JP2006298051A - 運転姿勢制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シート状態を変化させた場合にステアリング操作への影響を軽減す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、変化させられたシートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断する。そして、運転姿勢制御装置１は、その判断結果からステアリング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し、動作モードに応じてステアリング状態を変化させる。
【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、車両運転者が着座するシート状態を変化させることにより運転者の姿勢を変化させると共に、シート状態の変化に伴ってステアリング位置を変化させることで運転者の肩位置とステアリング位置との相対関係を維持し、運転操作に影響が出ないようした運転姿勢制御装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００４−１８２１５０号公報

しかし、ステアリングの可動範囲はシートの可動範囲よりも小さく、シート位置を大きく動かす場合には肩位置とステアリング位置との相対関係を維持することができず、ステアリング操作に影響が出てしまう可能性がある。

本発明の運転姿勢制御装置は、シート作動手段と、ステアリング作動手段と、動作モード決定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。ステアリング作動手段は、ステアリングの前後上下位置及びステアリング面の角度を調整可能なものである。動作モード決定手段は、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、シート作動手段により変化させられたシートの移動量が、ステアリング作動手段により作動可能なステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断し、この判断結果に基づいて、ステアリングの位置及び角度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。また、上記ステアリング作動手段は、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、ステアリング位置及び角度を変化させる。

本発明によれば、シート状態が変化させられたときのシートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断する。そして、この判断結果に基づいて、ステアリングの位置及び角度をどのように変化させるかを示す動作モードを決定し、動作モードに従って、ステアリング位置及び角度を変化させる。このため、シートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超え、肩位置とステアリング位置との相対関係を維持することができない場合、ステアリング面の角度を変化させるなどして、ステアリング操作に影響が出てないようにすることが可能となる。従って、シート状態を変化させた場合にステアリング操作への影響を軽減することができる

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。なお、各図において同一又は同様の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の第１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、シート作動部（シート作動手段）１０と、ステアリング作動部（ステアリング作動手段）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。

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上下方向に移動させることが可能で、且つステアリング面（ステアリングホイールを含む平面）の角度を調整可能なものである。また、ステアリング作動部２０にはステアリングの前後可動範囲、及び上下可動範囲が設定されており、ステアリング作動部２０はこれら範囲内でステアリング位置を変化させるようになっている。

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運転者が操作する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、ステアリング作動部２０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。

運転姿勢制御装置１は、上記構成に加えて、肘検出部（肘検出手段）４０と動作モード決定部（動作モード決定手段）５０とを備えている。肘検出部４０は、シート作動部１０、及びステアリング作動部２０にそれぞれ接続され、これらからシート状態の情報、及びステアリング状態の情報を入力して運転者の肘の位置を検出するものである。

肘検出部４０による肘の検出を具体的に説明する。まず、肘検出部４０は、シート作動部１０から現在のシート状態の情報、特にシートクッションの前後位置の情報を読み込む。次に、肘検出部４０は、シートクッションの前後位置から運転者の身長を予測する。ここで、肘検出部４０は、シート状態の情報の他に、ペダル状態の情報を入力して、さらに精度良く運転者の身長を予測するようにしてもよい。

次いで、肘検出部４０は、予測した身長から、運転者の前腕の推定長さＬ１、上腕の推定長さＬ２、シートバックから肩位置までの推定距離Ｌ３、及びシートクッションから肩位置までの推定距離Ｌ４を予測する。そして、肘検出部４０は、図２に示すようにして、肘の位置を検出する。

図２は、肘検出部４０による肘の検出の説明図である。なお、シートクッション、シートバック及びステアリングが車両横方向に移動しないことから運転者の肘位置は横方向に殆ど移動せず、肘検出部４０は、図２に示すように二次元的に肘位置を求めればよいこととなる。

まず、図２（ａ）に示すように、肘検出部４０は、シートバックと並行に、シートバックから距離Ｌ３となる直線ＳＬを求める。次に、肘検出部４０は、図２（ｂ）に示すように、直線ＳＬとシートクッションとの交点から距離Ｌ４の円を描き、この円と直線ＳＬとの交点ＳＰを求める。この交点が肩位置ＳＰとなる。そして、図２（ｃ）に示すように、肘検出部４０は、ステアリング作動部２０から現在のステアリング状態の情報を読み込んで、運転者のステアリング把持位置Ｇを求める。一般的に運転者は運転の際にステアリングの２時及び１０時の箇所を把持するため、肘検出部４０は、ステアリングの２時及び１０時の箇所をステアリング把持位置Ｇとする。具体的にはステアリングの中心ＯＷから距離Ｌ５の円を描き、この円とステアリングとの交点のうち上側の交点をステアリング把持位置Ｇとする。

次に、肘検出部４０は、ステアリング把持位置Ｇを中心として距離Ｌ１の円を描くと共に、肩位置ＳＰを中心として半径Ｌ２の円を描き、これらの円の交点を求める。そして、肘検出部４０は、これら円の交点のうち下側に存在する交点を肘位置Ｅとして求めることとなる。

