特開 2023-59996 振動装置の制御装置、振動装置の制御方法、プログラム及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023059996

(43)【公開日】2023-04-27

(54)【発明の名称】振動装置の制御装置、振動装置の制御方法、プログラム及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   A61H 23/02 20060101AFI20230420BHJP

【ＦＩ】

A61H23/02 336

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029323

(22)【出願日】2023-02-28

(62)【分割の表示】P 2021513585の分割

【原出願日】2020-03-31

(31)【優先権主張番号】P 2019075717

(32)【優先日】2019-04-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安士 光男

(72)【発明者】

【氏名】磯崎 賢太

(72)【発明者】

【氏名】森重 隆司

(57)【要約】

【課題】ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置を振動させることが可能な振動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】ユーザを支持する支持部材を介してユーザに振動を伝える振動装置に駆動信号を供給する振動駆動部と、支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部と、を有し、振動駆動部は、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には駆動信号として基準の振動強度を示す信号を振動装置に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す信号を振動装置に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも強い振動強度を示す信号を振動装置に供給する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザを支持する支持部材を介して前記ユーザに振動を伝える振動装置に駆動信号を供給する振動駆動部と、
前記支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部と、を有し、
前記振動駆動部は、前記支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には前記駆動信号として基準の振動強度を示す信号を前記振動装置に供給し、前記支持部材にかかる荷重に関する値が前記基準値よりも大きい場合には前記駆動信号として前記基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す信号を前記振動装置に供給し、前記支持部材にかかる荷重に関する値が前記基準値よりも小さい場合には前記駆動信号として前記基準の振動強度よりも強い振動強度を示す信号を前記振動装置に供給することを特徴とする制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザに振動を知覚させる振動装置の制御装置、振動装置の制御方法、プログラム及び記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、種々の目的でユーザに振動を与える振動装置が知られている。例えば、特許文献１には、車両の特に運転者用のシートとして使用することによって居眠り運転を防止することができ、また、腰部にマッサージを施すランバサポートとして機能させることができる加振シート及びその制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平9-266935号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

振動装置は、自身が振動する場合でも、多くの場合、その振動が直接ユーザ（ユーザの脳）に知覚されるわけではない。例えば、振動装置がユーザが座るシートやユーザが寝るベッドなどに埋め込まれる場合、振動装置の振動は、当該シートやベッドの表面に伝搬し、そしてユーザの皮膚などに伝搬した後、ユーザに知覚される。

【0005】

ここで、振動装置が振動した際にユーザに知覚される振動の強度は、例えば、ユーザの体重、ユーザのシート上での姿勢、ユーザと振動装置との間の位置関係、また、シートなどにおけるユーザに触れる部材の材質によって異なる場合がある。

【0006】

振動装置は、例えば上記したような、ユーザに知覚される振動の強度が異なる可能性がある条件下で使用される場合であっても、安定した強度の振動をユーザに与えるように構成されていることが好ましい。

【0007】

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置を振動させることが可能な振動装置の制御装置、振動装置の制御方法、プログラム及び記録媒体を提供することを目的の１つとしている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の発明は、ユーザを支持する支持部材を介してユーザに振動を伝える振動装置に駆動信号を供給する振動駆動部と、支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部と、を有し、振動駆動部は、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には駆動信号として基準の振動強度を示す信号を振動装置に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す信号を振動装置に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも強い振動強度を示す信号を振動装置に供給することを特徴とする。

【0009】

また、請求項７に記載の発明は、ユーザを支持する支持部材を介してユーザに振動を伝える振動装置に駆動信号を供給する振動駆動部と、支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部と、を有し、振動駆動部は、支持部材にかかる荷重に関する値が大きくなるほど小さくなる振動強度を示す信号を振動装置に供給することを特徴とする。

【0010】

また、請求項８に記載の発明は、ユーザを支持する支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得するステップと、支持部材を介してユーザに振動を伝える振動装置に対し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には基準の振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には基準の振動強度よりも強い振動強度を示す駆動信号を供給するステップと、を含むことを特徴とする。

【0011】

また、請求項９に記載の発明は、コンピュータに、ユーザを支持する支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得するステップと、支持部材を介してユーザに振動を伝える振動装置に対し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には基準の振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には基準の振動強度よりも強い振動強度を示す駆動信号を供給するステップと、を実行させることを特徴とする。

【0012】

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のプログラムが記録されていることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１に係る振動システムの構成を示す図である。

