JP2006232135A - 運転姿勢制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転時の快適性を確保しつつも、運転時に運転者の姿勢を変化させたときに生じるペダル操作への影響を軽減させることが可能な運転姿勢制御装置及び方法を提供する。
【解決手段】 運転姿勢制御装置１は、シート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定し、動作モードに応じて操作ペダルの状態を変化させる。また、運転姿勢制御装置１は、シートの移動量及び運転者の体格に従って操作ペダルの移動量を決定することとしている。さらに、運転姿勢制御装置１は、動作モードの決定及び移動量の決定の処理を、車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられたときに行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、運転姿勢制御装置及び方法に関する。

従来、骨盤と腰椎との関係が崩れないように運転者の姿勢を変化させることにより、運転時の疲労を軽減させつつも姿勢変化時に違和感が少なくなるようにした運転姿勢制御装置が知られている（特許文献１参照）。また、フットポイントを動かさないように運転者の姿勢を変化させることにより、運転時の疲労を軽減させつつも運転操作に影響がないようにした運転姿勢制御装置が知られている（特許文献２参照）。
特開平４−２２４７０９号公報 特開平７−０８１４６８号公報

しかし、従来装置では、依然として運転者のペダル操作に関して影響を与える可能性が少なからずあった。特に、特許文献２に記載の装置では、フットポイントを固定しているが、ペダル面と足首との角度が変化するため、ペダル操作に影響を与える可能性は否定できない。

本発明の運転姿勢制御装置は、車両走行中に運転者の姿勢を制御するものである。この運転姿勢制御装置は、シート作動手段と、動作モード決定手段と、体格検出手段と、制御手段と、ペダル作動手段とを備えている。シート作動手段は、シートクッションを前後方向及び上下方向へ移動させることが可能で、且つ、シートバックを前傾及び後傾にすることが可能なものである。動作モード決定手段は、車両が走行を開始してから所定時間経過した後に、シート作動手段によりシート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定するものである。体格検出手段は、シートの状態、ステアリングの位置、及び操作ペダルの状態の少なくとも１つから運転者の体格を検出するものである。制御手段は、動作モード決定手段により決定された動作モードに従って操作ペダルの状態を変化制御すると共に、操作ペダルの変化させるときにはその変化量を、シート作動手段によりシート状態が変化させられたときのシートの移動量及び体格検出手段により検出された運転者の体格に従って決定するものである。ペダル作動手段は、制御手段による制御に従って操作ペダルの状態を変化させるものである。

本発明によれば、シート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定し、動作モードに応じて操作ペダルの状態を変化させることとしている。このため、例えば運転者がシートクッションを前方に移動させた場合など、ペダル面と足首との角度が変化するが、ペダル面を変化させる動作モードなどを決定し、この動作モードに応じて操作ペダルのペダル面を変化させることなどができる。これにより、ペダル面と足首との角度を調整できることとなる。

また、シートの移動量及び運転者の体格に従って操作ペダルの移動量を決定することとしている。ここで、例えばシートクッションを前方に移動させた場合、前方への移動量に応じてペダル面と足首との角度の変化量が異なってくる。また、運転者が小柄な場合、大柄な運転者と膝位置が異なり、シートクッションを前方に移動させた場合のペダル面と足首との角度の変化量が異なってくる。このため、シートの移動量及び運転者の体格に従ってペダルの移動量を決定することで、ペダル面と足首との角度を適切に調整できることとなる。

さらに、上記動作モードの決定及び移動量の決定の処理を、車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられたときに、行うこととしている。ここで、車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられたときには、運転者がリラックスしようとしてシートを変化させることが多い。このため、所定時間経過後にシート状態が変化させられたときに上記処理を行うことで、運転者の疲労軽減を追求しつつも、ペダル面と足首との角度を適切に調整できることとなる。

従って、運転時の快適性を確保しつつも、運転時に運転者の姿勢を変化させたときに生じるペダル操作への影響を軽減させることができる

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態による運転姿勢制御装置のソフト構成図である。同図に示すように、運転姿勢制御装置１は、車両走行中に運転者の姿勢を制御するものであって、端的には、車両走行中に運転者の足首と操作ペダルのペダル面との角度を好適に調整するものである。この運転姿勢制御装置１は、シート作動部（シート作動手段）１０と、ステアリング作動部２０と、ペダル作動部（ペダル作動手段）３０とを備えている。

シート作動部１０は、シートの状態を変化させるものであり、具体的にはシートクッションを車両前後方向及び上下方向に移動させることが可能で、且つシートバックを前傾及び後傾にすることが可能なものである。ここで、シート作動部１０のうち、シートクッションを前後方向に移動させる機構をスライド機構といい、上下方向に移動させる機構をリフタ機構という。また、シートバックを前傾及び後傾にする機構をリクライナ機構という。

