JP2016022787A - Stimulation imparting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刺激付与装置に係り、特に、被刺激者に対して刺激を付与する刺激付与装置に関する。 The present invention relates to a stimulus applying device, and more particularly, to a stimulus applying device that applies a stimulus to a person to be stimulated.
従来より、パワーステアリング装置に故障が生じていることを、ステアリングに振動を付与することで注意喚起する電動パワーステアリング装置が知られている(特許文献1)。この電動パワーステアリング装置では、振動を大きくすることで気づきやすくしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric power steering apparatus that alerts a user that a failure has occurred in a power steering apparatus by applying vibration to the steering (Patent Document 1). In this electric power steering device, it is easy to notice by increasing vibration.
また、車両の異常をドライバに認知させるため、緊急度に応じて、ハンドルを振動させる強さを変える車両用警告装置が知られている(特許文献2)。 Also, a vehicular warning device is known that changes the strength of vibrating the steering wheel in accordance with the degree of urgency in order to make the driver recognize a vehicle abnormality (Patent Document 2).
また、ドライバの眠気を推測し、眠気の強さに応じて振動刺激の強さを変えてドライバに付与する居眠り防止装置が知られている(特許文献3)。 Further, there is known a dozing prevention device that estimates the driver's sleepiness and changes the intensity of vibration stimulation according to the strength of sleepiness to give to the driver (Patent Document 3).
ステアリング振動による警報を例に、上記の特許文献1〜3の問題点を説明する。 The problems of the above-mentioned Patent Documents 1 to 3 will be described using an alarm by steering vibration as an example.
警報の緊急度又は重要度と、ステアリング振動の大きさ(振幅)とが比例している従来技術の場合、外乱(車両の振動など)に関わらず、ドライバは、ステアリング振動を常に同じレベル(感覚量)として感じることが望ましい(図7参照)。 In the case of the prior art in which the urgency or importance of an alarm is proportional to the magnitude (amplitude) of the steering vibration, the driver always treats the steering vibration at the same level (sensation) regardless of disturbance (such as vehicle vibration). It is desirable to feel as a quantity) (see FIG. 7).
しかし、人間の感覚特性から、車体(フロアやシート)からドライバへ振動が伝わると、ステアリング振動の大きさが弱くなったと感じる場合が存在する、という課題がある。 However, due to human sensory characteristics, when vibration is transmitted from the vehicle body (floor or seat) to the driver, there is a problem that the magnitude of the steering vibration may be weakened.
この課題に対して、上記の特許文献1に記載の技術では、外乱が入ることにより、ステアリング振動を感じにくくなり、故障に気づかない可能性がある。また、上記の特許文献2に記載の技術では、車両側は緊急度の高い警報を出しているが、外乱が入ることにより振動を弱く感じ、ドライバは低い緊急度と誤認識する可能性がある。上記の特許文献3に記載の技術でも、眠気の強さに応じて刺激を大きくする、としているが、外乱の刺激により刺激を弱く感じ、眠気防止の効果が得られない可能性がある。
With respect to this problem, in the technique described in Patent Document 1 described above, when a disturbance enters, it is difficult to feel steering vibration and there is a possibility that a failure is not noticed. Further, in the technique described in
一方、振動などの外乱により刺激の感覚が低下することを見越して、はじめから大きな刺激を使う方法も考えられるが、この方法ではドライバの不快感や操作への悪影響が大きくなるため、適切と感じるレベルの刺激を維持することが望ましい。また、緊急度に応じて、振動と画像など他の情報とを併せて提示する方法もあるが、コストが高くなってしまう。 On the other hand, it is possible to use a large stimulus from the beginning in anticipation of a decrease in the sense of stimulation due to disturbance such as vibration, but this method increases the discomfort of the driver and adverse effects on the operation, so it feels appropriate It is desirable to maintain a level of stimulation. In addition, there is a method of presenting vibration and other information such as an image together depending on the degree of urgency, but the cost becomes high.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、外乱の大きさに関わらず、被刺激者に対して、適切な感覚値となる刺激を付与することができる刺激付与装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a stimulus applying device capable of applying a stimulus having an appropriate sensory value to a person to be stimulated regardless of the magnitude of a disturbance. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために本発明に係る刺激付与装置は、被刺激者に対して刺激を付与する刺激付与部と、外乱の大きさを検出する外乱検出部と、前記被刺激者が感じる前記刺激の大きさを示す感覚値に対して予め定められた、前記外乱の大きさと前記刺激の大きさとの比率に基づいて、前記外乱検出部によって検出された前記外乱の大きさに対して、前記感覚値を実現するための前記刺激の大きさを計算する刺激計算部と、前記刺激計算部によって計算された大きさの前記刺激を付与するように前記刺激付与部を制御する制御部と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a stimulus applying apparatus according to the present invention includes a stimulus applying unit that applies a stimulus to a stimulated person, a disturbance detecting unit that detects the magnitude of the disturbance, and the stimulated person feels Based on a ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is predetermined for a sensory value indicating the magnitude of the stimulus, with respect to the magnitude of the disturbance detected by the disturbance detection unit, A stimulus calculation unit that calculates the magnitude of the stimulus for realizing the sensory value, and a control unit that controls the stimulus application unit to apply the stimulus of the size calculated by the stimulus calculation unit; It is comprised including.
