JP4650720B2

JP4650720B2 - 車両周辺情報伝達装置

Info

Publication number: JP4650720B2
Application number: JP2005029491A
Authority: JP
Inventors: 一彰藤井; 孝二堀; 裕昭近藤
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: JP2006215900A

Description

本発明は、車両周辺情報伝達装置に係り、例えば、車両周辺に存在する障害物を検出し、その情報を運転者に伝達する車両周辺情報伝達装置に関する。

従来から車両周辺に存在する障害物をクリアランスソナー、バックソナー、撮像装置等で検出し、検出した障害物を運転者に知らせる技術が提案されている。
運転者に検出した情報を知らせる場合、画面（特許文献１）、ＬＥＤランプなどの視覚的な情報により、又は、スピーカ（特許文献２）からのビープ音や音声等の聴覚的な情報により、運転者に伝達している。

特開２０００−１７７５１３特開２００３−２２０９１１

しかし、いずれも障害物等の存在を運転者に伝達するのは視覚や聴覚といった、運転操作にとって重要な感覚器官を使用している。
また、車両周辺の情報としては主に運転者にとって死角となる位置に存在する情報を補うものであるため、運転者が自分で知覚して得ている情報と装置が提供する情報には一貫性が無く運転者が同時に両方の情報を処理する必要がある。つまり、運転者にとって、本来自分で知覚しなければならない範囲（可視領域）に加えて、不可視領域に対する情報を知覚する必要がある。
また、ドライバーに車両周辺の情報を皮膚感覚の刺激により伝える場合、ドライバーの姿勢や体型によって最適な位置は異なってくる。ドライバーの姿勢を検出して刺激装置の位置を移動させると装置が複雑になる。

そこで本発明は、車両周辺に存在する障害物の存在を、運転者の少ない負担で、より確実に伝達することが可能な車両周辺情報伝達装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明では、車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両の座席の背面及び座面に面格子状に複数配置され、前記車両の運転者の皮膚感覚を刺激する皮膚感覚刺激手段と、前記障害物検出手段が検出する位置に対応させて、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に前記背面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させ、前記障害物検出手段が前記車両の側方に障害物を検出した場合に前記座面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させる作動手段と、を具備し、前記障害物検出手段は、前記車両の後方の障害物に対して高さ方向の位置を検出し、前記作動手段は、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に、当該障害物の高さ方向の位置に対応させて前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項２記載の発明では、前記運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段を更に備え、前記作動手段は、前記運転者姿勢検出手段が検出した運転者の姿勢が前記背面に非接触の姿勢であり、且つ、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合には、前記座面の背面側に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項３記載の発明では、車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両の座席の背面及び座面に配置され、当該座面には面格子状に複数配置され、前記車両の運転者の皮膚感覚を刺激する皮膚感覚刺激手段と、前記障害物検出手段が検出する位置に対応させて、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に前記背面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させ、前記障害物検出手段が前記車両の側方に障害物を検出した場合に前記座面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させる作動手段と、前記運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段と、を具備し、前記作動手段は、前記運転者姿勢検出手段が検出した運転者の姿勢が前記背面に非接触の姿勢であり、且つ、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合には、前記座面の背面側に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項４記載の発明では、前記車両が低速走行時に、前記障害物検出手段は当該車両周辺の障害物を検出し、前記作動手段は前記障害物検出手段に対応して前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項５記載の発明では、前記座席に設置され、運転者の着座により当該座席に加わる圧力の値を検出する感圧センサと、前記座席に加わる圧力分布と運転者の姿勢との相関関係が記憶された記憶手段と、前記感圧センサの検出値と前記記憶された相関関係とにより運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段とを備え、前記作動手段は、前記検出した運転者の姿勢と前記検出した障害物の情報とに基づいて、前記皮膚感覚刺激手段を作動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項６記載の発明では、前記障害物検出手段は、所定数のセンサの検出値から、車両周辺の障害物の存在の位置、方向、大きさ、移動速度、移動方向及び種類のうちの少なくとも１つを障害物情報として検出し、前記皮膚感覚刺激手段は、運転席に設置された複数の刺激装置を備え、前記作動手段は、前記検出した障害物情報に対応する前記刺激装置を作動させることで、前記障害物情報を運転者に伝達する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の車両周辺情報伝達装置を提供する。
請求項７記載の発明では、前記障害物検出手段は、複数種類のセンサを複合的に用いることにより障害物の移動速度及び種類を検出し、前記作動手段は、前記検出した移動速度及び種類に応じて前記皮膚感覚刺激手段の作動パターンを変化させる、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の車両周辺情報伝達装置を提供する。

