JP2017500241A - 自動車用のヒューマンマシンインターフェース - Google Patents

Abstract

自動車用のヒューマンマシンインターフェースであって、ユーザからの非接触コマンドを検出するように構成された少なくとも１つのセンサを有するコマンド装置（１）と、前記コマンドの認識を監視する触覚フィードバック装置（２）と、を備え、触覚フィードバック装置は、自動車の内部の設備機器（３）と協働し、設備機器は制御装置とは別個のものであり、設備機器は、触覚フィードバック信号が知覚されるようにユーザの身体（５）の一部に接触することが意図されている。

Description

本発明は、自動車の少なくとも１つの機能の認識を監視するための自動車用のヒューマンマシンインターフェースに関する。

自動車の内部に配設された設備機器を制御可能なますます多くの機能が、非接触コマンドによって、例えば運転者又は同乗者がなす特定のジェスチャーを検出することによって、制御され得るようになっている。

しかしながら、ある機能の非接触コマンドによる起動を望むユーザにとって、この機能が正しく検出システムによって認識されたか否かを知ることは困難である。

例えばコマンド入力の指示の表示に基づく、視覚によるコマンド入力フィードバックシステムが存在する。しかしながら、このタイプのコマンド入力フィードバックにおいて、一般に、ユーザは彼又は彼女のコマンドが認識されたかどうかを見るために道路から目を逸らすことが求められる。特にユーザが車両の運転者である場合、これは非常に危険なことになり得る。

また、例えばコマンドの認識を確認させる特定の音声を発することに基づく、聴覚によるコマンド入力フィードバックシステムが存在する。このタイプのフィードバックにおいて、ユーザは道路に集中し続けることができるけれども、車内の環境雑音によっては、このようなタイプのフィードバックは不適当であり得ることが分かっている。

したがって、自動車の少なくとも１つの機能の認識を確実且つ安全に監視するためのアセンブリを提供することが必要とされている。

この目的のために、第１態様によれば、本発明の主題は、
自動車用のヒューマンマシンインターフェースであって、
−ユーザからの非接触コマンドを検出するように構成された少なくとも１つのセンサを有する制御装置と、
−前記コマンドの認識を監視するための触覚フィードバック装置と、を備え、
−前記触覚フィードバック装置は、前記自動車の内部の設備機器と協働し、前記設備機器は前記制御装置とは別個のものであり、
−前記設備機器は、触覚フィードバック信号が知覚されるようにユーザの身体の一部に接触することが意図されている、ヒューマンマシンインターフェース、である。

本発明により、ユーザは、自動車の内部において、機能に関する彼又は彼女のコマンドの認識についてのフィードバックを確実且つ安全に得ることができる。実際に、ユーザの身体によって知覚可能な監視信号により、環境雑音にかかわらず、そして視線を道路から逸らす必要なく、ユーザは信号を知覚し監視することができる。

本発明によるヒューマンマシンインターフェースは、以下の１つ又は複数の特徴を、個々に又は技術的に可能なあらゆる組合せにおいて備え得る。
−前記触覚フィードバック装置は、１以上の振動を前記フィードバック装置に連結された前記設備機器に伝達するように構成された振動装置を有し、前記振動の強度は、ユーザの身体の前記一部によって感じられるのに十分なものである、及び／又は、
−前記センサは、赤外線システム及び／又は容量システム及び／又はカメラを有している、及び／又は、
−前記制御装置は、起動信号の発信の効力により、コマンドされた機能を中止させる又は作動させることが可能である、及び／又は、
−前記制御装置の起動と前記フィードバック装置によるフィードバック信号の発信との間の時間間隔が１００ｍｓ以下、特に９０ｍｓ以下であるように構成されている、及び／又は、
−前記フィードバック装置により発信されるフィードバック信号の強度及び持続時間と、コマンドと前記フィードバック装置によるフィードバック信号の発信との間の時間間隔とをユーザがプログラムするように構成されたプログラミング装置を更に有する、及び／又は、
−前記フィードバック装置は、自動車のハンドレストに連結されている、及び／又は、
−前記フィードバック装置は、自動車のステアリングホイールに連結されている、及び／又は、
−前記フィードバック装置は、自動車の運転者の座席に連結されている、及び／又は、
−前記フィードバック装置は、自動車のアームレストに連結されている。

本発明の他の主題は、ユーザによる自動車の少なくとも１つの機能に関するコマンドの認識を監視するためのヒューマンマシンインターフェースを製造するための方法であって、
−前記少なくとも１つの機能のための制御装置を設ける工程と、
−ユーザの身体の一部によって知覚可能なフィードバック信号を送信可能なフィードバック装置を設ける工程と、
−フィードバック信号がユーザの身体に一部によって自動車の内部の設備機器を介して知覚され得るように、フィードバック装置を自動車の内部の設備機器に連結する工程と、
を備える方法からなる。