再度、図１を参照する。動作モード決定部５０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、その変化内容からステアリング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。具体的に、動作モード決定部５０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、変化させられたシートの移動量が、ステアリング作動部２０により作動可能なステアリングの前後可動範囲及びステアリング面の角度可動範囲を超えるか否かを判断し、この判断結果に基づいて動作モードを決定するようになっている。より具体的に説明すると、動作モード決定部５０は、車両の走行が開始されたか否か、シートバックの角度が調整されたか否か、並びに、シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲及びステアリング面の角度可動範囲を超えるか否かに基づいて、動作モードを決定する構成となっている。

ここで、本実施形態において動作モード決定部５０は、５つの動作モードから最適なものを選択するようになっている。図３は、５つの動作モードを示す説明図である。同図に示すように、１つ目のモードは、ステアリング位置及び角度の双方を変化させない不変化モードである。また、２つ目のモードは、シート状態の変化量と同じだけステアリング位置を変化させる位置変化モードであり、３つ目のモードは、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる角度変化モードである。また、４つ目のモードは、ステアリングを前後又は上下の可動範囲の限界位置まで移動させたうえで、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる位置角度変化モードである。さらに、５つ目のモードは、運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリング位置を移動させつつ、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる肘不接触モードである。

図４は、本発明の第１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６０が設けられている。

マイコン６０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６０は、図１に示した肘検出部４０及び動作モード決定部５０に相当するプラグラムが内蔵されている。なお、図４に示すように、本実施形態においてシートは中折れ機構を有するものとなっている。

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５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、動作モード決定部５０は自車両が走行を開始しているか否かを判断する（ＳＴ１）。自車両が走行を開始していないと判断した場合（ＳＴ１：ＮＯ）、仮にシート状態が変化させられても運転者の運転操作に支障がないことから、動作モード決定部５０は、動作モードを不変化モードと決定する（ＳＴ２）。次いで、肘検出部４０は、シート状態及びステアリング状態の情報を読み込んでおく（ＳＴ３）。そして、処理はステップＳＴ１に戻る。

一方、自車両が走行を開始していると判断した場合（ＳＴ１：ＹＥＳ）、動作モード決定部５０は、シート作動部１０によりシート状態が変化させられたか否かを判断する（ＳＴ４）。ここで、シート状態が変化させられていないと判断した場合（ＳＴ４：ＮＯ）、上記ステップＳＴ２及びＳＴ３を経て、処理はステップＳＴ１に戻る。他方、シート状態が変化させられたと判断した場合（ＳＴ４：ＹＥＳ）、動作モード決定部５０は、シートバックの角度が変化させられたか否かを判断する（ＳＴ５）。

シートバックの角度が変化させられたと判断した場合（ＳＴ５：ＹＥＳ）、動作モード決定部５０は、動作モードを肘不接触モードと判断する（ＳＴ６）。これにより、ステアリング作動部２０は、肘不接触モードに応じてステアリング状態を変化させ、その後、図５に示す処理は終了する。

一方、シートバックの角度が変化させられていないと判断した場合（ＳＴ５：ＮＯ）、動作モード決定部５０はシートクッションが移動させられたと判断し、シートクッションの移動量が、ステアリング作動部２０により作動可能なステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断する（ＳＴ７）。ここで、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲の双方を超えないと判断した場合（ＳＴ７：ＮＯ）、動作モード決定部５０は、動作モードを位置変化モードと決定する（ＳＴ８）。これにより、ステアリング作動部２０は、位置変化モードに応じてステアリング状態を変化させる。このとき、ステアリング作動部２０は、シートクッションの移動量と同じだけステアリング位置を変化させる。その後、図５に示す処理は終了する。なお、シートクッションの移動量と同じだけステアリング位置を変化させるため、運転者の肩位置とステアリング位置との高さの差は維持されるようにステアリング位置が変化させられることとなる。これにより、ステアリング位置と肩位置との高さの差が変化して通常時と異なる状態となり、肩から腕に掛けての疲労が増加してしまうことを防止することとなる。

また、シートクッションの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲の一方でも超えると判断した場合（ＳＴ７：ＹＥＳ）、動作モード決定部５０は、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲の双方を超えるか否かを判断する（ＳＴ９）。ここで、双方は超えないと判断した場合（ＳＴ９：ＮＯ）、動作モード決定部５０は、動作モードを位置角度変化モードと決定する（ＳＴ１０）。これにより、ステアリング作動部２０は、位置角度変化モードに応じてステアリング状態を変化させる。

すなわち、シートクッションの移動量がステアリングの前後及び上下の可動範囲のいずれか一方を超えることから、ステアリング作動部２０は、前後及び上下のうち可動範囲を超える方向について可動範囲の限界位置まで移動させ、超えない方向についてシートクッションの移動量と同量だけ位置を変化させる。ここで、前後又は上下の一方についてはシートクッションの移動量と同量だけステアリングを動かすことができず、肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れて、運転者のステアリング操作に影響が出ることが考えられる。このため、ステアリング作動部２０は、ステアリング面の角度を調整する。これにより、運転者の前腕とステアリング面とがなす角度を、シート状態の変化前と変化後とで同じにし、シートクッションの移動量と同量だけ動かせなかったことによるステアリング操作への影響を軽減することとしている。その後、図５に示す処理は終了する。

