JP2013184612A - 運転支援システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザーの視覚や聴覚を占有することなく、適切にユーザーに対して情報を報知することが可能なヒューマンマシンインタフェース技術を提供する。
【解決手段】基準面11aに沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が基準面11aから突出可能に設けられた複数の突出部材50を有する触覚報知装置11を備えた車両の運転支援システムは、運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する目標操作量設定部と、車両の乗員による運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、突出部材50の基準面11aに対するそれぞれの突出高さを制御する突出制御部とを備え、突出制御部は、目標操作量と実操作量との差に応じて、複数の突出部材50の突出形態を異ならせるように制御する。
【選択図】図15
【解決手段】基準面11aに沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が基準面11aから突出可能に設けられた複数の突出部材50を有する触覚報知装置11を備えた車両の運転支援システムは、運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する目標操作量設定部と、車両の乗員による運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、突出部材50の基準面11aに対するそれぞれの突出高さを制御する突出制御部とを備え、突出制御部は、目標操作量と実操作量との差に応じて、複数の突出部材50の突出形態を異ならせるように制御する。
【選択図】図15
Description
本発明は、基準面に沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が前記基準面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する触覚報知装置を備えた車両の運転支援システムに関する。
例えばノート型パーソナルコンピュータ等においては、ポインティングデバイスとしてのタッチパッドを備えた操作入力システムを備えた機器が利用されている。近年では、タブレット型の携帯情報端末のように、表示画面の全体にタッチパッドが形成されているものもある。タッチパッドは、ヒューマンマシンインターフェース(HMI)において、主として、ユーザーから機械に対する操作入力を媒介する役割を担っている。つまり、機械からユーザーへの入力に対する応答(フィードバック)やその他の情報の報知は、主としてユーザーの視覚や聴覚に働きかけることよって実施されている。これに対して、特開2010−287231号公報(特許文献1)には、タッチ感応パネルに対する入力に応答して歯切れ良く触覚フィードバックを生成することが可能な触覚インターフェースシステムが開示されている。このシステムは、接触に伴う入力パルスを監視し、当該入力パルスに応答してリレーアクチュエータを始動し、出力パルスを発生させて触覚フィードバックを行う(第16段落、図10等)。
ユーザーの視覚や聴覚に働きかけて、入力に対するフィードバックやその他の情報を報知する場合には、ユーザーの視覚や聴覚を占有する可能性がある。例えば、車載装置においては、ユーザーは運転操作に集中することが好ましく、視覚や聴覚を必要以上に占有することが、ユーザーにとっての利便性を損ねる場合もある。また、特許文献1は、入力に応答して歯切れ良く接触フィードバックを行うことができるが、任意の情報をユーザーに対して報知するようなシステムには対応していない。
上記背景に鑑みて、ユーザーの視覚や聴覚を占有することなく、適切にユーザーに対して情報を報知することが可能なヒューマンマシンインタフェース技術が望まれる。
上記課題に鑑みた本発明に係る運転支援システムの特徴構成は、
基準面に沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が前記基準面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する触覚報知装置を備えた車両の運転支援システムであって、
運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する目標操作量設定部と、
前記車両の乗員による前記運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、
前記突出部材の前記基準面に対するそれぞれの突出高さを制御する突出制御部と、を備え、
前記突出制御部は、前記目標操作量と前記実操作量との差に応じて、前記複数の突出部材の突出形態を異ならせるように制御する点にある。
基準面に沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が前記基準面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する触覚報知装置を備えた車両の運転支援システムであって、
運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する目標操作量設定部と、
前記車両の乗員による前記運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、
前記突出部材の前記基準面に対するそれぞれの突出高さを制御する突出制御部と、を備え、
前記突出制御部は、前記目標操作量と前記実操作量との差に応じて、前記複数の突出部材の突出形態を異ならせるように制御する点にある。
この構成によれば、目標操作量と実操作量との差に応じて、複数の突出部材の突出形態が異なるように制御されるので、運転支援システムの案内に適切に対応した報知が実現できる。また、触覚報知装置を介してユーザーに報知するので、ユーザーの視覚や聴覚を占有することなく、適切にユーザーに対して運転支援の情報を報知することができる。
目標操作量には、運転支援の目標に対して操作される運転装置の動かす方向や動かす範囲が含まれる。従って、目標操作量と実操作量との差は、ユーザーにとって識別性が高く、できるだけ定量的に理解できるような突出形態で表現されることが好ましい。1つの態様として、本発明に係る運転支援システムは、前記突出制御部が、前記突出高さ、突出させる前記突出部材の面積密度、突出させる前記突出部材の分布の何れか、又はこれらの組み合わせを異ならせることによって、前記突出形態を異ならせるように制御すると好適である。
1つの好適な態様として、前記突出制御部は、前記突出高さを異ならせる場合には、前記目標操作量としての目標舵角と前記実操作量としての実舵角との差が大きいほど前記突出高さを高くするように前記突出形態を制御するとよい。また、前記突出制御部は、前記面積密度を異ならせる場合には、前記目標舵角と前記実舵角との差が大きいほど前記面積密度を高くするように前記突出形態を制御するとよい。目標舵角と実舵角との差が大きいときには、相対的に高い突出高さや面積密度によって、目標に近づけるために大きい操作量が必要であることをユーザーに対して効果的に伝達することができる。また、目標舵角と実舵角との差がほとんどなくなると、突出高さや面積密度も低くなるため、ほとんど操作を必要としないことをユーザーに対して効果的に伝達することができる。
ユーザーが運転支援システムから運転支援を受ける際には、ユーザーはステアリングホイールに触れていることが多い。また、代表的な運転操作である操舵は、ステアリングホイールを介して行われる。従って、触覚報知装置がステアリングホイールに設置されていると、触覚報知装置を介した情報の報知を円滑に行うことができて好適である。また、ステアリングホイールは、左右両方向への操作が可能であり、目標操作量には操作方向も含まれるから、触覚報知装置は、操作方向も容易に判別できるように設置されることが好ましい。従って、触覚報知装置は、左右の識別が可能なように、ステアリングホイールの2箇所に設置されると好適である。尚、ステアリングホイールは回転するため、基準位置において、2箇所の設置位置が設定されていると好適である。
