JP2015228174A - Input device - Google Patents

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亮 小玉
Akira Kodama
亮 小玉
吉紘 大濱
Yoshiko Ohama
吉紘 大濱
浩志 安田
Koji Yasuda
浩志 安田
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株式会社豊田中央研究所
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device and an input program that present a force sense concerning location information intuitively and allow for intuitive operation in response to the presented information.SOLUTION: An input device comprises a plurality of force sense presentation units 14 provided along each of both arms of an occupant to correspond to each vehicle surrounding for applying a force to present vehicle surrounding information on the occupant's arm and for receiving a force applied by the occupant's arm, and a control unit 30 for controlling the force sense presentation unit 14 at a corresponding location to present the vehicle surrounding information and for outputting an instruction to perform a preset operation when a force is applied from the occupant on the force sense presentation unit 14.

Description

本発明は、自動車周辺の情報を乗員に提示し、提示された情報に対する操作入力が可能な入力装置及び入力プログラムに関する。 The present invention presents information on the surrounding car occupant, to the input device and input program can be operated input for the provided information.

従来より、操作感のリアリティを向上させるために力覚提示を利用する技術が提案されている(例えば、非特許文献1、2)。 Conventionally, a technique for utilizing the force sense presenting to improve the reality of the operating feeling is proposed (for example, Non-Patent Documents 1 and 2).

非特許文献1では、車線逸脱による事故を未然に防ぐために、走行中の車線からはみ出しそうなときは、警報ブザーなどによってドライバーに注意を与える。 Non-Patent Document 1, in order to prevent accidents caused by lane departure, when likely protrude from the lane while driving, giving attention to the driver, such as by a warning buzzer. さらにレーダークルーズコントロール作動時に、ドライバーのステアリング操作をサポートすることで、車線に沿った走行を支援するレーンキーイングアシストと称する技術が提案されている。 Furthermore, at the time the radar cruise control operation, by supporting the steering operation of the driver, a technique referred to as the lane keying assist to help the traveling along the lane has been proposed. 具体的には、道路形状(白線や黄線)をカメラの撮影画像に基づいて認識して、自動車の走行状態に応じて電動パワーステアリングを制御する。 Specifically, a road shape (white line or yellow line) is recognized based on an image captured by a camera, and controls the electric power steering according to the running state of the automobile. 当該技術では、ステアリング自体が入力装置として機能し、自動車周辺の情報がステアリングのアシストという形態で力覚提示されている。 In the art, functions as a steering itself the input device, information of a peripheral vehicle are force feedback in the form of steering assist.

また、非特許文献2では、自動車周辺の物体を赤外線センサで検出し、人の頭部に自動車の周辺情報の位置情報を、振動アクチュエータを駆動することによって伝達する情報提示装置が提案されている。 Further, Non-Patent Document 2, an object near an automobile is detected by the infrared sensor, the position information of the car near the information to a person's head, the information presentation device for transmitting has been proposed by driving the vibration actuator . 当該技術では、情報提示装置によって提示された振動を参考に、人が自動車をコントロールする。 In the art, reference vibration presented by the information presentation device, a person to control the car.

しかしながら、非特許文献1では、位置情報を直感的に提示することができないので、改善の余地がある。 However, Non-Patent Document 1, it is not possible to intuitively present position information, there is room for improvement.

また、非特許文献2では、提示された情報に対する直感的な操作までは考慮していないので、改善の余地がある。 Further, Non-Patent Document 2, since until intuitive operation for the provided information is not considered, there is room for improvement.

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置及び入力プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the aforementioned, intuitively force sense presentation position information, with respect to the information presented to provide intuitive operation is possible input device and input program With the goal.

上記目的を達成するために請求項1に記載の入力装置は、各々車両の周囲に対応して乗員の両腕の各々に沿って設けられると共に、車両の周囲情報を提示するための力を乗員の腕に与え、かつ、乗員の腕から付与された力を受け付ける複数の提示部と、車両右側の前記周囲情報を提示するように右腕に対応する前記提示部を制御し、車両左側の前記周囲情報を提示するように左腕に対応する前記提示部を制御し、かつ前記複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の前記周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の前記周囲情報を提示するように前記提示部を制御する制御部と、前記複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、前記力が付与された前記提示部に対して予め定められた操作を The input device of claim 1 in order to achieve the above object, together with the provided along each of the arms of the occupant respectively corresponding to surroundings of the vehicle, occupant forces for presenting surrounding information of the vehicle applied to the arm, and to control a plurality of presentation unit that receives force applied from the occupant's arm, the presentation unit corresponding to right arm to present the surrounding information on the right side of the vehicle, the surroundings of the vehicle left controlling the presentation unit corresponding to left arm to present the information, and the plurality of presentation unit presents said ambient information of the front side as one corresponding to the vehicle ahead of, the rear side as that corresponding to the vehicle rear wherein a control unit for controlling the presentation unit to present surrounding information, when a force from the occupant's arm with respect to any one of the plurality of presentation unit has been applied, the force is applied a predetermined operation on the presentation unit う指示を出力する出力部と、を備えている。 And a, and an output unit for outputting an instruction starts selling.

請求項1に記載の発明によれば、複数の提示部は、各々車両の周囲に対応して乗員の両腕の各々に沿って設けられれると共に、車両の周囲情報を提示するための力を乗員の腕に与え、かつ乗員の腕から付与された力を受け付ける。 According to the invention described in claim 1, a plurality of presentation unit, with each being provided along each of the arms of the occupant corresponding to surroundings of the vehicle, a force for presenting surrounding information of the vehicle It is given to the passenger's arm, and accepts the force applied from the occupant's arm.