ステアリング作動部２０は、ステアリングの状態を変化させるものであり、具体的にはステアリングを前後方向に移動させるテレスコ機構と、ステアリングを上下方向に移動させるチルト機構とからなっている。

ペダル作動部３０は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びクラッチペダルなどの操作ペダルの状態を変化させるものであって、具体的には操作ペダルの前後上下位置及びペダル面の角度を変化させるようになっている。

これら作動部１０〜３０は、それぞれ運転者による操作によって作動可能となっている。このため、運転者は乗車時に自己の運転が快適となるように、これら作動部１０〜３０を作動させて着座姿勢を好適なものにすることができる。

なお、ペダル作動部３０は運転者の操作によって作動させるものであるが、本実施形態では、運転者の操作を要することなくシート作動部１０を作動させることにより、連動して作動するようになっている。

また、運転姿勢制御装置１は、上記構成に加えて、動作モード決定部（動作モード決定手段）４０と、体格検出部（体格検出手段）５０と、制御部（制御手段）６０と、走行道路判断部（走行道路判断手段）７０と、車速検出部８０とを備えている。

動作モード決定部４０は、シート作動部１０によりシート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定するものである。ここで、動作モードは、操作ペダルの状態を変化させないモード１と、操作ペダルのペダル面の角度のみを変化させるモード２と、操作ペダルの前後上下位置を変化させるモード３と、操作ペダルのペダル面の角度及び前後上下位置を変化させるモード４との４種類からなっている。

また、動作モード決定部４０は、車両が走行を開始してから所定時間経過した後に、シート状態が変化させられた場合に動作モードを決定するようになっている。ここで、車両が走行を開始してから所定時間経過した後において、一般的に運転者はリラックスするためシートを移動させる傾向がある。例えば、１時間運転した場合など、着座体勢が同じままであると疲労が蓄積するため、運転者はシート状態を変化させることがある。すなわち、動作モード決定部４０は、運転者がリラックスしようとしてシートを移動させるときのシート状態の変化内容から動作モードを決定しようとしている。

体格検出部５０は、シート作動部１０、ステアリング作動部２０及びペダル作動部３０のそれぞれに接続され、これらからシートの状態、ステアリングの位置、及び操作ペダルの状態の情報を入力して運転者の体格を検出するものである。例えば、大柄な運転者はシートクッションを後方にし、シートバックを後傾にする傾向がある。このため、体格検出部５０は、この傾向に基づいて運転者の体格を検出する。また、大柄な運転者はステアリングの上方にする傾向があるため、体格検出部５０は、この傾向から運転者の体格を検出する。さらに、大柄な運転者はペダルを車両前方側に移動させるなどの傾向があり、体格検出部５０は、この傾向から運転者の体格を検出する。なお、体格検出部５０は、これら３つの作動部１０〜３０の情報によらず、少なくとも１つから情報を入力して運転者の体格を検出する構成であってもよい。

制御部６０は、動作モード決定部４０により決定された動作モードに従って操作ペダルの状態を変化制御するものである。すなわち、制御部６０は、動作モード決定部４０により決定された動作モードが例えばモード２である場合、操作ペダルのペダル面の角度のみを変化させるように、ペダル作動部３０を制御する。また、制御部６０は、他のモードが決定されていた場合も同様にそのモードに従ってペダル作動部３０を制御する。

また、制御部６０は、操作ペダルの変化させる場合に、その変化量を、シート作動部１０によりシート状態が変化させられたときのシートの移動量及び体格検出部５０により検出された運転者の体格に従って決定する。例えば、シートクッションを前方向に移動させた場合、前方への移動量に応じてペダル面と足首との角度の変化量が異なってくる。また、運転者が小柄な場合、大柄な運転者と膝位置が異なり、シートクッションを前方向に移動させた場合のペダル面と足首との角度の変化量が異なる。このため、制御部６０は、シートの移動量及び運転者の体格に従ってペダルの変化量を決定する。

走行道路判断部７０は、現在走行中の道路が一般道路であるか高速道路であるかを判断するものであって、例えばナビゲーション装置などによって構成されている。また、車速検出部８０は、現在の車両の速度を検出するものであって、例えば車輪近傍に設けられて車輪の回転数を検出するセンサなどによって構成されている。また、これら各部７０，８０は動作モード決定部４０に接続され、判断結果や車速情報を動作モード決定部４０に送信するようになっている。

