CN111591175B - 乘员姿势调整装置和踏板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种乘员姿势调整装置和踏板装置。乘员姿势调整装置(30)和踏板装置(32)具有踏板调整机构(36)和控制部(80)，其中，所述踏板调整机构(36)在第1驾驶状态和第2驾驶状态下改变踏板(76)相对于地板(20)的倾斜程度；所述控制部(80)在第1驾驶状态下以使踏板(76)的背面(124)与地板(20)分离的方式来控制踏板调整机构(36)；并且所述控制部(80)在第2驾驶状态下以使踏板(76)的背面(124)与地板(20)抵接的方式来控制踏板调整机构(36)。据此，驾驶席的脚下的空间简洁化。另外，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。

Description

乘员姿势调整装置和踏板装置
技术领域
本发明涉及一种设置于车辆的踏板装置和乘员姿势调整装置，该车辆进行与踏板操作对应的行驶控制。
背景技术
日本发明专利公开公报特开2005-271770号公开一种驾驶姿势调整装置，不论驾驶员的体格如何，该驾驶姿势调整装置均能够在手动驾驶状态和自动驾驶状态下得到合适的视点(eye point)。该装置根据驾驶员使用体格输入机构输入的身高的信息来调整座椅的高度，据此将视点调整到合适位置。
发明内容
近年来，开发出一种自动驾驶车辆，该自动驾驶车辆能够切换驾驶员进行驾驶的手动驾驶状态和电子控制装置(ECU等)进行驾驶的自动驾驶状态。在电子控制装置进行驾驶的情况下，驾驶员的负担减轻。因此，可以想到驾驶员会在自动驾驶中调整座椅的位置(高度、前后位置)和姿势(倾斜程度)以成为舒适的乘车姿势。在这种情况下，能够采用日本发明专利公开公报特开2005-271770号的驾驶姿势调整装置那样的结构。
在电子控制装置进行加速和减速中的至少一种控制的情况下，加速踏板或者制动踏板对于驾驶员而言是不需要的。并且，不使用的加速踏板或者制动踏板损害驾驶席的脚下的空间效率和美观性。
本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种使驾驶席的脚下的空间简洁化且提高空间效率和美观性的乘员姿势调整装置和踏板装置。
本发明的第1方式是一种乘员姿势调整装置，其被设置于能切换第1驾驶状态和第2驾驶状态的车辆，其中，所述第1驾驶状态是按照对踏板的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述第2驾驶状态是不依靠对所述踏板的操作而进行一部分行驶控制的状态，
具有座椅调整机构、踏板调整机构和控制部，其中
所述座椅调整机构在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变座椅的位置和倾斜程度中的至少一方；
所述踏板调整机构在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变所述踏板相对于地板的倾斜程度；
在所述第1驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为驾驶姿势，所述控制部控制所述座椅调整机构，并且以使所述踏板的背面和所述地板分离的方式来控制所述踏板调整机构；在所述第2驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为非驾驶姿势，所述控制部控制所述座椅调整机构，并且以使所述踏板的背面和所述地板抵接的方式来控制所述踏板调整机构。
本发明的第2方式是一种踏板装置，该踏板装置被设置于能切换第1驾驶状态和第2驾驶状态的车辆，其中，所述第1驾驶状态是按照对踏板的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述第2驾驶状态是不依靠对所述踏板的操作而进行一部分行驶控制的驾驶状态，
具有踏板调整机构和控制部，其中，
所述踏板调整机构在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变所述踏板相对于地板的倾斜；
