JP2023151834A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の身体が接する箇所の圧力を良好に知覚できる車両用シートを提供する。【解決手段】車両１の乗員が着座する車両用シート１０を、乗員に接触する箇所を加振する加振部５０１～５０４と、１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有しかつ車両に作用する加速度に応じて振幅が変動する加振波形で加振部を振動させる加振制御部５００とを備える構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、車両又は車両のシミュレータの運転者が着座する車両用シートに関する。

車両の運転者等の乗員が着座するシート等に関する技術として、例えば、特許文献１には、運転者に不快感、違和感を与えることなく、確実な情報提示を行うため、複数の振動子の振動の周波数、振動の提示時間、振動振幅、及び、複数の振動子の提示時間間隔の少なくとも一つを、与えられる振動による刺激に対する人間の触感覚特性に合わせ、かつ、ドライバによって仮現運動現象が知覚されるように、検出された危険状態に対して予め定められた順序で、選択された複数の振動子に振動を与えさせて、検出された危険状態を示す警告情報を提示する車両用シート等が記載されている。
特許文献２には、体性感覚を通じたユーザへの情報提示を行うため、シート座面、バックレスト及びアームレスト等に設けられた複数の提示面部に、マイスネル小体、パチニ小体が反応する振動を付与することが記載されている。
特許文献３には、継続的であって且つ直感的な方法で、運転状況及び周囲に対するドライバの意識を向上させ、緊急事態に反応するドライバの能力をより効果的に改善するため、車両の周囲、環境、状態に関連する情報に基づいてシステムが提示すべき触覚フィードバックを決定し、車両のドライバに対する触覚フィードバックを生成する触覚出力装置を備える車載用のシステムが記載されている。
また、スリップや旋回の車両の動きを触覚提供することが記載されている。

特開２００８－ ７７６３１号公報 特開２０１９－ ２６２１６号公報 特開２０２１－ ９３１７５号公報

運転者は、車両のタイヤの路面へのグリップ感（典型的には、発進時や旋回時のグリップ感）を、シートから背部、腰部、臀部等に伝わってくる圧力によって感じ取る。運転者は、感じとったグリップ感に基づいて車両のスタビリティを判断し、周囲の状況を踏まえて車両をコントロールしている。
このような運転者による圧力の知覚精度が高いほど、車両を精度よく安定して走行させることができる。
しかし、シートに接触している背部、腰部、臀部等に存在する受容器は、手や足に対して比較的感度が低く、さらに運転スキルによる個人差も大きいため、乗員が圧力を知覚しやすい車両用シートが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、運転者が圧力を良好に知覚できる車両用シートを提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明の車両用シートは、車両の乗員が着座する車両用シートであって、前記車両用シートにおける前記乗員に接触する箇所を加振する加振部と、１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有しかつ前記車両に作用する加速度に応じて振幅が変動する加振波形で前記加振部を振動させる加振制御部とを備えることを特徴とする。
これによれば、人間の触覚を司る受容器のなかで、比較的圧力に対する感度が高いとされるパチニ小体の感度が良好である１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有する加振波形で、乗員と接触する箇所を加振することにより、車両に加速度が作用した際に、乗員がシートから感じる圧力感の変化を強調することができる。
これにより、乗員が車両に作用する加速度を知覚しやすくなり、タイヤのグリップ感などを感じとりやすくなる。また、乗員による状況判断及び運転操作の精度が向上し、乗員に運転のしやすさや、安心感を与えることができる。

本発明において、前記加振部は、車幅方向と車両前後方向との少なくとも一方に離間して配置された第１加振部及び第２加振部を有し、前記加振制御部は、前記加速度の方向に応じて、前記第１加振部と前記第２加振部の前記加振波形の振幅を異ならせる構成とすることができる。
これによれば、加速度の方向に応じて、第１加振部と第２加振部の加振波形の振幅を異ならせることにより、乗員に加速度を良好に知覚させることができる。
例えば、第１加振部と第２加振部を、車幅方向に離間して配置し、車幅方向の加速度の作用方向側の加振部の加振波形の振幅を、他方の加振部に対して大きくする（例えば、旋回時の求心加速度の作用時には、旋回外径側の加振部の加振波形の振幅を大きくする）構成とすることができる。
また、第１加振部と第２加振部を、車両前後方向に離間して配置し、車両前後方向の加速度の作用方向側の加振部の加振波形の振幅を、他方の加振部の振幅に対して大きくする（例えば、加速時には後側の加振部、減速時には前側の加振部の加振波形の振幅を、他方に対して大きくする）構成とすることができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲において、一方の加振部の加振波形の振幅を、他方に対して大きくするとは、一方の加振部のみを作動させる状態を含むものとする。