このため、上記動作モード決定部４０は、現在車両が一般道路を走行中であるか否か、及び、高速道路を走行中であるか否かによっても動作モードを決定するようになっている。さらに、動作モード決定部４０は、車速情報を入力して車両が走行中であるか停止中であるかを判断し、この判断結果に応じても動作モードを決定するようになっている。

図２は、本発明の実施形態による運転姿勢制御装置１のハード構成図である。同図に示すように、シート近傍にシート作動部１０が設けられ、ステアリング近傍にステアリング作動部２０が設けられ、ペダル近傍にペダル作動部３０が設けられている。さらに、インストルメントパネルの裏側にはマイコン９０が設けられている。

マイコン９０は、シート作動部１０、ステアリング作動部２０、及びペダル作動部３０に接続されている。また、マイコン９０は、図１に示した動作モード決定部４０、体格検出部５０、制御部６０及び走行道路判断部７０に相当するプラグラムが内蔵されている。また、マイコン９０は図示しない車速検出部８０に接続されて、車速検出部８０から情報を取得するようになっている。

なお、ペダル作動部３０のうちペダル面の角度を調節する機構は図３のようになっている。図３は、ペダル作動部３０の詳細なハード構成図である。同図に示すように、ペダル作動部３０のうちペダル面の角度を調節する機構は、モータ１０１と、送りネジ１０２と、パンタリンク１０３と、ペダル基部１０４と、ペダル面１０５と、バネ１０６とからなっている。

モータ１０１は、制御部６０からの信号に従って作動するものである。送りネジ１０２は、モータ１０１が作動することで軸方向に中心にして回転するものである。パンタリンク１０３は、送りネジ１０２の回転動作に従って、開閉するものである。ペダル基部１０４は、パンタリンク１０３に接続され、パンタリンク１０３が開動作するときに一端１０４ａを中心にして回転しながら上方へ押し上げられ、パンタリンク１０３が閉動作するときには一端１０４ａを中心にして回転しながら下方へ下がってくるものである。ペダル面１０５はバネ１０６に付勢されることでペダル基部１０４と所定角度を保つように設けられている。このため、ペダル面１０５は、パンタリンク１０３の開閉によりペダル基部１０４が回転しながら上昇及び下降するのにあわせて上下動するようになっている。この構成により、ペダル作動部３０はうちペダル面の角度を調節するようになっている。

次に、本実施形態に係る運転姿勢制御方法の概略を説明する。まず、運転姿勢制御装置１の体格検出部５０は、シート作動部１０、ステアリング作動部２０及びペダル作動部３０からの情報を読み込んで、運転者の体格を検出する。次に、車両が走行を開始してから所定時間経過し、運転者がリラックスしようとシート状態を変化させたとする。このとき、動作モード決定部４０は、シート作動部１０からシート状態の変化の情報を取得する。

図４は、運転者の疲労のし易さと膝角度（骨盤から膝を結ぶ線と、膝からかかとを結ぶ線とが為す角度）との相関関係を示すグラフである。同図に示すように、膝角度が大きくなるほど運転者の運転疲労は少なくなる傾向にある。このため、運転者は、車両が走行を開始してから所定時間経過した場合に、シートクッションを後方に移動させるなどの傾向がある。また、これに限らず運転者は疲労軽減目的でシート状態を変化させることがある。

図５は、シートクッションを前進させたときの運転者の状態を示す説明図である。同図において、破線はシートクッション前進まえの運転者の状態を示し、実線はシートクッション前進後の運転者の状態を示している。同図に示すようにシートクッションを前進させた場合、運転者のヒップポイントが前方に移動するため、膝位置が高くなり、ペダル面と足首との角度が変化して操作ペダルを踏み込むこととなる。

図６は、シートクッションを前進させたときのアクセル開度の状態を示すグラフである。同図に示すように、シートクッションを前進させると、アクセルペダルを踏み込む方向に足首角度が変化することから、アクセル開度は一端大きくなる傾向にある。その後、運転者は、アクセルペダルを意図せず踏み込んでいる状況を認識して踏み込み量を小さくするが、一般的には小さくし過ぎる傾向にある。このため、アクセル開度は一度許容範囲以下に低下する傾向にある。次に、運転者は、アクセルペダルを意図せず踏み込んでいない状況を認識して踏み込み量を大きくして、許容範囲に収めるようにする。なお、図６ではアクセルペダルを例に説明したが、他の操作ペダルであっても同様である。

上記のように、シート状態が変化すると、運転操作（ペダル操作）に影響を与える場合がある。このため、動作モード決定部４０は、シート状態の変化の情報を取得すると、運転操作に影響がないように、操作ペダルの位置等を変化させるための動作モードを決定する。また、動作モード決定部４０は、走行道路判断部７０による判断結果、及び車速検出部８０からの車速情報を入力する。そして、動作モード決定部４０は、シート状態の変化内容、走行道路の種別、及び車両停車中か否かの情報に基づいて動作モードを決定する。

