JP2005119559A - 車両の乗員姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行状況に応じて乗員姿勢を制御する。
【解決手段】道路情報取得部１１０は、カーナビゲーション端末などから道路情報を取得する。走行情報取得部１２０は、加速度センサなどから走行情報を取得する。運転操作情報取得部１２２は、ステアリングの操舵角などの運転操作情報を取得する。制御部１４０は、これらの情報をもとに、座席制御機構１３２を介して、乗員座席の位置などを制御することにより、乗員の姿勢制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両における乗員の姿勢制御に関し、特に、運転時における乗員の姿勢を道路状況に応じてアクティブに制御するための技術に関する。

乗用車などの車両のドライバーは、その運転姿勢を適正に保つことが重要である。ここでいう適正な運転姿勢とは、たとえば、ドライバーがステアリングやアクセルペダル、ブレーキペダルなどの運転操作装置に対して、適正な位置関係を保てる姿勢をいう。しかし、運転時においては、ドライバーに対して遠心力などのさまざまな外力が加わるため、ドライバーが適正な運転姿勢を確保しつづけることは難しい。

このような問題に対処するための技術として様々な提案がなされている。たとえば、特許文献１においては、傾斜の大きな上り坂に車両がさしかかると、運転座席のクッション体を制御することにより、ドライバーが視界を確保しやすくなるように制御する技術が開示されている。また、特許文献２においては、ドライバーのアイポイントを検出することにより、適正着座位置と実際の運転姿勢の差を補正するように運転座席を可動制御する技術が開示されている（特許文献１、２参照）。
特開平４−１１５２７号公報 特開平７−９６７８４号公報

アイポイントによる運転姿勢検出により運転座席を可動制御させるときは、ドライバーは、実際には許容される程度の運転姿勢であってもその姿勢を変更される場合もある。このような姿勢制御方法は、ドライバーの好みを阻害する可能性がある。そもそも、ドライバーにとって運転姿勢制御が必要である場合とは、運転の状況によって生じる。たとえば、車両が坂道にさしかかり、ドライバーの前後に大きな力がかかったときや、カーブに進入してドライバーに遠心力がかかったときである。走行環境の変化に応じてドライバーが運転しやすいようにその運転姿勢をサポートすることは、ドライバーにとって有用である。

車両が坂道に入ったときに、運転座席のクッション体を制御する技術は、運転の状況に基づく乗員姿勢制御技術の一つである。しかし、車両の走行環境は刻々と、かつ、多様に変化する。したがって、運転姿勢が適正に保たれるように制御するには、多様な走行環境の変化に適応した制御をする必要がある。

本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の走行環境に応じて効果的に乗員の姿勢制御を行う乗員姿勢制御技術、を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両の乗員姿勢制御装置は、車載通信端末を介して道路情報を受信する道路情報取得手段と、前記受信した道路情報に基づいて乗員座席を調整制御する調整制御手段を備える。

この装置は車載通信端末を介して取得する道路情報に基づいて乗員座席を調整制御するので、道路の状況が変化しても、乗員は適切な視界や姿勢を確保しやすくなる。

本発明のある態様において、前記道路情報は、第１の道路情報と前記第１の道路情報に続く第２の道路情報を含み、前記調整制御手段は、前記第１の道路情報に、前記第２の道路情報を加味して前記乗員座席を調整制御してもよい。

「第１の道路情報」とは、たとえば、車両が走行している地点に関する道路情報をいう。また、たとえば、走行中の車両がこれから進入せんとするカーブについての情報など、直近の地点における道路情報であってもよい。「第２の道路情報」とは、第１の道路情報に続く道路情報をいう。たとえば、走行中の車両がカーブに進入したあと、連続して新たなカーブが存在する場合には、この２番目のカーブに関する情報が第２の道路情報に該当する。すなわち、第２の道路情報とは、第１の道路情報ほど緊急性の高い道路情報ではないが、近い将来において想定すべき道路情報である。この装置は先の走行路における道路情報に基づいて乗員座席を調整制御するので、乗員は更に適切に視界や姿勢を確保しやすくなる。

本発明のある態様において、前記調整制御手段は、前記車両がカーブへ進入する手前またはカーブ内を進行中において、前記乗員座席を回動させるよう調整制御してもよい。この装置は、車両がカーブに進入する手前や、実際にカーブに進入したときに、たとえば、その旋回方向、すなわち車両の進行方向に乗員座席が回転して向くように制御するので、乗員が視界を確保する上で有効である。