所述控制部在所述第1驾驶状态下以使所述踏板的背面与所述地板分离的方式来控制所述踏板调整机构；并且，所述控制部在所述第2驾驶状态下以使所述踏板的背面与所述地板抵接的方式来控制所述踏板调整机构。
根据本发明，驾驶席的脚下的空间简洁化。另外，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
图1是从左侧来观察驾驶席的示意图。
图2是本实施方式所涉及的乘员姿势调整装置和踏板装置的结构图。
图3是手动驾驶时后地板升降机构和踏板调整机构的结构图。
图4是自动驾驶时后地板升降机构和踏板调整机构的结构图。
图5A是表示手动驾驶时踏板与前地板(front panel)的相对位置的示意图，图5B是表示自动驾驶时踏板与前地板的相对位置的示意图。
具体实施方式
下面，列举优选的实施方式，且参照附图对本发明所涉及的乘员姿势调整装置和踏板装置进行说明。
[1.乘员姿势调整装置30的概要]
使用图1、图2说明乘员姿势调整装置30的概要。乘员姿势调整装置30被设置于车辆，该车辆能够切换手动驾驶状态(第1驾驶状态)和自动驾驶状态(第2驾驶状态)。另外，车辆也可以是仅能将加减速操作在手动和自动之间进行切换的自动驾驶车辆(驾驶辅助车辆)。车辆使用加速踏板76a和驱动力输出机构机械分离的线控加速系统(Accel-by-wiresystem)、以及制动踏板76b和制动机构机械分离的线控制动系统(brake-by-wiresystem)。
在切换驾驶状态时，乘员姿势调整装置30改变座椅10的位置(高度位置、前后位置)、座椅10的倾斜角度、前地板24的高度位置、和加速踏板76a及制动踏板76b相对于前地板24的倾斜角度。
[2.乘员姿势调整装置30的结构]
如图1所示，在车厢中设置有地板20，在地板20的上方设置有驾驶员用的座椅10。座椅10具有：座垫16，其被安装在底座12上；和座椅靠背14，其改变相对于座垫16的倾斜角度。地板20具有：前地板24，其设置于乘员的脚下；和后地板(rear panel)22，其位于前地板24的后方且被设置于座椅10的位置。
如图2所示，乘员姿势调整装置30具有座椅调整机构34、踏板调整机构36和控制部80。座椅调整机构34具有靠背角度调节机构(reclining mechanism)40、座椅滑动机构50和后地板升降机构60。另外，在本说明书中，将踏板调整机构36和控制部80称为踏板装置32。
靠背角度调节机构40具有靠背角度调节马达42、第1动力传递机构44和座椅靠背14。靠背角度调节马达42是电动马达。第1动力传递机构44连结靠背角度调节马达42的输出轴和座椅靠背14，将靠背角度调节马达42的旋转动作转换为座椅靠背14的倾斜动作。
座椅滑动机构50具有滑动马达52及第2动力传递机构54和座垫16。滑动马达52是电动马达。第2动力传递机构54连结滑动马达52的输出轴和座垫16，将滑动马达52的旋转动作转换为座垫16的前后方向的滑动动作。
后地板升降机构60具有后地板22和在左、右侧分别设有的后马达(rear motor)62及第3动力传递机构64。后马达62是电动马达。第3动力传递机构64连结后马达62的输出轴和后地板22，将后马达62的旋转动作转换为后地板22的升降动作。在下述的[4.]中详细说明后地板升降机构60。当处于手动驾驶状态时，后地板22的上表面位于与地板的基准位置90相同的高度。
踏板调整机构36具有前地板24、踏板76(图3)、踏板支承部78(图3)、和在左、右侧分别设有的前马达(front motor)72及第4动力传递机构74。前马达72是电动马达。第4动力传递机构74连结前马达72的输出轴和前地板24，将前马达72的旋转动作转换为前地板24的升降动作。在下述[4.]对踏板调整机构36详细说明。当处于手动驾驶状态时，前地板24的上表面位于与地板的基准位置90相同的高度。
控制部80是ECU，具有输入输出装置82、运算装置84和存储装置86。输入输出装置82由A/D转换电路、通信接口、驱动器等构成。运算装置84例如由具有CPU等的处理器构成。运算装置84通过执行存储于存储装置86的程序来实现各种功能。存储装置86由RAM、ROM等构成。存储装置86存储各种程序和在运算装置84进行的处理中使用的各种信息。