図７は、動作モード決定部４０により決定される動作モードの説明図である。同図に示すように、モード１は、運転者のヒール位置を示すフットポイント（ペダルの前後上下位置に相当）、及びペダル角度の双方を変化させない動作モードである。モード２は、ペダル角度のみを変化させる動作モードであえる。モード３は、フットポイントのみを変化させる動作モードである。モード４は、フットポイント及びペダル角度の双方を変化させる動作モードである。

図８は、シートクッションを前進させたときの操作ペダルの変化を示す説明図である。同図において、破線はシートクッション前進まえの運転者の状態を示し、実線はシートクッション前進後の運転者の状態を示している。図５に示したようにシートクッションを前進させた場合、ペダル面と足首の角度が変化してしまう。そこで、例えば動作モード決定部４０は動作モードをモード３とし、制御部６０はペダル作動部３０を作動させて操作ペダルの位置を前方へ移動させる。これにより、ペダル面と足首の角度が変化せず、シート状態を変化させたことで、運転操作に影響が出ないようにすることができる。

なお、操作ペダルの変化量は、シートクッションの移動量と、体格検出部５０により検出された運転者の体格とに応じて適切とされる。例えば、シートクッションを大きく前方向に移動させると、その分だけペダル面と足首との角度の変化量が大きくなる。また、運転者が小柄な場合、大柄な運転者と膝位置が異なり、シートクッションを前方向に移動させた場合のペダル面と足首との角度の変化量が大きくなる。このため、制御部６０は、シートの移動量及び運転者の体格に従ってペダルの変化量を決定し、その変化量にあわせて操作ペダルの状態を変化させる。

次に、本実施形態に係る運転姿勢制御方法の詳細を説明する。図９は、本実施形態に係る運転姿勢制御方法の詳細を示すフローチャートである。まず、運転姿勢制御装置１にあっては、体格検出部５０が運転者の体格を検出する（ＳＴ１）。次に、動作モード決定部４０は、車両が走行を開始してから所定時間経過したか否かを判断する（ＳＴ２）。そして、車両が走行を開始してから所定時間経過していないと判断した場合（ＳＴ２：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１に戻る。

他方、車両が走行を開始してから所定時間経過したと判断した場合（ＳＴ２：ＹＥＳ）、運転者がリラックスしようとしてシート状態を変化させる可能性がある。そこで、動作モード決定部４０は、シート状態が変化したか否かを判断する（ＳＴ３）。シート状態が変化していない場合（ＳＴ３：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１に戻る。

一方、シート状態が変化したと判断した場合（ＳＴ３：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は、シート状態の変化内容と、走行中か否かと、走行道路の種別とに応じて動作モードを決定する（ＳＴ４）。次に、制御部６０は、ステップＳＴ１において検出された運転者の体格と、ステップＳＴ３において変化させられたシートの移動量とから、操作ペダルの移動量を決定する（ＳＴ５）。その後、制御部６０は、ステップＳＴ４において決定された動作モードと、ステップＳＴ５において決定されたペダル変化量とに従って、操作ペダルの作動処理を行う（ＳＴ６）。そして、処理は終了する。なお、上記処理は、例えばイグニッションスイッチがオフされるまで繰り返されることとなる。

図１０は、図９に示した動作モード決定処理（ＳＴ４）の詳細を示すフローチャートである。図１１は、動作モード決定部４０が決定する動作モードを示す説明図である。図１０に示すように、まず動作モード決定部４０は、車速検出部８０からの信号に基づいて車両が走行中であるか否かを判断する（ＳＴ１１）。ここで、車両が走行中でないと判断した場合（ＳＴ１１：ＮＯ）、たとえシート状態が変化しても運転操作に影響がないといえる。このため、図１０及び図１１に示すように、動作モード決定部４０は動作モードをモード１と決定する（ＳＴ１２）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。

一方、車両が走行中であると判断した場合（ＳＴ１１：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は、走行道路判断部７０からの信号に基づいて、自車両が一般道路を走行中であるか否かを判断する（ＳＴ１３）。ここで、一般道路を走行中であると判断した場合（ＳＴ１３：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は、リフタ機構が作動させられたか否かを判断する（ＳＴ１４）。リフタ機構が作動させられたと判断した場合（ＳＴ１４：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード２と決定する（ＳＴ１５）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、リフタ機構によりシートクッションが上昇させられた場合、操作ペダルを踏み込む方向に運転者の足首角度が変化する。また、リフタ機構によりシートクッションが下降させられた場合、操作ペダルを離す方向に運転者の足首角度が変化する。よって、図１０及び図１１に示すように、動作モード決定部４０はモード２を選択して、ペダル角度を変化させることでペダル面と足首との角度を調整するようにしている。

