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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-20
(45)【発行日】2023-12-28
(54)【発明の名称】車両システム及び振動発生装置
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20231221BHJP
H04R 1/00 20060101ALI20231221BHJP
G06F 3/01 20060101ALI20231221BHJP
B60R 11/02 20060101ALI20231221BHJP
B06B 1/04 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
H04R1/02 102B
H04R1/00 310G
G06F3/01 560
G06F3/01 510
B60R11/02 S
B06B1/04 S
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022536148
(86)(22)【出願日】2021-05-13
(86)【国際出願番号】 JP2021018276
(87)【国際公開番号】W WO2022014135
(87)【国際公開日】2022-01-20
【審査請求日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】P 2020120777
(32)【優先日】2020-07-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 邦生
(72)【発明者】
【氏名】太刀岡 俊樹
(72)【発明者】
【氏名】持田 楓
【審査官】大野 弘
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／２４４７５５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｒ １／０２
Ｈ０４Ｒ １／００
Ｇ０６Ｆ ３／０１
Ｂ６０Ｒ １１／０２
Ｂ０６Ｂ １／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のシートと、前記シートに設けられる第１振動発生装置と、を含み、
前記第１振動発生装置は、
第１筐体と、
前記第１筐体に支持される第１振動板と、
前記第１筐体及び前記第１振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられる第１アクチュエータと、
第１検出電極を備え、当該第１検出電極への着座者の近接を検出する第１センサと
を有し、
前記第１振動板と、前記第１検出電極とが同一部材である、車両システム。
【請求項2】
前記第１センサの出力に基づいて、前記シートに着座者が密着しているか否かを判定する第１判定部をさらに含む、請求項１に記載の車両システム。【請求項3】
前記第１判定部は、前記第１センサの出力に基づいて、前記第１センサから所定距離以下の位置に前記着座者がいることを検出すると、前記シートに着座者が密着していると判定する、請求項２に記載の車両システム。【請求項4】
所定の通知条件が成立した場合に、前記第１判定部によって前記シートに前記着座者が密着していると判定されていれば前記第１振動発生装置の振動によって前記シートを振動させ、前記第１判定部によって前記シートに前記着座者が密着していないと判定されていれば前記第１振動発生装置に音を発生させる第１制御部をさらに含む、請求項２又は３に記載の車両システム。【請求項5】
前記第１筐体は、前記第１アクチュエータの振動に応じて振動することで前記シートを振動させ、前記第１振動板は、前記第１アクチュエータの振動に応じて振動することで音を発生する、請求項４に記載の車両システム。
【請求項6】
前記第１判定部は、前記シートの表面に前記着座者が密着しておらず、かつ当該表面に前記着座者が接触している接触状態と、当該表面に前記着座者が接触していない非接触状態とをさらに判定し、前記第１制御部は、前記所定の通知条件が成立した場合に、前記第１判定部が前記接触状態と判定しているときに、前記第１判定部が前記非接触状態と判定しているときよりも大きな音を前記第１振動発生装置に発生させる、請求項４又は５に記載の車両システム。
【請求項7】
前記シートの座部に設けられる第２振動発生装置をさらに含み、前記第１振動発生装置は前記シートの背もたれ部に設けられており、
前記第２振動発生装置は、
第２筐体と、
前記第２筐体に支持される第２振動板と、
前記第２筐体及び前記第２振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられる第２アクチュエータと、
第２検出電極を備え、当該第２検出電極への前記着座者の近接を検出する第２センサと
を有し、
前記第２センサの出力に基づいて、前記座部に前記着座者が密着しているか否かを判定する第２判定部と、
前記所定の通知条件が成立した場合に、前記第２判定部によって前記座部に前記着座者が密着していると判定されていれば前記第２振動発生装置の振動によって前記座部を振動させ、前記第２判定部によって前記座部に前記着座者が密着していないと判定されていれば前記第２振動発生装置に音を発生させる第２制御部とをさらに含む、請求項６に記載の車両システム。
【請求項8】
前記第２判定部は、前記座部に前記着座者が密着しているか否かのみを判定する、請求項７に記載の車両システム。【請求項9】
前記第１振動発生装置を複数含み、前記第１判定部は、前記複数の第１振動発生装置が設けられる前記シートのそれぞれの位置に前記着座者が密着しているか否かを判定する、
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の車両システム。
【請求項10】
前記第１振動発生装置は、前記シートの背もたれ部の第１領域に設けられており、前記背もたれ部の前記第１領域より上方の第２領域に設けられる第３振動発生装置をさらに含み、
前記第３振動発生装置は、
第３筐体と、
前記第３筐体に支持される第３振動板と、
前記第３筐体及び前記第３振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられる第３アクチュエータと、
第３検出電極を備え、当該第３検出電極への前記着座者の近接を検出する第３センサと
を有し、
前記第３センサの出力に基づいて、前記背もたれ部の前記第２領域に前記着座者が密着しているか否かを判定する第３判定部と、
前記所定の通知条件が成立した場合に、前記第３判定部によって前記背もたれ部の前記第２領域に前記着座者が密着していると判定されていれば、前記第１判定部の判定結果によらず、前記第３振動発生装置の振動によって前記シートを振動させつつ前記第１制御部に前記第１振動発生装置には音を発生させない、第３制御部と
をさらに含む、請求項４乃至８のいずれか１項に記載の車両システム。
【請求項11】
車両のシートに設けられる振動発生装置であって、筐体と、
前記筐体に支持される振動板と、
前記筐体及び前記振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられるアクチュエータと、
検出電極を備え、当該検出電極への近接を検出するセンサと
を有し、