このような観点より、1つの態様として本発明に係る運転支援装置は、前記触覚報知装置が、中立位置におけるステアリングホイールの左右の2箇所に設置され、前記突出制御部が、前記目標操作量としての目標舵角と、前記乗員による前記ステアリングホイールの前記実操作量としての実舵角との差に応じて、前記突出形態を異ならせるように制御すると好適である。
上記のように、触覚報知装置がステアリングホイールの2箇所に設置されると、2つの触覚報知装置の突出形態の違いによって、操作方向も良好に報知することが可能となる。1つの態様として、本発明に係る運転支援装置は、前記突出制御部が、前記実舵角を前記目標舵角に近づける操舵方向が何れであるかに応じて、前記ステアリングホイールの左右の何れか一方の前記触覚報知装置の前記突出部材の突出形態と、他方の前記触覚報知装置の前記突出部材の突出形態とを異ならせるように制御すると好適である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、図1に示すように、触覚報知システム1が車両に搭載されており、ユーザーとしての車両の乗員(特にドライバー)に情報を報知する場合を例として説明する。触覚報知システム1は、図1に示すように車載システム10の一部を構成する。触覚報知システム1は、触覚報知装置11と、制御装置12とを備えて構成されている。触覚報知装置11は、図2に示すように、基準面11aに沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が基準面11aから突出可能に設けられた複数の突出部材50を有して構成されている。この触覚報知装置11を制御する制御装置12は、図4に示すようにマイクロコンピュータ101などの論理演算プロセッサを中核として構成されており、当該プロセッサなどのハードウェアと、プログラムなどのソフトウェアとの協働によって種々の機能を実現させる。
本実施形態では、制御装置12は、突出制御部13と、制御情報取得部14と、優先度決定部15との各機能部を備えて構成されている。突出制御部13は、基準面11aに対する突出部材50のそれぞれの突出高さを制御する機能部である。制御情報取得部14は、触覚報知システム1の外部から提供される複数種類の制御情報を受け取る機能部である。優先度決定部15は、後述するような予め規定された優先条件に基づいて、制御情報取得部14が受け取った制御情報のそれぞれの優先度を決定する機能部である。突出制御部13は、優先度決定部15の判定結果(決定)に基づき、これら受け取った制御情報の内、優先度が最も高い制御情報に基づいて各突出部材50の突出高さを制御する。
本実施形態では、触覚報知システム1に対して制御情報を提供する外部システムとして、車両に搭載された処理装置である車載処理装置を例示している。つまり、図1に示すように、触覚報知システム1に対して制御情報を提供する車載処理装置として、警戒システム2(障害物検知装置21、衝突防止装置22)、運転支援システム3(運転支援装置30)、ナビゲーションシステム4を例示している。つまり、本実施形態において制御情報取得部14は、警戒システム2からの警戒情報、運転支援システム3からの運転支援情報、ナビゲーションシステム4からのナビゲーション情報を受け取る機能部である。このように、本実施形態における制御情報には、少なくとも車両の乗員に対する警戒情報、乗員による車両の運転を支援する運転支援情報、乗員による車両の航行や周辺情報を案内するナビゲーション情報を含む。当然ながら、車載システム10はこれらとは別のシステムを有して構成されていてもよく、触覚報知システム1は当該別のシステムから別の制御情報を受け取るように構成されていてもよい。また、触覚報知システム1は、車載システム10のさらに外部のシステムから別の制御情報を受信可能に構成されていてもよい。
尚、車載システム10において、外部システムの内の1つが触覚報知システム1又は触覚報知装置11を含んで独立したシステムとして構成されていることを妨げるものではない。例えば、図1に例示するように、運転支援装置30からの運転支援情報に基づいて、触覚報知装置11が運転支援情報を報知するように運転支援システム3が構築されていてもよい。この場合には、制御情報取得部14は、単一の情報、即ち運転支援情報のみを受け取るように構成されていれば充分である。この際、優先度決定部15は、特に機能部として設置されなくてもよい。或いは、複数の制御情報を受け取り、優先度決定部15が設置される場合であっても、常に運転支援情報の優先度が最も高くなるように優先順位が設定されていれば等価である。
図示は省略するが、運転支援システム30と同様の形態で、障害物検知装置21と触覚報知システム1(触覚報知装置11)とにより、障害物検知システムが構築されてもよい。また、衝突防止装置22と触覚報知システム1(触覚報知装置11)とにより、衝突防止システムが構築されてもよい。当然ながら、警戒システム2が、触覚報知システム1(触覚報知装置11)を含んで構築されてもよい。また、ナビゲーションシステム4が、触覚報知システム1(触覚報知装置11)を含んで構築されてもよい。
ここで、各車載処理装置について説明する。図1に示すように警戒システム2は、本実施形態では障害物検知装置21及び衝突防止装置22を有して構成されている。この構成は一例であり、何れか1つの装置のみで警戒システム2(或いは「警戒装置」)が構成されていてもよいし、さらに別の警戒装置を有して構成されていてもよい。本実施形態では、障害物検知装置21は、車両に搭載された超音波センサ23による検知結果に基づいて、車両周辺の障害物の有無や、当該障害物との距離を判定する。そして、障害物検知装置21は、車両から所定の距離内(例えば3m以内など、予め規定された距離)に障害物が存在する場合に、制御情報としての警戒情報を発信する。衝突防止装置22は、車両に搭載されたレーザーレーダー24による検知結果に基づいて、車両の前方、又は後方の他車両或いは物体(建物など)との距離を演算し、自車による追突(前方衝突)や、自車への追突(後方衝突)の可能性を判定する。そして、衝突防止装置22は、衝突の可能性が予め規定されたしきい値よりも高い場合に、制御情報としての警戒情報を発信する。
運転支援装置30は、本実施形態では、車両を駐車する際の運転を支援する駐車支援装置である。駐車支援には種々の形態が知られている。例えば、駐車支援の種類としては、
(1)車内のモニタ装置49の画面上に車両後方の映像を映し出すと共に、車幅延長線WGや予想進路線IGなどのガイド線(図14等参照)を重畳表示させるもの、
(2)駐車目標(E,P4:図12等参照)を設定し、乗員(ドライバー)の操作を指示して誘導するもの、
(3)さらに、ドライバーが速度調整だけを担い、自動操舵により駐車目標へ誘導するもの、などがある。(2)及び(3)では、駐車目標が設定されるが、この駐車目標の設定についても、様々な手法がある。例えば、
(a)駐車支援開始時の車両の停止位置に基づいて車両からの所定位置を駐車目標の初期位置として設定し、ドライバーが位置調整するもの、
(b)例えば駐車区画を示す区画線W(図10等参照)を画像認識して駐車目標を設定するもの、
(c)駐車目標位置を通過した際に、側方ソナーなどで空き領域を検出して自動認識し、駐車目標を設定するもの、
(d)精度向上のために、上記(b)や(c)など複数の手法を複合させたもの、
などがある。
(1)車内のモニタ装置49の画面上に車両後方の映像を映し出すと共に、車幅延長線WGや予想進路線IGなどのガイド線(図14等参照)を重畳表示させるもの、
(2)駐車目標(E,P4:図12等参照)を設定し、乗員(ドライバー)の操作を指示して誘導するもの、
