、往復運動によって振動伝達板５の平面方向における端部に対して当該平面方向に向けた外力を与えるように配置されており、作動力制御装置３は、障害物位置演算装置２で特定した障害物の方向の情報に応じて、所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を決定して往復運動を当該ソレノイド４に行わせ、当該ソレノイド４の往復運動により生じる振動伝達板５の振動によって、振動伝達板５に触れている乗員の手に触覚を生じさせ、障害物の方向の情報を乗員に提示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員に車両周辺の障害物の位置に関する情報を提示する障害物位置提示装置および障害物位置提示システムに関するものである。

従来から、車両に取り付けられた撮像装置や超音波ソナーやミリ波レーダ等のセンサによって周辺の障害物を検知し、検知結果をスピーカからの音声出力やモニタへの表示によって提示することによって、ドライバによる車両周辺の状況の把握を支援する技術が知られている。

しかしながら、障害物の検知結果を音声出力によって提示する場合には、障害物位置をドライバが把握しづらいという問題点があった。また、障害物の検知結果をモニタへの表示によって提示する場合には、運転中のドライバが障害物位置を確認しづらいという問題点があった。そこで、この問題を解決する手段として、近年では触覚を通じて障害物の検知結果をドライバに提示する技術が提案されてきている。

例えば、特許文献１には、車両のシートに設けられた複数の振動体から特定の振動体を選択して振動させることによって、障害物の検知結果を提示する技術が開示されている。詳しくは、特許文献１には、例えば障害物センサで検出した後方障害物との距離が近付くにつれ、振動させる振動体をシートの前方の振動体からシートの後方の振動体に変化させることによって、障害物までの距離をドライバに把握させる技術が開示されている。

また、特許文献２には、車両のシートに設けられた複数の触覚情報伝達手段の駆動周波数や駆動力を変化させることによって、障害物の検知結果を提示する技術が開示されている。詳しくは、特許文献２には、障害物センサで検出した障害物との距離が近付くにつれ、触覚情報伝達手段の駆動周波数や駆動力を大きくさせることによって、障害物までの距離をドライバに把握させる技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１および２に開示の技術は、人体において刺激を伝える末梢神経があまり集中していない背中や大腿部での触覚を通じて障害物の検知結果をドライバに提示するものであるため、ドライバが障害物の具体的な位置を把握することが難しいという問題点があった。

これに対して、特許文献３には、ハンドル（つまり、ステアリングホイール）の周方向に連続して設けられた複数の触覚ローラが突出するタイミングをずらすことによって、触覚ローラが設けられた領域に触れているドライバに対して、触覚がその周方向に移動するような感覚を与え、障害物までの距離をドライバに把握させる技術が開示されている。なお、特許文献３に開示の技術では、周方向に連続した複数の触覚ローラをステアリングホイールの左右に一対となるように設けるとともに、上記周方向に連続した複数の触覚ローラを駆動するモータをステアリングホイールの左右に１つずつ設けている。

特開平９−１６４８５８号公報 特開２００６−１１９８４０号公報 特開２００６−１９９０９４号公報

しかしながら、特許文献３に開示の技術では、障害物の検知結果の提示を受けるためには、触覚ローラが配置された部分をドライバが必ず直接触れていなければならず、使い勝手が悪いという問題点を有していた。また、特許文献３に開示の技術では、ドライバに触覚を通じて提示することができる方向は、触覚ローラが連続して配置された方向（つまり、ステアリングホイールの周方向）に限られるため、ドライバに具体的な位置の表現を行うことが困難であるという問題点を有していた。なお、触覚ローラを連続して配置する方向を増やすことによって、提示することができる方向を増やそうとした場合には、増やそうとする方向が増えるほど、必要とする触覚ローラの数も膨大に増え、コストや設置に必要なスペースが増大する。よって、この点からも、特許文献３に開示の技術では、ドライバに触覚を通じて具体的な位置の表現を行うことが困難であるという問題点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、乗員に触覚を通じて具体的な位置の表現を行うことをより容易に実現するとともに、使い勝手がより優れた障害物位置提示装置および障害物位置提示システムを提供することにある。

請求項１の障害物位置提示装置によれば、車両に対する障害物の位置を特定する障害物位置特定部で特定した障害物の方向の情報に応じて、伝達板の平面方向における周囲に、お互いが間隔をもって配置されている複数のアクチュエータのうち、往復運動の方向が同一方向もしくは交差方向となる所定の２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を決定し、決定した振幅の大きさの割合に従った往復運動を当該アクチュエータに行わせる。このとき、当該アクチュエータの往復運動により生じる伝達板の振動によって、伝達板に触れている前記乗員の手にその振動が伝達される。

ここで、本発明者は、お互いが間隔をもって配置されている２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を変化させて伝達板を振動させると、伝達板に触れている乗員の手には、この２つのアクチュエータに挟まれた方向であって上記割合に応じた方向が振動源として感じられることを見出した。つまり、以上の構成によれば、アクチュエータが存在する方向だけでなく、２つのアクチュエータに挟まれた方向のうちのアクチュエータが存在していない方向を振動源として感じさせることができ、障害物の方向の情報を乗員により具体的に提示することが可能になる。