前記振動板と前記検出電極とが同一部材である、振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両システム及び振動発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、少なくとも車室内前方に設置される薄膜振動板と、この薄膜振動板と一体化して若しくは近接して重ねて設けられ、乗員が触れることによって操作される操作部と、この操作部が操作されたことを検出する検出手段と、を備えた車両用操作ユニットがある。このような車両用操作ユニットでは、検出手段により操作部が操作されたことが検出された時に、薄膜振動板の少なくとも操作部の領域を振動させることにより、乗員に操作を受け付けたことを知らせるための確認振動を行い、音響信号が入力された時に、薄膜振動板を振動させることにより音響出力を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－００７９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の車両用操作ユニットは、薄膜振動板と検出手段とが別体であるため、検出を行った位置で振動又は音を呈示することはできない。
【0005】
そこで、検出を行った位置で振動又は音を呈示できる車両システム及び振動発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態の車両システムは、車両のシートと、前記シートに設けられる第１振動発生装置と、を含み、前記第１振動発生装置は、第１筐体と、前記第１筐体に支持される第１振動板と、前記第１筐体及び前記第１振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられる第１アクチュエータと、第１検出電極を備え当該第１検出電極への着座者の近接を検出する第１センサと、を有し、前記第１振動板と、前記第１検出電極とが同一部材である。
【0007】
一実施形態の振動発生装置は、車両のシートに設けられる振動発生装置であって、筐体と、前記筐体に支持される振動板と、前記筐体及び前記振動板の少なくともいずれか一方に取り付けられるアクチュエータと、検出電極を備え当該検出電極への近接を検出するセンサと、を有し、前記振動板と前記検出電極とが同一部材である。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、検出を行った位置で振動又は音を呈示できる車両システム及び振動発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】車両１０の内部を示す図である。
【図2】車両システム３００の構成を示す図である。
【図3】振動発生装置２００の構成を示す図である。
【図4】振動発生装置２００の構成を示す図である。
【図5】振動発生装置２００の構成を示す図である。
【図6】アクチュエータ２２０の構成を示す平面図である。
【図8】アクチュエータ２２０の構成を示す断面図である。
【図9】第１の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。
【図10】第２の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。
【図11】第３の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。
【図12】第４の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。
【図13A】非接触状態を説明する図である。
【図13B】密着状態を説明する図である。
【図13C】接触状態を説明する図である。
【図14A】振動発生装置２００による振動又は音の発生を説明する図である。
【図14B】振動発生装置２００による振動又は音の発生を説明する図である。
【図14C】振動発生装置２００による振動又は音の発生を説明する図である。
【図15】制御部３２２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図16A】実施形態の変形例の振動発生装置２００Ｄを示す図である。
【図16B】実施形態の変形例の振動発生装置２００Ｅを示す図である。
【図17A】振動発生装置２００Ｍ１を示す図である。
【図17B】振動発生装置２００Ｍ２を示す図である。
【図18A】振動発生装置２００Ｍ３を示す図である。
【図18B】振動発生装置２００Ｍ４を示す図である。
【図18C】振動発生装置２００Ｍ４を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の車両システム及び振動発生装置を適用した実施形態について説明する。
【0011】
＜実施形態＞
図１は、車両１０の内部を示す図である。車両１０の室内にはシート１１が配置されている。シート１１は、背もたれ部（シートバック）１１Ａと座部（シートクッション）１１Ｂとを有する。背もたれ部１１Ａと座部１１Ｂとは、シート生地１１Ｃに覆われている。本実施形態では、シート１１が運転席のシートである例を用いて説明するが、シート１１は車両１０に設けられるシートであればよく、例えば助手席のシートであってもよいし、後部座席のシートであってもよい。
図１は、車両１０の内部を示す図である。車両１０の室内にはシート１１が配置されている。シート１１は、背もたれ部（シートバック）１１Ａと座部（シートクッション）１１Ｂとを有する。背もたれ部１１Ａと座部１１Ｂとは、シート生地１１Ｃに覆われている。本実施形態では、シート１１が運転席のシートである例を用いて説明するが、シート１１は車両１０に設けられるシートであればよく、例えば助手席のシートであってもよいし、後部座席のシートであってもよい。
【0012】
車両１０には、本実施形態の車両システム３００が搭載されている。車両システム３００は、車両用シートシステム３００Ａとコントローラ３２０を含む。車両用シートシステム３００Ａは、シート１１と振動発生装置２００（２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ）を含む。振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、同一の構成を有するため、特に区別しない場合には単に振動発生装置２００と称す。
【0013】
一例として、背もたれ部１１Ａには６個の振動発生装置２００Ａと３個の振動発生装置２００Ｃとが内蔵されており、座部１１Ｂには６個の振動発生装置２００Ｂが内蔵されている。６個の振動発生装置２００Ａは、背もたれ部１１Ａに上下方向に３段、左右方向に３個配置される９個の振動発生装置２００のうち、中段と下段（最下段）に配置されている。３個の振動発生装置２００Ｃは、６個の背もたれ部１１Ａの最上段に配置されている。すなわち、振動発生装置２００Ｃは、背もたれ部１１Ａのうち、振動発生装置２００Ａが設けられた領域よりも上側の領域に設けられている。
【0014】
振動発生装置２００Ａは第１振動発生装置の一例であり、振動発生装置２００Ｂは第２振動発生装置の一例であり、振動発生装置２００Ｃは第３振動発生装置の一例である。背もたれ部１１Ａのうち、振動発生装置２００Ａが配置される領域は第１領域１１Ａ１であり、振動発生装置２００Ｃが配置される領域は第２領域１１Ａ２である。
【0015】
振動発生装置２００（２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ）は、所定の通知条件が成立したときにコントローラ３２０によって駆動され、振動又は音を発生する装置である。すべての振動発生装置２００は、通信ケーブルを介してコントローラ３２０に接続されており、コントローラ３２０によって駆動制御が行われる。コントローラ３２０は、一例としてダッシュボードの裏側に配置されている。通信ケーブルは、一例としてＣＡＮ(Controller Area Network)等の規格の通信ケーブルである。なお、振動発生装置２００とコントローラ３２０との間の通信は、通信ケーブルによる有線通信には限定されず、無線通信であってもよい。