本発明において、前記加振制御部は、前記加速度の増加に応じて前記加振波形の振幅を増加させるとともに、前記加速度の増加量に対する前記加振波形の増加量の比率を、前記加速度の絶対値の増加に応じて減少させる構成とすることができる。
これによれば、加速度が比較的小さい領域において、加速度の増加量に対する加振波形の増加量の比率を大きくし、乗員に加速度の発生を効果的に感じとらせることができる。

本発明において、車輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出部を備え、前記加振制御部は、前記スリップ状態の検出に応じて、前記加振波形の振幅を低下させる構成とすることができる。
これによれば、車輪のスリップ状態が発生することで、タイヤが発生可能な横力が減少し、横加速度の減少（抜け）が生じる際に、乗員がシートから感じる圧力変化を強調することができる。
このため、乗員が車両のグリップ感をより適切に認識することができ、車両の運転操作の正確性をより向上することができる。

本発明において、路面からの振動入力を検出する振動入力検出部を備え、前記加振制御部は、前記振動入力の振幅増加に応じて、前記加振波形の振幅を増加させる構成とすることができる。
これによれば、例えば路面やタイヤのパターン形状が粗いことなどにより、路面から伝達される振動が増大する場合であっても、加振波形の振幅を増加させることによって、上述した効果を確保することができる。
ここで、振動入力検出部として、例えば、車両のバネ下部分（サスペンション装置のストロークに伴い、車体本体に対して可動する部分）の加速度を検出する加速度センサ、パワーステアリング装置においてステアリングシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサなどを用いることができる。
ここで、加振制御部は、路面からの振動入力の特定の周波数帯域（典型的には１００乃至３００Ｈｚを含む帯域）を抽出し、抽出された帯域における振幅の増加に応じて加振波形の振幅を増加させる構成とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、運転者が圧力を良好に知覚できる車両用シートを提供することができる。

本発明の車両用シートの実施形態を有する車両におけるシステム構成を模式的に示す図である。 実施形態の車両用シートにおける振動子の配置を模式的に示す図である。 実施形態における振動子制御ユニットの構成を模式的に示す図である。 実施形態における加振波形の一例を模式的に示す図である。 皮膚が圧力を受けた際に受容体が発する電気パルスのタイミングを模式的に示す図である。 パチニ小体及びマイスナー小体の周波数に対する感度分布を示す図である。 第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。 第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。 路面振動センサの出力履歴の一例を模式的に示す図である。 振動振幅演算部におけるトルク振幅の算出手法を模式的に示す図である。 第３ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。 前後ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。 左右ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明を適用した車両用シートの実施形態について説明する。
実施形態の車両用シートは、例えば４輪の乗用車等の自動車に設けられ、運転者が着座して運転操作を行うドライビングシートである。
図１は、実施形態の車両用シートを有する車両のシステム構成を模式的に示す図である。
なお、図１において、実線は電気的な接続を示し、破線はブレーキフルードの液圧伝達を示している。
図２は、実施形態の車両用シートにおける振動子の配置を模式的に示す図である。

車両１は、シート１０（図２参照）、ブレーキ制御ユニット１００、ハイドロリックコントロールユニット２００、モータジェネレータ制御ユニット３００、パワーステアリング制御ユニット４００、振動子制御ユニット５００等を有する。
これらの各ユニットは、それぞれＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するマイコンを備える。
また、各ユニットは、例えばＣＡＮ通信システムなどの車載ＬＡＮを介して、あるいは直接に接続され、相互に通信を行うことが可能となっている。

ブレーキ制御ユニット１００は、図示しないブレーキペダルの操作に応じて、液圧式摩擦ブレーキと、回生発電ブレーキとを協調制御するものである。
また、ブレーキ制御ユニット１００は、アンチロックブレーキ制御、挙動安定化制御を行う機能を有する。
アンチロックブレーキ制御は、制動中に車輪の回転が固着するホイールロックを検出した場合に、当該車輪の制動力を周期的に低減するものである。
挙動安定化制御は、アンダーステア挙動又はオーバステア挙動の発生時に、左右車輪の制動力差により復元方向のヨーモーメントを発生させるものである。
ブレーキ制御ユニット１００には、車速センサ１０１、振動加速度センサ１０２、ブレーキペダルセンサ１１０、反力発生装置１２０が接続されている。
また、車両１のブレーキ装置は、さらにマスタシリンダ１３０を有する。

