JP2017021476A - 報知装置および報知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに対して、方向性のある情報を十分に認知させること。
【解決手段】報知装置１は、エキサイタＥＸ１〜ＥＸ４で振動の発生が可能な周波数帯域内で一定の速度で所定波の周波数を変化させて振動を連続的に変化可能なスイープ信号を生成するスイープ信号生成手段３と、スイープ信号を、オーバーラップ周波数帯域を含む高域寄りの周波数帯域内で所定波の周波数を変化させる高域スイープ信号と、低域寄りの周波数帯域内で所定波の周波数を変化させる低域スイープ信号とに分割するスイープ信号分割手段４と、いずれのエキサイタより信号を出力させるかを決定する信号出力決定手段２と、高域スイープ信号および低域スイープ信号を、決定されたいずれかのエキサイタより出力させるための調整を行う信号出力調整手段９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は報知装置および報知方法に関し、より詳細には、ユーザに対して振動により報知を行うことが可能な報知装置および報知方法に関する。

従来より、走行車両が車線を逸脱した場合に、運転席を振動させることによって、運転者に注意を与える（報知する）車両用警報装置が提案されている（特許文献１参照）。この車両用警報装置では、シートの座面の右側と左側とに振動体が設けられており、車両が右側の車線を超えた場合には、右側の振動体を振動させ、車両が左側の車線を超えた場合には、左側の振動体を振動させる構造になっている。

また、シートフレームに複数の振動素子を設けて、振動素子による振動の発生位置を少しずつずらして振動に進行性を与える（振動波を発生させる）ことによって、方向性のある情報を運転者に報知する車両用警報装置が提案されている（特許文献２参照）。

これらの車両用警報装置により、運転者は車両の状況に応じて発せられる注意（報知、警告）を振動によって体感することが可能となる。

特開２００８−１２９７１６号公報（段落［００２９］、第１図、第２図参照） 特開２０１１−３７３０５号公報（段落［００６４］〜［００６７］、第５図、第６図参照）

しかしながら、振動によって運転者に対して注意を与える方法では、座席内のフレーム構造や振動体（振動素子）の設置位置等によって、運転者が感じ取る振動に差が生じるため、十分な報知を行うことができない場合が生じ得る。例えば、特許文献１に示される車両用警報装置では、太ももから臀部および腰部にかけて振動を与える構造となっているが、左右の単調な振動の違いを、臀部および腰部で明確に判断することは、必ずしも容易ではない。

また、特許文献２に示される車両用警報装置では、シートフレームに振動素子が設けられているため、振動素子の振動によってフレームに共振が発生する傾向があり、振動素子の設置位置（振動位置）以外でも振動が発生してしまうおそれがある。このため、結果的にシートの複数位置で振動が発生してしまうことになり、振動の発生位置を少しずつずらしても、運転者が方向性のある情報を振動によって体感することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、運転者が方向性のある情報を十分に認知することが可能な報知装置および報知方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る報知装置は、座席のクッション材部分であって当該座席の異なる位置に設置される複数のエキサイタと、該エキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させることが可能なスイープ信号を生成するスイープ信号生成手段と、前記スイープ信号において一定の速度で変化される周波数帯域内の一部の帯域をオーバーラップ周波数帯域とし、該オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以上となる高域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる高域スイープ信号と、前記オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以下となる低域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる低域スイープ信号とに、前記スイープ信号を分割するスイープ信号分割手段と、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定する信号出力決定手段と、該信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるための調整を行う信号出力調整手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る報知装置の報知方法は、座席のクッション材部分であって異なる位置に設置される複数のエキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波の周波数を変化させることにより、スイープ信号生成手段が、前記振動の周波数を連続的に変化させることが可能なスイープ信号を生成するスイープ信号生成ステップと、前記スイープ信号において一定の速度で変化される周波数帯域内の一部の帯域をオーバーラップ周波数帯域とし、スイープ信号分割手段が、該オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以上となる高域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる高域スイープ信号と、前記オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以下となる低域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる低域スイープ信号とに、前記スイープ信号を分割するスイープ信号分割ステップと、信号出力決定手段が、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定する信号出力決定ステップと、該信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、信号出力調整手段が、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるための調整を行う信号出力調整ステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係る報知装置および報知方法において、エキサイタより出力される高域スイープ信号および低域スイープ信号は、エキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波（例えば、正弦波等）の周波数が変化される信号であるため、振動の周波数を連続的に変化させることが可能である。このため、座席に設置された異なるエキサイタより高域スイープ信号および低域スイープ信号を出力させることにより、周波数が徐々に変化する振動を座席の異なる位置でユーザに体感させることができる。さらに、高域スイープ信号が出力されるエキサイタの振動と、低域スイープ信号が出力されるエキサイタの振動との発生位置や発生タイミングを、信号出力決定手段あるいは信号出力調整手段で決定・調整することによって、方向性のある報知を行うことが可能となる。

特に、本発明に係る報知装置および報知方法では、エキサイタが座席のクッション材部分に設置されるため、エキサイタの振動により座席のフレーム等が共振してしまうことを防止することができ、振動位置の違いをより確実に体感させることが可能となる。

また、高域スイープ信号および低域スイープ信号による振動は、振動の周波数を連続的に変化することを特徴としている。この特徴により、高域スイープ信号または低域スイープ信号のいずれかの信号が、いずれか１つのエキサイタで振動する場合であっても、複数のエキサイタで同時に振動する場合であっても、振動の変化を周波数の変化により感じ取ることが可能である。この周波数の変化に伴う振動の変化によって、単調な振動とは異なる、変化に富んだ振動を用いて報知を行うことが可能となる。

さらに、高域スイープ信号と低域スイープ信号とが異なるエキサイタで出力される場合には、一定の速度で変化する周波数の周波数帯域が高域スイープ信号と低域スイープ信号とで異なるため、より一層、振動の変化を感じ取ることが可能になる。さらに、高域スイープ信号と低域スイープ信号とは、オーバーラップ周波数帯域において変化させることが可能な周波数帯域が一致するため、オーバーラップ周波数帯域における振動をより一層強調させて、報知を体感させることが可能となる。

また、上述した報知装置において、前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記低域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記低域スイープ信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させるものであってもよい。

さらに、上述した報知装置の報知方法において、前記信号出力調整ステップにおいて、前記信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記低域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、前記信号出力調整手段は、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記低域スイープ信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させるものであってもよい。

本発明に係る報知装置および報知方法では、高域スイープ信号による振動と低域スイープ信号による振動とを、時間差が生じるようにして異なるエキサイタで発生させるため、異なる位置で発生する振動を異なるタイミング（時間差）で、ユーザに体感させることが可能となる。このため、ユーザに対して、より一層、方向性のある報知を振動として体感させることが可能となる。

特に、高域スイープ信号による振動と、低域スイープ信号による振動とは、オーバーラップした状態で出力されるため、まず、高域スイープ信号による振動だけをユーザに体感させた後に、高域スイープ信号と低域スイープ信号との両方の振動を一体にして体感させることができ、最後に、低域スイープ信号による振動だけを体感させることができる。このようなオーバーラップを利用した振動を時間差で体感させることにより、ユーザに対して、方向性のある報知を行うことが可能になる。