制御部では、車両右側の周囲情報を提示するように右腕に対応する提示部が制御され、車両左側の周囲情報を提示するように左腕に対応する提示部が制御され、かつ複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の周囲情報を提示するように提示部が制御される。 In the control unit, presenting unit corresponding to the right arm to present the surrounding information of the vehicle right side is controlled, the presentation unit corresponding to the left arm is controlled to present a surrounding information of the vehicle left side, and a plurality of presentation unit out presents around information of the front as those corresponding to the vehicle front, the presentation unit is controlled so as to present a periphery information of the rear side as that corresponding to the vehicle rear. これにより、提示部によって提示された指示力によって車両の周囲情報を乗員が直感的に認識することができる。 Thereby, the surrounding information of the vehicle by an instruction force presented by the presenting unit may occupant recognize intuitively.

また、出力部では、複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、力が付与された提示部に対して予め定められた操作を行う指示が出力される。 Further, the output unit, when a force from the arm of the occupant relative to any one of the plurality of presentation unit is assigned, instruction outputs to perform force is predetermined for presentation unit granted operated It is. 例えば、複数の提示部の何れか一つによって指示力が与えられた場合に、それに反する力を乗員が提示部に与えた場合に、予め定めた操作を行う指示を出力部によって出力するので、直感的な操作が可能となる。 For example, when the instruction force by any one of the plurality of presentation unit is given, when it is given to the occupant presentation unit a force to the contrary, since outputs an instruction to perform the operation predetermined by the output unit, intuitive operation becomes possible. 従って、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide an input device capable intuitive operation for the information intuitively force sense presentation position information, presented.

なお、請求項2に記載の発明のように、車両の周辺を監視する周辺監視部を更に備え、制御部が、周辺監視部の監視結果に基づいて障害物を検出すると共に、検出した障害物の車両に対する位置を特定し、特定した位置に対応する提示部によって障害物の存在を周囲情報として提示するように提示部を制御するようにしてもよい。 Incidentally, as in the invention of claim 2, further comprising a peripheral monitoring unit for monitoring the surroundings of a vehicle, the control unit, and detects an obstacle based on the monitoring result of the peripheral monitoring unit, the detected obstacle locates with respect to the vehicle may be the presence of an obstacle by the presentation unit corresponding to the specified position so as to control the presentation unit to present as ambient information. これにより、車両周囲の障害物の存在を提示部によって乗員に報知することができる。 Thus, it is possible to notify the occupant of the presence of an obstacle around the vehicle by the presentation unit.

また、請求項3に記載の発明のように、複数の提示部の各々について、提示部にかかる圧力を検出する検出部と、制御部によって提示部が制御された際に、検出部による提示部についての検出結果が所定値となるように提示部による提示するための力を調整する調整部と、を更に備えるようにしてもよい。 It is preferable as defined in claim 3, for each of the plurality of presentation unit, a detecting unit for detecting a pressure applied to the presentation unit, when the presentation unit is controlled by the control unit, presenting unit and the detection unit an adjustment unit that adjusts the force for presentation by the presentation unit to be a predetermined value detection result for may be further provided with. これによって、提示部によって所定の指示力で周囲情報を提示することができる。 Thus, it is possible to present the ambient information with a predetermined instruction force by the presentation unit.

また、請求項4に記載の発明のように、複数の提示部の各々について、提示部にかかる圧力を検出する検出部を更に備え、出力部が、制御部の制御により提示部によって周囲情報が提示された場合に、検出部による提示部についての検出結果に基づいて乗員による操作を判断し、判断結果に応じて提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力するようにしてもよい。 It is preferable as defined in claim 4, for each of the plurality of presentation unit further includes a detector for detecting a pressure applied to the presentation unit, output unit, the surrounding information by the presentation section by the control of the control unit when it presented, to determine the operation by the passenger on the basis of the detection result of the presentation unit and the detection unit, also possible to output the instruction for performing a predetermined operation on the presentation unit according to a determination result good. これにより、乗員の腕から提示部に対する力の付与を乗員の操作として検出部によって検出することができる。 Thus, it can be detected by detecting section the application of force on the presentation unit from the passenger's arm as passenger operations.

また、請求項5に記載の発明のように、出力部は、制御部によって制御された提示部に対して乗員から力が付与された場合に、提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力するようにしてもよい。 It is preferable as defined in claim 5, the output unit, when a force from the occupant is given to presenting unit that is controlled by the control unit performs a predetermined operation on the presentation unit may output an instruction. これによって、提示された情報に対応する操作を直感的に行うことが可能となる。 Thus, it becomes possible to perform the operation corresponding to the presented information intuitively.

なお、本発明は、請求項6に記載の発明のように、コンピュータを、請求項1〜4の何れか1項に記載の入力装置の前記制御部及び前記出力部として機能させるための入力プログラムとしてもよい。 The present invention is preferable as defined in claim 6, the input program for causing a computer to function as the control section and the output section of the input device according to any one of claims 1 to 4 it may be.

以上説明したように本発明によれば、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置及び入力プログラムを提供することができる、という効果がある。 According to the present invention described above, intuitively force sense presentation position information, it is possible to provide an intuitive operation possible input device and the input program against the information presented, that the effect there is.