【図2】実施例１に係る振動システムのユーザとの位置関係を示す図である。

【図3】実施例１に係る振動システムにおける制御装置のブロック図である。

【図4】実施例１に係る振動システムにおける制御装置の制御態様を示す図である。

【図5】実施例１に係る振動システムにおける制御装置の制御態様を示す図である。

【図6】実施例１に係る振動システムにおける制御装置の動作フローを示す図である。

【図7】実施例１に係る振動システムにおける制御装置の動作フローを示す図である。

【図8】実施例１に係る振動システムにおける振動装置のシート及びユーザとの関係をモデル化した図である。

【図9】実施例１に係る振動システムにおける振動装置の振動強度及びシートの振動態様とユーザの体重との関係を示す図である。

【図10】実施例２に係る振動システムの構成を示す図である。

【図11】実施例２に係る振動システムにおける制御装置の動作フローを示す図である。

【図12】実施例３に係る振動システムの構成を示す図である。

【図13】実施例３に係る振動システムにおける制御装置のブロック図である。

【図14】実施例３に係る振動システムにおける制御装置の動作フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。

【実施例0015】

図１は、実施例１に係る振動システム１０の模式的な配置図である。図１を用いて、振動システム１０について説明する。振動システム１０は、対象者（以下、ユーザと称する）が座るシート２０、音を発生させる音発生装置３０、ユーザに振動を伝える振動装置４
０、ユーザの生理的状態を検出するユーザ状態検出装置５０及びこれらを制御する制御装置６０からなる。

【0016】

振動システム１０は、音源ＳＣから音を表現するデータを示す電気信号である音響信号ＡＳを取得する。例えば、音源ＳＣは、音楽を再生するためのデータが記録された記録媒体及び当該記録媒体からのデータを読み出す装置などを含む。振動システム１０は、音響信号ＡＳに基づいて、音発生装置３０から音を発生させ、振動装置４０によってシート２０を振動させる。

【0017】

また、本実施例においては、制御装置６０は、音発生装置３０及び振動装置４０の各々の動作制御を行う。また、本実施例においては、制御装置６０は、ユーザ状態検出装置５０によって検出されたユーザの生理的状態に基づいて音発生装置３０及び振動装置４０の動作態様を調節する。本実施例においては、制御装置６０は、振動システム１０内において、音楽を再生する再生装置として機能する。

【0018】

本実施例においては、シート２０は、ユーザがシート２０に座った際に、当該ユーザの臀部及び大腿部を支持するように構成された座部２１と、当該ユーザの背部及び腰部を支持するように構成された背もたれ部（バックレスト、以下、背部と称する）２２と、を含む。また、本実施例においては、シート２０は、当該ユーザの頭部を支持するように構成された頭部（ヘッドレスト）を含む。

【0019】

また、本実施例においては、音発生装置３０は、シート２０及びシート２０に座ったユーザの前方に配置されたセンタースピーカ（第１の音発生ユニット）３１と、シート２０の側方に配置されたサイドスピーカ（第２の音発生ユニット）３２と、を含む。サイドスピーカ３２は、例えば図１に示すように、複数のスピーカからなる。センタースピーカ３１及びサイドスピーカ３２の各々は、例えば、互いに異なる音域の音を発生させる。

【0020】

また、本実施例においては、振動装置４０は、シート４０に埋め込まれている。また、振動装置４０は、シート２０の座部２１に埋め込まれた座部振動ユニット（第１の振動ユニット）４１と、シート２０の背部２２に埋め込まれた背部振動ユニット（第２の振動ユニット）４２と、を含む。

【0021】

座部振動ユニット４１は、自身が振動することで、シート２０の座部２１におけるユーザに接する表面（以下、座面又は第１の接触部と称する）２１Ｓ又はその一部を振動させる。背部振動ユニット４２は、自身が振動することで、シート２０の背部２２におけるユーザに接する表面（以下、背面又は第２の接触部と称する）２２Ｓ又はその一部を振動させる。なお、座部振動ユニット４１及び背部振動ユニット４２は、それぞれ、複数の振動子を含んでいてもよい。

【0022】

また、本実施例においては、ユーザ状態検出装置５０は、例えば、ユーザの心拍、脳波、呼吸数、眼球運動、瞬き及び視線のうちの少なくとも１つを検出し、またその変化を検出する。例えば、ユーザ状態検出装置５０は、撮像装置、生体情報検出装置などを含む。

【0023】

また、本実施例においては、制御装置６０は、音響信号ＡＳに基づいて、音発生装置３０のセンタースピーカ３１及びサイドスピーカ３２並びに振動装置４０の座部振動ユニット４１及び背部振動ユニット４２の各々を駆動する。従って、本実施例においては、音発生装置３０及び振動装置４０は、音響信号ＡＳに対応する音発生動作及び振動動作をそれぞれ行う。

【0024】

図２は、振動システム１０におけるシート２０の側面図である。図２には、シート２０
に座ったユーザＯＢを破線で示している。図２を用いて、振動システム１０とユーザＯＢとの間の位置関係について説明する。

【0025】

本実施例においては、シート２０の座面２１Ｓには、ユーザＯＢの臀部及び大腿部が接することとなる。また、シート２０の背面２２Ｓには、ユーザＯＢの背部及び腰部が接することとなる。