さらに、高域スイープ信号と低域スイープ信号との両方によって出力される振動は、オーバーラップ周波数帯域における振動に該当し、２つの信号の振動が合わせられた状態で周波数が変化されることになる。このため、高域スイープ信号による振動だけをユーザに体感させる場合よりも、高域スイープ信号と低域スイープ信号との両方の振動を一体にして体感させた場合の方が、振動がより一層増強される感覚になり、振動の変化をより顕著に感じさせることが可能となる。また同様に、高域スイープ信号と低域スイープ信号との両方の振動を一体にして体感させた場合に比べて、低域スイープ信号による振動だけをユーザに体感させる場合には、振動がより減衰した感覚になり、振動の変化を顕著に感じることが可能となる。

また、上述した報知装置において、前記高域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域と、前記低域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域とを、前記エキサイタにおいて信号を音として出力させることが可能な周波数帯域へと周波数変換することによって、高域音信号と低域音信号とを生成する周波数変換手段と、前記高域音信号と前記高域スイープ信号とを加算して、第１報知信号を生成する第１加算手段と、前記低域音信号と前記低域スイープ信号とを加算して、第２報知信号を生成する第２加算手段とを有し、前記信号出力決定手段は、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定し、前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記第１報知信号および前記第２報知信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるものであってもよい。

また、上述した報知装置の報知方法において、前記高域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域と、前記低域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域とを、前記エキサイタにおいて信号を音として出力させることが可能な周波数帯域へと周波数変換することによって、周波数変換手段が、高域音信号と低域音信号とを生成する周波数変換ステップと、前記高域音信号と前記高域スイープ信号とを加算して、第１加算手段が、第１報知信号を生成する第１加算ステップと、前記低域音信号と前記低域スイープ信号とを加算して、第２加算手段が、第２報知信号を生成する第２加算ステップとを有し、前記信号出力決定ステップにおいて、前記信号出力決定手段は、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定し、前記信号出力調整ステップにおいて、前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定ステップにおける前記決定に基づいて、前記第１報知信号および前記第２報知信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるものであってもよい。

本発明に係る報知装置および報知方法では、高域スイープ信号の周波数帯域と低域スイープ信号の周波数帯域とを、エキサイタにおいて信号を音として出力させることが可能な周波数帯域へ周波数変換することにより、高域音信号と低域音信号とを生成する。そして、生成された高域音信号と高域スイープ信号とを加算して第１報知信号を生成すると共に、生成された低域音信号と低域スイープ信号とを加算して第２報知信号を生成することによって、エキサイタより出力させる信号を生成する。

第１報知信号および第２報知信号は、エキサイタにおいて信号を振動として出力可能なスイープ信号の周波数帯域の信号成分と、信号を音として出力可能な音信号の周波数帯域の信号成分とを併せ持った信号である。したがって、第１報知信号または第２報知信号がエキサイタから出力される場合には、ユーザに対して振動による報知と音による報知との両方の報知を一度に体感させることが可能となり、ユーザに対してより確実に報知を行うことが可能になる。

特に、走行中の車両のように、路面等からの振動が進入し得る状況で、エキサイタを用いて報知を行う場合には、振動だけで報知を行っても振動を体感しにくい場合が生じる。このため、振動だけでなく音により報知を行うことによって、より確実にユーザに対して報知を行うことが可能となる。

また、エキサイタは、振動と音との両方を出力することができる。このため、報知信号の出力にエキサイタを用いることによって、振動用と音用との複数の出力装置を用意する必要がなく、１つの出力装置（エキサイタ）のみで振動と音との両方を出力することが可能である。

また、上述した報知装置において、前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記第１報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第２報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記第１報知信号において高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記第２報知信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、前記第１報知信号において前記高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させるものであってもよい。

また、上述した報知装置の報知方法において、前記出力調整ステップにおいて、前記信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、前記第１報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第２報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、前記出力調整手段は、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記第１報知信号において高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記第２報知信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、前記第１報知信号において前記高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させるものであってもよい。

本発明に係る報知装置および報知方法では、高域スイープ信号と高域音信号とを備えた第１報知信号による振動・音と、低域スイープ信号と低域音信号とを備えた第２報知信号による振動・音とを、時間差が生じるようにして、異なるエキサイタで発生させるため、異なる位置で発生する振動および音を、異なるタイミング（時間差）で、ユーザに体感させることが可能となる。このため、ユーザに対して、より一層、方向性のある報知を振動・音によって体感させることが可能となる。

特に、第１報知信号による振動・音と、第２報知信号による振動・音とは、オーバーラップした状態で出力されるため、まず、第１報知信号による振動・音だけをユーザに体感させた後に、第１報知信号と第２報知信号との両方の振動・音を一体にして体感させることができ、最後に、第２報知信号による振動・音だけユーザに体感させることができる。このようなオーバーラップした利用した振動・音を時間差で体感させることにより、ユーザに対して、方向性のある報知を行うことが可能になる。

また、上述した報知装置において、前記信号出力決定手段は、警報信号出力手段より受信する警報信号の種類に基づいて、複数の前記エキサイタのうちいずれのエキサイタより信号を出力させるか決定するものであってもよい。

本発明に係る報知装置では、警報信号出力手段より受信する警報信号の種類に基づいて、複数のエキサイタのうちいずれのエキサイタから、高域スイープ信号や低域スイープ信号を出力させるか、または、第１報知信号や第２報知信号を出力させるかが決定される。このため、警報信号の種類に応じて、異なる信号を異なるエキサイタから出力させることにより、振動や音が出力されるタイミングやパターンを、警報信号の種類に応じて変化させることができる。このように警報信号の種類に応じて振動や音による報知方法を変化させることにより、報知のパターンやタイミングによって、ユーザに対して報知内容の違いを認識させることが可能となり、警報内容を瞬時に判断（認識）させることが可能になる。

また、上述した報知装置において、前記エキサイタは、前記座席におけるシート座面の左右位置にそれぞれ設置されると共に、前記座席における背もたれ部の左右位置にそれぞれ設置されるものであってもよい。

本発明に係る報知装置では、エキサイタが、座席におけるシート座面の左右位置にそれぞれ設置されると共に、座席における背もたれ部の左右位置にそれぞれ設置されるため、ユーザは体の異なる部位で、振動や音を体感することが可能となる。つまり、振動や音における周波数の変化や、振動や音が発生されるタイミングの違い（時間差）や、振動や音が発生する場所（エキサイタの設置位置）の違いを、体の各部位で体感させることができる。したがって、方向性のある報知を行うことができると共に、警報内容の違いをより明確に認識させることが可能となる。

本発明に係る報知装置および報知方法によれば、エキサイタより出力される高域スイープ信号および低域スイープ信号は、エキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波の周波数が変化される信号であるため、振動の周波数を連続的に変化させることが可能である。このため、座席に設置された異なるエキサイタより高域スイープ信号および低域スイープ信号を出力させることにより、周波数が徐々に変化する振動を座席の異なる位置でユーザに体感させることができる。さらに、高域スイープ信号が出力されるエキサイタの振動と、低域スイープ信号が出力されるエキサイタの振動との発生位置や発生タイミングを、信号出力決定手段あるいは信号出力調整手段で決定・調整することによって、方向性のある報知を行うことが可能となる。

特に、本発明に係る報知装置および報知方法では、エキサイタが座席のクッション材部分に設置されるため、エキサイタの振動により座席のフレーム等が共振してしまうことを防止することができ、振動位置の違いをより確実に体感させることが可能となる。