本実施の形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。 It is a diagram illustrating a schematic configuration of an input device according to this embodiment. 車両周囲を複数に分割した分割領域の一例を示す図である。 Is a diagram showing an example of divided regions obtained by dividing the peripheral vehicle in a plurality. 力覚提示ユニットの構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the structure of a force sense presenting unit. 本実施の形態に係る入力装置の制御系の構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of a control system of the input device according to this embodiment. 本実施の形態に係る入力装置における制御装置による制御の具体例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a specific example of the control by the control device in the input device according to this embodiment. 駆動ドライバの機能を説明するための機能ブロック図である。 It is a functional block diagram for explaining the function of driver. 本実施の形態に係る入力装置における制御装置で行われる処理の一例の流れを示すフローチャートである。 Is a flowchart illustrating an example flow of processes performed by the control device in the input device according to this embodiment. 本実施の形態に係る入力装置による力覚提示による障害物の直感的な確認を説明するための図である。 It is a diagram for explaining intuitive confirmation of the obstacle by force display by the input device according to this embodiment. 力覚提示ユニットによって乗員の腕を支持する例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of supporting the occupant's arm by force feedback unit.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Will be described in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図1は、本実施の形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an input device according to this embodiment.

図1に示すように、本実施の形態に係る入力装置10は、乗員の両腕を前に伸ばした状態で両腕を支える支持部12の上に設けられた複数の力覚提示ユニット14を備えている。 As shown in FIG. 1, an input device 10 according to the present embodiment, a plurality of force feedback unit 14 provided on the supporting portion 12 which supports the arms when fully extended before the arms of the occupant It is provided.

複数の力覚提示ユニット14は、乗員に力覚提示することにより、車両周囲の情報を提示する。 A plurality of force feedback unit 14 by force feedback to the rider, to present information around the vehicle. 本実施の形態では、図2に示すように、車両の周囲を複数の領域に分割して、それぞれの分割領域に予め対応させた両腕の位置に各力覚提示ユニット14が設けられている。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, by dividing the circumference of the vehicle into a plurality of regions, the position of the arms that are made to correspond in advance to the respective divided areas Kakuchikara-feedback unit 14 is provided .

さらに具体的には、支持部12上における、左手の位置、左腕(例えば、手首から肘までの間)の3位置、左腕の肘部分の位置、右手の位置、右腕(例えば、手首から肘までの間)の3位置、及び右腕の肘部分の位置の合計10カ所に力覚提示ユニット14が配置されている。 More specifically, on the support 12, the left hand position, 3 position of the left arm (e.g., between the wrist to the elbow), the position of the elbow of the left arm, right hand position, right arm (eg, from the wrist to the elbow 3 position between), and force feedback unit 14 is disposed in a total of 10 locations in the position of the elbow of the right arm.

そして、左手の位置の力覚提示ユニット14は、車両前方の左側の分割領域(左前LF)に対応させ、左腕の3位置の各力覚提示ユニット14は、車両左側方の3つの分割領域(側方左前SLF、側方左中SLS、側方左後SLR)に各々対応させ、左腕の肘部分の位置の力覚提示ユニット14は、車両後方の左側の分割領域(左後LR)に対応させて、車両周囲の情報に応じて対応する力覚提示ユニット14を動作させるようになっている。 Then, force feedback unit 14 of the left-hand position, so as to correspond to the vehicle in front of the left side of the divided regions (front left LF), each force feedback unit 14 of the 3 position of the left arm, three divided regions of the left side of the vehicle ( lateral left SLF, lateral left in SLS, to respectively correspond to the SLR) after lateral left, force feedback unit 14 of the position of the elbow of the left arm, corresponds to the vehicle rear of the left divided area (left-LR) by, so as to operate the force sense presenting unit 14 corresponding in accordance with the information around the vehicle.

一方、右側についても同様に、右手の位置の力覚提示ユニット14は、車両前方の右側の分割領域(右前RF)に対応させ、右腕(例えば、手首から肘までの間)の3位置の各力覚提示ユニット14は、車両右側方の3つの分割領域(側方右前SRF、側方右中SRS、側方右後SRR)に各々対応させ、右腕の肘部分(例えば、手首から肘までの間)の位置の力覚提示ユニット14は、車両後方の右側の分割領域(右後RR)に対応させて、車両周囲の情報に応じて対応する力覚提示ユニット14を動作させるようになっている。 On the other hand, also the right, force feedback unit 14 of the right hand position, in correspondence to the vehicle front of the right divided area (right front RF), right arm (e.g., between the wrist to the elbow) each of 3 positions of force display unit 14, three divided regions of the right side of the vehicle (lateral right front SRF, lateral right in SRS, lateral right rear SRR) is respectively corresponding to the right arm of the elbow (eg, from the wrist to the elbow force display unit 14 of the position between) is, corresponding to the right side of the divided area of ​​the vehicle rear (right rear RR), so as to operate the force sense presenting unit 14 corresponding in accordance with the information around the vehicle there.

次に、各力覚提示ユニット14の構成について説明する。 Next, the configuration of the force sense presenting unit 14. 図3は、各力覚提示ユニット14の構成を示す概略図である。 Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of each force-feedback unit 14.

各力覚提示ユニット14は、乗員の腕に当接して力覚提示するための当接部16を有している。 Each force feedback unit 14 includes an abutment 16 for force feedback in contact with the occupant's arm. 当接部16には、ラックギヤ18が接続されており、ラックギヤ18によって当接部16が図3矢印A方向に移動させることにより、乗員に力が提示される。 The contact portion 16, the rack gear 18 is connected, the contact portion 16 by the rack gear 18 by moving in Figure 3 the direction of arrow A, the force on the occupant is presented.