【0026】

本明細書においては、シート２０の座面２１Ｓに接することとなるユーザＯＢの体の部位ＢＰ１を第１の部位と称する場合がある。また、シート２０の背面２２Ｓに接することとなるユーザＯＢの体の部位ＢＰ２を第２の部位と称する場合がある。本実施例においては、第２の部位ＢＰ２は、ユーザＯＢの頭部ＨＤに対して第１の部位ＢＰ１よりも近い位置にあるユーザＯＢの体の部位である。

【0027】

なお、ユーザＯＢの体がシート２０に接すると説明した場合、ユーザＯＢの体の部位がシート２０に直接的に接する場合と、間接的に接する場合との両方を含むものとする。例えば、第１の部位ＢＰ１としてのユーザＯＢの臀部又は大腿部がシート２０の座面２１Ｓに接する場合には、ユーザＯＢの衣服を介して当該臀部又は大腿部がシート２０の座面２１Ｓに接する場合、また、シート２０のカバーを介して当該臀部又は大腿部が座面２１Ｓに接する場合などが含まれるものとする。

【0028】

なお、その一方で、音発生装置３０のセンタースピーカ３１及びサイドスピーカ３２の各々は、ユーザＯＢには接しない。すなわち、音発生装置３０は、ユーザＯＢ（すなわちユーザＯＢの耳）に向かって空間中を進む音波を生成する部分であり、ユーザＯＢに聴覚を与える部分であるということができる。

【0029】

なお、振動システム１０は、例えば、自動車の座席として複数（例えば４つ）のシート２０を構成することで、車載の振動システムを構成することができる。しかし、振動システム１０は、シート２０がユーザを支持するように構成されていれば、他の種々の環境で使用されることができる。例えば、振動システム１０は、家庭用のソファやベッドとしてシート２０を構成することで、家庭用の振動システムを構成することができる。

【0030】

図３は、制御装置６０のブロック図である。図３を用いて、制御装置６０の構成について説明する。まず、制御装置６０は、ユーザＯＢの覚醒度を判定する覚醒度判定部６１を有する。

【0031】

ユーザＯＢの覚醒度とは、例えば、ユーザＯＢがどの程度覚醒した生理状態であるか否かを区別又は分類するための尺度である。例えば、覚醒度が高いほどユーザＯＢは緊張した状態（興奮した状態）にあり、覚醒度が低いほどユーザＯＢが眠い状態にある。本実施例においては、覚醒度判定部６１は、ユーザ状態検出部５０によるユーザの生理的状態に基づいて、ユーザＯＢの覚醒度を判定する。

【0032】

また、制御装置６０は、ユーザＯＢの覚醒度に基づいて音源ＳＣから楽曲を選択的に取得する楽曲選択取得部６２を有する。例えば、音源ＳＣには、複数の楽曲が含まれている。楽曲選択取得部６２は、音源ＳＣに含まれる複数の楽曲の中から、ユーザＯＢの覚醒度に合わせた楽曲を取得する。

【0033】

制御装置６０は、楽曲選択取得部６２によって取得された楽曲を再生する音楽再生部６３を有する。音楽再生部６３は、楽曲に対応して音発生装置３０から音を発生させるための電気信号（以下、音声信号と称する）を生成する音声信号生成部６３Ａを有する。

【0034】

例えば、音発生装置３０から楽曲の全音域の音を発生させる場合、音声信号生成部６３Ａは、音響信号ＡＳを音声信号として生成する。また、音発生装置３０から楽曲の中音域及び高音域のみの音を発生させる場合、音響信号ＡＳの所定の周波数以上の成分を抽出して音声信号を生成する。

【0035】

また、音楽再生部６３は、楽曲に対応して振動装置４０を振動させるための電気信号（以下、振動信号と称する）を生成する振動信号生成部６３Ｂを有する。振動信号生成部６３Ｂは、音響信号ＡＳの低周波成分を抽出して振動信号を生成する。すなわち、本実施例においては、振動信号生成部６３Ｂは、例えば、振動装置４０が楽曲の低音域の音を表現する振動を行うような振動信号を生成する。

【0036】

また、本実施例においては、振動信号生成部６３Ｂは、音響信号ＡＳのうち、２０～２００Ｈｚの範囲内の周波数の成分（音域）を抽出して振動信号を生成する。これは、２０Ｈｚよりも低い周波数の振動は、内蔵に響く不快な振動となる場合があるからである。また、２００Ｈｚよりも高い周波数の振動は、こそばゆさを感じる不快な振動となる場合があるからである。しかし、振動信号生成部６３Ｂが生成する振動信号の構成はこれに限定されない。

【0037】

制御装置６０は、シート２０にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する荷重関連情報取得部（以下、単に情報取得部と称する）６４を有する。情報取得部６４は、例えば、シート２０にユーザＯＢが座っていない状態のシート２０にかかる荷重に関する値を含む情報を予め取得する。そして、例えば、シート２０にユーザＯＢが座った場合など、シート２０にかかる荷重、本実施例においてはシート２０における振動装置４０とユーザＯＢとの間の部分にかかる荷重が変化した場合などに、その荷重が変化したこと及びその荷重値を示す情報を取得する。