【0016】
図２は、車両システム３００の構成を示す図である。図２ではシート１１を省き、振動発生装置２００については平面構成と断面構成の両方を示す。図２に示す振動発生装置２００の断面構成は、平面視で円形の振動発生装置２００の中心を通る平面に沿って得られる断面である。
【0017】
振動発生装置２００及びコントローラ３２０は通信ケーブル３３０Ａを介して接続されており、コントローラ３２０には通信ケーブル３３０Ｂを介してＥＣＵ(Electronic Control Unit：電子制御装置)１２が接続されている。図２には１つの振動発生装置２００を示すが、実際には複数の振動発生装置２００が複数の通信ケーブル３３０Ａを介してコントローラ３２０に接続されている。
【0018】
図２には振動発生装置２００を簡略化して示すが、振動発生装置２００は、主な構成要素としてアクチュエータ２２０、振動板２４０、及び筐体２６０を有する。アクチュエータ２２０は筐体２６０の内部に配置されており、振動板２４０は筐体２６０の上部に設けられている。
【0019】
図１に示す振動発生装置２００Ａのアクチュエータ２２０、振動板２４０、及び筐体２６０は、それぞれ、第１アクチュエータ、第１振動板、及び第１筐体の一例である。また、図１に示す振動発生装置２００Ａの振動板２４０は、第１センサの第１検出電極の一例でもある。図１に示す振動発生装置２００Ｂのアクチュエータ２２０、振動板２４０、及び筐体２６０は、それぞれ、第２アクチュエータ、第２振動板、及び第２筐体の一例である。図１に示す振動発生装置２００Ｂの振動板２４０は、第２センサの第２検出電極の一例でもある。図１に示す振動発生装置２００Ｃのアクチュエータ２２０、振動板２４０、及び筐体２６０は、それぞれ、第３アクチュエータ、第３振動板、及び第３筐体の一例である。図１に示す振動発生装置２００Ｃの振動板２４０は、第３センサの第３検出電極の一例でもある。
【0020】
振動板２４０は、導電体を含む薄板であり、例えばアルミニウム等の金属で構成される。振動発生装置２００のアクチュエータ２２０が駆動すると、振動板２４０は、アクチュエータ２２０の駆動に応じて振動することで周囲の空気を振動させて音を発生させる。すなわち、振動板２４０はスピーカの振動板のように振る舞う。また、振動板２４０は、例えば自己容量方式の静電容量センサ等のセンサの検出電極でもある。振動板２４０に人体が接近することによって振動板２４０と人体との間の静電容量が変化すると、コントローラ３２０によって着座者がシート１１に密着しているかどうか等が判定される。このように、振動板２４０は、センサの検出電極と兼用である。換言すれば、振動板２４０とセンサの検出電極とが同一部材である。なお、ここでは、センサは、検出電極としての振動板２４０によって実現されるが、検出電極としての振動板２４０以外の構成要素を含む構成であってもよい。
【0021】
振動発生装置２００は、コントローラ３２０によって駆動制御が行われ、振動又は音を発生する。より具体的には、アクチュエータ２２０が駆動することにより発生する振動が筐体２６０に伝搬し、筐体２６０がシート１１を振動させる。また、アクチュエータ２２０が駆動することにより発生する振動が振動板２４０に伝搬し、振動板２４０が振動することで周囲の空気を振動させて音を発生する。
【0022】
コントローラ３２０が振動発生装置２００を駆動するのは、ＥＣＵ１２から所定の通知条件が成立したことを表す通知を受けたときである。所定の通知条件は、例えば、着座者に対するアラート等を発報するために必要な条件である。具体的には、例えば、車線逸脱や速度超過等に対するアラートをＥＣＵ１２が発報する際に、コントローラ３２０に所定の通知条件が成立したことを表す通知を行うようにすればよい。また、車両の利用者が着座したことを着座センサ等で感知している状態や、シート１１が運転席のシートであればイグニッションがオンになっている状態であることを前提として、ＥＣＵ１２が所定の通知条件が成立したか否かを判定して、コントローラ３２０に所定の通知条件が成立したことを表す通知を行ってもよい。なお、振動発生装置２００の詳細については図３乃至図１２を用いて後述する。
【0023】
また、振動発生装置２００にはカバー３１０が取り付けられている。カバー３１０は、シート１１及び振動発生装置２００とともに、車両用シートシステム３００Ａ（図１参照）に含まれる。カバー３１０は、振動発生装置２００の表面に取り付けられており、円環状のフレーム３１１とメッシュ部３１２を有する。メッシュ部３１２はフレーム３１１に取り付けられており、平面的に配置される複数の孔部を有する。メッシュ部３１２の孔部は、カバー３１０の両面を連通している。
【0024】
カバー３１０は、シート１１のシート生地１１Ｃに設けられたメッシュ状等の開口部の裏側に配置され、振動発生装置２００を保護する。カバー３１０を介してシート生地１１Ｃの裏面に振動発生装置２００を取り付けることにより、シート生地１１Ｃの表側から着座者によって押圧されても、振動板２４０にシート生地１１Ｃが触れることを抑制できるため、振動板２４０の振動が遮られることなく、良好な音を発生することができる。
【0025】
コントローラ３２０は、判定部３２１、制御部３２２、及びメモリ３２３を有する。コントローラ３２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。判定部３２１及び制御部３２２は、コントローラ３２０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ３２３は、コントローラ３２０のメモリを機能的に表したものである。
【0026】
判定部３２１は、振動発生装置２００のセンサとしての振動板２４０の出力に基づいて、シート１１に着座者が密着しているか否かを判定する。例えば、振動板２４０が静電容量センサの検出電極である場合、判定部３２１は、振動板２４０の静電容量の変化に基づいて、シート１１に着座者が密着しているか否かを判定する。シート１１に着座者が密着しているか否かを判定部３２１が判定する手法については、図１３Ａ～図１３Ｃを用いて後述する。
【0027】
判定部３２１のうち、図１に示す振動発生装置２００Ａの振動板２４０の静電容量の変化に基づいてシート１１の背もたれ部１１Ａの第１領域１１Ａ１に着座者が密着しているか否かを判定する部分は第１判定部の一例である。判定部３２１のうち、図１に示す振動発生装置２００Ｂの振動板２４０の静電容量の変化に基づいてシート１１の座部１１Ｂに着座者が密着しているか否かを判定する部分は第２判定部の一例である。判定部３２１のうち、図１に示す振動発生装置２００Ｃの振動板２４０の静電容量の変化に基づいてシート１１の背もたれ部１１Ａの第２領域１１Ａ２に着座者が密着しているか否かを判定する部分は第３判定部の一例である。なお、判定部３２１は、振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに対応する部分が分けられて、別々の判定部として構成されていてもよい。
【0028】
制御部３２２は、判定部３２１の判定結果に基づいて振動発生装置２００の駆動制御を行う。制御部３２２のうち、振動発生装置２００Ａの駆動制御を行う部分は第１制御部の一例であり、振動発生装置２００Ｂの駆動制御を行う部分は第２制御部の一例であり、振動発生装置２００Ｃの駆動制御を行う部分は第３制御部の一例である。振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの駆動制御を行う部分は、１つの制御部３２２に含まれており、互いのデータを参照可能である。互いのデータが参照可能であれば、他の種類の振動発生装置２００についての判定結果を利用した制御等が可能になる。
【0029】