また、高域スイープ信号および低域スイープ信号による振動は、振動の周波数を連続的に変化することを特徴としている。この特徴により、高域スイープ信号または低域スイープ信号のいずれかの信号が、いずれか１つのエキサイタで振動する場合であっても、複数のエキサイタで同時に振動する場合であっても、振動の変化を周波数の変化により感じ取ることが可能である。この周波数の変化に伴う振動の変化によって、単調な振動とは異なる、変化に富んだ振動を用いて報知を行うことが可能となる。

さらに、高域スイープ信号と低域スイープ信号とが異なるエキサイタで出力される場合には、一定の速度で変化する周波数の周波数帯域が高域スイープ信号と低域スイープ信号とで異なるため、より一層、振動の変化を感じ取ることが可能になる。さらに、高域スイープ信号と低域スイープ信号とは、オーバーラップ周波数帯域において変化させることが可能な周波数帯域が一致するため、オーバーラップ周波数帯域における振動をより一層強調させて、報知を体感させることが可能となる。

実施の形態に係る車両用警報装置の概略構成を示したブロック図である。 実施の形態に係るスピーカＥＸ１〜ＥＸ４が運転席に設置された状態を模式的に示した図である。 実施の形態に係るスイープ信号生成部において生成されるスイープ信号の一例を示した図である。 実施の形態に係るスイープ信号分割部において、図３に示したスイープ信号を分割した状態を示した図であり、（ａ）は、分割された前半部分のスイープ信号を示し、（ｂ）は、分割された後半のスイープ信号を示している。 図３および図４（ａ）（ｂ）に示したスイープ信号の周波数特性を示した図である。 実施の形態に係る第１周波数変換部および第２周波数変換部の概略構成を示したブロック図である。 （ａ）は、実施の形態に係る第１周波数変換部で、前半部分の分割スイープ信号に対して周波数変換処理を行った信号の周波数特性を示し、（ｂ）は、第２周波数変換部で、後半部分の分割スイープ信号に対して周波数変換処理を行った信号の周波数特性を示している。 （ａ）は、出力信号調整部において信号制御部より受信されるスピーカ制御信号の警報種目と、スピーカの設置位置と、スピーカと報知信号との組み合わせと、報知処理の内容とを示した表である。（ｂ）は、実施の形態に係る周波数拡張部の概略構成を示したブロック図である。 実施の形態に係る周波数拡張部において生成される音信号の周波数特性を示した図である。

以下、本発明に係る報知装置に関し、車両用警報装置を一例として示すことにより、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る車両用警報装置の概略構成を示したブロック図である。車両用警報装置（報知装置）１は、信号制御部（信号出力決定手段）２と、スイープ信号生成部（スイープ信号生成手段）３と、スイープ信号分割部（スイープ信号分割手段）４と、第１周波数変換部（周波数変換手段）５と、第２周波数変換部（周波数変換手段）６と、第１加算部（第１加算手段）７と、第２加算部（第２加算手段）８と、出力信号調整部（信号出力調整手段）９と、４つのスピーカＥＸ１，ＥＸ２，ＥＸ３，ＥＸ４（複数のエキサイタ）とを有している。

［信号制御部］
信号制御部２は、スイープ信号生成部３に対してスイープ信号生成信号を出力すると共に、出力信号調整部９に対して、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４のうち、どのスピーカに対してどのタイミングで振動を発生させるかを制御（調整）するためのスピーカ制御信号を出力する役割を有している。

信号制御部２には、警報信号出力部１００より警報信号が入力される。警報信号出力部１００とは、車両逸脱信号や、車両接近信号や、居眠り検知信号や、急カーブ信号等の警報信号を出力する装置である。車両逸脱信号とは車両が車線を逸脱した場合に出力される警報信号である。車両接近信号とは、前方または後方に障害物（前後を走行中の車両等）が接近した場合に出力される警報信号である。居眠り検知信号とは、運転者の顔の角度やまばたき時間の間隔を検知したり、ステアリングのセンター位置のふらつきを検知したりすることによって、運転者の居眠りを検知した場合に出力される警報信号である。急カーブ信号とは、車両前方に急カーブがあることを検知した場合に出力される警報信号である。これらの警報対象の検出は、車両前方映像を撮影して画像解析する方法や、レーダー波を前方に照射して反射波を測定することにより検出する方法等、一般的に用いられている方法により行われる。

信号制御部２は、警報信号出力部１００より警報信号を受信した場合、スイープ信号生成部３に対してスイープ信号生成信号を出力する。また、信号制御部２は、警報信号出力部１００より警報信号を受信した場合に、出力信号調整部９に対して、受信した警報信号の種類（車両逸脱信号、車両接近信号、居眠り検知信号、急カーブ信号のいずれか）に応じて、異なるスピーカ制御信号を出力する。受信した警報信号の種類に応じてどのようなスピーカ制御信号を出力するかについては、後述する。

［スピーカＥＸ１〜ＥＸ４］
スピーカＥＸ１〜ＥＸ４は、運転者に対して注意を促すために、振動および音を同時に出力させて、運転者に報知を行う役割を有している。本実施の形態では、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４として、エキサイタが用いられている。エキサイタとは、ボイスコイルから伝わる振動力を、エキサイタに接触する対象物に伝達し、対象物を振動板として利用することによって振動や音を出力させることが可能な音響出力装置である。

図２は、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４が、車両の運転席（座席）２０に設置された状態を模式的に示した図である。図２に示すように、スピーカＥＸ１は、運転席２０の座面部２１における左側前方部分に設置され、スピーカＥＸ２は、運転席２０の座面部２１における右側前方部分に設置され、スピーカＥＸ３は、運転席２０の背もたれ部２２における左側上部分に設置され、スピーカＥＸ４は、運転席２０の背もたれ部２２における右側上部分に設置される。ここで、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４は、座面部２１および背もたれ部２２の内装部材であるクッション材に設置される。スピーカＥＸ１〜ＥＸ４をフレーム等に設置するのではなく、クッション材に設置することにより、振動が他の部材に共振等してしまうことを防止することができる。

［スイープ信号生成部］
スイープ信号生成部３は、正弦波のスイープ信号を生成する役割を有している。スイープ信号とは、初期周波数からターゲット周波数まで一定の速度で連続的に所定波（本実施の形態では、正弦波を一例として用いる）の周波数を変化させた信号を意味する。スイープ信号生成部３は、信号制御部２からスイープ信号生成信号を受信した場合に、図３に示すように、スイープ信号の初期周波数を１２０Ｈｚ、ターゲット周波数を４０Ｈｚ、スイープ時間を１秒として、正弦波をスイープ（一定の速度で連続的に周波数を変化）させたスイープ信号を生成する。図３では、１周期が１秒のスイープ信号を繰り返し発生させた場合が示されている。生成されたスイープ信号は、スイープ信号分割部４へ出力される。

なお、本実施の形態では、図３に示すように、初期周波数を１２０Ｈｚ、ターゲット周波数を４０Ｈｚにしているが、この周波数範囲は特に限定されるものではない。周波数範囲は、エキサイタにおいて信号を振動として出力可能な周波数の範囲内であれば、その範囲は限定されない。エキサイタにおいて振動を出力可能な周波数範囲であるならば、運転者がエキサイタの振動を体感しやすい周波数を用いることが望ましい。また、スイープ信号に用いられる所定波は、必ずしも正弦波には限定されない。他の波形を示すものであってもよい。

