ホーム > 特許ランキング > 株式会社ＳＵＢＡＲＵ
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024111619
(43)【公開日】2024-08-19
(54)【発明の名称】ドライビングシミュレータ
(51)【国際特許分類】
G09B 9/04 20060101AFI20240809BHJP
A63F 13/28 20140101ALN20240809BHJP
A63F 13/803 20140101ALN20240809BHJP
【ＦＩ】
G09B9/04 A
A63F13/28
A63F13/803
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023016234
(22)【出願日】2023-02-06
(71)【出願人】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100413
【弁理士】
【氏名又は名称】渡部 温
(72)【発明者】
【氏名】建部 崇典
(72)【発明者】
【氏名】矢吹 直人
(72)【発明者】
【氏名】古川 和樹
(57)【要約】
【課題】車両の操作により発生する挙動に対するドライバの予見性を向上するドライビングシミュレータを提供する。
【解決手段】ドライバによる運転操作入力に応じて車両の走行状態を模擬するドライビングシミュレータＤＳを、ドライバＤによる運転操作を検出する運転操作検出部１１０と、空間加振波形を生成する空間加振波形生成部３１０と、空間加振波形を用いてドライバの周囲の空気を加振する空間加振部３７０と、運転操作検出部が検出した運転操作に応じて、空間加振波形の出力ゲインＧ１を変化させるゲイン調整部３３０とを備える構成とする。
【選択図】図１３
【解決手段】ドライバによる運転操作入力に応じて車両の走行状態を模擬するドライビングシミュレータＤＳを、ドライバＤによる運転操作を検出する運転操作検出部１１０と、空間加振波形を生成する空間加振波形生成部３１０と、空間加振波形を用いてドライバの周囲の空気を加振する空間加振部３７０と、運転操作検出部が検出した運転操作に応じて、空間加振波形の出力ゲインＧ１を変化させるゲイン調整部３３０とを備える構成とする。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドライバによる運転操作入力に応じて車両の走行状態を模擬するドライビングシミュレータであって、
前記ドライバによる運転操作を検出する運転操作検出部と、
空間加振波形を生成する空間加振波形生成部と、
前記空間加振波形を用いて前記ドライバの周囲の空気を加振する空間加振部と、
前記運転操作検出部が検出した前記運転操作に応じて、前記空間加振波形の出力ゲインを変化させるゲイン調整部と
を備えることを特徴とするドライビングシミュレータ。
前記ドライバによる運転操作を検出する運転操作検出部と、
空間加振波形を生成する空間加振波形生成部と、
前記空間加振波形を用いて前記ドライバの周囲の空気を加振する空間加振部と、
前記運転操作検出部が検出した前記運転操作に応じて、前記空間加振波形の出力ゲインを変化させるゲイン調整部と
を備えることを特徴とするドライビングシミュレータ。
【請求項2】
前記空間加振波形は１００乃至４００Ｈｚの周波数帯域に含まれる卓越周波数を有すること
を特徴とする請求項１に記載のドライビングシミュレータ。
を特徴とする請求項１に記載のドライビングシミュレータ。
【請求項3】
前記ゲイン調整部は、前記空間加振波形の出力ゲインを前記運転操作の操作量の微分値の絶対値の増加に応じて増加させること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
【請求項4】
前記ゲイン調整部における前記微分値の絶対値の増加に対する前記出力ゲインの増加率は、前記微分値の絶対値が微小な領域において最大となるとともに、前記微分値の増加に応じて減少すること
を特徴とする請求項３に記載のドライビングシミュレータ。
を特徴とする請求項３に記載のドライビングシミュレータ。
【請求項5】
前記運転操作は、前記車両の操舵操作、アクセル操作、ブレーキ操作の少なくとも一つを含むこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
【請求項6】
前記ゲイン調整部は、前記空間加振部の前記加振により生じる音圧が、前記ドライバの耳元で、前記ドライビングシミュレータの稼働時における暗騒音に対して卓越しないよう前記出力ゲインを設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドライビングシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車等の車両の運転の走行状態を模擬するドライビングシミュレータに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両のドライビングシミュレータ（運転模擬装置）に関する技術として、例えば、特許文献１には、本来体験できる振動に近い振動を体験可能とするため、表示体を画面に表示するゲームプログラムを実行するゲーム装置において、固定された筺体固定部と、筺体固定部に回動可能に設けられた筺体可動部と、移動状態にある表示体に対する振動をシミュレートして筺体可動部に振動を与える振動発生装置とを備えるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－ ８７９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両の運転操作を模擬的に行うドライビングシミュレータには、例えば車両の開発評価、運転訓練などに用いられるものや、遊戯用のゲーム機など様々な態様のものがある。また、ドライビングシミュレータにおいて、例えばドライバが着座するシートと当該シートを車両の動きに合わせて駆動する駆動機構とを設け、当該駆動機構を駆動して車両の挙動を再現することも考えられる。
ところで実際の車両では、車両の操作開始から実際に車体の挙動が発生し、横加速度、ヨーレート、ロール角などが発生するまでの間には時間応答遅れがある。ドライビングシミュレータにおいて車両の挙動を再現しようとした場合、この挙動の時間応答遅れも再現することが考えられる。一方、例えばドライビングシミュレータを運転訓練などに用いる場合、実際に挙動の変化が開始する前に、挙動の変化が生じることをドライバが予見できることが望まれる場合がある。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、車両の操作により発生する挙動に対するドライバの予見性を向上する情報伝達装置を提供することである。
ところで実際の車両では、車両の操作開始から実際に車体の挙動が発生し、横加速度、ヨーレート、ロール角などが発生するまでの間には時間応答遅れがある。ドライビングシミュレータにおいて車両の挙動を再現しようとした場合、この挙動の時間応答遅れも再現することが考えられる。一方、例えばドライビングシミュレータを運転訓練などに用いる場合、実際に挙動の変化が開始する前に、挙動の変化が生じることをドライバが予見できることが望まれる場合がある。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、車両の操作により発生する挙動に対するドライバの予見性を向上する情報伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係るドライビングシミュレータは、ドライバによる運転操作入力に応じて車両の走行状態を模擬するドライビングシミュレータであって、前記ドライバによる運転操作を検出する運転操作検出部と、空間加振波形を生成する空間加振波形生成部と、前記空間加振波形を用いて前記ドライバの周囲の空気を加振する空間加振部と、前記運転操作検出部が検出した前記運転操作に応じて、前記空間加振波形の出力ゲインを変化させるゲイン調整部とを備えることを特徴とする。
なお、本明細書、特許請求の範囲等において、ドライビングシミュレータとは、車両の研究開発、運転訓練に用いるものの他、遊戯用のゲーム機も含むものとする。
本発明によれば、運転操作に応じて音圧が変化する音響を発生させることにより、運転操作の初期に、車両に実際に挙動が発生することに先立ち、音響によって挙動が発生することを予見させることができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲等において、ドライビングシミュレータとは、車両の研究開発、運転訓練に用いるものの他、遊戯用のゲーム機も含むものとする。
本発明によれば、運転操作に応じて音圧が変化する音響を発生させることにより、運転操作の初期に、車両に実際に挙動が発生することに先立ち、音響によって挙動が発生することを予見させることができる。
【0006】
本発明において、前記空間加振波形は１００乃至４００Ｈｚの周波数帯域に含まれる卓越周波数を有する構成とすることができる。
これによれば、可聴域かつ皮膚感覚で感度の高いパチニ小体等を用いることが可能となり、ドライバ（ドライバ）の音響による音の感知と皮膚感覚の認知が良好になる。このため、ドライバにより確実に情報を伝達することができる。
ここで、より好ましくは、１５０乃至３００Ｈｚの周波数帯域に卓越周波数を設定することにより、受容体の感度のより良好な領域を使用し、上述した効果を促進することができる。
これによれば、可聴域かつ皮膚感覚で感度の高いパチニ小体等を用いることが可能となり、ドライバ（ドライバ）の音響による音の感知と皮膚感覚の認知が良好になる。このため、ドライバにより確実に情報を伝達することができる。
ここで、より好ましくは、１５０乃至３００Ｈｚの周波数帯域に卓越周波数を設定することにより、受容体の感度のより良好な領域を使用し、上述した効果を促進することができる。
【0007】
本発明において、前記ゲイン調整部は、前記空間加振波形の出力ゲインを前記運転操作の操作量の微分値の絶対値の増加に応じて増加させる構成とすることができる。
これによれば、運転操作の操作量の微分値（操作速度）の絶対値の増加に応じて音圧が増大する音響を発生させることにより、車両挙動に対するドライバの予見性をより向上することができる。
これによれば、運転操作の操作量の微分値（操作速度）の絶対値の増加に応じて音圧が増大する音響を発生させることにより、車両挙動に対するドライバの予見性をより向上することができる。
【0008】
本発明において、前記ゲイン調整部における前記微分値の絶対値の増加に対する前記出力ゲインの増加率は、前記微分値の絶対値が微小な領域において最大となるとともに、前記微分値の増加に応じて減少する構成とすることができる。
これによれば、微分値の絶対値が比較的小さい領域においても大きい出力ゲインを設定することが可能となり、舵角及び操舵速度が微小である操舵初期においても乗員に適切に情報を伝達することができる。
また、微分値の絶対値が大きい領域において、出力ゲインが過度に大きくなることを防止できる。
例えば、出力ゲインを微分値の絶対値の対数関数に基づいて設定することができる。
これによれば、微分値の絶対値が比較的小さい領域においても大きい出力ゲインを設定することが可能となり、舵角及び操舵速度が微小である操舵初期においても乗員に適切に情報を伝達することができる。
また、微分値の絶対値が大きい領域において、出力ゲインが過度に大きくなることを防止できる。
例えば、出力ゲインを微分値の絶対値の対数関数に基づいて設定することができる。
【0009】
本発明において、前記運転操作は、前記車両の操舵操作、アクセル操作、ブレーキ操作の少なくとも一つを含む構成とすることができる。
これによれば、上述した効果を効果的に得ることができる。
これによれば、上述した効果を効果的に得ることができる。
【0010】
本発明において、前記ゲイン調整部は、前記加振部の前記加振により生じる音圧が、前記ドライバの耳元で、前記ドライビングシミュレータの稼働時における暗騒音に対して卓越しないよう前記出力ゲインを設定する構成とすることができる。
これによれば、加振部の加振により生じる音響がドライビングシミュレータ稼働時の暗騒音に埋没することにより、ドライバに耳障りであると感じさせることを防止し、かつ、情報を適切に伝達することができる。