【0038】

本実施例においては、シート２０に係る荷重に関する値を含む情報は、振動装置４０の振動状態に関する値を含む情報である。例えば、情報取得部６４は、振動装置４０の実際の振動強度に関する値を含む情報を取得する。なお、振動装置４０の振動強度に関する値とは、例えば、振動装置４０の実際の変位、速度及び加速度などによって算出可能な値である。

【0039】

具体的には、本実施例においては、振動装置４０は、変位センサ、速度センサ又は加速度センサを有する。情報取得部６４は、例えばこれらのセンサの検出値を振動装置４０から取得することで、振動装置４０が振動している際の実際の振動強度、また、後述する基準強度との差などを取得する。なお、シート２０にかかる荷重に関する情報は、振動装置４０の振動強度以外でも算出可能である。従って、他の算出可能な値を取得すれば、シート２０にかかる荷重に関する値として処理することができる。

【0040】

制御装置６０は、情報取得部６４によって取得された情報に基づいて、音発生装置３０及び振動装置４０を駆動する駆動部６５を有する。駆動部６５は、音発生装置３０を駆動する電気信号（以下、音声駆動信号と称する）Ｓ１及びＳ２を生成する音声駆動部６５Ａと、振動装置６５Ｂを駆動する電気信号（以下、振動駆動信号と称する）Ｖ１及びＶ２を生成する振動駆動部６５Ｂと、を有する。

【0041】

より具体的には、音声駆動部６５Ａは、センタースピーカ３１を駆動する音声駆動信号（第１の音声駆動信号）Ｖ１と、サイドスピーカ３２を駆動する音声駆動信号（第２の音声駆動信号）Ｖ２と、を生成する。また、振動駆動部６５Ｂは、座部振動ユニット４１を駆動する振動駆動信号（第１の振動駆動信号）Ｖ１と、背部振動ユニット４２を駆動する振動駆動信号（第２の振動駆動信号）Ｖ２と、を生成する。駆動部６５は、これらの駆動
信号を、音発生装置３０及び振動装置４０に供給する。

【0042】

また、本実施例においては、振動駆動部６５Ｂは、音楽再生部６３の振動信号生成部６３Ｂが生成した振動信号に対応し、振動装置４０が２０～２００Ｈｚの範囲内の周波数で振動するように振動装置４０に振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を供給する。

【0043】

図４は、音楽再生部６３の動作態様の一例を示す図である。本実施例においては、音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度によってテンポの異なる楽曲を選択して再生する。本実施例においては、ユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度未満である場合（すなわち、例えばユーザＯＢが眠気を催していると判断される場合）、音楽再生部６３は、ユーザＯＢに覚醒を促すように、アップテンポの楽曲を選択して再生する（音声信号及び振動信号を生成する）。また、ユーザＯＢの覚醒度が第２の覚醒度よりも大きい場合（すなわち、例えばユーザＯＢが緊張していると判断される場合）、音楽再生部６３は、ユーザＯＢにリラックスを促すように、スローテンポの楽曲を選択して再生する。

【0044】

また、本実施例においては、音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度と第２の覚醒度との間であった場合、通常のテンポの楽曲を選択して再生してもよい。なお、既に音楽が再生されている場合においてユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度と第２の覚醒度との間であった場合、音楽再生部６３は、当該再生されている音楽の再生を維持してもよい。

【0045】

このように、音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度に応じたテンポで音楽を再生する。また、本実施例においては、音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度が高いほどテンポが遅い音楽を再生する。これによって、ユーザＯＢの覚醒度、すなわち生理的状態を安定させるような音楽を提供することができる。

【0046】

なお、音楽再生部６３による動作態様はこれに限定されない。例えば、音楽再生部６３は、同一の楽曲に対しても再生時のテンポ調節を行ってもよい。例えば、音楽再生部６３は、例えば既に音楽を再生している途中であれば、アップテンポの楽曲を再生することに代えて、再生中の音楽のテンポを速めることで、テンポ調節を行ってもよい。

【0047】

また、音楽再生部６３によるテンポ選択の基準となる第１及び第２の覚醒度については、種々調節することができる。例えば、第１及び第２の覚醒度が同一の値であってもよい。この場合、音楽再生部６３は、１つの閾値としての所定の覚醒度を超えているか否かに基づいて、楽曲のテンポを選択及び調節すればよい。

【0048】

換言すれば、音楽再生部６３は、例えば、ユーザＯＢの覚醒度が低い場合には速いテンポで音楽を再生し、ユーザＯＢの覚醒度が高い場合にはユーザＯＢに遅いテンポで音楽を再生するように構成されていればよい。

【0049】

図５は、駆動部６５における振動駆動部６５Ｂの動作態様の一例を示す図である。振動駆動部６５Ｂは、シート２０にかかる荷重の大きさに基づいて、振動装置４０の振動強度を調節する。