また、リフタ機構が作動させられていないと判断した場合（ＳＴ１４：ＮＯ）、動作モード決定部４０は、スライド機構が作動させられたか否かを判断する（ＳＴ１６）。スライド機構が作動させられたと判断した場合（ＳＴ１６：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は、スライド機構によりシートクッションが前方に移動させられたか否かを判断する（ＳＴ１７）。

スライド機構によりシートクッションが前方に移動させられたと判断した場合（ＳＴ１７：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード２と決定する（ＳＴ１５）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、スライド機構によりシートクッションが前進させられた場合、ペダル面と足首との角度が変化して操作ペダルを踏み込むこととなる。よって、図１０及び図１１に示すように、動作モード決定部４０はモード２を選択して、ペダル角度を変化させることでペダル面と足首との角度を調整するようにしている。

一方、スライド機構によりシートクッションが前方に移動させられていないと判断した場合、すなわちシートクッションが後方に移動させられた場合、（ＳＴ１７：ＮＯ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード３と決定する（ＳＴ１８）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、スライド機構によりシートクッションが後退させられた場合、操作ペダルを離す方向に運転者の足首角度が変化する。このため、図１０及び図１１に示すように、動作モード決定部４０は動作モードをモード３と決定し、操作ペダルの位置をシートクッションの後退にあわせて後方に移動させ、ペダル面と足首との角度が維持されるようにしている。

また、スライド機構が作動させられていないと判断した場合（ＳＴ１６：ＮＯ）、動作モード決定部４０は、リクライナ機構が作動させられたと判断する。そして、動作モード決定部４０は、リクライナ機構によりシートバックが前傾とさせられたか否かを判断する（ＳＴ１９）。

リクライナ機構によりシートバックが前傾とさせられていないと判断した場合、すなわちシートバックが後傾とされられた場合（ＳＴ１９：ＮＯ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード３と決定する（ＳＴ１８）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、シートバックを後傾としたとき、運転者の視界が狭くなる。ところが、車両が一般道路を走行中においては、視界が狭くなることは望ましくない。そこで、図１０及び図１１に示すように、リクライナ機構によりシートバックが後傾とされた場合、動作モード決定部４０は動作モードをモード３と決定し、操作ペダルを前方に移動させることとする。さらに、動作モード決定部４０は、操作ペダルを前進させるにあたり、シートクッションについても前進させる。これにより、本装置では、シートバックを後傾にしたとしても運転者の頭部位置を後方移動させずに視野を広く確保し、且つ運転者と操作ペダルとの位置関係を維持するようにしている。

一方、リクライナ機構によりシートバックが前傾とさせられたと判断した場合（ＳＴ１９：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード１と決定する（ＳＴ１２）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、リクライナ機構によりシートバックが前傾にされた場合、運転者のヒップポイントが変化せず、ペダル面と足首との角度も変化しないことから、特に操作ペダルの位置等を変化させる必要性が無い。また、シートバックが前傾とさせられた場合は、むしろ運転者の視野は広くなり望ましい場合と考えられる。よって、図１０及び図１１に示すように、動作モード決定部４０はモード１を選択し、操作ペダルの状態を変化させないようにしている。

ところで、ステップＳＴ１３において、一般道路を走行中でないと判断した場合、すなわち自車両が高速道路を走行中である場合（ＳＴ１３：ＮＯ）、動作モード決定部４０は、運転者が必要とする情報量が一般道路よりも少なく、運転者が一般道路よりもややリラックスした状態であると判断する。そして、動作モード決定部４０は、リクライナ機構が作動させられたか否かを判断する（ＳＴ２０）。

リクライナ機構が作動させられたと判断した場合（ＳＴ２０：ＹＥＳ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード１と決定する（ＳＴ１２）。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻る。ここで、一般道路を走行している場合、リクライナ機構によりシートバックが後傾とさせれたときには、動作モードをモード３とし、操作ペダル及びシートクッションを前方に移動させることとしていた。ところが、高速道路では、運転者が必要とする情報量は一般道路よりも少なく、視野が多少狭くなっても、運転操作に影響が出ない。このため、本装置１は、シートバックが後傾とされることを許容し、図１０及び図１１に示す如く動作モードをモード１としている。また、シートバックが前傾とさせられた場合、視野が広くなり望ましいと考えられる。以上より、本装置１は、リクライナ機構が作動させられた場合、図１０及び図１１に示す如く動作モードをモード１としている。