また、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲の双方を超えると判断した場合（ＳＴ９：ＹＥＳ）、動作モード決定部５０は、動作モードを角度変化モードと決定する（ＳＴ１１）。これにより、ステアリング作動部２０は、角度変化モードに応じてステアリング状態を変化させる。ここで、角度変化モードにおいて、ステアリング位置を前後及び上下のいずれの方向に動かしても肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れてしまう。このため、ステアリング作動部２０は、ステアリング位置を動かすことなく、ステアリング面の角度を調整する。その後、図５に示す処理は終了する。なお、ステップＳＴ１１において、ステアリング位置を前後及び上下の双方について限界位置まで移動させ、そのうえでステアリング面の角度を調整するようにしてもよい。

次に、動作モードが、角度変化モード、位置角度変化モード及び肘不接触モードに決定されたときの処理内容を詳細に説明する。図６は、動作モードが角度変化モードに決定されたときの処理（ＳＴ１１）の詳細を示すフローチャートである。また、図７は、図６のフローチャートの補足的な説明図であり、（ａ）はステップＳＴ２２の補足説明図であり、（ｂ）はステップＳＴ２３，２４の補足説明図であり、（ｃ）はステップＳＴ２５の補足説明図である。

シートクッションの移動量がステアリングの前後及び上下の可動範囲を超えている場合、ステアリング位置を前後及び上下に限界まで移動させても、それ以上にシートクッションが移動していることから、肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れてしまう。そこで、動作モード決定部５０は動作モードを角度変化モードと決定し、ステアリング作動部２０はステアリング位置を変化させずステアリング面の角度のみを調整する。

まず、図６に示すように、肘検出部４０は、シート状態変化前の運転者の肘位置を検出する（ＳＴ２１）。このとき、肘検出部４０は、図２を参照して説明したようにして肘位置Ｅを検出する。

次に、肘検出部４０は、肘検出部４０により検出された肘位置Ｅからステアリング把持位置Ｇに向かう直線とステアリング面に垂直な直線とのなす角度θ１を求める（ＳＴ２２）。すなわち、図７（ａ）に示すように、肘検出部４０は、前腕（肘位置Ｅからステアリング把持位置Ｇ）とステアリング面とがなす角度を求める。

再度、図６を参照する。角度θ１を求めた後、肘検出部４０は、変化後のシート状態の情報を読み込んで、シート状態変化後の運転者の肩位置ＳＰ及び肘位置Ｅを求める（ＳＴ２３）。そして、肘検出部４０は、シート状態変化後の前腕（肘位置Ｅからステアリング把持位置Ｇ）とステアリング面とがなす角度θ２を求める（ＳＴ２４）。

次に、ステアリング作動部２０は、ステアリング面の角度をθ２−θ１だけ右回りに移動させる（ＳＴ２５）。すなわち、ステアリング作動部２０は、図７（ｃ）に示すように前腕とステアリング面とがなす角度がθ１となるように、ステアリング面の角度を変化させる。そして、処理は図６に示す処理は終了する。

このように、角度変化モードにおいて、肘検出部４０は前腕とステアリング面とがなす角度θ１を求め、ステアリング作動部２０は角度θ１がシート状態変化後に維持されるようにステアリング面の角度を変化させている。これにより、たとえ肩位置ＳＰとステアリング位置との相対関係が崩れてしまっても、運転者の前腕とステアリング面とがなす角度を一定に保ち、運転者のステアリング操作への影響を軽減するようにしている。

次に、位置角度変化モードの処理の詳細について説明する。図８は、動作モードが位置角度変化モードに決定されたときの処理（ＳＴ１０）の詳細を示すフローチャートである。なお、図８に示すステップＳＴ３１，３２，３４〜３６の処理は、図６に示すステップＳＴ２１〜２５の処理を同様であるため、説明を省略する。

シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲又は上下可動範囲を超えている場合、前後及び上下のいずれか一方についてステアリング位置を可動範囲の限界位置まで移動させても、それ以上にシートクッションが移動していることから、肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れてしまう。そこで、位置角度変化モードにおいてステアリング作動部２０はステアリング位置を変化させることに加えて、ステアリング面の角度を調整して、運転者のステアリング操作への影響を軽減するようにしている。

図８に示すように、角度θ１を求めた後（ＳＴ３２の後）、ステアリング作動部２０は、前後及び上下のうち可動範囲を超える方向について可動範囲の限界位置まで移動させ、超えない方向についてシートクッションの移動量と同量だけ位置を変化させる（ＳＴ３３）。これにより、前後及び上下のうち一方の方向については、肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れないようにする。

その後、図６に示した処理と同様にして、ステアリング面の角度を調整する。すなわち、ステアリング作動部２０は検出された角度θ１がシート状態変化後に維持されるようにステアリング面の角度を変化させる。これにより、たとえ肩位置とステアリング位置との相対関係が崩れてしまっても、運転者の前腕とステアリング面とがなす角度を一定に保ち、運転者のステアリング操作への影響を軽減する。

