JP6760323B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

車両の誤発進を防止する技術として、特許文献１に記載された構成が知られている。この構成では、アクセルペダルの踏下により、発進または加速が可能な自動車の初動状態を特定し、その自動車の発進方向と、その発進方向に存在する障害物を特定し、その初動状態において誤発進の前兆となる挙動を検出したら、急停止等の予防動作を行う。

特開２０１０−２３７６９号公報 特開２００９−１３２１６８号公報 特開２０１４−１２９０２５号公報

しかし、上記従来構成の場合、ドライバがアクセルペダルを踏んでから、急停止等の予防動作が実行される構成であるため、ドライバに心的負荷をかけてしまうという問題があった。この問題を解消するためには、シフト操作の段階でドライバに対して誤操作していることを通知できることが望ましい。

また、従来より、シフトポジションを、メータパネル等の表示部に表示させるように構成している（特許文献２、３参照）。この構成によれば、ドライバは、上記表示部を見ることにより、視線を大きく移動させることなくシフトポジションを比較的安全に確認することができる。しかし、ドライバがシフトレバーを誤操作した場合に、ドライバがシフトポジションの表示を見ていないと、誤操作に気づくことができない。また、シフトポジションをリバース「Ｒ」にシフト操作した際に、警報音を鳴動させる装置も知られているが、車室内環境によっては上記警報音がドライバに聞こえない場合もあった。

本発明の目的は、シフト操作の段階でドライバに誤操作を確実に通知することができて、ドライバに心的負荷がかかることを防止できる運転支援装置を提供することにある。

請求項１の発明の運転支援装置は、車両の変速装置のシフトポジションを検出する検出部と、ドライバに刺激を与える刺激部と、前記刺激部を駆動制御することにより、シフトポジションに対応する刺激パターンの刺激をドライバに与える刺激制御部と、シフトポジションが変更されたときであっても、ドライバに対して刺激を与える必要があるか否かを判断する判断部と、を備えている。刺激制御部は、シフトポジションが変更されたときであっても、ドライバに対して刺激を与える必要がないときには、ドライバに刺激を与えないように構成され、判断部は、シフトポジションの変更を検知してから設定時間が経過していないときには、ドライバに対して刺激を与える必要がないと判断するように構成され、判断部は、シフトポジションの変更を検知してから設定時間が経過した後であっても、道路を走行しているときには、ドライバに対して刺激を与える必要がないと判断するように構成されている。

第１実施形態を示す運転支援装置のブロック図 シートの座面を示す上面図 振動付与装置の部分断面図 振動パターン１を示す図 振動パターン２を示す図 振動パターン３を示す図 振動パターン４を示す図 シフトポジションと振動パターンとを対応付けるデータ構造を示す図 シート振動制御のフローチャート 第２実施形態を示すシート振動制御のフローチャート

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１ないし図９を参照して説明する。本実施形態の運転支援装置１は、車両に搭載されて使用されるものであり、図１に示すように、シフト装置２と、ドライバのシート３に設けられた振動付与装置４と、ナビゲーションユニット５と、位置検出装置６と、表示器７と、入力操作部８と、車載制御装置９とを備えて構成されている。

シフト装置２は、車両の変速装置のシフトレバーの操作位置、即ち、シフトポジションを検出し、シフトポジション検出信号をＣＡＮ等の車載ＬＡＮを介して車載制御装置９へ送信する。ドライバのシート３の例えばシートクッションには、振動付与装置４が内蔵されている。振動付与装置４から出力された振動は、シート３に座ったドライバの尻部や脚部に加えられて、ドライバに対して触覚刺激を与えるように構成されている。振動付与装置４は、刺激部としての機能を有する。振動付与装置４の具体的構成については、後述する。

ナビゲーションユニット５は、位置検出装置６により検出された車両の現在位置の検出信号を入力し、現在位置から目的地までの誘導経路を演算する機能や、演算した誘導経路に沿って経路案内する機能等を有する。ナビゲーションユニット５は、車両の現在位置の情報を車載制御装置９へ送信する。ナビゲーションユニット５は、地図情報や誘導経路情報や経路案内情報等を表示器７に表示する。ナビゲーションユニット５は、入力操作部８を介して目的地の情報や各種の操作情報を入力する。位置検出装置６は、例えばＧＰＳ受信機等からなり、車両の現在位置を計測する機能を有する。位置検出装置６は、検出部としての機能を有する。

