JP6098826B2 - 情報提示装置、及び情報提示装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、触覚を通じた刺激を与えることでユーザに情報を提示する情報提示装置に関する。

従来、触覚を通じてユーザに刺激を与えるデバイス（以下、触覚ディスプレイとも記述する）によって、ユーザに周辺物の位置を知覚させる技術が知られている。このような触覚ディスプレイは、例えば、車のシートやハンドルに設けられ、視覚外の周辺物の位置をユーザに提示する（例えば、特許文献１、２、及び３参照）。

特開２００６−１９９０９４号公報 特許第４６５０７２０号公報 特開２０１１−３７３０５号公報

しかしながら、特許文献１、２、及び３に記載の技術では、周辺物の位置を提示するためにユーザに与える刺激が全般的に弱い。特に、ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合にユーザが周辺物の位置を明確に知覚することが困難である。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報提示装置は、ユーザに当該ユーザの周辺物の特徴に応じた刺激を提示する情報提示装置であって、前記周辺物の特徴を表す情報を取得する取得部と、前記ユーザと接触面において接触し、前記接触面内の刺激領域において前記ユーザに刺激を提示する刺激提示部と、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記ユーザと前記周辺物との位置関係を表す前記接触面内の位置である基準位置を特定し、前記刺激提示部に前記基準位置を基準として前記刺激領域を変化させながら刺激を提示させる制御を行う刺激制御部とを備えることを特徴とする。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明に係る情報提示装置によれば、ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合においても、ユーザは、周辺物の特徴、特に周辺物の位置を触覚によって明確に知覚することができる。

図１は、実施の形態１に係る情報提示装置のシステム構成を表すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る刺激提示部の具体的な構成を表す模式図である。 図３は、実施の形態１に係る情報提示装置の動作を説明するための図である。 図４は、実施の形態１に係る情報提示装置の動作のフローチャートである。 図５は、刺激制御部の刺激提示の制御方法の一例を示す図である。 図６は、刺激制御部の刺激提示の制御方法の１つ目の変形例を示す図である。 図７は、刺激制御部の刺激提示の制御方法の２つ目の変形例を示す図である。 図８は、回転刺激部の構成を表す図である。 図９は、回転刺激部を用いた情報提示装置の動作を説明するための図である。 図１０は、実施の形態２に係る情報提示装置のシステム構成を表すブロック図である。 図１１は、実施の形態２に係る刺激提示部の動作を説明するための図である。 図１２は、実施の形態２に係る情報提示装置の動作のフローチャートである。 図１３は、実施の形態２に係る刺激制御部の刺激の提示方法を示す図である。 図１４は、実施の形態２に係る刺激制御部の刺激の提示方法の別の例を示す図である。 図１５は、ヘルメットに適用された情報提示装置を説明するための図である。

（本発明の基礎となった知見）
背景技術において説明したように、ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合においてもユーザが周辺物の位置を明確に知覚できるような技術が求められている。

例えば、特許文献１に記載の技術は、車のハンドルにユーザに刺激を提示するための複数の触覚デバイスを設け、周辺物の位置に応じて隣接する触覚デバイスを時間差でＯＮ・ＯＦＦすることにより、ユーザに刺激を提示する技術である。特許文献１に記載の技術では、ユーザがハンドルの持つ場所により、ユーザに与える刺激が弱い場合がある。

また、特許文献２に記載の技術は、車のシートの座面及び背面に格子状にバイブレータを配置し、シートの周辺物の位置に応じたバイブレータからユーザに振動を与える技術である。ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合、ユーザが同じ位置からの刺激を知覚することになる。このため、ユーザの刺激を知覚する感度が低下し、ユーザは十分に刺激を得ることができない場合がある。

また、特許文献３に記載の技術は、車のハンドルに設けられた２つの振動器の刺激強度を制御することにより、ハンドルの２つの振動器間に相当する部分を把持するユーザに周辺物の位置に応じた刺激をユーザに提示する技術である。特許文献３の技術において、ユーザは、振動器の間を把持するため、ユーザに与える刺激が弱いことが課題である。

上記のような課題を解決するために、本発明の一態様に係る情報提示装置は、ユーザに当該ユーザの周辺物の特徴に応じた刺激を提示する情報提示装置であって、前記周辺物の特徴を表す情報を取得する取得部と、前記ユーザと接触面において接触し、前記接触面内の刺激領域において前記ユーザに刺激を提示する刺激提示部と、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記接触面内における基準位置を特定し、前記刺激提示部に前記基準位置を基準として前記刺激領域を変化させながら刺激を提示させる制御を行う刺激制御部とを備えることを特徴とする。

このように、周辺物に対応する位置を中心としてユーザに刺激を与える刺激領域を変化させることによって、周辺物の特徴に基づいてユーザに強い刺激を提示することができる。

また、例えば、前記周辺物の特徴を表す情報は、前記周辺物の位置を表す情報、または前記ユーザと前記周辺物との相対位置を表す情報であってもよい。

つまり、一の位置情報に対し、基準位置を基準として刺激領域を変化させて刺激させることにより、周辺物の位置の変化に関係なくユーザに強い刺激を提示することができる。つまり、ユーザは、周辺物の位置を明確に知覚できる。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記刺激提示部に前記基準位置を中心として前記刺激領域の位置を回転させながら刺激を提示させる制御を行ってもよい。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記刺激提示部に前記基準位置を中心として前記刺激領域の面積を増減させながら刺激を提示させる制御を行ってもよい。