他方、リクライナ機構が作動させられていないと判断した場合、すなわちリフタ機構又はスライド機構が作動させられたと判断した場合（ＳＴ２０：ＮＯ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード３と決定する。そして、処理は図９のステップＳＴ５に戻ることとなる。ここで、リフタ機構又はスライド機構が作動させられた場合、操作ペダルを踏み込む方向又は離す方向に足首の角度が変化する。このため、動作モード決定部４０は、図１０及び図１１に示す如く動作モードをモード３と決定し、操作ペダルの位置をシートクッションの前後上下位置にあわせて移動させ、ペダル面と足首との角度を維持するようにしている。なお、高速道路において、運転者は一般道路よりもややリラックスした状態となる。このため、運転者は、高速道路においてペダル面と足首の角度がやや変化しても、運転者の足首はその変化を許容でき、運転操作に影響が出ないようになっていることは言うまでもない。

ここで、動作モードは、図１０及び図１１に示すものに限らず、図１２及び図１３に示すものであってもよい。図１２は、図９に示した動作モード決定処理（ＳＴ４）の詳細を示す他のフローチャートである。また、図１３は、動作モード決定部４０が決定する動作モードを示す他の説明図である。なお、図１２に示すステップＳＴ２１〜ＳＴ２８，ＳＴ３０，ＳＴ３１の処理は、図１０に示すステップＳＴ１１〜ＳＴ１８，ＳＴ１９，ＳＴ２０の処理と同様であるため、説明を省略する。

図１２に示すように、スライド機構によりシートクッションが前方に移動させられていないと判断した場合、すなわちシートクッションが後方に移動させられた場合、（ＳＴ２７：ＮＯ）、動作モード決定部４０は動作モードをモード４と決定する（ＳＴ２９）。より厳密に説明すると、動作モード決定部４０は、スライド機構によりシートクッションが後方に移動させられようとしている場合に、ステップＳＴ２７において「ＮＯ」と判断する。すなわち、スライド機構によるシートクッションの後方移動の操作があった段階で「ＮＯ」と判断する。そして、この場合、本装置１では、スライド機構によりシートクッションが後退させずに、操作ペダルの位置を前方に移動させることとする。また、本装置１は、操作ペダルの前方移動にあわせてペダル面の角度を調節する。

上記したように、車両が一般道路を走行中においては、視界が狭くなることは望ましくない。ところが、シートクッションを後退させたときには、運転者の視界が狭くなってしまう。そこで、図１２及び図１３に示すように、スライド機構によりシートクッションが後退させられようとしている場合、動作モード決定部４０は動作モードをモード４と決定し、操作ペダルを前方に移動させることとする。これにより、シートクッションを後退させたときと同様に、運転者前方の空間を広げ、運転者をリラックスし易い状態を提供することとしている。さらに、動作モード決定部４０は、操作ペダルを前進させたことにより変化する足首角度を調節すべく、ペダル面の角度を変化させる。これにより、本装置では、運転操作に影響を与えず、運転者をリラックスさせ、さらには運転者の頭部位置についても後方移動させずに視野を広く確保するようにしている。

次に、図９に示した移動量決定処理（ＳＴ５）を詳細に説明する。図１４〜図１６は、図９に示した移動量決定処理（ＳＴ５）の詳細を示すグラフであって、図１４は、スライド移動量とペダル前後移動量との関係を示している。また、図１５は、リフタ移動量とペダル上下移動量との関係を示し、図１６は、ヒール位置を固定したときのヒップポイントの移動量と体格と足首の角度の変化量との相関関係を示している。

まず、図１４示すように制御部６０は、スライド移動量が大きくなるに従って操作ペダルの移動量を大きくしている。また、図１５に示すように制御部６０は、リフタ移動量が大きくなるに従って操作ペダルの移動量を大きくしている。このように、制御部６０は、シートクッションの前後上下移動に比例させて操作ペダルの移動量を決定している。

また、ヒール位置を固定した場合、ヒップポイントの移動量と足首の角度の変化には図１６に示すような相関がある。また、この相関は、運転者の体格（身長）によって異なるものである。

このように、制御部６０は、図１４〜図１６に示す相関関係に従って、ペダル面の角度の変化量を決定し、適切な操作ペダルの変化を行うこととしている。

このようにして、本実施形態に係る運転姿勢制御装置及び方法によれば、シート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定し、動作モードに応じて操作ペダルの状態を変化させることとしている。このため、例えば運転者がシートクッションを前方に移動させた場合など、ペダル面と足首との角度が変化するが、ペダル面を変化させる動作モードなどを決定し、この動作モードに応じて操作ペダルのペダル面を変化させることなどができる。これにより、ペダル面と足首との角度を調整できることとなる。