［スイープ信号分割部］
スイープ信号分割部４は、スイープ信号生成部３において生成された１周期分のスイープ信号を、周波数帯域に基づいて、前半部分と後半部分とに分割する役割を有している。スイープ信号分割部４においてスイープ信号を分割する場合には、スイープ信号において周波数を変化させる周波数範囲（例えば、図３に示すように、１２０Ｈｚ〜４０Ｈｚの範囲）の一部をオーバーラップ周波数帯域としてオーバーラップさせた状態で分割を行う。具体的に、スイープ信号分割部４は、スイープ信号を、前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）と後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）とに分割する。高域スイープ信号とは、オーバーラップ周波数帯域を含みオーバーラップ周波数帯域の周波数以上となる高域寄りの周波数帯域で、正弦波の周波数を変化させた信号である。低域スイープ信号とは、オーバーラップ周波数帯域を含みオーバーラップ周波数帯域の周波数以下となる低域寄りの周波数帯域で、正弦波の周波数を変化させた信号である。

なお、本実施の形態に係るスイープ信号生成部３では、上述したように、初期周波数を１２０Ｈｚとし、ターゲット周波数を４０Ｈｚとしてスイープ信号を生成している。このため、高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で連続的に正弦波の周波数を変化させることにより、スイープ信号が生成される。従って、正弦波の周波数が一定の速度で変化する場合には、初めの周波数は高い周波数の値となり、時間経過に伴って周波数の値が低い値へと変化する。このため、前半部分のスイープ信号は、後半部分のスイープ信号に比べて、高域寄りの周波数帯域を備えたスイープ信号（高域スイープ信号）となり、後半部分のスイープ信号は、前半部分のスイープ信号に比べて、低域寄りの周波数帯域を備えたスイープ信号（低域スイープ信号）となる。

図４は、図３に示したスイープ信号を分割した状態を示した図である。図４（ａ）は、分割された前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）を示し、図４（ｂ）は、分割された後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）を示している。前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）は、初期周波数が１２０Ｈｚでターゲット周波数が６４Ｈｚとなっている。後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）は、初期周波数が９６Ｈｚでターゲット周波数が４０Ｈｚとなっている。前半部分のスイープ信号のスイープ時間は０．７秒、後半部分のスイープ信号のスイープ時間も０．７秒である。前半部分のスイープ信号の後半０．４秒と、後半部分のスイープ信号の前半０．４秒とがオーバーラップした状態となっている。図４では、分割されたスイープ信号が２周期分（２秒分）だけ示されている。

なお、分割されたそれぞれのスイープ信号では、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、信号の立ち上がり部分にフェードイン処理（振幅が徐々に増加する処理）が施されており、立ち下がり部分にフェードアウト処理（振幅が徐々に減少する処理）が施されている。このようなフェードイン処理およびフェードアウト処理を行うことによって、スイープ信号の始めおよび終わりにおける不要な高周波を低減することが可能となる。

図５は、図３および図４（ａ）（ｂ）に示したスイープ信号の周波数特性を示した図である。図５（ａ）は図３に示した分割前のスイープ信号の周波数特性を示し、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示した前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）の周波数特性を示し、図５（ｃ）は、図４（ｂ）に示した後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）の周波数特性を示している。

図５（ａ）の周波数特性では、スイープ範囲である４０Ｈｚ〜１２０Ｈｚの範囲のゲイン（信号レベル）が高い値を示し、図５（ｂ）の周波数特性では、スイープ範囲である６４Ｈｚ〜１２０Ｈｚの範囲のゲイン（信号レベル）が高い値を示し、図５（ｃ）の周波数特性では、スイープ範囲である４０Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲のゲイン（信号レベル）が高い値を示している。ここで、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）と後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）とは、６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの周波数帯域でオーバーラップした状態で分割されていることが分かる。このように、前半部分のスイープ信号の周波数帯域に含まれると共に、後半部分のスイープ信号の周波数帯域にも含まれる、６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲が、オーバーラップ周波数帯域に該当する。

また、図５（ｂ）示した前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）の周波数帯域は、上述したように、オーバーラップ周波数帯域である６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲を含むと共に、オーバーラップ周波数帯域の周波数以上の高域寄りの周波数帯域からなる、６４Ｈｚ〜１２０Ｈｚの範囲になる。前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）は、周波数帯域６４Ｈｚ〜１２０Ｈｚの帯域内を、高い周波数から低い周波数に向かって、正弦波の周波数を一定の速度で変化させる信号である。一方で、図５（ｃ）示した後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）の周波数帯域は、オーバーラップ周波数帯域である６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲を含むと共に、オーバーラップ周波数帯域の周波数以下の低域寄りの周波数帯域からなる、４０Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲になる。後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）は、周波数帯域４０Ｈｚ〜９６Ｈｚの帯域内を、高い周波数から低い周波数に向かって、正弦波の周波数を一定の速度で変化させる信号である。

［第１周波数変換部および第２周波数変換部］
第１周波数変換部５および第２周波数変換部６は、スイープ信号分割部４において分割されたスイープ信号のそれぞれに基づいて、スイープ信号よりも高域の信号を生成する役割を有している。第１周波数変換部５には、分割された前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）が入力されて周波数変換処理が行われる。第２周波数変換部６には、分割された後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）が入力されて周波数変換処理が行われる。第１周波数変換部５と第２周波数変換部６とは、内部構成およびその処理内容が全く同じであるため、本実施の形態では、便宜上、第１周波数変換部５のみの説明を行う。

図６は、第１周波数変換部５の概略構成を示したブロック図である。第１周波数変換部５は、ヒルベルト変換部１１と、遅延部１２と、正弦波発生部１３と、第１乗算部１４と、第２乗算部１５と、位相反転部１６と、第３加算部１７とを有している。

スイープ信号分割部４によって分割されたスイープ信号（以下、分割スイープ信号と称する。分割スイープ信号は、前半部分のスイープ信号と後半部分のスイープ信号との両方を総称した名称である。）は、ヒルベルト変換部１１と遅延部１２とへ入力される。ヒルベルト変換部１１は、入力された分割スイープ信号に対して９０度位相回転したＱ１信号を生成する。本実施の形態に係るヒルベルト変換部１１は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタによって構成されており、フィルタ長を１２８タップにする。ヒルベルト変換部１１により生成されたＱ１信号は、第２乗算部１５へ出力される。

遅延部１２は、ヒルベルト変換部１１における９０度位相回転処理に伴って発生する遅延の補正を行う役割を有している。遅延部１２は、入力された分割スイープ信号に対して遅延の補正を行うことにより、０度位相のＩ１信号を生成する。遅延部１２における遅延処理により生成されたＩ１信号は、第１乗算部１４へ出力される。

正弦波発生部１３は、設定された変換周波数に応じて、０度位相の正弦波からなるＩ２信号と、９０度位相の正弦波からなるＱ２信号とを生成する役割を有している。正弦波発生部１３において生成された０度位相のＩ２信号は、第１乗算部１４へ出力される。また、正弦波発生部１３において生成された９０度位相のＱ２信号は、第２乗算部１５へ出力される。

第１乗算部１４は、遅延部１２より入力される０度位相のＩ１信号と、正弦波発生部１３より入力される０度位相のＩ２信号とを乗算処理する役割を有している。第１乗算部１４において、０度位相のＩ１信号と０度位相のＩ２信号との乗算処理が行われた信号は、第３加算部１７へ出力される。