車速センサ１０１は、車輪を回転可能に支持する図示しないハブベアリングハウジングに設けられ、各車輪の回転角速度に応じた車速信号を発生する。
ブレーキ制御ユニット１００は、車速センサ１０１の出力に基づいて、車両１の走行速度（車速）を演算する。
また、ブレーキ制御ユニット１００は、各車輪にそれぞれ設けられた車速センサ１０１の出力に基づいて、一部の車輪のスリップによる他の車輪に対する車輪回転速度の上昇（スリップアップ）を検出する。
加速度センサ１０２は、車体に作用する前後方向及び車幅方向の加速度をそれぞれ検出する。

ブレーキペダルセンサ１１０は、ブレーキペダルの操作量（踏込量）を検出するエンコーダを有する。
反力発生装置１２０は、ブレーキ制御ユニット１００からの指令に応じて、ブレーキペダルが初期位置（踏み込まれていない位置）に戻る方向の反力を発生させるものである。
反力発生装置１２０は、例えば電動アクチュエータ等の駆動用動力源を用いて、回生発電ブレーキが利用される場合などに反力の発生を行う。

マスタシリンダ１３０は、ブレーキペダルの踏面部の踏み込み動作に応じて、摩擦ブレーキの作動流体であるブレーキフルードを加圧するものである。
マスタシリンダ１３０が発生したブレーキフルード液圧は、配管を介してハイドロリックコントロールユニット２００に伝達される。

ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）２００は、各車輪のホイルシリンダ２１０のブレーキフルード液圧を個別に調節する機能を有する液圧制御装置である。
ハイドロリックコントロールユニット２００は、ブレーキフルードを加圧する電動ポンプ、及び、各ホイルシリンダのブレーキフルード液圧を制御する増圧弁、減圧弁、圧力保持弁などを備えている。

ハイドロリックコントロールユニット２００には、ブレーキフルード配管を介して、マスタシリンダ１３０、ホイルシリンダ２１０等が接続されている。
マスタシリンダ１３０が発生したブレーキフルード液圧は、ハイドロリックコントロールユニット２００を経由して、ホイルシリンダ２１０に伝達されるようになっている。
ハイドロリックコントロールユニット２００は、マスタシリンダ１３０が発生するブレーキフルード液圧にオーバライドして、各ホイルシリンダのブレーキフルード液圧を増減する機能を有する。
ホイルシリンダ２１０は、各車輪に設けられ、例えばディスクロータにブレーキパッドを押圧し、ブレーキフルード液圧に応じた摩擦力（制動力）を発生させる。

また、ブレーキ制御ユニット１００における回生協調制御において、回生発電ブレーキの制御分担比が発生、増加した場合には、ハイドロリックコントロールユニット２００は、マスタシリンダ１３０から伝達されるブレーキフルードの液圧を、減圧又は遮断する機能を備えている。
この場合には、液圧式摩擦ブレーキの使用時を模擬した感覚を運転者に与えるため、ブレーキ制御ユニット１００は、反力発生装置１２０を用いて、ブレーキペダルの反力を発生させる。

モータジェネレータ制御ユニット３００は、モータジェネレータ３１０及びその補機類を統括的に制御するものである。
モータジェネレータ３１０は、車両１の走行用動力源として用いられる回転電機である。
モータジェネレータ制御ユニット３００は、走行用バッテリ等の電源から供給される電力を、モータジェネレータ３１０に供給するためのインバータ等を有する。

モータジェネレータ３１０は、例えば、車体（ばね上部分）にマウントされ、デファレンシャル（差動機構）、ドライブシャフト等を介して、車輪に駆動力を伝達する構成とすることができるが、これに限らず、例えばインホイールモータとしてもよい。
モータジェネレータ制御ユニット３００は、モータジェネレータ３１０が出力トルクを発生する駆動モードと、モータジェネレータ３１０が回生発電を行い、車輪側から伝達されるトルクを吸収し、制動力を発生する回生発電モードとを切り換える。