表示器７は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されており、例えばインストルメントパネルのほぼ中央部に配設されている。表示器７には、ナビゲーションユニット５や車載制御装置９から送信された表示情報が表示されるように構成されている。入力操作部８は、表示器７の画面上に設けられたタッチパネルや表示器７の周辺部に設けられたメカスイッチやリモコン等で構成されている。入力操作部８は、ユーザにより入力操作されると、入力操作信号をナビゲーションユニット５と車載制御装置９に送信する。

車載制御装置９は、運転支援装置１全体を制御する機能を有しており、シフト情報処理部１１と、主制御部１２と、駆動制御部１３とを備えている。車載制御装置９は、刺激制御部としての機能を有する。シフト情報処理部１１は、シフト装置２により検出されたシフトポジションの検出信号、即ち、情報を入力し、シフトポジションの変化を検出し、変化検出時にシフトポジションの情報を主制御部１２に送信する。

主制御部１２は、シフト情報処理部１１からのシフトポジション情報と、ナビゲーションユニット５からの車両の現在位置情報とに基づいて、振動付与装置４により発生させる振動パターンを決定し、決定した振動パターンを示す振動制御信号を駆動制御部１３に送信する。主制御部１２による振動パターンを決定する制御の具体的内容については、後述する。

駆動制御部１３は、主制御部１２からの振動制御信号を入力し、該振動制御信号と内部に記憶している振動パターン情報とに基づいて、振動付与装置４を駆動制御する。振動パターン情報の具体的内容については、後述する。

ここで、振動付与装置４の具体的構成について、図２及び図３を参照して説明する。振動付与装置４は、図２に示すように、シート３のシートクッション１４の内部に配置された振動板１５と、振動板１５の下面における４隅部に配置された４個の振動アクチュエータ１６とを備えている。

振動板１５は、矩形状をなしており、シートクッション１４の座面部の大きさとほぼ同じ程度または若干小さい程度の大きさである。図３に示すように、シートクッション１４の外殻１７は、外皮とクッション部材を貼り合わせて構成されており、この外殻１７のうちの座面部に対応する部分１７ａの内面、即ち、下面に沿うように振動板１５が配置されている。

振動アクチュエータ１６は、フレーム１８と、フレーム１８の一端部である図３中の右端部に基板１９を介して取り付けられた電磁石２０と、フレーム１８の他端部である左端部に板ばねホルダ２１を介して取り付けられた板ばね２２とを備えている。電磁石２０は、基板１９に固定された固定ヨーク２３と、この固定ヨーク２３に巻回された巻線２４とを有する。

板ばね２２の先端部には、可動ヨーク２５が、電磁石２０の固定ヨーク２３の上端部と所定の隙間を介して対向するように例えばカシメ固定により取り付けられている。そして、板ばね２２の先端部に、振動板１５の端部に突設された突部１５ａが当接されている。

この構成の場合、電磁石２０の巻線２４に電流を供給して電磁力を発生させると、この電磁力により可動ヨーク２５が固定ヨーク２３側に吸引されて、板バネ２２が変形する。板ばね２２を振動させるに際しては、駆動制御部１３から駆動電流例えばＰＷＭ信号を巻線２４に供給することにより電磁力を発生させ、可動ヨーク２５を駆動、即ち、吸引した後、駆動を止めると、ばね反力により板ばね２２及び板ばね２２に連結された振動板１５が振動する。この振動板１５の振動が、シートクッション１４の座面部を介してドライバに付与されることにより、ドライバに触覚刺激が加わるように構成されている。

本実施形態では、上記した構成の振動アクチュエータ１６が、振動板１５の下面の４隅部にそれぞれ配設されている。尚、本実施形態では、振動アクチュエータ１６を４個備えるように設ける構成したが、これに限られるものではなく、振動アクチュエータ１６を５個以上備えるように構成しても良いし、振動アクチュエータ１６を３個以下備えるように構成しても良い。