【0050】

本実施例においては、振動駆動部６５Ｂは、シートにかかる荷重に関する値（以下、シート荷重と称する）が第１の荷重（第１の基準値）未満の場合、基準強度よりも強い強度で振動装置４０を振動させる。また、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重が第２の荷重（第２の基準値）よりも大きい場合、基準強度よりも弱い強度で振動装置４０を振動させる。また、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重が第１及び第２の荷重の間（基準値の範囲内）であった場合、基準強度で振動装置４０を振動させる。

【0051】

ここで、基準強度とは、例えば、基準となる条件のユーザＯＢ（例えば５０ｋｇの体重のユーザＯＢ）がシート２０に座った場合にシート２０にかかる荷重に関する値を荷重の基準値とし、当該基準値に対応する荷重がかかったシート２０を振動させるために所定の特性（例えばゲイン）の駆動信号Ｖ１及びＶ２によって振動装置４０を振動させた場合の振動装置４０の実際の振動強度をいう。

【0052】

具体的には、シート荷重が第１の荷重未満の場合は、例えばユーザＯＢの体重が比較的小さい（軽い）場合など、シート２０にはあまり荷重がかかっていない場合に対応する。この場合、クッション部２１を介して振動装置４０を押さえつける力が小さいため、振動装置４０が基準強度で振動するようなゲインで振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を振動装置４０に供給すると、実際には当該基準強度よりも強い強度で振動装置４０が振動する。このような場合、振動駆動部６５Ｂは、さらに強い振動が発生するように振動駆動信号Ｖ１及びＶ２のゲインを調節する。

【0053】

一方、シート荷重が第２の荷重よりも大きい場合は、例えばユーザＯＢの体重が比較的大きい（重い）場合など、シート２０には大きな荷重がかかっている場合に対応する。この場合、振動装置４０が基準強度で振動するようなゲインで振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を振動装置４０に供給すると、実際には当該基準強度よりも弱い強度で振動装置４０が振動している場合が多い。このような場合、振動駆動部６５Ｂは、さらに弱い振動が発生するように振動駆動信号Ｖ１及びＶ２のゲインを調節する。

【0054】

図６及び図７は、制御装置６０の動作フローの一例を示す図である。図６及び図７を用いて、制御装置６０の動作ルーチンについて説明する。まず、図６に示すように、制御装置６０は、覚醒度判定部６１によって、ユーザＯＢの生理的情報を取得する（ステップＳ１１）。続いて、覚醒度判定部６１は、当該生理的情報に基づいてユーザＯＢの覚醒度を判定する（ステップＳ１２）。

【0055】

音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度未満である場合、音楽再生部６３は、アップテンポの楽曲を再生すべく、音響信号ＡＳから音声信号及び振動信号を生成する（ステップＳ１４）。

【0056】

一方、音楽再生部６３は、ユーザＯＢの覚醒度が第１の覚醒度以上である場合、第２の覚醒度よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。ユーザＯＢの覚醒度が第２の覚醒度よりも大きい場合、音楽再生部６３は、スローテンポの楽曲を再生すべく、音響信号ＡＳから音声信号及び振動信号を生成する（ステップＳ１６）。また、ユーザＯＢの覚醒度が第１及び第２の覚醒度間であった場合、音楽再生部６３は、通常のテンポの楽曲を再生する（ステップＳ１７）。

【0057】

続いて、図７を用いて、情報取得部６４及び駆動部６５の動作ルーチンについて説明する。本実施例においては、音楽再生部６３によってステップＳ１４、Ｓ１６及びＳ１７が実行された後、情報取得部６４は、振動装置４０の実際の振動強度に関する情報を荷重情報（シート荷重に関する情報）として取得する（ステップＳ２１）。また、例えば、情報取得部６４は、基準強度と、実際の振動強度との間の差分に関する情報を取得する。

【0058】

次に、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重が第１の荷重未満であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。シート荷重が第１の荷重未満である場合、振動駆動部６５Ｂは、基準強度よりも強い強度で振動装置４０が振動するように振動装置４０を駆動する（ステップＳ２３）。例えば、振動駆動部６５Ｂは、振動駆動信号Ｖ１及びＶ２のゲインが基準強度に
対応するゲインよりも大きくなるように振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を調節する。

【0059】

一方、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重が第１の荷重以上である場合、第２の荷重よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。シート荷重が第２の荷重よりも大きい場合、振動駆動部６５Ｂは、基準強度よりも弱い強度で振動装置４０が振動するように振動装置４０を駆動する（ステップＳ２５）。例えば、振動駆動部６５Ｂは、振動駆動信号Ｖ１及びＶ２のゲインが基準強度に対応するゲインよりも大きくなるように振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を調節する。

【0060】

また、シート荷重が第１及び第２の荷重間である場合は、振動駆動部６５Ｂは、基準強度で振動装置４０が振動するように振動装置４０を駆動する（ステップＳ２６）。このようなルーチンで、制御装置６０は各装置の動作制御を行い、音楽再生動作を行う。