本発明によれば、運転者の姿勢と検出した障害物の情報とに基づいて、運転者の皮膚感覚を刺激するようにしたので、車両周辺に存在する障害物の存在を、運転者の少ない負担で、より確実に伝達することができる。

以下、本発明の車両周辺情報伝達装置における好適な実施の形態について、図１から図１３を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の車両周辺情報伝達装置では、赤外線（ＩＲ）センサや超音波センサ等のセンサを複数車両に配置する。
そして、駐車場内などの低速走行時において、死角を含めた車両周囲をセンシングし、車両周囲に存在する、通行の妨げとなるもの（障害物、人、溝等）を検知する。
検知した障害物等に関する情報は、運転席や助手席等の搭乗者の皮膚感覚（触覚や熱等）を刺激することで伝達する。
運転者の視覚や聴覚によらずに車両周囲の情報を伝達するため、運転者は自分の視覚、聴覚による周辺確認及び運転操作に集中しながら、センサが検知した車両周辺の状況を皮膚感覚を通して認知することができる。

皮膚感覚への刺激としては、振動や押打、熱、風などが使用可能であり、本実施形態では刺激装置としてバイブレータが多数埋め込まれたシートもしくは、シートカバー（シート型触覚ディスプレイ）が使用される。
車両に配置されたセンサの検出範囲と、皮膚を刺激する装置の配置には類似性を持たせ、ドライバーは刺激される部位から実際に存在する障害物や人物等の位置を想定できるようになっている。
そして、刺激の強弱もしくは刺激に間欠を付け間欠幅を調整することで障害物までの距離が搭乗者に伝達される。
また、複数種のセンサを複合することで、検知した対象が生物であるか非生物であるかを検知し、ドライバーに伝達することができる。

刺激装置（バイブレータ）は、運転者等の搭乗者の姿勢に追従して刺激できるようにするため、センサの数よりも多く配置されている。
そして、シート型触覚ディスプレイには、各刺激装置に対応して感圧センサが配置され、感圧センサが検知した搭乗者の接触面積、形状情報を元に、センサによる検出位置に対応する刺激装置を決定し、刺激するようになっている。
これにより、搭乗者の体型体格、姿勢に関わらず情報を正確に伝達することができる。

（２）実施形態の詳細
図１は、車両周辺情報伝達装置の構成を表したものである。
図１に示されるように、車両周辺情報伝達装置は、中央処理装置（ＥＣＵ）１０、障害物センサ２０、センサ・バイブレータユニット（シート型触覚ディスプレイ）３０を備えている。

図２は、障害物センサ２０の配置及びセンシング範囲について表したものである。
図２（ａ）（ｂ）に示されるように、障害物センサ２０は、車両５０の前面５１ａ、側面５１ｂ、５１ｃ及び背面５１ｄをセンシング（検出）範囲としている。
そして、センシング範囲前面５１ａと側面５１ｂ、５１ｃは、図２（ｂ）に示されるように、車両の窓より下側の死角となりやすい領域が設定されている。なお、図面ではタイヤよりも上側の範囲が設定されている場合について表示しているが、より低い範囲をセンシング範囲とすることも可能である。
一方、背面（車両後方）５１ｄのセンシング範囲は図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、背面全体がセンシング範囲として設定されている。

図２（ｄ）、（ｅ）は、各センサの配置箇所を表した物である。
本実施形態では、Ｔ１〜Ｔ１６で示される１６箇所に配置されている。前面５１ａと側面５１ｂ、５１ｃのセンサは、検出領域に対応して１列に配列され、背面５１ｄのセンサは、上下２段に配置されている。
センサの配置箇所及び個数については、使用するセンサの検出可能領域に応じて変更することが可能である。
なお、図（ｄ）に示したセンサ配置では、前方を２つのセンサＴ５、Ｔ６により、車両の左右前方をセンシングするようになっており、車両の正面はセンシング範囲となっていないが、両センサＴ５、Ｔ６間に車両正面をセンシングするセンサを配置することで、図２（ａ）の前面範囲５１ａと一致させるようにしてもよい。