また、本発明は、特に上述の組合せのうちのいずれか１つにおけるアセンブリが設けられている自動車の少なくとも１つの機能に関するユーザによるコマンドの認識を監視するための方法に関する。

より詳細には、本発明は、ユーザによる自動車の少なくとも１つの機能に関するコマンドの認識を確認する方法であって、内部の設備機器に連結されたフィードバック装置を介して、ユーザの身体の一部によって知覚され得るフィードバック信号を、ユーザによる当該機能に関するコマンドに続いて制御装置によって送信する少なくとも１つの工程であって、ユーザの身体の一部は内部の設備機器に接触している工程、を備えている方法、にも関する。

本発明は、その実施の非限定的な例として示される以下の説明を読み、且つ添付図面を精査することで、よりよく理解されるであろう。

フィードバック装置が自動車のステアリングホイールに連結されている、本発明の第１実施形態によるヒューマンマシンインターフェース。 フィードバック装置が自動車のアームレストに連結されている、本発明の第２実施形態によるヒューマンマシンインターフェース。 フィードバック装置が自動車のパームレストに連結されている、本発明の第３実施形態によるヒューマンマシンインターフェース。 フィードバック装置が自動車の運転者の座席に連結されている、本発明の第４実施形態によるヒューマンマシンインターフェース。

図１を参照すると、本発明によるヒューマンマシンインターフェースは、乗用車等の自動車の少なくとも１つの機能に関するコマンドを認識することを可能としている。

ヒューマンマシンインターフェースは、制御装置１とフィードバック装置２とを備えている。具体的には、制御装置は、起動信号を発信して前記機能を作動させる又は中止させるように構成されている。

このようなタイプの制御装置１は、一般に自動車内に設けられている。場合により、制御装置１は、非接触制御に適合するようにされている。したがって、制御装置は、ユーザによるジェスチャーを検出して認識することができるセンサ１２を備え得る。

例えば、このようなタイプのセンサは、赤外線及び／又は容量センサ、及び／又はカメラ、又は当業者に公知のタイプの他のあらゆるセンサを備え得る。制御装置１は、自動車の少なくとも１つの機能を制御するように構成されている。本発明の文脈において実施され得る機能は、特に、車のラジオ及び／又はナビゲーションシステム及び／又は加熱及び／又は空調及び／又は座席構成及び／又は内部及び／又はドア及び／又は窓及び／又は車載コンピュータに関する機能を含んでいる。

図１に示すように、制御装置１は、スクリーン等の表示装置１１を備え得る。表示装置１１は、インターフェースとして機能するとともに、コマンドや本発明によるヒューマンマシンインターフェースによるコマンドの認識をユーザが見ることを可能にしている。表示装置１１により、ユーザは、自動車の前記機能の有効性を、好適には運転中でない期間において、見ることが可能となる。実際に、運転期間中においてコマンドの認識を確認するには、視覚によらないフィードバック信号を使用することが好適である。

特に、例えば音声環境が聴覚によるフィードバック信号に向かない場合、ユーザに対する接触リンクによる信号が好適である。更に、ジェスチャーセンサ等の非接触コマンドの場合、接触がなければジョイスティック等の制御装置を介した振動フィードバックは役に立たない。したがって、本件発明者らは、内部の設備機器を介したフィードバックが安全面において利点をもたらすことに注目した。

本発明によるヒューマンマシンインターフェースのフィードバック装置２は、ユーザに知覚可能なフィードバック信号を、特に振動信号の形態において、内部の設備機器３を介してユーザに対して送信するように構成されている。内部の設備機器３は、好適には、ユーザの身体の一部が頻繁に接触するような内部の要素である。これにより、当該設備機器は、フィードバック信号をユーザにこのような接触を介して伝達する。

明白に、設備機器は、意義ある態様でフィードバック信号を伝達するためのその能力に応じて選択される。具体的には、振動フィードバック信号を簡単に伝達できるステアリングホイール等の剛性の部品による伝達。或いは、より小さい剛性は、より大きい振動強度によって補償することができる。図１の実施形態において、内部の設備機器３は、ステアリングホイールである。フィードバック装置２は、知覚可能なフィードバック信号を伝達すべく、例えば内部の設備機器３に直接的に連結されている。