これによれば、加振部の加振により生じる音響がドライビングシミュレータ稼働時の暗騒音に埋没することにより、ドライバに耳障りであると感じさせることを防止し、かつ、情報を適切に伝達することができる。
【発明の効果】
【0011】
以上説明したように、本発明によれば、車両の操作により発生する挙動に対するドライバの予見性を向上するドライビングシミュレータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明を適用したドライビングシミュレータの第１実施形態における運転席部の構成を示す図である。
【図2】第１実施形態のドライビングシミュレータにおけるシートの構成を示す図である。
【図3】第１実施形態のドライビングシミュレータにおけるシステム構成を示す図である。
【図4】第１実施形態における振動子制御ユニットの構成を模式的に示す図である。
【図5】第１実施形態における加振波形の一例を模式的に示す図である。
【図6】皮膚が物体に触れた際に受容体が発する電気パルスのタイミングを模式的に示す図である。
【図7】パチニ小体及びマイスナー小体の周波数に対する感度分布を示す図である。
【図8】振動子制御ユニットの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
【図9】振動子制御ユニットの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
【図10】車両前後方向の加速度に応じたシートクッション振動子とバックレスト振動子との出力比変化の一例を示す図である。
【図11】車両左右方向の加速度に応じた右サイドサポート振動子と左サイドサポート振動子との出力比変化の一例を示す図である。
【図12】タイヤのスリップ率に応じた右サイドサポート振動子及び左サイドサポート振動子のゲイン調整の一例を示す図である。
【図13】第１実施形態の第１空間加振システムのシステム構成を模式的に示す図である。
【図14】第１空間加振システムの加振波形の例を模式的に示す図である。
【図15】第１空間加振システムの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
【図16】マイクロフォンの出力履歴の一例を模式的に示す図である。
【図17】暗騒音の音圧の周波数との相関の一例を示す図である。
【図18】第１空間加振システムの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
【図19】第１実施形態の第２空間加振システムのシステム構成を模式的に示す図である。
【図20】第２空間加振システムの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
【図21】第２実施形態のドライビングシミュレータにおけるコントローラの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を適用したドライビングシミュレータの第１実施形態について説明する。
ドライビングシミュレータは、定置状態で例えば４輪の乗用車等の自動車の走行状態を模擬し、仮想的に再現する装置である。
ドライビングシミュレータは、例えば、車両や部品の開発評価や、ドライバの訓練などに利用される。
ドライビングシミュレータは、ドライバ（ユーザ）のステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作等の各種入力に応じて、数値計算モデルを利用して車両の挙動をリアルタイムに演算し、演算された車両の挙動に基づいて、ドライバに模擬的な操作反力、視覚、挙動などのフィードバックを与える機能を有する。
以下、本発明を適用したドライビングシミュレータの第１実施形態について説明する。
ドライビングシミュレータは、定置状態で例えば４輪の乗用車等の自動車の走行状態を模擬し、仮想的に再現する装置である。
ドライビングシミュレータは、例えば、車両や部品の開発評価や、ドライバの訓練などに利用される。
ドライビングシミュレータは、ドライバ（ユーザ）のステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作等の各種入力に応じて、数値計算モデルを利用して車両の挙動をリアルタイムに演算し、演算された車両の挙動に基づいて、ドライバに模擬的な操作反力、視覚、挙動などのフィードバックを与える機能を有する。
【0014】
図１は、第１実施形態のドライビングシミュレータにおける運転席部の構成を示す図である。
運転席部１は、フロアパネル２、トーボード３、シート１０、インストルメントパネル２０、ステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０、画像表示装置６０等を有する。
フロアパネル２は、ドライバＤが着座するシート１０の下部に設けられる床板部分である。
フロアパネル２は、水平方向に延在している。
トーボード３は、フロアパネル２の前端部から、上方側かつ斜め上方側へ張り出したパネル状の部分である。
運転席部１は、フロアパネル２、トーボード３、シート１０、インストルメントパネル２０、ステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０、画像表示装置６０等を有する。
フロアパネル２は、ドライバＤが着座するシート１０の下部に設けられる床板部分である。
フロアパネル２は、水平方向に延在している。
トーボード３は、フロアパネル２の前端部から、上方側かつ斜め上方側へ張り出したパネル状の部分である。
【0015】
図２は、第１実施形態のドライビングシミュレータにおけるシートの構成を示す図である。
ドライバが着座するシート１０は、フロアパネル２の上部に設けられる。
シート１０は、シートクッション１１、バックレスト１２、ヘッドレスト１３、サイドサポート１４等を有する。
ドライバが着座するシート１０は、フロアパネル２の上部に設けられる。
シート１０は、シートクッション１１、バックレスト１２、ヘッドレスト１３、サイドサポート１４等を有する。
【0016】
シートクッション１１は、ドライバＤの臀部及び大腿部が載せられる座面部である。
シートクッション１１は、図示しないシートレールを介して、フロアパネル２に、前後方向等に位置調整可能に取り付けられる。
シートクッション１１は、ドライバＤの前後方向及び肩幅方向に沿って延在する上面部を有する。
シートクッション１１は、図示しないシートレールを介して、フロアパネル２に、前後方向等に位置調整可能に取り付けられる。
シートクッション１１は、ドライバＤの前後方向及び肩幅方向に沿って延在する上面部を有する。
【0017】
バックレスト（シートバック）１２は、ドライバＤの上体の背部と対向して設けられた背もたれ部分である。
バックレスト１２は、シートクッション１１の後端部近傍から、上方側かつ斜め後方側へ張り出している。
バックレスト１２の上端部は、ドライバＤの肩部の後方側に配置されている。
バックレスト１２は、シートクッション１１の後端部近傍から、上方側かつ斜め後方側へ張り出している。
バックレスト１２の上端部は、ドライバＤの肩部の後方側に配置されている。
【0018】
ヘッドレスト１３は、ドライバＤの頭部の後方側に設けられ、頭部がシート１０に対して後傾方向に回動した際に、頭部を拘束する部分である。
ヘッドレスト１３は、バックレスト１２の上端部から上方側へ突出して設けられている。
ヘッドレスト１３は、バックレスト１２の上端部から上方側へ突出して設けられている。
【0019】
サイドサポート１４（図１では不図示。図２を参照。）は、バックレスト１２の左右側端部から、前方側に張り出した部分である。
サイドサポート１４は、ドライバＤの体側部（典型的には脇腹、腰部左右）と当接する。
ドライバＤは、例えば旋回時などには、サイドサポート１４からの圧力により車体に作用する横方向（車幅方向）の加速度を認識する。
サイドサポート１４は、ドライバＤの体側部（典型的には脇腹、腰部左右）と当接する。
ドライバＤは、例えば旋回時などには、サイドサポート１４からの圧力により車体に作用する横方向（車幅方向）の加速度を認識する。
【0020】
シートクッション１１、バックレスト１２、ヘッドレスト１３、サイドサポート１４は、それぞれ例えば鋼などの金属材料等からなるフレームの周囲に、例えば多孔質体であるウレタンフォーム等の弾性体を設けて、衝撃吸収性（クッション性）を有するよう構成されている。
弾性体の表面部には、例えばファブリック、天然皮革、人工皮革などのシート表皮が設けられる。
また、シートクッション１１、バックレスト１２、サイドサポート１４には、ドライバＤとの接触箇所を加振するシートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４が設けられる。
この点については、後に詳しく説明する。
弾性体の表面部には、例えばファブリック、天然皮革、人工皮革などのシート表皮が設けられる。
また、シートクッション１１、バックレスト１２、サイドサポート１４には、ドライバＤとの接触箇所を加振するシートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４が設けられる。
この点については、後に詳しく説明する。
【0021】
インストルメントパネル２０は、シート１０に着座したドライバＤの前方側に、ドライバＤと対向して配置されている。
インストルメントパネル２０には、例えば、車速やエンジン回転数などの情報を表示する図示しない画像表示装置などが設けられる。
インストルメントパネル２０には、例えば、車速やエンジン回転数などの情報を表示する図示しない画像表示装置などが設けられる。
【0022】
ステアリングホイール３０は、ドライバＤが操舵操作を行う操舵操作部である。
ステアリングホイール３０は、例えば、円環状の形状を有し、図示しないステアリングシャフト（コラム）回りに回動可能な状態で支持されている。
ステアリングシャフトは、インストルメントパネル２０から突出したコラムカバー３１の内部に収容されている。
ステアリングホイール３０は、例えば、円環状の形状を有し、図示しないステアリングシャフト（コラム）回りに回動可能な状態で支持されている。
ステアリングシャフトは、インストルメントパネル２０から突出したコラムカバー３１の内部に収容されている。
【0023】
アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０は、ドライバＤがアクセル操作、ブレーキ操作を行う加速操作部、減速操作部である。
また、アクセルペダル４０は、所定のストロークからの戻し操作に応じて、電動車両の回生発電を模した減速操作を行うことが可能となっている。
アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０は、例えば、ドライバＤから見て右側、左側に、横並びに配置されている。
アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０は、ブラケットを介してトーボード３に対して近接、離間する方向に相対変位可能に支持され、ドライバＤの足により踏み込まれる踏面部を有する。
アクセルペダル４０は、ドライバＤによる踏込量に応じて、反力を発生させるばね要素（リターンスプリング）が設けられている。
ブレーキペダル５０には、実車の制動時におけるブレーキ踏力を模擬するため、後述する反力発生装置（図３参照）が設けられる。
また、アクセルペダル４０は、所定のストロークからの戻し操作に応じて、電動車両の回生発電を模した減速操作を行うことが可能となっている。
アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０は、例えば、ドライバＤから見て右側、左側に、横並びに配置されている。
アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０は、ブラケットを介してトーボード３に対して近接、離間する方向に相対変位可能に支持され、ドライバＤの足により踏み込まれる踏面部を有する。
アクセルペダル４０は、ドライバＤによる踏込量に応じて、反力を発生させるばね要素（リターンスプリング）が設けられている。
ブレーキペダル５０には、実車の制動時におけるブレーキ踏力を模擬するため、後述する反力発生装置（図３参照）が設けられる。
【0024】