また、シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲を超える場合、ステアリングは上下方向についてシートクッションの移動量と同量だけ移動させられる。このため、ステアリング作動部２０は、ステアリング位置と肩位置との高さの差が維持されるようにステアリング位置を変化させることとなる。これにより、ステアリング位置と肩位置との高さの差が変化して、通常時と異なる状態となり、肩から腕に掛けての疲労が増加してしまうことを防止することとなる。

次に、肘不接触モードの処理の詳細について説明する。図９は、動作モードが肘不接触モードに決定されたときの処理（ＳＴ６）の詳細を示すフローチャートである。なお、図９に示すステップＳＴ４１〜４３，４５，４６の処理は、図６に示すステップＳＴ２１〜２５の処理を同様であるため、説明を省略する。

シートバックの角度が変化させられた場合、運転者の肘が腹部に接触してしまうことがある。そこで、動作モード決定部５０は動作モードを肘不接触モードに決定し、ステアリング作動部２０は、肘が腹部に当たらないように、ステアリング位置及びステアリング面の角度を変化させ、運転者のステアリング操作への影響を軽減することとしている。

図９に示すように、シート状態変化後の運転者の肩位置ＳＰを求めた後（ＳＴ４３の後）、ステアリング作動部２０は、肘が腹部に当たらないようにステアリング位置を変化させる（ＳＴ４４）。すなわち、ステアリング作動部２０は、腹部と肘との相対距離が一定に維持されるようにステアリングを移動させる。

ステップＳＴ４４について補足説明をする。図１０は、ステップＳＴ４４の補足説明図であり、（ａ）はシート状態の変化前の様子を示し、（ｂ）はシート状態の変化後の様子を示している。

まず、図１０（ａ）に示すように、肘検出部４０は、ステップＳＴ４１において運転者のシート状態から運転者の肘位置Ｅを求める際に、求めた肘位置Ｅとシートバックとの距離Ｌ５を求めておく。そして、図１０（ｂ）に示すように、肘検出部４０はステップＳＴ４３においてシート状態変化後の運転者の肩位置ＳＰを求める。次に、肘検出部４０は、シートバックと並行にシートバックからの距離Ｌ５となる直線ＥＬを描く。そして、肘検出部４０は、肩位置ＳＰを中心として上腕の長さＬ２を半径とする円を描き、この円と直線ＥＬとの交点を肘位置Ｅとして検出する。さらに、肘検出部４０は、検出した肘位置Ｅを中心として、前腕の長さＬ１を半径とする円を描く。そして、ステアリング作動部２０は、長さＬ１を半径とする円上のいずれかの位置をステアリング把持位置Ｇとする。次いで、ステアリング作動部２０は、ステアリング把持位置Ｇから求まるステアリング位置にステアリングを移動させる。これにより、腹部と肘との相対距離が一定に維持されたままステアリングを移動させることができる。

その後、図６に示した処理と同様にして、ステアリング面の角度を調整する。すなわち、ステアリング作動部２０は検出された角度θ１がシート状態変化後に維持されるようにステアリング面の角度を変化させる。また、ステップＳＴ４４において、ステアリング作動部２０は、ステアリング位置と肩位置との高さの差が維持されるようにステアリング位置を変化させることが望ましい。

以上、本実施形態では、ステアリング位置をシート移動量と同じだけ移動できない場合に、ステアリング面の角度を調整して運転者のステアリング操作への影響を軽減させる。さらに、肘が腹部に当たらないように、ステアリング位置を変化させている。よって、シート状態を変化させたときのステアリング操作への影響が軽減される。

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ときのシートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断する。そして、この判断結果に基づいて、ステアリングの位置及び角度をどのように変化させるかを示す動作モードを決定し、動作モードに従って、ステアリング位置及び角度を変化させる。このため、シートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超え、肩位置ＳＰとステアリング位置との相対関係を維持することができない場合、ステアリング面の角度を変化させるなどして、ステアリング操作に影響が出てないようにすることが可能となる。従って、シート状態を変化させた場合にステアリング操作への影響を軽減することができる。

また、シートバックの角度を調整した場合にステアリングをシートバックに連動させて移動させると、ステアリング操作するときに運転者の肘が腹部に当たり、ステアリング操作に影響が出てしまうことがある。そこで、シートバックの角度が調整された場合、動作モードを、運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリングを移動させる肘不接触モードに決定する。これにより、ステアリング作動部２０は、シートバックの角度が調整された場合に、運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリングを移動させることとなり、一層ステアリング操作への影響を軽減することができる。

また、車両の走行が開始されたか否か、シートバックの角度が調整されたか否か、並びに、シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かに基づいて、動作モードを決定することとしている。ここで、シートバックの角度が調整された場合、肘と腹部との間の距離が変化するため、肘が腹部に当たる可能性が出てくる。また、シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲又は上下可動範囲を超える場合、シート移動量と同じだけステアリングを動かすことができず、肩位置ＳＰとステアリング位置との相対関係を維持することができなくなる。また、車両が走行を開始していない場合、そもそもステアリング操作に影響がないことから、ステアリング状態を変化させる必要性に乏しい。すなわち、本実施形態において運転姿勢制御装置１は、肘が腹部に当たる可能性、肩位置ＳＰとステアリング位置との相対関係、ステアリング状態を変化させる必要性を基準に動作モードを判断することとなり、これらの要素を考慮して適切にステアリング操作への影響を軽減することができる。