また、例えば、前記刺激提示部は、前記接触面に複数設けられ、それぞれが前記接触面から突出可能な突出刺激部を備え、前記刺激領域における前記突出刺激部の突出により前記ユーザに刺激を提示してもよい。

また、例えば、前記刺激提示部は、前記接触面に複数設けられ、それぞれが前記接触面上において回転する複数の回転刺激部を備え、前記刺激制御部は、前記基準位置に対応する前記回転刺激部を特定し、前記回転刺激部を回転させる制御を行ってもよい。

また、例えば、さらに、前記接触面を検出する接触面検出部を備えてもよい。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて危険度を算出し、前記刺激提示部に前記危険度に基づいて前記刺激領域を変化させながら刺激を提示させてもよい。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記ユーザの位置と前記周辺物の位置との距離が近いほど、前記刺激提示部に前記刺激領域を素早く変化させて刺激を提示させる制御を行ってもよい。

これにより、ユーザは、刺激領域の変化速度により周辺物の移動体の位置と前記周辺物の位置との距離を知覚することができる。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記周辺物の位置の変化が大きいほど、前記刺激提示部に前記刺激領域を素早く変化させて刺激を提示させる制御を行ってもよい。

これにより、ユーザは、刺激領域の変化速度により周辺物の位置の変化（周辺物の速度）を知覚することができる。

また、例えば、前記刺激制御部は、さらに前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて、刺激の強さを変化させてもよい。

また、例えば、前記刺激制御部は、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記接触面内における第一の基準位置を特定し、前記刺激提示部に前記第一の基準位置を基準として前記刺激領域を時間的に変化させながら刺激を提示させる制御を行い、その後、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて、前記接触面内において第一の基準位置と異なる第二の基準位置を特定した場合は、前記刺激提示部に前記第二の基準位置を基準として前記刺激領域を時間的に変化させながら刺激を提示させる制御を行う。

上記の場合、例えば、ユーザの周辺に車２台が存在するときは、刺激制御部は、１台目の車の位置を第一の基準位置に、２台目の車を第二の基準位置に割り当て、それぞれ独立で刺激領域を時間的に変化させながら刺激を提示させる制御を行ってもよい。

また、本発明の一態様に係る情報提示装置の制御方法は、ユーザと接触面において接触し、当該ユーザの周辺物の特徴に応じた刺激を前記接触面内の刺激領域において提示する情報提示装置の制御方法であって、前記周辺物の特徴を表す情報を取得する取得ステップと、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記接触面内における基準位置を特定する特定ステップと、前記基準位置を基準として前記刺激領域を変化させながら前記ユーザに刺激を提示する制御ステップとを含む。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態では、車、及び当該車を運転するユーザに本発明の情報提示装置を適用する例について説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る情報提示装置のシステム構成を表すブロック図である。

情報提示装置１００は、取得部１１０と、刺激制御部１２０と、刺激提示部１３０とを備える。情報提示装置１００は、車(移動体)によって移動するユーザに周辺物の位置に応じた刺激を提示する。

取得部１１０は、移動体に対する周辺物の位置を表す位置情報を取得する。周辺物の位置情報は、典型的には、情報提示装置１００の外部に設けられたミリ波レーダによって検知された移動体から周辺物までの距離の情報である。つまり、取得部１１０は、情報提示装置１００の外部に設けられたミリ波レーダから位置情報を取得する。なお、取得部１１０は、ステレオカメラ、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）距離センサ、レンジファインダ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などを用いた装置から位置情報を取得してもよい。取得部１１０は、有線または無線により位置情報を取得すればよい。

刺激提示部１３０は、ユーザと接触面によって接触し、接触面内の刺激領域においてユーザに刺激を提示する。実施の形態１では、刺激提示部１３０は、車の運転席に設けられ、接触面は、運転席の背もたれである。刺激提示部１３０の詳細については、後述する。

刺激制御部１２０は、接触面内の位置情報に対応する位置である基準位置を特定し、基準位置を基準として刺激領域が変化するようにユーザに刺激を提示する制御を行う。具体的には、実施の形態１では、刺激制御部１２０は、基準位置を中心として刺激領域を回転させることによりユーザに刺激を提示する制御を行う。

次に、刺激提示部１３０の具体的な構成について説明する。

図２は、実施の形態１に係る刺激提示部１３０の具体的な構成を表す模式図である。

上述のように、実施の形態１では、刺激提示部１３０は、車の運転席に設けられ、接触面１４０は、ユーザの背中と接触する運転席の背もたれである。接触面１４０には、突出刺激部１５０がマトリクス状に複数設けられる。突出刺激部１５０は、ユーザに刺激を与える場合のみ接触面１４０からユーザ側に突出するが、通常は、接触面１４０から突出しない。なお、図２に示される突出刺激部１５０の個数は、一例であり、必ずしも正確に図示したものではない。以下の図面においても同様である。