Ｔ１〜Ｔ１６の、各箇所にそれぞれ赤外線センサと、超音波センサが配置される。
赤外線センサとしては、周囲と温度差がある人（物）が動く際におこる赤外線の変化から人を検出する焦電型ひと検出センサが使用される。
このように、焦電型ひと検出センサと超音波センサの両検出結果から、車両周辺に存在するものが人か、物かを判断することが可能になる。

図３は、シート型触覚ディスプレイとしてのセンサ・バイブレータユニット３０の構成を表したものである。
本実施形態では、ドライバーの皮膚感覚を刺激する装置としてバイブレータユニット３２が使用される。
バイブレータユニット３２は、車両のシート６０の背もたれ６２と座面６３に複数配置されたバイブレータ６５で構成され、図３の例では、背もたれ６２、座面６３には、それぞれ２５個（５個５列）配置されている。
なお、本実施形態においてヘッドレスト６１にはバイブレータ６５は配置されていないが、特定の車両周辺情報を伝達するために、ヘッドレスト６１にバイブレータ６５等の感覚刺激装置を配置するようにしてもよい。

バイブレータ６５の配置は、障害物センサ２０（センサＴ１〜Ｔ１６）の配置と共通させており、運転者等の搭乗者は、振動するバイブレータ６５の場所（皮膚感覚が刺激される位置）から実際に存在する障害物の位置を想定されるようになっている。

すなわち、図３（ｂ）に示される障害物センサ２０のセンシング範囲、前面５１ａ、側面５１ｂ、５１ｃに対応して、座面６３にバイブレータ６５が配置されている。
実際のバイブレータ６５は、図３（ｃ）に示されるように、搭乗者が座った位置や姿勢に対応するために、５×５の面状に配置されている。これら５×５個のバイブレータ６５のうち、搭乗者の体が座面６３に接している形状と、センサＴ１〜Ｔ１０の配置に対応したバイブレータ６５が駆動対象となる。図３（ｃ）の例では、駆動対象となるバイブレータ６５は、斜線が付されている。

一方、図３（ｄ）に示される障害物センサ２０のセンシング範囲、背面５１ｄに対応して、背もたれ６２にバイブレータ６５が配置されている。
背もたれ６２のバイブレータ６５も、図３（ｅ）に示されるように、搭乗者が座った位置や姿勢に対応するために、５×５の面状に配置されている。
これら５×５個のバイブレータ６５のうち、搭乗者の体が背もたれ６２に接している形状と、センサＴ１１〜Ｔ１６の配置に対応した斜線を付したバイブレータ６５が駆動対象となる（図３（ｅ）参照）。

このように、バイブレータ６５の配置は、座面６３で車両側方から後方の障害物の位置を伝達し、背面の背もたれ６２で車両後方の高さ方向の障害物の位置を伝達する。
座面６３のバイブレータ６５で車両後方の障害物を伝達するのは、例えば、搭乗者が前のめりの姿勢で座っているために、背もたれ６２と接触していない場合で、背もたれ６２で伝達する情報がある場合である。この場合、座面６３最後方（背もたれ６２側）の一列のバイブレータ６５を振動させる。その際のバイブレータ６５の振動は通常よりも強めにし、判別できるようにする。

また、障害物までの距離を、距離に対応した振動の強弱で伝達するようになっている。
障害物が移動した場合、振動するバイブレータ６５が推移することでドライバーはリアルタイムに障害物の移動方向と速度を把握できる。背面であれば、振動するバイブレータ６５から、障害物の大きさを判断することが可能になる。

本実施形態では、搭乗者の体型体格、姿勢に関わらず車両周辺の情報を正確に伝達するため、搭乗者が接触しているバイブレータ６５を検出するために、各バイブレータ６５の上部に、若しくは各バイブレータ６５の近傍に、感圧センサ３１が配置されている。
すなわち、本実施形態において感圧センサ３１は、各バイブレータ６５に対応して、背もたれ６２に５個５列の２５個、座面６３に５個５列の２５個が配置されている。

本実施形態において感圧センサ３１としては、感圧センサモジュールが使用される。
なお、感圧センサ３１が荷重を認識する閾値をドライバーの体重の重軽に関わらず適正に動作する値にする必要がある。
なお、感圧センサ３１としては、ｏｎ／ｏｆｆスイッチモジュールを使用するようしてもよい。