本発明に係る刺激付与装置によれば、外乱検出部によって、外乱の大きさを検出する。刺激計算部によって、前記被刺激者が感じる前記刺激の大きさを示す感覚値に対して予め定められた、前記外乱の大きさと前記刺激の大きさとの比率に基づいて、前記外乱検出部によって検出された前記外乱の大きさに対して、前記感覚値を実現するための前記刺激の大きさを計算する。 According to the stimulus applying apparatus according to the present invention, the disturbance detecting unit detects the magnitude of the disturbance. Detected by the disturbance detection unit based on a ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is determined in advance by the stimulus calculation unit with respect to a sensory value indicating the magnitude of the stimulus felt by the stimulated person The magnitude of the stimulus for realizing the sensory value is calculated with respect to the magnitude of the disturbance.
そして、制御部によって、前記刺激計算部によって計算された大きさの前記刺激を付与するように前記刺激付与部を制御する。 Then, the stimulus applying unit is controlled by the control unit so as to apply the stimulus having the magnitude calculated by the stimulus calculating unit.
このように、被刺激者が感じる刺激の大きさを示す感覚値に対して予め定められた、外乱の大きさと刺激の大きさとの比率に基づいて、検出された前記外乱の大きさに対して、感覚値を実現するための刺激の大きさを計算し、計算された大きさの前記刺激を付与することにより、外乱の大きさに関わらず、被刺激者に対して、適切な感覚値となる刺激を付与することができる。 Thus, based on the ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is predetermined for the sensory value indicating the magnitude of the stimulus felt by the person to be stimulated, the magnitude of the detected disturbance is By calculating the magnitude of the stimulus for realizing the sensory value and applying the stimulus of the calculated magnitude, the appropriate sensory value can be obtained for the subject regardless of the magnitude of the disturbance. Irritation can be applied.
本発明に係る刺激付与装置は、予め定められた複数の刺激レベルのうちの何れか1つの刺激を付与する刺激要求を受け付ける要求受付部と、前記複数の刺激レベルの各々に対して予め定められた前記感覚値に基づいて、前記要求受付部によって受け付けた前記刺激要求の刺激レベルに対する前記感覚値を決定する感覚値決定部と、を更に含み、前記刺激計算部は、前記被刺激者が感じる前記刺激の大きさを示す感覚値の各々に対して予め定められた、前記外乱の大きさと前記刺激の大きさとの比率に基づいて、前記外乱検出部によって検出された前記外乱の大きさに対して、前記感覚値決定部によって決定された前記感覚値を実現するための前記刺激の大きさを計算するようにすることができる。これによって、外乱の大きさに関わらず、被刺激者に対して、刺激要求の刺激レベルに対して定められた感覚値となる刺激を付与することができる。 The stimulation applying apparatus according to the present invention is predetermined for each of the plurality of stimulation levels, a request receiving unit that receives a stimulation request for applying any one of a plurality of predetermined stimulation levels, and the stimulation level. And a sensory value determining unit that determines the sensory value for the stimulus level of the stimulus request received by the request receiving unit based on the sensory value, wherein the stimulus calculating unit feels the stimulated person Based on a ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is predetermined for each of the sensory values indicating the magnitude of the stimulus, the magnitude of the disturbance detected by the disturbance detection unit Thus, the size of the stimulus for realizing the sensory value determined by the sensory value determining unit can be calculated. Thereby, regardless of the magnitude of the disturbance, it is possible to give a stimulus having a sensory value determined with respect to the stimulus level of the stimulus request to the subject.