画像表示装置６０は、ドライバＤに車両の運転時を模擬した仮想的な視界情報を表示するものである。
仮想的な視界情報として、例えば、車線形状、地形、他車両等の障害物などが含まれる。
画像表示装置６０は、例えば、インストルメントパネル２０の上方かつ前方側に配置される。
仮想的な視界情報として、例えば、車線形状、地形、他車両等の障害物などが含まれる。
画像表示装置６０は、例えば、インストルメントパネル２０の上方かつ前方側に配置される。
【0025】
図３は、第１実施形態のドライビングシミュレータにおけるシステム構成を示す図である。
ドライビングシミュレータＤＳは、車両運動モデル演算ユニット１００、振動子制御ユニット２００等を有する。
各ユニットは、例えば、ＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するコンピュータとして構成することができる。
また、車両運動モデル演算ユニット１００、振動子制御ユニット２００は、通信手段を介して接続され、双方向に情報の伝達が可能となっている。
ドライビングシミュレータＤＳは、車両運動モデル演算ユニット１００、振動子制御ユニット２００等を有する。
各ユニットは、例えば、ＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するコンピュータとして構成することができる。
また、車両運動モデル演算ユニット１００、振動子制御ユニット２００は、通信手段を介して接続され、双方向に情報の伝達が可能となっている。
【0026】
車両運動モデル演算ユニット１００は、ドライバＤからの各種入力、及び、予めデータベース化された仮想的な走行路の車線形状、路面状態などの情報等をもとに、予め設定された車両運動モデルを用いて、車両の挙動等を数値計算によりリアルタイムに演算する。
車両運動モデル演算ユニット１００には、舵角センサ１１０、ステアリング反力発生装置１２０、アクセルペダルセンサ１３０、ブレーキペダルセンサ１４０、ブレーキ反力発生装置１５０、画像生成装置１６０、モーション機構１７０等が接続されている。
車両運動モデル演算ユニット１００には、舵角センサ１１０、ステアリング反力発生装置１２０、アクセルペダルセンサ１３０、ブレーキペダルセンサ１４０、ブレーキ反力発生装置１５０、画像生成装置１６０、モーション機構１７０等が接続されている。
【0027】
舵角センサ１１０は、ステアリングホイール３０の回転角度位置（位相）を検出する角度エンコーダを備えている。
車両運動モデル演算ユニット１００は、舵角センサ１１０の出力に基づいて、舵角を演算する。
演算された舵角は、ステアリング操作入力として、車両運動モデルを用いた車両走行状態の演算に反映される。
車両運動モデル演算ユニット１００は、舵角センサ１１０の出力に基づいて、舵角を演算する。
演算された舵角は、ステアリング操作入力として、車両運動モデルを用いた車両走行状態の演算に反映される。
【0028】
ステアリング反力発生装置１２０は、車両運動モデルを用いて算出された操舵装置のセルフアライニングトルクや、模擬される車両のパワーステアリング装置の諸元、制御内容等に基づいて、ステアリングホイール３０に模擬的な操舵反力を与えるものである。
ステアリング反力発生装置１２０は、ステアリングホイール３０が取り付けられたステアリングシャフトにトルクを与える電動アクチュエータ（モータ）等を備えている。
ステアリング反力発生装置１２０は、ステアリングホイール３０が取り付けられたステアリングシャフトにトルクを与える電動アクチュエータ（モータ）等を備えている。
【0029】
アクセルペダルセンサ１３０は、ドライバＤによるアクセルペダル４０の操作量（踏込量）を検出するセンサである。
ブレーキペダルセンサ１４０は、ドライバＤによるブレーキペダル５０の操作量（踏込量）を検出するセンサである。
アクセルペダルセンサ１３０、ブレーキペダルセンサ１４０の出力は、それぞれアクセル操作入力、ブレーキ操作入力として、車両運動モデル演算ユニット１００に伝達され、車両運動モデルを用いた車両走行状態の演算に反映される。
ブレーキペダルセンサ１４０は、ドライバＤによるブレーキペダル５０の操作量（踏込量）を検出するセンサである。
アクセルペダルセンサ１３０、ブレーキペダルセンサ１４０の出力は、それぞれアクセル操作入力、ブレーキ操作入力として、車両運動モデル演算ユニット１００に伝達され、車両運動モデルを用いた車両走行状態の演算に反映される。
【0030】
車両運動モデル演算ユニット１００は、舵角センサ１１０、アクセルペダルセンサ１３０、ブレーキペダルセンサ１４０から検出される操作入力に基づいて、模擬的に走行する車両の車速、ヨーレート、ピッチ角、ロール角、前後方向加速度、横方向加速度、各車輪の接地荷重、前後方向及び横方向のタイヤ発生力、スリップ率、各サスペンションのストロークなどを演算する。
【0031】
ブレーキ反力発生装置１５０は、ドライバＤによるブレーキ操作に応じて、ブレーキペダル５０に実車の操作反力を模擬した擬似的なブレーキ反力を発生させるものである。
ブレーキ反力発生装置１５０は、車両運動モデル演算ユニット１００からの指令に応じて、ブレーキペダル５０を戻し方向へ駆動する電動モータ等のアクチュエータを有する。
ブレーキ反力発生装置１５０は、車両運動モデル演算ユニット１００からの指令に応じて、ブレーキペダル５０を戻し方向へ駆動する電動モータ等のアクチュエータを有する。
【0032】
画像生成装置１６０は、車両運動モデル演算ユニット１００が演算した車両の走行状態（車速、走行ライン、挙動など）と、予め準備された車線形状や地形などの地図データに応じて、模擬的な運転視界を示す画像に係る画像データを生成するレンダリングエンジンを備えている。
画像データは、画像表示装置６０に伝達され、ドライバＤに対して画像が表示される。
画像データは、画像表示装置６０に伝達され、ドライバＤに対して画像が表示される。
【0033】
モーション機構１７０は、図１に示す運転席部を、車両運動モデル演算ユニット１００からの指令に応じて、振動、揺動、傾斜などの動作をさせることにより、車両の運転時にドライバＤが感じる加速度を模擬的に発生する加速度模擬装置である。
モーション機構１７０として、例えば、個別に伸縮可能な６本の電動シリンダを有する６軸モーションベースを用いることができる。
モーション機構１７０として、例えば、個別に伸縮可能な６本の電動シリンダを有する６軸モーションベースを用いることができる。
【0034】
振動子制御ユニット２００は、シート１０、ステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０に設けられた振動子（接触加振部）を制御するものである。
振動子制御ユニット２００は、各振動子に、所定の加振波形を有する駆動電流、電圧を供給する接触加振制御部である。
振動子制御ユニット２００は、各振動子に、所定の加振波形を有する駆動電流、電圧を供給する接触加振制御部である。
【0035】
振動子制御ユニット２００には、ステアリング振動子２１０、アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０、シート振動子２４０が接続されている。
各振動子は、振動子制御ユニット２００から供給される電圧又は電流の波形に応じて、ドライバＤとの接触部（シート１０、ステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０）のドライバＤとの接触部を加振する加振部である。
振動子として、例えば、供給される電圧の変動に応じた振動を発生するボイスコイル及び振動板を有する構成とすることができ、一例として小型のスピーカを利用することができる。
各振動子は、振動子制御ユニット２００から供給される電圧又は電流の波形に応じて、ドライバＤとの接触部（シート１０、ステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０）のドライバＤとの接触部を加振する加振部である。
振動子として、例えば、供給される電圧の変動に応じた振動を発生するボイスコイル及び振動板を有する構成とすることができ、一例として小型のスピーカを利用することができる。
【0036】
ステアリング振動子２１０は、ステアリングホイール３０を加振する。
ステアリング振動子２１０は、例えば、ステアリングホイール３０自体や、ステアリングホイール３０に振動伝達可能な他の部位（例えば、ステアリングシャフト、ステアリングコラム、コラムカバー３１等）に取り付けることができる。
ステアリング振動子２１０は、例えば、ステアリングホイール３０自体や、ステアリングホイール３０に振動伝達可能な他の部位（例えば、ステアリングシャフト、ステアリングコラム、コラムカバー３１等）に取り付けることができる。
【0037】
アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０は、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０の踏面部を加振する。
アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０は、例えば、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０を支持するブラケットや、ブラケットを支持するトーボード等に取り付けることができる。
アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０は、例えば、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０を支持するブラケットや、ブラケットを支持するトーボード等に取り付けることができる。
【0038】
シート振動子２４０は、図２に示すように、シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４を有する。
シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４は、シート表皮の裏面（運転者と接する面とは反対側の面）に隣接して配置され、シート表皮の表面部を加振する。
シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４は、シート表皮の裏面（運転者と接する面とは反対側の面）に隣接して配置され、シート表皮の表面部を加振する。
【0039】
シートクッション振動子２４１は、シートクッション１１の上面部であって、運転者の臀部と対向する領域に配置されている。
シートクッション振動子２４１は、バックレスト振動子２４２に対して前方側に配置されている。
バックレスト振動子２４２は、バックレスト１２の前面部であって、運転者の背部に対向して配置されている。
シートクッション振動子２４１は、バックレスト振動子２４２に対して前方側に配置されている。
バックレスト振動子２４２は、バックレスト１２の前面部であって、運転者の背部に対向して配置されている。
【0040】
右サイドサポート振動子２４３は、ドライバＤから見て右側のサイドサポート１４において、ドライバＤの右体側部に対向して配置されている。
左サイドサポート振動子２４４は、ドライバＤから見て左側のサイドサポート１４において、ドライバＤの左体側部に対向して配置されている。
左サイドサポート振動子２４４は、ドライバＤから見て左側のサイドサポート１４において、ドライバＤの左体側部に対向して配置されている。
【0041】
図４は、第１実施形態における振動子制御ユニットの構成を模式的に示す図である。
振動子制御ユニット２００は、波形生成部２０１、バンドパスフィルタ２０２、第１ゲイン調整部２０３、第２ゲイン調整部２０４、シートゲイン調整部２０５等を有する。
振動子制御ユニット２００は、波形生成部２０１、バンドパスフィルタ２０２、第１ゲイン調整部２０３、第２ゲイン調整部２０４、シートゲイン調整部２０５等を有する。
【0042】
波形生成部２０１は、各振動子の駆動電力の電圧波形である加振波形（接触加振波形）の基本波（ゲイン等が未調整であるもの）を生成する。
波形生成部２０１は、加振波形の基本波の振幅、周波数を、以下の情報を考慮して設定する。
（１）車両運動モデル演算ユニット１００から提供される、模擬された車両走行状態における車速（車両の走行速度）に関する情報