[3.乘员姿势调整装置30的动作]
车辆的驾驶状态由自动驾驶ECU(未图示)进行管理。在将驾驶状态从手动驾驶状态切换为自动驾驶状态时，自动驾驶ECU向控制部80输出自动驾驶信号，在将驾驶状态从自动驾驶状态切换为手动驾驶状态时，自动驾驶ECU向控制部80输出手动驾驶信号。
[3.1.从手动驾驶状态向自动驾驶状态切换时的动作]
在输入自动驾驶信号的情况下，为了使就座于座椅10的乘员的姿势从驾驶姿势变为非驾驶姿势，控制部80的运算装置84使各机构(座椅调整机构34、踏板调整机构36)进行动作。具体而言，控制部80控制输入输出装置82来向各机构的马达(靠背角度调节马达42、滑动马达52、后马达62、前马达72)供给电力。
靠背角度调节马达42通过被供电而向一方向旋转。靠背角度调节马达42的动力通过第1动力传递机构44被传递给座椅靠背14。于是，座椅靠背14向后方(图1的D2方向)倾倒。
滑动马达52通过被供电而向一方向旋转。滑动马达52的动力通过第2动力传递机构54被传递给座垫16。于是，座垫16向前方(图1的D3方向)移动。
后马达62通过被供电而向一方向旋转。后马达62的动力通过第3动力传递机构64被传递给后地板22。于是，后地板22向上方(图1的D5方向)移动。此时，座垫16也向上方移动。
前马达72通过被供电而向一方向旋转。前马达72的动力通过第4动力传递机构74而被传递给前地板24。于是，前地板24向上方(图1的D7方向)移动。
在使乘员的姿势从驾驶姿势向非驾驶姿势改变时，控制部80使座椅10的动作结束的时间和地板20的动作结束的时间同步。例如，控制部80使各马达(靠背角度调节马达42、滑动马达52、后马达62、前马达72)在不同的时间起动后使各马达同时停止。或者，控制部80在以不同的速度驱动各马达之后使各马达同时停止。
另外，以乘员在驾驶姿势下的视点94和乘员在非驾驶姿势下的视点94为相同高度的方式，预先设定座椅靠背14、座垫16和后地板22的移动范围。在此，设想虚拟乘员92，以该虚拟乘员92的视点94固定不变的方式来设定座椅靠背14、座垫16和后地板22的移动范围。
[3.2.从自动驾驶状态向手动驾驶状态切换时的动作]
在输入手动驾驶信号的情况下，为了使就座于座椅10的乘员的姿势从非驾驶姿势变为驾驶姿势，控制部80的运算装置84使各机构(座椅调整机构34、踏板调整机构36)进行动作。具体而言，控制部80控制输入输出装置82来向各机构的马达(靠背角度调节马达42、滑动马达52、后马达62、前马达72)供给电力。
靠背角度调节马达42通过被供电而向另一方向旋转。靠背角度调节马达42的动力通过第1动力传递机构44被传递给座椅靠背14。于是，座椅靠背14向前方(图1的D1方向)抬起。
滑动马达52通过被供电而向另一方向旋转。滑动马达52的动力通过第2动力传递机构54被传递给座垫16。于是，座垫16向后方(图1的D4方向)移动。
后马达62通过被供电而向另一方向旋转。后马达62的动力通过第3动力传递机构64而传递给后地板22。于是，后地板22向下方(图1的D6方向)移动。此时，座垫16也向下方移动。
前马达72通过被供电而向另一方向旋转。前马达72的动力通过第4动力传递机构74被传递给前地板24。于是，前地板24向下方(图1的D8方向)移动。
[4.后地板升降机构60、踏板调整机构36]
使用图3～图5B详细说明后地板升降机构60和踏板调整机构36。在图3、图4中，纸面近前侧为左侧，纸面里侧为右侧。图3、图4表示左右的后地板升降机构60中、左侧的后马达62和第3动力传递机构64。
后地板升降机构60如以下这样构成。后马达62被固定于车身96。左右的第3动力传递机构64分别具有后连杆(rear rod)100和3个后板(rear plate)102。后连杆100的一端连结于后马达62，后连杆100的另一端连结于1个后板102的大致中央。后连杆100的另一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于后板102自如旋转。后板102的一端连结于车身96，后板102的另一端连结于后地板22。后板102的一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于车身96自如旋转。另外，后板102的另一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于后地板22自如旋转。3个后板102彼此平行，且以长度方向从斜前上方向斜后下方延伸的方式来配置。