また、以上の構成によれば、アクチュエータが存在する方向だけでなく、２つのアクチュエータに挟まれた方向のうちのアクチュエータが存在していない方向も振動源として感じさせることができるので、提示することができる方向を増やそうとした場合にも、アクチュエータの増加数を低く抑えることが可能になる。

さらに、伝達板を介して、アクチュエータからの振動を、乗員の手に伝達するようにしているので、障害物の位置の情報の提示を受けるために、アクチュエータが配置された部分を乗員が必ず直接触れていなければならない制約がない。

よって、以上の構成によれば、障害物の具体的な方向の表現をより容易に実現することが可能になるとともに、使い勝手がより優れた障害物位置提示装置を提供することが可能になる。

また、請求項２の構成によれば、障害物位置特定部で特定した障害物の距離が近いほど、アクチュエータの往復運動の振幅の周期を短くするので、障害物までの距離が遠いほど伝達板の振動の周期が長くなる一方、障害物までの距離が短いほど伝達板の振動の周期が短くなる。その結果、乗員は、伝達板を介して伝えられる振動の状態から、直感的に、障害物までの距離を認識することが可能になる。従って、以上の構成によれば、乗員に対して具体的な距離の表現を行うことも、より容易に実現することができる。

また、請求項３のように、伝達板の面上に、車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に伝達板を４つの領域に区分けした場合の、少なくとも隣り合う２つの領域のそれぞれに対して、この２つの領域が並ぶ方向に沿ってアクチュエータを少なくとも１つずつ配置する態様としてもよい。これによれば、少なくとも２つのアクチュエータが、車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とのいずれかの軸方向に並ぶことになるので、車両の前後方向および車両の左右方向のうちの少なくともいずれかの方向について、具体的な位置の表現を行うことが可能になる。

また、請求項４のように、伝達板の面上に、車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に伝達板を４つの領域に区分けした場合の、少なくとも１つの領域に対して、往復運動の方向が前後方向に対応する軸に平行なものと左右方向に対応する軸に平行なものとの２つのアクチュエータを配置する態様としてもよい。これによれば、少なくとも２つのアクチュエータが、車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とがなす角度方向に沿って並ぶことになるので、車両の右斜め前方向、右斜め後ろ方向、左斜め前方向、および左斜め後ろ方向のうちの少なくともいずれかの方向について、具体的な位置の表現を行うことが可能になる。

また、請求項５のように、伝達板の面上に、車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に伝達板を４つの領域に区分けした場合の、各領域のそれぞれに対して、往復運動の方向が前後方向に対応する軸に平行なものと左右方向に対応する軸に平行なものとの２つずつの、計８つのアクチュエータを配置する態様としてもよい。これによれば、車両の前後方向、車両の左右方向、車両の右斜め前方向、右斜め後ろ方向、左斜め前方向、および左斜め後ろ方向といった車両の周囲の全方向について、具体的な位置の表現を行うことが可能になる。

また、請求項６のように、伝達板の面上に車両の前後方向に対応する軸と車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に伝達板を４つの領域に区分けした場合の、各領域のそれぞれに対して、アクチュエータを１つずつ、計４つ配置する態様としてもよい。これによれば、車両の前後方向および車両の左右方向といった車両の四方について、具体的な位置の表現を行うことが可能になる。

ここで、障害物位置特定部で車両に対する複数の障害物の位置が特定された場合の駆動制御部の制御としては、例えば、請求項７および８の態様がある。

例えば、請求項７のように、車両に対する障害物の距離の情報をもとに、複数の障害物のうちから車両に最も近い障害物を選択し、その選択した障害物についての位置の情報に応じて、複数のアクチュエータのうちから振動させるべきアクチュエータを決定し、その振動させるべきアクチュエータが２つであった場合には、さらに、２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を決定して、当該アクチュエータに往復運動を行わせる態様としてもよい。これによれば、障害物位置特定部で車両に対する複数の障害物の位置が特定された場合には、車両に最も近い障害物の位置の情報のみが乗員に提示されることになる。

また、請求項８のように、車両に対する障害物の距離の情報をもとに、複数の障害物のうちの車両に近い障害物から順番に選択し、その順番に選択した障害物についての位置の情報に応じて、複数のアクチュエータのうちから振動させるべきアクチュエータを決定し、その振動させるべきアクチュエータが２つであった場合には、さらに２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を順番に決定して、当該アクチュエータに往復運動を行わせる態様としてもよい。これによれば、障害物位置特定部で車両に対する複数の障害物の位置が特定された場合には、車両に近い障害物の位置の情報から順番に乗員に提示されることになる。