第２乗算部１５は、ヒルベルト変換部１１より入力される９０度位相回転されたＱ１信号と、正弦波発生部１３より入力される９０度位相のＱ２信号とを乗算処理する役割を有している。第２乗算部１５において、９０度位相のＱ１信号と９０度位相のＱ２信号との乗算処理が行われた信号は、位相反転部１６へ出力される。

位相反転部１６は、入力される信号の位相反転を行う役割を有している。位相反転部１６では、入力された信号の位相を反転させた後に、第３加算部１７へと信号を出力する。第３加算部１７は、第１乗算部１４より入力される信号（０度位相のＩ１信号と０度位相のＩ２信号との乗算処理が行われた信号）と、第２乗算部１５より入力される信号（９０度位相のＱ１信号と９０度位相のＱ２信号との乗算処理が行われた後に位相反転が行われた信号）とを加算する役割を有している。このようにして、第３加算部１７で加算された信号は、ミラーイメージが抑圧された信号になると共に、スイープ信号を中域側に周波数シフト（周波数変換）した信号になる。

図７（ａ）は、第１周波数変換部５で、前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）に対して周波数変換処理を行った信号（高域音信号）の周波数特性を示している。一方で、図７（ｂ）は、第２周波数変換部６で、後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）に対して周波数変換処理を行った信号（低域音信号）の周波数特性を示している。ここで、正弦波発生部１３において生成される正弦波の周波数は８００Ｈｚである。

前半部分のスイープ信号（６４Ｈｚ〜１２０Ｈｚの周波数範囲）に対して８００Ｈｚの正弦波が乗算されるため、前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）に対して周波数変換処理を行った信号（高域音信号）は、初期周波数が９２０Ｈｚ（１２０Ｈｚ＋８００Ｈｚ）で、ターゲット周波数が８６４Ｈｚ（６４Ｈｚ＋８００Ｈｚ）となっている。また同様に、後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）に対して周波数変換処理を行った信号（低域音信号）は、初期周波数が８９６Ｈｚ（９６Ｈｚ＋８００Ｈｚ）で、ターゲット周波数が８４０Ｈｚ（４０Ｈｚ＋８００Ｈｚ）となっている。

なお、周波数変換処理された信号の周波数帯域は、上述した８４０Ｈｚ〜９２０Ｈｚの範囲には限定されない。周波数変換処理された信号の周波数帯域は、スピーカ（エキサイタ）ＥＸ１〜ＥＸ４において、周波数変換処理された信号が音として出力される周波数帯域であるならば、特にその範囲は限定されるものではない。

第１周波数変換部５によって、中域寄りの周波数帯域（８６４Ｈｚ〜９２０Ｈｚ）に周波数変換（周波数シフト）された前半部分のスイープ信号は、前半部分の音信号（高域音信号）として、第１加算部７へと出力される。また、同様に、第２周波数変換部６によって、中域寄りの周波数帯域（８４０Ｈｚ〜８９６Ｈｚ）に周波数変換（周波数シフト）された後半部分のスイープ信号は、後半部分の音信号（低域音信号）として、第２加算部８へと出力される。

第１加算部７は、第１周波数変換部５より入力された前半部分の音信号（高域音信号）と、スイープ信号分割部４より入力された前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）との加算処理を行う役割を有している。第１加算部７において加算処理された前半部分の音信号（高域音信号）と前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）とは、前半部分の報知信号Ｖ１（第１報知信号）として、出力信号調整部９へ出力される。

また、第２加算部８は、第２周波数変換部６より入力された後半部分の音信号（低域音信号）と、スイープ信号分割部４より入力された後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）との加算処理を行う役割を有している。第２加算部８において加算処理された後半部分の音信号（低域音信号）と後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）とは、後半部分の報知信号Ｖ２（第２報知信号）として、出力信号調整部９へ出力される。

出力信号調整部９は、第１加算部７より入力された前半部分の報知信号Ｖ１（第１報知信号）と、第２加算部８より入力された後半部分の報知信号Ｖ２（第２報知信号）とを、信号制御部２より受信されるスピーカ制御信号に基づいて、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４のうち、どのスピーカに対してどのタイミングで出力させるかを制御（調整）する役割を有している。

図８（ａ）は、信号制御部２より受信されるスピーカ制御信号の種類（警報種目）と、報知信号の出力を行うスピーカの位置（設置位置）と、出力を行うスピーカとその報知信号との組み合わせ（スピーカと報知信号との組み合わせ）と、その報知処理における説明（内容）とを示した表である。

［車線逸脱報知（左車線）の場合］
まず、信号制御部２が警報信号出力部１００より車線逸脱を行った旨の警報信号を受信した場合、信号制御部２は、逸脱された車線が、右側かまたは左側かを警報信号から判断する。そして、例えば、逸脱した車線が左車線であった場合、信号制御部２は、「車線逸脱に対する報知」であって、「左側の車線を逸脱した旨の情報」を、スピーカ制御信号として、出力信号調整部９へ出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、「車線逸脱に対する報知」である旨を判断すると共に、「左車線の逸脱」であることを判断する。そして、出力信号調整部９は、逸脱した車線が左側であると判断した場合に、まず、座面部２１の左側前方部分に設置されるスピーカＥＸ１（エキサイタ）に対して、前半部分の報知信号Ｖ１を出力させる。

前半部分の報知信号Ｖ１の出力が開始されると、スピーカＥＸ１から１２０Ｈｚの振動と９２０Ｈｚの音とが出力される。その後、スピーカＥＸ１より出力される報知信号Ｖ１の振動および音の周波数は一定の速度で徐々に低くなる（高い周波数から低い周波数に向かって一定の速度で変化する）。そして、前半部分の報知信号Ｖ１が９６Ｈｚの振動と８９６Ｈｚの音として出力されるタイミングで、出力信号調整部９は、背もたれ部２２の左側上部に設置されるスピーカＥＸ３（エキサイタ）に対して、後半部分の報知信号Ｖ２を出力させる。後半部分の報知信号Ｖ２の出力が開始されると、スピーカＥＸ３から９６Ｈｚの振動と８９６Ｈｚの音とが出力される。

なお、報知信号Ｖ１が９６Ｈｚの振動として出力されるタイミングとは、報知信号Ｖ１における前半部分のスイープ信号の周波数帯域において、高い周波数から低い周波数に向かって一定の速度で変化する正弦波の周波数が、オーバーラップ周波数帯域内（６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲のうち、高い周波数である９６Ｈｚ）の周波数に到達するタイミングを意味している。

その後、スピーカＥＸ１より出力される報知信号Ｖ１の振動および音の周波数も、スピーカＥＸ３より出力される報知信号Ｖ２の振動および音の周波数も、徐々に低くなる。つまり、高い周波数から低い周波数に向かって一定の速度で変化する。このように、スピーカＥＸ１より報知信号Ｖ１が出力され、スピーカＥＸ３より報知信号Ｖ２が報知されている間は、前半部分の報知信号Ｖ１と後半部分の報知信号Ｖ２とが、オーバーラップした状態で、スピーカＥＸ１およびスピーカＥＸ３より出力される状態となる。

そして、前半部分の報知信号Ｖ１および後半部分の報知信号Ｖ２が６４Ｈｚの振動と８９６Ｈｚの音として出力されると、出力信号調整部９は、座面部２１の左側前方部分に設置されるスピーカＥＸ１から報知信号Ｖ１を出力する処理を終了し、背もたれ部２２の左側上部に設置されるスピーカＥＸ３（エキサイタ）のみから、後半部分の報知信号Ｖ２の振動および音を出力し続ける処理を行う。