なお、制御部３２２は、振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに対応する部分が分けられて、別々の制御部として構成されていてもよい。この場合でも、別々の制御部３２２が互いのデータを参照可能な構成にしてもよい。他の種類の振動発生装置２００についての判定結果を利用した制御等が可能になるからである。なお、制御部３２２の具体的な制御内容については、図１３Ａ～図１３Ｃを用いて後述する。
【0030】
メモリ３２３は、判定部３２１及び制御部３２２が制御を行う上で必要なプログラムやデータ等を格納する。
【0031】
ＥＣＵ１２は、一例として車両１０の自動運転の制御を行うＥＣＵである。なお、ここではＥＣＵ１２が自動運転の制御を行うＥＣＵである形態について説明するが、ＥＣＵ１２は自動運転の制御を行うＥＣＵ以外のＥＣＵであってもよい。また、コントローラ３２０はＥＣＵ１２に含まれていてもよい。
【0032】
次に、振動発生装置２００について説明する。図３、図４及び図５は、振動発生装置２００の構成を示す図である。図３は分解斜視図であり、図４は平面図であり、図５は図４中のＩ－Ｉ線に沿った断面図である。なお、各図における方向は、Ｘ１を左、Ｘ２を右、Ｙ１を前、Ｙ２を後、Ｚ１を上、Ｚ２を下とする。
【0033】
図３、図４及び図５に示すように、振動発生装置２００は、下ケース２１０と、アクチュエータ２２０と、上ケース２３０と、振動板２４０と、を有する。下ケース２１０と、上ケース２３０とは、筐体２６０に含まれる。下ケース２１０は、円板状の底板２１１と、底板２１１の縁から上方に延びる円筒状の側板２１２と、を有する。アクチュエータ２２０は、例えば両面テープ２５１により底板２１１の上面に固定されている。上ケース２３０は、中央に開口部２３２が形成された円環状の底板２３１と、底板２３１の縁に設けられ、振動板２４０を案内するガイド部２３３と、を有する。振動板２４０は、円板形状を有しており、ガイド部２３３の内側で円環状の両面テープ２５２により底板２３１の上面に固定され、上ケース２３０に保持されている。例えば、上ケース２３０は、振動板２４０が上ケース２３０よりも上方に位置するようにして下ケース２１０に固定される。上ケース２３０が、振動板２４０が上ケース２３０よりも下方に位置するようにして下ケース２１０に固定されてもよい。上ケース２３０は保持部の一例である。
【0034】
振動板２４０は筐体２６０に支持されており、第１の方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に振動することで音を発生する。アクチュエータ２２０は筐体２６０に取り付けられており、筐体２６０を振動させる。アクチュエータ２２０は、筐体２６０を第１の方向に第１の周波数ｆ１で振動させ、筐体２６０を第２の方向に第１の周波数ｆ１より低い第２の周波数ｆ２で振動させる。例えば、第２の方向は第１の方向とは異なる方向であり、第１の方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に直交する方向（Ｘ１－Ｘ２方向又はＹ１－Ｙ２方向）であることが好ましい。
【0035】
例えば、振動板２４０は筐体２６０の上ケース２３０に保持されている。また、例えば、振動板２４０は金属製であり、筐体２６０は合成樹脂製である。
【0036】
振動発生装置２００においては、筐体２６０の第１の方向での振動により振動板２４０が第１の方向に振動し、振動板２４０が周辺の空気を振動させることで音が発生する。第１の周波数ｆ１は特に限定されず、例えば２００Ｈｚ以上６ｋＨｚ以下とすることができ、特にヒトが聴覚で検知しやすい範囲、例えば５００Ｈｚ以上４ｋＨｚ以下とすることが好ましい。ヒトが聴覚で検知しやすい範囲の周波数で筐体２６０が振動しても、ヒトは触覚で検知しにくい。このため、第１の方向の第１の周波数ｆ１での振動により、実質的に振動を感じさせることなくヒトに音を呈示することができる。
【0037】
また、第２の周波数ｆ２は特に限定されず、例えば６００Ｈｚ以下とすることができ、特にヒトが触覚で検知しやすい範囲、例えば５０Ｈｚ以上４００Ｈｚ以下とすることが好ましい。第１の周波数ｆ１が２００Ｈｚ以上６００Ｈｚ以下の場合であっても、第２の周波数ｆ２が第１の周波数ｆ１より低ければよい。ヒトの聴覚は、触覚で検知しやすい周波数の音を検知できることもあるが、第２の方向の振動では、振動板２４０が第１の方向にほとんど振動しないため、振動板２４０は音を発生しにくい。このため、第２の方向の第２の周波数ｆ２での振動により、実質的に音を感じさせることなくヒトに振動を呈示することができる。
【0038】
次に、アクチュエータ２２０の一例について説明する。図６は、アクチュエータ２２０の構成を示す平面図であり、図７は、図６から可動ヨーク及び永久磁石を除いた平面図であり、図８は、アクチュエータ２２０の構成を示す断面図である。図６は図４及び図５中のＩ－Ｉ線に沿った断面図に相当する。
【0039】
本例に係るアクチュエータ２２０では、Ｚ１－Ｚ２方向が第１の方向の一例であり、Ｙ１－Ｙ２方向が第２の方向の一例である。
【0040】
図６～図８に示すように、アクチュエータ２２０は、固定ヨーク１１０、可動ヨーク１２０、第１の励磁コイル１３０Ａ、第２の励磁コイル１３０Ｂ、第１のラバー１４０Ａ、第２のラバー１４０Ｂ及び永久磁石１６０を有する。固定ヨーク１１０は、平面形状が略矩形の板状の基部１１１を有する。第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂの軸心方向はＺ１－Ｚ２方向と平行である。可動ヨーク１２０は第１のヨークの一例であり、固定ヨーク１１０は第２のヨークの一例であり、第１のラバー１４０Ａ及び第２のラバー１４０Ｂは弾性支持部の一例である。
【0041】
固定ヨーク１１０は、更に、基部１１１の中央から上方（Ｚ１側）に突立する中央突出部１１２と、基部１１１の長手方向のＹ１側の端部（前端部）から上方に突立する第１の側方突出部１１４Ａと、基部１１１の長手方向のＹ２側の端部（後端部）から上方に突立する第２の側方突出部１１４Ｂとを有する。第１の側方突出部１１４Ａ及び第２の側方突出部１１４Ｂは、Ｘ１－Ｘ２方向において中央突出部１１２を間に挟む位置に設けられている。固定ヨーク１１０は、更に、基部１１１の中央突出部１１２と第１の側方突出部１１４Ａとの間から上方に突立する第１の鉄心１１３Ａと、基部１１１の中央突出部１１２と第２の側方突出部１１４Ｂとの間から上方に突立する第２の鉄心１１３Ｂとを有する。第１の励磁コイル１３０Ａは、第１の鉄心１１３Ａに巻き付けられ、第２の励磁コイル１３０Ｂは、第２の鉄心１１３Ｂに巻き付けられている。第１の側方突出部１１４Ａ上に第１のラバー１４０Ａが設けられ、第２の側方突出部１１４Ｂ上に第２のラバー１４０Ｂが設けられている。中央突出部１１２は第１の突出部の一例であり、第１の側方突出部１１４Ａ及び第２の側方突出部１１４Ｂは第２の突出部の一例である。
【0042】
可動ヨーク１２０は板状であり、略矩形の平面形状を有する。可動ヨーク１２０は、その長手方向の端部にて第１のラバー１４０Ａ及び第２のラバー１４０Ｂに接触している。可動ヨーク１２０の固定ヨーク１１０側の面に永久磁石１６０が取り付けられている。永久磁石１６０は、第１の領域１６１と、第１の領域１６１のＹ１側に位置する第２の領域１６２と、第１の領域１６１のＹ２側に位置する第３の領域１６３とを有する。例えば、第１の領域１６１はＳ極となるように着磁され、第２の領域１６２及び第３の領域１６３はＮ極となるように着磁されている。そして、永久磁石１６０は、第１の領域１６１が中央突出部１１２に対向し、第１の領域１６１と第２の領域１６２との境界６１２が第１の励磁コイル１３０Ａに対向し、第１の領域１６１と第３の領域１６３との境界６１３が第２の励磁コイル１３０Ｂに対向するようにして、平面視で可動ヨーク１２０の略中央に取り付けられている。また、境界６１２は第１の励磁コイル１３０Ａの軸心よりもＹ２側に位置し、境界６１３は第２の励磁コイル１３０Ｂの軸心よりもＹ１側に位置している。すなわち、境界６１２は第１の鉄心１１３Ａの中心よりもＹ２側に位置し、境界６１３は第２の鉄心１１３Ｂの中心よりもＹ１側に位置している。永久磁石１６０は固定ヨーク１１０及び可動ヨーク１２０を磁化し、磁気吸引力により、可動ヨーク１２０はＺ１－Ｚ２方向で固定ヨーク１１０に接近する向きに付勢される。また、磁気吸引力により、可動ヨーク１２０の両端は、Ｙ１－Ｙ２方向で第１の側方突出部１１４Ａ、第２の側方突出部１１４Ｂの各々に接近する向きに付勢される。