本発明のある態様において、前記調整制御手段は、前記車両が坂道へ進入する手前またはカーブ内を進行中において、前記乗員座席を前後に移動、または、前記乗員座席の背もたれ部を前後に傾かせるように調整制御してもよい。

車両が坂道に進入するときには、乗員の前後にかかる重力により乗員の姿勢が影響を受ける。たとえば、車両が坂道を上るときには、ドライバーは背もたれによりかかる姿勢になりがちである。逆に、車両が坂道を下るときには、ドライバーは前傾姿勢になりがちである。このような場合において、この装置は、乗員座席の位置や背もたれ角度を制御するので、ドライバーに負担のかからない運転姿勢を確保できる。

前記調整制御手段は、前記道路情報に基づいて、前記乗員座席の形状、高さ、硬さの少なくともいずれか一つを調整制御してもよい。たとえば、車両が高速道路を走行しているときには、ドライバーは遠方まで視界を確保する必要がある。このような場合に、この装置は、運転座席の座高を高くすれば、ドライバーが視界を確保する上で有効である。

前記調整制御手段は、前記道路情報に加え、加速度センサ、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、または、車速センサのうち少なくともいずれかのセンサから得られる情報に基づいて、前記乗員座席を調整制御してもよい。

「加速度センサ」とは、車両の進行方向における加速度のみならず、車両の側面にかかる加速度を検出するセンサであってもよい。「操舵角センサ」とは、ステアリングの操舵角を検出するセンサをいう。「ヨーレートセンサ」とは、ステアリングの操舵に基づいて車両が旋回したとき、その進行方向に対する車両の旋回角度を検出するセンサをいう。「車速センサ」とは、車両の走行速度を検出するセンサをいう。これにより、この装置は、道路情報に加えて、車両の走行状態を反映した乗員姿勢制御が可能となる。

前記調整制御手段は、前記道路情報に基づいて、前記乗員座席に加え、ステアリングまたはペダルの少なくともいずれかの位置を調整制御してもよい。

道路情報に基づいて、ステアリングやペダルの位置を制御することにより、ドライバーとこれらの運転操作装置との間に適切なスペースを確保しやすくなるため安全運転上有効である。

前記乗員座席を調整制御する方法についてユーザによる設定入力を受け付ける設定入力手段を更に備えてもよい。ユーザが調整制御について設定をおこなうことにより、たとえば、乗員の身体的な事情や好みに応じて姿勢制御できる。

前記調整制御手段は、前記車両が路面から受ける衝撃力を吸収するよう前記乗員座席を調整制御してもよい。たとえば、車両が悪路に進入したときや路肩に乗り上げたときには車両は路面から衝撃を受ける。このように、車両が路面からなんらかの衝撃を受けた場合に、乗員座席をこの衝撃を吸収するように制御すれば、走行時における乗員の身体的な負担を軽減する上で有効である。

前記調整制御手段は、前記道路情報に応じて、前記乗員座席に加えて、ペダルの踏み込みに対する反発力を調整制御してもよい。

たとえば、車両が坂道を下るときには、ドライバーは前傾姿勢になりやすいので、アクセルペダルを踏み込む量がいくぶん増加する可能性がある。このような場合において、この装置は、アクセルペダルの踏み込みに対する反発力を強くするよう制御するので、安全運転上の効果がある。

以上の構成による車両の乗員姿勢制御装置によれば、車両の走行状況に応じて適切に乗員姿勢制御を行うことができる。更に、その結果として、乗員の身体的な負担が軽減され、ドライバーが安全運転をする上でも効果がある。

本発明の車両の乗員姿勢制御装置によれば、乗員の姿勢を適切に維持できる。

図１は、本実施の形態における車両の乗員姿勢制御装置１００の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

道路情報取得部１１０は、カーナビゲーションシステムの端末装置から道路情報を取得する。道路情報としては、走行路の勾配、カーブの曲率、道幅、高速道路か否か、渋滞情報などがある。道路情報取得部１１０は第１情報取得部１１２と第２情報取得部１１４を含む。第１情報取得部１１２は、取得した道路情報のうち、先述の第１の道路情報を抽出する。第２情報取得部１１４は、取得した道路情報のうち、先述の第２の道路情報を抽出する。