また、請求項９のように、車両のステアリングホイールに前述の伝達板を設ける態様としてもよい。

また、請求項１０の障害物位置提示システムによれば、車両の周辺に存在する障害物を検知するセンサと前述のいずれかの障害物位置提示装置とを含むので、乗員に対して具体的な位置の表現を行うことをより容易に実現するとともに、使い勝手がより優れた障害物位置提示システムを提供することが可能になる。

障害物位置提示システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。 障害物検知センサ１による障害物の検知について説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、振動伝達板５の平面の形状の一例を示す図である。 振動伝達板５に対するソレノイド４の配置位置の一例を示す図である。 自車両の周囲の全方位をエリア分けした一例を示す図である。 （ａ）は、自車両の前後左右方向のエリアについての分割の一例を示す図であって、（ｂ）は、自車両の斜め方向のエリアについての分割の一例を示す図である。 分割エリアと所定の２つのソレノイド４の振幅の大きさの割合との対応関係を示すテーブルの一例である。 ソレノイド４の往復運動のＯＮ／ＯＦＦの周期の一例を示す模式図である。 自車両に対する障害物の距離に応じたソレノイド４の振幅の周期について説明するための模式図である。 障害物の方向の情報を乗員に提示する場合の一例を説明するための模式図である。 振動伝達板５の平面の形状の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用された障害物位置提示システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示す障害物位置提示システム１００は、車両に搭載されるものであり、障害物検知センサ１、障害物位置演算装置２、作動力制御装置３、ソレノイド４、および振動伝達板５を含んでいる。また、障害物位置演算装置２、作動力制御装置３、ソレノイド４、および振動伝達板５が請求項の障害物位置提示装置を構成している。なお、障害物位置提示システム１００を搭載している車両を以降では自車両と呼ぶ。

障害物検知センサ１は、車両に搭載され、図２に示すように障害物検知センサ１のセンサ検知範囲内に存在する自車両周辺の障害物の検知を行う装置である。よって、障害物検知センサ１が請求項のセンサに相当する。なお、図２は、障害物検知センサ１による障害物の検知について説明するための模式図である。また、図２中のＡが自車両を示しており、Ｂで示す破線で囲った自車両周辺の範囲が障害物検知センサ１のセンサ検知範囲を表しており、Ｃが障害物を表している。

障害物検知センサ１としては、探査波を送信し、障害物で反射されるその探査波の反射波を受信する超音波ソナーやミリ波レーダやレーザレーダや赤外線センサなどの周知の測距センサを用いることができる。また、障害物検知センサ１としては、自車両の周辺を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いる構成としてもよいし、上記測距センサと上記撮像装置とを組み合わせて用いる構成としてもよい。また、障害物検知センサ１は、検知対象とする範囲に合わせて複数設ける構成としてもよい。

障害物位置演算装置２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を主体として構成され、障害物検知センサ１から入力されたセンサ信号（つまり、障害物検知センサ１の検知結果）に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、自車両に対する障害物の方向や距離といった位置を特定する。よって、障害物位置演算装置２が請求項の障害物位置特定部に相当する。

障害物検知センサ１として超音波ソナーのような測距センサを用いる場合には、探査波の送波のタイミングとその探査波の反射波の受信のタイミングとのずれをもとに障害物までの距離を算出したり、複数の超音波ソナーの各センサ信号から算出される距離のデータから、三角測量によって自車両に対する障害物の方向を算出したりする等の構成とすればよい。また、他の周知の方法を用いて自車両に対する障害物の方向や距離を算出する構成としてもよい。

なお、障害物検知センサ１として撮像装置を用いる構成とした場合は、障害物位置演算装置２は、撮像した画像をもとに周知の画像認識処理等によって自車両に対する障害物の方向を検知する構成とすればよい。また、撮像した画像をもとに自車両と障害物との間の距離を推定や算出したりすることが可能である場合には、撮像した画像をもとに自車両と障害物との間の距離を検知する構成とすればよい。

ソレノイド４は、電動アクチュエータの一種であって、コイル内に可動鉄心を有し、与えられる電気的エネルギーを機械的直線運動に変換し、可動鉄芯を駆動するものである。また、ソレノイド４は、例えばバネの力を利用して可動鉄芯が往復運動できるようになっているものとする。なお、ソレノイド４は、２系統の駆動回路を設けることによって可動鉄芯が往復運動できるようになっている構成としてもよい。また、ソレノイド４の可動鉄心の往復運動（以下、ソレノイド４の往復運動）は、後述する作動力制御装置３によって制御されるものとする。なお、ソレノイド４が請求項のアクチュエータに相当する。

振動伝達板５は、例えば樹脂などからなる板状の部材であって、ソレノイド４の往復運動によって与えられる外力によって生じる振動を伝達するものである。また、振動伝達板５は、例えばステアリングホイール中央部のスペースにエアバッグの設置場所からずらして、振動伝達板５の平面がホイール面と略平行に設けられる。さらに、振動伝達板５は、振動伝達板５の平面方向に多少の余裕をもってずれることができる程度に、ステアリングホイールに固定されているものとする。また、振動伝達板５は、乗員がステアリングホイールを操作する場合に、ステアリングホイールを操作しながら触れられるよう設けられている。なお、振動伝達板５が請求項の伝達板に相当する。