【0043】
筐体２６０に振動を発生させる際には、第１の励磁コイル１３０Ａ、第２の励磁コイル１３０Ｂの各々に流れる電流の向きが交互に反転するようにアクチュエータ２２０が駆動される。すなわち、第１の励磁コイル１３０Ａ、第２の励磁コイル１３０Ｂの各々に流れる電流の向きが交互に反転することにより、第１の鉄心１１３Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極、第２の鉄心１１３Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極が、互いに独立して、交互に反転する。この結果、第１の励磁コイル１３０Ａを流れる電流の向きと第２の励磁コイル１３０Ｂを流れる電流の向きとに応じて、永久磁石１６０及び可動ヨーク１２０がＹ１－Ｙ２方向又はＺ１－Ｚ２方向で往復運動する。電流の向きと運動の向きとの関係については後述する。
【0044】
例えば、第１のラバー１４０Ａ及び第２のラバー１４０ＢはＸ１－Ｘ２方向を長手方向とする矩形の平面形状を有する。第１のラバー１４０Ａは第１の側方突出部１１４Ａと可動ヨーク１２０との間に挟持され、第２のラバー１４０Ｂは第２の側方突出部１１４Ｂと可動ヨーク１２０との間に挟持されている。すなわち、第１のラバー１４０Ａ及び第２のラバー１４０Ｂは固定ヨーク１１０と可動ヨーク１２０との間に挟み込まれている。このため、意図的に分解しなければ、第１のラバー１４０Ａ及び第２のラバー１４０Ｂは固定ヨーク１１０と可動ヨーク１２０との間に保持される。なお、第１のラバー１４０Ａが第１の側方突出部１１４Ａの上面若しくは可動ヨーク１２０の下面又はこれらの両方に固着されていてもよく、第２のラバー１４０Ｂが第２の側方突出部１１４Ｂの上面若しくは可動ヨーク１２０の下面又はこれらの両方に固着されていてもよい。
【0045】
ここで、電流の向きと運動の向きとの関係について説明する。第１の励磁コイル１３０Ａを流れる電流の向きと第２の励磁コイル１３０Ｂを流れる電流の向きとの組み合わせは合計で４種類である。
【0046】
第１の組み合わせでは、Ｚ１側から見たときに、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂを反時計回り（ＣＣＷ）に電流が流れる。図９は、第１の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。第１の組み合わせでは、図９に示すように、第１の鉄心１１３Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＮ極となり、第２の鉄心１１３Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極もＮ極となる。一方、中央突出部１１２、第１の側方突出部１１４Ａ及び第２の側方突出部１１４Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極はＳ極となる。この結果、中央突出部１１２と第１の領域１６１との間に斥力が作用し、第１の鉄心１１３Ａと第２の領域１６２との間に斥力が作用し、第２の鉄心１１３Ｂと第３の領域１６３との間に斥力が作用する。従って、可動ヨーク１２０にはＺ１を向く力１９０Ｕが作用する。
【0047】
第２の組み合わせでは、Ｚ１側から見たときに、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂを時計回り（ＣＷ）に電流が流れる。図１０は、第２の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。第２の組み合わせでは、図１０に示すように、第１の鉄心１１３Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＳ極となり、第２の鉄心１１３Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極もＳ極となる。一方、中央突出部１１２、第１の側方突出部１１４Ａ及び第２の側方突出部１１４Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極はＮ極となる。この結果、中央突出部１１２と第１の領域１６１との間に引力が作用し、第１の鉄心１１３Ａと第２の領域１６２との間に引力が作用し、第２の鉄心１１３Ｂと第３の領域１６３との間に引力が作用する。従って、可動ヨーク１２０にはＺ２を向く力１９０Ｄが作用する。
【0048】
従って、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂに同方向の電流が流れるように、第１の組み合わせと第２の組み合わせとを繰り返すことにより、可動ヨーク１２０がＺ１－Ｚ２方向で往復運動する。つまり、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂへの通電により、可動ヨーク１２０は初期状態における位置を中立位置としてＺ１－Ｚ２方向に振動する。これにより、アクチュエータ２２０は全体として、Ｚ１－Ｚ２方向に振動する。
【0049】
第３の組み合わせでは、Ｚ１側から見たときに、第１の励磁コイル１３０Ａを反時計回り（ＣＣＷ）に電流が流れ、第２の励磁コイル１３０Ｂを時計回り（ＣＷ）に電流が流れる。図１１は、第３の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。第３の組み合わせでは、図１１に示すように、第１の鉄心１１３Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＮ極となり、第２の鉄心１１３Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＳ極となる。また、第１の側方突出部１１４Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＳ極となり、第２の側方突出部１１４Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＮ極となる。この結果、第１の側方突出部１１４Ａと第２の領域１６２との間に引力が作用し、第１の鉄心１１３Ａと第１の領域１６１との間に引力が作用し、第２の鉄心１１３Ｂと第１の領域１６１との間に斥力が作用し、第２の側方突出部１１４Ｂと第３の領域１６３との間に斥力が作用する。従って、可動ヨーク１２０にはＹ１を向く力１９０Ｌが作用する。
【0050】