駆動モードにおいては、モータジェネレータ制御ユニット３００は、アクセルペダルセンサ３０１によって検出される図示しないアクセルペダルの操作量等に基づいて設定される要求トルクに、モータジェネレータ３１０が実際に発生する実トルクが一致するよう制御する。
回生発電モードにおいては、モータジェネレータ制御ユニット３００は、ブレーキ制御ユニット１００から指令される要求制動力に応じて、モータジェネレータ３１０における吸収トルクを制御する。

パワーステアリング制御ユニット４００は、車両１の操向輪（典型的には前輪）を操舵する図示しない操舵装置に、運転者の操舵操作に応じたアシスト力や、自動操舵時における操舵力を与える電動パワーステアリング装置を統括的に制御する。
パワーステアリング制御ユニット４００には、舵角センサ４１０、トルクセンサ４２０、モータ４３０等が接続されている。

舵角センサ４１０は、操舵装置における操舵角を検出するセンサ（舵角検出部）である。
トルクセンサ４２０は、運転者が操舵操作を行う図示しないステアリングホイールが接続されたステアリングシャフトに負荷されるトルクを検出するセンサである。
パワーステアリング制御ユニット４００は、トルクセンサ４２０が検出したトルク等に応じて、アシスト力の制御を行う。
モータ４３０は、操舵装置にアシスト力、操舵力を与え、ラック推力を発生させる電動アクチュエータである。
モータ４３０の出力は、パワーステアリング制御ユニット４００により制御される。

振動子制御ユニット５００は、クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４に、所定の加振波形を有する駆動電流、電圧を供給する加振制御部である。
クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４として、例えば、供給される電圧の変動に応じた振動を発生するボイスコイル及び振動板を有する構成とすることができる。
例えば、クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４として、小型のスピーカを利用することができる。

図２は、実施形態の車両用シートにおける振動子の配置を模式的に示す図である。
車両１の運転者が着座するシート１０は、シートクッション１１、バックレスト１２、ヘッドレスト１３、サイドサポート１４等を有する。

シートクッション１１は、図示しない運転者の臀部及び大腿部が載せられる座面部である。
シートクッション１１は、図示しないシートレールを介して、車室の床面部を構成する図示しないフロアパネルに取り付けられる。
シートクッション１１は、運転者の前後方向及び肩幅方向に沿って延在する上面部を有する。

バックレスト（シートバック）１２は、運転者の上体の背部と対向して設けられた背もたれ部分である。
バックレスト１２は、シートクッション１１の後端部近傍から、上方側かつ斜め後方側へ張り出している。
バックレスト１２の上端部は、車両の通常使用時において、運転者の肩部の後方側に配置されている。

ヘッドレスト１３は、運転者の頭部の後方側に設けられ、頭部がシート１０に対して後傾方向に回動した際に、頭部を拘束する部分である。
ヘッドレスト１３は、バックレスト１２の上端部から上方側へ突出して設けられている。

サイドサポート１４は、バックレスト１２の左右側端部から、前方側に張り出した部分である。
サイドサポート１４は、運転者の体側部（典型的には脇腹、腰部左右）と当接し、例えば旋回時などのように車体に横方向（車幅方向）の加速度が作用した場合に、運転者の身体を支持する。

シートクッション１１、バックレスト１２、ヘッドレスト１３、サイドサポート１４は、それぞれ例えば鋼などの金属材料等からなるフレームの周囲に、例えば多孔質体であるウレタンフォーム等の弾性体を設けて、衝撃吸収性（クッション性）を有するよう構成されている。
弾性体の表面部には、例えばファブリック、天然皮革、人工皮革などのシート表皮が設けられる。
クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４は、シート表皮の裏面（運転者と接する面とは反対側の面）に隣接して配置され、シート表皮の表面部を加振する。

クッション振動子５０１は、シートクッション１１の上面部であって、運転者の臀部と対向する領域に配置されている。
クッション振動子５０１は、バックレスト振動子５０２に対して前方側に配置されている。
バックレスト振動子５０２は、バックレスト１２の前面部であって、運転者の背部に対向して配置されている。
クッション振動子５０１及びバックレスト振動子５０２は、車両前後方向の加速度に関して、本発明の第１加振部及び第２加振部として機能する。
右サポート振動子５０３は、運転者から見て右側のサイドサポート１４において、運転者の右体側部に対向して配置されている。
左サポート振動子５０４は、運転者から見て左側のサイドサポート１４において、運転者の左体側部に対向して配置されている。
右サポート振動子５０３及び左サポート振動子５０４は、左右方向（車幅方向）の加速度に関して、本発明の第１加振部及び第２加振部として機能する。