また、シートの移動量及び運転者の体格に従って操作ペダルの移動量を決定することとしている。ここで、例えばシートクッションを前方に移動させた場合、前方への移動量に応じてペダル面と足首との角度の変化量が異なってくる。また、運転者が小柄な場合、大柄な運転者と膝位置が異なり、シートクッションを前方に移動させた場合のペダル面と足首との角度の変化量が異なってくる。このため、シートの移動量及び運転者の体格に従ってペダルの移動量を決定することで、ペダル面と足首との角度を適切に調整できる。

さらに、上記動作モードの決定及び移動量の決定の処理を、車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられたときに、行うこととしている。ここで、車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられたときには、運転者がリラックスしようとしてシートを変化させることが多い。このため、所定時間経過後にシート状態が変化させられたときに上記処理を行うことで、運転者の疲労軽減を追求しつつも、ペダル面と足首との角度を適切に調整できることとなる。

従って、運転時の快適性を確保しつつも、運転時に運転者の姿勢を変化させたときに生じるペダル操作への影響を軽減させることができる。

また、シートクッションが前後上下方向へ移動させられたか否かやシートバックを前傾及び後傾に移動させられたか否かと、車両が一般道路又は高速道路を走行中であると判断されたか否かとに応じて動作モードを決定することとしている。ここで、シートクッションが前後移動したときと上下移動したときとでは、操作ペダルの適切な調整方法が異なってくる。また、シートバックを前傾及び後傾させたときも同様である。さらに、一般道路では、高速道路よりも運転者が必要とする情報量が多く、運転者の視野を広く確保するなど、制約等がある。このため、これらを考慮して動作モードを決定することで適切な動作モードを決定することができる。

そして、決定された動作モードに従って、操作ペダルの位置とペダル面の角度との双方の変化、操作ペダルの位置のみの変化、及びペダル面の角度のみの変化のうち、いずれを行うか決定することとしている。このため、適切な動作モードにより操作ペダルが調整されることとなり、一層適切にペダル操作への影響を軽減させることができる。

また、車両が一般道路を走行中にシートバックが後傾とされた場合、シートクッションの位置を前方側に移動させ、且つ、操作ペダルを前方に移動させることとしている。ここで、運転者が一般道路を走行する場合、運転者の視野を広く確保して情報量を多くできるようにする必要がある。ところが、シートバックが後傾とされた場合、逆に運転者が取得する情報量が少なくなる傾向にある。このため、シートクッションの位置を前方側に移動させ、且つ、操作ペダルを前方に移動させることで、ペダル操作への影響を軽減させつつも、シートバックが後傾とされた場合であっても運転者の頭部位置を後方に移動させずに運転者の姿勢を一般道路の走行に適したものとすることができる。

また、車両が一般道路を走行中であると判断された場合に、シートクッションが後方に移動させられようとしているとき、シートクッションを後方に移動させずに操作ペダルを前方に移動させることとしている。ここで、運転者が一般道路を走行する場合、運転者の視野を広く確保して情報量を多くできるようにする必要がある。ところが、シートクッションが後退させられた場合、逆に運転者が取得する情報量が少なくなる傾向にある。このため、一般道路の走行中にシートクッションが後退させられようとしている場合、シートクッションを後退させずに操作ペダルを前方に移動させることとする。これにより、シートクッションを後退させたときと同様に運転者前方の空間を広げて、運転者にとってリラックスし易い状態を提供することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態では、図１０〜図１３に示した動作モードは一例であって他の動作モードによって運転者の足首の角度を適切とするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、シート状態の変化に応じて操作ペダルの状態を変化させ、場合によっては操作ペダルの状態変化に加えてシートクッションを前方に移動させるなどシート状態を変化させることとしている。しかし、これに限らず、本装置１は、ステアリング位置を変化させるようになっていてもよい。