ラックギヤ18は、筐体20内に設けられたモータ22によって駆動される。 Rack gear 18 is driven by a motor 22 provided in the housing 20. モータ22の回転軸にはピニオンギヤ24が設けられており、ピニオンギヤ24がラックギヤ18に咬み合っている。 The rotation shaft of the motor 22 and the pinion gear 24 is provided, the pinion gear 24 is each other chewing with the rack gear 18. すなわち、モータ22が回転することによりピニオンギヤ24が回転して、ラックギヤ18が図3矢印A方向に移動されることにより、乗員に力覚提示が可能とされている。 That is, the pinion gear 24 is rotated by the motor 22 is rotated by the rack gear 18 is moved in FIG. 3 the direction of arrow A, and is possible to force feedback to the occupant. なお、図3に示すように、筐体20内には、2つのリミットスイッチ19が設けられ、ラックギヤ18には、ストッパ18aが設けられている。 As shown in FIG. 3, the housing 20, two limit switches 19 are provided, the rack gear 18, a stopper 18a is provided. すなわち、ラックギヤ18が移動してストッパ18aがリミットスイッチ19に当たることにより、モータ22の回転が停止するようになっている。 That is, the stopper 18a moves the rack gear 18 by striking the limit switch 19, the rotation of the motor 22 is made to stop.

また、力覚提示ユニット14の当接部16には、圧力センサ26が設けられている。 Further, the contact portion 16 of the force feedback unit 14, the pressure sensor 26 is provided. 圧力センサ26は、乗員の腕に当接したときの圧力を検出して、力覚提示する際に、予め定めた圧力の力が付与されているか否かを検出する。 The pressure sensor 26 detects the pressure when in contact with the occupant's arm, when the force feedback, the force of a predetermined pressure is detected whether or not it is granted. また、圧力センサ26は、乗員の操作によって当接部16が押圧された場合にその圧力も検出する。 The pressure sensor 26, the pressure is also detected when the contact portion 16 is pressed by the occupant's operation.

続いて、本実施の形態に係る入力装置10の制御系の構成について説明する。 Next, a configuration of a control system of the input device 10 according to this embodiment. 図4は、本実施の形態に係る入力装置10の制御系の構成を示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram showing a configuration of a control system of the input device 10 according to this embodiment.

入力装置10は、図4に示すように、入力装置10を統括的に制御するための制御装置30を備えている。 Input device 10 includes, as shown in FIG. 4, a control unit 30 for overall control of the input device 10. 本実施の形態では、制御装置30は、車両右側の周囲情報を提示するように右腕に対応する力覚提示ユニット14を制御し、車両左側の周囲情報を提示するように左腕に対応する力覚提示ユニット14を制御し、かつ複数の力覚提示ユニット14のうち前に位置するものほど前側の周囲情報を提示し、後ろに位置するものほど後側の周囲情報を提示するように力覚提示ユニット14を制御するようになっている。 In this embodiment, the control device 30 controls the force feedback unit 14 corresponding to the right arm to present the surrounding information on the right side of the vehicle, corresponding to the left arm to present the surrounding information of the vehicle left the force controlling the presentation unit 14, and force feedback to the surrounding information of the front as those located presented before presenting the surrounding information of the rear as those located behind of the plurality of force feedback unit 14 and it controls the unit 14.

詳細には、制御装置30は、CPU30A、ROM30B、RAM30C、及びI/O(入出力インターフェース)30Dがバス30Eに接続されたコンピュータで構成されている。 Specifically, the control device 30, CPU 30A, ROM 30b, RAM 30c, and I / O (input-output interface) 30D is composed of a computer connected to the bus 30E.

I/O30Dには、周辺撮影カメラ32、複数の力覚提示ユニット14、及び操作系ECU(electronic control unit)34が接続されている。 The I / O30D, peripheral photographing camera 32, a plurality of force feedback unit 14, and the operation system ECU (electronic control unit) 34 is connected. なお、図4では、力覚提示ユニット14は、簡略化して1つのみを示す。 In FIG. 4, force feedback unit 14, only one shown in a simplified manner.

力覚提示ユニット14は、モータ22を駆動するための駆動ドライバ36を有しており、駆動ドライバ36にモータ22及び圧力センサ26が接続されている。 Force feedback unit 14 has a driver 36 for driving the motor 22, motor 22 and the pressure sensor 26 is connected to the driver 36.

周辺撮影カメラ32は、車両の周辺を撮影し、撮影結果を制御装置30に出力する。 Peripheral photographing camera 32 captures the surroundings of the vehicle, and outputs the photographing result to the control unit 30. 本実施の形態では、周辺撮影カメラ32は、複数設けられている。 In this embodiment, the peripheral photographing camera 32 is provided with a plurality. すなわち、図2に示す各分割領域を撮影可能な位置に周辺撮影カメラ32が設けられて、各分割領域を含む撮影範囲で撮影が行われる。 That is, the peripheral photographing camera 32 is provided to each of the divided regions shown in FIG. 2 to a position capable of shooting, shooting is performed in the imaging range including the divided regions.

また、操作系ECU30は、例えば、図示しない電動パワーステアリング等を制御して、車両の操舵等を制御する。 The operating system ECU30, for example, by controlling the electric power steering (not shown) or the like, controls the steering of the vehicle. なお、操作系ECU30は、本実施の形態では、自動運転等で適用される技術を適用することができるので詳細な説明を省略する。 The operation system ECU30, in this embodiment, is omitted a detailed description since it is possible to apply the technique applied in automatic operation or the like.

また、制御装置30は、周辺撮影カメラ32の撮影結果に基づいて障害物を検出し、検出結果に基づいて力覚提示ユニット14を制御するようになっている。 Further, the control unit 30 detects an obstacle based on the imaging result of the peripheral photographing camera 32, and controls the force display unit 14 on the basis of the detection result. 例えば、制御装置30は、時系列の撮影画像の差分等を求めることにより、車両に近づく障害物を検出する。 For example, the control device 30, by obtaining the difference or the like of the captured time-series images, for detecting an obstacle approaching the vehicle. そして、車両に近づく障害物が検出された場合に、対応する位置の力覚提示ユニット14を制御して乗員に力覚提示することにより、障害物の接近を報知する。 When the obstacle approaching the vehicle is detected, by force feedback to the occupant by controlling the force feedback unit 14 at the corresponding position, it notifies the approaching of the obstacle. 車両周辺の各分割領域と、各力覚提示ユニット14との対応関係は、予め定めてROM30B等に記憶しておく。 And each divided region around the vehicle, the correspondence between various force feedback unit 14 is stored in a ROM30B like predetermined.

