JP6269324B2 - Input device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車周辺の情報を乗員に提示し、提示された情報に対する操作入力が可能な入力装置及び入力プログラムに関する。 The present invention relates to an input device and an input program capable of presenting information on the periphery of an automobile to an occupant and performing operation input on the presented information.
従来より、操作感のリアリティを向上させるために力覚提示を利用する技術が提案されている（例えば、非特許文献１、２）。 Conventionally, techniques using force sense presentation have been proposed in order to improve the reality of operation feeling (for example, Non-Patent Documents 1 and 2).
非特許文献１では、車線逸脱による事故を未然に防ぐために、走行中の車線からはみ出しそうなときは、警報ブザーなどによってドライバーに注意を与える。さらにレーダークルーズコントロール作動時に、ドライバーのステアリング操作をサポートすることで、車線に沿った走行を支援するレーンキーイングアシストと称する技術が提案されている。具体的には、道路形状（白線や黄線）をカメラの撮影画像に基づいて認識して、自動車の走行状態に応じて電動パワーステアリングを制御する。当該技術では、ステアリング自体が入力装置として機能し、自動車周辺の情報がステアリングのアシストという形態で力覚提示されている。 In Non-Patent Document 1, in order to prevent an accident due to a lane departure, the driver is warned with an alarm buzzer or the like when the vehicle is likely to protrude from the running lane. Furthermore, a technique called lane keying assist has been proposed that supports driving along the lane by supporting the driver's steering operation when the radar cruise control is activated. Specifically, the road shape (white line or yellow line) is recognized based on the captured image of the camera, and the electric power steering is controlled according to the running state of the automobile. In this technique, the steering itself functions as an input device, and information around the vehicle is presented as a force sense in the form of steering assist.
また、非特許文献２では、自動車周辺の物体を赤外線センサで検出し、人の頭部に自動車の周辺情報の位置情報を、振動アクチュエータを駆動することによって伝達する情報提示装置が提案されている。当該技術では、情報提示装置によって提示された振動を参考に、人が自動車をコントロールする。 Non-Patent Document 2 proposes an information presentation device that detects an object around an automobile with an infrared sensor and transmits position information of the automobile's surrounding information to a person's head by driving a vibration actuator. . In this technique, a person controls a car with reference to vibrations presented by an information presentation device.
しかしながら、非特許文献１では、位置情報を直感的に提示することができないので、改善の余地がある。 However, in Non-Patent Document 1, there is room for improvement because position information cannot be presented intuitively.
また、非特許文献２では、提示された情報に対する直感的な操作までは考慮していないので、改善の余地がある。 In Non-Patent Document 2, there is room for improvement because it does not take into account intuitive operations on the presented information.
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置及び入力プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and provides an input device and an input program capable of intuitively displaying position information and capable of intuitive operation on the presented information. With the goal.
上記目的を達成するために請求項１に記載の入力装置は、各々車両の周囲に対応して乗員の両腕の各々に沿って設けられると共に、車両の周囲情報を提示するための力を乗員の腕に与え、かつ、乗員の腕から付与された力を受け付ける複数の提示部と、車両右側の前記周囲情報を提示するように右腕に対応する前記提示部を制御し、車両左側の前記周囲情報を提示するように左腕に対応する前記提示部を制御し、かつ前記複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の前記周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の前記周囲情報を提示するように前記提示部を制御する制御部と、前記複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、前記力が付与された前記提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力する出力部と、を備えている。 In order to achieve the above object, the input device according to claim 1 is provided along each of both arms of the occupant corresponding to the periphery of the vehicle, and has a force for presenting the surrounding information of the vehicle. A plurality of presentation units that are applied to the arm of the vehicle and receive the force applied from the arm of the passenger, and the presentation unit corresponding to the right arm is controlled so as to present the surrounding information on the right side of the vehicle, and the surroundings on the left side of the vehicle The presenting unit corresponding to the left arm is controlled so as to present information, and among the plurality of presenting units, the one corresponding to the vehicle front side presents the surrounding information on the front side, and the one corresponding to the vehicle rear side represents the rear side When the force is applied from the occupant's arm to any one of the presenting unit and the control unit that controls the presenting unit to present the surrounding information, the force is applied Predetermined operations for the presentation unit And a, and an output unit for outputting an instruction starts selling.
請求項１に記載の発明によれば、複数の提示部は、各々車両の周囲に対応して乗員の両腕の各々に沿って設けられれると共に、車両の周囲情報を提示するための力を乗員の腕に与え、かつ乗員の腕から付与された力を受け付ける。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of presentation units are provided along each of the occupant's arms corresponding to the surroundings of the vehicle, respectively, and have a force for presenting the surrounding information of the vehicle. The force applied to the occupant's arm and the force applied from the occupant's arm is received.
制御部では、車両右側の周囲情報を提示するように右腕に対応する提示部が制御され、車両左側の周囲情報を提示するように左腕に対応する提示部が制御され、かつ複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の周囲情報を提示するように提示部が制御される。これにより、提示部によって提示された指示力によって車両の周囲情報を乗員が直感的に認識することができる。 In the control unit, the presentation unit corresponding to the right arm is controlled to present the surrounding information on the right side of the vehicle, the presentation unit corresponding to the left arm is controlled to present the surrounding information on the left side of the vehicle, and a plurality of presentation units The presentation unit is controlled such that the front side information is presented as the front side corresponds to the front of the vehicle, and the rear side information is presented as the rear side corresponds. Thereby, a passenger | crew can recognize the surrounding information of a vehicle intuitively with the instruction | indication force shown by the presentation part.