図１において、中央処理装置（ＥＣＵ）１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、フラッシュメモリ１３、ＲＯＭ１４、入出力Ｉ／Ｆ１５、及び図示しないその他の装置を備えている。
ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１２を作業領域として使用し、ＲＯＭ１４に格納された各種プログラムを実行することにより、本実施形態における車両周辺情報を搭乗者に伝達する。
具体的には、ＲＯＭ１４に格納された姿勢情報処理プログラム１４１ａ、車両周辺情報処理プログラム１４１ｂ、作動処理プログラム１４１ｃをサブルーチンとして備えた車両周辺情報伝達プログラム１４１を実行することで、運転者に車両周辺情報を伝達する。

フラッシュメモリ１３には、座面６３に搭乗した場合に生じる座面６３の圧力分布データーベースが格納されている。
図４は、感圧センサ３１が５個５列の２５個配置された場合に対応する圧力分布データーベースの内容を例示したものである。

圧力分布データーベースには、搭乗者が座面６３に与える圧力分布が、様々な体格の人の姿勢の種類毎に格納されている。
例えば、図４（ａ）は、一般的な体格の搭乗者が正面を向いて運転している際に生じる最も一般的な圧力分布を表したものであり、座面６３後部にお尻の圧力が分布し左右両側から太ももによる圧力が分布している状態である。
また図４（ｂ）は、運転者が左足を手前に引いて膝に近い部分が座面６３から浮いた場合に生じる圧力分布である。

この圧力分布データーベースに格納された各圧力分布は、姿勢情報処理プログラム１４１ａにより、感圧センサ３１で検出した圧力分布と比較され、最も近い圧力分布が決定される。この比較により、例えば荷物等の搭乗者以外を検出した感圧センサ３１に対応するバイブレータ６５を振動対象外とすることが可能になる。
そして、決定した圧力分布と、検出した感圧センサ３１に基づいて、振動させるバイブレータ６５が決定されるようになっている。

図１において、入出力Ｉ／Ｆ１５は、感圧センサ３１及び障害物センサ２０からの入力、及びバイブレータユニット３２への出力を行うためのインターフェイスである。
中央処理装置１０が備えるその他の装置としては、半導体記憶装置等の各種記憶装置に記憶されたデータを読み取るドライバ、時間を計測するための時計等がある。

次に、以上のように構成された車両周辺情報伝達装置による情報伝達処理について説明する。
図５は、車両周辺情報伝達処理の処理フローを表したフローチャートである。
ＣＰＵ１１は、車両周辺情報伝達プログラム１４１を実行し、まず、運転者姿勢検出処理を行う（ステップ１０）。

図６は、姿勢情報処理プログラム１４１ａによる、運転者姿勢検出処理のサブルーチンを表したものである。
この運転者姿勢検出処理では、ドライバーの座席上での姿勢を感圧センサにより把握し、どのバイブレータ６５がドライバーのどの部分に接しているかを把握することでバイブレータを駆動する範囲を決定する。

すなわち、ＣＰＵ１１は、座面６３と背もたれ６２に配置された各感圧センサ３１による出力情報を入出力Ｉ／Ｆ１５を介して取得する（ステップ２１）。
ついで、ＣＰＵ１１は、感圧センサ３１の出力情報から、圧力がかかっている部分の分布を検出する（ステップ２２）。

本実施形態においては、感圧センサ３１として感圧センサモジュールを使用しているので、各感圧センサ３１から取得した加重情報を元に、加重が任意に設定した閾値を超える群を検出する。
図７は、座面６３についての圧力分布の検出状態を表したものである。
この図７（ａ）に示されるように、本実施形態では各感圧センサ３１毎の加重情報が取得され、そのうち、所定の閾値を超える感圧センサ３１（図では斜線部と黒色部で示される）を検出する。

なお、感圧センサ３１としてｏｎ／ｏｆｆスイッチモジュールを用いた場合には、各感圧センサ３１から取得したｏｎ／ｏｆｆ情報を元に、荷重が掛かっている（ｏｎになっている）群を検出する。
図７（ｂ）の例では、○で示された位置の感圧センサ３１が加重されたセンサとして検出される。

次にＣＰＵ１１は、検出した圧力分布の情報を元に、搭乗者の姿勢を推測し、バイブレータ６５の駆動範囲、すなわち、搭乗者の姿勢に対応して駆動対象となるバイブレータ６５を決定する（ステップ２３）。
図８は、検出した圧力分布の状態を表したものである。
ＣＰＵ１１は、検出した圧力分布、すなわち、図８における斜線と黒色部分の形状と、圧力分布データーベース１３１（図４参照）の各圧力分布の形状とを比較し、もっとも類似する圧力分布を決定する。
ここで、圧力分布の類似については、形状の類似性を判断する各種公知技術を使用する。