（２）予め設定されたタイヤの演算モデルに関する情報（例えば、パターンノイズ成分に対して支配的なタイヤサイズ及びパターン形状に関する情報、及び、トレッドゴムの特性に関する情報）
（３）路面モデル（路面の凹凸等のプロファイル。例えば、骨材の粒径及びその分布等）
波形生成部２０１は、加振波形の基本波の振幅、周波数を、以下の情報を考慮して設定する。
（１）車両運動モデル演算ユニット１００から提供される、模擬された車両走行状態における車速（車両の走行速度）に関する情報
（２）予め設定されたタイヤの演算モデルに関する情報（例えば、パターンノイズ成分に対して支配的なタイヤサイズ及びパターン形状に関する情報、及び、トレッドゴムの特性に関する情報）
（３）路面モデル（路面の凹凸等のプロファイル。例えば、骨材の粒径及びその分布等）
【0043】
図５は、第１実施形態における加振波形の一例を模式的に示す図である。
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
図５に示すように、加振波形は、一例として、矩形波とすることができるが、これに限定されず他の波形であってもよい。
例えば、ランダム波、サイン波、三角波、路面の形状の計測波形などを用いてもよい。
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。
図５に示すように、加振波形は、一例として、矩形波とすることができるが、これに限定されず他の波形であってもよい。
例えば、ランダム波、サイン波、三角波、路面の形状の計測波形などを用いてもよい。
【0044】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２は、波形生成部２０１が生成した加振波形から、特定の周波数帯域を抽出するものである。
実施形態において、加振波形の周波数は、例えば、１００乃至３００Ｈｚの範囲に卓越周波数を有するように設定する。
なお、本明細書において、卓越周波数とは、他の周波数の振幅に対して振幅が特に大きい周波数を示すものとする。一般に、このような卓越周波数は、複数の固有値（固有振動数）のなかで特に振幅が大きいものと一致する場合が多い。
以下、その理由について説明する。
実施形態において、加振波形の周波数は、例えば、１００乃至３００Ｈｚの範囲に卓越周波数を有するように設定する。
なお、本明細書において、卓越周波数とは、他の周波数の振幅に対して振幅が特に大きい周波数を示すものとする。一般に、このような卓越周波数は、複数の固有値（固有振動数）のなかで特に振幅が大きいものと一致する場合が多い。
以下、その理由について説明する。
【0045】
ドライビングシミュレータＤＳを構成する各部材に触れるドライバＤの身体が、触感（皮膚感覚）を取得する感覚受容体（触覚センサ）として、メルケル細胞、マイスナー小体、パチニ小体などがある。
図６は、皮膚が物体に触れた際に受容体が発する電気パルスのタイミングを模式的に示す図である。
図６において、横軸は時間を示し、縦軸は上段から順に、圧力、及び、メルケル細胞、マイスナー小体、パチニ小体の電気パルス発生状態を示している。
図６は、皮膚が物体に触れた際に受容体が発する電気パルスのタイミングを模式的に示す図である。
図６において、横軸は時間を示し、縦軸は上段から順に、圧力、及び、メルケル細胞、マイスナー小体、パチニ小体の電気パルス発生状態を示している。
【0046】
メルケル細胞は、応答が比較的遅く、直流成分に対応する。
マイスナー小体は、接触圧力の変化率（速度）が発生しているときに対応する。
マイスナー小体は、速度が出ているときに常に反応することから、仮にノイズ信号としてマイスナー小体の感度が高い周波数のものを用いた場合、ドライバＤが振動として感じやすくなると考えられる。
パチニ小体は、過渡的変化の瞬間に対応し、これらの受容体のなかでは最も感度が高いとされる。
ドライバＤがドライビングシミュレータＤＳとの接触箇所からの微小な圧力変化を感じ取る受容体として、パチニ小体が支配的であると考えられる。
マイスナー小体は、接触圧力の変化率（速度）が発生しているときに対応する。
マイスナー小体は、速度が出ているときに常に反応することから、仮にノイズ信号としてマイスナー小体の感度が高い周波数のものを用いた場合、ドライバＤが振動として感じやすくなると考えられる。
パチニ小体は、過渡的変化の瞬間に対応し、これらの受容体のなかでは最も感度が高いとされる。
ドライバＤがドライビングシミュレータＤＳとの接触箇所からの微小な圧力変化を感じ取る受容体として、パチニ小体が支配的であると考えられる。
【0047】
図７は、パチニ小体及びマイスナー小体の周波数に対する感度分布を示す図である。
図７において、横軸は周波数を示し、縦軸は閾値上の振幅を示しており、値が小さいほど感度が良いことを表わす。
図７に示すように、パチニ小体は、１００乃至４００Ｈｚ、好ましくは１００乃至３００Ｈｚ付近の領域において、良好な感度を示すことから、実施形態においては、１００乃至３００Ｈｚの周波数帯域内に卓越周波数を有する加振波形となるよう、バンドパスフィルタ２０２の設計を行っている。
図７において、横軸は周波数を示し、縦軸は閾値上の振幅を示しており、値が小さいほど感度が良いことを表わす。
図７に示すように、パチニ小体は、１００乃至４００Ｈｚ、好ましくは１００乃至３００Ｈｚ付近の領域において、良好な感度を示すことから、実施形態においては、１００乃至３００Ｈｚの周波数帯域内に卓越周波数を有する加振波形となるよう、バンドパスフィルタ２０２の設計を行っている。
【0048】
第１ゲイン調整部２０３は、バンドパスフィルタ２０２による処理後の加振波形に対して、以下説明する第１のゲイン調整を行うものである。
第１のゲイン調整は、走行模擬が行われる車両のタイヤ作用力に応じてゲインを変化させるものである。
タイヤ作用力として、例えば、車両運動モデルから演算される各車輪のタイヤの接地荷重を用いることができる。
また、タイヤ作用力として、タイヤの接地荷重に代えて、あるいは、タイヤの接地荷重とともに、タイヤが発生する前後力、横力（タイヤ発生力）を用いてもよい。
この場合、車両運動モデル演算ユニット１００において車両走行状態を演算する際に求めた各車輪のタイヤ発生力を用いることができる。また、車体に作用する前後方向、左右方向の加速度を、それぞれ前後方向、左右方向のタイヤ発生力を示すパラメータとして用いてもよい。
第１のゲイン調整は、走行模擬が行われる車両のタイヤ作用力に応じてゲインを変化させるものである。
タイヤ作用力として、例えば、車両運動モデルから演算される各車輪のタイヤの接地荷重を用いることができる。
また、タイヤ作用力として、タイヤの接地荷重に代えて、あるいは、タイヤの接地荷重とともに、タイヤが発生する前後力、横力（タイヤ発生力）を用いてもよい。
この場合、車両運動モデル演算ユニット１００において車両走行状態を演算する際に求めた各車輪のタイヤ発生力を用いることができる。また、車体に作用する前後方向、左右方向の加速度を、それぞれ前後方向、左右方向のタイヤ発生力を示すパラメータとして用いてもよい。
【0049】
図８は、振動子制御ユニットの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図８において、横軸はタイヤの接地荷重を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、タイヤの接地荷重の増加に応じて増加する構成とすることができる。
第１ゲイン調整部２０３において、各振動子から付加する加振振幅をΔＡ、ドライビングシミュレータの各部位から最終的にドライバＤの身体に伝達される振動振幅（振動子以外の振動源からの振動及び振動子から付加される振動の振幅の和）をＡとした場合、ΔＡ／Ａは、ウェーバー比Ｗと考えらえる。
そこで、このウェーバー比Ｗが予め設定された所定値となるようにゲイン調整を行うことで、ウェーバー・フェヒナーの法則から、安定した効果を得られると考えられる。
図８において、横軸はタイヤの接地荷重を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、タイヤの接地荷重の増加に応じて増加する構成とすることができる。
第１ゲイン調整部２０３において、各振動子から付加する加振振幅をΔＡ、ドライビングシミュレータの各部位から最終的にドライバＤの身体に伝達される振動振幅（振動子以外の振動源からの振動及び振動子から付加される振動の振幅の和）をＡとした場合、ΔＡ／Ａは、ウェーバー比Ｗと考えらえる。
そこで、このウェーバー比Ｗが予め設定された所定値となるようにゲイン調整を行うことで、ウェーバー・フェヒナーの法則から、安定した効果を得られると考えられる。
【0050】
第２ゲイン調整部２０４は、第１のゲイン調整後の加振波形に対して、さらに以下説明する第２のゲイン調整を行うものである。
第２のゲイン調整は、模擬される車両の路面からドライバＤとの接触箇所までの振動伝達特性（伝達比の周波数特性）に応じたゲイン調整を行うものである。
図９は、振動子制御ユニットの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図９において、横軸は周波数を示し、縦軸はゲインを示している。
ここで、路面からステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０、シート１０への振動伝達特性の違いに応じて、各部位の振動子に伝達される加振波形のゲイン調整を、独立して行う構成とすることができる。
ステアリング振動子２１０、アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０は、第２ゲイン調整部２０４によるゲイン調整後の加振波形に応じて駆動され、振動を発生する。
第２のゲイン調整は、模擬される車両の路面からドライバＤとの接触箇所までの振動伝達特性（伝達比の周波数特性）に応じたゲイン調整を行うものである。
図９は、振動子制御ユニットの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図９において、横軸は周波数を示し、縦軸はゲインを示している。
ここで、路面からステアリングホイール３０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０、シート１０への振動伝達特性の違いに応じて、各部位の振動子に伝達される加振波形のゲイン調整を、独立して行う構成とすることができる。
ステアリング振動子２１０、アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０は、第２ゲイン調整部２０４によるゲイン調整後の加振波形に応じて駆動され、振動を発生する。
【0051】
シートゲイン調整部２０５は、第２のゲイン調整後の加振波形に対して、さらに以下説明するゲイン調整を行うものである。
シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両の前後方向の加速度に応じて、シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２の出力比を変化させる。
また、シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両の横方向の加速度に応じて、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４の出力比を変化させる。
さらに、シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両のタイヤのスリップ率に応じて、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４のゲインを変化させる。
以下、これらのゲイン調整について、詳しく説明する。
シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両の前後方向の加速度に応じて、シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２の出力比を変化させる。
また、シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両の横方向の加速度に応じて、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４の出力比を変化させる。