第４の組み合わせでは、Ｚ１側から見たときに、第１の励磁コイル１３０Ａを時計回り（ＣＷ）に電流が流れ、第２の励磁コイル１３０Ｂを反時計回り（ＣＣＷ）に電流が流れる。図１２は、第４の組み合わせにおける電流の向きと運動の向きとの関係を示す図である。第４の組み合わせでは、図１２に示すように、第１の鉄心１１３Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＳ極となり、第２の鉄心１１３Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＮ極となる。また、第１の側方突出部１１４Ａの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＮ極となり、第２の側方突出部１１４Ｂの可動ヨーク１２０側の面の磁極がＳ極となる。この結果、第１の側方突出部１１４Ａと第２の領域１６２との間に斥力が作用し、第１の鉄心１１３Ａと第１の領域１６１との間に斥力が作用し、第２の鉄心１１３Ｂと第１の領域１６１との間に引力が作用し、第２の側方突出部１１４Ｂと第３の領域１６３との間に引力が作用する。従って、可動ヨーク１２０にはＹ２を向く力１９０Ｒが作用する。
【0051】
従って、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂに逆方向の電流が流れるように、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを繰り返すことにより、可動ヨーク１２０がＹ１－Ｙ２方向で往復運動する。つまり、第１の励磁コイル１３０Ａ及び第２の励磁コイル１３０Ｂへの通電により、可動ヨーク１２０は初期状態における位置を中立位置としてＹ１－Ｙ２方向に振動する。これにより、アクチュエータ２２０は全体として、Ｙ１－Ｙ２方向に振動する。
【0052】
このようなアクチュエータ２２０は、例えば、固定ヨーク１１０のＺ２側の面を筐体２６０の底板２１１に取り付けて使用することができる。以上のようなアクチュエータ２２０をＺ１－Ｚ２方向に振動させることで、筐体２６０がＺ１－Ｚ２方向に振動し、それに伴って振動板２４０がＺ１－Ｚ２方向に振動するので、振動板２４０が周辺の空気を振動させることで音が発生する。また、アクチュエータ２２０をＹ１－Ｙ２方向に振動させることで、筐体２６０がＹ１－Ｙ２方向に振動するので、シート１１を通じて着座者に振動を呈示できる。
【0053】
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃは、それぞれ、非接触状態、密着状態、接触状態を説明する図である。図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃには、それぞれ、非接触状態、密着状態、接触状態を示す。図１３Ａに示すように、非接触状態とは、シート１１の表面（シート生地１１Ｃ）に着座者１（人体）が接触していない状態である。シート１１に誰も着座していない状態の静電容量値は、シート１１に人体が近づいている状態と、シート１１に着座者がいる状態とに比べて小さい。このため、シート１１に誰も着座していない状態の静電容量の閾値ＴＨ１をメモリ３２３に格納しておき、判定部３２１は、所定の通知条件が成立した場合に振動板２４０の静電容量が閾値ＴＨ１以下であれば非接触状態と判定すればよい。
【0054】
また、図１３Ｂに示すように、密着状態とは、着座者１の体がシート１１に押し付けられている状態である。より具体的には、振動発生装置２００が発生する振動が着座者に伝わる程度に着座者がシート１１に密着してシート１１が弾性変形した状態である。シート１１に利用者が着座していれば座部１１Ｂの振動発生装置２００Ｂの振動板２４０には人体が密着していると考えられる。また、背もたれ部１１Ａの振動発生装置２００Ａでは、背もたれ部１１Ａに人体が寄りかかっている状態と、背中を浮かせている状態とでは振動板２４０の静電容量が異なる。
【0055】
このため、判定部３２１が密着状態と判定する際には、次のような距離Ｄ１、Ｄ２を用いる。距離Ｄ１は、第１距離の一例であり、図１３Ａに示すように誰も着座していない状態における振動板２４０の表面からシート１１の表面までの距離である。また、距離Ｄ２は、第２距離の一例であり、距離Ｄ１よりも短い。距離Ｄ２は、図１３Ｂに示すようにシート１１に着座者がいるときの振動板２４０の表面からシート１１の表面までの距離である。密着状態では、シート１１の表面と振動板２４０との距離が非接触状態における距離よりも短く、図１３Ｃに示すようにシート１１の表面に人体が接触しているが密着していない状態（接触状態）よりも短い。このため、密着状態での振動板２４０の静電容量は、非接触状態及び接触状態における静電容量よりも大きくなる。判定部３２１は、所定の通知条件が成立した場合に振動板２４０の静電容量が密着状態を表す閾値ＴＨ２以上であれば密着状態と判定すればよい。
【0056】
また、接触状態とは、図１３Ｃに示すようにシート１１の表面に人体が接触しているが密着していない状態である。接触状態におけるシート１１の表面と振動板２４０の表面との距離Ｄは、Ｄ２よりも長い。このため、判定部３２１は、所定の通知条件が成立した場合に振動板２４０の静電容量が静電容量の閾値ＴＨ１よりも大きく、かつ、閾値ＴＨ２未満であれば、接触状態と判定すればよい。なお、密着状態と接触状態とを判定するには、振動板２４０の静電容量に基づいて判定する形態に限らず、圧力センサによる圧力と背もたれ部１１Ａの弾性率等から算出した値に基づいて判定してもよいし、他のセンサを用いてもよい。
【0057】
【0058】
図１４Ａに示すように非接触状態では、制御部３２２は振動発生装置２００に出力レベルが弱い音を発生させる。非接触状態では、利用者に振動を伝達することができず、また、人体がシート１１の表面に接触しておらず、振動板２４０には人体が覆い被さっていないため、出力レベルの弱い音で情報を伝達可能だからである。
【0059】
図１４Ｂに示すように密着状態では、制御部３２２は振動発生装置２００に振動を発生させる。密着状態では、人体がシート１１の表面に密着しているため、振動で情報を伝達可能だからである。
【0060】
図１４Ｃに示すように接触状態では、制御部３２２は振動発生装置２００に出力レベルが強い音（大きな音）を発生させる。接触状態では、人体はシート１１の表面に密着してはいないため、振動では情報を伝達しにくく、また、人体が振動板２４０に覆い被さっていて音が伝わりにくいため、非接触状態よりも音の出力レベルを高くし、より強い音で（大きな音）情報を伝達しやすくするためである。
【0061】
判定部３２１は、所定の通知条件が成立した場合に、すべての振動発生装置２００について別個独立的に非接触状態、密着状態、接触状態のいずれであるかを判定し、制御部３２２は、判定結果に応じて、すべての振動発生装置２００について別個独立的に、出力レベルの弱い音の発生、振動の発生、出力レベルの強い音の発生を行わせればよい。
【0062】
図１５は、制御部３２２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。制御部３２２は処理がスタートすると、所定の通知条件が成立したかどうかを判定する（ステップＳ１）。所定の通知条件が成立するのは、制御部３２２がＥＣＵ１２から所定の通知条件が成立したことを表す通知を受けたときである。
【0063】
制御部３２２は、判定部３２１に振動板２４０の静電容量に基づいて状態を判定させる（ステップＳ２）。この結果、判定部３２１が振動板２４０の静電容量に基づいて接触状態、密着状態、接触状態のいずれであるかを判定し、判定結果を制御部３２２に通知する。
【0064】
制御部３２２は、判定部３２１から通知された判定結果が密着状態であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。制御部３２２は、判定結果が密着状態である（Ｓ３：ＹＥＳ）と判定すると、振動発生装置２００に振動を発生させる（ステップＳ４）。
【0065】
また、制御部３２２は、ステップＳ３で判定結果が密着状態ではない（Ｓ３：ＮＯ）と判定すると、接触状態であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。制御部３２２は、判定結果が接触状態である（Ｓ５：ＹＥＳ）と判定すると、振動発生装置２００に強い音を発生させる（ステップＳ６）。