また、不変化モードと位置変化モードと角度変化モードと位置角度変化モードと肘不接触モードとのうち、いずれか１つを動作モードとして決定する。このため、状況に応じて適切なモードを選択でき、適切にステアリング操作への影響を軽減することができる。

また、動作モードが角度変化モード、位置角度変化モード、又は肘不接触モードに決定された場合、シート状態変化前のシート状態とステアリング位置とから運転者の肘の位置を求める。そして、この肘位置からシート状態変化前の運転者前腕とステアリング面とがなす角度を求め、この角度が維持されるようにステアリング面の角度を変化させる。このため、運転者の前腕とステアリング面とがなす角度は一定に維持されることとなり、運転者の運転操作への影響は軽減されることとなる。従って、一層ステアリング操作への影響を軽減することができる。

また、動作モードが位置変化モード、位置角度変化モード、又は肘不接触モードに決定された場合、ステアリング位置と肩位置ＳＰとの高さの差が維持されるようにステアリング位置を変化させる。このため、ステアリング位置と肩位置ＳＰとの高さの差が変化して、通常時と異なる状態となり、肩から腕に掛けての疲労が増加してしまうことを防止することができる。

また、動作モードが肘不接触モードに決定された場合、腹部と肘との相対距離が一定に維持されるようにステアリング位置を決定し、この位置にステアリングを移動させることとしている。このため、腹部と肘との相対距離が一定に維持され、運転者の肘が確実に腹部に当たらないようにすることができる。

なお、上記第１実施形態では、例えば図８及び図９のフローチャートに示すように、ステアリングを移動させた後に、ステアリング面の角度を調整しているが、これに限らず、以下のようにしてもよい。例えば、ステアリング作動部２０は、所定時間後のステアリングの前後位置及びステアリング面の角度を決定し、決定した位置及び角度にステアリングを変化させることを、シート状態の変化終了まで繰り返し行うようにしてもよい。これにより、所定時間ごとに、シート状態の変化にあわせてステアリング状態が少しずつ変化することとなり、シート状態の変化中においても適切なステアリング状態が運転者に提供されることとなる。従って、一層ステアリング操作への影響を軽減することができる。なお、所定時間は、シート状態の変化完了までの時間に比べて充分に短い時間であることはいうまでもない。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る運転姿勢制御装置は、第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

図１１は、本発明の第２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、第２実施形態に係る運転姿勢制御装置２は、新たにシーン判断部（シーン判断手段）７０及び記憶部（記憶手段）８０を備えている。

シーン判断部７０は、自車両が一般道路を走行中であるか、高速道路を走行中であるか、駐車しようとしているかのいずれのシーンに該当するかを判断するものである。この判断の際、シーン判断部７０は、図示しないナビゲーション装置などから地図情報を読み込んで、自車両が高速道路上にいるか、一般道路上にいるか、駐車場やサービスエリアなどにいるかを判断するようになっている。また、シーン判断部７０は、ギヤポジションがリバースとされているか、自車両が極低速であるか、及び障害物センサにより自車両近傍に障害物が検出されているかなどを基準に、駐車しようとしているかを判断するようにしてもよい。

また、シーン判断部７０は、シート作動部１０に接続されており、判断した結果の情報をシート作動部１０に送信するようになっている。このため、第２実施形態においてシート作動部１０は、シーン判断部７０からの判断結果に基づいて、シート状態を自動的に変化させることとなる。

記憶部８０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に、変化させられたシート状態及びシート状態の変化に伴って変化するステアリング状態の変化内容を記憶しておくものである。また、記憶部８０は、変化内容を所定時間Δｔ秒ごとに記憶するようになっている。

図１２は、第２実施形態に係る運転姿勢制御装置の動作を示すフローチャートである。同図に示すように、シーン判断部７０は、シーンが変化したか否かを判断する（ＳＴ５１）。すなわち、シーン判断部７０は、高速道路走行中から一般道路走行中にシーンが変化したか、一般走行中から駐車中にシーンが変化したかなどを判断する（ＳＴ５１）。ここで、シーンが変化していないと判断した場合（ＳＴ５１：ＮＯ）、シーンが変化したと判断されるまで、この処理が繰り返される。他方、シーンが変化した判断した場合（ＳＴ５１：ＹＥＳ）、シーン判断部７０は、高速道路走行中から一般道路走行中への変化であるか否かを判断する（ＳＴ５２）。

高速道路走行中から一般道路走行中への変化であると判断した場合（ＳＴ５２：ＹＥＳ）、シート作動部１０は、現在のシート状態を、運転者が車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態に変化させる（ＳＴ５３）。また、このシート状態の変化に伴ってステアリング作動部２０はステアリング状態を変化させる（ＳＴ５４）。すなわち、運転姿勢制御装置２は、第１実施形態の図５に相当する処理を実行して、シート状態の変化に応じてステアリング状態を変化させる。