ここで、振動付与装置４によってシート３のシートクッション１４を振動させる振動パターンについて説明する。本実施形態では、振動付与装置４の４個の振動アクチュエータ１６を振動させるタイミングと強さを調整することにより、種々の振動パターンを作成している。

例えば、シフトポジションをＲ（即ち、リバース）にチェンジしたときには、前から後ろに流れるような振動パターン１でシート３を振動させて、振動をドライバに与える。この振動パターン１の場合には、前方の２個の振動アクチュエータ１６ａ、１６ｂの振動の強さを、図４にて直線Ａ１で示すように、設定値ａ１から徐々に弱めて０にすると共に、後方の２個の振動アクチュエータ１６ｃ、１６ｄの振動の強さを、図４にて破線Ａ２で示すように、０から徐々に強めて設定値ａ１にする。これにより、振動パターン１を実現している。

また、シフトポジションをＤ（即ち、ドライブ）にチェンジしたときには、後ろから前に流れるような振動パターン２で振動をドライバに与える。この振動パターン２の場合には、後方の２個の振動アクチュエータ１６ｃ、１６ｄの振動の強さを、図５にて破線Ａ３で示すように、設定値ａ１から徐々に弱めて０にすると共に、前方の２個の振動アクチュエータ１６ａ、１６ｂの振動の強さを、図５にて直線Ａ４で示すように、０から徐々に強めて設定値ａ１にする。これにより、振動パターン２を実現している。

また、シフトポジションをＮ（即ち、ニュートラル）にチェンジしたときには、全ての振動アクチュエータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを同時に振動させる単発振動を２回実行するような振動パターン３で振動をドライバに与える。この振動パターン３の場合には、図６に示すように、４個の振動アクチュエータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを、振動の強さを設定値ａ１にして設定時間ｔ１だけ駆動することを、設定時間間隔ｔ２だけ離して２回実行することにより、振動パターン３を実現している。

また、シフトポジションをＬ（即ち、ロー）にチェンジしたときには、振動アクチュエータ１６ａ、振動アクチュエータ１６ｂ、振動アクチュエータ１６ｃ、振動アクチュエータ１６ｄと順番に振動させていくことで円を描くような振動パターン４の振動をドライバに与える。この振動パターン４の場合には、図７に示すように、振動アクチュエータ１６ａの振動の強さを、設定値ａ１から徐々に弱めて０にすると共に、振動アクチュエータ１６ａの振動開始から設定時間ｔ３だけ遅らせて振動アクチュエータ１６ｂの振動の強さを、０から徐々に強めて設定値ａ１にする。そして、振動アクチュエータ１６ｂの振動の強さを、設定値ａ１から徐々に弱めて０にすると共に、振動アクチュエータ１６ｂの振動の強さが設定値ａ１になった時点から設定時間ｔ３だけ遅らせて振動アクチュエータ１６ｃの振動の強さを、０から徐々に強めて設定値ａ１にする。この後、振動アクチュエータ１６ｃの振動の強さを、設定値ａ１から徐々に弱めて０にすると共に、振動アクチュエータ１６ｃの振動の強さが設定値ａ１になった時点から設定時間ｔ３だけ遅らせて振動アクチュエータ１６ｄの振動の強さを、０から徐々に強めて設定値ａ１にする。更に、振動アクチュエータ１６ｄの振動の強さを、設定値ａ１から徐々に弱めて０にする。これにより、振動パターン４を実現している。このようにして、シフトポジションＲ、Ｄ、Ｎ、Ｌにそれぞれ対応する振動パターン１、２、３、４が実現される構成となっている。

次に、本実施形態においては、上記４種類の振動パターン１、２、３、４を調整、即ち、チューニングすることが可能なように構成されている。個々のドライバによって、振動パターンの好みや、各振動パターンにおける振動の強さや、振動の駆動時間や、振動の実行回数等の好みが、種々異なることが考えられる。そのため、本実施形態では、シフトポジションＲ、Ｄ、Ｎ、Ｌと振動パターン１、２、３、４の対応関係を変更可能であると共に、各振動パターン１、２、３、４における振動の強さや、振動の駆動時間や、振動の実行回数等を変更可能なように構成されている。