具体的には、図5に示すように、走行中に車両にボール等の障害物38が近づいている場合、制御装置30は、周辺撮影カメラ32の撮影画像から当該障害物38を検出する。 Specifically, as shown in FIG. 5, when an obstacle 38 such as a ball on the vehicle during traveling is approaching, the control unit 30 detects the obstacle 38 from the photographed image of the peripheral photographing camera 32. このとき、障害物38の方向や車両に対する位置を特定する。 At this time, to identify the position with respect to the direction and the vehicle obstacle 38. すなわち、障害物の車両に対する位置が図2に示す分割領域のうちどの領域であるかを特定する。 That is, the position with respect to the vehicle of the obstacle to identify whether any areas of the divided regions shown in FIG. そして、制御装置30が、特定した分割領域に対応する力覚提示ユニット14を制御することにより、所定の力を乗員の腕に付与して力を提示する。 Then, the control unit 30, by controlling the force feedback unit 14 corresponding to the specified divided area, presents the force by applying a predetermined force to the occupant's arm. これにより、乗員に対して障害物38の接近を報知することができる。 Thus, it is possible to inform the approach of the obstacle 38 on the driver.

また、本実施形態では、制御装置30が、力覚提示ユニット14による乗員への力覚提示に対して乗員が操作(例えば、力覚提示ユニット14に対向した力を力覚提示ユニット14へ付与する操作)がなされたか否かを圧力センサ26の検出結果、或いは、モータ22の回転位置等に基づいて検出するようになっている。 Further, imparting in this embodiment, the control device 30, occupant operations on force feedback to the occupant by the force feedback unit 14 (e.g., a force opposing the force feedback unit 14 to the force feedback unit 14 detection result of the pressure sensor 26 whether or not the operation) is made to be, or is adapted to detect on the basis of the rotational position of the motor 22. そして、乗員による操作を検出した場合には、障害物を回避する操作であると判断して、車両の操作系ECU30へ操作指示を出力する。 When detecting an operation by the occupant, it is determined that the operation to avoid the obstacle, and outputs the operation instruction to the vehicle operation system ECU 30. これにより、操作系ECU30が、電動パワーステアリング等を制御することで、操作系ECU34が、例えば、図5の矢印Bで示す方向へ車両の操舵を行うように制御することで障害物回避することが可能となる。 Thus, the operation system ECU30 is, by controlling the electric power steering or the like, the operation system ECU 34, for example, to avoid obstacles by controlling to perform vehicle steering in the direction indicated by arrow B in FIG. 5 it is possible.

次に、駆動ドライバ36の機能について説明する。 Next, a description will be given of the function of the driver 36. 図6は、駆動ドライバ36の機能を説明するための機能ブロック図である。 Figure 6 is a functional block diagram for explaining the function of the driver 36.

駆動ドライバ36は、図6に示すように、調整部40、PWM信号生成部42、モータ駆動部44、及減算器48を備えている。 Driver 36, as shown in FIG. 6, the adjustment unit 40, PWM signal generating unit 42, the motor driving unit 44, and a 及減 adder 48.

駆動ドライバ36は、制御装置30から指示力が提示されると、調整部40により指示力に対応するモータ22の駆動量を算出する。 Driver 36, when an instruction force is presented from the controller 30, calculates a driving amount of the motor 22 corresponding to the instruction force by adjusting unit 40.

PWM信号生成部42では、調整部40が算出した駆動力に対応するPWM信号を生成する。 The PWM signal generating unit 42 generates a PWM signal corresponding to the driving force adjusting unit 40 is calculated. そして、モータ駆動部44は、PWM信号生成部42が生成したPWM信号によってモータ22を駆動することにより、力覚提示ユニット14によって乗員に対して力の提示を行う。 The motor drive unit 44 by driving the motor 22 by the PWM signal PWM signal generating unit 42 has generated, performing presentation of force against the occupant by the force feedback unit 14.

ここで、圧力センサ26が、当接部16と乗員の腕との間の圧力を検出して、減算器48を介して調整部40へフィードバックする。 Here, the pressure sensor 26 detects the pressure between the contact portion 16 and the occupant's arm, fed back to the adjusting unit 40 via the subtractor 48. すなわち、減算器48は、指示力と圧力センサ26の検出結果との差分を算出する。 That is, the subtracter 48 calculates the difference between the detection result of the instruction force and the pressure sensor 26. そして、調整部40が減算器48からの出力に基づいて調整量を算出することにより、圧力センサ26の検出値が所定の圧力となるように、フィードバック制御を行う。 By adjusting unit 40 calculates the adjustment amount based on the output from the subtracter 48, so that the detected value of the pressure sensor 26 becomes a predetermined pressure, performs feedback control. これにより、力覚提示ユニット14によって乗員に対して所定の力が提示される。 Thus, the predetermined force is presented to the occupant by the force feedback unit 14.