突出刺激部１５０の突出・非突出は、突出刺激部１５０のそれぞれに設けられた圧電素子（ピエゾアクチュエータ）によって制御される。つまり、刺激制御部１２０は、突出刺激部１５０のそれぞれに設けられた圧電素子に加える電圧を制御することにより、複数の突出刺激部１５０の突出を制御する。

なお、突出刺激部１５０の突出・非突出は、ソレノイドコイルによって制御されてもよいし、ゲルアクチュエータや、積層型の静電アクチュエータなどの小型のアクチュエータによっても制御可能である。

次に、情報提示装置１００の動作について説明する。

図３は、情報提示装置１００の動作について説明するための図である。

図３の（ａ）は、ユーザが運転する移動体と、周辺物との位置関係を上面から見た場合の模式図であり、図３の（ｂ）は、刺激提示部１３０を運転席の後ろ側から見た透視図である。

図４は、情報提示装置１００の動作のフローチャートである。

まず、取得部１１０は、ミリ波レーダの検知範囲１９０ａにおける周辺物の位置情報を取得する（図４のＳ１０１）。具体的には、取得部１１０は、図３（ａ）に示されるように、ユーザが運転する移動体１６０に対する周辺物１７０の位置１７０ａの情報と、周辺物１８０の位置１８０ａの情報とを取得する。なお、図３の（ａ）において、上側は、移動体１６０の進行方向である。図３の（ａ）では、周辺物を車であるものとして模式的に図示しているが、周辺物は、建物や、歩行者等であってももちろんよい。

次に、刺激制御部１２０は、基準位置を特定する（図４のＳ１０２）。基準位置は、接触面内における周辺物の位置情報に対応する位置である。刺激制御部１２０は、具体的には、図３の（ｂ）に示されるように、検知範囲１９０ａに対応する接触面１９０ｂ内において、位置１７０ａに対応する突出刺激部１７０ｂと、位置１８０ａに対応する突出刺激部１８０ｂとを基準位置として特定する。なお、基準位置は、必ずしも突出刺激部１５０である必要はなく、接触面１９０ｂ内の突出刺激部１５０の設けられていない部分を基準位置として特定してもよい。

例えば、刺激制御部１２０は、検知範囲１９０ａと、接触面１９０ｂとの相対関係から、接触面１９０ｂにおいて位置１７０ａに相当する位置に最も近い場所に位置する突出刺激部１７０ｂを基準位置として特定することができる。

なお、図３の例では、接触面１９０ｂの中心が移動体１６０の位置に相当するが、接触面１９０ｂ内における移動体１６０に相当する位置は、どのような位置に設定されてもよい。

最後に、刺激制御部１２０は、接触面１９０ｂのうちユーザへの刺激の提示に用いられる突出刺激部１５０を順番に突出させる制御によって、刺激提示部１３０に刺激を提示させる（図４のＳ１０３）。具体的には、例えば、刺激制御部１２０は、ユーザ側から見た場合に、基準位置を中心として時計回りに順番に突出刺激部１５０を突出させる制御を行う。すなわち、ユーザに刺激を提示する、接触面１９０ｂ内の刺激領域（突出した突出刺激部１５０）は、接触面１９０ｂ上において基準位置を中心として回転（巡回）する。

図５は、刺激制御部１２０の刺激提示の制御方法の一例を示す図である。

図５は、図３の（ｂ）とは異なり、ユーザの側から、図３の（ｂ）の突出刺激部１７０ｂの周辺の接触面１９０ｂを見た図である。図中において、白丸で示される突出刺激部１５０は、接触面１９０ｂから突出していない突出刺激部を表す。また、黒丸で示される突出刺激部１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、及び１５０ｄは、接触面１９０ｂから突出している突出刺激部を表す。突出刺激部１７０ｂは、刺激制御部１２０によって基準位置として特定された突出刺激部である。なお、図５は、接触面１９０ｂのうち突出刺激部１７０ｂの周辺のみを図示しているが、突出刺激部１８０ｂの周辺についても同様である。

図５に示されるように、刺激制御部１２０は、ユーザの側から見た場合に、突出した突出刺激部、すなわち、刺激領域が突出刺激部１７０ｂを中心として回転するように突出刺激部１５０の突出を制御する。

具体的には、刺激制御部１２０は、突出刺激部１５０ａのみを突出させた図５の（ａ）の状態に続いて、突出刺激部１５０ｂのみを突出させる。突出刺激部１５０ｂのみを突出させた図５の（ｂ）の状態に続いて、図５の（ｃ）に示されるように突出刺激部１５０ｃのみを突出させ、さらに続いて図５の（ｄ）に示されるように突出刺激部１５０ｄのみを突出させる。刺激制御部１２０は、突出刺激部１５０ｄのみを突出させた図５の（ｄ）の状態に続いて、図５の（ａ）に示されるように突出刺激部１５０ａのみを突出させ、以降の制御は、繰り返しとなる。

なお、移動体１６０と周辺物１７０との位置関係が変化した場合は、刺激制御部１２０は、基準位置として突出刺激部１７０ｂとは異なる突出刺激部１５０を特定し、特定された突出刺激部１５０を中心として同様の制御を行う。