また、振動伝達板５の平面の形状としては、例えば図３（ａ）に示すように十字型をしている構成としてもよいし、図３（ｂ）に示すように長方形等の矩形状である構成としてもよいし、図３（ｃ）に示すように角丸四角の形状である構成としてもよいし、楕円状などの他の形状をしている構成としてもよい。なお、以降では、振動伝達板５の平面の形状は、図３（ａ）に示すように十字型をしているものとして説明を続ける。

続いて、図４を用いて、振動伝達板５に対するソレノイド４の配置位置についての説明を行う。図４は、振動伝達板５に対するソレノイド４の配置位置の一例を示す図である。なお、図４のＤで示す方向が、ステアリングホイールが正位置にあるときの上方向を表しており、Ｅで示す方向が、ステアリングホイールが正位置にあるときの下方向を表している。また、図４のＦで示す方向が、ステアリングホイールが正位置にあるときの右方向を表しており、Ｇで示す方向が、ステアリングホイールが正位置にあるときの左方向を表している。

なお、振動伝達板５においては、ステアリングホイールが正位置にあるときの上下方向に伸びる仮想的な軸Ｈが、自車両の前後方向に対応する軸であるものとし、ステアリングホイールが正位置にあるときの左右方向に伸びる仮想的な軸Ｉが、自車両の左右方向に対応する軸であるものとする。また、本実施形態では、軸Ｈと軸Ｉとは、振動伝達板５の面上の例えば重心の位置で直交するものとする。

振動伝達板５に対して、ソレノイド４は、図４に示すようにソレノイド４ａ〜４ｈまでの８つ設けられている。詳しくは、ソレノイド４ａ〜４ｈは、前述の軸Ｈおよび軸Ｉを境に振動伝達板５を４つの領域に区分けした場合の、各領域のそれぞれに対して、往復運動の方向が軸Ｈに平行なものと軸Ｉに平行なものとの２つずつ配置される。具体的には、ソレノイド４ａ・４ｄ・４ｅ・４ｈについては、往復運動の方向が軸Ｉと平行に設けられ、ソレノイド４ｂ・４ｃ・４ｆ・４ｇについては、往復運動の方向が軸Ｈと平行に設けられる。

また、ソレノイド４ａ〜４ｈのいずれについても、往復運動によって振動伝達板５の平面方向における端部に対して当該平面方向に向けた外力を与えるように配置されている。なお、ソレノイド４は、往復運動によって振動伝達板５の前記端部に外力を与える場合、可動鉄芯で直接に前記端部を叩くことによって外力を与える構成としてもよいし、可動鉄芯に結合された部材を介して前記端部を叩くことによって外力を与える構成としてもよい。

なお、本実施形態では、振動伝達板５をステアリングホイールに設ける構成を示したが、必ずしもこれに限らない。振動伝達板５は、乗員が手で操作する自車両の装備品に設けられる構成であればよく、例えばセンターコンソール部の操作デバイスに設けられる構成としてもよい。

図１に戻って、作動力制御装置３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を主体として構成され、障害物位置演算装置２から入力された各種情報に基づき、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することでソレノイド４の制御を実行する。なお、作動力制御装置３が請求項の駆動制御部に相当する。

例えば、作動力制御装置３は、障害物位置演算装置２で特定した自車両に対する障害物の方向の情報に応じて、ソレノイド４ａ〜４ｈのうちの所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を決定する振幅決定処理を行う。また、ここで言うところの振幅とは、ソレノイド４の往復運動による推進力（押す力）を示している。なお、作動力制御装置３は、ＰＷＭ（パルス幅変調）や電圧制御等によってソレノイド４の振幅の大きさを制御する構成とすればよい。

また、ここで言うところの所定の２つのソレノイド４については、ソレノイド４ａ〜４ｈのうちから、自車両に対する障害物の方向の情報に応じて選択される。以下では、図５を用いて、ソレノイド４ａ〜４ｈのうちからの所定の２つのソレノイド４の選択の詳細についての説明を行う。図５は、自車両の周囲の全方位をエリア分けした一例を示す図である。

なお、図５中のＪで示すエリア（以下、エリアＪ）は自車両の左斜め前方のエリアであって、Ｋで示すエリア（以下、エリアＫ）は自車両の前方のエリアであって、Ｌで示すエリア（以下、エリアＬ）は自車両の右斜め前方のエリアである。また、図５中のＭで示すエリア（以下、エリアＭ）は自車両の右方向のエリアであって、Ｎで示すエリア（以下、エリアＮ）は自車両の右斜め後方のエリアであって、Ｏで示すエリア（以下、エリアＯ）は自車両の後方のエリアである。さらに、図５中のＰで示すエリア（以下、エリアＰ）は自車両の左斜め後方のエリアであって、Ｑで示すエリア（以下、エリアＱ）は自車両の左方向のエリアである。