また、本実施の形態では、操作認識アルゴリズム46を備えている。 Further, in the present embodiment, an operation recognition algorithm 46. 操作認識アルゴリズム46は、減算器48の出力(指示力と、圧力センサ26の検出値に基づく力との差分)に基づいて、乗員による操作が行われたか否かを判断する。 Operation recognition algorithm 46, the output of the subtractor 48 based on (an instruction force, the difference between the force based on the detected value of the pressure sensor 26), it is determined whether the operation by the passenger is performed. 例えば、減算器48で算出した差分値がプラス(+)の場合(圧力センサ26の検出値の方が大きい場合)はドライバの入力(操作)であると判定し、マイナス(−)の場合(圧力センサ26の検出値の方が小さい場合)は提示力の不足或いはドライバの入力拒否であると判定する。 For example, if the difference value calculated by the subtracter 48 is positive (+) (if the larger the detected value of the pressure sensor 26) is determined to be the driver of the input (operation), minus (-) if the ( It determines that the pressure when the smaller of the detection value of the sensor 26) is the input refusal of a lack of presentation force or driver. なお、操作認識アルゴリズム46は、駆動ドライバ36に含まれる構成としてもよいし、制御装置30に含まれる構成としてもよい。 The operation recognition algorithm 46 may be configured to be included in the driver 36 may be configured to be included in the control device 30. また、操作認識アルゴリズム46は、プログラムを実行する構成としてもよいし、ハードウエアで実行する構成としてもよい。 The operation recognition algorithm 46 may be configured to run a program, it may be executed by hardware.

続いて、上述のように構成された本実施の形態に係る入力装置10における制御装置30で行われる具体的な処理について説明する。 Next, a description will be given of a specific processing performed by the control unit 30 in the input device 10 according to the present embodiment configured as described above. 図7は、本実施の形態に係る入力装置10における制御装置30で行われる処理の一例の流れを示すフローチャートである。 Figure 7 is a flow chart showing an example of a flow of processing performed by the control unit 30 in the input device 10 according to this embodiment.

ステップ100では、周辺撮影カメラ32による撮影結果を制御装置30が取得してステップ102へ移行する。 In step 100, the control device 30 the imaging result by the peripheral photographing camera 32 is shifted to obtain to step 102.

ステップ102では、制御装置30が障害物を検出した否か判定する。 In step 102, it is determined whether or not the control device 30 detects an obstacle. 該判定は、撮影結果に基づいて車両周辺に障害物があるか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ104へ移行し、否定された場合にはステップ118へ移行する。 In this determination, determines whether there is an obstacle around the vehicle on the basis of the captured image, if the determination is affirmative, the routine proceeds to step 104, if it is negative, the process proceeds to step 118.

ステップ104では、制御装置30は、障害物の位置に対応する力覚提示ユニット14を特定してステップ106へ移行する。 In step 104, controller 30 identifies a force feedback unit 14 which corresponds to the position of the obstacle moves to step 106. すなわち、制御装置30は、図2に示す分割領域のうちどの領域に障害物があるかを特定し、特定した分割領域に対応する力覚提示ユニット14を特定する。 That is, the control device 30, and determine whether there is an obstacle which region of the divided regions shown in FIG. 2, to identify the force sense presenting unit 14 corresponding to the specified divided area.

ステップ106では、制御装置30は、特定された力覚提示ユニット14のモータ22を駆動してステップ108へ移行する。 In step 106, the controller 30 proceeds to step 108 to drive the motor 22 of the force feedback unit 14 which is identified. すなわち、制御装置30は、特定した力覚提示ユニット14の駆動ドライバ36に対して指示力を付与する指示を行う。 That is, the control unit 30, an instruction to impart instruction force to driver 36 of the force feedback unit 14 identified. これによって駆動ドライバ36が指示力を付与すべく、調整部40により指示力に対応するモータ22の駆動量を算出する。 This to impart a driving driver 36 indicated power, and calculates a driving amount of the motor 22 corresponding to the instruction force by adjusting unit 40. そして、算出した駆動力に対応するPWM信号をPWM信号生成部42が生成して、モータ駆動部44が、生成されたPWM信号によってモータ22を駆動する。 Then, a PWM signal corresponding to the calculated driving force generated by the PWM signal generating unit 42, the motor driving unit 44 drives the motor 22 by the generated PWM signal. これにより、力覚提示ユニット14によって乗員の腕に対して力の提示を行われるので、障害物の存在する方向を乗員が認識することができる。 Thus, the carried out presentation of force against the occupant's arm by force feedback unit 14, a direction of presence of the obstacle can occupant is recognized.

ステップ108では、圧力センサ26によって圧力を検出してステップ110へ移行する。 In step 108, the routine proceeds to step 110 to detect the pressure by the pressure sensor 26. すなわち、提示された力が圧力センサ26によって検出される。 That is, the presented force is detected by the pressure sensor 26. このとき、駆動ドライバ36は、圧力センサ26の値が所定値となるモータ22の駆動量を算出してモータ22を駆動することにより、提示する力の大きさが所定値となるように制御する。 At this time, the driving driver 36, by the value of the pressure sensor 26 drives the motor 22 by calculating a driving amount of the motor 22 to be a predetermined value, the magnitude of the presented force is controlled to be a predetermined value . これにより、力覚提示ユニット14から乗員に対して一定の指示力で情報が提示される。 Thus, information in a certain instruction force against occupant from feedback supply unit 14 is presented.

ステップ110では、制御装置30が、力覚提示ユニット14への操作を検出してステップ112へ移行する。 In step 110, controller 30 proceeds to detect the operation on the force feedback unit 14 to step 112. すなわち、駆動ドライバ36の操作認識アルゴリズム46によって、減算器48の出力(指示力と、圧力センサ26の検出値に基づく力との差分値)がプラス(+)の場合はドライバの入力(操作)であるか否かを判定する。 That is, by the operation recognition algorithm 46 of the driver 36, the output of the subtractor 48 is the driver of the input when the plus (and indicated power, the difference value of the force based on the detected value of the pressure sensor 26) (+) (Operation) It determines whether or not it is. 差分値がマイナス(−)の場合は提示力の不足或いはドライバの入力拒否であると判定する。 It determines that the input rejection of the lack of presentation force or driver in the case of - difference value is negative (). なお、力覚提示ユニット14への操作の検出は、例えば、提示する力の大きさが所定値に調整されてから所定時間経過後等に行う。 The detection of the operation of the force sense presenting unit 14, for example, the size of the presented forces carried from being adjusted to a predetermined value in a predetermined time after or the like.