踏板调整机构36如以下这样构成。前马达72被固定于车身96。左右的第4动力传递机构74分别具有前连杆(front rod)110和3个前板(front plate)112。前连杆110的一端连结于前马达72，前连杆110的另一端连结于1个前板112的大致中央。前连杆110的另一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于前板112自如旋转。前板112的一端连结于车身96，前板112的另一端连结于前地板24。前板112的一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于车身96自如旋转。另外，前板112的另一端以与左右方向平行的轴为中心而相对于前地板24自如旋转。3个前板112以长度方向从斜前上方向斜后下方延伸的方式来配置。
踏板76、即制动踏板76b和加速踏板76a的下端连结于前地板24。制动踏板76b和加速踏板76a以与左右方向平行的轴为中心而相对于前地板24自如旋转。制动踏板76b和加速踏板76a的结构基本上相同，因此，下面说明相对位于左侧的制动踏板76b的结构。
在制动踏板76b的背面124，形成有沿长度方向延伸的导向件(未图示)，另外安装有沿导向件在长度方向上自如移动的踏板支承板(pedal plate)114。踏板支承板114从制动踏板76b向下方延伸，穿过形成于前地板24的孔116，连结于被配置在前地板24的下方的踏板支承部78。踏板支承板114以与左右方向平行的轴为中心而相对于踏板支承部78自如旋转。踏板支承部78被固定于车身96。
如图5A所示，在前地板24中配置制动踏板76b(和加速踏板76a)的位置形成有凹部118。在制动踏板76b没有向前方倾倒的情况下，制动踏板76b的背面124和凹部118的底面120彼此分离。凹部118的尺寸比制动踏板76b的尺寸大一圈。因此，在制动踏板76b向前方倾倒的情况下，凹部118能够收装制动踏板76b。如图5B所示，在制动踏板76b被收装于凹部118的情况下，制动踏板76b的背面124和凹部118的底面120彼此抵接。在该状态下，地板20的表面130和制动踏板76b的踩踏面126共面。
后地板升降机构60如以下那样进行动作。如在上述[3.1.]中说明的那样，在将车辆的驾驶状态从手动驾驶状态切换为自动驾驶状态时，控制部80的运算装置84使后马达62旋转。当后马达62向一方向旋转时，后连杆100向斜后上方直线移动，推压后板102。于是，后板102以下端的轴为中心旋转，将后地板22上推。此时，其他的后板102也以下端的轴为中心旋转，以后地板22不会相对于前后方向倾斜的方式支承后地板22。在从自动驾驶状态向手动驾驶状态切换时，各结构向反方向进行动作。
踏板调整机构36如以下这样进行动作。如在上述[3.1.]中说明的那样，在将车辆的驾驶状态从手动驾驶状态切换为自动驾驶状态时，控制部80的运算装置84使前马达72旋转。当前马达72向一方向旋转时，前连杆110向斜后上方直线移动，推压前板112。于是，前板112以下端的轴为中心旋转，将前地板24上推。此时，其他的前板112也以下端的轴为中心旋转，以前地板24不会相对于前后方向倾斜的方式支承前地板24。在从自动驾驶状态向手动驾驶状态切换时，各结构向反方向进行动作。
制动踏板76b的背面124通过踏板支承板114连结于踏板支承部78，制动踏板76b的下端连结于地板20。因此，当前地板24上升时，制动踏板76b被踏板支承板114牵引而向前方倾倒。此时，踏板支承板114向制动踏板76b的上端方向移动。并且，如图4和图5B所示，制动踏板76b被收装于凹部118。
[5.根据实施方式能得到的技术思想]
下面记载根据实施方式能掌握的技术思想。