その後、記憶部８０は一般道路用のシート状態に変化させたときのシート状態の変化内容、及び、シート状態の変化に伴って変化するステアリング状態の変化内容を記憶する（ＳＴ５５）。その後、図１２に示す処理は終了する。

一方、高速道路走行中から一般道路走行中への変化でないと判断した場合（ＳＴ５２：ＮＯ）、シーン判断部７０は、一般道路走行中から高速道路走行中への変化であるか否かを判断する（ＳＴ５６）。一般道路走行中から高速道路走行中への変化であると判断した場合（ＳＴ５６：ＹＥＳ）、シート作動部１０は、現在のシート状態を、運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させる（ＳＴ５７）。具体的に高速道路用のシート状態とは、例えば中折れ機構を有するシートバックの下部を後傾にし、シートバック上部を前傾としたシート状態である。なお、高速道路用のシート状態は、これに限らず、シートクッションの移動を含んでいてもよい。その後、ステップＳＴ５４，５５の処理を経て、図１２に示す処理は終了する。

また、一般道路走行中から高速道路走行中への変化でないと判断した場合（ＳＴ５６：ＮＯ）、シーン判断部７０は、一般道路走行中から駐車中への変化であるか、又は、高速道路走行中から駐車中への変化であるか否かを判断する（ＳＴ５８）。一般道路走行中から駐車中への変化であるか、又は、高速道路走行中から駐車中への変化であると判断した場合（ＳＴ５８：ＹＥＳ）、シート作動部１０は、現在のシート状態を、運転者が駐車しやすくなるとして予め設定された駐車用のシート状態に変化させる（ＳＴ５９）。具体的に駐車用のシート状態とは、例えばシートクッションを上方に移動させ、シートバックを後傾としたシート状態である。その後、ステップＳＴ５４，５５の処理を経て、図１２に示す処理は終了する。

ところで、一般道路走行中から駐車中への変化でなく、高速道路走行中から駐車中への変化でないと判断した場合（ＳＴ５８：ＮＯ）、シーン判断部７０は、自車両が駐車しようとしていると判断された後に、自車両が一般道路又は高速道路の走行中であると判断された場合に該当するか否かを判断する（ＳＴ６０）。この場合に該当する場合（ＳＴ６０：ＹＥＳ）、シート作動部１０は、現在のシート状態を、一般道路用のシート状態又は高速道路用のシート状態に変化させる（ＳＴ６１）。その後、ステップＳＴ５４，５５の処理を経て、図１２に示す処理は終了する。他方、上記場合に該当しない場合（ＳＴ６０：ＮＯ）、図１２に示す処理は終了する。

なお、第２実施形態では図２に示す処理に限らず、以下のような処理を行ってもよい。例えば、記憶部８０は、シーン判断部７０より一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、高速道路用のシート状態への変化内容及びこのシート状態の変化に伴うステアリング状態の変化内容をΔｔ秒ごとに記憶することとなる。例えば、記憶部８０は、シート状態の変化完了にΔｔ×１０秒要したとすると、１１つのシート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶することとなる。

そして、記憶完了後に、シーン判断部７０より高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、シート作動部１０は、一般道路用のシート状態に変化させることに代えて、記憶部８０によりΔｔ秒ごとに記憶された記憶内容を遡るようにして、シート状態を変化させる。すなわち、シート作動部１０は、記憶部８０に記憶された１１つのシート状態を新しい情報から古い情報へ順に遡っていくようにして、高速道路走行前のシート状態に戻すこととする。また、ステアリング作動部２０も同様に、記憶部８０の記憶内容を遡るようにして、ステアリング状態を変化させることとする。これにより、高速道路を降りるときには一般道路において設定されていたシート状態及びステアリング状態に戻すことができ、運転者にとって違和感が無く且つ適切な運転状態を提供することができる。

また、記憶部８０の記憶内容を遡ってシート状態及びステアリング状態を変化させるのは、高速道路走行中から一般道路走行中に変化した場合に限らず、他の場合であってもよい。例えば、記憶部８０は、自車両が駐車しようとしていると判断された場合に、シート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶する。そして、自車両が駐車しようとしていると判断された後に自車両が一般道路又は高速道路の走行中であると判断された場合、この記憶内容を遡るようにして、シート状態及びステアリング状態を変化させる。これによっても、駐車後に再度走り出すときには駐車前において設定されていたシート状態及びステアリング状態に戻すことができ、運転者にとって違和感が無く且つ適切な運転状態を提供することができる。

このようにして、第２実施形態に係る運転姿勢制御装置２によれば、第１実施形態と同様に、シート状態を変化させた場合にステアリング操作への影響を軽減することができる。また、一層ステアリング操作への影響を軽減することができ、適切にステアリング操作への影響を軽減することができる。また、肩から腕に掛けての疲労が増加してしまうことを防止することができる。さらに、運転者の肘が確実に腹部に当たらないようにすることができる。

また、第２実施形態によれば、自車両が一般道路を走行中であるか、高速道路を走行中であるか、駐車しようとしているかのいずれのシーンに該当するかを判断して、シート状態を変化させることとしている。このため、各シーンに合致したシート状態へ適切に変化させられ、且つ、そのシート状態の変化に応じてステアリング状態が変化させられることとなり、適切な運転状態を提供することができる。