さらに、シートゲイン調整部２０５は、模擬される車両のタイヤのスリップ率に応じて、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４のゲインを変化させる。
以下、これらのゲイン調整について、詳しく説明する。
【0052】
図１０は、車両前後方向の加速度に応じたシートクッション振動子とバックレスト振動子との出力比変化の一例を示す図である。
図１０において、横軸は車両前後方向の加速度を示し、縦軸よりも右側が減速側（車速減少側）、左側が加速側（車速増加側）を示している。
図１０に示すように、減速側への加速度の絶対値の増加に応じて、シートクッション振動子２４１の出力が、バックレスト振動子２４２の出力に対して、増加するようになっている。
また、加速側への加速度の絶対値の増加に応じて、バックレスト振動子２４２の出力が、シートクッション振動子２４１の出力に対して、増加するようになっている。
図１０において、横軸は車両前後方向の加速度を示し、縦軸よりも右側が減速側（車速減少側）、左側が加速側（車速増加側）を示している。
図１０に示すように、減速側への加速度の絶対値の増加に応じて、シートクッション振動子２４１の出力が、バックレスト振動子２４２の出力に対して、増加するようになっている。
また、加速側への加速度の絶対値の増加に応じて、バックレスト振動子２４２の出力が、シートクッション振動子２４１の出力に対して、増加するようになっている。
【0053】
図１１は、車両左右方向の加速度に応じた右サイドサポート振動子と左サイドサポート振動子との出力比変化の一例を示す図である。
図１１において、横軸は車両左右方向の加速度を示し、縦軸に対して右側は左方向の加速度（典型的には左旋回時の求心加速度）を示し、左側は右方向の方向の加速度（典型的には右旋回時の求心加速度）を示している。
縦軸は各振動子のゲインを示し、横軸に対して上側は右サイドサポート振動子２４３の出力ゲインを示し、下側は左サイドサポート振動子２４４の出力ゲインを示している。
図１１に示すように、右側への加速度の絶対値の増加に応じて、左サイドサポート振動子２４４の出力が、右サイドサポート振動子２４３の出力に対して、増加するようになっている。この領域では、右サイドサポート振動子２４３は、左サイドサポート振動子２４４に対して小さい振幅で加振するか、あるいは、加振を停止する構成とすることができる。
また、左側への加速度の絶対値の増加に応じて、右サイドサポート振動子２４３の出力が、左サイドサポート振動子２４４の出力に対して、増加するようになっている。この領域では、左サイドサポート振動子２４４は、右サイドサポート振動子２４３に対して小さい振幅で加振するか、あるいは、加振を停止する構成とすることができる。
このように、旋回時に、ドライバの身体を支える旋回外側のサイドサポートに設けられた振動子の出力を、旋回内側に対して高くすることによって、ドライバに旋回時の横加速度と知覚させる。
図１１において、横軸は車両左右方向の加速度を示し、縦軸に対して右側は左方向の加速度（典型的には左旋回時の求心加速度）を示し、左側は右方向の方向の加速度（典型的には右旋回時の求心加速度）を示している。
縦軸は各振動子のゲインを示し、横軸に対して上側は右サイドサポート振動子２４３の出力ゲインを示し、下側は左サイドサポート振動子２４４の出力ゲインを示している。
図１１に示すように、右側への加速度の絶対値の増加に応じて、左サイドサポート振動子２４４の出力が、右サイドサポート振動子２４３の出力に対して、増加するようになっている。この領域では、右サイドサポート振動子２４３は、左サイドサポート振動子２４４に対して小さい振幅で加振するか、あるいは、加振を停止する構成とすることができる。
また、左側への加速度の絶対値の増加に応じて、右サイドサポート振動子２４３の出力が、左サイドサポート振動子２４４の出力に対して、増加するようになっている。この領域では、左サイドサポート振動子２４４は、右サイドサポート振動子２４３に対して小さい振幅で加振するか、あるいは、加振を停止する構成とすることができる。
このように、旋回時に、ドライバの身体を支える旋回外側のサイドサポートに設けられた振動子の出力を、旋回内側に対して高くすることによって、ドライバに旋回時の横加速度と知覚させる。
【0054】
図１２は、タイヤのスリップ率に応じた右サイドサポート振動子及び左サイドサポート振動子のゲイン調整の一例を示す図である。
図１２において、横軸は車両運動モデル演算ユニット１００が演算したタイヤ（一例として後輪だが、前輪であってもよい）のスリップ率を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、スリップ率の増加に応じて（一例として対数関数的に）減少する構成とすることができる。
図１２において、横軸は車両運動モデル演算ユニット１００が演算したタイヤ（一例として後輪だが、前輪であってもよい）のスリップ率を示し、縦軸は加振波形に乗算されるゲインを示している。
ゲインは、例えば、スリップ率の増加に応じて（一例として対数関数的に）減少する構成とすることができる。
【0055】
シートゲイン調整部２０５における上述したゲイン調整を行った加振波形は、シートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２、右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４にそれぞれ伝達される。
各振動子は、伝達された加振波形に応じた周波数特性及び振幅の振動を発生させる。
各振動子は、伝達された加振波形に応じた周波数特性及び振幅の振動を発生させる。
【0056】
また、第１実施形態のドライビングシミュレータは、さらに、以下説明する第１空間加振システム３００、第２空間加振システム４００を有する。
第１空間加振システム３００は、ドライビングシミュレータＤＳにおいて行われる操舵操作に応じて、ドライバ周辺の空気を加振し、ドライバに音響情報を提示するものである。
第１空間加振システム３００は、ドライビングシミュレータＤＳにおいて行われる操舵操作に応じて、ドライバ周辺の空気を加振し、ドライバに音響情報を提示するものである。
【0057】
図１３は、第１実施形態の第１空間加振システムのシステム構成を模式的に示す図である。
第１空間加振システム３００は、ドライバＤに隣接して配置されたスピーカ３７０によりドライバＤの耳部周辺の空気を振動させ、ドライバＤに対して車両の挙動が生ずる前兆を音響信号により報知するものである。
第１空間加振システム３００は、波形生成部３１０、微分演算部３２０、第１ゲイン調整部３３０、マイクロフォン３４０、センシング値演算部３５０、第２ゲイン調整部３６０、スピーカ３７０等を有する。
第１空間加振システム３００は、ドライバＤに隣接して配置されたスピーカ３７０によりドライバＤの耳部周辺の空気を振動させ、ドライバＤに対して車両の挙動が生ずる前兆を音響信号により報知するものである。
第１空間加振システム３００は、波形生成部３１０、微分演算部３２０、第１ゲイン調整部３３０、マイクロフォン３４０、センシング値演算部３５０、第２ゲイン調整部３６０、スピーカ３７０等を有する。
【0058】
波形生成部３１０は、スピーカ３７０が発生する音響信号の波形である加振波形（空間加振波形）を生成するものである。
図１４は、第１空間加振システムの加振波形の例を模式的に示す図である。
図１４において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（振幅）を示している。
例えば図１４（ａ）に示すように、加振波形は、正弦波とすることができる。
また、例えば図１４（ｂ）に示すように、加振波形は、波長の異なる複数の正弦波を重畳（合成）した波形とすることができる。
また、加振波形は、これらに限定されず、適宜変更することができる。
例えば、加振波形として、矩形波、三角波や、車両の走行音を模した波形など各種の波形を単独で、あるいは、他の波形と合成して、用いることができる。
図１４は、第１空間加振システムの加振波形の例を模式的に示す図である。
図１４において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（振幅）を示している。
例えば図１４（ａ）に示すように、加振波形は、正弦波とすることができる。
また、例えば図１４（ｂ）に示すように、加振波形は、波長の異なる複数の正弦波を重畳（合成）した波形とすることができる。
また、加振波形は、これらに限定されず、適宜変更することができる。
例えば、加振波形として、矩形波、三角波や、車両の走行音を模した波形など各種の波形を単独で、あるいは、他の波形と合成して、用いることができる。
【0059】
波形生成部３１０において、加振波形の周波数は、パチニ小体が良好な感度を示す例えば１００乃至４００Ｈｚ、より好ましくは１５０乃至３００Ｈｚの範囲に卓越周波数を有するよう設定することができる。
このような領域は、一般に人間の可聴域とされる２０Ｈｚ乃至２０ｋＨｚの範囲に含まれる。
加振波形の卓越周波数は、一例として２５０Ｈｚに設定することができる。
このような領域は、一般に人間の可聴域とされる２０Ｈｚ乃至２０ｋＨｚの範囲に含まれる。
加振波形の卓越周波数は、一例として２５０Ｈｚに設定することができる。
【0060】
微分演算部３２０は、舵角センサ１１０が検出した車輪の舵角θに関する情報を取得し、時間微分した微分値Δθを算出するものである。
微分演算部３２０は、算出された微分値Δθを、第１ゲイン調整部３３０に逐次伝達する。
微分演算部３２０は、算出された微分値Δθを、第１ゲイン調整部３３０に逐次伝達する。
【0061】
第１ゲイン調整部３３０は、波形生成部３１０が発生する加振波形の基本波に対して、以下説明する第１のゲイン調整を行うものである。
第１のゲイン調整は、操舵装置の舵角θ（操舵量に相関するパラメータ）の微分値（時間あたり変化率）に応じて、加振波形の電圧に乗算される出力ゲインであるゲインＧ１を変化させるものである。
第１のゲイン調整は、操舵装置の舵角θ（操舵量に相関するパラメータ）の微分値（時間あたり変化率）に応じて、加振波形の電圧に乗算される出力ゲインであるゲインＧ１を変化させるものである。
【0062】
図１５は、第１空間加振システムの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図１５において、横軸は車輪の舵角θの微分値Δθの絶対値を示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ１を示している。
ゲインＧ１は、微分値Δθの絶対値の増加に応じて増加する構成とすることができる。
また、第１ゲイン調整部３３０における微分値Δθの絶対値の増加に対するゲインＧ１の増加率は、微分値Δθの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値Δθの絶対値の増加に応じて減少する構成とすることができる。
図１５において、横軸は車輪の舵角θの微分値Δθの絶対値を示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ１を示している。
ゲインＧ１は、微分値Δθの絶対値の増加に応じて増加する構成とすることができる。
また、第１ゲイン調整部３３０における微分値Δθの絶対値の増加に対するゲインＧ１の増加率は、微分値Δθの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値Δθの絶対値の増加に応じて減少する構成とすることができる。
【0063】
第１ゲイン調整部３３０におけるゲインＧ１は、例えば、舵角θの微分値Δθの絶対値から、対数関数を用いて算出することができる。
ゲインＧ１は、例えば、以下の式１によって表される。
ゲインＧ１＝ｌｏｇ（舵角微分値Δθの絶対値×係数ｋ） （式１）
係数ｋは、車両の特性（例えば、舵角θに対するヨーゲイン、重心位置等）に合わせて、例えば車両の開発段階で設定した値とすることができる。
ゲインＧ１は、例えば、以下の式１によって表される。
ゲインＧ１＝ｌｏｇ（舵角微分値Δθの絶対値×係数ｋ） （式１）
係数ｋは、車両の特性（例えば、舵角θに対するヨーゲイン、重心位置等）に合わせて、例えば車両の開発段階で設定した値とすることができる。