本発明の実施形態による運転姿勢制御装置のソフト構成図である。 本発明の実施形態による運転姿勢制御装置のハード構成図である。 ペダル作動部の詳細なハード構成図である。 運転者の疲労のし易さと膝角度（骨盤から膝を結ぶ線と、膝からかかとを結ぶ線とが為す角度）との相関関係を示すグラフである。 シートクッションを前進させたときの運転者の状態を示す説明図である。 シートクッションを前進させたときのアクセル開度の状態を示すグラフである。 動作モード決定部により決定される動作モードの説明図である。 シートクッションを前進させたときの操作ペダルの変化を示す説明図である。 本実施形態に係る運転姿勢制御方法の詳細を示すフローチャートである。 図９に示した動作モード決定処理（ＳＴ４）の詳細を示すフローチャートである。 動作モード決定部が決定する動作モードを示す説明図である。 図９に示した動作モード決定処理（ＳＴ４）の詳細を示す他のフローチャートである。 動作モード決定部が決定する動作モードを示す他の説明図である。 図９に示した移動量決定処理（ＳＴ５）の詳細を示すグラフであって、スライド移動量とペダル前後移動量との関係を示している。 図９に示した移動量決定処理（ＳＴ５）の詳細を示すグラフであって、リフタ移動量とペダル上下移動量との関係を示している。 図９に示した移動量決定処理（ＳＴ５）の詳細を示すグラフであって、ヒール位置を固定したときのヒップポイントの移動量と体格と足首の角度の変化量との相関関係を示している。

符号の説明

１…運転姿勢制御装置
１０…シート作動部（シート作動手段）
２０…ステアリング作動部
３０…ペダル作動部（ペダル作動手段）
４０…動作モード決定部（動作モード決定手段）
５０…体格検出部（体格検出手段）
６０…制御部（制御手段）
７０…走行道路判断部（走行道路判断手段）
８０…車速検出部

Claims (5)

1. 車両走行中に運転者の姿勢を制御する運転姿勢制御装置であって、
   シートクッションを前後方向及び上下方向へ移動させることが可能で、且つ、シートバックを前傾及び後傾にすることが可能なシート作動手段と、
   車両が走行を開始してから所定時間経過した後に、前記シート作動手段によりシート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルの状態をどのように変化させるかを示す動作モードを決定する動作モード決定手段と、
   シートの状態、ステアリングの位置、及び操作ペダルの状態の少なくとも１つから運転者の体格を検出する体格検出手段と、
   前記動作モード決定手段により決定された動作モードに従って操作ペダルの状態を変化制御すると共に、操作ペダルの変化させるときにはその変化量を、前記シート作動手段によりシート状態が変化させられたときのシートの移動量及び前記体格検出手段により検出された運転者の体格に従って決定する制御手段と、
   前記制御手段による制御に従って操作ペダルの状態を変化させるペダル作動手段と、
   を備えることを特徴とする運転姿勢制御装置。
2. 車両が一般道路を走行中か高速道路を走行中かを判断する走行道路判断手段をさらに備え、
   前記動作モード決定手段は、前記シート作動手段によりシートクッションが前後方向に移動させられたか否か、シートクッションが上下方向へ移動させられたか否か、及び、シートバックを前傾及び後傾に移動させられたか否かと、前記走行道路判断手段により車両が一般道路を走行中であると判断されたか否か、及び、高速道路を走行中であると判断されたか否かとに応じて、動作モードを決定し、
   前記ペダル作動手段は、操作ペダルの前後上下位置及びペダル面の角度を変化可能となっており、
   前記制御手段は、前記動作モード決定手段により決定された動作モードに従って、操作ペダルの位置とペダル面の角度との双方の変化、操作ペダルの位置のみの変化、及びペダル面の角度のみの変化のうち、いずれを行うか決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転姿勢制御装置。
3. 前記制御手段は、前記シート作動手段によりシートバックが後傾とされ、且つ前記走行道路判断手段により車両が一般道路を走行中であると判断された場合、シートクッションの位置を前方側に移動させ、且つ、操作ペダルを前方に移動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢制御装置。
4. 前記制御手段は、前記走行道路判断手段により車両が一般道路を走行中であると判断された場合に、前記シート作動手段によりシートクッションが後方に移動させられようとしているとき、シートクッションを後方に移動させずに操作ペダルを前方に移動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢制御装置。
5. 車両走行中に運転者の姿勢を制御する運転姿勢制御方法であって、
   シートの状態、ステアリングの位置、及び操作ペダルの状態の少なくとも１つから運転者の体格を検出する体格検出ステップと、
   車両が走行を開始してから所定時間経過した後にシート状態が変化させられた場合、その変化内容から操作ペダルをどのように変化させるかを示す動作モードを決定する動作モード決定ステップと、
   シート状態が変化させられたときのシートの移動量及び前記体格検出ステップにおいて検出された運転者の体格に従って操作ペダルの状態を変化させるときの変化量を決定する変化量決定ステップと、
   前記動作モード決定ステップにおいて決定された動作モードが示す変化内容と、前記変化量決定ステップにおいて決定された変化量とに従って、操作ペダルの状態を変化させるペダル作動ステップと、
   を有することを特徴とする運転姿勢制御方法。
   

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