また、出力部では、複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、力が付与された提示部に対して予め定められた操作を行う指示が出力される。例えば、複数の提示部の何れか一つによって指示力が与えられた場合に、それに反する力を乗員が提示部に与えた場合に、予め定めた操作を行う指示を出力部によって出力するので、直感的な操作が可能となる。従って、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置を提供することができる。 In addition, the output unit outputs an instruction to perform a predetermined operation on the presentation unit to which the force is applied when a force is applied from any of the occupant's arms to any one of the plurality of presentation units. Is done. For example, when an instruction force is given by any one of a plurality of presentation units, when an occupant gives a force against the presentation unit, an instruction to perform a predetermined operation is output by the output unit. Intuitive operation is possible. Accordingly, it is possible to provide an input device capable of intuitively happily presenting position information and capable of intuitive operation on the presented information.
なお、請求項２に記載の発明のように、車両の周辺を監視する周辺監視部を更に備え、制御部が、周辺監視部の監視結果に基づいて障害物を検出すると共に、検出した障害物の車両に対する位置を特定し、特定した位置に対応する提示部によって障害物の存在を周囲情報として提示するように提示部を制御するようにしてもよい。これにより、車両周囲の障害物の存在を提示部によって乗員に報知することができる。 In addition, as in the invention described in claim 2, the vehicle further includes a periphery monitoring unit that monitors the periphery of the vehicle, and the control unit detects the obstacle based on the monitoring result of the periphery monitoring unit and detects the detected obstacle. The position of the vehicle relative to the vehicle may be specified, and the presenting unit may be controlled to present the presence of the obstacle as the surrounding information by the presenting unit corresponding to the specified position. Thereby, the presence of an obstacle around the vehicle can be notified to the occupant by the presentation unit.
また、請求項３に記載の発明のように、複数の提示部の各々について、提示部にかかる圧力を検出する検出部と、制御部によって提示部が制御された際に、検出部による提示部についての検出結果が所定値となるように提示部による提示するための力を調整する調整部と、を更に備えるようにしてもよい。これによって、提示部によって所定の指示力で周囲情報を提示することができる。 In addition, as in the third aspect of the invention, for each of the plurality of presentation units, a detection unit that detects a pressure applied to the presentation unit, and a presentation unit by the detection unit when the presentation unit is controlled by the control unit And an adjustment unit that adjusts the force for presentation by the presentation unit so that the detection result for the value becomes a predetermined value. Accordingly, the surrounding information can be presented by the presenting unit with a predetermined instruction power.
また、請求項４に記載の発明のように、複数の提示部の各々について、提示部にかかる圧力を検出する検出部を更に備え、出力部が、制御部の制御により提示部によって周囲情報が提示された場合に、検出部による提示部についての検出結果に基づいて乗員による操作を判断し、判断結果に応じて提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力するようにしてもよい。これにより、乗員の腕から提示部に対する力の付与を乗員の操作として検出部によって検出することができる。 Further, as in the invention described in claim 4, each of the plurality of presentation units further includes a detection unit that detects a pressure applied to the presentation unit, and the output unit is configured so that the surrounding information is obtained by the presentation unit under the control of the control unit. When presented, the operation by the occupant is determined based on the detection result of the presentation unit by the detection unit, and an instruction to perform a predetermined operation is output to the presentation unit according to the determination result. Good. Thereby, the application of force from the occupant's arm to the presentation unit can be detected by the detection unit as the occupant's operation.
また、請求項５に記載の発明のように、出力部は、制御部によって制御された提示部に対して乗員から力が付与された場合に、提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力するようにしてもよい。これによって、提示された情報に対応する操作を直感的に行うことが可能となる。 Further, as in the fifth aspect of the invention, the output unit performs a predetermined operation on the presentation unit when a force is applied from the occupant to the presentation unit controlled by the control unit. An instruction may be output. As a result, an operation corresponding to the presented information can be performed intuitively.
なお、本発明は、請求項６に記載の発明のように、コンピュータを、請求項１〜４の何れか１項に記載の入力装置の前記制御部及び前記出力部として機能させるための入力プログラムとしてもよい。 The present invention provides an input program for causing a computer to function as the control unit and the output unit of the input device according to any one of claims 1 to 4, as in the invention described in claim 6. It is good.
以上説明したように本発明によれば、位置情報を直感的に力覚提示し、提示された情報に対して直感的な操作が可能な入力装置及び入力プログラムを提供することができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an input device and an input program capable of intuitively hapticly presenting position information and capable of intuitive operation on the presented information. There is.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an input device according to the present embodiment.
図１に示すように、本実施の形態に係る入力装置１０は、乗員の両腕を前に伸ばした状態で両腕を支える支持部１２の上に設けられた複数の力覚提示ユニット１４を備えている。 As shown in FIG. 1, the input device 10 according to the present embodiment includes a plurality of force sense presentation units 14 provided on a support portion 12 that supports both arms in a state where both arms of the occupant are extended forward. I have.
複数の力覚提示ユニット１４は、乗員に力覚提示することにより、車両周囲の情報を提示する。本実施の形態では、図２に示すように、車両の周囲を複数の領域に分割して、それぞれの分割領域に予め対応させた両腕の位置に各力覚提示ユニット１４が設けられている。 The plurality of force sense presentation units 14 present information around the vehicle by presenting force sense to the occupant. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the haptic presentation unit 14 is provided at the position of both arms that divides the periphery of the vehicle into a plurality of regions and previously corresponds to each divided region. .