例えば、障害物の方向がエリアＪに該当していた場合には、所定の２つのソレノイド４としてソレノイド４ａ・４ｂが選択される。また、障害物の方向がエリアＫに該当していた場合にはソレノイド４ｂ・４ｃが選択され、障害物の方向がエリアＬに該当していた場合にはソレノイド４ｃ・４ｄが選択され、障害物の方向がエリアＭに該当していた場合にはソレノイド４ｄ・４ｅが選択される。さらに、障害物の方向がエリアＮに該当していた場合にはソレノイド４ｅ・４ｆが選択され、障害物の方向がエリアＯに該当していた場合にはソレノイド４ｆ・４ｇが選択され、障害物の方向がエリアＰに該当していた場合にはソレノイド４ｇ・４ｈが選択され、障害物の方向がエリアＱに該当していた場合にはソレノイド４ｈ・４ａが選択される。

さらに、所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合については、例えば上述の各エリア（エリアＪ〜エリアＱ）内をさらに分割したエリア（以下、分割エリア）のうちのどの分割エリアに自車両に対する障害物の方向が該当するかによって決定される。以下では、図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて、所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合の決定の詳細についての説明を行う。図６（ａ）は、自車両の前後左右方向のエリアについての分割の一例を示す図であって、図６（ｂ）は、自車両の斜め方向のエリアについての分割の一例を示す図である。

まず、自車両の前後左右方向のエリア（エリアＫ、Ｍ、Ｏ、Ｑ）については、自車両の前後方向のエリア（エリアＫ、Ｏ）については、自車両の横幅方向にエリアを例えば６分割するものとし、自車両の左右方向のエリア（エリアＭ、Ｑ）については、自車両の縦幅方向にエリアを例えば６分割するものとする。エリアＫを例に挙げると、図６（ａ）に示すように例えば左から順番にＫ１〜Ｋ６まで分割する。

また、所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合については、例えば図７に示すようなテーブルに従って決定する。なお、図７は、分割エリアと所定の２つのソレノイド４の振幅の大きさの割合との対応関係を示すテーブルの一例である。

例えば、図７のテーブルに示すように、障害物の方向が分割エリアＫ１に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を１００％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を０％と決定する。また、障害物の方向が分割エリアＫ２に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を８０％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を２０％と決定し、分割エリアＫ３に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を６０％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を４０％と決定する。さらに、分割エリアＫ４に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を４０％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を６０％と決定し、分割エリアＫ５に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を２０％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を８０％と決定し、分割エリアＫ６に該当する場合には、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合を０％に対してソレノイド４ｃの振幅の大きさの割合を１００％と決定する。なお、エリアＭ、Ｏ、Ｑについても、対応する２つのソレノイド４の振幅の大きさの割合を同様にして決定するものとする。

さらに、自車両の斜め方向のエリア（エリアＪ、Ｌ、Ｎ、Ｐ）については、角度方向にエリアを例えば６分割するものとする。エリアＬを例に挙げると、図６（ｂ）に示すように例えば前方から側方にかけて順番にＬ１〜Ｌ６まで分割する。なお、エリアＪ、Ｌ、Ｎ、Ｐについても、エリアＫ、Ｍ、Ｏ、Ｑの場合と同様にして、対応する２つのソレノイド４の振幅の大きさの割合を決定するものとする。

また、本実施形態では、エリアを６分割して分割エリアとする構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、エリアをもっと粗く分割してもよいし、もっと細かく分割してもよい。また、エリアを等間隔に分割する構成としてもよいし、エリアを不等間隔に分割する構成としてもよい。さらに、分割エリアと所定の２つのソレノイド４の振幅の大きさの割合との対応関係についても、前述した例に限らず、任意に設定可能であるものとする。

なお、本実施形態では、所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合について、どの分割エリアに自車両に対する障害物の方向が該当するかによって決定される構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物の位置の座標に応じて所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合が算出される関数を用意し、この関数を用いて、障害物の位置の座標に応じて所定の２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を決定する構成としてもよい。

さらに、作動力制御装置３は、障害物位置特定部で特定した自車両に対する障害物の距離の情報に応じて、振幅決定処理で選択された２つのソレノイド４の振幅の周期を決定する周期決定処理を行う。また、ここで言うところの周期とは、ソレノイド４の往復運動のＯＮ／ＯＦＦの周期を示している。なお、ソレノイド４の往復運動のＯＮ／ＯＦＦの周期のうちのＯＮの状態は、必ずしも１００％ＯＮの状態に限らず、図８に示すように短い周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す状態をオンの状態とする構成としてもよい。なお、図８は、ソレノイド４の往復運動のＯＮ／ＯＦＦの周期の一例を示す模式図である。また、ソレノイド４の往復運動のＯＮの状態は、図８に示すような矩形波のようなパターンに留まらず、他のパターンであってもよい。