ここで、前半部分の報知信号Ｖ１が６４Ｈｚの振動として出力されるタイミングとは、報知信号Ｖ１における前半部分のスイープ信号の周波数帯域において、高い周波数から低い周波数に向かって一定の速度で変化する正弦波の周波数が、オーバーラップ周波数帯域内（６４Ｈｚ〜９６Ｈｚの範囲のうち、低い周波数である６４Ｈｚ）の周波数を脱するタイミングを意味している。

そして、出力信号調整部９は、スピーカＥＸ３より出力される報知信号Ｖ２が４０Ｈｚの振動および８４０Ｈｚの音として出力された後に、背もたれ部２２の左側上部に設置されるスピーカＥＸ３から報知信号Ｖ２を出力する処理を終了する。上述した報知処理は、前半部分の報知信号Ｖ１と後半部分の報知信号Ｖ２とが、分割前のスイープ信号の１周期分（１秒）だけ行われる場合を説明したものであり、信号制御部２よりスピーカ制御信号が発信されている間は、上述した報知処理が繰り返し実行される。

このように、前半部分の報知信号Ｖ１と後半部分の報知信号Ｖ２とを少し時間差が生じるようにして、運転者に対して振動と音とを用いた報知を行う。このため、スピーカＥＸ１で振動および音が出力されるタイミングと、スピーカＥＸ３で振動および音が出力されるタイミングとの時間差によって、方向性のある振動・音を運転者に体感させることが可能となり、方向性のある振動等により、運転者に対して報知内容（警報内容）の違いを認識させることが可能となる。

特に、スピーカＥＸ１より出力される報知信号Ｖ１の後半の振動・音と、スピーカＥＸ３より出力される報知信号Ｖ２の前半の振動・音とは、オーバーラップした状態で報知処理が行われる。このため、まず、運転者に前方のスピーカＥＸ１だけで振動・音を体感させた後に、前方のスピーカＥＸ１と上部のスピーカＥＸ３との両方で一体に振動・音を体感させ、最後に、上部のスピーカＥＸ３だけで振動・音を体感させることができる。このようなオーバーラップを利用した振動・音を運転者に体感させることにより、より一層運転者に方向性のある報知を行うことが可能となる。

また、スピーカＥＸ１およびＥＸ３において出力される振動・音は、周波数が徐々に変化することによって運転者に対して報知を行う構成である。このため、スピーカＥＸ１またはＥＸ３のいずれか１つの振動および音を体感させる場合であっても、運転者は、振動および音の変化を感じ取ることが可能となり、この振動および音の変化によって、単調でない、変化する振動および音（方向性のある振動および音）として報知状態の変化を体感することが可能となる。

さらに、上述したような車両逸脱に関する報知を行う場合には、座面部２１および背もたれ部２２の左側に設置されるスピーカＥＸ１およびＥＸ３に対してのみ、上述した時間差、周波数変化、さらにオーバーラップ処理による振動および音の出力処理が行われる。このため、運転者は、振動・音の出力が行われるスピーカの位置およびその組み合わせによって、どのような警報に対する報知が行われたのかを感覚的に判断することができると共に、注意を払うべき方向を判断することが可能となる。

また、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４により報知が行われる場合には、報知信号におけるスイープ信号の周波数帯域によって単に振動が発生されるだけでなく、音信号の中域寄りの周波数帯域によって、音を振動に重ね合わせるようにして出力させることが可能となる。このため、振動として運転者が報知を体感するだけでなく、音として聴覚により報知を認識することが可能となり、より一層効果的に報知を行うことが可能となる。

特に、車両の走行状態によっては、路面からの振動によりスピーカＥＸ１〜ＥＸ４で発生する振動を体感しにくい状況も生じ得る。このため、振動だけでなく音により報知を行うことによって、より確実に運転者に注意を促すことが可能となる。

［車線逸脱報知（右車線）の場合］
信号制御部２が、警報信号出力部１００より車線逸脱を行った旨の警報信号を受信した場合であって、逸脱した車線が右側である場合に、信号制御部２は、出力信号調整部９に対して、「車線逸脱に対する報知」であって、「右側の車線を逸脱した旨の情報」を、スピーカ制御信号として出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、座面部２１の右側前方部分に設置されるスピーカＥＸ２（エキサイタ）に対して、報知信号Ｖ１の振動および音を出力する処理を行う。その後、出力信号調整部９は、背もたれ部２２の右側上部に設置されるスピーカＥＸ４（エキサイタ）に対して報知信号Ｖ２の振動および音を出力する処理を行う。

［車線接近報知（前方車両）の場合］
また、信号制御部２が、警報信号出力部１００より車両接近に関する警報信号を受信した場合であって、車両が前方から接近する場合に、信号制御部２は、出力信号調整部９に対して、「車両接近に対する報知」であって、「前方車両である旨の情報」を、スピーカ制御信号として出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、座面部２１の左右前方部分に設置されるスピーカＥＸ１およびＥＸ２に対して、報知信号Ｖ１の振動および音を出力する処理を行う。その後、出力信号調整部９は、背もたれ部２２の左右上部に設置されるスピーカＥＸ３およびＥＸ４に対して、報知信号Ｖ２の振動および音を出力する処理を行う。

［車線接近報知（後方車両）の場合］
一方で、信号制御部２が、警報信号出力部１００より車両接近に関する警報信号を受信した場合であって、車両が後方から接近する場合に、信号制御部２は、出力信号調整部９に対して、「車両接近に対する報知」であって、「後方車両である旨の情報」を、スピーカ制御信号として出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、背もたれ部２２の左右上部に設置されるスピーカＥＸ３およびＥＸ４に対して、報知信号Ｖ１の振動および音を出力する処理を行う。その後、出力信号調整部９は、座面部２１の左右前方部分に設置されるスピーカＥＸ１およびＥＸ２に対して、報知信号Ｖ２の振動および音を出力する処理を行う。

［居眠り報知の場合］
また、信号制御部２が、警報信号出力部１００より運転者の居眠り検知に関する警報信号を受信した場合に、信号制御部２は、出力信号調整部９に対して、「居眠り検知に対する報知」である旨の情報を、スピーカ制御信号として出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４の全てに対して、同じタイミングで、報知信号Ｖ１の振動および音を出力する処理を行う。

［急カーブ報知の場合］
さらに、信号制御部２が、警報信号出力部１００より急カーブ検知に関する警報信号を受信した場合に、信号制御部２は、出力信号調整部９に対して、「急カーブ検知に対する報知」である旨の情報を、スピーカ制御信号として出力する。出力信号調整部９では、信号制御部２より受信したスピーカ制御信号に基づいて、座面部２１の左右前方部分に設置されるスピーカＥＸ１およびＥＸ２に対して、報知信号Ｖ１の振動および音を出力する処理を行う。その後、出力信号調整部９は、背もたれ部２２の左右上部に設置されるスピーカＥＸ３およびＥＸ４に対して、報知信号Ｖ２の振動および音を出力する処理を行う。

運転者は、上述したように、振動および音の出力が行われるスピーカの位置およびその組み合わせによって、どのような警報に対する報知が行われたのかを感覚的に判断することができると共に、注意を払うべき方向を判断することが可能となる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る車両用警報装置１では、座面部２１および背もたれ部２２のクッション材に対してエキサイタを設置することにより、共振によって複数の位置（場所）から振動が発生してしまうことを低減することができる。