このように、刺激制御部１２０は、突出した突出刺激部１５０が突出刺激部１７０ｂを中心として回転するように突出刺激部１５０の突出を制御する。これにより、ユーザは基準位置を中心として回転するような刺激を知覚することができる。つまり、周辺物１７０の位置が変化せず、基準位置である突出刺激部１５０が変化しない場合においてもユーザに刺激を提示することができ、従来手法よりも刺激を強くする事が可能となる。

同じ場所へ刺激を与え続けると刺激を知覚する感度が低下する。一般に、ユーザに与える刺激は、おおむね以下の式（１）で求められる。

刺激＝単位時間の刺激領域の面積変化量×刺激の強弱×受容野の感覚係数・・式（１)

式（１）において、受容野の感覚係数とは、刺激領域の空間分解能、及びユーザが刺激を知覚する皮膚の受容野の周波数応答性に依存するパラメータである。

式（１）に示されるように、同一の位置においてユーザに与える刺激の強弱を変化させる提示方法に比べ、刺激を与える位置（刺激領域）を変化させる提示方法の方が、ユーザに与える刺激は大きい。言い換えれば、ユーザの刺激を知覚する感度は高くなる。したがって、このように、情報提示装置１００は、常に刺激領域を変化させることで、ユーザが刺激を知覚する感度を低下させることなく、ユーザに刺激（情報）を提示することができる。

なお、図５に示される刺激制御部１２０の刺激の提示方法は、一例であり、これに限定されるものではない。刺激制御部１２０は、基準位置を基準として刺激領域を変化させながらユーザに刺激を提示すればよい。

図６及び図７は、刺激制御部１２０の刺激提示の制御方法の別の例を示す図である。なお、図６及び図７では、突出していない突出刺激部１５０については図示が省略されている。

図６の（ａ）〜（ｄ）に示されるように、刺激制御部１２０は、刺激領域を構成する４つの刺激ブロックがそれぞれ基準位置を中心として回転するように突出刺激部１５０の突出を制御してもよい。図６の例では、各々の刺激ブロックは、２４の突出した突出刺激部で構成される。

また、図７の（ａ）〜（ｄ）に示されるように、刺激ブロックの数、及び刺激ブロックを構成する突出した突出刺激部の数は、刺激を提示している間、一定である必要はない。

図７に示されるように、刺激ブロックの数、及び刺激ブロックを構成する突出した突出刺激部を一定としたまま回転させなくともよい。

なお、刺激領域の変化は、接触面１４０に接触するユーザの皮膚の受容野に合わせて調整されることが好ましい。これにより、上述の式（１）における受容野の感覚係数を最適化することができる。

なお、実施の形態１では、突出刺激部１５０は、接触面１４０にマトリクス状に配置されたが、突出刺激部１５０は、接触面１４０にハニカム状（蜂の巣状）に配置されてもよい。また、突出刺激部１５０は、運転席の座面に設けられてももちろんよい。

なお、刺激提示部１３０の接触面１４０には、突出刺激部１５０に代えて複数の電極がマトリクス状に配置されてもよい。つまり、刺激制御部１２０は、電極から微弱電流を流すことによってユーザに刺激を与えてもよい。

また、接触面１４０には、突出刺激部１５０に代えて複数の空気孔がマトリクス状に設けられてもよい。つまり、刺激制御部１２０は、刺激提示部１３０に設けられた空気孔からの空気圧によってユーザに刺激を与えてもよい。

同様に、刺激制御部１２０は、ユーザに対して直接空気を送るだけでなく、風船等の突出物を空気圧により押し出したり、戻したりしてユーザに刺激を与えてもよい。

このように、刺激提示部１３０は、突出刺激部１５０を用いた構成に限定されない。例えば、刺激提示部１３０には、回転刺激部が複数設けられてもよい。

図８は、回転刺激部の構成を表す図である。図８の（ａ）は、回転刺激部を側面から見た図であり、図８の（ｂ）は、回転刺激部を上面から見た図である。

図８に示されるように、一の回転刺激部２４０は、４つの凸部２５０を備える。回転刺激部２４０は、突出刺激部１５０と同様に、刺激提示部２３０の接触面１４０にマトリクス状に設けられ、回転刺激部２４０のそれぞれが、接触面１４０に対して回転する。

図９は、回転刺激部２４０を用いた情報提示装置の動作を説明するための図である。なお、動作のフローチャートは図４と同様である。

まず、取得部１１０は、ミリ波レーダの検知範囲２９０ａにおける周辺物の位置情報を取得する（図４のＳ１０１）。具体的には、取得部１１０は、図９の（ａ）に示されるように、移動体２６０に対する周辺物２７０の位置２７０ａの情報と、周辺物２８０の位置２８０ａの情報とを取得する。

次に、刺激制御部１２０は、接触面内の基準位置を特定する（図４のＳ１０２）。刺激制御部１２０は、具体的には、図９の（ｂ）に示されるように、検知範囲２９０ａに対応する接触面２９０ｂ内において、位置２７０ａに対応する位置２７０ａ´に最も近接する回転刺激部２７０ｂと、位置２８０ａに対応する位置２８０ａ´に最も近接する回転刺激部２８０ｂとを基準位置として特定する。