走行情報取得部１２０は、車両の走行情報を取得する。ここでいう走行情報とは、加速度センサにより検出される車両の進行方向および側面方向における加速度、ヨーレートセンサにより検出される車両の旋回角度、車速センサにより検出される車両の走行速度など、車両の走行状態に関する情報である。運転操作情報取得部１２２は、運転操作情報を取得する。ここでいう運転操作情報とは、ステアリングの操舵角、ウィンカー、ギアの状態など、ドライバーが運転のために行う操作に関する情報である。運転姿勢検出部１２４は、ドライバーの運転姿勢を検出する。ドライバーのアイポイントを検出することにより、運転姿勢を検出する。あるいは、ドライバーの姿をカメラで撮像し、その撮像画像を画像処理することにより運転姿勢を検出してもよい。さらに、ドライバーの肩の位置をエッジ点として抽出することにより運転姿勢を検出してもよい。運転姿勢検出部１２４は、ドライバー以外の乗員の姿勢を検出するよう構成されてもよい。

座席制御機構１３２は、乗員座席の制御を行う機構である。乗員座席の制御は、背もたれの傾斜角、乗員座席の前後位置、乗員座席全体としての傾斜角、乗員座席のシート形状、硬さ、あるいは、アームレストの位置の制御をいう。座席制御機構１３２は、このような乗員座席の各部を制御するアクチュエータを含む。乗員座席の制御については図３に関連して後に詳述する。ステアリング制御機構１３４は、ステアリングの位置を制御する機構である。ステアリング位置の制御は、ドライバーから見て前後、左右、上下にステアリングを移動させる制御をいう。ステアリング制御機構１３４は、このようなステアリングを各方向に制御するアクチュエータを含む。

ペダル制御機構１３６は、ペダルの位置とペダルの踏み込みに対する反発力を制御する機構である。ペダル位置の制御は、ドライバーから見て前後、左右、上下にペダルを移動させる制御をいう。ペダル制御機構１３６は、このようなペダルの位置を各方向に制御するアクチュエータを含む。また、既知の方法である油圧制御により、ペダルの踏み込みに対する反発力を制御するアクチュエータを含む。座席制御機構１３２、ステアリング制御機構１３４およびペダル制御機構１３６における各種アクチュエータの現在の調整値は、調整値格納部１２８に格納される。

制御部１４０は、道路情報取得部１１０、走行情報取得部１２０、運転操作情報取得部１２２および運転姿勢検出部１２４から得られた各種の情報に基づいて、これら座席制御機構１３２、ステアリング制御機構１３４およびペダル制御機構１３６の各種アクチュエータを駆動し、乗員姿勢制御処理を実行する。制御部１４０が、これら取得した情報に基づいて、どのような制御を行うかについての設定情報は設定格納部１３０に格納される。ここでいう設定情報とは、たとえば、車両がカーブに進入するときに、どの程度の急カーブであれば、制御部１４０は乗員姿勢制御を行うべきかの閾値に関する設定をいう。

制御部１４０は、処理部１４２、予測演算部１４４、調整値演算部１４６および機構選択部１４８を含む。処理部１４２は、座席制御機構１３２等の各種制御機構を駆動することにより姿勢制御処理を実行する。処理部１４２は、設定格納部１３０に格納される設定情報に基づいて、姿勢制御処理を実行すべきか否かの判断も行う。予測演算部１４４は、道路情報や走行情報、運転操作情報などの各種の情報に基づいて、将来の走行環境の変化を予測する。処理部１４２は、必要に応じて、予測演算部１４４の予測した情報に基づいて姿勢制御処理を行ってもよい。機構選択部１４８は、座席制御機構１３２等の各種制御機構におけるいずれのアクチュエータを制御の対象とすべきかを特定する。調整値演算部１４６は、その設定格納部１３０に格納される設定情報に基づいて、その制御量を演算する。

設定入力部１２６は、ドライバーなどの乗員による設定入力を受け付ける。たとえば、どの程度の曲率のカーブに車両が進入したときに姿勢制御処理を開始すべきかを定めた閾値も設定の対象である。入力された設定情報は設定格納部１３０に格納される。