図８に例示した圧力分布の場合、図４（ａ）に示した圧力分布が最も類似する圧力分布として決定される。
そして、決定した圧力分布データーベース１３１の圧力分布と、検出した圧力分布の双方に含まれ、且つ、図２で示した車両周囲の検出対象にあわせたバイブレータ６５を駆動対象として決定する。

すなわち、図８の圧力分布の場合、検出した圧力分布（斜線と黒色部分）のうち、感圧センサ３１Ｅに対応する部分が搭乗者による圧力外であると判断されるので、この感圧センサ３１Ｅに対応するバイブレータ６５が駆動対象外とされることになる。

そして、図８において、後方（Ｒｅａｒ）側の中央２つの感圧センサ３１ａと３１ｂのうち、前方の感圧センサ３１ａに対応するバイブレータ６５は、障害物センサ２０の検出範囲とあわないので、駆動対象外となる。

後方側中央の感圧センサ３１ｂに対応したバイブレータ６５は、背もたれ６２の感圧センサ３１が検出されている場合には、駆動対象外となる。この場合、車両後方のセンシング範囲５１ｄに対応して背もたれ６２のバイブレータ６５が使用される。
一方、背もたれ６２の感圧センサ３１の全てが圧力を検出していない場合、座面６２で検出した感圧センサ３１の最後部にある感圧センサ３１に対応したバイブレータ６５が駆動対象となる。このため、図８における感圧センサ３１ａに対応したバイブレータ６５は、背もたれ６２の感圧センサ３１が１つも圧力を検出していない場合に、駆動対象となる。

図９は、以上の運転者姿勢検出処理で駆動対象として決定したバイブレータ６５を表したものである。
図９において、５個５列の２５個のバイブレータ６５のうち、駆動対象となるバイブレータ６５が斜線で表されている。
この図９（ａ）は、通常最も多くの場合に決定されるバイブレータ６５の範囲を表したもので、運転者が座面６３ほぼ中央に座り、背もたれ６２に背中を接した状態で搭乗している場合である。
これに対して、図９（ｂ）は運転者が左よりに座っている場合に駆動対象となるバイブレータ６５を表している。

一方、図９（ｃ）は、運転者が背もたれ６２に寄りかかっていない場合の駆動対象を表したものである。
運転者が前のめりで背もたれ６２に接触していない場合で、背もたれ部で提供すべき情報（車両背面５１ｄに関する情報）がある場合、座面６２の最後方の一列のバイブレータ６５ｄが振動対象となる。
そして、バイブレータ６５ｄを使用して車両背面５１ｄに関する情報を伝達する場合には、通常よりも強めに振動させて、車両側面に関する情報との区別をできるようにする。

以上の運転者姿勢検出処理は、任意のリフレッシュレートで実行することで、最新の姿勢を検出してリアルタイムに姿勢変化に対応して駆動対象となるバイブレータ６５を決定することができる。

以上の、運転者姿勢検出処理（ステップ１０）の後、ＣＰＵ１１は、車両周辺情報処理プログラム１４１ｂに従って、障害物検出処理を実行する（ステップ１１：図５）。
図１０は、障害物検出処理のサブルーチンを表したものである。
ＣＰＵ１１は、車両周辺に配置された障害物センサ２０で検出される情報（焦電型ひと検出センサと超音波センサからの情報）を取得する（ステップ３１）。

そして、ＣＰＵ１１は、取得したセンサ情報から、障害物の種類と分布を検出する（ステップ３２）。
図１１は、センサ情報による障害物の判断について表したものである。
この図１１では、障害物の存在を検出した場合に○、検出していない場合に×が表示されている。
図１１に示されるように、焦電型ひと検出センサと超音波センサを使用することで、両者のセンサ情報から、障害物を検出するだけでなく、その種類（生物か非生物か）を区別することができる。