また、車両用警報装置１では、座面部２１及び背もたれ部２２に設けられるスピーカ（エキサイタ）ＥＸ１〜ＥＸ４において、車両逸脱報知、車両接近報知、居眠り報知、急カーブ報知等を、時間分割および周波数分割されたスイープ信号により、振動として出力させることができると共に、周波数変換処理された中域の音信号により、音として出力させることができる。このため、運転者に対して効果的な報知を行うことが可能になると共に、方向性のある情報を報知することが可能となり、運転者に対する警報の認知向上を図ることが可能になる。

さらに、実施の形態に係る車両用警報装置１では、振動として出力するためのスイープ信号の周波数帯域を、中域の周波数帯域へ周波数変換することによって、スピーカ（エキサイタ）ＥＸ１〜ＥＸ４より、振動による出力に加えて音による出力を報知として行うことができる。このようにエキサイタを用いることによって、振動と音との両方を出力することができるので、振動用の出力装置（振動発生装置）と音用の出力装置（音再生用スピーカ）とを別々に設置する必要が無い。また、同じスピーカ（エキサイタ）ＥＸ１〜ＥＸ４から、振動と音との両方が出力されるため、警報（報知）に対する運転者の認知向上を図ることが可能となる。

以上、本発明に係る報知装置および報知方法について、実施の形態に示した車両用警報装置１を一例として示し、詳細に説明を行ったが、本発明に係る報知装置および報知方法は、実施の形態に示した例には限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても、実施の形態において示した車両用警報装置１と同様の効果を奏すること可能である。

例えば、実施の形態に係る車両用警報装置１では、前半部分の報知信号Ｖ１と後半部分の報知信号Ｖ２とがオーバーラップして出力される構成となっている。この報知信号の出力では、振動だけでなく音も出力される構成となっているため、オーバーラップ時に前半部分と後半部分との音の出力とが重なり合うことにより、音のゲインが倍になって出力される。このため、オーバーラップ時には、音による報知音の大きさ（ゲイン）を低減させる構成にすることも可能である。このようにオーバーラップ時における音のゲイン調整を行うことによって、報知音が過大に大きくなってしまうことを防ぐことができ、前半部分の音の出力から後半部分の音の出力への方向性のある報知処理を、聴覚的に違和感が生じない状態で直感的に運転者に認識させることが可能になる。

また、実施の形態に係る車両用警報装置１では、スイープ信号におけるターゲット周波数を初期周波数よりも高い周波数値に設定して、高い周波数から低い周波数へ正弦波の周波数を一定の速度で変化させる（スイープする）場合を一例として示した。しかしながら、周波数を変化させる場合には、高い周波数から低い周波数へと変化させる（スイープする）場合には限定されず、低い周波数から高い周波数へと変化させるものでもよい。周波数の変化による推移感を、運転者に提供することができるものであれば、周波数における変化の方向はどちらであってもよい。

さらに、実施の形態に係る車両用警報装置１では、図６に示すように、第１周波数変換部５あるいは第２周波数変換部６において、８００Ｈｚの正弦波をスイープ信号に乗算することによって中域の音信号を生成する処理を行った。しかしながら、人間の聴覚は、対数特性を有しているため、周波数が高くなると十分な周波数の推移（音信号の周波数変化）を感じにくくなる傾向がある。また、音信号における周波数を変化させるための周波数帯域が狭い場合にも、十分な周波数の推移を感じにくくなる傾向がある。このため、図６に示したような、第１周波数変換部５あるいは第２周波数変換部６を用いたスイープ信号の周波数変換処理に代わって、スイープ信号の周波数を拡張することにより、中域における音の周波数変化を運転者に認識させる構成にすることも可能である。

図８（ｂ）は、第１周波数変換部５および第２周波数変換部６に換えて、車両用警報装置１に用いられる周波数拡張部（周波数変換手段）３０の一例を示したブロック図である。周波数拡張部３０は、スイープ信号の周波数および帯域幅を拡張する役割を有している。周波数拡張部３０は、２乗部３１と、ＨＰＦ（High-pass filter：ハイパスフィルタ）部３２と、ゲイン部３３とを有している。

２乗部３１は、スイープ信号分割部４より入力された前半部分のスイープ信号（高域スイープ信号）あるいは後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）を、２乗する役割を有している。２乗部３１において２乗されたスイープ信号は、周波数と帯域幅とが２倍に拡張され、音として聴取可能な音信号（高域音信号、低域音信号）に変換される。

ＨＰＦ部３２は、２乗部３１において２乗処理された音信号のＤＣ付近（０Ｈｚ付近）の信号出力を除去する役割を有している。ＨＰＦ部３２は、２乗処理された音信号に対してハイパスフィルタ処理を施すことによって、ＤＣ付近の信号出力を除去（低減）する。ゲイン部３３は、ＤＣ付近の信号出力の除去が行われた音信号に対して、信号の振幅を２倍にする役割を有している。ゲイン部３３で振幅を２倍にする処理を行うことによって、周波数拡張部３０に入力されるスイープ信号と同一の振幅になるように、音信号の振幅調整を行うことができる。

上述した、２乗部３１、ＨＰＦ部３２およびゲイン部３３は、必要に応じて複数セットカスケード接続することが可能となっている。２乗部３１、ＨＰＦ部３２およびゲイン部３３のセットをカスケード接続することによって、音信号の周波数および帯域幅を、２倍、４倍、８倍、１６倍…に拡張することができる。

図９は、周波数拡張部３０に対して、図５（ｃ）に示した後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）を入力させると共に、周波数拡張部３０において、２乗部３１、ＨＰＦ部３２およびゲイン部３３を、３個分カスケード接続させることによって、周波数および帯域幅を８倍に拡張した音信号の周波数特性を示している。図５（ｃ）に示した後半部分のスイープ信号（低域スイープ信号）は、初期周波数が９６Ｈｚ、ターゲット周波数が４０Ｈｚであるため、図９に示される信号の周波数特性では、８倍に周波数および帯域幅が拡張されて、初期周波数が７６８Ｈ、ターゲット周波数が３２０Ｈｚの音信号になる。

このようにして生成された音信号を、第１加算部７および第２加算部８で、もともとのスイープ信号に加算して、スピーカＥＸ１〜ＥＸ４より出力することによって、振動を発生させる低域のスイープ信号（低域スイープ信号）だけでなく、周波数および帯域幅が８倍に拡張された音を発生させる音信号（低域音信号）を、運転者に対して出力することができる。

特に、周波数拡張部３０では、図６に示した第１周波数変換部５および第２周波数変換部６に比べて、中域の音信号の振幅を８倍にすることができるので、運転者は出力される音の周波数の遷移（変化）を感じやすくなり、運転者に対する報知信号の認知向上を図ることが可能となる。

さらに、第１周波数変換部５および第２周波数変換部６に換えて、車両用警報装置１に周波数拡張部３０を設けるのではなく、第１周波数変換部５および第２周波数変換部６によって中域に周波数変換された音信号の帯域幅を、数倍に拡張することによって、運転者に対する報知信号の認知向上を図ることも可能である。例えば、図７（ａ）（ｂ）に示した音信号の帯域幅は９２０Ｈｚから８４０Ｈｚまでの８０Ｈｚの帯域幅となっているが、この帯域幅を１６０Ｈｚの帯域幅や、３２０Ｈｚの帯域幅になるように帯域幅を拡張してもよい。