具体的には、図８に示すような構成のマトリクスデータ構造で、調整結果を管理している。図８に示すマトリクスデータ構造において、振動パターン１、２、３、４を入れ替えることができ、また、振動の強さの数値を変更することができ、また、１回あたりの動作時間の数値（例えば秒数）を変更することができ、また、実行回数の数値を変更することができるように構成されている。そして、数値等が変更されたマトリクスデータ構造は、車載制御装置９の主制御部１２内のメモリに記憶されている。

例えば、本実施形態では、振動パターン等を調整する作業メニューが選択されると、図８に示す構成のマトリクスデータ構造が表示器７に表示され、入力操作部８を操作することにより上記マトリクスデータ構造の各欄の振動パターン名称や数値等を変更することが可能なように構成されている。そして、変更された、即ち、更新されたマトリクスデータ構造は、主制御部１２内のメモリに記憶される構成となっている。この結果、ドライバ好みの振動パターンに調整することができる。

次に、上記構成の動作、即ち、車載制御装置９のシート振動制御について、図９のフローチャートを参照して説明する。図９のステップＳ１０においては、ドライバが変速装置のシフトレバーを操作すると、車載制御装置９のシフト情報処理部１１は、シフト装置２からのシフトポジションの検出信号、即ち、情報を入力する。続いて、ステップＳ２０へ進み、シフト情報処理部１１は、上記シフトポジションの情報に基づいてシフトポジションの変化を検出すると、主制御部１２に変化検出後のシフトポジションの情報を送信、即ち、通知する。

そして、ステップＳ３０へ進み、主制御部１２は、シフト情報処理部１１からのシフトポジション情報を入力し、入力したシフトポジションの情報と、図８に示すマトリクスデータ構造との基づいて、どの振動パターンでシート３を振動させるかを判断し、判断した振動パターンの振動制御情報を駆動制御部１３に送信する。

次いで、ステップＳ４０へ進み、駆動制御部１３は、入力した振動パターンの振動制御情報に基づいて、振動付与装置４の振動アクチュエータ１６ａ〜１６ｄを駆動制御することにより、シート３を上記振動パターンで振動させる。これにより、ドライバは、シート３の振動パターンによってシフトポジションを認識することができる。

従って、ドライバは、シフト操作によって変更したつもりのシフトポジションと、上記振動パターンによって認識したシフトポジションとが一致していない場合、誤操作したことを明確に認識することができる。即ち、シフト操作の段階でドライバに誤操作を確実に通知することができることから、従来構成とは異なり、ドライバに心的負荷がかかることを防止できる。

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。上記した第１実施形態の場合、シフトレバーを変更操作すると、その度に、シート３が振動する構成であることから、ドライバが煩わしさを感じる可能性がある。例えば、坂道を下るように走行するときには、シフトポジションをＤとＬに交互に切り替えるようにシフト操作することがあるが、シフトポジションを切り替えるたびにシート３の振動が発生してしまう。このようなシスト操作の場合、シフト入れ間違いによる事故のリスクは低いため、メータにシフトポジションを表示するだけで、十分と考えられる。

また、一般的なシフト操作として、シフトポジションをＰからＤまでチェンジする場合、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄとシフトレバーを移動させる必要があるが、シフトポジションがＲ、Ｎ、Ｄに一瞬でも変更されたことが検知されることにより、シート３が振動してしまうため、ドライバが煩わしく感じるおそれがある。

そこで、第２実施形態では、シフトポジションが変更されたときであっても、ドライバが煩わしく感じるおそれがあるときには、シート３を振動させないように構成した。第２実施形態の具体的制御について、図１０のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ１０、Ｓ２０は、第１実施形態と同様に実行する。そして、ステップＳ１１０へ進み、主制御部１２は、シフトポジションの変更を検知してから、予め決められた設定時間例えば１秒以上が経過したか否かを判断する。この場合、もし１秒未満のうちに次のシフトポジションに変更されたときには（ＮＯ）、まだシフトポジション変更の途中であると判断し、シート３を振動させない。