【0064】
マイクロフォン３４０は、ドライビングシミュレータＤＳの運転席部に設けられ、ドライバＤ周辺の暗騒音を採取する集音装置である。
マイクロフォン３４０は、ドライバＤの耳元に近い位置に配置することが好ましく、例えば、シート１０のヘッドレスト１３部に設ける構成とすることができる。
マイクロフォン３４０の出力は、センシング値演算部３５０へ伝達される。
マイクロフォン３４０は、ドライバＤの耳元に近い位置に配置することが好ましく、例えば、シート１０のヘッドレスト１３部に設ける構成とすることができる。
マイクロフォン３４０の出力は、センシング値演算部３５０へ伝達される。
【0065】
センシング値演算部３５０は、マイクロフォン３４０が取得した暗騒音から、所定の周波数帯域の成分を抽出し、抽出された成分の音圧をセンシング値として第２ゲイン調整部３６０に伝達するものである。
図１６は、マイクロフォンの出力履歴の一例を模式的に示す図である。
図１６において、横軸は時間を示し、縦軸はマイクロフォン３４０が取得した暗騒音の音圧を示している。
図１６は、マイクロフォンの出力履歴の一例を模式的に示す図である。
図１６において、横軸は時間を示し、縦軸はマイクロフォン３４０が取得した暗騒音の音圧を示している。
【0066】
センシング値演算部３５０は、マイクロフォン３４０が取得した暗騒音の音響信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を施して周波数領域に変換し、さらに、バンドパスフィルタ処理を施して所定の周波数帯域の成分を抽出する。
抽出する周波数帯域は、波形生成部３１０が出力する加振波形の卓越周波数を含むよう設定される。
センシング値演算部３５０は、抽出された周波数帯域の平均音圧を、第２のゲイン調整に用いるセンシング値とする。
抽出する周波数帯域は、波形生成部３１０が出力する加振波形の卓越周波数を含むよう設定される。
センシング値演算部３５０は、抽出された周波数帯域の平均音圧を、第２のゲイン調整に用いるセンシング値とする。
【0067】
図１７は、暗騒音の音圧の周波数との相関の一例を示す図である。
図１７において、横軸は周波数を示し、縦軸は音圧を示している。
バンドパスフィルタは、例えば、波形生成部３１０における加振波形の卓越周波数（一例として２５０Ｈｚ）近傍の周波数帯域を抽出する構成とすることができる。
抽出された周波数帯域における音圧（一例として周波数帯域の平均値）は、第２ゲイン調整部３６０にセンシング値として提供される。
図１７において、横軸は周波数を示し、縦軸は音圧を示している。
バンドパスフィルタは、例えば、波形生成部３１０における加振波形の卓越周波数（一例として２５０Ｈｚ）近傍の周波数帯域を抽出する構成とすることができる。
抽出された周波数帯域における音圧（一例として周波数帯域の平均値）は、第２ゲイン調整部３６０にセンシング値として提供される。
【0068】
第２ゲイン調整部３６０は、第１のゲイン調整後の加振波形に対して、さらに以下説明する第２のゲイン調整を行うものである。
第２のゲイン調整は、車両の模擬走行時（ドライビングシミュレータＤＳの稼働時）の暗騒音（人工的に生成される駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）の変化に応じて加振波形の出力振幅を調節するため、ドライバＤの周辺の騒音のセンシング値に応じて、加振波形のゲインを変化させるものである。
第２ゲイン調整部３６０は、センシング値演算部３５０の出力に基づいて、第２のゲイン調整を行う。
第２のゲイン調整は、車両の模擬走行時（ドライビングシミュレータＤＳの稼働時）の暗騒音（人工的に生成される駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）の変化に応じて加振波形の出力振幅を調節するため、ドライバＤの周辺の騒音のセンシング値に応じて、加振波形のゲインを変化させるものである。
第２ゲイン調整部３６０は、センシング値演算部３５０の出力に基づいて、第２のゲイン調整を行う。
【0069】
第２ゲイン調整部３６０は、センシング値演算部３５０が出力するセンシング値に基づいて、ゲインＧ２の設定を行う。
図１８は、第１空間加振システムの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図１８において、横軸はセンシング値を示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ２を示している。
ゲインＧ２は、センシング値の増加に応じて増加する構成することができる。
ゲインＧ２は、乗員の耳元における暗騒音の音圧に対して、スピーカ３７０から出力される加振振幅による音響の音圧が卓越しないように設定される。
好ましくは、加振振幅による音響がドライバＤ周辺の暗騒音に潜り込み、乗員が無意識に聴取可能な音圧レベルとなるように、ゲインＧ２を設定するとよい。
図１８は、第１空間加振システムの第２ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図１８において、横軸はセンシング値を示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ２を示している。
ゲインＧ２は、センシング値の増加に応じて増加する構成することができる。
ゲインＧ２は、乗員の耳元における暗騒音の音圧に対して、スピーカ３７０から出力される加振振幅による音響の音圧が卓越しないように設定される。
好ましくは、加振振幅による音響がドライバＤ周辺の暗騒音に潜り込み、乗員が無意識に聴取可能な音圧レベルとなるように、ゲインＧ２を設定するとよい。
【0070】
以上説明した第１のゲイン調整、第２のゲイン調整後の加振波形の出力値（電圧）Ａは、式２のように表される。
出力値Ａ＝波形生成部出力値×ゲインＧ１×ゲインＧ２
＝波形生成部出力値×ｌｏｇ（舵角微分値Δθの絶対値×係数ｋ）
×ゲインＧ２（式２）
出力値Ａ＝波形生成部出力値×ゲインＧ１×ゲインＧ２
＝波形生成部出力値×ｌｏｇ（舵角微分値Δθの絶対値×係数ｋ）
×ゲインＧ２（式２）
【0071】
スピーカ３７０は、車室内に配置され、出力値Ａを用いて、車室内の乗員の周囲の空気を加振し、音響を発生させる加振装置（空間加振部）である。
ドライビングシミュレータＤＳが模擬走行時に車両の走行音（駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）を模した音響を出力する機能を有する場合には、スピーカ３７０は走行音を出力するスピーカと共用することができる。
ドライビングシミュレータＤＳが模擬走行時に車両の走行音（駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）を模した音響を出力する機能を有する場合には、スピーカ３７０は走行音を出力するスピーカと共用することができる。
【0072】
第２空間加振システム４００は、ドライビングシミュレータＤＳにおいて行われる加減速操作に応じて、ドライバ周辺の空気を加振し、ドライバに音響情報を提示するものである。
図１９は、第１実施形態の第２空間加振システムのシステム構成を模式的に示す図である。
図１９は、第１実施形態の第２空間加振システムのシステム構成を模式的に示す図である。
【0073】
第２空間加振システム４００は、ドライバＤに隣接して配置されたスピーカ４７０によりドライバＤの耳部周辺の空気を振動させ、ドライバＤに対して車両の挙動が生ずる前兆を音響信号により報知するものである。
第２空間加振システム４００は、波形生成部４１０、微分演算部４２０、第１ゲイン調整部４３０、マイクロフォン４４０、センシング値演算部４５０、第２ゲイン調整部４６０、スピーカ４７０等を有する。
第２空間加振システム４００は、波形生成部４１０、微分演算部４２０、第１ゲイン調整部４３０、マイクロフォン４４０、センシング値演算部４５０、第２ゲイン調整部４６０、スピーカ４７０等を有する。
【0074】
波形生成部４１０は、上述した波形生成部３１０と同様に、スピーカ３７０が発生する音響信号の波形である加振波形（空間加振波形）を生成するものである。
【0075】
微分演算部４２０は、アクセルペダルセンサ１３０が検出したアクセルペダル４０のストロークＳに関する情報を取得し、時間微分した微分値ΔＳを算出するものである。
微分演算部４２０は、算出された微分値ΔＳを、第１ゲイン調整部４３０に逐次伝達する。
微分演算部４２０は、算出された微分値ΔＳを、第１ゲイン調整部４３０に逐次伝達する。
【0076】
第１ゲイン調整部４３０は、波形生成部４１０が発生する加振波形の基本波に対して、以下説明する第１のゲイン調整を行うものである。
第１のゲイン調整は、アクセルペダル４０のストロークＳ（駆動力と制動力の少なくとも一方に相関するパラメータ）の微分値ΔＳ（時間あたり変化率）に応じて、加振波形の電圧に乗算される出力ゲインであるゲインＧ１を変化させるものである。
第１のゲイン調整は、アクセルペダル４０のストロークＳ（駆動力と制動力の少なくとも一方に相関するパラメータ）の微分値ΔＳ（時間あたり変化率）に応じて、加振波形の電圧に乗算される出力ゲインであるゲインＧ１を変化させるものである。
【0077】
図２０は、第２空間加振システムの第１ゲイン調整部におけるゲイン調整の一例を模式的に示す図である。
図２０において、横軸はアクセルペダル４０のストロークＳの微分値ΔＳを示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ１を示している。
ゲインＧ１は、微分値ΔＳの絶対値の増加に応じて増加する構成とすることができる。
また、第１ゲイン調整部４３０における微分値ΔＳの絶対値の増加に対するゲインＧ１の増加率は、微分値ΔＳの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値ΔＳの絶対値の増加に応じて減少する構成とすることができる。
図２０において、横軸はアクセルペダル４０のストロークＳの微分値ΔＳを示し、縦軸は加振波形の電圧に乗算されるゲインＧ１を示している。
ゲインＧ１は、微分値ΔＳの絶対値の増加に応じて増加する構成とすることができる。
また、第１ゲイン調整部４３０における微分値ΔＳの絶対値の増加に対するゲインＧ１の増加率は、微分値ΔＳの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値ΔＳの絶対値の増加に応じて減少する構成とすることができる。
【0078】
また、アクセルペダル４０の踏み込み側と戻し側とを比較すると、微分値ΔＳの絶対値が同等である場合には、戻し側（減速操作）のほうが踏み込み側（加速操作）に対してゲインＧ１が大きくなるよう設定されている。
アクセルペダル４０の踏み込み側と戻し側との判別は、微分値ΔＳの符号に基づいて行うことができる。
アクセルペダル４０の踏み込み側と戻し側との判別は、微分値ΔＳの符号に基づいて行うことができる。
【0079】
第１ゲイン調整部４３０におけるゲインＧ１は、例えば、ストロークＳの微分値ΔＳの絶対値から、対数関数を用いて算出することができる。
ゲインＧ１は、例えば、以下の式３によって表される。
ゲインＧ１＝ｌｏｇ（ストローク微分値ΔＳの絶対値×係数ｋ） （式３）
係数ｋは、車両の特性（例えば、ストロークＳの変化に対する駆動力、制動力の特性や、重心位置等）に合わせて、例えば車両の開発段階で設定した値とすることができる。
ゲインＧ１は、例えば、以下の式３によって表される。
ゲインＧ１＝ｌｏｇ（ストローク微分値ΔＳの絶対値×係数ｋ） （式３）
係数ｋは、車両の特性（例えば、ストロークＳの変化に対する駆動力、制動力の特性や、重心位置等）に合わせて、例えば車両の開発段階で設定した値とすることができる。
【0080】
マイクロフォン４４０は、ドライビングシミュレータＤＳの運転席部に設けられ、ドライバＤ周辺の暗騒音を採取する集音装置である。
マイクロフォン４４０は、第１空間加振システム３００のマイクロフォン３４０と共用する構成とすることができる。
マイクロフォン４４０は、ドライバＤの耳元に近い位置に配置することが好ましく、例えば、シート１０のヘッドレスト１３部に設ける構成とすることができる。
マイクロフォン４４０の出力は、センシング値演算部４５０へ伝達される。
マイクロフォン４４０の出力履歴は、例えば、上述した図１６に示したものと同様である。