さらに具体的には、支持部１２上における、左手の位置、左腕（例えば、手首から肘までの間）の３位置、左腕の肘部分の位置、右手の位置、右腕（例えば、手首から肘までの間）の３位置、及び右腕の肘部分の位置の合計１０カ所に力覚提示ユニット１４が配置されている。 More specifically, the position of the left hand, the three positions of the left arm (for example, between the wrist and the elbow), the position of the elbow portion of the left arm, the position of the right hand, the right arm (for example, from the wrist to the elbow) on the support unit 12. The force sense presentation units 14 are arranged at a total of 10 positions including the position of the elbow portion of the right arm.
そして、左手の位置の力覚提示ユニット１４は、車両前方の左側の分割領域（左前ＬＦ）に対応させ、左腕の３位置の各力覚提示ユニット１４は、車両左側方の３つの分割領域（側方左前ＳＬＦ、側方左中ＳＬＳ、側方左後ＳＬＲ）に各々対応させ、左腕の肘部分の位置の力覚提示ユニット１４は、車両後方の左側の分割領域（左後ＬＲ）に対応させて、車両周囲の情報に応じて対応する力覚提示ユニット１４を動作させるようになっている。 The force sense presentation unit 14 at the position of the left hand is made to correspond to the left divided area (front left LF) in front of the vehicle, and each force sense presentation unit 14 at the three positions of the left arm is divided into three divided areas ( The left and right front SLF, the left side middle SLS, and the left side rear SLR) correspond to the left arm elbow portion, and the force sense presentation unit 14 corresponds to the left divided area (left rear LR) at the rear of the vehicle. Thus, the corresponding force sense presentation unit 14 is operated according to information around the vehicle.
一方、右側についても同様に、右手の位置の力覚提示ユニット１４は、車両前方の右側の分割領域（右前ＲＦ）に対応させ、右腕（例えば、手首から肘までの間）の３位置の各力覚提示ユニット１４は、車両右側方の３つの分割領域（側方右前ＳＲＦ、側方右中ＳＲＳ、側方右後ＳＲＲ）に各々対応させ、右腕の肘部分（例えば、手首から肘までの間）の位置の力覚提示ユニット１４は、車両後方の右側の分割領域（右後ＲＲ）に対応させて、車両周囲の情報に応じて対応する力覚提示ユニット１４を動作させるようになっている。 On the other hand, for the right side as well, the force sense presentation unit 14 at the right hand position corresponds to the right divided area (front right RF) in front of the vehicle, and each of the three positions of the right arm (for example, from the wrist to the elbow) is displayed. The haptic presentation unit 14 corresponds to each of the three divided regions on the right side of the vehicle (the side right front SRF, the side right middle SRS, and the side right rear SRR), and the elbow portion of the right arm (for example, from the wrist to the elbow). The force sense presenting unit 14 at the position of (between) corresponds to the right divided area (right rear RR) at the rear of the vehicle and operates the corresponding force sense presenting unit 14 according to the information around the vehicle. Yes.
次に、各力覚提示ユニット１４の構成について説明する。図３は、各力覚提示ユニット１４の構成を示す概略図である。 Next, the configuration of each force sense presentation unit 14 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of each force sense presentation unit 14.
各力覚提示ユニット１４は、乗員の腕に当接して力覚提示するための当接部１６を有している。当接部１６には、ラックギヤ１８が接続されており、ラックギヤ１８によって当接部１６が図３矢印Ａ方向に移動させることにより、乗員に力が提示される。 Each force sense presentation unit 14 has a contact portion 16 for contacting a passenger's arm and presenting a force sense. A rack gear 18 is connected to the contact portion 16, and the contact portion 16 is moved in the direction of arrow A in FIG.
ラックギヤ１８は、筐体２０内に設けられたモータ２２によって駆動される。モータ２２の回転軸にはピニオンギヤ２４が設けられており、ピニオンギヤ２４がラックギヤ１８に咬み合っている。すなわち、モータ２２が回転することによりピニオンギヤ２４が回転して、ラックギヤ１８が図３矢印Ａ方向に移動されることにより、乗員に力覚提示が可能とされている。なお、図３に示すように、筐体２０内には、２つのリミットスイッチ１９が設けられ、ラックギヤ１８には、ストッパ１８ａが設けられている。すなわち、ラックギヤ１８が移動してストッパ１８ａがリミットスイッチ１９に当たることにより、モータ２２の回転が停止するようになっている。 The rack gear 18 is driven by a motor 22 provided in the housing 20. A pinion gear 24 is provided on the rotating shaft of the motor 22, and the pinion gear 24 is engaged with the rack gear 18. That is, the pinion gear 24 is rotated by the rotation of the motor 22 and the rack gear 18 is moved in the direction of arrow A in FIG. As shown in FIG. 3, two limit switches 19 are provided in the housing 20, and the rack gear 18 is provided with a stopper 18 a. That is, when the rack gear 18 moves and the stopper 18a hits the limit switch 19, the rotation of the motor 22 is stopped.