(3)さらに、ドライバーが速度調整だけを担い、自動操舵により駐車目標へ誘導するもの、などがある。(2)及び(3)では、駐車目標が設定されるが、この駐車目標の設定についても、様々な手法がある。例えば、
(a)駐車支援開始時の車両の停止位置に基づいて車両からの所定位置を駐車目標の初期位置として設定し、ドライバーが位置調整するもの、
(b)例えば駐車区画を示す区画線W(図10等参照)を画像認識して駐車目標を設定するもの、
(c)駐車目標位置を通過した際に、側方ソナーなどで空き領域を検出して自動認識し、駐車目標を設定するもの、
(d)精度向上のために、上記(b)や(c)など複数の手法を複合させたもの、
などがある。
本実施形態では、(b)のように駐車区画を示す区画線Wを画像認識して駐車目標を設定し、(2)のように乗員(ドライバー)の操作を指示して誘導する形態を例として説明する。詳細については後述するが、この操作を指示するための情報、例えば、操舵方向や操舵量、移動量などが制御情報に対応する。このため、図1に示すように、本実施形態の運転支援装置30は、方位センサ43や距離センサ44、舵角センサ45、カメラ48、モニタ装置49と協働する。
方位センサ43は、車両の進行方位又はその変化を検出する。距離センサ44は、車両の速度(車速)や移動距離を検出する。舵角センサ45は、操舵輪の操舵角を変更するステアリングホイールの操舵量を検出する。カメラ48は、本実実施形態では、車両の後方の情景を撮影する。モニタ装置49は、カメラ48による撮影画像を表示すると共に、車幅延長線WGや予想進路線IGなどのガイド線を重畳表示させる。また、モニタ装置49は、モニタ装置49に設置されたスピーカによって、音声を出力することも可能である。
尚、図1では図示を省略しているが、モニタ装置49は、運転支援システム3以外の車載処理装置とも協働する(図3参照)。例えば、警戒システム2からの警戒情報に基づいて、障害物の存在や衝突の可能性を画像や音声によって乗員に報知する。また、ナビゲーションシステム4からのナビゲーション情報に基づいて、地図や経路案内を表示したり、進路を音声により案内したり、自車の周辺情報を画像や音声によって提供したりする。また、モニタ装置49は、オーディオプレーヤーやビデオプレーヤーの操作画面を表示したり、ビデオプレーヤーから出力されるビデオ映像を表示したりすることもできる。つまり、モニタ装置49は、オーディオビジュアルシステム9とも協働する。
好適には、図3に示すように、モニタI/F部19を介して各種システムから提供される画像や音声が、モニタ装置49に出力される。モニタI/F部19は、描画制御部19aや不図示の音声制御部を備えて構成され、モニタ装置49に出力する画像及び音声を生成する。また、モニタ装置49にタッチパッドやマイクなどが備えられて、モニタ装置49が操作入力機能や音声入力機能も有すると好適である。この場合には、モニタI/F部19は、操作入力判定部19bや不図示の音声入力判定部を有すると好適である。
尚、このようなモニタI/F部19は、制御装置12に設けられていると好適である。1つの構成例として、図4に示すように、マイクロコンピュータ101を中核とするECU100が備えられ、当該ECU100がカメラ48やモニタ装置49、GPS受信機42などと接続されると共に、CAN(controller area network)などの車内ネットワーク102を介して、各種センサなどと接続されていると好適である。モニタI/F部19は、このECU100に機能部として構築されていると好適である。また、警戒システム2、運転支援システム3、ナビゲーションシステム4、オーディオビジュアルシステム9は、ECU100を中核として構築されていると好適である。
ナビゲーションシステム4は、良く知られているように、出発地から目的地までの経路探索、経路案内、案内中の自車両周辺の情報の提供などを行う。ナビゲーションシステム4は、図1に示すように、地図データベース41、GPS受信機42、方位センサ43、距離センサ44と情報伝達可能に接続されている。GPS受信機42は、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号を受信する。ナビゲーションシステム4は、GPS受信機42、方位センサ43、距離センサ44などにより取得された情報を用いて、GPSによる測量やデッドレコニング(Dead-Reckoning)による自律制御を利用した演算を実行して車両位置を特定する。また、図示は省略するが、位置精度を高めるために、ナビゲーションシステム4は、さらに地物認識機能を備えて構成されていてもよい。地物認識機能とは、カメラ48による撮影画像を用いて路面上の道路表示(ペイント)や、道路標識、信号機やトンネルなどの構造物などの地物を画像認識して、地図データベース41に格納された地物情報(座標情報)と照合する機能である。
地図データベース41には、所定の区画毎に分けられた地図データが格納されている。地図データは、交差点に対応する複数のノードと各ノード間を接続する道路に対応する複数のリンクとの接続関係により構成される道路ネットワークデータを含んでいる。各ノードは、緯度及び経度で表現された地図上の位置の情報を有している。各リンクは、その属性情報として、道路種別、リンク長、道路幅等の情報を有している。また、地図データベース41には、道路周辺の情報、例えば施設情報なども格納されており、ナビゲーションシステム4は、車両位置に応じて、車両周辺の施設情報を乗員に提供することも可能である。この他、道路地図データベース41には、道路上や道路周辺に設けられた各種の地物(例えば、道路標示、道路標識、信号機、標識、陸橋、トンネル等)の情報、すなわち地物情報が格納されている。また、ナビゲーションシステム4は、道路脇に設置されたアンテナから、渋滞情報や、事故や工事などによる規制情報を取得して、乗員に提供することも可能である。制御情報としてのナビゲーション情報には、経路案内情報や、施設情報、渋滞情報や規制情報などが含まれる。
ここで、触覚報知装置11の構造について説明する。図2及び図5に示すように、触覚報知装置11の天板11bには、当該天板11bを貫通する孔部11cが設けられている。図2に示すように、本実施形態では、多数の孔部11c及び突出部材50が板状部材である天板11bの全体に規則的に配列されている。つまり、孔部11c及び突出部材50は、本実施形態においては天板11bの表面において規定される基準面11aの全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状(直交格子状)に配列されている。尚、配列の形態は、この例に限定されることなく、孔部11c及び突出部材50は、千鳥格子状やハニカム状(六角格子状)に配列されていてもよい。また本実施形態では、孔部11cは、天板11bの正面から見て円形状に形成されている。
それぞれの孔部11cには、突出部材50が挿入されている。本実施形態では、突出部材50も複数(本実施形態では孔部11cと同数)設けられている。これらの突出部材50は、突出制御部13(図1参照)の制御により、それぞれ独立して出退自在に設けられている。図5に示すように、突出部材50は、細長い円柱状(ピン状)のピン部材51と、全体として円筒状の筒状部材52とからなる。ピン部材51の外径は、孔部11cの内径よりも僅かに小さい。ピン部材51は、その下端部において筒状部材52に係止されている。本実施形態では、それぞれの孔部11cに、ピン部材51の先端部(上端部)が挿入されている。駆動機構60によって突出部材50が駆動されていない基準状態(図5の左側の状態)では、平坦に形成されたピン部材51の先端部(先端面)は、基準面11a(ここでは天板11bの表面のレベル)に一致している。この「基準状態」は、後述する「埋没状態」や「最小変位状態」に対応する。尚、基準状態でピン部材51の先端が基準面11aよりも低い位置となるように構成されていることを妨げるものではない。