上記の比率を、前記外乱の大きさのm乗(mは1以上である)と前記刺激の大きさのn乗(nは1以上である)との比率とすることができる。 The ratio may be a ratio of the magnitude of the disturbance to the mth power (m is 1 or more) and the magnitude of the stimulus to the nth power (n is 1 or more).
上記の被刺激者は、車両のドライバであって、前記刺激付与部は、被刺激者であるドライバに対して、ステアリング、ペダル、又はシートを介して刺激を付与し、前記外乱検出部は、前記車両の振動の大きさを前記外乱の大きさとして検出するようにすることができる。 The stimulated person is a driver of a vehicle, and the stimulus applying unit applies a stimulus to the driver who is the stimulated person via a steering wheel, a pedal, or a seat, and the disturbance detecting unit is The magnitude of the vibration of the vehicle can be detected as the magnitude of the disturbance.
上記の刺激付与部は、前記刺激として振動を付与するようにすることができる。 The stimulus applying unit may apply vibration as the stimulus.
以上説明したように、本発明の刺激付与装置によれば、被刺激者が感じる刺激の大きさを示す感覚値に対して予め定められた、外乱の大きさと刺激の大きさとの比率に基づいて、検出された前記外乱の大きさに対して、感覚値を実現するための刺激の大きさを計算し、計算された大きさの前記刺激を付与することにより、外乱の大きさに関わらず、被刺激者に対して、適切な感覚値となる刺激を付与することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the stimulus applying apparatus of the present invention, based on the ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is predetermined for the sensory value indicating the magnitude of the stimulus felt by the person to be stimulated. , By calculating the magnitude of the stimulus for realizing the sensory value with respect to the detected magnitude of the disturbance, and applying the stimulus of the calculated magnitude, regardless of the magnitude of the disturbance, An effect that a stimulus having an appropriate sensory value can be given to the person to be stimulated is obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両のドライバに対してステアリングを介して振動を付与する刺激付与装置に本発明を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a stimulus applying apparatus that applies vibration to a driver of a vehicle via a steering will be described as an example.
まず、本発明の実施の形態の原理について説明する。 First, the principle of the embodiment of the present invention will be described.
車体(フロアシート)からドライバへ振動外乱が伝わることにより、振動がない場合と比べてステアリング振動の感覚が感じにくくなる場合(ステアリング振動の感覚が少なくなった場合)がある。 When vibration disturbance is transmitted from the vehicle body (floor seat) to the driver, the sense of steering vibration may be less felt than when there is no vibration (when the sense of steering vibration is reduced).
しかしステアリング振動の大きさ(例:強い/弱い)にてドライバに車両や周囲の情報(警報)を伝えたい場合、振動等の外乱により、ドライバが感じる振動の大きさを示す感覚値が変化することは好ましくない。 However, if you want to convey information about the vehicle and surroundings (alarms) to the driver with the magnitude of the steering vibration (eg strong / weak), the sensory value that indicates the magnitude of the vibration felt by the driver changes due to disturbance such as vibration. That is not preferable.
そこで外乱の大きさに応じて、ステアリング振動の強さを一定と感じるレベルに維持することで、ドライバに情報を精度よく伝えることが可能となる。 Therefore, it is possible to accurately convey information to the driver by maintaining the strength of the steering vibration at a level that feels constant according to the magnitude of the disturbance.
ここで、発明者らの実験により、ステアリング振動(情報、警報の提示)、フロア振動(振動外乱)の大きさと、ステアリング振動の感覚値との関係を調査し、3者の関係を表現するマップ(感覚特性マップ:図1参照)を導き出した。このマップに基づいて、フロア振動の大きさが異なっても、同じ大きさのステアリング振動感覚と感じさせるためのステアリング振動の大きさ(補正レベル)が計算できるようになる。 Here, a map representing the relationship between the three by investigating the relationship between the magnitude of the steering vibration (presentation of information and warning), the magnitude of floor vibration (vibration disturbance), and the sensory value of the steering vibration through experiments by the inventors. (Sensory characteristic map: see FIG. 1) was derived. Based on this map, even if the magnitude of the floor vibration is different, the magnitude (correction level) of the steering vibration can be calculated so as to make it feel like the steering vibration of the same magnitude.