また、力覚提示ユニット１４の当接部１６には、圧力センサ２６が設けられている。圧力センサ２６は、乗員の腕に当接したときの圧力を検出して、力覚提示する際に、予め定めた圧力の力が付与されているか否かを検出する。また、圧力センサ２６は、乗員の操作によって当接部１６が押圧された場合にその圧力も検出する。 Further, a pressure sensor 26 is provided at the contact portion 16 of the force sense presentation unit 14. The pressure sensor 26 detects the pressure when it comes into contact with the occupant's arm, and detects whether or not a predetermined pressure force is applied when a force sense is presented. The pressure sensor 26 also detects the pressure when the contact portion 16 is pressed by an occupant's operation.
続いて、本実施の形態に係る入力装置１０の制御系の構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る入力装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。 Next, the configuration of the control system of the input device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of input device 10 according to the present embodiment.
入力装置１０は、図４に示すように、入力装置１０を統括的に制御するための制御装置３０を備えている。本実施の形態では、制御装置３０は、車両右側の周囲情報を提示するように右腕に対応する力覚提示ユニット１４を制御し、車両左側の周囲情報を提示するように左腕に対応する力覚提示ユニット１４を制御し、かつ複数の力覚提示ユニット１４のうち前に位置するものほど前側の周囲情報を提示し、後ろに位置するものほど後側の周囲情報を提示するように力覚提示ユニット１４を制御するようになっている。 As shown in FIG. 4, the input device 10 includes a control device 30 for comprehensively controlling the input device 10. In the present embodiment, the control device 30 controls the force sense presentation unit 14 corresponding to the right arm so as to present the surrounding information on the right side of the vehicle, and the force sense corresponding to the left arm so as to present the surrounding information on the left side of the vehicle. The presentation unit 14 is controlled, and the haptic presentation is such that the front side of the plurality of force sense presentation units 14 is presented in front, and the rear side information is presented in the rear. The unit 14 is controlled.
詳細には、制御装置３０は、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力インターフェース）３０Ｄがバス３０Ｅに接続されたコンピュータで構成されている。 Specifically, the control device 30 includes a computer in which a CPU 30A, a ROM 30B, a RAM 30C, and an I / O (input / output interface) 30D are connected to a bus 30E.
Ｉ／Ｏ３０Ｄには、周辺撮影カメラ３２、複数の力覚提示ユニット１４、及び操作系ＥＣＵ（electronic control unit）３４が接続されている。なお、図４では、力覚提示ユニット１４は、簡略化して１つのみを示す。 A peripheral photographing camera 32, a plurality of force sense presentation units 14, and an operation system ECU (electronic control unit) 34 are connected to the I / O 30D. In addition, in FIG. 4, the force sense presentation unit 14 is simplified and shows only one.
力覚提示ユニット１４は、モータ２２を駆動するための駆動ドライバ３６を有しており、駆動ドライバ３６にモータ２２及び圧力センサ２６が接続されている。 The force sense presentation unit 14 includes a drive driver 36 for driving the motor 22, and the motor 22 and the pressure sensor 26 are connected to the drive driver 36.
周辺撮影カメラ３２は、車両の周辺を撮影し、撮影結果を制御装置３０に出力する。本実施の形態では、周辺撮影カメラ３２は、複数設けられている。すなわち、図２に示す各分割領域を撮影可能な位置に周辺撮影カメラ３２が設けられて、各分割領域を含む撮影範囲で撮影が行われる。 The peripheral photographing camera 32 photographs the periphery of the vehicle and outputs the photographing result to the control device 30. In the present embodiment, a plurality of peripheral photographing cameras 32 are provided. That is, the peripheral shooting camera 32 is provided at a position where each divided area shown in FIG. 2 can be shot, and shooting is performed within the shooting range including each divided area.
また、操作系ＥＣＵ３０は、例えば、図示しない電動パワーステアリング等を制御して、車両の操舵等を制御する。なお、操作系ＥＣＵ３０は、本実施の形態では、自動運転等で適用される技術を適用することができるので詳細な説明を省略する。 Further, the operation system ECU 30 controls, for example, an electric power steering (not shown) to control the steering of the vehicle. In the present embodiment, the operation system ECU 30 can apply a technique applied in automatic driving or the like, and a detailed description thereof will be omitted.
また、制御装置３０は、周辺撮影カメラ３２の撮影結果に基づいて障害物を検出し、検出結果に基づいて力覚提示ユニット１４を制御するようになっている。例えば、制御装置３０は、時系列の撮影画像の差分等を求めることにより、車両に近づく障害物を検出する。そして、車両に近づく障害物が検出された場合に、対応する位置の力覚提示ユニット１４を制御して乗員に力覚提示することにより、障害物の接近を報知する。車両周辺の各分割領域と、各力覚提示ユニット１４との対応関係は、予め定めてＲＯＭ３０Ｂ等に記憶しておく。 Moreover, the control apparatus 30 detects an obstacle based on the imaging | photography result of the periphery camera 32, and controls the force sense presentation unit 14 based on a detection result. For example, the control device 30 detects an obstacle approaching the vehicle by obtaining a difference between time-series captured images. And when the obstacle which approaches a vehicle is detected, the approach of an obstacle is alert | reported by controlling the force sense presentation unit 14 of a corresponding position, and force-presenting to a passenger | crew. The correspondence between each divided area around the vehicle and each force sense presentation unit 14 is determined in advance and stored in the ROM 30B or the like.