図２は、道路情報に基づいて、乗員の姿勢制御を行う過程を示すフローチャートである。道路情報取得部１１０は車載通信端末を介して道路情報を取得する（Ｓ１０）。走行情報取得部１２０は、加速度センサなどの各種センサから走行情報を取得する（Ｓ１２）。運転操作情報取得部１２２は、ステアリングの操舵角などの各種の運転操作情報を取得する（Ｓ１４）。処理部１４２は、これらの情報を元に最適な運転姿勢について計算する（Ｓ１６）。ここでいう最適な運転姿勢とは、たとえば、車両がカーブに進入しているときにドライバーの体が向くべき適正な方向をいう。

運転姿勢検出部１２４が検出したドライバーの運転姿勢と、この最適な運転姿勢に差がなければ（Ｓ１８のＮ）、処理はＳ１０に戻る。差があれば（Ｓ１８のＹ）、姿勢制御処理を行うべきほどに、ドライバーの現在の運転姿勢とこの最適な運転姿勢とが乖離しているか否かを判断する（Ｓ２０）。その際、設定格納部１３０が格納する設定情報と、調整値格納部１２８が格納する現在の調整値の情報をもとにして、最適な運転姿勢をとるための各種アクチュエータの調整値が、現在、各種アクチュエータに設定されている調整値と比較して、所定の閾値以上乖離していれば、処理部１４２は姿勢制御処理を実行する（Ｓ２２）。

図３は、乗員座席１５４における調整制御手段を説明するための模式図である。背もたれ角度２００は、背もたれ部１６２の前後の傾斜角度である。背もたれ角度２００を調整することにより、乗員の上半身は前後に姿勢制御されることになる。頭部ホールド量２０２は、枕部１６４における張り出しの大きさである。頭部ホールド量２０２が張り出し方向に調整されるほど、乗員の頭部は枕部１６４上に固定されることになる。上半身ホールド量２０４は、背もたれ部１６２における張り出しの大きさである。上半身ホールド量２０４が張り出し方向に調整されるほど、乗員の上半身は背もたれ部１６２に固定されることになる。下半身ホールド量２０６は、着座部１６０における張り出しの大きさである。下半身ホールド量２０６が張り出し方向に調整されるほど、乗員の下半身は着座部１６０に固定されることになる。

乗員座席角度２０８は、乗員座席１５４全体としての傾斜角度である。乗員座席角度２０８の調整に応じて、乗員の体全体の向きが変化する。座席旋回角度２１０は、乗員座席１５４の車両の進行方向に対する左右の旋回角度である。座席旋回角度２１０の調整により、乗員の体は左右に姿勢制御される。座席前後移動量２１２は、乗員座席１５４の前後の移動量である。座席前後移動量２１２の調整により、乗員の体は前後に移動される。座席上下移動量２１４は、乗員座席１５４全体または着座部１６０の上下の移動量である。座席上下移動量２１４の調整により、乗員の体は上下に移動される。

以上の構成に基づき、以下、様々な走行状況下を例として乗員の姿勢制御方法を説明する。

状況１：坂道を車両が上り始めた場合。

図４は、状況１を示す模式図である。同図において、車両１５６は坂道を上る方向に進行している。ドライバー１５２は乗員座席１５４に着座し、ステアリング１５０とアクセルペダル１５８を操作している（以下、ステアリング１５０とアクセルペダル１５８をまとめて「運転操作装置」ともよぶ）。この状況において、ドライバー１５２は、体の背面方向にかかる重力により乗員座席１５４の背もたれによりかかりがちになる。そのため、ドライバー１５２は、運転操作装置から体が離れ気味になる。

道路情報取得部１１０が走行路に坂道があることを道路情報として取得することにより車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が坂道に入り始めることを検出する。また、車両１５６が坂道を実際に上り始めると、車両１５６の進行方向の加速度が減少すると考えられる。走行情報取得部１２０が加速度センサにより車両の加速度を検出することにより車両１５６の乗員姿勢制御装置１００は、これらの情報を総合して状況１を検出する。

制御部１４０は、坂道の勾配が大きい場合には、座席制御機構１３２を駆動して背もたれ角度２００を進行方向、すなわち、ドライバー１５２を前傾させる方向に調整する。また、座席制御機構１３２を駆動して座席前後移動量２１２を進行方向、すなわち、ドライバー１５２が運転操作装置に近づく方向に調整する。制御部１４０は、ステアリング制御機構１３４やペダル制御機構１３６を駆動して、ステアリング１５０とアクセルペダル１５８がドライバー１５２に近づく方向に移動させてもよい。制御部１４０は、乗員座席角度２０８を調整して乗員座席１５４を前傾させる、すなわち、ドライバー１５２が水平に近づく向きとなるよう座席制御機構１３２を駆動してもよい。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