すなわち、ＣＰＵ１１は、焦電型ひと検出センサと超音波センサの双方で障害物を検出している場合に生物がいると判断し、超音波センサのみ検出している場合には非生物の障害物があると判断する。
そして、ＣＰＵ１１は、両方とも検出していない場合には障害物が存在していないと判断する。
また、ＣＰＵ１１は、焦電型ひと検出センサが障害物を検出しているが超音波センサでは検出していない場合には、地面の熱などを検出しているものとして、すなわち、焦電型ひと検出センサによる障害物の検出はエラーであるとして、障害物はないと判断する。

図１２は、車両周辺に存在する非生物の障害物（外壁）と、人（生物）がいる場合の、障害物センサＴ１〜Ｔ１６による検出状態を表したものである。
図１２に示されるように、人８１が車両前方左側にいる場合、対応するセンサＴ４とＴ５に配置された焦電型ひと検出センサと超音波センサの両方が障害物を検出する。
一方、車両後方右側に存在する外壁８２に対しては、車両後方に配置されたセンサＴ１１、Ｔ１２（上側のセンサ）とＴ１４、Ｔ１５（下側のセンサ）で、超音波センサが障害物を検出し、焦電型ひと検出センサは障害物を検出しない。

ＣＰＵ１１は、以上の方法により障害物の位置とその種類（生物、及び非生物）の分布を検出する。
図１２の例では、センサＴ４、Ｔ５に対応する位置に生物、センサＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１４、Ｔ１５に対応する位置に非生物の障害物を検出する。

以上の、障害物検出処理（ステップ１１）の後、ＣＰＵ１１は、障害物が存在するか否かを判断し（ステップ１２）、障害物が検出されなければ（ステップ１２；Ｎ）、メインルーチンにリターンする。

一方、障害物が検出された場合（ステップ１２；Ｙ）、ＣＰＵ１１は、作動処理プログラム１４１ｃに従って、バイブレータ駆動処理を行う（ステップ１３）。
図１３は、バイブレータ駆動処理のサブルーチンを表したものである。
ＣＰＵ１１は、運転者姿勢検出処理（ステップ１０）で決定したバイブレータ駆動範囲を取得する（ステップ４１）。
また、ＣＰＵ１１は、障害物検出処理（ステップ１１）で検出した障害物分布（障害物の位置と種類（生物、非生物））を取得する（ステップ４２）。

ついでＣＰＵ１１は、取得したバイブレータ駆動範囲と、障害物分布（障害物の位置と種類）とから、駆動するバイブレータ６５を決定する（ステップ４３）。

例えば、図１２に例示した状態で人８１（生物）と外壁８２（非生物）が検出され、図９（ａ）の斜線で示したバイブレータ６５が駆動対象である場合、人８１を検出した障害物センサＴ４とＴ５に対応して、図９（ａ）の座面６３の向かって右側前方２つのバイブレータ６５を駆動バイブレータとして決定する。
すなわち、車両左側前方の障害物に対しては、運転者の左太ももの膝側（前方）に配置されているバイブレータ６５が駆動バイブレータとして決定される。

一方、ＣＰＵ１１は、外壁８２を検出した障害物センサＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１４、Ｔ１５に対応して、図９（ａ）の背もたれ６２の向かって左側の５つと中央の５つ合計１０個のバイブレータ６５を駆動バイブレータ６５として決定する。
すなわち、車両後方の中央から右側に存在する高さのある障害物（外壁）には、運転者の背中央と右側に配置されたバイブレータ６５が駆動バイブレータとして決定される。

次にＣＰＵ１１は、決定した駆動バイブレータ６５に対する駆動信号を入出力Ｉ／Ｆ１５を介して出力すことで、障害物に対応したバイブレータ６５を駆動させる（ステップ４４）。

バイブレータ６５を駆動する場合、バイブレータの駆動パターンを複数用意することで、障害物の種類や距離を伝達することができる。
例えば、障害物の種類によって駆動パターンを変更する場合として、人（生物）の場合に強い振動をさせ、非生物の場合に弱い振動とすることで障害物の種類を伝達する。
また、人（生物）の場合には連続振動とし、非生物の場合に間欠振動とすることで、障害物の種類を伝達するようにしてもよい。

また、障害物の種類により間欠振動のパターンを使い分けるようにすることも可能である。
例えば、障害物が人（生物）である場合、時間Ｔ１の振動を間欠的に出力し、非生物の場合には、時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の振動を間欠的に出力するようにする。