続いて、周期決定処理では、自車両に対する障害物の距離が遠いほど（図９で示す矢印の方向に離れるほど）周期を長くする一方、障害物までの距離が短いほど周期を短くするものとする。このとき、障害物の距離の増減に対して直線的に周期の長さを変化させる構成としてもよいし、関数やマッピングなどを用いて曲線的や階段状に周期の長さを変化させる構成としてもよい。

そして、作動力制御装置３は、振幅決定処理で選択された２つのソレノイド４について、振幅決定処理で決定された振幅の大きさの割合に従った振幅が、周期決定処理で決定した周期に従って行われるよう制御する。なお、作動力制御装置３は、振幅決定処理で選択されなかった残りのソレノイド４については駆動させないものとする。

ここで、図１０を用いて、障害物の方向の情報を乗員に提示する場合の具体例を示す。図１０は、障害物の方向の情報を乗員に提示する場合の一例を説明するための模式図である。なお、ここでは便宜上、ソレノイド４ｅ〜４ｈの図示は省略している。また、図１０の例では、障害物の方向はエリアＪの分割エリアＪ２に該当するものとして説明を行う。

図１０の例では、障害物の方向はエリアＪに該当するため、振幅決定処理においてソレノイド４ａ・４ｂが選択される。また、障害物の方向は分割エリアＪ２に該当するため、ソレノイド４ａの振幅の大きさの割合は８０％、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合は２０％と決定される。

そして、作動力制御装置３の制御に従って、ソレノイド４ａの振幅の大きさの割合は８０％、ソレノイド４ｂの振幅の大きさの割合は２０％で駆動される。この場合、ソレノイド４ａの往復運動により生じる振動伝達板５の振動とソレノイド４ｂの往復運動により生じる振動伝達板５の振動とは合成されて、振動伝達板５に触れている乗員の手に伝わることになる。具体的には、左から前にかけての角度方向のうち、左に８０％程度、前に２０％程度偏った方向から振動が伝わってくるかのような感覚を乗員に生じさせることになる。

このように、本発明者は、お互いが間隔をもって配置されている２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を変化させて振動伝達板５を振動させると、振動伝達板５に触れている乗員（ドライバや同乗者）の手には、この２つのソレノイド４に挟まれた方向であって上記割合に応じた方向が振動源として感じられることを見出した。従って、以上の構成によれば、ソレノイド４が存在する方向だけでなく、２つのソレノイド４に挟まれた方向のうちのソレノイド４が存在していない方向を振動源として感じさせることができ、障害物の位置の情報を乗員により具体的に提示することが可能になる。

また、以上の構成によれば、ソレノイド４が存在する方向だけでなく、２つのソレノイド４に挟まれた方向のうちのソレノイド４が存在していない方向も振動源として感じさせることができるので、提示することができる方向を増やそうとした場合にも、ソレノイド４の増加数を低く抑えて実現することが可能になる。前述したように、自車両の周囲の全方向を表現する場合であっても、用いるソレノイド４の数は８つに抑えることができる。さらに、振動伝達板５を介して、ソレノイド４からの振動を、乗員の手に伝達するようにしているので、障害物の位置の情報の提示を受けるために、ソレノイド４が配置された部分を乗員が必ず直接触れていなければならない制約がない。

さらに、本発明者は、お互いが間隔をもって配置されている２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を変化させて振動伝達板５を振動させる場合に、ソレノイド４の往復運動によって振動伝達板５の平面方向における端部に対して当該平面方向に向けた外力を与え、振動伝達板５に振動を生じさせると、振動伝達板５に触れている乗員の手には、この２つのソレノイド４に挟まれた方向であって上記割合に応じた方向が振動源としてより正確に感じられることを見出した。

この効果について、振動伝達板５をステアリングホイールに設けた場合を例に挙げて以下で説明を行う。まず、前述の所定の２つのソレノイド４の往復運動によって、振動伝達板５の平面方向における端部に対して当該平面方向に向けた外力を与えると、この外力により振動伝達板５とステアリングホイールとのずれを生み出すことになる。そして、振動伝達板５に触れている乗員は、このずれを感じ取ることにより、容易に振動が伝わってくる方向を感じ取ることができる。なお、振動伝達板５の平面の法線方向から与えられる外力によって生じる振動では、前述したずれとは異なり、振動が伝わってくる方向を振動伝達板５に触れている乗員が容易に感じ取ることはできない。

また、前述したずれの方向は、自車両に対する障害物の方向に対応したものであるため、振動伝達板５に触れている乗員は、このずれを感じ取ることにより、自車両に対する障害物の具体的な方向をより容易に感じとることができる。

さらに、以上の構成によれば、障害物位置演算装置２で特定した障害物の距離が近いほど、ソレノイド４の往復運動の振幅の周期を短くするので、障害物までの距離が遠いほど振動伝達板５の振動の周期が長くなる一方、障害物までの距離が短いほど振動伝達板５の振動の周期が短くなる。その結果、乗員は、振動伝達板５を介して伝えられる振動の状態から、直感的に、障害物までの距離を認識することが可能になる。詳しくは、障害物までの距離が短いほど振動伝達板５の振動の周期を短くするため、より差し迫ったような感覚を当該乗員の手に与えることによって具体的な距離の表現をより容易に実現することができる。