また、自車両が一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、現在のシート状態を、運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させる。ここで、高速道路では直進走行が多く、また信号機等も無いため運転者が取得する情報量も少なくなるため、運転者はシート状態をリラックスできる状態に変更する傾向がある。よって、高速道路の走行中にシーンが変化した場合、運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させることで運転者をリラックスさせ、且つそのシート状態の変化に応じてステアリング状態が変化させられることとなり、適切な運転状態を提供することができる。

また、自車両が高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、現在のシート状態を、運転者が車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態に変化させる。ここで、一般道路では車両近くの障害物を視認するなど広い視野を確保する必要性が高まるため、運転者は車両周囲を視認しやすくなる状態にシート状態を変更する傾向がある。よって、一般道路の走行中にシーンが変化した場合、車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態に変化させることで運転者の視野を広くし、且つそのシート状態の変化に応じてステアリング状態が変化させられることとなり、適切な運転状態を提供することができる。

また、一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化した場合、そのときのシート状態及びステアリング状態の変化を記憶しておき、逆に高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化した場合、記憶内容を遡るようにして、シート状態及びステアリング状態を変化させる。このため、高速道路を降りるときには一般道路走行中に設定されていたシート状態及びステアリング状態に戻すことができ、運転者にとって違和感が無く且つ適切な運転状態を提供することができる。

また、自車両が駐車しようとしていると判断された場合、現在のシート状態を、運転者が駐車しやすくなるとして予め設定された駐車用のシート状態に変化させる。ここで、駐車時には車両の周囲全方向について視野を確保する必要性が高まるため、運転者は全方向を視認しやすいようにシート状態を変更する傾向がある。よって、自車両が駐車しようとしている場合、運転者が駐車しやすくなるとして予め設定された駐車用のシート状態に変化させることで全方向について視野を確保し、且つそのシート状態の変化に応じてステアリング状態が変化させられることとなり、適切な運転状態を提供することができる。

また、自車両が駐車しようとしていると判断された後に、自車両が一般道路又は高速道路の走行中であると判断された場合、現在のシート状態を、運転者が車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態又は運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させる。このため、駐車後に再度走行を開始する場合、走行に適切なシート状態とし、且つそのシート状態の変化に応じてステアリング状態が変化させられることとなり、適切な運転状態を提供することができる。

また、一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化した場合、そのときのシート状態及びステアリング状態の変化を記憶しておき、逆に高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化した場合、記憶内容を遡るようにして、シート状態及びステアリング状態を変化させる。このため、駐車後に再度走り出すときには駐車前において設定されていたシート状態及びステアリング状態に戻すことができ、運転者にとって違和感が無く且つ適切な運転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、シート状態の変化に応じてステアリング状態を変化させることとしていたが、これに加えて、操作ペダルの位置及び角度の少なくとも一方を変化させるようにしてもよい。これにより、ステアリング状態だけでなく、操作ペダルの状態も適切とされ、一層適切な運転状態を提供することができる。

本発明の第１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。 肘検出部による肘の検出の説明図である。 ５つの動作モードを示す説明図である。 本発明の第１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。 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。 動作モードが角度変化モードに決定されたときの処理（ＳＴ１１）の詳細を示すフローチャートである。 図６のフローチャートの補足的な説明図であり、（ａ）はステップＳＴ２２の補足説明図であり、（ｂ）はステップＳＴ２３，２４の補足説明図であり、（ｃ）はステップＳＴ２５の補足説明図である。 動作モードが位置角度変化モードに決定されたときの処理（ＳＴ１０）の詳細を示すフローチャートである。 動作モードが肘不接触モードに決定されたときの処理（ＳＴ６）の詳細を示すフローチャートである。 ステップＳＴ４４の補足説明図であり、（ａ）はシート状態の変化前の様子を示し、（ｂ）はシート状態の変化後の様子を示している。 本発明の第２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。 第２実施形態に係る運転姿勢制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２…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（ステアリング作動手段）
３０…ペダル作動部（ペダル作動手段）
４０…肘検出部（肘検出手段）
５０…動作モード決定部（動作モード決定手段）
７０…シーン判断部（シーン判断手段）
８０…記憶部（記憶手段）

Claims (17)