具体的には、図５に示すように、走行中に車両にボール等の障害物３８が近づいている場合、制御装置３０は、周辺撮影カメラ３２の撮影画像から当該障害物３８を検出する。このとき、障害物３８の方向や車両に対する位置を特定する。すなわち、障害物の車両に対する位置が図２に示す分割領域のうちどの領域であるかを特定する。そして、制御装置３０が、特定した分割領域に対応する力覚提示ユニット１４を制御することにより、所定の力を乗員の腕に付与して力を提示する。これにより、乗員に対して障害物３８の接近を報知することができる。 Specifically, as shown in FIG. 5, when an obstacle 38 such as a ball is approaching the vehicle during traveling, the control device 30 detects the obstacle 38 from the captured image of the peripheral camera 32. At this time, the direction of the obstacle 38 and the position with respect to the vehicle are specified. That is, it identifies which region of the divided regions shown in FIG. 2 is the position of the obstacle with respect to the vehicle. And the control apparatus 30 provides a predetermined force to a passenger | crew's arm by controlling the force sense presentation unit 14 corresponding to the specified division area, and presents a force. Thereby, the approach of the obstacle 38 can be notified to the passenger.
また、本実施形態では、制御装置３０が、力覚提示ユニット１４による乗員への力覚提示に対して乗員が操作（例えば、力覚提示ユニット１４に対向した力を力覚提示ユニット１４へ付与する操作）がなされたか否かを圧力センサ２６の検出結果、或いは、モータ２２の回転位置等に基づいて検出するようになっている。そして、乗員による操作を検出した場合には、障害物を回避する操作であると判断して、車両の操作系ＥＣＵ３０へ操作指示を出力する。これにより、操作系ＥＣＵ３０が、電動パワーステアリング等を制御することで、操作系ＥＣＵ３４が、例えば、図５の矢印Ｂで示す方向へ車両の操舵を行うように制御することで障害物回避することが可能となる。 Further, in the present embodiment, the control device 30 applies an operation (for example, a force opposed to the force sense presentation unit 14) to the force sense presentation unit 14 by the passenger in response to the force sense presentation to the passenger by the force sense presentation unit 14. Whether or not the operation is performed) is detected based on the detection result of the pressure sensor 26 or the rotational position of the motor 22 or the like. And when operation by a passenger | crew is detected, it judges that it is operation which avoids an obstruction, and outputs an operation instruction to operation system ECU30 of a vehicle. Thus, the operation system ECU 30 controls the electric power steering and the like, and the operation system ECU 34 controls the vehicle to steer the vehicle in the direction indicated by the arrow B in FIG. Is possible.
次に、駆動ドライバ３６の機能について説明する。図６は、駆動ドライバ３６の機能を説明するための機能ブロック図である。 Next, the function of the drive driver 36 will be described. FIG. 6 is a functional block diagram for explaining the function of the drive driver 36.
駆動ドライバ３６は、図６に示すように、調整部４０、ＰＷＭ信号生成部４２、モータ駆動部４４、及減算器４８を備えている。 As shown in FIG. 6, the drive driver 36 includes an adjustment unit 40, a PWM signal generation unit 42, a motor drive unit 44, and a subtracter 48.
駆動ドライバ３６は、制御装置３０から指示力が提示されると、調整部４０により指示力に対応するモータ２２の駆動量を算出する。 When the instruction force is presented from the control device 30, the drive driver 36 calculates the drive amount of the motor 22 corresponding to the instruction force by the adjustment unit 40.
ＰＷＭ信号生成部４２では、調整部４０が算出した駆動力に対応するＰＷＭ信号を生成する。そして、モータ駆動部４４は、ＰＷＭ信号生成部４２が生成したＰＷＭ信号によってモータ２２を駆動することにより、力覚提示ユニット１４によって乗員に対して力の提示を行う。 The PWM signal generation unit 42 generates a PWM signal corresponding to the driving force calculated by the adjustment unit 40. Then, the motor drive unit 44 drives the motor 22 with the PWM signal generated by the PWM signal generation unit 42, thereby presenting force to the occupant by the force sense presentation unit 14.
ここで、圧力センサ２６が、当接部１６と乗員の腕との間の圧力を検出して、減算器４８を介して調整部４０へフィードバックする。すなわち、減算器４８は、指示力と圧力センサ２６の検出結果との差分を算出する。そして、調整部４０が減算器４８からの出力に基づいて調整量を算出することにより、圧力センサ２６の検出値が所定の圧力となるように、フィードバック制御を行う。これにより、力覚提示ユニット１４によって乗員に対して所定の力が提示される。 Here, the pressure sensor 26 detects the pressure between the contact portion 16 and the occupant's arm and feeds it back to the adjustment portion 40 via the subtractor 48. That is, the subtractor 48 calculates the difference between the indicating force and the detection result of the pressure sensor 26. Then, the adjustment unit 40 calculates the adjustment amount based on the output from the subtractor 48, thereby performing feedback control so that the detection value of the pressure sensor 26 becomes a predetermined pressure. Thus, a predetermined force is presented to the occupant by the force sense presentation unit 14.