【0066】
また、制御部３２２は、ステップＳ５において判定結果が接触状態ではない（Ｓ５：ＮＯ）と判定すると、振動発生装置２００に弱い音を発生させる（ステップＳ７）。以上で一連の処理が終了する。制御部３２２は、上述のような処理をすべての振動発生装置２００について個別に行う。
【0067】
また、制御部３２２は、次のような制御を行ってもよい。上述のような３つの状態を判定するのは、特に背もたれ部１１Ａの振動発生装置２００Ａ及び２００Ｃについて有効である。着座者は、背もたれ部１１Ａに強く寄りかかっている場合と、背もたれ部１１Ａに軽くもたれている場合と、背もたれ部１１Ａにもたれていない場合とがある。背もたれ部１１Ａに強く寄りかかっている場合には密着状態であり、背もたれ部１１Ａに軽くもたれている場合は接触状態であり、背もたれ部１１Ａにもたれていない場合は非接触状態である。このように、背もたれ部１１Ａについては、非接触状態、密着状態、接触状態の３つの状態が生じやすいため、３つの状態を区別して判定し、判定結果に応じて振動発生装置２００Ａ、２００Ｃを駆動することは有効である。
【0068】
また、座部１１Ｂに配置される振動発生装置２００Ｂは、必ずしも３つの状態を判定しなくても、密着状態か否かのみを判定する構成であってもよい。座部１１Ｂに対しては、座っている状態と座っていない状態との２つの状態のどちらかが発生しやすいため、制御部３２２は、密着状態でなければ振動発生装置２００Ｂに音を発生させ、密着状態であれば振動発生装置２００Ｂに振動を発生させればよい。すなわち、振動発生装置２００Ｂは、接触状態と非接触状態とを判定する必要がない。座部１１Ｂに配置される振動発生装置２００Ｂは、判定部３２１が密着状態であるか否かのみを判定する構成であれば、判定処理を簡易にすることができる。なお、振動発生装置２００Ｂは、密着状態であるか否かを判定することに替えて、密着状態を含む接触状態であるか、非接触状態であるかを判定する構成であってもよい。
【0069】
また、複数の振動発生装置２００を含むので、ＥＣＵ１２から受ける通知に次のようなデータを含ませて着座者に方向を知らせる制御を行ってもよい。例えば、車線逸脱が発生して車両の左側が車線を跨いだ場合に、シート１１の左側に設けられた振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを駆動して振動又は音を発生させることで、着座者に左側への車線逸脱が発生したことを知らせてもよい。この場合に、振動発生装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃのうち、着座者の体が密着状態の振動発生装置２００は振動を発生させ、接触状態の振動発生装置２００は音を発生させるようにすれば、着座者の姿勢によらずに方向性を持たせた通知が可能になる。
【0070】
また、背もたれ部１１Ａの中段と最下段（下方部分）には６個の振動発生装置２００Ａが配置され、最上段（上方部分）には３個の振動発生装置２００Ｃが配置されている。背もたれ部１１Ａの上方部分で着座者の背中が密着していれば、下方部分の振動発生装置２００Ａから音を発生させても背中で遮られて着座者の耳には届かない可能性が高い。このため、振動発生装置２００Ｃの振動板２４０の静電容量に基づいて判定部３２１が密着状態を判定した場合には、振動発生装置２００Ａの振動板２４０の静電容量に基づく判定結果によらずに、制御部３２２は振動発生装置２００Ａには音を発生させないようにしてもよい。振動発生装置２００Ａに音を発生させないことにより節電が可能である。
【0071】
以上のように、振動発生装置２００は、振動板２４０で着座者の近接を検出した位置において、振動又は音を呈示することができる。したがって、検出を行った位置で振動又は音を呈示できる車両用シートシステム３００Ａ、車両システム３００、及び振動発生装置２００を提供することができる。また、音を発生する振動板２４０を静電容量センサの検出電極として用いるので、省スペース化が可能である。
【0072】
なお、以上では、アクチュエータ２２０が振動板２４０には取り付けられておらず、筐体２６０にのみ取り付けられている形態について説明したが、アクチュエータ２２０は振動板２４０と筐体２６０とに取り付けられていてもよい。その場合、アクチュエータ２２０の振動によって振動板２４０が直接振動することで音を発生することができる。また、アクチュエータ２２０は、振動板２４０のみに取り付けられていてもよい。その場合、アクチュエータ２２０の振動によって振動板２４０及び筐体２６０が振動することで、シート１１を通じて着座者に振動を呈示することができる。
【0073】
また、以上では、振動発生装置２００にカバー３１０が取り付けられている形態について説明したが、カバー３１０が取り付けられていなくてもよい。図１６Ａは、実施形態の変形例の振動発生装置２００Ｄを示す図である。図１６Ｂは、実施形態の変形例の振動発生装置２００Ｅを示す図である。図１６Ａに示す振動発生装置２００Ｄは、振動板２４０が筐体２６０の上面の外側に設けられている。このような構成の振動発生装置２００Ｄは、シート生地１１Ｃを介して着座者の体が振動板２４０に接触することを許容する構成である。振動板２４０に着座者の体が触れている状態では音質が変化する可能性があるため、振動板２４０に着座者の体が触れている状態では振動発生装置２００Ｄに振動を発生させる使い方に適している。
【0074】
図１６Ｂに示す振動発生装置２００Ｅは、振動板２４０が筐体２６０の上面の内側に設けられており、振動板２４０の表面は筐体２６０の上面よりも筐体２６０の内側にオフセットしている。このような構成の振動発生装置２００Ｅは、シート生地１１Ｃを介して着座者の体が振動板２４０に接触しにくい構成である。振動板２４０は筐体２６０の厚さの分だけオフセットしているため、非接触で静電容量を検出する構成である。
【0075】
また、以下の他の態様を開示する。図１７Ａは、振動発生装置２００Ｍ１を示す図である。図１７Ｂは、振動発生装置２００Ｍ２を示す図である。図１７Ａ及び図１７Ｂには図２と同様に、それぞれ、振動発生装置２００Ｍ１、２００Ｍ２の平面構成と断面構成の両方を示す。
【0076】
図１７Ａに示す振動発生装置２００Ｍ１は、アクチュエータ２２０、振動板２４０Ｍ、筐体２６０Ａ、及び検出電極２８０Ａを含む。アクチュエータ２２０は、図２に示すアクチュエータ２２０と同様であるが、筐体２６０の内部の天面に取り付けられている。振動板２４０Ｍは、筐体２６０Ａの下面に設けられた開口部に取り付けられており、音を発生する。振動板２４０Ｍは静電容量センサの検出電極としては機能しないため、導電体を含んでいなくてもよく、例えば樹脂等で構成されていてもよい。筐体２６０Ａは、下面に振動板２４０Ｍが設けられる開口部を有し、上面に開口部を有しない点が図２に示す筐体２６０と異なるが、その他の構成は同様である。
【0077】
検出電極２８０Ａは、例えば静電容量センサ等のセンサの検出電極であり、例えば自己容量方式で人体との間の静電容量を検出可能である。検出電極２８０Ａは円板状であり、筐体２６０Ａの上面に設けられている。コントローラ３２０の判定部３２１は、検出電極２８０Ａの静電容量に基づいて、密着状態、接触状態、非接触状態を判定可能である。なお、センサは静電容量センサには限定されず、検出電極２８０Ａの代わりに、例えば抵抗式の感圧センサ等を用いて圧力等の物理量を取得することで、着座者の近接を検出してもよい。この場合、判定部３２１は、センサから出力された物理量のデータに基づいて、密着状態、接触状態、非接触状態を判定してもよい。
【0078】