本发明的第1方式是一种乘员姿势调整装置30，其被设置于能切换第1驾驶状态和第2驾驶状态的车辆，其中，所述第1驾驶状态是按照对踏板76的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述第2驾驶状态是不依靠对所述踏板76的操作而进行一部分行驶控制的驾驶状态，
具有座椅调整机构34、踏板调整机构36和控制部80，其中，
所述座椅调整机构34在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变座椅10的位置和倾斜程度中的至少一方；
所述踏板调整机构36在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变所述踏板76相对于地板20的倾斜程度；
在所述第1驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为驾驶姿势，所述控制部80控制所述座椅调整机构34，并且以使所述踏板76的背面124与所述地板20分离的方式来控制所述踏板调整机构36；在所述第2驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为非驾驶姿势，所述控制部80控制所述座椅调整机构34，并且以使所述踏板76的所述背面124与所述地板20抵接的方式来控制所述踏板调整机构36。
如上述结构那样，当在第2驾驶状态下使踏板76的背面124与地板20抵接时，踏板76与地板20之间的间隙消失，驾驶席的脚下的空间简洁化。因此，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
在本发明的第1方式中，也可以为：
在所述地板20上形成有与所述踏板76的尺寸对应的凹部118，
在所述第2驾驶状态下，所述控制部80以使所述踏板76的所述背面124和所述凹部118的底面120抵接的方式来控制所述踏板调整机构36。
如上述结构那样，当踏板76被收装于凹部118时，驾驶席的脚下的空间进一步简洁化。因此，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
在本发明的第1方式中，也可以为：
在驾驶状态从所述第1驾驶状态切换为所述第2驾驶状态时或者从所述第2驾驶状态切换为所述第1驾驶状态时，所述控制部80以使所述座椅10的动作结束的时间和所述地板20的动作结束的时间同步的方式来控制所述座椅调整机构34和所述踏板调整机构36。
根据上述结构，使座椅10的动作结束的时间和地板20的动作结束的时间同步，因此，能够使乘员感觉到驾驶状态的切换和驾驶姿势的切换双方均顺利地进行。
在本发明的第1方式中，也可以为：
所述控制部80以使视点94在所述第1驾驶状态下和所述第2驾驶状态下固定不变的方式来控制所述座椅调整机构34。
根据上述结构，使视点94固定不变，因此，即使改变乘员的驾驶姿势也能够使乘员进行前方识别的感觉保持固定不变。
本发明的第2方式是一种踏板装置32，该踏板装置32被设置于能切换第1驾驶状态和第2驾驶状态的车辆，其中，所述第1驾驶状态是按照对踏板76的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述第2驾驶状态是不依靠对所述踏板76的操作而进行一部分行驶控制的驾驶状态，
具有踏板调整机构36和控制部80，其中，
所述踏板调整机构36在所述第1驾驶状态和所述第2驾驶状态下改变所述踏板76相对于地板20的倾斜程度；
所述控制部80在所述第1驾驶状态下以使所述踏板76的背面124与所述地板20分离的方式来控制所述踏板调整机构36；并且，所述控制部80在所述第2驾驶状态下以使所述踏板76的背面124与所述地板20抵接的方式来控制所述踏板调整机构36。
如上述结构那样，当在第2驾驶状态下使踏板76的背面124与地板20抵接时，踏板76与地板20之间的间隙消失，驾驶席的脚下的空间简洁化。因此，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
在本发明的第2方式中，也可以为：
在所述地板20上形成有与所述踏板76的尺寸对应的凹部118，