図5に示すように、駆動機構60は、天板11bに対して背面側に設けられている。この駆動機構60は、基準面11aに対して交差(本例では直交)する方向(これを「突出方向Z(進退動作方向、出退動作方向)」と称する)に沿って突出部材50を進退動作(出退動作)させるための機構である。この駆動機構60は、圧電素子61を備えて構成されている。圧電素子61は圧電効果を利用した受動素子であり、圧電体に印加された電圧を力に変換し、或いは圧電体に加えられた外力を電圧に変換する。本実施形態の駆動機構60において、圧電素子61は、突出方向Zに振動するように設けられている。圧電素子61には、細長い円柱状(ピン状)に形成されている連結部材63が連結されており、この連結部材63は圧電素子61と一体的に振動する。圧電素子61に連結された側とは反対側の連結部材63の先端部は、筒状部材52の内側の空間に挿入されている。連結部材63の外径は筒状部材52の内径にほぼ等しく、連結部材63の外周面と筒状部材52の内周面とは接している。
連結部材63と筒状部材52とが接触する接触位置において、筒状部材52を外周側から包囲するようにバネ部材64が設けられている。バネ部材64は、内周側に向かう所定の大きさの予圧を提供し、連結部材63と突出部材50を構成する筒状部材52との間に所定の摩擦力を生じさせる。バネ部材64が付与する予圧は、連結部材63と筒状部材52との間の静止摩擦力が突出部材50に作用する重力の突出方向Zの分力よりも少なくとも大きくなるように設定される。また、上記予圧は、圧電素子61の振動に伴い連結部材63と筒状部材52との間に動摩擦力が生じる状態でこれらが摺動可能となるように設定される。
また本実施形態では、圧電素子61の突出方向Zに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係が、突出制御部13(図1を参照)によって調整可能である。具体的には、突出方向側(天板11bにおいて基準面11aよりも、おもて面側)への振動速度を、反突出方向側である埋没方向側への振動速度よりも小さくすることで、連結部材63と筒状部材52との間に生じる静止摩擦と動摩擦との差異に基づいて、突出部材50が突出方向側へと移動する。これにより、突出部材50(ピン部材51)の先端部は、基準面11aよりも天板11bのおもて面側に突出する。すなわち、突出部材50は、先端部が天板11bを貫通して基準面11aよりも突出した状態(突出状態)となり得る。この突出状態は、突出方向Zに沿った突出部材50の先端部の高さが基準面11aよりも高い状態である。
一方、これとは逆に埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材50は埋没方向側へと移動する。すなわち、突出部材50は、先端部が基準面11aよりも天板11bの背面側に埋没した状態(埋没状態)ともなり得る。尚、「埋没状態」には、突出部材50のピン部材51の先端部が基準面11aのレベルに一致している状態も含まれるものとする。この埋没状態は、突出方向Zに沿った突出部材50の先端部の高さが基準面11a以下の状態である。
また、本実施形態においては、駆動機構60は、それぞれの突出部材50を任意の突出高さ(突出量)で突出状態とすることが可能である。駆動機構60は、突出部材50の突出高さを段階的に変更可能に構成されている。例えば複数の異なる位置のうちの任意の位置において択一的に突出部材50の突出方向側への移動を規制する移動規制機構(図示せず)を備えることで実現できる。当然ながら、駆動機構60は、突出部材50の突出高さを連続的に変更可能に構成されていてもよい。このように、複数の突出部材50は、駆動機構60により、それぞれ独立に突出状態と埋没状態との間で移動可能である。従って、触覚報知装置11は、基準面11aに沿って出没自在に設けられる多数の突出部材50により、任意形状の凹凸を表現することが可能である。
上述したように、制御情報取得部14は複数の車載処理装置から制御情報を取得し、優先度決定部15は、制御情報取得部14が受け取った制御情報の優先度を決定する。突出制御部13は、制御情報取得部14が受け取った制御情報の内で、最も優先度が高い制御情報に基づいて突出部材50の突出高さを制御し、基準面11aに任意形状の凹凸を表現する。本実施形態では、優先度決定部15が優先度を決定するために、最も優先度が高い制御情報が警戒情報であって、運転支援情報、ナビゲーション情報、オーディオビジュアル情報の順に優先度が次第に低くなるように優先条件が予め規定されている。
尚、触覚報知装置11を介して乗員に制御情報を報知すると共に、モニタ装置49を介して画像や音声により制御情報を報知すると、より効果的な報知が実現できて好適である。従って、以下において説明する例では、適宜、触覚報知装置11を介した報知と共に、モニタ装置49を介した報知が実施される態様を示す。
ところで、触覚報知装置11が設置される場所としては、乗員が触れる機会が多い場所が好適である。本実施形態では、図6に示すように、ステアリングホイール7に触覚報知装置11が設置されている。具体的には、ステアリングホイール7を握る両方の手が容易に接触できるように、中立位置におけるステアリングホイール7の左右の2箇所に触覚報知装置11(11L,11R)が設置されている。上述したように、突出制御部13は、制御情報取得部14が受け取った制御情報のうち、優先度決定部15において優先度が最も高いと判定された制御情報に基づいて突出部材50の突出高さを制御する。優先度を判定するための優先条件は、制御情報の種類に応じて各別に設定されている。
即ち、図7のフローチャートに示すように、はじめに、取得した制御情報に警戒情報が含まれているか否かが判定される(#1)。警戒情報が含まれている場合には、触覚報知情報として警戒情報が設定される(#2)。ステップ#1において警戒情報が含まれていないと判定されると、次に、運転支援情報が含まれているか否かが判定される(#3)。運転支援情報が含まれている場合には、触覚報知情報として運転支援情報が設定される(#4)。ステップ#3において運転支援情報が含まれていないと判定されると、次に、ナビゲーション情報が含まれているか否かが判定される(#5)。ナビゲーション情報が含まれていると判定されると、触覚報知情報としてナビゲーション情報が設定される(#6)。ステップ#5においてナビゲーション情報が含まれていないと判定されると、本実施形態の場合には、触覚報知装置11を介して乗員に報知すべき情報が存在しないので、触覚報知情報には空データ(情報なし)が設定される(#7)。
ステップ#1〜ステップ#7において触覚報知情報が設定されると、突出制御部13は、この触覚報知情報に基づいて各突出部材50に関する突出ステータスを生成する(#8)。そして、突出制御部13は、この突出ステータスに従って各突出部材50の突出状態(突出高さ)を制御する(#9)。このように、優先度決定部15は、優先条件に基づく優先度が高い順に、当該優先度に対応する制御情報が制御情報取得部14により取得されているか否かを判定する(ステップ#1〜ステップ#7)。そして、突出制御部13は、取得されている(取得された制御情報に含まれている)と最初に判定された制御情報に基づいて突出部材50の突出高さを制御する(ステップ#8〜ステップ#9)。
突出ステータスは、「最小変位状態」と「最大変位状態」との間で任意に設定可能である。本実施形態では、制御情報の内容に応じて突出ステータスの値が設定される。「最小変位状態」は、図5に示す突出方向Zにおける可動範囲内で突出部材50が最も天板11bの背面側に移動した状態(ピン部材51の先端部が基準面11aのレベルに一致している状態)である。「最大変位状態」は、突出方向Zにおける可動範囲内で突出部材50が最も天板11bのおもて側に移動した状態である。本実施形態では、突出ステータスは、最小変位状態と最大変位状態との間で、例えば4段階、8段階、16段階等、複数段階に分けて段階的に設定される。一例として、16段階に分けられる場合には、突出制御部13は、最小変位状態を表す“0”から最大変位状態を表す“15”までの間の何れかの自然数で表すように、各突出部材50の突出ステータスを決定する。尚、突出ステータスが“0”の突出部材50は埋没状態(最小変位状態)となり、突出ステータスが“1”〜“15”の突出部材50は、各突出ステータスに応じた突出高さで、基準面11aよりも突出した状態となる。