また、障害物位置演算装置２で複数の障害物の位置を特定した場合には、例えば自車両に最も近い障害物についての位置の情報のみを提示する構成としてもよい。具体的には、障害物位置演算装置２で特定した障害物の距離の情報をもとに、作動力制御装置３が自車両に最も近い障害物を選択し、その障害物についての方向や距離の情報をもとに、前述の振幅決定処理や周期決定処理を行って所定の２つのソレノイド４を制御し、自車両に最も近い障害物の位置の情報のみを提示する構成とすればよい。

他にも、例えば自車両に近い障害物についての位置の情報から順番に提示する構成としてもよい。具体的には、障害物位置演算装置２で特定した障害物の距離の情報をもとに、作動力制御装置３が自車両に近い障害物から順番に選択し、その選択した障害物についての方向や距離の情報をもとに、前述の振幅決定処理や周期決定処理を順番に選択される障害物ごとに行って、順番に選択される障害物ごとに対応するソレノイド４を順次制御し、自車両に近い障害物の位置の情報から順番に提示する構成とすればよい。なお、振動させるべきソレノイド４が２つであった場合には、２つのソレノイド４の各々の振幅の大きさの割合を決定して、この２つのソレノイド４に往復運動を行わせることになる。

また、前述の画像認識等によって障害物の種類まで障害物位置演算装置２で特定できる場合には、障害物の種類に応じた優先順位（例えば歩行者の優先順位を構造物等よりも高くするなど）に従って、優先順位の高い障害物についての位置の情報から順番に提示する構成としてもよい。

なお、前述の実施形態では、ソレノイド４ａ〜４ｈの８つのソレノイド４を用いて、自車両の周囲の全方向を表現する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、８つのソレノイド４を用いる場合に比べて方向の表現力が劣るものの、ソレノイド４ａ・４ｂの一方、ソレノイド４ｃ・４ｄの一方、ソレノイド４ｅ・４ｆの一方、およびソレノイド４ｇ・４ｈの一方の４つのソレノイド４を用いて、自車両の周囲の全方向や前後左右方向を表現する構成としてもよい。

また、ソレノイド４ｅ〜４ｈの４つを用いて、自車両の後方から後ろ斜め方向までを表現する構成としたり、ソレノイド４ｈ・４ａの２つを用いて、自車両の左方向を表現したり、ソレノイド４ａ・４ｂの２つを用いて、自車両の左斜め前方向を表現したりするなど、目的に応じてソレノイド４を設ける数を減らしてもよい。

さらに、振動伝達板５が図１１に示すように分割されている構成としてもよい。また、振動伝達板５を分割する構成とする場合には、乗員が左右の手でそれぞれの部分に触れられるように、左右に分割されていることが好ましい。なお、振動伝達板５が分割されている場合であっても、分割された各部のそれぞれでソレノイド４の往復運動で生じる振動は、分割された各部を左右それぞれの手で触れている乗員にとっては、それぞれの振動が合成されて感じられるため、この構成であっても、障害物の位置の情報を乗員により具体的に提示することが可能になる。また、振動伝達板５を分割する構成とした場合、障害物の方向の情報の左右の違いを乗員がより明確に感じ取れるようになるという利点もある。さらに、振動伝達板５を分割する構成とした場合、ステアリングホイールの中央部のスペースへの配置がより容易になる利点もある。

また、前述の実施形態では、作動力制御装置３が振幅決定処理と周期決定処理との両方を行い、障害物の方向と距離との情報を提示する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、作動力制御装置３が周期決定処理を行わず、障害物の距離の情報を提示しない構成としてもよい。

なお、前述の実施形態では、障害物位置演算装置２と作動力制御装置３とを別体として設ける構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物位置演算装置２と作動力制御装置３とを一つのＥＣＵとして設けるなど、一つの部材として設ける構成としてもよい。

また、本実施形態では、請求項のアクチュエータとしてソレノイドを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。請求項のアクチュエータとしては、振動伝達板５の平面方向における端部に対して往復運動によって外力を与えることができるものであれば何でもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 障害物検知センサ（センサ）、２ 障害物位置演算装置（障害物位置特定部）、３ 作動力制御装置（駆動制御部）、４ ソレノイド（アクチュエータ）、５ 振動伝達板（伝達板）、１００ 障害物位置提示システム

Claims (10)