このような姿勢制御により、ドライバー１５２の体が運転操作装置から離れないように姿勢制御できる。

状況２：坂道を車両が下り始めた場合。

図５は、状況２を示す模式図である。同図において、車両１５６は坂道を下る方向に進行している。ドライバー１５２は、体の前向きにかかる力により進行方向に前傾気味の姿勢となることもある。そのとき、ドライバー１５２と運転操作装置の距離が近づく。

道路情報取得部１１０が走行路に坂道があることを道路情報として取得することにより車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が坂道に入り始めることを検出する。また、車両１５６が坂道を実際に下り始めると、車両１５６の進行方向の加速度が増加すると考えられる。走行情報取得部１２０が加速度センサにより車両の加速度を検出することにより車両１５６の乗員姿勢制御装置１００は、これらの情報を総合して状況２を検出する。

制御部１４０は、坂道の勾配が大きい場合には、ペダル制御機構１３６を駆動してアクセルペダル１５８の踏み込みに対する反発力が大きくなるよう制御する。制御部１４０は、乗員座席角度２０８を調整して乗員座席１５４を後傾させる、すなわち、ドライバー１５２が水平に近づく向きとなるよう座席制御機構１３２を駆動してもよい。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

このような姿勢制御により、ドライバー１５２の重心が前に移り、アクセルペダル１５８を踏み込む量が平地走行時に比べて増加するのを防ぐ効果がある。また、ドライバー１５２と運転操作装置の距離を適正に保つため安全運転にも寄与する。

状況３：車両がカーブの手前に進入し、遠心力がドライバーにかかりそうな場合。

図６は、状況３を示す模式図である。同図において、車両１５６はカーブの手前まで進入している。車両１５６がカーブに進入すると、遠心力は、ドライバー１５２を運転操作装置から引き離す方向にかかる場合もある。道路情報取得部１１０が走行路にカーブがあることを道路情報として取得することにより車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６がカーブに進入する予定であることを検出する。走行情報取得部１２０がヨーレートセンサによる車両の旋回角度や、加速度センサによる車両側面方向の加速度、車速センサによる走行速度などを検出して走行情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回を始めていることを検出する。また、運転操作情報取得部１２２が、ステアリングの操舵角により運転操作情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回予定であることを検出する。車両の乗員姿勢制御装置１００は、これらの情報を総合して状況３を検出する。

車両の進入するカーブが曲率の高い急カーブである場合や、進入時の車速とカーブの曲率からドライバー１５２に所定の閾値以上の遠心力がかかると想定される場合には、制御部１４０は座席旋回角度２１０を調整して、乗員座席１５４を車両１５６の旋回方向、すなわち、ドライバー１５２が進行方向に向く方向に回動させる。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

このような姿勢制御により、ドライバー１５２と運転操作装置の距離を適正に保つため安全運転に寄与する。

状況４：車両の進行方向にカーブが多い、または、多くなると予測される場合。

連続したカーブを車両１５６が走行するときには、ドライバー１５２は遠心力により左右に振られるため体に負担がかかる。また、この遠心力は、ドライバー１５２を運転操作装置から引き離す方向に作用する場合もある。

道路情報取得部１１０が走行路にカーブが連続することを道路情報として取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が連続したカーブに進入予定であることを検出する。走行情報取得部１２０がヨーレートセンサによる車両の旋回角度や、加速度センサによる車両側面方向の加速度などを検出して走行情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回していることを検出する。運転操作情報取得部１２２が、ステアリングの操舵角により運転操作情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回予定であることを検出する。車両の乗員姿勢制御装置１００はこれらの情報を総合して状況４を検出する。

制御部１４０は、頭部ホールド量２０２、上半身ホールド量２０４、下半身ホールド量２０６が張り出して、ドライバー１５２をホールドするよう座席制御機構１３２を駆動する。また、制御部１４０は、乗員座席１５４のクッション圧を上げて、乗員座席１５４が固くなるよう制御する。