また、周波数拡張部３０において拡張される音信号の周波数帯域、第１周波数変換部５および第２周波数変換部６において変換される音信号の周波数帯域、あるいは、変換された音信号の帯域幅を拡張した場合の周波数帯域は、車両の走行騒音によって報知音（音信号の出力）がマスキングされない（聞き取りにくくならない）ように、走行騒音とは異なる周波数帯域（区別可能な中域の周波数帯域）にすることが望ましい。

さらに、車両用警報装置１において、周波数拡張部３０と周波数変換部５，６とを組み合わせる構成にしてもよい。周波数拡張部３０と周波数変換部５，６とを組み合わせることにより、周波数拡張部３０によって周波数帯域を拡張した後に、周波数変換部５,６で走行音にマスクキングされない任意の中域の周波数へ、周波数を変換することが可能になる。

１ …車両用警報装置（報知装置）
２ …信号制御部（信号出力決定手段）
３ …スイープ信号生成部（スイープ信号生成手段）
４ …スイープ信号分割部（スイープ信号分割手段）
５ …第１周波数変換部（周波数変換手段）
６ …第２周波数変換部（周波数変換手段）
７ …第１加算部（第１加算手段）
８ …第２加算部（第２加算手段）
９ …出力信号調整部（信号出力調整手段）
１１ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）ヒルベルト変換部
１２ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）遅延部
１３ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）正弦波発生部
１４ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）第１乗算部
１５ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）第２乗算部
１６ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）位相反転部
１７ …（第１周波数変換部又は第２周波数変換部の）第３加算部
２０ …運転席（座席）
２１ …（運転席の）座面部
２２ …（運転席の）背もたれ部
３０ …周波数拡張部（周波数変換手段）
３１ …（周波数拡張部の）２乗部
３２ …（周波数拡張部の）ＨＰＦ部
３３ …（周波数拡張部の）ゲイン部
１００ …警報信号出力部（警報信号出力手段）
ＥＸ１〜ＥＸ４ …スピーカ（エキサイタ）

Claims (10)

1. 座席のクッション材部分であって当該座席の異なる位置に設置される複数のエキサイタと、
   該エキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させることが可能なスイープ信号を生成するスイープ信号生成手段と、
   前記スイープ信号において一定の速度で変化される周波数帯域内の一部の帯域をオーバーラップ周波数帯域とし、該オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以上となる高域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる高域スイープ信号と、前記オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以下となる低域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる低域スイープ信号とに、前記スイープ信号を分割するスイープ信号分割手段と、
   前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定する信号出力決定手段と、
   該信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるための調整を行う信号出力調整手段と
   を備えることを特徴とする報知装置。
2. 前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記低域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、
   前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記低域スイープ信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、
   前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させること
   を特徴とする請求項１に記載の報知装置。
3. 前記高域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域と、前記低域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域とを、前記エキサイタにおいて信号を音として出力させることが可能な周波数帯域へと周波数変換することによって、高域音信号と低域音信号とを生成する周波数変換手段と、
   前記高域音信号と前記高域スイープ信号とを加算して、第１報知信号を生成する第１加算手段と、
   前記低域音信号と前記低域スイープ信号とを加算して、第２報知信号を生成する第２加算手段と
   を有し、
   前記信号出力決定手段は、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定し、
   前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記第１報知信号および前記第２報知信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させること
   を特徴とする請求項１に記載の報知装置。
4. 前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定手段の前記決定に基づいて、前記第１報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第２報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、
   前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記第１報知信号において高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記第２報知信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、
   前記第１報知信号において前記高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させること
   を特徴とする請求項３に記載の報知装置。
5. 前記信号出力決定手段は、警報信号出力手段より受信する警報信号の種類に基づいて、複数の前記エキサイタのうちいずれのエキサイタより信号を出力させるか決定すること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の報知装置。
6. 前記エキサイタは、前記座席におけるシート座面の左右位置にそれぞれ設置されると共に、前記座席における背もたれ部の左右位置にそれぞれ設置されること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の報知装置。
7. 座席のクッション材部分であって異なる位置に設置される複数のエキサイタで信号を振動として出力させることが可能な周波数帯域内において、一定の速度で所定波の周波数を変化させることにより、スイープ信号生成手段が、前記振動の周波数を連続的に変化させることが可能なスイープ信号を生成するスイープ信号生成ステップと、
   前記スイープ信号において一定の速度で変化される周波数帯域内の一部の帯域をオーバーラップ周波数帯域とし、スイープ信号分割手段が、該オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以上となる高域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる高域スイープ信号と、前記オーバーラップ周波数帯域を含み当該オーバーラップ周波数帯域の周波数以下となる低域寄りの周波数帯域内で前記所定波の周波数を変化させることにより、前記振動の周波数を連続的に変化させる低域スイープ信号とに、前記スイープ信号を分割するスイープ信号分割ステップと、
   信号出力決定手段が、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定する信号出力決定ステップと、
   該信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、信号出力調整手段が、前記高域スイープ信号および前記低域スイープ信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させるための調整を行う信号出力調整ステップと
   を備えることを特徴とする報知装置の報知方法。
8. 前記信号出力調整ステップにおいて、前記信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、前記高域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記低域スイープ信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、
   前記信号出力調整手段は、
   前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記低域スイープ信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、
   前記高域スイープ信号において高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記高域スイープ信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させること
   を特徴とする請求項７に記載の報知装置の報知方法。
9. 前記高域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域と、前記低域スイープ信号において一定の速度で変化する前記所定波の周波数の周波数帯域とを、前記エキサイタにおいて信号を音として出力させることが可能な周波数帯域へと周波数変換することによって、周波数変換手段が、高域音信号と低域音信号とを生成する周波数変換ステップと、
   前記高域音信号と前記高域スイープ信号とを加算して、第１加算手段が、第１報知信号を生成する第１加算ステップと、
   前記低域音信号と前記低域スイープ信号とを加算して、第２加算手段が、第２報知信号を生成する第２加算ステップと
   を有し、
   前記信号出力決定ステップにおいて、前記信号出力決定手段は、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも一方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第１報知信号および前記第２報知信号のうち少なくとも他方の信号を、複数の前記エキサイタのうちのいずれか他のエキサイタより出力させることを決定し、
   前記信号出力調整ステップにおいて、前記信号出力調整手段は、前記信号出力決定ステップにおける前記決定に基づいて、前記第１報知信号および前記第２報知信号を、決定された前記いずれかのエキサイタより出力させること
   を特徴とする請求項７に記載の報知装置の報知方法。
10. 前記信号出力調整ステップにおいて、前記信号出力決定ステップによる前記決定に基づいて、前記第１報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか一のエキサイタより出力させ、前記第２報知信号を複数の前記エキサイタのうちいずれか他のエキサイタより出力させる場合に、
    前記信号出力調整手段は、
    前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて開始させた後に、前記第１報知信号において高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数に到達するタイミングで、前記第２報知信号による出力を前記他のエキサイタにおいて開始させ、
    前記第１報知信号において前記高域スイープ信号の周波数帯域内を高い周波数から低い周波数に向けて一定の速度で変化する前記所定波の周波数が、前記オーバーラップ周波数帯域内の周波数から脱するタイミングで、前記第１報知信号による出力を前記一のエキサイタにおいて終了させること
    を特徴とする請求項９に記載の報知装置の報知方法。

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