また、障害物の距離に応じて異なる振動パターンで駆動するようにしてもよい。
例えば、検出した障害物が近い場合に振動の間隔を短くし、距離が長い場合に間隔を長くするようにする。
また、距離が短い場合に強く振動させ、長い場合には弱く振動させるようにしてもよい。
この場合、障害物までの距離を測定する必要があるが、その検出方法は公知の各種方法を使用することができ、例えば、本実施形態で障害物検出に使用する超音波センサで受信した超音波の強さから障害物までの距離を検出するようにしてもよい。

また、超音波センサ等の距離の測定が可能なセンサを使用する場合、接近速度により振動のパターン分けをするようにしてもよい。
例えば、障害物が接近する場合には、接近速度に応じて振動の間隔を変えるようにする。例えば、接近する速度が速ければ振動の間隔を短くし、接近速度が遅ければ間隔を長くすることで、区別するようにする。
また、障害物が接近する場合に、接近する速度に応じて振動の強さを変えるようにしてもよい。例えば、接近する速度が速ければ振動を強くし、接近速度が遅ければ弱い振動とする。
なお、センシング範囲に障害物があっても、その障害物が車両から離れる場合には、問題がないので、振動はさせない。

本実施形態の車両周辺情報伝達装置では、バイブレータ等の情報（警告）伝達装置が故障しているか否かを判断する故障判断モードを備えている。
以下に説明する故障判断モードによる故障判断処理は、ＲＯＭ１４に格納された故障判断処理プログラムを実行することにより行われる。

故障判断処理は、ユーザ故障判断モードを選択することにより開始するようになっている。
ユーザは、ユーザ故障判断モードを選択した後、車両周辺に存在するＴ１〜Ｔ１６の障害物センサに順次手（生物）又は非生物をかざしていく。
これに対して、各センサが人又は非生物を検出すると、故障判断モードにおいてＣＰＵ１１は、検出した障害物の種類を判断して、異なる音を出力する。
ユーザは、かざした生物及び非生物に対応する音が出力されれば、センサが正常に作動していると判断することができる。

以上の、障害物を検出した順にＣＰＵ１１は、検出したセンサと障害物の種類をＲＡＭ１２に格納しておく。
そして、ユーザが座面６３に搭乗すると、ＣＰＵ１１は、姿勢情報処理プログラム１４１ａを実行してユーザの姿勢と駆動対象となるバイブレータ６５を決定し、ＲＡＭ１２に格納しておいた、障害物の位置に対応するバイブレータ６５を、障害物の種類に応じたパターンの振動で順次駆動する。
これにより、ユーザは、座面６３に配置された、バイブレータユニット３２、及び感圧センサユニット３１からなるセンサ・バイブレータユニット３０が正常か否かを判断することが可能になる。

以上説明したように本実施形態の車両周辺情報伝達装置によれば、センサ（ＩＲ，超音波等）を多数配置し特に駐車場内等での低速走行時に死角を含め車両周囲をセンシングし、車両周囲に存在する通行に妨げとなるもの（障害物、人、溝等）を検知し、（触覚や熱等の）ドライバーの皮膚感覚に情報を伝達するようにしたので、運転者は、視覚や聴覚による障害物認識を妨げられることなく、自分の目や耳で周辺確認、運転に集中できる。

以上、本発明の車両周辺情報伝達装置における１実施形態について説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。
例えば、説明した実施形態では、障害物検出センサとして、焦電型ひと検出センサと超音波センサの両者を使用したが、これらのうち超音波センサを使用するようにしてもよい。
また、他のセンサ、例えば一般的な赤外線センサにより障害物を検出するようにしてもよい。

また、障害物センサの数については、説明した実施形態よりも多く、又は少なくするようにしてもよい。

また説明した実施形態では、感圧センサ及びバイブレータの数を５個５列の２５個使用するようにしたが、より多くの感圧センサ及びバイブレータを配置するようにしてもよい。
例えば、８×８個、１０×１０個等任意であり、全体の個数が増えるに従って、運転者の姿勢に対応した領域をより正確に検出し、対応する位置の振動をさせることができる。
なお、感圧センサとバイブレータの数を増やす場合には、圧力分布データーベースの圧力分布のデータも感圧センサ等の数に応じたものとする。