また、この方法は、ステアリングだけでなく、シートやアクセル、ブレーキペダル振動などによる情報伝達にも応用できる。 Further, this method can be applied not only to steering, but also to information transmission by seat, accelerator, brake pedal vibration, and the like.
次に、本発明の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
図2に示すように、本実施の形態に係る刺激付与装置10は、ステアリング(図示省略)上に設置したステアリング加速度センサ12と、車両のフロアシート上に設置したフロア加速度センサ14と、ステアリングの反力アクチュエータ16と、反力アクチュエータ16の作動を制御するための制御装置18とを備えている。なお、反力アクチュエータ16が、刺激付与部の一例であり、フロア加速度センサ14が、外乱検出部の一例である。また、ステアリングが、振動対象物の一例であり、車両のフロアが、振動対象物とは異なる振動物の一例である。
As shown in FIG. 2, the
ステアリング加速度センサ12は、予め定めた方向(例えば、ステアリング周方向)のステアリング振動の大きさを検出する。
The
フロア加速度センサ14は、例えば上下方向のフロア振動の大きさを検出する。
The
反力アクチュエータ16は、作動することにより、ステアリングに対して例えば周方向の振動を付与する。反力アクチュエータによる振動の大きさは、制御装置18により制御される。
The
制御装置18は、振動レベル毎にドライバに付与するステアリング振動の大きさを設定するための振動レベル設定部20と、フロア振動がある場合とない場合における、ドライバが感じる振動の大きさを示す感覚値とステアリング振動の大きさとの関係を示す感覚特性マップを記憶した感覚特性マップ記憶部22と、フロア振動がない場合における感覚特性マップに基づいて、振動レベル設定部20により振動レベル毎に設定されたステアリング振動の大きさを、振動レベル毎の感覚値に変換する感覚値変換部24と、振動レベル毎のステアリング振動の大きさ及び感覚値を記憶したレベル感覚値記憶部26とを備えている。
The
感覚特性マップ記憶部22に記憶される、フロア振動がない場合における感覚特性マップは、以下に説明するように実験的に予め作成される。
The sensory characteristic map stored in the sensory characteristic
ここで、図3に示すように、ステアリング振動の感覚値は、手〜前腕にて感じるステアリング周方向の振動の大きさとする。 Here, as shown in FIG. 3, the sensory value of steering vibration is the magnitude of vibration in the steering circumferential direction that is felt by the hand to the forearm.
まず、外乱としてのフロア振動がない環境で、ステアリング周方向の、ある大きさのステアリング振動を基準(感覚値1)と決め、その振動の大きさに対する感覚値を1とする。 First, in an environment where there is no floor vibration as a disturbance, a certain amount of steering vibration in the steering circumferential direction is determined as a reference (sensory value 1), and a sensory value for the magnitude of the vibration is set to one.
次に、基準に対してn倍の大きさの振動を付与し、基準に対して何倍の大きさと感じるか被験者に回答してもらい、その振動に対する感覚値を計測する。これを複数回実施する。 Next, a vibration having a magnitude of n times the reference is applied, the subject is asked how many times the vibration feels relative to the reference, and a sensory value for the vibration is measured. Do this multiple times.
複数のステアリング振動の大きさと感覚量の対応関係を計測して、図4に示すような関数として保持する。上記図4の関数では、ドライバが感じる振動の大きさ(感覚値)をβとし、そのステアリング振動の大きさをαとする。上記図4に示すような関数が、フロア振動がない場合における感覚特性マップとして作成される。 The correspondence relationship between the magnitudes of the plurality of steering vibrations and the sensory amount is measured and held as a function as shown in FIG. In the function shown in FIG. 4, the magnitude of vibration (feeling value) felt by the driver is β, and the magnitude of the steering vibration is α. The function shown in FIG. 4 is created as a sensory characteristic map when there is no floor vibration.
また、感覚特性マップ記憶部22に記憶される、フロア振動がある場合における感覚特性マップは、以下に説明するように実験的に予め作成される。
In addition, the sensory characteristic map stored in the sensory characteristic
上記図4と同じ方向のステアリング振動の大きさと、フロア振動の大きさとをいくつか変えて組合せて、被験者に対して付与し、基準に対して何倍の大きさと感じるか被験者に回答してもらい、上記図4の感覚値1に対する倍率を、感覚値として計測する。 A combination of several different levels of steering vibration and floor vibration in the same direction as in Fig. 4 above, is given to the subject and asks the subject how many times it feels larger than the reference. The magnification for the sensory value 1 in FIG. 4 is measured as a sensory value.