このような姿勢制御により、状況４においても、ドライバー１５２と運転操作装置の距離が離れにくくなる。また、乗員座席１５４によりドライバー１５２が固定されるよう制御することで、カーブの連続によるドライバーの身体的な負担を軽減する上で効果がある。カーブが連続するときには、第１のカーブを車両が進行しているときに、次に進行すべき第２のカーブに備えて乗員座席１５４を回動させることにより、ドライバー１５２の視界が確保されるように制御してもよい。第２のカーブに車両が進入してから乗員座席１５４を回動させるよりも、第１のカーブを車両が進行しているときに第２のカーブに備えて乗員座席１５４を回動させることにより、ドライバー１５２はカーブが連続する道であっても、一定の視界を確保できるので安全運転に寄与する。

状況５：ドライバーの体がステアリングから離れているときであって、ドライバーがある程度以上、ステアリングを操舵する必要がある場合。

図７は、状況５を示す模式図である。同図において、ドライバー１５２はステアリング１５０を大きく操舵する必要があるが、ドライバー１５２の体はステアリング１５０から離れた状態にある。

運転姿勢検出部１２４が、ドライバー１５２の運転姿勢を検出することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は、ドライバー１５２の運転姿勢が運転操作装置から離れ気味であることを認識する。道路情報取得部１１０が取得する道路情報により、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が大きな操舵を必要とする道路を走行予定であることを検出する。走行情報取得部１２０が、ヨーレートセンサによる車両の旋回角度の検出などにより走行情報を取得することにより車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回中であることを検出する。運転操作情報取得部１２２が、ステアリングの操舵角により運転操作情報を取得することにより車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回予定であることを検出する。車両の乗員姿勢制御装置１００は、これらの情報を総合して、状況５を検出する。このとき、制御部１４０は、ステアリング制御機構１３４を駆動して、ステアリング１５０がドライバー１５２に近づくように制御する。

このような姿勢制御により、ドライバー１５２と運転操作装置の距離が離れにくくできるため、状況５において、ドライバー１５２はステアリング１５０を操舵しやすくなる。

状況６：車両が急カーブに入った場合。

再び図６を用いて説明する。図６に関連して説明した状況３では、カーブに車両１５６カーブの手前まで進入し、近い将来、遠心力がドライバーに作用することが想定される状況であった。状況６は、車両１５６が実際にカーブに進入して、実際にドライバー１５２に遠心力が作用している状況である。

車両１５６が急カーブを走行中であることを道路情報として道路情報取得部１１０が取得する。走行情報取得部１２０が、ヨーレートセンサによる車両の旋回角度検出などにより走行情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回運動中であることを検出する。運転操作情報取得部１２２が、ステアリングの操舵角により運転操作情報を取得することにより、車両の乗員姿勢制御装置１００は車両１５６が旋回予定であることを検出する。車両の乗員姿勢制御装置１００は、これらの情報を総合して、状況６を検出する。

この場合には、制御部１４０は、座席旋回角度２１０を調整して乗員座席１５４を車両１５６の旋回方向、すなわち、ドライバー１５２が進行方向に向く方向に回動させる。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。このような姿勢制御により、ドライバー１５２は進行方向に対する視界を確保しやすくなる。

状況７：車両が後進する場合。

図８は、状況７を示す模式図である。車両１５６の後進は、平地における後進のみならず、坂道を上りながら後進する場合、下りながら後進する場合、あるいは、カーブを曲がりながら後進する場合など様々な状況が想定される。

運転操作情報取得部１２２が、リバース（後進）のギア（以下、「Ｒギア」とよぶ）に入っていることを検出することにより、車両１５６の乗員姿勢制御装置１００は状況７を検出する。これに加えて、道路情報取得部１１０は、車両１５６がカーブや坂道を走行中であることを道路情報として取得する。カーブや坂道の検出方法については状況１から６における説明において先述した通りである。

制御部１４０は、背もたれ角度２００を調整して背もたれ部１６２を後ろ方向に傾ける。また、アームレストが邪魔にならないように、これを下げるよう制御する。車両１５６が坂道を後進しながら上る場合には、制御部１４０は、背もたれ部１６２を更に後方に傾ける。車両１５６が坂道を後進しながら下る場合には、制御部１４０は、背もたれ部１６２を前方向に傾ける。これらの制御については、状況１、２の制御と同様の理由に基づく。車両１５６をカーブしながら後進させる場合には、座席旋回角度２１０を調整して乗員座席１５４を進行方向に回動させる。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