最後に、刺激制御部１２０は、回転刺激部２７０ｂ及び２８０ｂを回転させ、刺激提示部１３０に刺激を提示させる（図４のＳ１０３）。

このように、複数の凸部２５０を備える回転刺激部２４０をマトリクス状に配置する構成では、突出刺激部１５０を用いる構成よりも刺激制御部１２０の制御リソースを低減し、制御を簡略化し、装置を小型化できるという利点がある。

また、回転刺激部２４０を用いた刺激提示部２３０において、周辺物の移動速度に応じて回転刺激部の回転速度を変えてもよい。つまり、刺激制御部１２０は、周辺物の位置の変化が大きいほど、回転刺激部２４０の回転速度を速くしてもよい。また、ミリ波レーダ等により、周辺物の大きさを測定し、刺激制御部１２０は、周辺物の大きさが大きいほど、回転刺激部２４０の回転速度を速くしてもよい。

上記のような周辺物の移動速度や、大きさは、危険度を表すパラメータとして用いることができる。したがって、刺激制御部１２０は、危険度が高いほど、ユーザへの刺激を強くする、すなわち回転速度を速めることにより、ユーザに危険度を認識させることができる。

なお、情報提示装置１００は、危険度を認識する手段を備え、危険度を周辺物の移動速度や大きさ以外で判断してもよい。例えば、移動体がドライブレコーダーや、バックモニタ等のカメラを備えている場合、危険度を認識する手段は、カメラから入力された画像処理・画像認識により、輪郭やエッジ（輝度の勾配方向）のヒストグラムにより人物を検出することができる。上記危険度を認識する手段によって人物が検出された場合は、危険度が高いものとして、刺激制御部１２０は、回転刺激部２４０の回転速度を上げてもよい。

同様に、上記危険度を認識する手段は、人物検出だけでなく、同じような仕組みで学習する事で車の車種検出等を実施し、トラックやバス等の大型車両と、一般車両と、その他を区別して危険度を判定してもよい。この時、例えば、大型車両が検出された場合は、衝突の際のリスクを考え危険度を上げ、刺激制御部１２０は、回転刺激部２４０の回転速度を、一般車両が検出された場合の回転刺激部２４０の回転速度よりも上げてもよい。

同様に、危険度を認識する手段は、画像処理・画像認識で用いる際、輪郭やエッジ（輝度の勾配方向）のヒストグラムだけでなく、オプティカルフローや局所自己相関等の特徴量によって上述の検出を行ってもよい。

また、将来、自動車のＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）化が進み、自動車同士が近距離通信する時代になると、近距離通信結果から周辺の車両の種類を特定できることが想定される。また、さらに、歩行者等も自分の身を守るために、近距離へ位置情報を流し、近距離の歩行者検出が容易になることも想定される。

このような場合、上記危険度を認識する手段は、近距離通信によって車両や歩行者の情報を検出することで危険度を認識してもよい。例えば、所定距離内に大型車または歩行者が存在することを検出した場合、刺激制御部１２０が回転刺激部２４０の回転速度を上げる事で、ユーザは、危険度を認識することができる。

また、近距離通信では、周辺車両の運転状態（例えば、どの程度の速度で移動しているか、どの程度ハンドルを回転しているのか等）も取得可能である。このため、上記危険度を認識する手段は、車両の種類や歩行者の有無だけでなく、周辺車両の運転状態で危険度を認識してもよい。

なお、取得部１１０が取得する情報は、位置情報に限られない。例えば、取得部１１０は、有線または無線によって周辺物の特徴を表す情報を取得してもよい。周辺物の特徴を表す情報とは、例えば、位置情報であってもよいし、移動体（ユーザ）及び周辺物の速度や方向、大きさ、種類を示す情報も考えられる。取得部１１０が取得する情報がユーザ及び周辺物の速度である場合、接触面内の基準位置が速度を表すような構成であってもよい。

例えば、刺激制御部１２０は、刺激提示部１３０の接触面内の中心位置をユーザの速度とした時に、周辺物の速度がユーザの速度より速いほど基準位置を中心位置より上部に設定し、周辺物の速度が移動体（ユーザ）の速度より遅いほど基準位置を中心位置より下部に設定するようにしてもよい。

取得部１１０が取得する情報が周辺物の種類であるとは、例えば、周辺物の種類が人であるか車であるかを認識すること等である。この場合、情報提示装置１００の外部（例えば、移動体）に画像認識が可能なカメラ等を設ければよい。

取得部１１０が取得する情報が周辺物の種類である場合、刺激制御部１２０は、周辺物の種類が人である場合には、基準位置を中心位置より上部に設定し、周辺物の種類が車である場合には基準位置を中心位置より下部に設定するようにしてもよい。すなわち、取得部１１０が周辺物の特徴を表す情報を取得する場合、刺激制御部１２０は、特徴を表す情報に基づいて基準位置を特定し、刺激提示部に基準位置を基準として刺激領域を変化させながら刺激を提示させる制御を行う。