振動子制御ユニット５００には、路面からの振動を検出する路面振動センサ５００ａが設けられている。
路面振動センサ５００ａは、車輪を車体に対してストローク可能に支持する図示しないサスペンション装置において、いわゆるばね下部分に設けられている。
路面振動センサ５００ａは、例えば、サスペンションアーム、ハブベアリングハウジングなどのばね下側に設けられる部品の上下方向加速度を検出する。
路面振動センサ５００ａは、路面からの振動入力を検出する振動入力検出部である。

図３は、実施形態における振動子制御ユニットの構成を模式的に示す図である。
振動子制御ユニット５００は、波形生成部５１０、第１ゲイン調整部５２０、第２ゲイン調整部５３０、路面振動モニタ部５４０、振動振幅演算部５５０、第３ゲイン調整部５６０、前後ゲイン調整部５７０、左右ゲイン調整部５８０等を有する。

波形生成部５１０は、クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４の駆動電力の電圧波形である加振波形の基本波（ゲイン等が未調整であるもの）を生成する。
図４は、実施形態における加振波形の一例を模式的に示す図である。
図４において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
図４に示すように、加振波形は、一例として、矩形波とすることができるが、これに限定されず他の波形であってもよい。

実施形態において、加振波形の周波数は、例えば、１００乃至３００Ｈｚの範囲に卓越周波数を有するように設定することができる。
なお、本明細書において、卓越周波数とは、他の周波数の振幅に対して振幅が特に大きい周波数を示すものとする。一般に、このような卓越周波数は、複数の固有値（固有振動数）のなかで特に振幅が大きいものと一致する場合が多い。
以下、その理由について説明する。

シート１０に触れる運転者の身体が、触感（皮膚感覚）を取得する感覚受容体（触覚センサ）として、メルケル細胞、マイスナー小体、パチニ小体などがある。
図５は、皮膚が物体に触れた際に受容体が発する電気パルスのタイミングを模式的に示す図である。
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は上段から順に、圧力、及び、メルケル細胞、マイスナー小体、パチニ小体の電気パルス発生状態を示している。

メルケル細胞は、応答が比較的遅く、直流成分に対応する。
マイスナー小体は、接触圧力の変化率（速度）が発生しているときに対応する。
マイスナー小体は、速度が出ているときに常に反応することから、仮にノイズ信号としてマイスナー小体の感度が高い周波数のものを用いた場合、ドライバが振動として感じやすくなると考えられる。
パチニ小体は、過渡的変化の瞬間に対応し、これらの受容体のなかでは最も感度が高いとされる。
ドライバがシートとの接触箇所からの微小な圧力変化を感じ取る受容体として、パチニ小体が支配的であると考えられる。

図６は、パチニ小体及びマイスナー小体の周波数に対する感度分布を示す図である。
図６において、横軸は周波数を示し、縦軸は閾値上の振幅を示しており、値が小さいほど感度が良いことを表わす。
図６に示すように、パチニ小体は、１００乃至３００Ｈｚ付近の領域において、良好な感度を示すことから、実施形態においては、１００乃至３００Ｈｚの周波数帯域内に卓越周波数を有する加振波形を用いている。

第１ゲイン調整部５２０は、加振波形に対して、以下説明する第１のゲイン調整を行うものである。
第１のゲイン調整は、車両１に作用する前後方向、左右方向の加速度の絶対値の変化に応じて、加振波形のゲインを変化させるものである。
図７は、第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図７において、横軸は加速度（例えば、前後方向の加速度と左右方向の加速度のベクトル和の絶対値）を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、加速度の増加に応じて増加する構成とすることができる。
また、左右方向の加速度に代用可能なパラメータとして、例えば、電動パワーステアリング装置における舵角センサ４１０の検出値や、トルクセンサ４２０の検出値を用いることができる。
また、前後方向の加速度に代用可能なパラメータとして、例えば、加速側においては、アクセルペダルセンサ３０１によって検出されるアクセルペダルの操作量や、要求トルクなどの、車両の走行用動力源の出力と相関する各種パラメータを用いることができる。
一方、減速側においては、例えば、ブレーキペダルセンサ１１０によって検出されるブレーキペダルの操作量や、ブレーキフルード液圧、モータジェネレータ３１０における回生発電量などを用いることができる。
第１のゲイン調整部５２０においては、加速度に代えて、あるいは、加速度と併用して、これらの各種パラメータを用いることができる。
特に、ドライバの操作量に応じたゲイン調整を行う場合には、応答性を向上させることでドライバの予見性を高めることができる。