好適な変形例によれば、フィードバック装置２は、振動を内部の少なくとも１つの設備機器に伝達可能な振動装置を備えている。

変形例として、信号をフィードバック装置から受信するとともに、内部の設備機器３に確認信号を伝達可能な中間手段を設けることも可能である。内部の設備機器３は、これに応じてフィードバック信号を生成する。

フィードバック装置２は、制御装置１から情報を受信し処理することが可能な電子部品を備えたモジュールである。

有利には、フィードバック信号を伝達する内部機器３としてステアリングホイールを選択することにより、ユーザに、ステアリングホイールに置かれた彼又は彼女の第２の手５を介して情報を伝達することができる。実際に、ユーザの身体の他の部分に比べて、手による知覚は非常に敏感である。更に、運転状態において手が衣服に覆われることは通常ない。最後に、ステアリングホイールは、運転者の手が最も頻繁に接触する内部の要素である。

実際に、信号は、その強度が所定の閾値より大きい場合、ユーザに知覚されるものである。この所定の強度閾値は、振動を伝達するために使用される設備機器や、これに接触するユーザの身体の部分の他の事情間の関数である。

有利には、フィードバック装置２は、１以上の振動を内部の設備機器に伝達するように構成された振動装置２１を備えている。振動装置２１を、ステアリングホイールに固定された機械的システム内に組み込むことも可能である。

例えば、振動装置２１は、パワーステアリングシステムに、又は他の力フィードバックシステムに組み込まれ得る。変形例として、振動装置２１は、ステアリングホイールに組み込まれ得る。別の可能性によれば、振動装置２１は、触覚フィードバック装置を組み込んだステアリングホイール上の制御システムに組み込まれる。この場合、ステアリングホイールの中心から周縁への伝達を向上させるようにより強力な信号を利用することが好適である。

変形例として、既存の振動装置を使用することも可能である。例えば、パワーステアリングシステム、力フィードバックシステム、又はステアリングホイール上の制御システム。

一実施形態によれば、本発明によるヒューマンマシンインターフェースは、制御装置の起動と、フィードバック装置によるフィードバック信号の発信との間の時間間隔が、１００ｍｓ以下、特に９０ｍｓ以下であるように構成されている。有利には、起動とフィードバック信号発信との間の１００ｍｓ以下の遅れによって、ユーザはフィードバックをコマンドの起動に対応するものとして明確に認識できる。

フィードバック信号の強度及び／又は持続時間、及び／又はコマンドとフィードバック信号発信との間の時間間隔を設定する可能性を提供することもできる。この目的のために公知のインターフェースが利用され得る。このような特徴により、本発明によるヒューマンマシンインターフェースを所与のユーザの嗜好に合わせて構成することが可能となる。同様に、振動の持続時間をユーザにより設定可能とすることもできる。

使用において、ユーザが、制御装置１を彼又は彼女の第１の手４によって起動すると、制御装置は、（ａ）ユーザによるジェスチュアを認識し、（ｂ）確認信号をフィードバック装置２に送信する。次いで、フィードバック装置２は、（ｃ）振動信号を内部の設備機器３、ここではステアリングホイールに送信する。こうして、内部の設備機器３は、（ｄ）ユーザの第２の手５に接触している設備機器、ここではステアリングホイール、を介して、ユーザの身体の一部によって知覚可能な態様で振動する。

したがって、通常、本発明の変形例による方法は、上述の工程（ａ）乃至（ｄ）を実施することを備えている。

制御装置１は、特に制御装置１からフィードバック装置２への信号の伝達によって、フィードバック装置２と協働し、これによりコマンド認識の確認を伝達する。この協働は、図面において参照矢印（ｂ）で概略的に示されている。

図２を参照すると、第２実施形態によるヒューマンマシンインターフェースは、上述の実施形態と同様であるが、知覚可能なフィードバック信号を伝達する設備機器３はアームレスト、例えば中央アームレストである。ユーザの身体とアームレストとの間の物理的リンクは、肘又は前腕であり得る。

内部の設備機器３としてのアームレストは快適なものであって、肘及び／又は前腕がアームレストに置かれたユーザの姿勢は自然なものである。更に、設備機器３としてアームレストを選択することにより、本発明によるヒューマンマシンインターフェースが同乗者にも利用可能となる。

更に、アームレストは、振動フィードバック信号の伝達を可能にする剛性を有している。

使用において、ユーザは、例えば手４のジェスチャーによって、制御手段に結合されたオフセットスクリーン、多機能タブレット、又はジョイスティック等の表示装置１１のインターフェースを介して、具体的にはジェスチャーベースで機能コマンドを出す。機能の変更や妥当性が、知覚可能な信号、好適には振動性の信号により、運転者に確認される。この信号は、ユーザの肘及び／又は前腕を介して伝達され、プログラム可能であるか、又は唯一不変のものであり得る。