マイクロフォン４４０は、第１空間加振システム３００のマイクロフォン３４０と共用する構成とすることができる。
マイクロフォン４４０は、ドライバＤの耳元に近い位置に配置することが好ましく、例えば、シート１０のヘッドレスト１３部に設ける構成とすることができる。
マイクロフォン４４０の出力は、センシング値演算部４５０へ伝達される。
マイクロフォン４４０の出力履歴は、例えば、上述した図１６に示したものと同様である。
【0081】
センシング値演算部４５０は、マイクロフォン４４０が取得した暗騒音から、所定の周波数帯域の成分を抽出し、抽出された成分の音圧をセンシング値として第２ゲイン調整部４６０に伝達するものである。
【0082】
センシング値演算部４５０は、マイクロフォン４４０が取得した暗騒音の音響信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を施して周波数領域に変換し、さらに、バンドパスフィルタ処理を施して所定の周波数帯域の成分を抽出する。
抽出する周波数帯域は、波形生成部４１０が出力する加振波形の卓越周波数を含むよう設定される。
センシング値演算部４５０は、抽出された周波数帯域の平均音圧を、第２のゲイン調整に用いるセンシング値とする。
抽出する周波数帯域は、波形生成部４１０が出力する加振波形の卓越周波数を含むよう設定される。
センシング値演算部４５０は、抽出された周波数帯域の平均音圧を、第２のゲイン調整に用いるセンシング値とする。
【0083】
バンドパスフィルタは、例えば、波形生成部４１０における加振波形の卓越周波数（一例として２５０Ｈｚ）近傍の周波数帯域を抽出する構成とすることができる。
抽出された周波数帯域における音圧（一例として周波数帯域の平均値）は、第２ゲイン調整部４６０にセンシング値として提供される。
抽出された周波数帯域における音圧（一例として周波数帯域の平均値）は、第２ゲイン調整部４６０にセンシング値として提供される。
【0084】
第２ゲイン調整部４６０は、第１のゲイン調整後の加振波形に対して、さらに以下説明する第２のゲイン調整を行うものである。
第２のゲイン調整は、車両の模擬走行時の暗騒音（駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）の変化に応じて加振波形の出力振幅を調節するため、ドライバＤの周辺の騒音のセンシング値に応じて、加振波形のゲインを変化させるものである。
第２ゲイン調整部４６０は、センシング値演算部４５０の出力に基づいて、第２のゲイン調整を行う。
第２のゲイン調整は、車両の模擬走行時の暗騒音（駆動系騒音、空力騒音、ロードノイズ等）の変化に応じて加振波形の出力振幅を調節するため、ドライバＤの周辺の騒音のセンシング値に応じて、加振波形のゲインを変化させるものである。
第２ゲイン調整部４６０は、センシング値演算部４５０の出力に基づいて、第２のゲイン調整を行う。
【0085】
第２ゲイン調整部４６０は、センシング値演算部４５０が出力するセンシング値に基づいて、第１空間加振システム３００の第２ゲイン調整部３６０と同様の手法により、ゲインＧ２の設定を行う。
【0086】
以上説明した第１のゲイン調整、第２のゲイン調整後の加振波形の出力値（電圧）Ａは、式４のように表される。
出力値Ａ＝波形生成部出力値×ゲインＧ１×ゲインＧ２
＝波形生成部出力値×ｌｏｇ（ストローク微分値ΔＳの絶対値×係数ｋ）
×ゲインＧ２（式４）
出力値Ａ＝波形生成部出力値×ゲインＧ１×ゲインＧ２
＝波形生成部出力値×ｌｏｇ（ストローク微分値ΔＳの絶対値×係数ｋ）
×ゲインＧ２（式４）
【0087】
スピーカ４７０は、車室内に配置され、出力値Ａを用いて、車室内の乗員の周囲の空気を加振し、音響を発生させる加振装置（空間加振部）である。
スピーカ４７０は、例えば、第１空間加振システム３００のスピーカ３７０と共用する構成とすることができる。
スピーカ４７０は、例えば、第１空間加振システム３００のスピーカ３７０と共用する構成とすることができる。
【0088】
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）運転操作に応じて音圧が変化する音響を発生させることにより、運転操作の初期に、車両に実際に挙動が発生することに先立ち、音響によって挙動が発生することを予見させることができる。
（２）空間加振波形は１００乃至４００Ｈｚの周波数帯域に含まれる卓越周波数を有する構成とすることにより、可聴域かつ皮膚感覚で感度の高いパチニ小体等を用いることが可能となり、ドライバＤの音響による音の感知と皮膚感覚の認知が良好になる。このため、ドライバにより確実に情報を伝達することができる。
ここで、より好ましくは、１５０乃至３００Ｈｚの周波数帯域に卓越周波数を設定することにより、受容体の感度のより良好な領域を使用し、上述した効果を促進することができる。
（３）空間加振波形の出力ゲインを運転操作の操作量の微分値の絶対値の増加に応じて増加させることにより、運転操作の操作量の微分値（操作速度）の絶対値の増加に応じて音圧が増大する音響を発生させることにより、車両挙動に対するドライバの予見性をより向上することができる。
（４）第１空間加振システム３００、第２空間加振システム４００の第１ゲイン調整部３３０、４３０における微分値の絶対値の増加に対する出力ゲインＧ１の増加率は、舵角θの微分値Δθ、ストロークＳの微分値ΔＳの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値Δθ、ΔＳの増加に応じて減少する構成とすることにより、微分値の絶対値が比較的小さい領域においても大きい出力ゲインを設定することが可能となり、操作量及び操作速度が微小である状態においても乗員に適切に情報を伝達することができる。
また、微分値の絶対値が大きい領域において、出力ゲインが過度に大きくなることを防止できる。
（５）空間振動が行われる運転操作は、車両の操舵操作、アクセル操作、ブレーキ操作の少なくとも一つを含む構成とすることにより、上述した効果を効果的に得ることができる。
（６）スピーカ３７０、４７０の加振により生じる音圧が、ドライバＤの耳元で、ドライビングシミュレータの稼働時における暗騒音に対して卓越しないようゲインＧ２を設定することにより、スピーカ３７０，４７０の加振により生じる音響がドライビングシミュレータの暗騒音に埋没し、ドライバＤに耳障りであると感じさせることを防止し、かつ、情報を適切に伝達することができる。
（７）人間の触覚を司る受容器のなかで、比較的圧力に対する感度が高いとされるパチニ小体の感度が良好である１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有する加振波形で、運転席部１におけるドライバＤと接触する箇所を加振することにより、身体（皮膚）がドライビングシミュレータＤＳと接触する箇所から受ける微小な圧力変化を、ドライバＤが感知しやすくなり、過渡領域における操作感を実車の操作感に近づけることができる。
（８）接触加振波形を、車両のタイヤモデル、路面モデルに基づいて生成することにより、路面からタイヤを介して車両に入力される振動を適切に再現し、ドライバＤが受ける操作感を実車により近付けることができる。
（９）接触加振波形の周波数分布を、車両の路面からドライバＤとの接触部までの振動伝達特性に基づいて設定することにより、ドライバＤが受ける操作感をさらに実車に近づけることができ、また、加振波形の周波数分布の設定に用いられる振動伝達特性を必要に応じて変更することにより、仕様や構成の異なる車両の官能評価を簡便に行うことができる。
（１０）模擬された車両の走行状態におけるタイヤの接地荷重の増加に応じて、接触加振波形の振幅を増加させることにより、模擬運転される車両に何らかの挙動が発生した場合に、挙動に応じて発生する接触圧力の変化を強調することで、ドライバＤが受ける操作感をさらに実車に近づけることができる。
（１１）シート１０、ステアリングホイール２０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０を加振することにより、操舵操作、加速操作、減速操作に対する反力と、ドライバＤがシート１０から受ける圧力とを強調することができ、上述した効果を効果的に得ることができる。
（１２）前後方向に離間して配置されたシートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２の加振波形の振幅を、車両前後方向の加速度に応じて異ならせることにより、ドライバＤに前後方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（１３）左右方向に離間して配置された右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４の加振波形の振幅を、車両左右方向の加速度に応じて異ならせることにより、ドライバＤに左右方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（１４）タイヤのスリップ状態の検出に応じて、シート振動子２４０の加振波形の振幅を低下させることにより、車輪のスリップ状態が発生することで、タイヤが発生可能な横力が減少し、横加速度の減少（抜け）が生じる際に、ドライバＤがシート１０から感じる圧力変化を強調することができる。
このため、運転者が模擬される車両のグリップ感をより適切に認識することができ、運転模擬操作の正確性をより向上することができる。
（１）運転操作に応じて音圧が変化する音響を発生させることにより、運転操作の初期に、車両に実際に挙動が発生することに先立ち、音響によって挙動が発生することを予見させることができる。
（２）空間加振波形は１００乃至４００Ｈｚの周波数帯域に含まれる卓越周波数を有する構成とすることにより、可聴域かつ皮膚感覚で感度の高いパチニ小体等を用いることが可能となり、ドライバＤの音響による音の感知と皮膚感覚の認知が良好になる。このため、ドライバにより確実に情報を伝達することができる。
ここで、より好ましくは、１５０乃至３００Ｈｚの周波数帯域に卓越周波数を設定することにより、受容体の感度のより良好な領域を使用し、上述した効果を促進することができる。
（３）空間加振波形の出力ゲインを運転操作の操作量の微分値の絶対値の増加に応じて増加させることにより、運転操作の操作量の微分値（操作速度）の絶対値の増加に応じて音圧が増大する音響を発生させることにより、車両挙動に対するドライバの予見性をより向上することができる。
（４）第１空間加振システム３００、第２空間加振システム４００の第１ゲイン調整部３３０、４３０における微分値の絶対値の増加に対する出力ゲインＧ１の増加率は、舵角θの微分値Δθ、ストロークＳの微分値ΔＳの絶対値が微小な領域において最大となるとともに、微分値Δθ、ΔＳの増加に応じて減少する構成とすることにより、微分値の絶対値が比較的小さい領域においても大きい出力ゲインを設定することが可能となり、操作量及び操作速度が微小である状態においても乗員に適切に情報を伝達することができる。
また、微分値の絶対値が大きい領域において、出力ゲインが過度に大きくなることを防止できる。
（５）空間振動が行われる運転操作は、車両の操舵操作、アクセル操作、ブレーキ操作の少なくとも一つを含む構成とすることにより、上述した効果を効果的に得ることができる。
（６）スピーカ３７０、４７０の加振により生じる音圧が、ドライバＤの耳元で、ドライビングシミュレータの稼働時における暗騒音に対して卓越しないようゲインＧ２を設定することにより、スピーカ３７０，４７０の加振により生じる音響がドライビングシミュレータの暗騒音に埋没し、ドライバＤに耳障りであると感じさせることを防止し、かつ、情報を適切に伝達することができる。
（７）人間の触覚を司る受容器のなかで、比較的圧力に対する感度が高いとされるパチニ小体の感度が良好である１００乃至３００Ｈｚの周波数成分を有する加振波形で、運転席部１におけるドライバＤと接触する箇所を加振することにより、身体（皮膚）がドライビングシミュレータＤＳと接触する箇所から受ける微小な圧力変化を、ドライバＤが感知しやすくなり、過渡領域における操作感を実車の操作感に近づけることができる。
（８）接触加振波形を、車両のタイヤモデル、路面モデルに基づいて生成することにより、路面からタイヤを介して車両に入力される振動を適切に再現し、ドライバＤが受ける操作感を実車により近付けることができる。