車両周辺情報伝達装置の構成図である。障害物センサの配置及びセンシング範囲について表した説明図である。シート型触覚ディスプレイとしてのセンサ・バイブレータユニットの構成を表した説明図である。感圧センサが５個５列の２５個配置された場合に対応する圧力分布データーベースの内容を例示した説明図である。車両周辺情報伝達処理の処理フローを表したフローチャートである。姿勢情報処理プログラムによる、運転者姿勢検出処理のサブルーチンを表したフローチャートである。座面についての圧力分布の検出状態を表した説明図である。検出した圧力分布の状態を表した説明図である。運転者姿勢検出処理で駆動対象として決定したバイブレータを表した説明図である。障害物検出処理のサブルーチンを表したフローチャートである。センサ情報による障害物の判断について表した説明図である。車両周辺に存在する非生物の障害物（外壁）と、人（生物）がいる場合の、障害物センサＴ１〜Ｔ１６による検出状態を表した説明図である。バイブレータ駆動処理のサブルーチンを表したフローチャートである。

符号の説明

１０中央処理装置（ＥＣＵ）
１１ＣＰＵ
１２ＲＡＭ
１３フラッシュメモリ
１３１圧力分布データーベース
１４ＲＯＭ
１４１車両周辺情報伝達プログラム
１４１ａ姿勢情報処理プログラム
１４１ｂ車両周辺情報処理プログラム
１４１ｃ作動処理プログラム
１５入出力Ｉ／Ｆ
２０障害物センサ
３０センサ・バイブレータユニット
３１感圧センサユニット
３２バイブレータユニット

Claims

車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記車両の座席の背面及び座面に面格子状に複数配置され、前記車両の運転者の皮膚感覚を刺激する皮膚感覚刺激手段と、
前記障害物検出手段が検出する位置に対応させて、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に前記背面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させ、前記障害物検出手段が前記車両の側方に障害物を検出した場合に前記座面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させる作動手段と、を具備し、
前記障害物検出手段は、前記車両の後方の障害物に対して高さ方向の位置を検出し、
前記作動手段は、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に、当該障害物の高さ方向の位置に対応させて前記皮膚感覚刺激手段を作動させる
ことを特徴とする車両周辺情報伝達装置。
前記運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段を更に備え、
前記作動手段は、前記運転者姿勢検出手段が検出した運転者の姿勢が前記背面に非接触の姿勢であり、且つ、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合には、前記座面の背面側に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺情報伝達装置。
車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記車両の座席の背面及び座面に配置され、当該座面には面格子状に複数配置され、前記車両の運転者の皮膚感覚を刺激する皮膚感覚刺激手段と、
前記障害物検出手段が検出する位置に対応させて、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合に前記背面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させ、前記障害物検出手段が前記車両の側方に障害物を検出した場合に前記座面に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させる作動手段と、
前記運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段と、を具備し、
前記作動手段は、前記運転者姿勢検出手段が検出した運転者の姿勢が前記背面に非接触の姿勢であり、且つ、前記障害物検出手段が前記車両の後方に障害物を検出した場合には、前記座面の背面側に配置された前記皮膚感覚刺激手段を作動させる
ことを特徴とする車両周辺情報伝達装置。
前記車両が低速走行時に、前記障害物検出手段は当該車両周辺の障害物を検出し、前記作動手段は前記障害物検出手段に対応して前記皮膚感覚刺激手段を作動させることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の車両周辺情報伝達装置。
前記座席に設置され、運転者の着座により当該座席に加わる圧力の値を検出する感圧センサと、
前記座席に加わる圧力分布と運転者の姿勢との相関関係が記憶された記憶手段と、
前記感圧センサの検出値と前記記憶された相関関係とにより運転者の姿勢を検出する運転者姿勢検出手段とを備え、
前記作動手段は、前記検出した運転者の姿勢と前記検出した障害物の情報とに基づいて、前記皮膚感覚刺激手段を作動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両周辺情報伝達装置。
前記障害物検出手段は、所定数のセンサの検出値から、車両周辺の障害物の存在の位置、方向、大きさ、移動速度、移動方向及び種類のうちの少なくとも１つを障害物情報として検出し、
前記皮膚感覚刺激手段は、運転席に設置された複数の刺激装置を備え、
前記作動手段は、前記検出した障害物情報に対応する前記刺激装置を作動させることで、前記障害物情報を運転者に伝達する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載の車両周辺情報伝達装置。
前記障害物検出手段は、複数種類のセンサを複合的に用いることにより障害物の移動速度及び種類を検出し、
前記作動手段は、前記検出した移動速度及び種類に応じて前記皮膚感覚刺激手段の作動パターンを変化させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の車両周辺情報伝達装置。