【0061】

次に、図８及び図９を用いて、振動駆動部６５Ｂによる振動装置４０の駆動態様と、ユーザＯＢに伝わる振動強度との関係について説明する。図８は、シート２０、振動装置４０、及びユーザＯＢを振動の伝達特性を定義するためにモデル化した図である。なお、図８には、シート２０の座部２１と、振動装置４０の座部振動ユニット４１と、ユーザの第１の部位ＢＰ１と、の一部を示している。また、図８は、これらの模式的な断面図である。

【0062】

振動装置４０によって発生した振動がユーザＯＢに伝わるまでの伝達特性は、例えば、図８に示すような粘弾性モデルとしてモデル化して考えることができる。より具体的には、シート２０の座部２１は、剛体板２１Ａと、クッション部（荷重をかけることによって容易に変形する部分）２１Ｂと、からなる。

【0063】

また、座部２１の表面２１Ｓ（本実施例においてはクッション部２１Ｂの表面）には、ユーザＯＢの第１の部位ＢＰ１によって荷重がかかっている。また、振動装置４０の座部振動ユニット４１は、振動子（例えば磁性体）４１Ａと、振動子４１Ａを支持しかつ振動子４１Ａに振動力（例えば磁気力）を印加するケース４１Ｂと、からなり、全体としてクッション部２１Ｂに埋め込まれている。

【0064】

ここで、座部振動ユニット４１の振動子４１Ａの質量を質量ｍ１とし、振動子４１Ａがばね定数ｋ１及び減衰係数ｃ１でケース４１Ｂに支持されているとする。また、ケース４１Ｂの質量を質量ｍ２とし、ケース部４１Ｂが剛体板２１Ａ及び表面２１Ｓ間に配置されかつクッション部２１Ｂにばね定数ｋ２及び減衰係数ｃ２で支持されているとする。また、ユーザＯＢの体重を質量ｍ３とする。

【0065】

この場合、振動子４１Ａは、ケース４１Ｂ内において、ユーザＯＢに向かう方向において、変位ｘ１、速度ｖ１及び加速度ａ１で往復運動を行うものとする。また、この往復運動によって力ｆ１が発生するものとする。

【0066】

また、振動子４１Ａの振動は、ケース４１Ｂに伝達され、ユーザＯＢに向かう方向において、変位ｘ２、速度ｖ２及び加速度ａ２で往復運動を行うものとする。また、この往復運動によって力ｆ２が発生するものとする。

【0067】

また、このケース４１Ｂの往復運動は、振動装置４０の振動となって、クッション部２１Ｂ内で伝達され、クッション部２１Ｂの全体を振動させる。そして、クッション部２１Ｂの振動は、座部２１の表面２１Ｓの振動（往復運動）となる。この座部２１の表面２１Ｓは、変位ｘ３、速度ｖ３及び加速度ａ３で往復運動を行うものとする。また、この往復運動によって、力ｆ３が発生するものとする。

【0068】

このような場合、ユーザＯＢに知覚される振動の強度は、例えば、シート２０における表面２１Ｓの往復運動によって発生する力ｆ３の大きさに対応する。例えば、この力ｆ３が大きいほどユーザＯＢに知覚される振動強度が大きくなる。

【0069】

図９は、ユーザＯＢの体重、すなわち質量ｍ３と、振動子４１Ａの加速度ａ１との関係、並びに、質量ｍ３とシート２０の加振力（力ｆ３に対応する力）との関係のシミュレーション結果を示す図である。なお、このシミュレーションを行うために、質量ｍ１及びｍ２を０．０５ｋｇとし、ばね定数ｋ１を１０００Ｎ／ｍとし、減衰係数ｃ１を１０Ｎ／（ｍ／ｓ）とした。

【0070】

また、質量ｍ３（すなわち、ユーザＯＢの体重）が４０～１２０ｋｇの範囲内で変化すると、クッション部２１Ｂのばね定数ｋ２が２０００～６０００Ｎ／ｍの範囲内で変化し、減衰係数ｃ２が４～１２Ｎ／（ｍ／ｓ）の範囲内で変化するとした。なお、この例示的な数値は、一般的な車両や映画館などの座席のシートの材料を参考にして定義した。

【0071】

また、このような場合において、振動装置４０（座部振動ユニット４１）に対し、６０Ｈｚの周波数Ｆで所定の振幅の交流電圧を振動駆動信号Ｖ１として印加する場合の振動子４１Ａの加速度ａ１及び加振力（力ｆ３）の変化について、以下の運動方程式を用いてシミュレーションした。

【0072】

まず、振動子４１Ａの運動方程式は、例えば、ｍ１・ａ１＝ｆ１－ｋ１（ｘ１－ｘ２）－ｃ１（ｖ１－ｖ２）の数式で表すことができる。また、ケース４１Ｂの運動方程式は、例えば、ｍ２・ａ２＝ｆ２－（ｃ２・ｖ２）－（ｋ２・ｘ２）－ｃ１（ｖ２－ｖ１）－ｋ１（ｘ２－ｘ１）－ｃ２（ｖ２－ｖ３）－ｋ２（ｘ２－ｘ３）の数式で表すことができる。また、座席２１の表面２１Ｓの運動方程式は、ｍ３・ａ３＝ｆ３－ｋ２（ｘ３－ｘ２）－ｘ２（ｖ３－ｖ２）の数式で表すことができる。