第２ゲイン調整部５３０は、第１のゲイン調整後の加振波形に対して、さらに以下説明する第２のゲイン調整を行うものである。
第２のゲイン調整は、車両１のタイヤのスリップ率に応じたゲイン調整を行うものである。
ブレーキ制御ユニット１００は、各車輪の車速センサ１０１の出力に基づいて、各車輪のスリップ率を算出し、振動子制御ユニット５００に伝達する。

図８は、第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図８において、横軸はスリップ率が最大となる車輪（一例として後輪だが、前輪であってもよい）のタイヤのスリップ率を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、スリップ率の増加に応じて（一例として対数関数的に）減少する構成とすることができる。

路面振動モニタ部５４０は、路面振動センサ５００ａの出力をモニタし、かつ、所定の期間にわたって履歴を保持する機能を有する。
図９は、路面振動センサの出力履歴の一例を模式的に示す図である。
図９において、横軸は時間を示し、縦軸は路面振動センサ５００ａの検出値（ばね下の上下方向加速度）を示している。
路面振動センサ５００ａの出力履歴に関するデータは、振動振幅演算部５５０に提供される。

振動振幅演算部５５０は、路面振動モニタ部５４０から提供された路面振動センサ５００ａの出力に、バンドパスフィルタ処理を施して特定の周波数領域の成分を抽出し、この周波数領域の振動振幅を演算するものである。
図１０は、振動振幅演算部における振動振幅の算出手法を模式的に示す図である。
図１０において、横軸は周波数を示し、縦軸は路面振動センサ５００ａの検出値を示している。
バンドパスフィルタは、例えば、１００乃至３００Ｈｚの帯域に含まれる一部（一例として２５０Ｈｚ近傍）の周波数帯域を抽出する構成とすることができる。
抽出された周波数帯域における振動振幅（一例として周波数帯域の平均値）Ａは、第３ゲイン調整部５６０に提供される。

第３ゲイン調整部５６０は、第２のゲイン調整後のノイズ信号に対して、さらに以下説明する第３のゲイン調整を行うものである。
第３ゲイン調整部５６０は、路面振動モニタ部５４０、振動振幅演算部５５０の出力に基づいて、第３のゲイン調整を行う。

図１１は、第３ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図１１において、横軸は振動振幅演算部５５０が演算したトルク振幅を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
図１１に示すように、第３ゲイン調整部５６０は、路面からの振動振幅の増加に応じて、ゲインを増加させる。
第３ゲイン調整部５６０において、各振動子から付加する加振振幅をΔＡ、振動振幅演算部５５０から得た路面振動振幅をＡとした場合、ΔＡ／Ａは、ウェーバー比Ｗと考えらえる。
そこで、このウェーバー比Ｗが予め設定された所定値となるようにゲイン調整を行うことで、ウェーバー・フェヒナーの法則から、安定した効果を得られると考えられる。

前後ゲイン調整部５７０は、第３ゲイン調整部５６０が出力した加振波形に、以下説明するゲインをさらに乗算することにより、クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２の加振波形の振幅を設定するものである。
図１２は、前後ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
横軸は車両前後方向の加速度を示し、縦軸に対して右側は減速方向の加速度（減速度）を示し、左側は加速方向の加速度を示している。
縦軸は各振動子のゲインを示し、横軸に対して上側はクッション振動子５０１の出力ゲインを示し、下側はバックレスト振動子５０２の出力ゲインを示している。

図１２に示すように、クッション振動子５０１の出力ゲインの絶対値は、減速側の加速度（減速度）の絶対値の増加に応じて増加する。クッション振動子５０１が加振を行う領域においては、バックレスト振動子５０２は加振を行わない構成とすることができるが、これに代えて、クッション振動子５０１よりも小さい振幅で加振を行うようにしてもよい。
バックレスト振動子５０２の出力ゲインの絶対値は、加速側の加速度の絶対値の増加に応じて増加する。バックレスト振動子５０２の出力ゲインが加振を行う領域においては、クッション振動子５０１は加振を行わない構成とすることができるが、これに代えて、バックレスト振動子５０２よりも小さい振幅で加振を行うようにしてもよい。
また、いずれの振動子の出力ゲインとも、加速度の絶対値の変化に対する出力ゲインの絶対値の変化率（図１２の線図における傾き）は、加速度の絶対値の増加に応じて減少する。
クッション振動子５０１、バックレスト振動子５０２は、前後ゲイン調整部５７０が出力した加振波形に基づいて駆動され、シート１０の表面を加振する。