所述控制部80在所述第2驾驶状态下以使所述踏板76收装于所述凹部118的方式来控制所述踏板调整机构36。
如上述结构那样，当踏板76被收装于凹部118时，驾驶席的脚下的空间被进一步简洁化。因此，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
在本发明的第2方式中，也可以为：
在所述第2驾驶状态下所述踏板76的踩踏面126和所述地板20的表面130共面。
如上述结构那样，当踏板76的踩踏面126与地板20的表面130共面时，驾驶席的脚下的空间简洁化。因此，驾驶席的脚下的空间效率和美观性提高。
另外，本发明所涉及的乘员姿势调整装置和踏板装置并不限定于上述实施方式，当然能够在没有脱离本发明的主旨的范围内而采用各种结构。

Claims (7)

1.一种乘员姿势调整装置(30)，其被设置于能切换手动驾驶状态和自动驾驶状态的车辆，其中，所述手动驾驶状态是按照对踏板(76)的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述自动驾驶状态是不依靠对所述踏板的操作而进行一部分行驶控制的驾驶状态，
其特征在于，
具有座椅调整机构(34)、踏板调整机构(36)和控制部(80)，其中，
所述座椅调整机构(34)在所述手动驾驶状态和所述自动驾驶状态下改变座椅(10)的位置和倾斜程度中的至少一方；
所述踏板调整机构(36)在所述手动驾驶状态和所述自动驾驶状态下改变地板(20)的高度位置和所述踏板相对于所述地板(20)的倾斜角度；
在所述手动驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为驾驶姿势，所述控制部(80)控制所述座椅调整机构，并且以使所述踏板的背面(124)和所述地板分离的方式来控制所述踏板调整机构；在所述自动驾驶状态下，为了使乘员的姿势成为非驾驶姿势，所述控制部(80)控制所述座椅调整机构，并且以使所述踏板的所述背面和所述地板抵接的方式来控制所述踏板调整机构，
在从所述手动驾驶状态切换为所述自动驾驶状态时所述控制部使所述地板上升，并且使所述踏板向前方倾斜。
2.根据权利要求1所述的乘员姿势调整装置，其特征在于，
在所述地板上形成有与所述踏板的尺寸对应的凹部(118)，
所述控制部在所述自动驾驶状态下以使所述踏板的所述背面与所述凹部的底面(120)抵接的方式来控制所述踏板调整机构。
3.根据权利要求1所述的乘员姿势调整装置，其特征在于，
在驾驶状态从所述手动驾驶状态切换为所述自动驾驶状态时或者从所述自动驾驶状态切换为所述手动驾驶状态时，所述控制部以使所述座椅的动作结束的时间和所述地板的动作结束的时间同步的方式来控制所述座椅调整机构和所述踏板调整机构。
4.根据权利要求1所述的乘员姿势调整装置，其特征在于，
所述控制部以使视点(94)在所述手动驾驶状态下和所述自动驾驶状态下固定不变的方式来控制所述座椅调整机构。
5.一种踏板装置(32)，该踏板装置(32)被设置于能切换手动驾驶状态和自动驾驶状态的车辆，其中，所述手动驾驶状态是按照对踏板的操作来进行一部分行驶控制的驾驶状态；所述自动驾驶状态是不依靠对所述踏板的操作而进行一部分行驶控制的驾驶状态，
其特征在于，
具有踏板调整机构和控制部，其中，
所述踏板调整机构在所述手动驾驶状态和所述自动驾驶状态下改变地板的高度位置和所述踏板相对于所述地板的倾斜角度；
所述控制部在所述手动驾驶状态下以使所述踏板的背面与所述地板分离的方式来控制所述踏板调整机构；并且，所述控制部在所述自动驾驶状态下以使所述踏板的背面与所述地板抵接的方式来控制所述踏板调整机构，
所述控制部在从所述手动驾驶状态切换为所述自动驾驶状态时使所述地板上升，并且使所述踏板向前方倾斜。
6.根据权利要求5所述的踏板装置，其特征在于，
在所述地板上形成有与所述踏板的尺寸对应的凹部，
所述控制部在所述自动驾驶状态下以使所述踏板收装于所述凹部的方式来控制所述踏板调整机构。
7.根据权利要求6所述的踏板装置，其特征在于，
在所述自动驾驶状态下所述踏板的踩踏面(126)和所述地板的表面(130)共面。
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