また、上記ステップＳ１１０において、シフトポジションの変更を検知してから、１秒以上が経過したときには（ＹＥＳ）、ステップＳ１２０へ進む。このステップＳ１２０では、車速を測定し、停車状態、即ち、車速が０であるか否かを判断する。ここで、車速が０であるときには（ＹＥＳ）、これから車両が出発するという判断になることから、ステップＳ３０、Ｓ４０へ進み、シート３に振動を加える。尚、ステップＳ３０、Ｓ４０は、第１実施形態と同様に実行する。

また、上記ステップＳ１２０において、車速が０でないとき、即ち、走行状態であるときには（ＮＯ）、ステップＳ１３０へ進む。このステップＳ１３０では、例えばＧＰＳ受信装置により車両の現在位置、即ち、自車位置を検出し、自車位置が道路の上でないか否か、即ち、道路以外を走行中であるか否かを判断する。ここで、道路以外例えば駐車場を走行しているときには（ＹＥＳ）、障害物等との衝突を避けるために注意を促す必要があることから、ステップＳ３０、Ｓ４０へ進み、シート３に振動を加える。また、上記ステップＳ１３０において、道路を走行しているときには、「ＮＯ」へ進み、シート３に振動を加えない。

上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第２実施形態によれば、シフトポジションが変更されたときであっても、シフトポジションの変更を検知してから１秒未満のうちに次のシフトポジションに変更されたとき、また、シフトポジションの変更を検知してから１秒以上が経過したときであっても道路を走行しているときには、シート３を振動させないように構成したので、ドライバが煩わしく感じるおそれを防止することができる。

尚、上記各実施形態においては、振動付与装置４として、電磁者２０や板ばね２２等から構成された振動機構を用いたが、これに限られるものではなく、例えばモータ等から構成された振動機構や、音を使った振動機構等を用いても良い。

また、上記各実施形態では、ドライバに対して触覚刺激を与える構成として、振動付与装置４によりシート３を振動させるように構成したが、これに限られるものではなく、例えばステアリングを振動させるように構成しても良いし、また、風をドライバに吹付けるように構成しても良い。ステアリングを振動させる構成の場合、ステアリングの振動パターンをシフトポジションに対応させて複数種類設けるように構成することが好ましい。また、風をドライバに吹付ける構成の場合、風の吹付けパターンをシフトポジションに対応させて複数種類設けるように構成することが好ましい。この場合、冷風や温風を用いたり、風を吹付ける方向として、前方からの他に、後方、上方、側方等を適宜設けるように構成することが好ましい。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１は運転支援装置、２はシフト装置、３はシート、４は振動付与装置、６は位置検出装置、９は車載制御装置、１１はシフト情報処理部、１２は主制御部、１３は駆動制御部、１４はシートクッション、１５は振動板、１６は振動アクチュエータ、２０は電磁石、２１は板ばねホルダ、２２は板ばね、２３は固定ヨーク、２４は巻線、２５は可動ヨークである。

Claims (4)

1. 車両の変速装置のシフトポジションを検出する検出部（２）と、
   ドライバに刺激を与える刺激部（４）と、
   前記刺激部を駆動制御することにより、シフトポジションに対応する刺激パターンの刺激をドライバに与える刺激制御部（９）と、
   シフトポジションが変更されたときであっても、ドライバに対して刺激を与える必要があるか否かを判断する判断部（９）と、を備え、
   前記刺激制御部は、シフトポジションが変更されたときであっても、ドライバに対して刺激を与える必要がないときには、ドライバに刺激を与えないように構成され、
   前記判断部は、シフトポジションの変更を検知してから設定時間が経過していないときには、ドライバに対して刺激を与える必要がないと判断するように構成され、
   前記判断部は、シフトポジションの変更を検知してから設定時間が経過した後であっても、道路を走行しているときには、ドライバに対して刺激を与える必要がないと判断するように構成された運転支援装置。
2. 前記刺激部は、運転席のシート（３）を振動させる振動付与装置（４）で構成された請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記振動付与装置は、前記シートの座面の四隅部に設けられた振動アクチュエータ（１６）を備えた請求項２記載の運転支援装置。
4. 前記刺激制御部は、シフトポジションが変更されたときに、変更されたシフトポジションに対応する振動パターンの振動をドライバに与えるように構成された請求項３記載の運転支援装置。

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