次にステップ112では、制御装置30は検出した操作に対応する処理要求を操作系ECU30に行ってステップ114へ移行する。 In step 112, the controller 30 proceeds to step 114 by performing a processing request corresponding to the detected operation to the operation system ECU 30. すなわち、指示力と、圧力センサ26の検出値に基づく力との差分値が圧力センサ26の検出値の方が大きい場合には、乗員による障害物の回避操作が行われたものと判断して、操作系ECU30に対して回避指示を行うことにより、障害物の回避操作を行う。 That is, an instruction force, when the difference value of the force based on the detected value of the pressure sensor 26 is greater in the detection value of the pressure sensor 26, it is judged that the avoidance operation of the obstacle by the occupant is performed , by performing the avoidance instruction to the operation system ECU 30, performs avoidance operation of the obstacle. また、圧力センサ26の検出値の方が小さい場合には、乗員による操作拒否であると判断して、何もせずそのまま次のステップへ移行する。 Further, when the direction of the detection value of the pressure sensor 26 small, it is determined that the operation rejected by the occupant, the process directly proceeds to the next step without doing anything.

ステップ114では、制御装置30が処理の終了であるか否かを判定する。 In step 114, it is determined whether or not the control device 30 is a completion of the process. 該判定は、例えば、本処理を終了する指示がなされたか否か、或いは電源オフが指示されたか否か等を判定する。 This determination determines, for example, whether or not an instruction has been made to complete the process, or whether the whether such power-off is instructed. 判定が肯定が否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。 Determination processing described above is repeated back to step 100 if a positive is negative, determination and ends the series of processes where an affirmative.

以上のように制御装置30による制御を行うことにより、例えば、図8に示すように車両の側方左側の分割領域に対応する方向から障害物(ボール)38が近づいてきた場合に、周辺撮影カメラ32の撮影結果からボールを検出して、ボールの位置が側方左前の分割領域であることを特定することができる。 By performing the control of the controller 30 as described above, for example, when the obstacle from the direction corresponding to the side left divided area of ​​the vehicle (ball) 38 is approached as shown in FIG. 8, the peripheral photographing from the imaging results of the camera 32 to detect the ball, it is possible to specify the position of the ball is divided regions of the lateral left. そして、特定された分割領域に対応する力覚提示ユニット14を特定して駆動することにより、乗員の腕に対して力覚提示ユニット14によって力を提示する。 By driving to identify the force feedback unit 14 corresponding to the specified divided region, it presents a force by force feedback unit 14 with respect to the occupant's arm. これによって乗員は、障害物の接近を確認することができる。 Thus the occupant can confirm the approaching obstacle. このとき、車両の周辺の分割領域と、力覚提示ユニット14とが予め対応付けられて駆動されるので、図8で示すように、駆動された力覚提示ユニット14から直感的に障害物の方向を乗員が確認することが可能となる。 In this case, the divided area around the vehicle, since the force feedback unit 14 is driven previously associated, as shown in Figure 8, the intuitive obstacle force feedback unit 14 driven it is possible to a direction occupant to confirm.

また、本実施の形態では、力覚提示ユニット14に対して乗員が操作を行うことで、障害物の回避操作指示を行うことができるので、回避操作についても直感的に行うことができる。 Further, in the present embodiment, by performing the occupant operation on force feedback unit 14, it is possible to perform the avoidance operation instruction obstacle can be intuitively performed also avoidance maneuver.

なお、上記の実施の形態における制御装置30で行われる処理は、ハードウエアで行う処理としてもよいし、プログラムを実行することによって行うソフトエアで行われる処理としてもよい。 The processing performed by the controller 30 in the above embodiment, may be a process performed by hardware, or as a process carried out in software air performed by executing a program. ソフトウエアで行われる処理の場合には、図7で示す処理をプログラムとして記憶媒体に記憶させて流通させるようにしてもよい。 In the case of processing performed by software, it may be caused to flow and stored in a storage medium the process shown in FIG. 7 as a program.

また、上記の実施の形態では、乗員の両腕を前に伸ばした状態で両腕を支える支持部12に各々車両の周囲に対応して設けられた、車両の周囲情報を提示するための指示力を乗員の腕に与える複数の力覚提示ユニット14を設けた例を説明したが、両腕に限るものではない。 Further, in the above-described embodiment, it provided respectively corresponding to surroundings of the vehicle to the supporting portion 12 which supports the arms when fully extended before the arms of the occupant, instructions for presenting the surrounding information of the vehicle an example was described in which a plurality of force feedback unit 14 which gives a force to the occupant's arm, but is not limited to the arms. 例えば、片腕の左側と右側に当接して複数の力覚提示ユニット14を設けるようにしてもよい。 For example, it may be in contact with the left and right sides of one arm provided with a plurality of force-feedback unit 14. 或いは、両腕の代わりに両足に当接して複数の力覚提示ユニット14を設けるようにしてもよい。 Alternatively, it may be provided with a plurality of force-feedback unit 14 in contact with the legs instead of arms.