突出制御部13は、突出ステータスに応じて駆動機構60を制御して基準面11aに対する突出部材50の突出方向Zの位置を制御する。本実施形態では、突出制御部13は、各突出部材50について、突出ステータスに応じて移動規制機構の状態をそれぞれ制御すると共に、パルス状の電圧を印加して圧電素子61を振動させる。その際、突出制御部13は、突出方向Zに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係を調整する。これは、圧電素子61の振動方向に応じてデューティ比を異ならせることによって実現できる。突出制御部13は、突出方向側への振動速度を埋没方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材50を突出方向側へと移動させる。一方、突出制御部13は、埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材50を埋没方向側へと移動させる。
例えば、触覚報知情報として警戒情報が設定されている場合(#1→#2)、ステップ#8において全ての突出部材50の突出ステータスが“15”と設定されると好適である。この場合には、ステップ#9において、全ての突出部材50が最大変位状態に突出されることになる。本実施形態の場合には、図8に示すように、ステアリングホイール7の左右に設置された2つの触覚報知装置11(11L,11R)の双方における全ての突出部材50が最大変位状態に突出される。尚、この他、触覚報知装置11(11L,11R)の双方において、基準面11aの全域に亘って順次、突出部材50を突出させて基準面11a上において波打つような状態を造りだすことも好適な実施形態の1つである。つまり、予め規定された周期で、突出部材50の突出と引退とを繰り返させて、「波」を生成させてもよい。当然ながら、波打たせることなく、予め規定された周期で出退を繰り返すように制御されてもよい。尚、ここでは、全ての突出部材50を用いる例を示したが、当然ながら一部の突出部材50が制御され、他の突出部材50は初期状態(埋没状態)を維持していてもよい。突出制御される突出部材50は、予め規定されると好適である。
このように、突出部材50の状態が大きく変化することによって、乗員は触覚報知情報(制御情報)の存在を迅速且つ確実に理解することができる。例えば、高速道路を走行中に警戒情報の存在が報知された場合には、自車両の後方への追突や、自車両の前方への追突などの可能性があることを乗員が迅速に予想することができる。つまり、前方に異常がなければ、後方から車両が接近して自車両に追突する可能性のあることを意識して、ミラー等を介して後方確認をし、必要に応じて迅速に進路を譲ることも可能である。また、自車両が前方の車両に接近しすぎた場合(予め規定された車間距離よりも接近する可能性がある場合)には、緊張感が低下していた可能性があるが、警戒情報の報知によって乗員の覚醒度が高まり、速度を落として車間距離を広げる等の対処が可能となる。尚、このような警戒情報を、触覚報知装置11を介して報知する場合には、図8に示すように、モニタ装置49を介した表示や音声による報知も併用するとより効果的である。
触覚報知情報として運転支援情報が設定されている場合(#1→#3→#4)については、具体的な運転支援(車庫入れ駐車支援)の例を示して後述する。ここでは、触覚報知情報としてナビゲーション情報が設定されている場合(#1→#3→#5→#6)について説明する。本実施形態では、ナビゲーション情報の一例として、経路案内情報、つまり、交差点における進路案内情報が報知される場合について説明する。例えば、前方の交差点において右折する進路が案内される場合には、ステップ#8において、右側触覚報知装置11Rの全ての突出部材50の突出ステータスが“1”〜“15”の何れか同じ値に設定される。上述した警戒情報との区別を容易にするために、本実施形態では突出ステータスが“8”に設定されるものとする。左側触覚報知装置11Lは、全ての突出部材50の突出ステータスが、右側触覚報知装置11Rの突出ステータス未満の値に設定される。右側触覚報知装置11Rとの区別が容易となるように左側触覚報知装置11Lの突出部材50の突出ステータスは“0”に設定されると好適である。
左側触覚報知装置11L及び右側触覚報知装置11Rの突出ステータスが設定されると、ステップ#9においてそれぞれの突出ステータスに応じて各突出部材50が突出制御される。本実施形態においては、左側触覚報知装置11Lの全ての突出部材50は最小変位状態に制御され、右側触覚報知装置11Rの全ての突出部材50は、最小変位状態と最大変位状態との中間の高さに突出される。このように、左右の触覚報知装置11の突出部材50の状態が大きく異なることによって、乗員は突出報知情報(ナビゲーション情報)が示す進路情報を迅速且つ確実に理解することができる。尚、この際においても、図9に示すように、触覚報知装置11を介した報知と、モニタ装置49も介した表示や音声による報知とを併用するとより効果的である。
上記においては、右側触覚報知装置11Rの突出部材50を単純に突出させる形態を例示したが、例えば方向指示器と同じ周期で、右側触覚報知装置11Rの全ての突出部材50を一斉に出退させることも好適な実施形態の1つである。また、ここでは、全ての突出部材50を用いる例を示したが、当然ながら一部の突出部材50が制御され、他の突出部材50は初期状態(埋没状態)を維持していてもよい。突出制御される突出部材50は、予め規定されると好適である。
よく知られているように、ナビゲーションシステム4が乗員に提供するナビゲーション情報には、上述した進路案内に限定されるものではない。例えば、進路前方における渋滞情報や事故の発生情報が提供される場合もある。従って、突出制御部13は、ナビゲーション情報に基づいて突出部材50の突出高さを制御する場合には、ナビゲーション情報の内容に応じて予め規定された形態で、予め規定された突出部材50を突出させると好適である。
以下、触覚報知情報として運転支援情報が設定されている場合(#1→#3→#4)について、車庫入れ駐車を支援する運転支援(駐車支援)を例にして説明する。はじめに、車庫入れ駐車の運転支援の概要について説明する。上述したように、本実施形態の運転支援装置30は、図10に示すような駐車区画(区画線W)を画像認識して駐車目標(E,P4)を設定し、乗員(ドライバー)の操作を指示して車庫入れ駐車を支援する。ここで駐車目標とは、自車両90を駐車することが可能な区画を表す駐車目標枠E及び自車両90の基準位置Qが最終的に到達する駐車目標位置P4をいう。図10に示す例では、3つの駐車区画の内の2つには、他車両91が駐車されており、自車両90を駐車可能な区画は、区画線W1と区画線W2に挟まれた領域である。この領域に対応する駐車目標(E,P4)は、図1に示す駐車目標設定部31により演算されて設定される。駐車目標位置P4は、自車両90の基準位置Qに対応する位置として設定される。この基準位置Qは、例えば、後輪の車輪軸の中心、つまり、後輪の車輪軸と自車両90の前後方向に沿った中心軸(車軸)との交点である。
自車両90は、駐車目標となる駐車区画(図10における区画線W1と区画線W2との間の区画)に自車両90の後部を向けるように旋回して、後退開始位置P2において停車する。この際、円滑に駐車支援を受けるために、自車両90の舵角がニュートラル位置に復帰されると好適である。本実施形態においては、カメラ48は自車両90の後方の情景を撮影可能な後方カメラである。カメラ48は、広角レンズを備えて例えば左右約140度程度の画角を有すると共に、水平方向よりもやや俯角を付けて自車両90に設置されている。例えば車内の駐車支援開始スイッチや、モニタ装置49のタッチパネルを介して乗員から駐車支援開始の指示が与えられると共に、シフトレバー8(図6参照)がリバース位置に設定されると、駐車支援が開始される。ここでは、後退開始位置P2において、駐車支援が開始されるものとする。