なお、ハンドルや、ブレーキなどの車両操作部と、取得部１１０が取得する位置情報に基づいて、刺激制御部１２０は、車両操作部を制御してもよい。具体的には、刺激制御部１２０は、位置情報に基づいて、周辺物が存在する方向へのハンドル操作に対し負荷をかける（ハンドル操作を重くする）ような制御を行ってもよい。また、例えば、刺激制御部１２０は、位置情報に基づいて、正面に周辺物が存在するような場合には、ブレーキ操作によって減速または停止するような制御を行ってもよい。

なお、突出刺激部１５０を用いた刺激提示部１３０において、周辺物の移動速度、または周辺物の大きさに応じて刺激領域の変化速度を変えてももちろんよい。また移動体（ユーザ）の位置と周辺物の位置との距離が近いほど、刺激領域を素早く変化させて前記ユーザに刺激を提示するような制御をしてもよい。

同様に、刺激制御部１２０は、危険度に応じて、刺激領域の変化速度を変えてもよく、更に刺激領域の面積も変えてもよい。

以上、実施の形態１に係る情報提示装置１００について説明した。情報提示装置１００によれば、ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合においても、ユーザは、周辺物の位置を触覚によって明確に知覚することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、車の運転席に適用される情報提示装置１００について説明したが、実施の形態２では、車のハンドルに適用される情報提示装置の例について説明する。なお、以下の実施の形態２の説明において、実施の形態１と同一の符号が付された構成要素については、実施の形態１と同様の動作、及び同一の機能であるものとして説明を省略する。

図１０は、実施の形態２に係る情報提示装置のシステム構成を表すブロック図である。

情報提示装置３００は、接触面検出部３１０を備える点において情報提示装置１００と異なる。また、後述するように、情報提示装置３００は、刺激提示部３３０が車のハンドルに設けられる点においても情報提示装置１００と異なる。

情報提示装置３００はハンドルに適用されるが、ユーザがハンドルを把持する位置は、車を運転するユーザごとに異なる。このため、ハンドルの全面に対して基準位置を特定した場合、基準位置と、ハンドルを把持する位置が大きく異なるような場合にユーザに刺激を適切に提示できない可能性がある。

このため、情報提示装置３００は、接触面検出部３１０を備え、接触面検出部３１０は、ハンドルの全面のうちユーザがハンドルを把持している領域である接触面を検出する。接触面検出部３１０は、具体的には、例えば、圧力センサであり、ユーザがハンドルを把持する圧力によって接触面を検出する。

次に、図１１の（ｂ）を用いて刺激提示部３３０について説明する。

図１１の（ｂ）は、刺激提示部３３０の動作を説明するための図である。

刺激提示部３３０であるハンドルの全面３４０には、突出刺激部３５０が複数設けられる。突出刺激部３５０は、実施の形態１で説明した突出刺激部１５０と同様の構成である。

次に、情報提示装置３００の動作について上述の図１１の（ｂ）、並びに図１１の（ａ）及び図１２を用いて説明する。

図１１の（ａ）は、ユーザが運転する移動体と、周辺物との位置関係を上面から見た場合の模式図である。

図１２は、情報提示装置３００の動作のフローチャートである。

まず、取得部１１０は、移動体３６０の進行方向左側の検知範囲３９０ａと進行方向右側の検知範囲３９１ａにおける周辺物の位置情報を取得する（図１２のＳ２０１）。具体的には、取得部１１０は、図１１の（ａ）に示されるように、移動体３６０に対する周辺物３７０の位置３７０ａの情報と、周辺物３８０の位置３８０ａの情報とを取得する。

次に、接触面検出部３１０は、接触面を検出する（図１２のＳ２０２）。具体的には、接触面検出部３１０は、圧力センサを用いてハンドルの全面３４０のうちユーザが把持した領域である接触面３９０ｂ及び接触面３９１ｂを検出する。

次に、刺激制御部１２０は、接触面内の基準位置を特定する（図１２のＳ２０３）。刺激制御部１２０は、具体的には、図１１の（ｂ）に示されるように、検知範囲３９０ａに対応する接触面３９０ｂ内において、位置３８０ａに対応する位置３８０ａ´内の突出刺激部３８０ｂを基準位置として特定する。

また、刺激制御部１２０は、検知範囲３９１ａに対応する接触面３９１ｂ内において、位置３７０ａに対応する位置３７０ａ´内の突出刺激部３７０ｂを基準位置として特定する。

最後に、刺激制御部１２０は、接触面１９０ｂのうちユーザへの刺激の提示に用いられる突出刺激部３５０を突出させ、ユーザに刺激を提示する（図１２のＳ２０４）。具体的には、刺激制御部１２０は、基準位置を中心として刺激領域の面積を増減させながらユーザに刺激を提示する制御を行う。

図１３は、実施の形態２に係る刺激制御部１２０の刺激の提示方法の一例を示す図である。

図１３は、ユーザの側から、図１１の（ｂ）位置３７０ａ´を見た図である。図中において、白丸で示される突出刺激部３５０は、接触面３９１ｂから突出していない突出刺激部３５０を表す。また、黒丸で示される突出刺激部３５０は、接触面３９１ｂから突出している突出刺激部３５０を表す。突出刺激部３７０ｂは、刺激制御部１２０によって基準位置として特定された突出刺激部３５０である。なお、図１３は、位置３７０ａ´のみを図示しているが、位置３８０ａ´についても同様である。