【0073】

この場合、Ａを定数とし、ｔを時間の変数とし、ｇを重力加速度とすると、力ｆ１は、ｆ１＝Ａ・ｓｉｎ（２πｆｔ）－ｍ１・ｇと表すことができる。また、力ｆ２は、ｆ２＝－Ａ・ｓｉｎ（２πｆｔ）＋ｆ１＋ｆ３と表すことができる。また、力ｆ３は、ｆ３＝ｍ３・ｇと表すことができる。これらの数式に上記した数値を代入することで、図９に示すシミュレーション結果を得ることができる。

【0074】

まず、図の上側のグラフを参照すると、仮に振動駆動部６５Ｂが振動強度の調節を行わない場合（「制御なし」の場合）、ユーザＯＢの体重が大きくなるほど、振動子４１Ａの実際の加速度ａ１（すなわち振動装置４０の実際の振動強度）は、小さくなることがわかる。

【0075】

一方、図の下側のグラフを参照すると、ユーザＯＢの体重が大きいほど、加振力、すなわちユーザに知覚される振動強度が大きくなることがわかる。これは、クッション部２１Ｂにかかる荷重（本実施例においてはユーザＯＢの体重）が大きいほど、クッション部２１が大きく潰れ、ばね定数ｋ２及び減衰係数ｃ２の両方が大きくなることで、加振力（力ｆ３）が大きくなったことに起因する。

【0076】

換言すれば、本願の発明者らは、シート２０に振動を発生させてこれをユーザＯＢに伝達する（知覚させる）場合、ユーザＯＢの体重が大きいなどシート２０にかかる荷重が大きい場合には、振動装置４０が強く振動しなくても、十分にユーザＯＢに振動が知覚されることを見出した。同様に、本願の発明者らは、ユーザＯＢの体重が軽いなどシート２０にかかる荷重が小さい場合は、振動装置４０が強く振動しなければ、十分にユーザＯＢに
振動を知覚させることができないことを見出した。

【0077】

これに対し、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重に関する情報を振動装置４０の実際の振動強度（すなわち基準強度との差）によって取得する。そして、振動駆動部６５Ｂは、図９の上側のグラフの「制御あり」に示したように、シート荷重が大きければ弱い振動を、シート荷重が小さければ強い振動を起こさせるように、振動装置４０を駆動する。

【0078】

これによって、図９の「制御あり」に示したように、例えばユーザＯＢの体重が異なる場合、またその他の場合ではユーザＯＢのシート２０上で姿勢が異なる場合、また車両の移動状態などで、シート２０にかかる荷重が変化した場合でも、ユーザＯＢに合わせた安定した強度の振動を発生及び伝達することができる。

【0079】

なお、本実施例においては、振動システム１０が音発生装置３０及び振動装置４０を有し、これらによって音楽が再生される場合について説明した。また、振動装置４０が音楽に対応して振動する場合について説明した。しかし、振動システム１０の構成はこれに限定されない。例えば、振動システム１０は、音発生装置３０を有していなくてもよい。この場合、制御装置６０は、振動装置４０の制御装置として機能する。

【0080】

また、振動装置４０が座部振動ユニット４１及び背部振動ユニット４２からなる場合について説明した。しかし、振動装置４０の構成はこれに限定されない。振動装置４０が他の振動ユニットを有していてもよいし、１つの振動ユニットのみからなっていてもよい。また、振動装置４０は、シート２０以外の他の部材を介してユーザＯＢに振動を与えるように構成されていてもよい。例えば、振動装置４０は、ユーザＯＢを支持する種々の支持部材を介してユーザＯＢに振動を伝えるように構成されていればよい。

【0081】

また、本実施例においては、制御装置６０は、ユーザＯＢの覚醒度によって再生する音楽のテンポを調節する場合について説明した。しかし、制御装置６０は、テンポ調節を行う場合に限定されない。また、この場合、振動システム１０がユーザ状態検出部５０を有する場合に限定されない。

【0082】

また、制御装置６０は、振動装置４０以外の振動装置であっても、シート２０などの種々の支持部材を介してユーザＯＢに振動を伝える装置であれば、同様の動作を行うことができる。

【0083】

また、本実施例においては、振動駆動部６５Ｂは、シート荷重が第１の荷重未満であるか否か、又は第２の荷重よりも大きいか否かによって、振動装置４０の振動強度を調節する場合について説明した。しかし、例えば、振動駆動部６５Ｂは、第１及び第２の荷重の間の荷重を基準荷重（基準値）とし、シート荷重が当該基準荷重の範囲内であるか否かによって振動強度を調節してもよい。