フロア振動(外乱)がある場合(δ>0)において、上記計測時のステアリング振動の大きさ(物理量)のm乗とフロア振動の大きさ(物理量)のn乗の比率を、以下の(1)式に従って計算する。それに対する感覚値をプロットし、関数として保持する(上記図1参)。ここで感覚値βに対する比率をγとする。m、nは1以上であり、実験的に決定される。 When there is floor vibration (disturbance) (δ> 0), the ratio of the m-th power of the steering vibration magnitude (physical quantity) to the n-th power of the floor vibration magnitude (physical quantity) at the time of measurement is expressed as (1 ) Calculate according to the formula. The sensory value is plotted and held as a function (see Fig. 1 above). Here, the ratio to the sensory value β is γ. m and n are 1 or more and are determined experimentally.
上記図1に示すような関数が、フロア振動がある場合における感覚特性マップとして作成される。 The function as shown in FIG. 1 is created as a sensory characteristic map when there is floor vibration.
上記図1より、感覚値βのレベルを維持するためには、比率がγとなるように、フロア振動の大きさ(δ)に対して、ステアリング振動(α’)を増加させる(ただしα’≧αとする)。 From FIG. 1 above, in order to maintain the level of the sense value β, the steering vibration (α ′) is increased with respect to the magnitude (δ) of the floor vibration so that the ratio becomes γ (however, α ′ ≧ α).
ここで、比率γを維持するためのステアリング振動の大きさα’は、以下の(2)式から求められる。 Here, the magnitude α ′ of the steering vibration for maintaining the ratio γ can be obtained from the following equation (2).
なお、フロア振動(外乱)が無い場合(δ=0)のステアリング振動はα’=αである。 The steering vibration when there is no floor vibration (disturbance) (δ = 0) is α ′ = α.
振動レベル設定部20は、走行前に、ドライバによる調整操作に応じて、複数の振動レベルの各々について、様々な周波数又は振幅で反力アクチュエータ16を作動することにより、当該振動レベルの情報提示として良いと思うステアリング振動の周波数又は振幅を設定し、振動レベル毎に、ステアリング加速度センサ12によって検出されたステアリング振動の大きさを取得する。
The vibration
感覚値変換部24は、感覚特性マップ記憶部22に記憶された、フロア振動がない場合の感覚特性マップを用いて、振動レベル設定部20により得られた、振動レベル毎のステアリング振動の大きさを、振動レベル毎の感覚値に変換し、レベル感覚値記憶部26に格納する。
The sensory
レベル感覚値記憶部26には、振動レベル毎の、ステアリング振動の大きさ及び感覚値が記憶される。
The level sense
また、制御装置18は、ステアリング振動を利用する外部装置(例えば、警報装置)からの、所望の振動レベルを含むステアリング振動要求を受け付ける振動要求受付部28と、フロア加速度センサ14からのフロア振動の大きさに基づいて、外乱があるか否かを判定する外乱判定部30と、フロア加速度センサ14からのフロア振動の大きさ及びフロア振動がある場合の感覚特性マップに基づいて、ステアリング振動要求の振動レベルを実現するためのステアリング振動の大きさを計算するステアリング振動計算部32と、ステアリング振動要求の振動レベルを実現するように、反力アクチュエータ16を作動させる振動制御部34とを備えている。なお、ステアリング振動計算部32が、感覚値決定部及び刺激計算部の一例である。
The
外乱判定部30は、フロア加速度センサ14からのフロア振動の大きさが閾値(例えば0)より大きい場合には、外乱があると判定する。
The
ステアリング振動計算部32は、外乱判定部30によって外乱があると判定された場合、ステアリング振動要求の振動レベルに対応する感覚値βを、レベル感覚値記憶部26から取得して決定すると共に、感覚特性マップ記憶部22に記憶されているフロア振動がある場合の感覚特性マップから、感覚値βに対する比率γを取得する。ステアリング振動計算部32は、フロア加速度センサ14からのフロア振動の大きさδ、及び取得した感覚値βに対する比率γに基づいて、上記(2)式に従って、ステアリング振動要求の振動レベルを実現するためのステアリング振動の大きさα’を計算する。
When the
ステアリング振動計算部32は、外乱判定部30によって外乱がないと判定された場合、ステアリング振動要求の振動レベルに対応するステアリング振動の大きさαを、レベル感覚値記憶部26から取得し、ステアリング振動要求の振動レベルを実現するためのステアリング振動の大きさα’とする。
When the
振動制御部34は、ステアリング振動計算部32によって計算されたステアリング振動の大きさα’に基づいて、反力アクチュエータ16を作動させる。これによって、ステアリング振動要求の振動レベルが実現される。
The
次に、本発明の実施の形態に係る刺激付与装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the
車両が停止している状態であって、ドライバが、手でステアリングを把持しているときに、ドライバの操作によって、振動レベルの設定が指示されると、制御装置18によって、図5に示す振動レベル設定処理ルーチンが実行される。