ドライバー１５２は乗員座席１５４の制御によりギアがＲギアに入っていることを体感できる。Ｒギアが入っている場合、従来は、警告音によりドライバー１５２の注意を喚起してきた。本発明の実施の形態によれば、背もたれ部１６２の傾きによりドライバー１５２は直感的に車が後進することを認識できる。

坂道においてドライバー１５２が車両１５６を後進させる場合には、ドライバー１５２は通常、体を回転させて運転操作をする。坂道の勾配に応じて、背もたれ角度２００を調整すればドライバー１５２は運転操作しやすくなる。また、カーブを曲がりながら後進する場合にも座席旋回角度２１０を調整することにより、ドライバー１５２は車両１５６の進行方向における視界を確保しやすくなる。

状況８：車両が高速道路を走行する場合。

道路情報取得部１１０が車両１５６が高速道路を走行中であることを道路情報として取得する。走行情報取得部１２０は、車速センサや加速度センサにより走行情報を取得する。車両の乗員姿勢制御装置１００はこれらの情報を総合して状況８を検出する。

制御部１４０は座席上下移動量２１４を調整し、乗員座席１５４または着座部１６０が高くなるように制御する。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。走行速度が高くなるため、ドライバー１５２は遠くまで視界を確保する必要がある。座席上下移動量２１４を調整することによりドライバー１５２は視界を広く確保できる。

状況９：車両が段差へ乗り上げた場合。

道路情報取得部１１０が走行路の路面に関する道路情報を取得する。走行情報取得部１２０はヨーレートセンサや加速度センサにより走行情報を取得する。運転操作情報取得部１２２はステアリングの操舵角から運転操作情報を取得する。車両の乗員姿勢制御装置１００はこれらの情報を総合して状況９を検出する。車両の乗員姿勢制御装置１００は、走行情報により、車体がどの方向にどの程度揺れているかを検出する。たとえば、車両１５６が段差に乗り上げるときや、溝を踏み越える場合には車体が揺れるが、これらの地形情報は道路情報取得部１１０により路面の情報として取得する。

制御部１４０は座席制御機構１３２を介して車両１５６が地面から受ける衝撃を吸収するように、乗員座席１５４を制御する。たとえば、車両１５６が段差に乗り上げる場合には、乗員座席角度２０８を調整して乗員座席１５４を前傾方向に傾斜させることにより、ドライバー１５２が受ける衝撃を吸収する。また、段差に正面から乗り上げる場合や、右前輪だけ乗り上げる場合では、ドライバー１５２の受ける衝撃は異なる。制御部１４０は、このような状況に対応して座席機構制御部１３２を制御してもよい。また、乗員座席１５４のシートのクッション圧を上下させて、ドライバー１５２が受ける衝撃を緩和するように制御してもよい。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

このような制御により、路面から車両１５６がうける衝撃力によるドライバー１５２の不快感を緩和できる。また、車両１５６が揺れる場合でも、ドライバー１５２は運転姿勢を維持できるので安全運転を行う上で効果がある。

状況１０：首が回りにくいドライバーが車両を運転する場合。

身体的な障害を有するドライバーや高齢のドライバーの場合には、一般的なドライバーに比べて首を回しにくい場合もある。また、通常時は健常なドライバーであっても、怪我などの理由により、一時的に首を回しにくい場合もある。このような場合には、制御部１４０は積極的にドライバー１５２の運転姿勢が適切に保たれるようにサポートする。ドライバー１５２は設定入力部１２６を介して制御部１４０による姿勢制御の方法をカスタマイズできる。

たとえば、車両１５６がカーブへの進入する場合には、制御部１４０は座席旋回角度２１０を調整して乗員座席１５４を少し進行方向に向ける。ドライバー１５２がウィンカーを出したときにも、死角を確認しやすいように座席旋回角度２１０を調整して、乗員座席１５４を進行方向に向ける。また、車両１５６を後進させるときには、運転姿勢検出部１２４はドライバー１５２が後ろを向こうとする姿勢を検出する。制御部１４０は、座席旋回角度２１０を調整して乗員座席１５４を進行方向に向ける。この際、乗員座席１５４の動きに対応して、乗員座席１５４、ステアリング１５０およびアクセルペダル１５８の相対位置関係が姿勢制御の前後で保たれるように制御してもよい。