図1に示すように、運転支援装置30は、駐車目標設定部31と、目標操作量設定部32と、実操作量取得部33とを有している。駐車目標設定部31は、運転支援(駐車支援)の目標となる駐車目標を設定する機能部である。目標操作量設定部32は、例えばこの駐車目標に基づいて、運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する機能部である。ここで、運転装置とは、例えば、ステアリングホイール7や、ブレーキペダル、アクセルペダルである。つまり、ステアリングホイール7の操作量(操舵量)に応じて舵角が決まり、プレーキペダルを緩める量や期間に応じてクリープ現象によって自車両90が進む量(移動量)が決まる。同様に、アクセルペダルを踏む量や期間に応じて車両が進む量(移動量)が決まる。実操作量取得部33は、車両の乗員による運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する機能部である。ステアリングホイール7の操作量(実舵角)は、舵角センサ45により検出可能である。また、自車両90の移動量は、距離センサ44や方位センサ43により検出可能である。
駐車支援が開始されると、図11に示すように、カメラ48によって撮影された撮影画像から区画線W1及び区画線W2が画像認識される。この画像認識については公知であるので詳細な説明は省略する。そして、区画線W1及び区画線W2の認識結果に基づいて、図12に示すように、駐車目標枠E及び駐車目標位置P4を決定し、現在位置(後退開始位置P2)から駐車目標位置P4までの軌道計算を行って後退経路KB(旋回後退経路K1、直進後退経路K2)が決定される。本実施形態では、旋回を伴って後退する旋回後退経路K1(後退開始位置P2から旋回後退完了位置P3まで)と、旋回を伴わず真っ直ぐに後退する直進後退経路K2(旋回後退完了位置P3から駐車目標位置P4まで)とにより、後退経路KBが構成される。このような軌道計算についても公知であるので詳細な説明は省略する。後退経路KBが決定すると、図1に示す目標操作量設定部32により、後退開始位置P2から旋回後退完了位置P3までの操舵量(操舵角)が演算され、目標操作量(目標舵角)として設定される。
この際、モニタ装置49には、図13に示すようなガイド映像が表示される。具体的には、カメラ48により撮影された自車両90の後方の撮影画像がルームミラーと視認性を共通化できるように鏡像画像により表示されると共に、この鏡像画像に駐車目標枠Eを示す目標枠ガイドEG、自車両90の車幅を真っ直ぐ後方に延長した車幅延長線WG、自車両90の後方位置を示す距離目安線DGなどのガイド線が重畳表示される。図13において実線で示すガイド線(車幅延長線WG、基準距離目安線DG1)は、操舵角に拘わらず同じ位置に描画されるガイド線であり、例えば緑色で描画される。破線で示すガイド線(第2予想距離目安線IDG2、第3予想距離目安線IDG3)は、操舵角に応じて描画位置が変化するガイド線(予想進路線IG)であり、例えば黄色や赤色で描画される。尚、目標枠ガイドEGは、画像認識の精度を考慮して、微調整可能であると好適である。また、目標枠ガイドEGは、駐車目標が正しく設定されたか否かを乗員が確認し、必要且つ可能であれば当該駐車目標を微調整するために表示される。従って、後退開始位置P2から自車両90が後退する際には、視認性を考慮して目標枠ガイドEGが消去されると好適である。
駐車目標が決定した後、音声や触覚報知装置11を介した案内に従って、乗員がステアリングホイール7を左方向に操舵すると、図14に示すように予想進路線IGは、操舵角に応じて変化する。車幅延長線WGから湾曲して分岐する予想進路線IG(側方予想進路線IWG)は、舵角から推定される自車両90の左右の後端部の予想軌跡を示している。実線で示す距離目安線DG(基準距離目安線DG1)及び、これと交差する予想進路線IGの距離目安線DG(第1予想距離目安線IDG1)は、自車両90の後方約0.5mの位置を示している。この第1予想距離目安線IDG1は、他の予想進路線IGの色(例えば黄色)とは異なり、例えば赤色で描画されると好適である。予想進路線IGの真ん中の距離目安線DG(第2予想距離目安線IDG2)は、自車両90の後方約1mの位置を示している。また、最も遠方に描画される予想進路線IGの距離目安線DG(第3予想距離目安線IDG3)は、自車両90の後方約3mの位置を示している。これらの予想距離目安線(IDG2,IDG3)は、側方予想進路線IWGと同様に、黄色で描画される。
本実施形態においては、駐車目標が決定した後の操舵方向の案内が触覚報知装置11を介して行われる。上述したように、後退開始位置P2において停車した自車両90は、円滑に駐車支援を受けるために、その舵角がニュートラル位置に復帰されている。この舵角(ニュートラル位置)による自車両90の進行方向と、旋回後退完了位置P3へ向かうための進行方向との間には、図15に示すような角度差φが存在する。この角度差φは、舵角差(ステアリングホイール7の操舵量の差)として表すことができる。運転支援装置30は、この舵角差を運転支援情報として制御装置12の制御情報取得部14に提供する。或いは、目標操作量としての目標舵角と、実操作量としての実舵角とを運転支援情報として受け取った制御装置12が、舵角差を演算する形態であってもよい。突出制御部13は、この舵角差に応じて触覚報知装置11における突出部材50の突出形態を異ならせる。
図15に示すように、本実施形態では、左方向への操舵が必要であることを、左側触覚報知装置11Lの突出部材50を突出させることによって報知している。この際、右側触覚報知装置11Rの突出部材50は全て埋没状態に制御されている。即ち、突出制御部13は、実舵角を目標舵角に近づける操舵方向が左右何れの方向であるかに応じて、ステアリングホイール7の左右の何れか一方の触覚報知装置11(11L,11R)の突出部材50の突出形態と、他方の触覚報知装置11(11L,11R)の突出部材50の突出形態とを異ならせるように制御する。
また、左側触覚報知装置11Lの突出部材50の突出高さは、必要な操舵量、つまり目標舵角と実操作量との舵角差に応じた高さに設定されている。本実施形態は、目標舵角と実操作量との舵角差が大きいほど大きい突出高さとなるように突出ステータスが設定され、この突出ステータスに基づいて突出部材50が突出制御される。尚、目標舵角と実舵角との差が大きいほど突出高さを高くするように突出形態が制御される態様に限らず、当該差が大きいほど面積密度を高くするように突出形態が制御されてもよい。例えば、図16に示すように、後退開始位置P2においてステアリングホイール7が、目標舵角まで操舵されると、左側触覚報知装置11Lの突出部材50を含めて全ての突出部材50が埋没状態(突出ステータスが“0”)となる。つまり、目標舵角と実舵角との差が無くなり、操舵方向や操舵量を報知する必要がなくなるので、全ての突出部材50が埋没状態となる。つまり、突出制御部13は、目標操作量としての目標舵角と、乗員によるステアリングホイール7の実操作量としての実舵角との差に応じて、突出形態を異ならせるように制御する。
図17のフローチャートは、このような後退開始位置P2における操舵量や操舵方向を報知する手順の一例を示している。はじめに、目標舵角及び実舵角が取得され(#11)、目標舵角と実舵角との舵角差が演算される(#13)。ここで、舵角差があるか否かが判定され(#14)、舵角差が無い場合には報知の必要がないため、左右両方の触覚報知装置11(11L,11R)の触覚報知情報として空データ(データ無し)が設定される(#16N(#16))。一方、舵角差が有る場合には、舵角差を演算した際の符号などに基づいて必要な操舵方向が判定される(#15)。ステップ#15において操舵方向が左方向であると判定されると、左側触覚報知装置11Lの接触報知情報として舵角差の値が設定され、右側触覚報知装置11Rの接触報知情報には空データが設定される(#16L(#16))。ステップ#15において操舵方向が左方向ではない(右方向である)と判定されると、右側触覚報知装置11Rの接触報知情報として舵角差の値が設定され、左側触覚報知装置11Lの接触報知情報には空データが設定される(#16R(#16))。続いて、ステップ#16で設定された触覚報知情報に基づいて突出ステータスが生成され(#18)、当該突出ステータスに応じて突出部材50が制御される(#19)。