When the vehicle is stopped and the driver is holding the steering wheel by hand, if the vibration level is instructed by the driver's operation, the
まず、ステップ100において、複数の振動レベルのうちの何れか1つに対するステアリング振動の大きさで、反力アクチュエータ16を作動させると共に、ドライバの調整操作に応じて、ステアリング振動の周波数または振幅の大きさを調整し、ドライバにとって、対象の振動レベルの情報提示として良いと思うステアリング振動の大きさを決定する。そして、ステップ102において、ステアリング加速度センサ12から、対象の振動レベルに対応するステアリング振動の大きさを取得し、ステップ104において、反力アクチュエータ16の作動を停止させ、ステアリング振動を停止する。
First, in
次のステップ106において、感覚特性マップ記憶部22に記憶されている、フロア振動がないときの感覚特性マップに基づいて、上記ステップ102で取得した、対象の振動レベルに対応するステアリング振動の大きさを、対応する感覚値に変換し、ステップ108において、対象の振動レベルに対応させて、上記ステップ102で取得した、対象の振動レベルに対応するステアリング振動の大きさと、上記ステップ106で変換した感覚値とを、レベル感覚値記憶部26に記憶させる。
In the
ステップ110では、全ての振動レベルについて、上記ステップ100〜ステップ108の処理を実行したか否かを判定し、上記ステップ100〜ステップ108の処理を実行していない振動レベルが存在する場合には、上記ステップ100へ戻り、当該振動レベルを対象として、処理を繰り返す。一方、全ての振動レベルについて、上記ステップ100〜ステップ108の処理を実行した場合には、振動レベル設定処理ルーチンを終了する。
In
次に、ドライバが、車両の運転操作のために手でステアリングを把持しているときに、制御装置18によって、図6に示す振動制御ルーチンが実行される。
Next, the vibration control routine shown in FIG. 6 is executed by the
まず、ステップ120において、自車両に搭載されている警報装置から、所望の振動レベルを含むステアリング振動要求を受け付けたか否かを判定する。自車両に搭載されている警報装置から、ステアリング振動要求を受け付けると、ステップ122へ進む。
First, in
ステップ122では、フロア加速度センサ14から、フロア振動の大きさを取得する。ステップ124では、上記ステップ122で取得したフロア振動の大きさが閾値(例えば、0)以上であるか否かにより、外乱があるか否かを判定する。外乱がないと判定された場合には、ステップ126において、上記ステップ120で受け付けたステアリング振動要求の振動レベルに対応する、ステアリング振動の大きさを、レベル感覚値記憶部26から取得する。そして、取得したステアリング振動の大きさで、反力アクチュエータ16を作動させ、ステアリング振動要求の振動レベルのステアリング振動を、ドライバに対して付与し、ステップ136へ移行する。
In
一方、上記ステップ124において、外乱があると判定された場合には、ステップ128において、上記ステップ120で受け付けたステアリング振動要求の振動レベルに対応する感覚値を、レベル感覚値記憶部26から取得して決定する。
On the other hand, if it is determined in
そして、ステップ130において、上記ステップ128で取得した感覚値に対応する、ステアリング振動とフロア振動の比率を、感覚特性マップ記憶部22に記憶されている、フロア振動がある場合の感覚特性マップから取得する。
In
ステップ132では、上記ステップ130で取得した比率及び上記ステップ122で取得したフロア振動の大きさに基づいて、上記(2)式に従って、上記ステップ130で取得した比率に応じたステアリング振動の大きさを計算する。次のステップ134において、上記ステップ132で計算したステアリング振動の大きさで、反力アクチュエータ16を作動させ、ステアリング振動要求の振動レベルのステアリング振動を、ドライバに対して付与し、ステップ136へ移行する。
In
ステップ136では、ステアリング振動を終了させるか否かを判定する。例えば、車両に搭載されている他の装置から、ステアリング振動停止要求を受け付けると、ステアリング振動を終了させると判定し、ステップ138において、反力アクチュエータ16の作動を停止させ、ステアリング振動を停止し、振動制御処理ルーチンを終了する。一方、上記ステップ136において、ステアリング振動を終了させないと判定した場合には、上記ステップ122へ戻る。
In
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る刺激付与装置によれば、ドライバが感じる振動の大きさを示す感覚値βの各々に対して、フロア振動の大きさとステアリング振動の大きさとの比率γを予め定めた感覚特性マップに基づいて、所望の感覚値βに対する比率を取得し、検出されたフロア振動の大きさに対して、感覚値βを実現するためのステアリング振動の大きさを計算し、計算された大きさのステアリング振動を付与することにより、外乱の大きさに関わらず、ドライバに対して、所望の感覚値となるステアリング振動を付与することができる。 As described above, according to the stimulus applying apparatus according to the embodiment of the present invention, for each of the sensory values β indicating the magnitude of the vibration felt by the driver, the magnitude of the floor vibration and the magnitude of the steering vibration are Based on a predetermined sensory characteristic map, the ratio γ is obtained as a ratio to the desired sensory value β, and the magnitude of the steering vibration for realizing the sensory value β is determined with respect to the detected floor vibration magnitude. By calculating and applying the steering vibration of the calculated magnitude, it is possible to give the driver a steering vibration having a desired sensory value regardless of the magnitude of the disturbance.