図１３に示されるように、刺激制御部１２０は、ユーザの側から見た場合に、突出した突出刺激部３５０が、突出刺激部３７０ｂを中心として放射状に増減するように突出刺激部３５０の突出を制御する。すなわち、刺激制御部１２０は、刺激領域の面積が突出刺激部３７０ｂを中心として放射状に増減するように突出刺激部３５０の突出を制御する。

具体的には、刺激制御部１２０は、刺激領域が図１３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示される状態にこの順番で変化するように、刺激領域の面積を増加させる。刺激領域が図１３の（ｄ）に示される状態に続いて、刺激制御部１２０は、刺激領域を図１３の（ａ）の状態に戻す。すなわち、刺激制御部１２０は、刺激領域の面積を減少させる。以降の制御は、繰り返しとなる。

なお、移動体３６０と周辺物３７０との位置関係が変化した場合は、刺激制御部１２０は、基準位置として突出刺激部３７０ｂとは異なる突出刺激部３５０を特定し、特定された突出刺激部３５０を中心として同様の制御を行う。

なお、刺激制御部１２０の刺激の提示方法は、図１３に示されるものに限定されない。実施の形態１と同様に、刺激制御部１２０は、突出した突出刺激部３５０が突出刺激部３７０ｂを中心として回転するように突出刺激部３５０の突出を制御してもよい。

また、刺激制御部１２０は、突出刺激部３７０ｂを中心として突出刺激部３５０をランダムに突出させてもよい。

図１４は、実施の形態２に係る刺激制御部１２０の刺激の提示方法の別の例を示す図である。図１４に示されるように、刺激制御部１２０は、周期的に刺激領域を変化させる必要はなく、ランダムに刺激領域を変化させてもよい。

なお、実施の形態１で説明した情報提示装置１００において、刺激制御部１２０は、刺激領域を放射状に増減させてもよいし、刺激領域をランダムに変化させてもよい。

以上、実施の形態２に係る情報提示装置３００について説明した。情報提示装置３００によれば、ユーザに対する周辺物の位置の変化が小さいような場合においても、ユーザは、周辺物の位置を触覚によって明確に知覚することができる。

なお、実施の形態２のようにハンドルに刺激提示部３３０を設ける場合、運転席とは異なり、ユーザとの接触面の面積が十分に確保できない場合が考えられる。したがって、このような場合は、取得部１１０が取得する位置情報を簡略化した位置を基準位置としてもよい。

つまり、情報提示装置３００は、大まかな周辺物の位置を提示するような構成であってもよい。例えば、情報提示装置３００が、視覚外の周辺物が自分の運転する車に対し、左右どちらにいるか、もしくは前後どちらにいるかをユーザに知らせるだけでも、周辺車両の見落としによる車線変更時の事故を抑制することが可能となる。

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、車の運転席、またはハンドルに本発明を適用する例について説明した。しかしながら、本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、本発明は、潜水艦や、飛行機、宇宙船などの移動体にも適用可能である。

また、例えば、情報提示装置は、視覚障害者向けの歩行支援装置にも適用可能である。この場合、刺激提示部は、ユーザの腹部や背中に装着するベルト状、または着衣状（ジャケット状）の形態によって実現可能である。すなわち、本発明は、ユーザが身につける物品の形態としても実現可能である。

図１５は、ヘルメットに適用された情報提示装置を説明するための図である。

図１５の（ａ）は、中心位置にユーザがいるとした場合の、周辺物の座標を模式的に示す図である。図１５の（ｂ）に示されるヘルメットの内側には、図１５の（ａ）に示される座標に対応して刺激提示部が設けられ、ヘルメットを装着したユーザは、頭部全体で周辺物を知覚することができる。

例えば、図１５の（ａ）に示される矢印の方向（前方）にユーザが進行している場合に、ユーザの後方に周辺物が検出された場合は、図１５の（ｂ）のヘルメットの内側において、ユーザの後頭部に対応する領域に設けられた刺激提示部が刺激提示を行う。具体的には、実施の形態１及び２で説明したように、刺激制御部は、基準位置を中心として刺激領域を変化させながら刺激提示部に刺激を提示させる。

また、例えば、ユーザの前方に周辺物が検出された場合は、図１５の（ｂ）のヘルメットの内側において、ユーザの額に対応する領域に設けられた刺激提示部が刺激提示を行う。この場合も同様に、刺激制御部は、基準位置を中心として刺激領域を変化させながら刺激提示部に刺激を提示させる。このようなヘルメットは、視覚では確認困難な全方位状況の直感的理解を補助することができる。したがって、上述のように、飛行機、潜水艦、及び宇宙船の乗組員等のヘルメットとして有用である。

上記乗組員等が刺激される場所から対象物の方向を直感的に把握できるように訓練されることで、情報提示装置は、視覚情報では補えない、死角のない全方位３６０度の方向認識装置としても活用できる。