左右ゲイン調整部５８０は、第３ゲイン調整部５６０が出力した加振波形に、以下説明するゲインをさらに乗算することにより、右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４の加振波形の振幅を設定するものである。
図１３は、左右ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
横軸は車両左右方向の加速度を示し、縦軸に対して右側は左方向の加速度（典型的には左旋回時の求心加速度）を示し、左側は右方向の加速度（典型的には右旋回時の求心加速度）を示している。
縦軸は各振動子のゲインを示し、横軸に対して上側は右サポート振動子５０３の出力ゲインを示し、下側は左サポート振動子５０４の出力ゲインを示している。

図１３に示すように、右サポート振動子５０３の出力ゲインの絶対値は、左方向への加速度の絶対値の増加に応じて増加する。右サポート振動子５０３が加振を行う領域においては、左サポート振動子５０４は加振を行わない構成とすることができるが、これに代えて、右サポート振動子５０３よりも小さい振幅で加振を行うようにしてもよい。
左サポート振動子５０４の出力ゲインの絶対値は、右方向への加速度の絶対値の増加に応じて増加する。左サポート振動子５０４が加振を行う領域においては、右サポート振動子５０３は加振を行わない構成とすることができるが、これに代えて、左サポート振動子５０４よりも小さい振幅で加振を行うようにしてもよい。
また、いずれの振動子の出力ゲインとも、加速度の絶対値の変化に対する出力ゲインの絶対値の変化率（図１３の線図における傾き）は、加速度の絶対値の増加に応じて減少する。
右サポート振動子５０３、左サポート振動子５０４は、左右ゲイン調整部５８０が出力した加振波形に基づいて駆動され、シート１０の表面を加振する。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）人間の触覚を司る受容器のなかで、比較的圧力に対する感度が高いとされるパチニ小体の感度が良好である１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有する加振波形で運転者と接触する箇所を加振することにより、車両１に加速度が作用した際に、運転者がシート１０から感じる圧力感の変化を強調することができる。
これにより、運転者が車両１に作用する加速度を知覚しやすくなり、タイヤのグリップ感などを感じとりやすくなる。また、運転者による状況判断及び運転操作の精度が向上し、運転者に運転のしやすさや、安心感を与えることができる。
（２）前後方向に離間して配置されたクッション振動子５０１（第１加振部）、バックレスト振動子５０２（第２加振部）の加振波形の振幅を、車両前後方向の加速度に応じて異ならせる（例えば、加速時にはバックレスト振動子５０２のみ加振し、減速時にはクッション振動子５０１のみ加振する）ことにより、運転者に前後方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（３）左右方向に離間して配置された右サポート振動子５０３（第１加振部）、左サポート振動子５０４（第２加振部）の加振波形の振幅を、左右方向の加速度に応じて異ならせる（例えば、左側への加速度作用時には右サポート振動子５０３のみ加振し、右側への加速度作用時には左サポート振動子５０４のみ加振する）ことにより、運転者に左右方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（４）加速度の増加に応じて加振波形の振幅を増加させるとともに、加速度の増加量に対する加振波形の増加量の比率（図１２、図１３の線図の傾き）を、加速度の絶対値の増加に応じて減少させる構成とすることにより、加速度が比較的小さい領域（典型的には旋回開始初期の過渡状態）において、加速度の増加量に対する加振波形の増加量の比率を大きくし、運転者に加速度の発生を効果的に感じとらせることができる。
（５）タイヤのスリップ状態の検出に応じて、加振波形の振幅を低下させることにより、車輪のスリップ状態が発生することで、タイヤが発生可能な横力が減少し、横加速度の減少（抜け）が生じる際に、運転者がシート１０から感じる圧力変化を強調することができる。
このため、運転者が車両１のグリップ感をより適切に認識することができ、車両１の運転操作の正確性をより向上することができる。
（６）路面からの振動入力の振幅増加に応じて、加振波形の振幅を増加させることにより、例えば路面やタイヤのパターン形状が粗いことなどにより、路面から伝達される振動が増大する場合であっても、加振波形の振幅を増加させることによって、上述した効果を確保することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）車両用シート、及び、車両の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、本発明は、エンジン－電気ハイブリッド車両（ＨＥＶ）や、内燃機関のみを走行用動力源とする車両にも適用することができる。
また、本発明の車両用シートは、運転者用として適用することが好ましいが、例えば助手席や後席など他の座席に適用することも可能である。
（２）実施形態においては、路面からの振動をサスペンション装置のばね下部分の加速度に基づいて検出しているが、路面からの振動を検出する手法はこれに限らず、適宜変更することができる。
例えば、ばね下部分に設けられるホイルシリンダに接続されたブレーキフルードの配管（ブレーキライン）に振動ピックアップを設けてもよい。
また、パワーステアリング装置のトルクセンサの出力に基づいて、路面からの振動を検出するようにしてもよい。
（３）実施形態では、加振波形として、一例として矩形波のものを用いているが、これに限らず、例えば正弦波、三角波、ランダム波など、他の波形のノイズ信号を用いてもよい。また、ゲインの調整手法も実施形態の構成に限定されず、適宜変更することができる。
（４）振動子（加振部）の具体的な構成や、加振の原理、設置箇所などは、実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
（５）実施形態においては、車両のスリップ状態を、各車輪の車輪速（車速センサ検出値）に基づいて検出しているが、車両のスリップ状態を検出する手法はこれに限らず適宜変更することができる。
例えば、車体に作用する加速度、ヨーレートの変化や、車輪ハブ部のひずみ等を利用した車輪作用力検出装置によって検出される車輪作用力の変化に基づいて、スリップ状態を検出してもよい。
（６）実施形態においては、クッション振動子５０１とバックレスト振動子５０２の作動、停止を、前後方向加速度の作用方向に応じて切り替えているが、これに代えて、これらをともに作動させながら、振幅に差を設ける（前後の加振部の加振力比を変化させる）構成としてもよい。また、右サポート振動子５０３と左サポート振動子５０４の作動、停止を、左右方向加速度の作用方向に応じて切り替えているが、これに代えて、これらをともに作動させながら、振幅に差を設ける（左右の加振部の加振力比を変化させる）構成としてもよい。