なお、上記の実施の形態では、振動を付与するための機構が、反力アクチュエータ16である場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、反力モータを用いて、振動を付与するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the mechanism for applying vibration is the
また、連続的な振動の提示は、振動への慣れ(感覚低下)が生じてしまうため、間欠的な提示(例:2秒振動→1秒休み→2秒振動)を行ってもよい。または、感覚低下を考慮して、振幅を増加させながら提示(例:10秒後に10%増加)するようにしてもよい。 In addition, since continuous vibration presentation results in familiarity with vibration (decrease in sensation), intermittent presentation (eg, 2 second vibration → 1 second rest → 2 second vibration) may be performed. Alternatively, it may be presented while increasing the amplitude in consideration of a decrease in sensation (for example, 10% increase after 10 seconds).
また、ステアリング振動を利用した警報装置から、ステアリング振動要求を受け付ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。操作や注意を誘導するための外部装置から、ステアリング振動要求を受け付けてもよい。 Moreover, although the case where the steering vibration request | requirement was received from the alarm device using steering vibration was demonstrated to the example, it is not limited to this. A steering vibration request may be received from an external device for guiding operation or attention.
また、ステアリングを介した振動により振動刺激を付与する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ブレーキペダル、アクセルペダル、又はシートを介した振動により振動刺激を付与するようにしてもよい。 Moreover, although the case where the vibration stimulus is applied by the vibration via the steering wheel is described as an example, the present invention is not limited to this, and the vibration stimulus is applied by the vibration via the brake pedal, the accelerator pedal, or the seat. May be.
また、振動レベルが複数段階ある場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、振動レベルが1段階(on/off)であってもよい。 Moreover, although the case where the vibration level has a plurality of levels has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the vibration level may be one level (on / off).
また、対象とする振動の方向は、上下、左右、前後だけでなく、全方向を対象としてもよい。 Further, the target vibration direction may be not only up and down, left and right, and front and rear, but also all directions.
また、フロア振動を外乱として検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、サスペンション上で、外乱となる振動を検出してもよい。 Moreover, although the case where the floor vibration is detected as a disturbance has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the vibration that causes the disturbance may be detected on the suspension.
また、刺激として振動を付与する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、電気や磁場や圧力などの刺激を付与するようにしてもよい。 Moreover, although the case where vibration was applied as a stimulus was described as an example, the present invention is not limited to this, and a stimulus such as electricity, a magnetic field, or pressure may be applied.