また、情報提示装置は、ヘルメットでなく、刺激提示部を備える、手袋や体を覆うスーツとして実現されてもよい。中心部から刺激された部位までの座標が方向として定義されることで、情報提示装置は、全方位３６０度の方向認識装置としても活用できる。

また、以下のような場合も本発明に含まれる。

（１）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ＲＯＭからＲＡＭにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールには、上記の超多機能ＬＳＩが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。

（４）本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。

また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。

また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。

（５）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

なお、本発明は、これらの実施の形態またはその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したもの、あるいは異なる実施の形態またはその変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明によれば、ユーザは、周辺物の特徴、特に周辺物の位置を触覚によって明確に知覚することができ、特に、車の運転席や、ハンドルに設けられる、周辺物の位置情報を提示する情報提示装置として有用である。

１００、３００ 情報提示装置
１１０ 取得部
１２０ 刺激制御部
１３０、２３０、３３０ 刺激提示部
１４０、１９０ｂ、２９０ｂ、３９０ｂ、３９１ｂ 接触面
１５０、１５０ａ〜１５０ｄ、１７０ｂ、１８０ｂ、３５０、３７０ｂ、３８０ｂ 突出刺激部
１６０、２６０、３６０ 移動体
１７０、１８０、２７０、２８０、３７０、３８０ 周辺物
１７０ａ、１８０ａ、２７０ａ、２７０ａ´、２８０ａ、２８０ａ´、３７０ａ、３７０ａ´、３８０ａ、３８０ａ´ 位置
１９０ａ、２９０ａ、３９０ａ、３９１ａ 検知範囲
２４０、２７０ｂ、２８０ｂ 回転刺激部
２５０ 凸部
３１０ 接触面検出部
３４０ 全面

Claims (10)

1. ユーザに当該ユーザの周辺物の特徴に応じた刺激を提示する情報提示装置であって、
   前記周辺物の特徴を表す情報を取得する取得部と、
   前記ユーザと接触面において接触し、前記接触面内の刺激領域において前記ユーザに刺激を提示する刺激提示部と、
   前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記ユーザと前記周辺物との位置関係を表す前記接触面内の位置である基準位置を特定し、前記刺激提示部に前記基準位置を基準として前記刺激領域を変化させながら刺激を提示させる制御を行う刺激制御部とを備え、
   前記周辺物の特徴を表す情報は、前記周辺物の位置を表す情報、または前記ユーザと前記周辺物との相対位置を表す情報であり、
   前記刺激制御部は、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて危険度を算出し、前記危険度に基づいて前記刺激領域の面積を決定し、前記刺激提示部に前記基準位置を中心として前記刺激領域の位置を回転させながら刺激を提示させる制御を行う
   情報提示装置。
2. 前記刺激提示部は、前記接触面に複数設けられ、それぞれが前記接触面から突出可能な突出刺激部を備え、前記刺激領域における前記突出刺激部の突出により前記ユーザに刺激を提示する
   請求項１に記載の情報提示装置。
3. 前記刺激提示部は、前記接触面に複数設けられ、それぞれが前記接触面上において回転する複数の回転刺激部を備え、
   前記刺激制御部は、前記基準位置に対応する前記回転刺激部を特定し、前記回転刺激部を回転させる制御を行う
   請求項１または請求項２に記載の情報提示装置。
4. さらに、前記接触面を検出する接触面検出部を備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報提示装置。
5. 前記刺激制御部は、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて危険度を算出し、前記刺激提示部に前記危険度に基づいて前記刺激領域を変化させながら刺激を提示させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報提示装置。
6. 前記刺激制御部は、前記ユーザの位置と前記周辺物の位置との距離が近いほど、前記刺激提示部に前記刺激領域を素早く変化させて刺激を提示させる制御を行う
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報提示装置。
7. 前記刺激制御部は、前記周辺物の位置の変化が大きいほど、前記刺激提示部に前記刺激領域を素早く変化させて刺激を提示させる制御を行う
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の情報提示装置。
8. 前記刺激制御部は、さらに前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて、刺激の強さを変化させる
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の情報提示装置。
9. 前記接触面は、前記ユーザと前記周辺物とを上面視した場合の所定範囲に対応し、
   前記接触面の全体に対する前記基準位置は、前記所定範囲の全体に対する前記周辺物の位置に対応する
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の情報提示装置。
10. ユーザと接触面において接触し、当該ユーザの周辺物の特徴に応じた刺激を前記接触面内の刺激領域において提示する情報提示装置の制御方法であって、
    前記周辺物の特徴を表す情報を取得する取得ステップと、
    前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて前記ユーザと前記周辺物との位置関係を表す前記接触面内の位置である基準位置を特定する特定ステップと、
    前記基準位置を基準として前記刺激領域を変化させながら前記ユーザに刺激を提示する制御ステップとを含み、
    前記周辺物の特徴を表す情報は、前記周辺物の位置を表す情報、または前記ユーザと前記周辺物との相対位置を表す情報であり、
    前記制御ステップにおいては、前記周辺物の特徴を表す情報に基づいて危険度を算出し、前記危険度に基づいて前記刺激領域の面積を決定し、前記基準位置を中心として前記刺激領域の位置を回転させながら刺激を提示させる制御を行う
    情報提示装置の制御方法。

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