また、本実施の形態では、操作認識アルゴリズム４６を備えている。操作認識アルゴリズム４６は、減算器４８の出力（指示力と、圧力センサ２６の検出値に基づく力との差分）に基づいて、乗員による操作が行われたか否かを判断する。例えば、減算器４８で算出した差分値がプラス（＋）の場合（圧力センサ２６の検出値の方が大きい場合）はドライバの入力（操作）であると判定し、マイナス（−）の場合（圧力センサ２６の検出値の方が小さい場合）は提示力の不足或いはドライバの入力拒否であると判定する。なお、操作認識アルゴリズム４６は、駆動ドライバ３６に含まれる構成としてもよいし、制御装置３０に含まれる構成としてもよい。また、操作認識アルゴリズム４６は、プログラムを実行する構成としてもよいし、ハードウエアで実行する構成としてもよい。 In this embodiment, an operation recognition algorithm 46 is provided. The operation recognition algorithm 46 determines whether or not an operation by the occupant has been performed based on the output of the subtractor 48 (the difference between the indication force and the force based on the detection value of the pressure sensor 26). For example, when the difference value calculated by the subtracter 48 is positive (+) (when the detected value of the pressure sensor 26 is larger), it is determined that the input (operation) is made by the driver, and when the difference value is negative (−) ( If the detected value of the pressure sensor 26 is smaller), it is determined that the presentation force is insufficient or the driver input is rejected. The operation recognition algorithm 46 may be included in the drive driver 36 or may be included in the control device 30. The operation recognition algorithm 46 may be configured to execute a program or may be configured to be executed by hardware.
続いて、上述のように構成された本実施の形態に係る入力装置１０における制御装置３０で行われる具体的な処理について説明する。図７は、本実施の形態に係る入力装置１０における制御装置３０で行われる処理の一例の流れを示すフローチャートである。 Next, specific processing performed by the control device 30 in the input device 10 according to the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an exemplary flow of processing performed by the control device 30 in the input device 10 according to the present embodiment.
ステップ１００では、周辺撮影カメラ３２による撮影結果を制御装置３０が取得してステップ１０２へ移行する。 In step 100, the control device 30 acquires the result of photographing by the peripheral photographing camera 32, and the process proceeds to step 102.
ステップ１０２では、制御装置３０が障害物を検出した否か判定する。該判定は、撮影結果に基づいて車両周辺に障害物があるか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１１８へ移行する。 In step 102, it is determined whether or not the control device 30 has detected an obstacle. In the determination, it is determined whether there is an obstacle around the vehicle based on the photographing result. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 104, and if the determination is negative, the process proceeds to step 118.
ステップ１０４では、制御装置３０は、障害物の位置に対応する力覚提示ユニット１４を特定してステップ１０６へ移行する。すなわち、制御装置３０は、図２に示す分割領域のうちどの領域に障害物があるかを特定し、特定した分割領域に対応する力覚提示ユニット１４を特定する。 In step 104, the control device 30 specifies the force sense presentation unit 14 corresponding to the position of the obstacle, and proceeds to step 106. That is, the control device 30 specifies which region of the divided regions illustrated in FIG. 2 is an obstacle, and specifies the force sense presentation unit 14 corresponding to the specified divided region.
ステップ１０６では、制御装置３０は、特定された力覚提示ユニット１４のモータ２２を駆動してステップ１０８へ移行する。すなわち、制御装置３０は、特定した力覚提示ユニット１４の駆動ドライバ３６に対して指示力を付与する指示を行う。これによって駆動ドライバ３６が指示力を付与すべく、調整部４０により指示力に対応するモータ２２の駆動量を算出する。そして、算出した駆動力に対応するＰＷＭ信号をＰＷＭ信号生成部４２が生成して、モータ駆動部４４が、生成されたＰＷＭ信号によってモータ２２を駆動する。これにより、力覚提示ユニット１４によって乗員の腕に対して力の提示を行われるので、障害物の存在する方向を乗員が認識することができる。 In step 106, the control device 30 drives the motor 22 of the identified force sense presentation unit 14 and proceeds to step 108. That is, the control device 30 instructs the drive driver 36 of the identified force sense presentation unit 14 to give instruction power. Accordingly, the driving amount of the motor 22 corresponding to the instruction force is calculated by the adjustment unit 40 so that the drive driver 36 applies the instruction force. Then, the PWM signal generation unit 42 generates a PWM signal corresponding to the calculated driving force, and the motor driving unit 44 drives the motor 22 with the generated PWM signal. Thereby, since the force is presented to the occupant's arm by the force sense presentation unit 14, the occupant can recognize the direction in which the obstacle exists.
ステップ１０８では、圧力センサ２６によって圧力を検出してステップ１１０へ移行する。すなわち、提示された力が圧力センサ２６によって検出される。このとき、駆動ドライバ３６は、圧力センサ２６の値が所定値となるモータ２２の駆動量を算出してモータ２２を駆動することにより、提示する力の大きさが所定値となるように制御する。これにより、力覚提示ユニット１４から乗員に対して一定の指示力で情報が提示される。 In step 108, the pressure is detected by the pressure sensor 26 and the process proceeds to step 110. That is, the presented force is detected by the pressure sensor 26. At this time, the drive driver 36 calculates the driving amount of the motor 22 at which the value of the pressure sensor 26 becomes a predetermined value and drives the motor 22 so as to control the magnitude of the presented force to be a predetermined value. . As a result, information is presented from the force sense presentation unit 14 to the occupant with a constant instruction.