図１７Ｂに示す振動発生装置２００Ｍ２は、アクチュエータ２２０、振動板２４０Ｍ、筐体２６０、及び検出電極２８０Ｂを含む。アクチュエータ２２０は、図２に示すアクチュエータ２２０と同様であり、筐体２６０の内部の底部に設けられている。振動板２４０Ｍは、筐体２６０の上面に設けられた開口部に取り付けられており、音を発生する。振動板２４０Ｍは静電容量センサの検出電極としては機能しないため、導電体を含んでいなくてもよく、例えば樹脂等で構成されていてもよい。筐体２６０は、図２に示す筐体２６０と同様である。
【0079】
検出電極２８０Ｂは、静電容量センサ等のセンサの検出電極であり、例えば自己容量方式で人体との間の静電容量を検出可能である。検出電極２８０Ｂは円環状であり、筐体２６０の上面に設けられている。円環状の検出電極２８０Ｂの中央の開口部からは振動板２４０Ｍの上面が表出している。コントローラ３２０の判定部３２１は、検出電極２８０Ｂの静電容量に基づいて、密着状態、接触状態、非接触状態を判定可能である。なお、センサは静電容量センサには限定されず、検出電極２８０Ｂの代わりに、例えば抵抗式の感圧センサ等を用いて圧力等の物理量を取得することで、着座者の近接を検出してもよい。この場合、判定部３２１は、センサから出力された物理量のデータに基づいて、密着状態、接触状態、非接触状態を判定してもよい。
【0080】
図１８Ａは、振動発生装置２００Ｍ３を示す図である。図１８Ｂは、振動発生装置２００Ｍ４を示す図である。図１８Ｃは、振動発生装置２００Ｍ５を示す図である。図１８Ａに示す振動発生装置２００Ｍ３は、図１７Ｂに示す振動発生装置２００Ｍ２の検出電極２８０Ｂを筐体２６０の上面から、筐体２６０の内部の天面に移動させた構成を有する。このような振動発生装置２００Ｍ３では、検出電極２８０Ｂがシート生地１１Ｃや人体に直接触れにくい構成にすることができる。
【0081】
図１８Ｂに示す振動発生装置２００Ｍ４は、図１７Ｂに示す振動発生装置２００Ｍ２の検出電極２８０Ｂの代わりに、光学式センサ２８０Ｃを含む。光学式センサ２８０Ｃは、例えばＩＲ（赤外線）センサであり、発光部と受光部を有する。光学式センサ２８０Ｃは筐体２６０の上面に設けられており、光学式センサ２８０Ｃの位置に合わせてシート生地１１Ｃには孔部１１Ｃ１が設けられている。光学式センサ２８０Ｃは、発光部から孔部１１Ｃ１を通じて赤外線を発光し、受光部で反射波を受光することによって、受光量に応じた信号を判定部３２１に出力する。
【0082】
判定部３２１は、光学式センサ２８０Ｃから入力される信号が表す受光量が非着座状態におけるシート生地１１Ｃの表面よりも遠くで反射される受光量である場合には非接触状態と判定する。また、判定部３２１は、光学式センサ２８０Ｃから入力される信号が表す受光量が非着座状態におけるシート生地１１Ｃの表面の位置で反射される受光量である場合には接触状態と判定する。また、判定部３２１は、光学式センサ２８０Ｃから入力される信号が表す受光量が非着座状態におけるシート生地１１Ｃの表面の位置よりも手前の位置で反射される受光量である場合には密着状態と判定する。なお、発光部と受光部は一体型であってもよいし、別々に設けられていてもよい。
【0083】
図１８Ｃに示す振動発生装置２００Ｍ５は、図１８Ｂに示す振動発生装置２００Ｍ４の光学式センサ２８０Ｃを筐体２６０Ｂの内側に設けた構成を有する。振動発生装置２００Ｍ５の筐体２６０Ｂは、上面の振動板２４０用の開口部の横に開口部２６０Ｂ１を有する。開口部２６０Ｂ１は、光学式センサ２８０Ｃの赤外線を通すために設けられている。このような振動発生装置２００Ｍ５を振動発生装置２００Ｍ４の代わりに用いてもよい。
【0084】
また、図１７及び図１８に示す振動発生装置２００Ｍ１～２００Ｍ５は振動板２４０を含まなくてもよい。車両１０の室内のスピーカ（音発生部）から通知音等の音を発生させてもよい。また、振動発生装置２００Ｍ１～２００Ｍ３が検出電極２８０Ａ、２８０Ｂを含まずに、振動発生装置２００Ｍ１～２００Ｍ３とは別に設けられる静電容量センサ等のセンサの検出電極を車両１０に設けてもよい。同様に、振動発生装置２００Ｍ４、２００Ｍ５が光学式センサ２８０Ｃを含まずに、振動発生装置２００Ｍ４、２００Ｍ５とは別に設けられる静電容量センサの電極を車両１０に設けてもよい。これらの場合には、着座者の姿勢や、振動発生装置２００Ｍ１～Ｍ５と着座者との位置関係によらずに着座者の状態を判定することができる。
【0085】
以上、本発明の例示的な実施形態の車両システム及び振動発生装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【0086】
例えば、本実施形態では、コントローラ３２０がダッシュボードの裏側に配置されている例を示したが、コントローラ３２０が配置される位置は限定されず、例えばコントローラ３２０がシート１１に内蔵されていてもよい。また、コントローラ３２０が振動発生装置２００の外部に配置されることには限定されず、コントローラ３２０の一部又は全てが振動発生装置２００の内部に配置されていてもよい。
【0087】
また、本実施形態では、アクチュエータ２２０が第１の方向に振動することで振動板２４０から音が発生し、アクチュエータ２２０が第２の方向に振動することで筐体２６０及びシート１１を通じて着座者に振動を呈示する例を示したが、アクチュエータ２２０は一方向のみに振動し、振動周波数の切り替えによって音の発生と振動の呈示とを切り替える構成としてもよい。その場合、アクチュエータ２２０に替えて、一方向のみに沿って振動可能なアクチュエータを用いてもよい。
【0088】
なお、本国際出願は、２０２０年７月１４日に出願した日本国特許出願２０２０－１２０７７７に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
【符号の説明】
【0089】
１０ 車両
１１ シート
１１Ａ 背もたれ部
１１Ａ１ 第１領域
１１Ａ２ 第２領域
１１Ｂ 座部
１１Ｃ シート生地
１１０ 固定ヨーク
１１１ 基部
１１２ 中央突出部
１１３Ａ 第１の鉄心
１１３Ｂ 第２の鉄心
１１４Ａ 第１の側方突出部
１１４Ｂ 第２の側方突出部
１２０ 可動ヨーク
１３０Ａ 第１の励磁コイル
１３０Ｂ 第２の励磁コイル
１４０Ａ 第１のラバー
１４０Ｂ 第２のラバー
１６０ 永久磁石
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ 振動発生装置
２１０ 下ケース
２２０ アクチュエータ
２３０ 上ケース
２４０、２４０Ｍ 振動板
２６０、２６０Ａ、２６０Ｂ 筐体
３００ 車両システム
３００Ａ 車両用シートシステム
３２０ コントローラ
３２１ 判定部
３２２ 制御部
１１ シート
１１Ａ 背もたれ部
１１Ａ１ 第１領域
１１Ａ２ 第２領域
１１Ｂ 座部
１１Ｃ シート生地
１１０ 固定ヨーク
１１１ 基部
１１２ 中央突出部
１１３Ａ 第１の鉄心
１１３Ｂ 第２の鉄心
１１４Ａ 第１の側方突出部
１１４Ｂ 第２の側方突出部
１２０ 可動ヨーク
１３０Ａ 第１の励磁コイル
１３０Ｂ 第２の励磁コイル
１４０Ａ 第１のラバー
１４０Ｂ 第２のラバー
１６０ 永久磁石
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ 振動発生装置
２１０ 下ケース
２２０ アクチュエータ
２３０ 上ケース
２４０、２４０Ｍ 振動板
２６０、２６０Ａ、２６０Ｂ 筐体
３００ 車両システム
３００Ａ 車両用シートシステム
３２０ コントローラ
３２１ 判定部
３２２ 制御部
【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13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図18C】