ドライバー１５２が、首が回らず振り向きにくい場合や視野角が狭い場合には、制御部１４０は乗員座席１５４を制御してドライバー１５２が適切な運転姿勢となるようにサポートする。したがって、ドライバー１５２が安全運転を行う上で効果がある。今後の高齢化社会の到来、ドライバー層の多様化にともない、ドライバーに応じた姿勢制御は特に重要になってくると思われる。

以上、いくつかの状況における、本発明の実施の形態について説明した。本発明は更に様々な状況下において適切な実施が可能であることは、当業者には理解されるところである。また、これらの各種状況が組み合わされた状況についても同様である。

以上に述べた実施の形態によれば、走行状況の変化に応じてドライバーの運転姿勢が適正となるようにサポートされるため、ドライバーの運転姿勢を尊重して姿勢制御できる。そのため、ドライバーに不快感を与えることなく姿勢制御可能となる。また、ドライバーの運転姿勢が適正となるように姿勢制御することは、安全運転にも寄与する。

以下、本実施の形態における車両の乗員姿勢制御装置と特許請求の範囲の部材との対応関係を例示する。図１の道路情報取得部が、請求項１の「道路情報取得手段」に対応する。図１の座席制御機構、ステアリング制御機構、ペダル制御機構、制御部、調整値格納部が、請求項１の「調整制御手段」に対応する。図１の設定入力部が、請求項８の「設定入力手段」に対応する。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。「乗員座席」とは、運転座席や助手席はいうに及ばず、車両の乗員が着座するあらゆる座席のうちのいずれか、もしくは、そのすべてをいう。

本実施の形態における車両の乗員姿勢制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 道路情報に基づいて乗員の姿勢制御を行う過程を示すフローチャートである。 乗員座席の調整制御手段を説明するための模式図である。 本実施の形態における状況１を示す模式図である。 本実施の形態における状況２を示す模式図である。 本実施の形態における状況３を示す模式図である。 本実施の形態における状況５を示す模式図である。 本実施の形態における状況７を示す模式図である。

符号の説明

１００ 乗員姿勢制御装置、１１０ 道路情報取得部、１１２ 第１情報取得部、１１４ 第２情報取得部、１２０ 走行情報取得部、１２２ 運転操作情報取得部、１２４ 運転姿勢検出部、１２６ 設定入力部、１２８ 調整値格納部、１３０ 設定格納部、１３２ 座席制御機構、１３４ ステアリング制御機構、１３６ ペダル制御機構、１４０ 制御部、１４２ 処理部、１４４ 予測演算部、１４６ 調整値演算部、１４８ 機構選択部、１５４ 乗員座席。

Claims (10)

1. 車載通信端末を介して道路情報を受信する道路情報取得手段と、
   前記受信した道路情報に基づいて乗員座席を調整制御する調整制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両の乗員姿勢制御装置。
2. 前記道路情報は、第１の道路情報と前記第１の道路情報に続く第２の道路情報を含み、
   前記調整制御手段は、前記第１の道路情報に、前記第２の道路情報を加味して前記乗員座席を調整制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
3. 前記調整制御手段は、前記車両がカーブへ進入する手前またはカーブ内を進行中において、前記乗員座席を回動させるよう調整制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
4. 前記調整制御手段は、前記車両が坂道へ進入する手前または坂道を進行中において、前記乗員座席を前後に移動、または、前記乗員座席の背もたれ部を前後に傾かせるように調整制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
5. 前記調整制御手段は、前記道路情報に基づいて、前記乗員座席の形状、高さ、硬さの少なくともいずれか一つを調整制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
6. 前記調整制御手段は、前記道路情報に加え、加速度センサ、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、または、車速センサのうち少なくともいずれかのセンサから得られる情報に基づいて、前記乗員座席を調整制御することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
7. 前記調整制御手段は、前記道路情報に基づいて、前記乗員座席に加え、ステアリングまたはペダルの少なくともいずれかの位置を調整制御することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
8. 前記乗員座席を調整制御する方法についてユーザによる設定入力を受け付ける設定入力手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
9. 前記調整制御手段は、前記車両が路面から受ける衝撃力を吸収するよう前記乗員座席を調整制御することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。
10. 前記調整制御手段は、前記道路情報に応じて、前記乗員座席に加えて、ペダルの踏み込みに対する反発力を調整制御することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の車両の乗員姿勢制御装置。

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