（９）接触加振波形の周波数分布を、車両の路面からドライバＤとの接触部までの振動伝達特性に基づいて設定することにより、ドライバＤが受ける操作感をさらに実車に近づけることができ、また、加振波形の周波数分布の設定に用いられる振動伝達特性を必要に応じて変更することにより、仕様や構成の異なる車両の官能評価を簡便に行うことができる。
（１０）模擬された車両の走行状態におけるタイヤの接地荷重の増加に応じて、接触加振波形の振幅を増加させることにより、模擬運転される車両に何らかの挙動が発生した場合に、挙動に応じて発生する接触圧力の変化を強調することで、ドライバＤが受ける操作感をさらに実車に近づけることができる。
（１１）シート１０、ステアリングホイール２０、アクセルペダル４０、ブレーキペダル５０を加振することにより、操舵操作、加速操作、減速操作に対する反力と、ドライバＤがシート１０から受ける圧力とを強調することができ、上述した効果を効果的に得ることができる。
（１２）前後方向に離間して配置されたシートクッション振動子２４１、バックレスト振動子２４２の加振波形の振幅を、車両前後方向の加速度に応じて異ならせることにより、ドライバＤに前後方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（１３）左右方向に離間して配置された右サイドサポート振動子２４３、左サイドサポート振動子２４４の加振波形の振幅を、車両左右方向の加速度に応じて異ならせることにより、ドライバＤに左右方向の加速度を良好に知覚させることができる。
（１４）タイヤのスリップ状態の検出に応じて、シート振動子２４０の加振波形の振幅を低下させることにより、車輪のスリップ状態が発生することで、タイヤが発生可能な横力が減少し、横加速度の減少（抜け）が生じる際に、ドライバＤがシート１０から感じる圧力変化を強調することができる。
このため、運転者が模擬される車両のグリップ感をより適切に認識することができ、運転模擬操作の正確性をより向上することができる。
【0089】
＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用したドライビングシミュレータの第２実施形態について説明する。
第２実施形態において、第１実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第２実施形態のドライビングシミュレータは、ドライバ（ドライバ）が手指により把持するコントローラを用いて運転操作を行う遊戯用のゲーム機として構成されている。
図２１は、第２実施形態のドライビングシミュレータにおけるコントローラの構成を模式的に示す図である。
次に、本発明を適用したドライビングシミュレータの第２実施形態について説明する。
第２実施形態において、第１実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第２実施形態のドライビングシミュレータは、ドライバ（ドライバ）が手指により把持するコントローラを用いて運転操作を行う遊戯用のゲーム機として構成されている。
図２１は、第２実施形態のドライビングシミュレータにおけるコントローラの構成を模式的に示す図である。
【0090】
コントローラ５００は、ドライバの手により把持される。
コントローラ５００は、右スティック５１０、左スティック５２０を有する。
右スティック５１０は、右手の親指によって操作される操舵操作部材である。
右スティック５１０は、左右方向に揺動可能に構成されている。
ドライバは、右スティック５１０を左右方向に動かすことにより操舵操作（舵角θの入力）を行う。
コントローラ５００は、右スティック５１０、左スティック５２０を有する。
右スティック５１０は、右手の親指によって操作される操舵操作部材である。
右スティック５１０は、左右方向に揺動可能に構成されている。
ドライバは、右スティック５１０を左右方向に動かすことにより操舵操作（舵角θの入力）を行う。
【0091】
左スティック５２０は、左手の親指によって操作される加減速操作部材である。
左スティック５２０は、前後方向に揺動可能に構成されている。
左スティック５２０は、中立位置から前方へ動かすことによりアクセル操作を行い、中立位置から後方へ動かすことによりブレーキ操作を行うよう構成されている。
ドライバは、画像表示装置６０を見ながらコントローラ５００を操作し、模擬的な車両の運転操作を行う。
左スティック５２０は、前後方向に揺動可能に構成されている。
左スティック５２０は、中立位置から前方へ動かすことによりアクセル操作を行い、中立位置から後方へ動かすことによりブレーキ操作を行うよう構成されている。
ドライバは、画像表示装置６０を見ながらコントローラ５００を操作し、模擬的な車両の運転操作を行う。
【0092】
第２実施形態においては、ステアリング振動子２１０に相当する振動子を右スティック５１０に設け、アクセルペダル振動子２２０、ブレーキペダル振動子２３０に相当する振動子を左スティック５２０に設ける構成とすることができる。
以上説明した第２実施形態においても、車両の走行状態、運転操作の状態に応じて、コントローラ５００の右スティック５１０、左スティック５２０を加振し、あるいは、スピーカ３７０，４７０から音響情報を出力（空間加振）することにより、上述した第１実施形態の効果と同様の効果（シートに設けられた振動子による効果を除く）を得ることができる。
以上説明した第２実施形態においても、車両の走行状態、運転操作の状態に応じて、コントローラ５００の右スティック５１０、左スティック５２０を加振し、あるいは、スピーカ３７０，４７０から音響情報を出力（空間加振）することにより、上述した第１実施形態の効果と同様の効果（シートに設けられた振動子による効果を除く）を得ることができる。
【0093】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ドライビングシミュレータの構成は、上述した各実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、第１実施形態においては、ドライビングシミュレータは運転席部を動作させるモーション機構を備えているが、本発明はモーション機構をもたず、運転席部が定置されたドライビングシミュレータにも適用することができる。
また、第２実施形態のような手持ち式コントローラを用いて運転操作を行う場合のコントローラの構成も限定されない。
また、ドライビングシミュレータの用途も、車両の研究開発用、運転訓練用、遊戯用（ゲーム）など、特に限定されない。
（２）第１実施形態においては、ステアリングホイールを振動子によって加振しているが、これに代えて、あるいは、これと併用して、ステアリング反力発生装置の出力に、加振波形に基づく振動成分を重畳させてもよい。この場合、ステアリング反力発生装置が加振部を兼ねることとなる。同様に、ブレーキペダルの加振を、ブレーキ反力発生装置を用いて行ってもよい。
（３）第１実施形態においては、例えば、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、シートを加振しているが、加振される部材はこれらに限らず、ドライバと接触する他の部材であってもよい。例えば、変速操作部材（シフトレバー、パドル等）や、クラッチペダル、フロアパネル、膝部等のサポート部材、インストルメントパネル等を加振してもよい。
また、加振部の構成や加振原理も特に限定されない。
（４）実施形態における加振波形の各種ゲイン調整は一例であって、一部を省略し、あるいは、他のゲイン調整を付加してもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ドライビングシミュレータの構成は、上述した各実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、第１実施形態においては、ドライビングシミュレータは運転席部を動作させるモーション機構を備えているが、本発明はモーション機構をもたず、運転席部が定置されたドライビングシミュレータにも適用することができる。
また、第２実施形態のような手持ち式コントローラを用いて運転操作を行う場合のコントローラの構成も限定されない。
また、ドライビングシミュレータの用途も、車両の研究開発用、運転訓練用、遊戯用（ゲーム）など、特に限定されない。
（２）第１実施形態においては、ステアリングホイールを振動子によって加振しているが、これに代えて、あるいは、これと併用して、ステアリング反力発生装置の出力に、加振波形に基づく振動成分を重畳させてもよい。この場合、ステアリング反力発生装置が加振部を兼ねることとなる。同様に、ブレーキペダルの加振を、ブレーキ反力発生装置を用いて行ってもよい。
（３）第１実施形態においては、例えば、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、シートを加振しているが、加振される部材はこれらに限らず、ドライバと接触する他の部材であってもよい。例えば、変速操作部材（シフトレバー、パドル等）や、クラッチペダル、フロアパネル、膝部等のサポート部材、インストルメントパネル等を加振してもよい。
また、加振部の構成や加振原理も特に限定されない。
（４）実施形態における加振波形の各種ゲイン調整は一例であって、一部を省略し、あるいは、他のゲイン調整を付加してもよい。
【符号の説明】
【0094】
ＤＳ ドライビングシミュレータ １ 運転席部
２ フロアパネル ３ トーボード
１０ シート １１ シートクッション
１２ バックレスト １３ ヘッドレスト
１４ サイドサポート ２０ インストルメントパネル
３０ ステアリングホイール ３１ コラムカバー
４０ アクセルペダル ５０ ブレーキペダル
６０ 画像表示装置 １００ 車両運動モデル演算ユニット
１１０ 舵角センサ １２０ ステアリング反力発生装置
１３０ アクセルペダルセンサ １４０ ブレーキペダルセンサ
１５０ ブレーキ反力発生装置 １６０ 画像生成装置
１７０ モーション機構
２００ 振動子制御ユニット ２１０ ステアリング振動子
２２０ アクセルペダル振動子 ２３０ ブレーキペダル振動子
２４０ シート振動子 ２４１ シートクッション振動子
２４２ バックレスト振動子 ２４３ 右サイドサポート振動子
２４４ 左サイドサポート振動子 Ｄ ドライバ
３００ 第１空間加振システム ３１０ 波形生成部
３２０ 微分演算部 ３３０ 第１ゲイン調整部
３４０ マイクロフォン ３５０ センシング値演算部
３６０ 第２ゲイン調整部 ３７０ スピーカ
４００ 第２空間加振システム ４１０ 波形生成部
４２０ 微分演算部 ４３０ 第１ゲイン調整部
４４０ マイクロフォン ４５０ センシング値演算部
４６０ 第２ゲイン調整部 ４７０ スピーカ
５００ コントローラ ５１０ 右スティック
５２０ 左スティック
２ フロアパネル ３ トーボード
１０ シート １１ シートクッション
１２ バックレスト １３ ヘッドレスト
１４ サイドサポート ２０ インストルメントパネル
３０ ステアリングホイール ３１ コラムカバー
４０ アクセルペダル ５０ ブレーキペダル
６０ 画像表示装置 １００ 車両運動モデル演算ユニット
１１０ 舵角センサ １２０ ステアリング反力発生装置
１３０ アクセルペダルセンサ １４０ ブレーキペダルセンサ
１５０ ブレーキ反力発生装置 １６０ 画像生成装置
１７０ モーション機構
２００ 振動子制御ユニット ２１０ ステアリング振動子
２２０ アクセルペダル振動子 ２３０ ブレーキペダル振動子
２４０ シート振動子 ２４１ シートクッション振動子
２４２ バックレスト振動子 ２４３ 右サイドサポート振動子
２４４ 左サイドサポート振動子 Ｄ ドライバ
３００ 第１空間加振システム ３１０ 波形生成部
３２０ 微分演算部 ３３０ 第１ゲイン調整部
３４０ マイクロフォン ３５０ センシング値演算部
３６０ 第２ゲイン調整部 ３７０ スピーカ
４００ 第２空間加振システム ４１０ 波形生成部
４２０ 微分演算部 ４３０ 第１ゲイン調整部
４４０ マイクロフォン ４５０ センシング値演算部
４６０ 第２ゲイン調整部 ４７０ スピーカ
５００ コントローラ ５１０ 右スティック
５２０ 左スティック
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】