ステップ１１０では、制御装置３０が、力覚提示ユニット１４への操作を検出してステップ１１２へ移行する。すなわち、駆動ドライバ３６の操作認識アルゴリズム４６によって、減算器４８の出力（指示力と、圧力センサ２６の検出値に基づく力との差分値）がプラス（＋）の場合はドライバの入力（操作）であるか否かを判定する。差分値がマイナス（−）の場合は提示力の不足或いはドライバの入力拒否であると判定する。なお、力覚提示ユニット１４への操作の検出は、例えば、提示する力の大きさが所定値に調整されてから所定時間経過後等に行う。 In step 110, the control device 30 detects an operation on the force sense presentation unit 14 and proceeds to step 112. That is, if the output of the subtractor 48 (the difference value between the indication force and the force based on the detection value of the pressure sensor 26) is plus (+) by the operation recognition algorithm 46 of the drive driver 36, the driver input (operation). It is determined whether or not. When the difference value is negative (−), it is determined that the presentation power is insufficient or the driver input is rejected. The operation of the force sense presentation unit 14 is detected, for example, after a predetermined time has elapsed since the magnitude of the force to be presented is adjusted to a predetermined value.
次にステップ１１２では、制御装置３０は検出した操作に対応する処理要求を操作系ＥＣＵ３０に行ってステップ１１４へ移行する。すなわち、指示力と、圧力センサ２６の検出値に基づく力との差分値が圧力センサ２６の検出値の方が大きい場合には、乗員による障害物の回避操作が行われたものと判断して、操作系ＥＣＵ３０に対して回避指示を行うことにより、障害物の回避操作を行う。また、圧力センサ２６の検出値の方が小さい場合には、乗員による操作拒否であると判断して、何もせずそのまま次のステップへ移行する。 Next, at step 112, the control device 30 sends a processing request corresponding to the detected operation to the operation system ECU 30 and proceeds to step 114. That is, when the difference value between the indicating force and the force based on the detected value of the pressure sensor 26 is larger than the detected value of the pressure sensor 26, it is determined that an obstacle avoidance operation has been performed by the occupant. The obstacle avoidance operation is performed by giving an avoidance instruction to the operation system ECU 30. If the detected value of the pressure sensor 26 is smaller, it is determined that the operation is rejected by the occupant, and the process proceeds to the next step without doing anything.
ステップ１１４では、制御装置３０が処理の終了であるか否かを判定する。該判定は、例えば、本処理を終了する指示がなされたか否か、或いは電源オフが指示されたか否か等を判定する。判定が肯定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。 In step 114, the control device 30 determines whether or not the process is finished. This determination is made, for example, by determining whether or not an instruction to end this process has been given, or whether or not a power-off instruction has been issued. When the determination is affirmative, the process returns to step 100 and the above-described processing is repeated. When the determination is affirmed, the series of processes is terminated.
以上のように制御装置３０による制御を行うことにより、例えば、図８に示すように車両の側方左側の分割領域に対応する方向から障害物（ボール）３８が近づいてきた場合に、周辺撮影カメラ３２の撮影結果からボールを検出して、ボールの位置が側方左前の分割領域であることを特定することができる。そして、特定された分割領域に対応する力覚提示ユニット１４を特定して駆動することにより、乗員の腕に対して力覚提示ユニット１４によって力を提示する。これによって乗員は、障害物の接近を確認することができる。このとき、車両の周辺の分割領域と、力覚提示ユニット１４とが予め対応付けられて駆動されるので、図８で示すように、駆動された力覚提示ユニット１４から直感的に障害物の方向を乗員が確認することが可能となる。 By performing the control by the control device 30 as described above, for example, when the obstacle (ball) 38 approaches from the direction corresponding to the divided area on the left side of the vehicle as shown in FIG. It is possible to detect the ball from the photographing result of the camera 32 and specify that the position of the ball is a divided area on the front left side. Then, by identifying and driving the force sense presentation unit 14 corresponding to the identified divided area, the force sense presentation unit 14 presents force to the occupant's arm. This allows the occupant to confirm the approach of the obstacle. At this time, since the divided area around the vehicle and the force sense presentation unit 14 are driven in association with each other, as shown in FIG. The occupant can confirm the direction.
また、本実施の形態では、力覚提示ユニット１４に対して乗員が操作を行うことで、障害物の回避操作指示を行うことができるので、回避操作についても直感的に行うことができる。 Moreover, in this Embodiment, since a passenger | crew can operate avoidance operation instruction | indication by operating with respect to the force sense presentation unit 14, an avoidance operation can also be performed intuitively.
なお、上記の実施の形態における制御装置３０で行われる処理は、ハードウエアで行う処理としてもよいし、プログラムを実行することによって行うソフトエアで行われる処理としてもよい。ソフトウエアで行われる処理の場合には、図７で示す処理をプログラムとして記憶媒体に記憶させて流通させるようにしてもよい。 In addition, the process performed by the control apparatus 30 in the above embodiment may be a process performed by hardware, or may be a process performed by software executed by executing a program. In the case of processing performed by software, the processing shown in FIG. 7 may be stored as a program in a storage medium and distributed.
また、上記の実施の形態では、乗員の両腕を前に伸ばした状態で両腕を支える支持部１２に各々車両の周囲に対応して設けられた、車両の周囲情報を提示するための指示力を乗員の腕に与える複数の力覚提示ユニット１４を設けた例を説明したが、両腕に限るものではない。例えば、片腕の左側と右側に当接して複数の力覚提示ユニット１４を設けるようにしてもよい。或いは、両腕の代わりに両足に当接して複数の力覚提示ユニット１４を設けるようにしてもよい。 Moreover, in said embodiment, the instruction | indication for showing the surrounding information of a vehicle each provided corresponding to the circumference | surroundings of the vehicle in the support part 12 which supports both arms in the state which extended both arms of the passenger | crew Although the example which provided the several force sense presentation unit 14 which gives force to a passenger | crew's arm was demonstrated, it does not restrict to both arms. For example, a plurality of force sense presentation units 14 may be provided in contact with the left and right sides of one arm. Alternatively, a plurality of force sense presentation units 14 may be provided in contact with both feet instead of both arms.