また、上記の実施の形態では、乗員の両腕を支持部12によって支持し、支持部12の上に複数の力覚提示ユニット14を設けた例を説明したが、これに限るものではない。 Further, in the above embodiment, the arms of the occupant is supported by the supporting portion 12, an example has been described in which a plurality of force-feedback unit 14 on the support portion 12 is not limited thereto. 例えば、図9に示すように、力覚提示ユニット14によって乗員の両腕を支持するようにしてもよい。 For example, as shown in FIG. 9, it may be supported arms of the passenger by the force sense presenting unit 14.

また、上記の実施の形態では、周辺撮影カメラ32によって車両の周辺を監視して、監視結果に基づいて障害物を検出するようにしたが、これに限るものではない。 Further, in the above embodiment, by monitoring the surroundings of a vehicle by the peripheral photographing camera 32, has been to detect the obstacle based on the monitoring result, the present invention is not limited thereto. 例えば、レーザレーダ、電波レーダ、超音波センサ等によって車両の周辺を監視して、監視結果に基づいて障害物を検出するようにしてもよい。 For example, a laser radar, radio wave radar monitors the periphery of the vehicle by the ultrasonic sensor or the like, may be detected an obstacle based on the monitoring results.

10 入力装置 12 支持部 14 力覚提示ユニット 22 モータ 26 圧力センサ 30 制御装置 32 周辺撮影カメラ 34 操作系ECU 10 input device 12 supporting portion 14 force display unit 22 motor 26 pressure sensor 30 controller 32 near photographing camera 34 operation system ECU
36 駆動ドライバ 40 調整部 42 PWM信号生成部 44 モータ駆動部 46 操作認識アルゴリズム 36 driver 40 adjusting unit 42 PWM signal generating portion 44 motor driving unit 46 operation recognition algorithm

Claims (6)

  1. 各々車両の周囲に対応して乗員の両腕の各々に沿って設けられると共に、車両の周囲情報を提示するための力を乗員の腕に与え、かつ、乗員の腕から付与された力を受け付ける複数の提示部と、 Each corresponding to surroundings of the vehicle with provided along each of the arms of the occupant, provide a force for presenting surrounding information of the vehicle occupant's arm, and accepts the force applied from the occupant's arm and a plurality of presentation unit,
    車両右側の前記周囲情報を提示するように右腕に対応する前記提示部を制御し、車両左側の前記周囲情報を提示するように左腕に対応する前記提示部を制御し、かつ前記複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の前記周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の前記周囲情報を提示するように前記提示部を制御する制御部と、 Controlling the presentation unit corresponding to right arm to present the surrounding information on the right side of the vehicle, and controls the presentation unit corresponding to left arm to present the surrounding information of the vehicle left side, and the plurality of presentation unit a control unit for presenting said ambient information of the front side as those corresponding to the front of the vehicle, and controls the presentation unit to present the surrounding information rearward as those corresponding to the vehicle rear of,
    前記複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、前記力が付与された前記提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力する出力部と、 If a force is applied from the passenger's arm with respect to any one of the plurality of presentation unit, an output unit for outputting an instruction for performing the force is predetermined for the presentation unit granted operated When,
    を備えた入力装置。 Input device equipped with.
  2. 車両の周辺を監視する周辺監視部を更に備え、 Further comprising a peripheral monitoring unit for monitoring the surroundings of a vehicle,
    前記制御部が、前記周辺監視部の監視結果に基づいて障害物を検出すると共に、検出した障害物の車両に対する位置を特定し、特定した位置に対応する前記提示部によって障害物の存在を前記周囲情報として提示するように前記提示部を制御する請求項1に記載の入力装置。 Wherein the control section, and detects an obstacle based on the monitoring result of the peripheral monitoring unit specifies the position for the vehicle of the detected obstacle, the presence of an obstacle by the presentation unit corresponding to the specified position input device according to claim 1 for controlling the presentation unit to present as ambient information.
  3. 前記複数の提示部の各々について、前記提示部にかかる圧力を検出する検出部と、 For each of the plurality of presentation unit, a detecting unit for detecting a pressure exerted on said presentation unit,
    前記制御部によって前記提示部が制御された際に、前記検出部による前記提示部についての検出結果が所定値となるように前記提示部による前記提示するための力を調整する調整部と、 When the presentation unit is controlled by the control unit, an adjustment unit for a detection result of the presentation unit by the detection unit adjusts the force to the presentation by the presentation unit to a predetermined value,
    を更に備えた請求項1又は請求項2に記載の入力装置。 Further input device according to claim 1 or claim 2 comprising a.
  4. 前記複数の提示部の各々について、前記提示部にかかる圧力を検出する検出部を更に備え、 For each of the plurality of presentation unit further includes a detector for detecting a pressure applied to the presentation unit,
    前記出力部が、前記制御部の制御により前記提示部によって前記周囲情報が提示された場合に、前記検出部による前記提示部についての検出結果に基づいて乗員による操作を判断し、判断結果に応じて前記提示部に対して前記予め定められた操作を行う指示を出力する請求項1〜3の何れか1項に記載の入力装置。 The output unit, when the ambient information by the presentation unit under control of the control unit is presented, to determine the operation by the passenger on the basis of the detection result for the presentation unit by the detection unit, according to a determination result input device according to claim 1 for outputting an instruction to perform an operation that the predetermined relative to the presentation unit Te.
  5. 前記出力部は、前記制御部によって制御された前記提示部に対して乗員から力が付与された場合に、前記提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力する請求項1〜4の何れか1項に記載の入力装置。 The output unit, according to claim 1 to 4 force from the occupant to the presentation unit that is controlled by said control unit when it is applied, and outputs an instruction for performing a predetermined operation on the presentation unit input device according to any one of.
  6. コンピュータを、請求項1〜5の何れか1項に記載の入力装置の前記制御部及び前記出力部として機能させるための入力プログラム。 Input program for a computer to function as the control section and the output section of the input device according to any one of claims 1 to 5.
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