１ 車両 １０ シート
１１ シートクッション １２ バックレスト
１３ ヘッドレスト １４ サイドサポート
１００ ブレーキ制御ユニット １０１ 車速センサ
１０２ 加速度センサ １１０ ブレーキペダルセンサ
１２０ 反力発生装置 １３０ マスタシリンダ
２００ ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）
２１０ ホイルシリンダ
３００ モータジェネレータ制御ユニット
３０１ アクセルペダルセンサ ３１０ モータジェネレータ
４００ パワーステアリング制御ユニット
４１０ 舵角センサ ４２０ トルクセンサ
４３０ モータ
５００ 振動子制御ユニット ５００ａ 路面振動センサ
５０１ クッション振動子 ５０２ バックレスト振動子
５０３ 右サポート振動子 ５０４ 左サポート振動子
５１０ 波形生成部 ５２０ 第１ゲイン調整部
５３０ 第２ゲイン調整部
５４０ 路面振動モニタ部 ５５０ 振動振幅演算部
５６０ 第３ゲイン調整部 ５７０ 前後ゲイン調整部
５８０ 左右ゲイン調整部

Claims (5)

1. 車両の乗員が着座する車両用シートであって、
   前記車両用シートにおける前記乗員に接触する箇所を加振する加振部と、
   １００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有しかつ前記車両に作用する加速度に応じて振幅が変動する加振波形で前記加振部を振動させる加振制御部と
   を備えることを特徴とする車両用シート。
2. 前記加振部は、車幅方向と車両前後方向との少なくとも一方に離間して配置された第１加振部及び第２加振部を有し、
   前記加振制御部は、前記加速度の方向に応じて、前記第１加振部と前記第２加振部の前記加振波形の振幅を異ならせること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記加振制御部は、前記加速度の増加に応じて前記加振波形の振幅を増加させるとともに、前記加速度の増加量に対する前記加振波形の増加量の比率を、前記加速度の絶対値の増加に応じて減少させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。
4. 車輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出部を備え、
   前記加振制御部は、前記スリップ状態の検出に応じて、前記加振波形の振幅を低下させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。
5. 路面からの振動入力を検出する振動入力検出部を備え、
   前記加振制御部は、前記振動入力の振幅増加に応じて、前記加振波形の振幅を増加させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用シート。
   

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