後退開始位置P2において目標操舵量までステアリングホイール7が操舵されると、運転支援装置30は、乗員に対して舵角を保持したまま、旋回後退完了位置P3まで自車両90を後退させるように案内する。例えば、乗員は、ステアリングホイール7の操舵角を保持した状態でブレーキペダルを緩めて自車両90を旋回後退完了位置P3まで後退させる。自車両90が旋回後退完了位置P3に達すると運転支援装置30は、自車両90を停車させるように案内する。乗員は、再度ブレーキペダルを踏んで自車両90を停止させる。図18は、自車両90が旋回後退完了位置P3に達した際のモニタ装置49の画面を示している。この時点では、操舵角が保持されているため、予想進路線IGは、左方向に湾曲した状態で描画されている。
自車両90が旋回後退完了位置P3に達して停止すると、運転支援装置30は、ステアリングホイール7をニュートラル位置に戻すように案内する。この際、ニュートラル位置の舵角を目標舵角とし、現在の舵角を実舵角として上述したように、触覚報知装置11を利用した操舵量及び操舵方向の報知が行われてもよい。ステアリングホイール7がニュートラル位置まで戻ると、側方の予想進路線IGは車幅延長線WGと重なり、図19に示すような画面がモニタ装置49に表示される。
ここで、運転支援装置30は、操舵角を保持した状態で真っ直ぐに後退するように案内する。乗員がブレーキペダルを緩めて自車両90の後退を開始すると、旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)から駐車目標位置P4までの目標移動量と、旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)からの移動量とに応じて、触覚報知装置11を介した報知が行われる。具体的には、目標操作量としての目標移動量と、実操作量としての実移動量との差に応じて、触覚報知装置11の突出部材50が突出制御される。
例えば、旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)においては、左右両方の触覚報知装置11の突出ステータスが最大値の“15”に設定される。これにより、図20に示すように、突出制御部13は、全ての突出部材50を「最大変位状態」まで変位させる。自車両90が後退を始めると、次第に目標移動量と実移動量との差が小さくなる。その結果、例えば図21に示すように、その差に応じて突出ステータスが“15”よりも小さい値となり、突出部材50の突出量も小さくなっていく。図21は、自車両90が旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)と駐車目標位置P4との間に位置しており、突出ステータスが中間値(“10”〜“6”程度)である状態を例示している。図22に示すように、さらに自車両90が後退し、駐車目標位置P4に達すると、目標移動量と実移動量との差がなくなる。従って、この差に応じて突出ステータスの値は最小値の“0”となり、突出部材50は最小変位状態(埋没状態)となる。
図23のフローチャートは、このような旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)からの移動量を報知する手順の一例を示している。はじめに、目標移動量及び実移動量が取得され(#21)、目標移動量と実移動量との移動量差が演算される(#23)。ここで、移動量差があるか否かが判定され(#24)、移動量差が無い場合には報知の必要がないため、左右両方の触覚報知装置11の触覚報知情報として空データ(データ無し)が設定される(#27)。一方、移動量差が有る場合には、触覚報知装置11の接触報知情報として移動量差の値が設定される(#26)。続いて、ステップ#26又はステップ#27で設定された触覚報知情報に基づいて突出ステータスが生成され(#28)、当該突出ステータスに応じて突出部材50が制御される(#29)。
尚、本実施形態では旋回後退完了位置P3(直進後退開始位置)からの直進後退に際して、触覚報知装置11を介して移動量の報知を行う形態を例示したが、後退開始位置P2からの旋回後退の際にも同様に、移動量を報知してもよい。
ところで、後退開始位置P2から駐車目標位置P4までの後退運転に際しては、通常の前進運転に比べて視認性がやや低下する可能性がある。このため、運転支援装置30は、障害物検知装置21による警戒情報に基づいた割り込み処理を受け付け可能に構成されていると好適である。図24は、そのような割り込み処理の手順の一例を示す。障害物検知装置21が、障害物を検知すると、運転支援装置30に対して割り込み要求を発し、割り込み処理が開始される。はじめに、障害物を検出中であるか否かが判定され(#31)、検出中であると判定されると触覚報知情報として警戒情報が設定される(#36)。そして、この警戒情報に基づいて突出ステータス情報が生成され(#38)、この突出ステータス情報に基づいて各突出部材50が突出制御される(#39)。割り込み処理の実行中に障害物が無くなると、ステップ#31において障害物を検知中ではないと判定され、割り込み処理が終了される。
つまり、突出部材50を介した報知を実行中の制御情報である「対象制御情報」の優先度よりも高い優先度の制御情報である「優先制御情報」を制御情報取得部14が受け取った場合には、このような割り込み処理が実行される。突出制御部13は、対象制御情報に基づく突出高さの制御を中断し、当該優先制御情報を制御情報取得部14が受け取っている間、当該優先制御情報に基づいて突出部材50の突出高さを制御する。図10〜図24に基づいて上述した例では、対象制御情報に対応する制御情報は運転支援情報であり、優先制御情報に対応する制御情報は警戒情報である。優先制御情報は、対象制御情報の種類と優先条件とによって規定される相対的な概念である。例えば、本実施形態においては、対象制御情報がナビゲーション情報である場合には、運転支援情報及び警戒情報が優先制御情報となり得る。
尚、ここでは単独で運転支援システム3が構築されている場合においても適用可能であるように、割り込み処理が発生する態様を例示した。しかし、上述したように、複数の制御情報を受け付け可能な触覚報知システム1が構築されている場合には、当該触覚報知システム1の機能として、運転支援中に警戒情報を報知することが可能である。例えば、図7において“#1→#3→#4→#8→#9”の流れを繰り返して、運転支援情報が触覚報知装置11を介して乗員に提供されている際に、制御情報取得部14が警戒情報を取得したとする。この場合には、警戒情報を取得した次の処理ループにおけるステップ#1の判定結果が“Yes”となるため、“#1→#2→#8→#9”の流れに切り替わる。従って、実質的に割り込み処理と同様の機能が実現できる。また、警戒が必要な状況が解消し、警戒情報が無くなると、警戒情報が無くなった次の処理ループにおいて再度“#1→#3→#4→#8→#9”の流れに切り替わる。従って、図24のステップ#31と同様に割り込み処理から抜ける機能も実現できる。
上記においては、説明を容易にするために、左側触覚報知装置11Lの突出部材50の全てを一括して、又は右側触覚報知装置11Rの突出部材50の全てを一括して同じ突出高さに制御する例を示した。しかし、当然ながら本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。突出制御部13は、突出高さ、突出させる突出部材50の面積密度、突出させる突出部材50の分布の何れか、又はこれらの組み合わせを異ならせることによって、突出形態を異ならせるように制御することが可能である。以上、詳細に説明したように、突出制御部13は、目標操作量と実操作量との差に応じて、複数の突出部材50の突出形態を異ならせるように制御することができる。尚、上記の説明においては、運転支援の一例として車庫入れ駐車における支援を例示したが、当然ながら縦列駐車など、その他の運転支援においても本発明を適用することが可能である。