1. 車両に搭載されるとともに、
   前記車両の周辺に存在する障害物を検知するセンサの検知結果をもとに、前記車両に対する当該障害物の方向を少なくとも含む位置を特定する障害物位置特定部を備え、
   前記障害物位置特定部で特定した当該障害物の位置の情報を前記車両の乗員に提示する障害物位置提示装置であって、
   往復運動を行う複数のアクチュエータと、
   前記乗員が手で操作する前記車両の装備品に、前記乗員が前記装備品を操作しながら触れられるように設けられるとともに、前記アクチュエータの往復運動によって与えられる外力によって生じる振動を伝達する、板状の部材である伝達板と、
   前記複数のアクチュエータの往復運動の少なくとも振幅の大きさについての制御を行う駆動制御部と、を備え、
   前記複数のアクチュエータは、前記伝達板の平面方向における周囲に、お互いが間隔をもって配置されているとともに、前記往復運動によって前記伝達板の平面方向における端部に対して当該平面方向に向けた外力を与えるように配置されており、
   前記駆動制御部は、前記障害物位置特定部で特定した障害物の方向の情報に応じて、前記複数のアクチュエータのうちの往復運動の方向が同一方向もしくは交差方向となる所定の２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を決定し、決定した振幅の大きさの割合に従った往復運動を当該アクチュエータに行わせ、
   当該アクチュエータの往復運動により生じる前記伝達板の振動を前記伝達板に触れている前記乗員の手に伝達することにより、前記障害物の方向の情報を前記乗員に提示することを特徴とする障害物位置提示装置。
2. 請求項１において、
   前記駆動制御部は、前記複数のアクチュエータの往復運動の振幅の周期についての制御も行うものであり、
   前記障害物位置特定部で特定する障害物の位置の情報には、前記車両に対する当該障害物の距離の情報も含まれており、
   前記駆動制御部は、前記障害物位置特定部で特定した障害物の距離の情報に応じて、前記複数のアクチュエータのうちの往復運動の方向が同一方向もしくは交差方向となる所定の２つのアクチュエータの各々の振幅の周期を、当該障害物の距離が近いほど短く決定し、決定した振幅の周期に従った往復運動を当該アクチュエータに行わせ、
   当該アクチュエータの往復運動により生じる前記伝達板の振動を前記伝達板に触れている前記乗員の手に伝達することにより、前記障害物の距離の情報を前記乗員に提示することを特徴とする障害物位置提示装置。
3. 請求項１または２において、
   前記アクチュエータは、前記伝達板の面上に、前記車両の前後方向に対応する軸と前記車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に前記伝達板を４つの領域に区分けした場合の、少なくとも隣り合う２つの領域のそれぞれに対して、この２つの領域が並ぶ方向に沿って少なくとも１つずつ配置されていることを特徴とする障害物位置提示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記アクチュエータは、前記伝達板の面上に、前記車両の前後方向に対応する軸と前記車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に前記伝達板を４つの領域に区分けした場合の、少なくとも１つの領域に対して、往復運動の方向が前記前後方向に対応する軸に平行なものと前記左右方向に対応する軸に平行なものとの２つ配置されていることを特徴とする障害物位置提示装置。
5. 請求項４において、
   前記アクチュエータは、前記伝達板の面上に、前記車両の前後方向に対応する軸と前記車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に前記伝達板を４つの領域に区分けした場合の、各領域のそれぞれに対して、往復運動の方向が前記前後方向に対応する軸に平行なものと前記左右方向に対応する軸に平行なものとの２つずつ配置されていることを特徴とする障害物位置提示装置。
6. 請求項１または２において、
   前記アクチュエータは、前記伝達板の面上に前記車両の前後方向に対応する軸と前記車両の左右方向に対応する軸とのお互い直交する２軸を仮定して、この２軸を境に前記伝達板を４つの領域に区分けした場合の、各領域のそれぞれに対して、１つずつ配置されていることを特徴とする障害物位置提示装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   前記障害物位置特定部で特定する障害物の位置の情報には、前記車両に対する当該障害物の距離の情報も含まれており、
   前記駆動制御部は、
   前記障害物位置特定部で前記車両に対する複数の障害物の位置が特定された場合には、前記車両に対する障害物の距離の情報をもとに、前記複数の障害物のうちから前記車両に最も近い障害物を選択し、
   前記複数の障害物のうちから選択した障害物についての前記位置の情報に応じて、前記複数のアクチュエータのうちの所定の２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を決定し、決定した振幅の大きさの割合に従った往復運動を当該アクチュエータに行わせることを特徴とする障害物位置提示装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   前記障害物位置特定部で特定する障害物の位置の情報には、前記車両に対する当該障害物の距離の情報も含まれており、
   前記駆動制御部は、
   前記障害物位置特定部で前記車両に対する複数の障害物の位置が特定された場合には、前記車両に対する障害物の距離の情報をもとに、前記複数の障害物のうちの前記車両に近い障害物から順番に選択し、
   前記複数の障害物のうちから順番に選択した障害物についての前記位置の情報に応じて、前記複数のアクチュエータのうちの所定の２つのアクチュエータの各々の振幅の大きさの割合を順番に決定し、順番に決定した振幅の大きさの割合に従った往復運動を順次当該アクチュエータに行わせることを特徴とする障害物位置提示装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、
   前記装備品は、前記車両のステアリングホイールであることを特徴とする障害物位置提示装置。
10. 車両の周辺に存在する障害物を検知するセンサと、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の障害物位置提示装置と、を含むことを特徴とする障害物位置提示システム。

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