明白に、本実施形態は中央アームレストに限定されない。例えば、本実施形態は、ドア又は空調の機能の制御のために、特に左側において実施され得る。

図３を参照すると、第３実施形態によるヒューマンマシンインターフェースは、上述の実施形態と同様であるが、知覚可能なフィードバック信号を伝達する設備機器はパームレストである。このアセンブリは、第２変形例によるアセンブリと同様にして実現され得るが、唯一の違いは、内部の設備機器３がパームレストである点である。この変形例も快適なものであり、ユーザの第１の手がパームレスト上にある場合、腕の全てが全体としてくつろいだ状態にあることが理解される。ハンドレスト（又は「パームレスト」）は、手首が置かれる剛性のある内部の部品であって、これによりタッチパッドやジョイスティックを駆動する支点を得ることができる。このようなハンドレストは、車両の２つの前部座席の間に配置された中央コンソール上に通常存在している。

図４を参照すると、第４実施形態によるヒューマンマシンインターフェースは、上述の実施形態と同様であるが、知覚可能なフィードバック信号を伝達する設備機器は座席である。

座席は、ユーザが運転者であれ同乗者であれその身体に常に接触しているという利点を有する。更に、本実施形態は、ユーザの一方又は他方の手の特定の配置を必要としない。

座席の柔らかさを考慮すると、振動の強度はユーザに知覚されるためにかなり高いものでなければならない。

本実施形態において、振動装置２１又はアクチュエータ、例えば、路上車線逸脱警報システムにおいて使用されるのと類似したアクチュエータが、座席に組み込まれ得る。

フィードバック装置２は、運転者の座席及び／又は同乗者の座席に連結され得る。したがって、コマンドを実施した同乗者もフィードバック装置により情報を得ることができる。

アクチュエータは、座部及び／又は背もたれ部に設けられ得る。アクチュエータをヘッドレストに設けることも可能である。一般に、背もたれ部は、ヘッドレストよりもユーザに頻繁に接触しているという利点を有する。このことは、背もたれ部に比較した座部についても同様である。

明白に、本発明は上述の複数の実施形態に制限されず、請求項の範囲内の他の変形例をもカバーするものである。

ここで、「備える」という語は、他の要素を排除するものでなく、名詞は単数でも複数存在することを排除しない。異なる従属請求項に異なる特徴が記載されるという単純な事実は、これらの特徴の組合せが有利に利用され得ないということを意味しない。請求項中の参照符号は、いずれも本発明の範囲を制限するものとして理解されるべきではない。

Claims (10)

1. 自動車用のヒューマンマシンインターフェースであって、
   −ユーザからの非接触コマンドを検出するように構成された少なくとも１つのセンサを有する制御装置（１）と、
   −前記コマンドの認識を監視するための触覚フィードバック装置（２）と、を備え、
   −前記触覚フィードバック装置は、前記自動車の内部の設備機器（３）と協働し、前記設備機器は前記制御装置とは別個のものであり、
   −前記設備機器は、触覚フィードバック信号が知覚されるようにユーザの身体（５）の一部に接触することが意図されている、ヒューマンマシンインターフェース。
2. 前記触覚フィードバック装置は、１以上の振動を前記フィードバック装置に連結された前記設備機器に伝達するように構成された振動装置を有し、
   前記振動の強度は、ユーザの身体の前記一部によって感じられるのに十分なものである、
   請求項１に記載のヒューマンマシンインターフェース。
3. 前記センサは、赤外線システム及び／又は容量システム及び／又はカメラを有している、
   請求項１又は２に記載のヒューマンマシンインターフェース。
4. 前記制御装置は、起動信号の発信の効力により、コマンドされた機能を中止させる又は作動させることが可能である、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
5. 前記制御装置の起動と前記フィードバック装置によるフィードバック信号の発信との間の時間間隔が１００ｍｓ以下、特に９０ｍｓ以下であるように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
6. 前記フィードバック装置により発信されるフィードバック信号の強度及び持続時間と、コマンドと前記フィードバック装置によるフィードバック信号の発信との間の時間間隔とをユーザがプログラムするように構成されたプログラミング装置を更に有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
7. 前記フィードバック装置は、自動車のハンドレストに連結されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
8. 前記フィードバック装置は、自動車のステアリングホイールに連結されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
9. 前記フィードバック装置は、自動車の運転者の座席に連結されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。
10. 前記フィードバック装置は、自動車のアームレストに連結されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のヒューマンマシンインターフェース。

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