〔その他の実施形態〕
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態においては、例えば図2に示されるように基準面11aが平面である例を用いて説明した。しかし、ステアリングホイール7に触覚報知装置11が設置されるようなことも考慮すれば、基準面11aは平面に限定されることなく、曲面であってもよい。
(2)上記の実施形態では、駆動機構60が圧電素子61と摺動機構62とを備える構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、突出方向Zに沿って突出部材50を進退動作させて、突出部材50を突出状態と埋没状態との間で移動させることが可能な機構であれば、駆動機構60の具体的構成は任意である。例えば液圧や気圧等の流体圧を利用する駆動機構60や、電磁石等の電磁力を利用する駆動機構60を用いても良い。
(3)上記の実施形態では、基準面11aに対して直交する方向に設定された突出方向Zに沿って突出部材50が進退駆動される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、突出方向Zが基準面11aに対して直交せずに傾斜した方向に設定された構成としても良い。この場合において、例えば上記の実施形態のようにステアリングホイール7に触覚報知装置11が配置されている場合には、突出方向Zをステアリングホイール7の径方向外側に傾斜させて設定しても好適である。
(4)上記実施形態においては、触覚報知装置11がユーザーに対して情報を報知することが可能なヒューマンマシンインタフェースとして利用される形態を例示した。しかし、触覚報知装置11は、ユーザーからの情報入力(指示入力)が可能な操作入力機構を有して構成されていてもよい。例えば、基準面11aから突出した突出部材50(突出ステータス“1”〜“15”)を、ユーザーが基準面11aに押し込むことによって、ユーザーからの指示を入力することが可能である。突出制御部13は、各突出部材50に対する突出ステータスの設定値と、実際の突出ステータスとの差分とが生じている場合に、当該突出部材50に対する操作入力があったと判定することができる。このため、例えば不図示の位置センサによって各突出部材50の実際の突出高さ(突出ステータス)が検出されると好適である。
1つの例として、例えば制御情報がナビゲーション情報であり、車両が高速道路を走行中に前方のサービスエリアの情報がモニタ装置49に表示される場合がある。例えば、このサービスエリアの情報は、当該サービスエリアにどのような設備(レストラン、売店、ガソリンスタンド、仮眠所等)が存在するかをイラストにより表示するものである。この表示が不要な場合には、一般的にはモニタ装置49のタッチパネルを介して「消去」の入力が行われる。この際、ナビゲーション情報が表示されたことを、触覚報知装置11を介してユーザーに報知すると共に、ユーザーが突出状態にある突出部材50を基準面11aの側に押し込むことによって「消去」の指示を与えるようにすることができる。
尚、この場合において、駆動機構60に備えられる圧電素子61の特性を利用し、圧電素子61をセンサ素子として用いて構成することも好適な態様である。上述したように、突出制御部13が突出部材50を進退駆動する際、所定時間経過後に電圧印加が停止される。そのため、その後、突出部材50及び連結部材63を介して圧電素子61に加えられる外力(ユーザーによる押込力)を電気信号として検知可能に構成することで、ユーザーによる突出部材に対する操作(押込操作)を検知可能な構成を実現し得る。
(5)上記の実施形態では、車載システム10において触覚報知装置11を利用する例を用いて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機、各種機械の制御装置等の他のシステム又は機器も、本発明に係る触覚報知装置11を利用して好適なヒューマンマシンインターフェースを構築することが可能である。
本発明は、基準面に沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部がこの基準面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する触覚報知装置を用いた触覚報知システムや、運転支援システムに利用することができる。
3 :運転支援システム
7 :ステアリングホイール
11 :触覚報知装置
11L :左側触覚報知装置(触覚報知装置)
11R :右側触覚報知装置(触覚報知装置)
11a :基準面
12 :制御装置
13 :突出制御部
31 :駐車目標設定部
32 :目標操作量設定部
33 :実操作量取得部
50 :突出部材
P4 :駐車目標位置
7 :ステアリングホイール
11 :触覚報知装置
11L :左側触覚報知装置(触覚報知装置)
11R :右側触覚報知装置(触覚報知装置)
11a :基準面
12 :制御装置
13 :突出制御部
31 :駐車目標設定部
32 :目標操作量設定部
33 :実操作量取得部
50 :突出部材
P4 :駐車目標位置
Claims (5)
- 基準面に沿って所定の規則で配列されていると共に、先端部が前記基準面から突出可能に設けられた複数の突出部材を有する触覚報知装置を備えた車両の運転支援システムであって、
運転支援の目標に対する運転装置の操作量である目標操作量を設定する目標操作量設定部と、
前記車両の乗員による前記運転装置の実際の操作量である実操作量を取得する実操作量取得部と、
前記突出部材の前記基準面に対するそれぞれの突出高さを制御する突出制御部と、を備え、
前記突出制御部は、前記目標操作量と前記実操作量との差に応じて、前記複数の突出部材の突出形態を異ならせるように制御する運転支援システム。 - 前記突出制御部は、前記突出高さ、突出させる前記突出部材の面積密度、突出させる前記突出部材の分布の何れか、又はこれらの組み合わせを異ならせることによって、前記突出形態を異ならせるように制御する請求項1に記載の運転支援システム。
- 前記突出制御部は、前記突出高さを異ならせる場合には、前記目標操作量としての目標舵角と前記実操作量としての実舵角との差が大きいほど前記突出高さを高くするように前記突出形態を制御し、前記面積密度を異ならせる場合には、前記目標舵角と前記実舵角との差が大きいほど前記面積密度を高くするように前記突出形態を制御する請求項2に記載の運転支援システム。
- 前記触覚報知装置は、中立位置におけるステアリングホイールの左右の2箇所に設置され、前記突出制御部は、前記目標操作量としての目標舵角と、前記乗員による前記ステアリングホイールの前記実操作量としての実舵角との差に応じて、前記突出形態を異ならせるように制御する請求項1から3の何れか一項に記載の運転支援システム。
- 前記突出制御部は、前記実舵角を前記目標舵角に近づける操舵方向が何れであるかに応じて、前記ステアリングホイールの左右の何れか一方の前記触覚報知装置の前記突出部材の突出形態と、他方の前記触覚報知装置の前記突出部材の突出形態とを異ならせるように制御する請求項4に記載の運転支援システム。
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JP2012052099A JP2013184612A (ja) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 運転支援システム |
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- 2012-03-08 JP JP2012052099A patent/JP2013184612A/ja active Pending
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