また、上記の実施の形態では、乗員の両腕を支持部１２によって支持し、支持部１２の上に複数の力覚提示ユニット１４を設けた例を説明したが、これに限るものではない。例えば、図９に示すように、力覚提示ユニット１４によって乗員の両腕を支持するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which both arms of the occupant are supported by the support unit 12 and the plurality of force sense presentation units 14 are provided on the support unit 12 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 9, the occupant's arms may be supported by the force sense presentation unit 14.
また、上記の実施の形態では、周辺撮影カメラ３２によって車両の周辺を監視して、監視結果に基づいて障害物を検出するようにしたが、これに限るものではない。例えば、レーザレーダ、電波レーダ、超音波センサ等によって車両の周辺を監視して、監視結果に基づいて障害物を検出するようにしてもよい。 In the above embodiment, the periphery of the vehicle is monitored by the peripheral photographing camera 32 and the obstacle is detected based on the monitoring result. However, the present invention is not limited to this. For example, the periphery of the vehicle may be monitored by a laser radar, a radio wave radar, an ultrasonic sensor or the like, and an obstacle may be detected based on the monitoring result.
１０ 入力装置
１２ 支持部
１４ 力覚提示ユニット
２２ モータ
２６ 圧力センサ
３０ 制御装置
３２ 周辺撮影カメラ
３４ 操作系ＥＣＵ
３６ 駆動ドライバ
４０ 調整部
４２ ＰＷＭ信号生成部
４４ モータ駆動部
４６ 操作認識アルゴリズム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input device 12 Support part 14 Force sense presentation unit 22 Motor 26 Pressure sensor 30 Control apparatus 32 Peripheral imaging camera 34 Operation system ECU
36 Drive Driver 40 Adjustment Unit 42 PWM Signal Generation Unit 44 Motor Drive Unit 46 Operation Recognition Algorithm
Claims (6)
車両右側の前記周囲情報を提示するように右腕に対応する前記提示部を制御し、車両左側の前記周囲情報を提示するように左腕に対応する前記提示部を制御し、かつ前記複数の提示部のうち車両前方に対応するものほど前側の前記周囲情報を提示し、車両後方に対応するものほど後側の前記周囲情報を提示するように前記提示部を制御する制御部と、
前記複数の提示部の何れか一つに対して乗員の腕から力が付与された場合に、前記力が付与された前記提示部に対して予め定められた操作を行う指示を出力する出力部と、
を備えた入力装置。 It is provided along each of the occupant's arms corresponding to the surroundings of the vehicle, and gives the occupant's arm a force for presenting the surrounding information of the vehicle, and receives the force applied from the occupant's arm A plurality of presentation units;
Controlling the presenting unit corresponding to a right arm to present the surrounding information on the right side of the vehicle, controlling the presenting unit corresponding to the left arm to present the surrounding information on the left side of the vehicle, and the plurality of presenting units A control unit that controls the presentation unit so as to present the surrounding information on the front side as it corresponds to the front of the vehicle, and to present the surrounding information on the rear side as it corresponds to the vehicle rear,
An output unit that outputs an instruction to perform a predetermined operation on the presentation unit to which the force is applied when a force is applied from one of the plurality of presentation units from an occupant's arm When,
An input device with.
前記制御部が、前記周辺監視部の監視結果に基づいて障害物を検出すると共に、検出した障害物の車両に対する位置を特定し、特定した位置に対応する前記提示部によって障害物の存在を前記周囲情報として提示するように前記提示部を制御する請求項１に記載の入力装置。 It further includes a periphery monitoring unit that monitors the periphery of the vehicle,
The control unit detects an obstacle based on the monitoring result of the periphery monitoring unit, specifies the position of the detected obstacle with respect to the vehicle, and detects the presence of the obstacle by the presenting unit corresponding to the specified position. The input device according to claim 1, wherein the presenting unit is controlled so as to be presented as surrounding information.
前記制御部によって前記提示部が制御された際に、前記検出部による前記提示部についての検出結果が所定値となるように前記提示部による前記提示するための力を調整する調整部と、
を更に備えた請求項１又は請求項２に記載の入力装置。 For each of the plurality of presentation units, a detection unit that detects pressure applied to the presentation unit;
An adjustment unit that adjusts the force for the presentation by the presentation unit so that a detection result of the presentation unit by the detection unit becomes a predetermined value when the presentation unit is controlled by the control unit;
The input device according to claim 1 or 2, further comprising:
前記出力部が、前記制御部の制御により前記提示部によって前記周囲情報が提示された場合に、前記検出部による前記提示部についての検出結果に基づいて乗員による操作を判断し、判断結果に応じて前記提示部に対して前記予め定められた操作を行う指示を出力する請求項１〜３の何れか１項に記載の入力装置。 For each of the plurality of presentation units, further comprising a detection unit for detecting the pressure applied to the presentation unit,
When the output unit presents the surrounding information by the presenting unit under the control of the control unit, the output unit determines an operation by the occupant based on the detection result of the presenting unit by the detecting unit, and according to the determination result The input device according to claim 1, wherein an instruction to perform the predetermined operation is output to the presentation unit.
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