また、自動車のドライバに対して、刺激を付与する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、自動車のドライバ以外の、人に対して、刺激を付与してもよい。例えば、高齢者対象の電動車椅子やシニアカーの操作者に対して、刺激を付与する場合に適用してもよい。 Moreover, although the case where irritation | stimulation was provided with respect to the driver of a motor vehicle was demonstrated to the example, it is not limited to this, You may provide irritation | stimulation with respect to people other than the driver of a motor vehicle. For example, you may apply when giving a stimulus with respect to the operator of the electric wheelchair for elderly people, or the operator of a senior car.
10 刺激付与装置
12 ステアリング加速度センサ
14 フロア加速度センサ
16 反力アクチュエータ
18 制御装置
20 振動レベル設定部
22 感覚特性マップ記憶部
24 感覚値変換部
26 レベル感覚値記憶部
28 振動要求受付部
30 外乱判定部
32 ステアリング振動計算部
34 振動制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
外乱の大きさを検出する外乱検出部と、
前記被刺激者が感じる前記刺激の大きさを示す感覚値に対して予め定められた、前記外乱の大きさと前記刺激の大きさとの比率に基づいて、前記外乱検出部によって検出された前記外乱の大きさに対して、前記感覚値を実現するための前記刺激の大きさを計算する刺激計算部と、
前記刺激計算部によって計算された大きさの前記刺激を付与するように前記刺激付与部を制御する制御部と、
を含む刺激付与装置。 A stimulus applying unit for applying a stimulus to the stimulated person;
A disturbance detector for detecting the magnitude of the disturbance,
The disturbance detected by the disturbance detector based on a ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is predetermined for a sensory value indicating the magnitude of the stimulus felt by the person to be stimulated. A stimulus calculator for calculating the magnitude of the stimulus for realizing the sensory value with respect to the magnitude;
A control unit that controls the stimulus applying unit to apply the stimulus of the magnitude calculated by the stimulus calculating unit;
A stimulating device comprising:
前記複数の刺激レベルの各々に対して予め定められた前記感覚値に基づいて、前記要求受付部によって受け付けた前記刺激要求の刺激レベルに対する前記感覚値を決定する感覚値決定部と、を更に含み、
前記刺激計算部は、前記被刺激者が感じる前記刺激の大きさを示す感覚値の各々に対して予め定められた、前記外乱の大きさと前記刺激の大きさとの比率に基づいて、前記外乱検出部によって検出された前記外乱の大きさに対して、前記感覚値決定部によって決定された前記感覚値を実現するための前記刺激の大きさを計算する請求項1記載の刺激付与装置。 A request receiving unit that receives a stimulus request for applying any one of a plurality of predetermined stimulus levels;
A sensory value determining unit that determines the sensory value for the stimulus level of the stimulus request received by the request receiving unit based on the sensory value predetermined for each of the plurality of stimulus levels. ,
The stimulus calculation unit is configured to detect the disturbance based on a ratio between the magnitude of the disturbance and the magnitude of the stimulus, which is determined in advance for each of the sensory values indicating the magnitude of the stimulus felt by the stimulated person. The stimulus applying apparatus according to claim 1, wherein a magnitude of the stimulus for realizing the sensory value determined by the sensory value determining unit is calculated with respect to the magnitude of the disturbance detected by a unit.
前記刺激付与部は、被刺激者であるドライバに対して、ステアリング、ペダル、又はシートを介して刺激を付与し、
前記外乱検出部は、前記車両の振動の大きさを前記外乱の大きさとして検出する請求項1〜請求項3の何れか1項記載の刺激付与装置。 The stimulated person is a vehicle driver,
The stimulus applying unit applies a stimulus to a driver who is a person to be stimulated via a steering wheel, a pedal, or a seat,
The stimulus applying apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the disturbance detection unit detects the magnitude of vibration of the vehicle as the magnitude of the disturbance.
前記外乱検出部は、前記振動対象物とは異なる振動物の振動の大きさを、前記外乱の大きさとして検出する請求項5記載の刺激付与装置。 The stimulus applying unit applies vibration as the stimulus via a vibrating object,
The stimulus applying apparatus according to claim 5, wherein the disturbance detecting unit detects the magnitude of vibration of a vibrating object different from the vibrating object as the magnitude of the disturbance.
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JP6228341B1 (en) * | 2017-05-26 | 2017-11-08 | 株式会社ショーワ | Failure detection device, electric power steering device |
JP2019080127A (en) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | クラリオン株式会社 | Notification device and notification method |
-
2014
- 2014-07-17 JP JP2014146775A patent/JP2016022787A/en active Pending
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