【0084】

このように、本実施例においては、制御装置６０は、ユーザＯＢを支持する支持部材（シート２０）を介してユーザＯＢに振動を伝える振動装置４０に駆動信号（振動駆動信号Ｖ１及びＶ２）を供給する振動駆動部６５Ｂと、当該支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部６４と、を有する。

【0085】

また、振動駆動部６５Ｂは、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には駆動信号として基準の振動強度（基準強度）を示す信号を振動装置４０に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す信号を振動装置４０に供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には駆動信号として基準の振動強度よりも強い振動強度
を示す信号を振動装置４０に供給する。従って、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置４０を振動させることが可能な制御装置６０を提供することができる。

【0086】

また、例えば、本実施例においては、制御装置６０は、ユーザＯＢを支持する支持部材（シート２０）を介してユーザに振動を伝える振動装置４０に駆動信号（振動駆動信号Ｖ１及びＶ２）を供給する振動駆動部６５Ｂと、支持部材にかかる荷重に関する値を含む情報を取得する情報取得部６４と、を有し、振動駆動部６５Ｂは、支持部材にかかる荷重に関する値が大きくなるほど小さくなる振動強度を示す信号を振動装置４０に供給する。従って、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置４０を振動させることが可能な制御装置６０を提供することができる。

【0087】

また、本実施例は、例えば図７に示すステップを実行することによって、振動装置４０を制御する方法としても実施することができる。より具体的には、例えば、本実施例に係る振動装置４０の制御方法は、ユーザＯＢを支持する支持部材（シート２０）にかかる荷重に関する値を含む情報を取得するステップＳ２１と、支持部材を介してユーザＯＢに振動を伝える振動装置４０に対し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には基準の振動強度（基準強度）を示す駆動信号（振動駆動信号Ｖ１及びＶ２）を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には基準の振動強度よりも強い振動強度を示す駆動信号を供給するステップ（それぞれステップＳ２６、Ｓ２３、Ｓ２５）と、を含む。従って、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置４０を振動させることが可能な振動装置の制御方法を提供することができる。

【0088】

また、本実施例は、例えば振動装置を制御するコンピュータを制御装置６０のように動作させるプログラム、又は上記した制御方法を実行するプログラムとしても実施することができる。より具体的には、本実施例に係るプログラムは、コンピュータに、ユーザＯＢを支持する支持部材（シート２０）にかかる荷重に関する値を含む情報を取得するステップＳ２１と、支持部材を介してユーザＯＢに振動を伝える振動装置４０に対し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値の範囲内の場合には基準の振動強度（基準強度）を示す駆動信号（振動駆動信号Ｖ１及びＶ２）を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも大きい場合には基準の振動強度よりも弱い振動強度を示す駆動信号を供給し、支持部材にかかる荷重に関する値が基準値よりも小さい場合には基準の振動強度よりも強い振動強度を示す駆動信号を供給するステップ（それぞれステップＳ２６、Ｓ２３、Ｓ２５）と、を実行させる。従って、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置４０を振動させることが可能な振動装置の制御プログラムを提供することができる。また、例えば、当該プログラムが記録されることで、本実施例は、記録媒体としても実施することができる。

【実施例0089】

図１０は、実施例２に係る振動システム１０Ａの構成の一部を示す図である。振動システム１０Ａは、シート荷重を検出する手段として圧力計７０を有する点を除いては、振動システム１０と同様の構成を有する。

【0090】

振動システム１０Ａにおいては、シート荷重に関する値を、振動装置４０の実際の振動強度として検出するのではなく、シートにかかる圧力として検出する。この場合、制御装置６０の情報取得部６４は、荷重情報として、シートにかかる圧力に関する情報を取得する。すなわち、本実施例においては、シート２０にかかる荷重に関する値は、シート２０にかかる圧力に関する値である。

【0091】

図１１は、制御装置６０の動作フローの一部を示す図である。本実施例においては、制御装置６０は、ステップＳ２１に代えて、以下のステップを実行する。具体的には、情報取得部６４は、荷重情報として、圧力計７０の測定値に関する情報を取得する（ステップＳ２１Ａ）。なお、このステップＳ２１Ａの前後の動作フローについては、図６及び図７と同様である。

【0092】

本実施例のように、情報取得部６４が取得するシート２０にかかる荷重に関する情報は、シート２０にかかる圧力に関する情報であってもよい。なお、この場合、シート２０にかかる圧力が大きいほど、シート２０にかかる荷重も大きいと判定する。

【0093】

そして、例えば、シート２０にかかる圧力が基準圧力未満（又は基準圧力よりも大きい）の場合、振動駆動部６５Ｂは、振動装置４０に対して強い（又は弱い）強度で振動するような振動駆動信号Ｖ１及びＶ２を供給する。これによって、実施例１と同様に、ユーザに合わせた好ましい態様で振動装置４０を振動させることが可能な制御装置６０（制御方法、プログラム又は記録媒体）を提供することができる。