1. 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、
   ステアリングの前後上下位置及びステアリング面の角度を調整可能なステアリング作動手段と、
   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、前記シート作動手段により変化させられたシートの移動量が、前記ステアリング作動手段により作動可能なステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断し、この判断結果に基づいて、ステアリングの位置及び角度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、を備え、
   前記ステアリング作動手段は、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、ステアリング位置及び角度を変化させる
   ことを特徴とする運転姿勢制御装置。
2. シート状態とステアリング状態とから運転者の肘の位置を検出する肘検出手段を備え、
   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バックの角度が調整された場合、動作モードを、運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリング位置を移動させる肘不接触モードと決定し、
   前記ステアリング作動手段は、前記肘検出手段により検出された運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリング位置を移動させる
   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. 前記動作モード決定手段は、車両の走行が開始されたか否か、シートバックの角度が調整されたか否か、並びに、シートクッションの移動量がステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かに基づいて、動作モードを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。
4. 前記動作モード決定手段は、ステアリング位置及び角度の双方を変化させない不変化モードと、シート状態の変化量と同じだけステアリング位置を変化させる位置変化モードと、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる角度変化モードと、ステアリングを前後又は上下の可動範囲の限界位置まで移動させたうえで、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる位置角度変化モードと、運転者の肘が腹部に当たらないようにステアリング位置を移動させつつ、シート状態の変化に伴う前腕とステアリング面とがなす角度の変化に応じてステアリング面の角度を変化させる肘不接触モードとのうち、いずれか１つを動作モードとして決定す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. 前記肘検出手段は、前記動作モード決定手段により動作モードが前記角度変化モード、、前記位置角度変化モード、又は前記肘不接触モードに決定された場合、シート状態変化前のシート状態とステアリング位置とから運転者の肘の位置を求め、この肘位置からシート状態変化前の運転者前腕とステアリング面とがなす角度を求め、
   前記ステアリング作動手段は、前記肘検出手段により求められた角度がシート状態変化後に維持されるように、ステアリング面の角度を変化させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の運転姿勢制御装置。
6. 前記ステアリング作動手段は、前記動作モード決定手段により動作モードが前記位置変化モード、前記位置角度変化モード、又は前記肘不接触モードに決定された場合、ステアリング位置と肩位置との高さの差が維持されるようにステアリング位置を変化させることを特徴とする請求項４に記載の運転姿勢制御装置。
7. 前記ステアリング作動手段は、前記動作モード決定手段により動作モードが前記肘不接触モードに決定された場合、腹部と肘との距離が一定に維持されるようにステアリング位置を決定し、この位置にステアリングを移動させることを特徴とする請求項４に記載の運転姿勢制御装置。
8. ステアリング制御手段は、所定時間後のステアリングの前後位置及びステアリング面の角度を決定し、決定した位置及び角度にステアリングを変化させることを、シート状態の変化終了まで繰り返し行うことを特徴とする請求項１に記載の運転姿勢制御装置。
9. 自車両が一般道路を走行中であるか、高速道路を走行中であるか、駐車しようとしているかのいずれのシーンに該当するかを判断するシーン判断手段をさらに備え、
   前記シート作動手段は、前記シーン判断手段の判断結果に基づいて、シート状態を変化させる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の運転姿勢制御装置。
10. 前記シート作動手段は、前記シーン判断手段より一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、現在のシート状態を、運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させることを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
11. 前記シート作動手段は、前記シーン判断手段より高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、現在のシート状態を、運転者が車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態に変化させることを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
12. シート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶する記憶手段をさらに備え、
    前記記憶手段は、前記シーン判断手段より一般道路の走行中から高速道路の走行中にシーンが変化したと判断されて前記シート作動手段によりシート状態が変化させられ、このシート状態の変化に伴い前記ステアリング作動手段によりステアリング状態が変化させられた場合、これらシート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶し、
    前記シート作動手段及び前記ステアリング作動手段は、前記シーン判断手段より高速道路の走行中から一般道路の走行中にシーンが変化したと判断された場合、前記記憶手段により記憶された記憶内容を遡るようにして、シート状態及びステアリング状態を変化させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
13. 前記シート作動手段は、前記シーン判断手段より自車両が駐車しようとしていると判断された場合、現在のシート状態を、運転者が駐車しやすくなるとして予め設定された駐車用のシート状態に変化させることを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
14. 前記シート作動手段は、前記シーン判断手段より自車両が駐車しようとしていると判断された後に、自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場合、現在のシート状態を、運転者が車両周囲を視認しやすくなるとして予め設定された一般道路用のシート状態又は運転者がリラックスするとして予め設定された高速道路用のシート状態に変化させることを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
15. シート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶する記憶手段をさらに備え、
    前記記憶手段は、前記シーン判断手段より自車両が駐車しようとしていると判断されて前記シート作動手段によりシート状態が変化させられ、このシート状態の変化に伴い前記ステアリング作動手段によりステアリング状態が変化させられた場合、これらシート状態及びステアリング状態の変化内容を記憶し、
    前記シート作動手段及び前記ステアリング作動手段は、前記シーン判断手段より自車両が駐車しようとしていると判断された後に自車両が一般道路又は高速道路の走行中であると判断された場合、前記記憶手段により記憶された記憶内容を遡るようにして、シート状態及びステアリング状態を変化させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の運転姿勢制御装置。
16. 運転者が操作する操作ペダルの状態を変化させるペダル作動手段をさらに備え、
    前記ペダル作動手段は、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、前記シート作動手段により変化させられたシート状態に応じて操作ペダルの位置及び角度の少なくとも一方を変化させる
    ことを特徴とする請求項１に記載の運転姿勢制御装置。
17. シート状態が変化させられた場合、変化させられたシートの移動量が、ステアリングの前後可動範囲及び上下可動範囲を超えるか否かを判断する判断ステップと、
    前記判断ステップでの判断結果に基づいて、ステアリングの位置及び角度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、
    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に従って、ステアリング位置及び角度を変化させるステアリング作動ステップと、
    を有することを特徴とする運転姿勢制御方法。
    

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