JP2009046026A - 運転席調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】運転席の調整精度を向上させることができると共に、単純な構造で安価な運転席調整システムを提供すること。
【解決手段】車外にいる運転手１の体温分布を撮影する赤外線サーモグラフィ（熱映像撮影手段）１０と、赤外線サーモグラフィ１０による撮影データから運転手１の身長Ａ及び股下長さＢを検出する体格検出部（体格検出手段）２０と、運転手１が着座する運転席４０のポジションを調整するポジション調整部（ポジション調整手段）３０とを備え、ポジション調整部３０は、体格検出部２０により検出された運転手１の身長Ａ及び股下長さＢに基づいて、運転席４０のポジションを調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転手の体格に合わせて運転席ポジションを自動的に調整する運転席調整システムに関するものである。

従来から、運転手の体格に合わせて運転席ポジションを自動的に調整する運転席調整システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この運転席調整システムでは、車両に乗ろうとする運転手の姿をカメラによって撮影し、このカメラ映像を分析して運転手の身長を測定すると共に、運転席に着座した状態の運転手の顔を撮影して目の高さを検出する。

そして、得られた運転手の身長と目の高さとに基づいて、運転席ポジションを調整している。
特開２００６−１５８７２号公報

ところで、上述の運転席調整システムでは、身長と目の高さとに基づいて運転席ポジションを調整しているため、運転手の股下長さは考慮されていなかった。

そのため、運転席の背もたれの傾きやシートクッションの傾き等の股下長さの影響を大きく受ける部分の調整精度が悪く、運転席ポジションが運転手の体格に合わずに運転手自身による微調整が必要になるおそれがあった。

また、この運転席調整システムでは、運転手の目の高さを判別するためのカメラが、身長を測定するためのカメラとは異なるものであるので、構造が複雑になり、製造コストが高くなるという問題も生じていた。

そこで、この発明は、運転席の調整精度を向上させることができると共に、単純な構造で安価な運転席調整システムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、この発明に係る運転席調整システムは、車外にいる運転手の体温分布を撮影する熱映像撮影手段と、該熱映像撮影手段による撮影データから前記運転手の身長及び股下長さを検出する体格検出手段と、前記運転手が着座する運転席のポジションを調整するポジション調整手段とを備え、該ポジション調整手段は、前記体格検出手段により検出された前記運転手の身長及び股下長さに基づいて、前記運転席のポジションを調整することを特徴としている。

また、前記体格検出手段は、前記運転手の身長及び股下長さに基づいて、前記運転手の座高を算出する座高算出部を有し、前記ポジション調整手段は、前記体格検出手段により検出された前記運転手の身長及び股下長さと、前記座高算出部により算出された前記運転手の座高とに基づいて、前記運転席のポジションを調整してもよい。

また、前記ポジション調整手段は、前記運転席の車両前後方向の位置、前記運転席の背もたれの傾き、前記運転席のシートクッションの傾きの少なくともいずれか一つを調整するものであってもよい。

この発明によれば、運転手の身長及び股下長さに基づいて運転席ポジションを調整するので、運転席の背もたれの傾きやシートクッションの傾き等の股下長さの影響を大きく受ける部分の調整精度が向上し、より運転手の体格に合った調整を行うことが可能となる。

また、熱映像撮影手段によって撮影された運転手の温度分布から運転手の身体の輪郭を判別して身長及び股下長さを検出するので、この熱映像撮影手段で身長及び股下長さを同時に検出することができ、構造を単純化することができる。

さらに、運転手の体温分布から身体の輪郭を判別するので、運転手の服装に関わらず股下長さを検出することができて、検出精度を向上することが可能となる。

これにより、運転席の調整精度を向上させることができると共に、単純な構造で製造コストを抑制することが可能となる。

また、運転手の身長及び股下長さに基づいて運転手の座高を算出し、この座高と運転手の身長及び股下長さとに基づいて運転席のポジションを調整するので、さらに運転席の調整精度を向上させることが可能となる。

また、ポジション調整手段が運転席の車両前後方向の位置、運転席の背もたれの傾き、運転席のシートクッションの傾きの少なくともいずれか一つを調整するので、運転席ポジションを容易に運転手の体格に合わせることができる。

本発明に係る運転席調整システムの最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

本発明に係る運転席調整システムは、図１に示すように、運転手１の体温分布を撮影する赤外線サーモグラフィ（熱映像撮影手段）１０と、この赤外線サーモグラフィ１０の撮影データから運転手１の身長Ａ及び股下長さＢを検出する体格検出部（体格検出手段）２０と、運転手１が着座する運転席４０のポジションを調整するポジション調整部（ポジション調整手段）３０とを備えている。

赤外線サーモグラフィ１０は、撮影対象物から放出されている赤外線エネルギーを検出し、見かけの温度に変換して温度分布の画像データを出力するものである。出力された画像データは体格検出部２０に入力される。

この赤外線サーモグラフィ１０は、ここでは、車両Ｓの右側サイドミラーに設けられており、車両外側を向いている。

また、この赤外線サーモグラフィ１０は、ここでは周知のスマートキーシステムによってＯＮ制御される。

すなわち、車両Ｓのドアがロックされているときに、スマートキー（図示せず）を所持した運転手１が車両Ｓの近傍にいることをスマートキーシステムが検知すると、赤外線サーモグラフィ１０がＯＮ制御され、撮影が行われる。

なお、赤外線サーモグラフィ１０による撮影は、運転手１が車両Ｓに乗り込んだことを検知すると終了し、この赤外線サーモグラフィ１０はＯＦＦ制御される。

体格検出部２０は、赤外線サーモグラフィ１０からの画像データを解析するデータ解析部２１と、このデータ解析部２１からのデータをもとに運転手１の座高Ｃを算出する座高算出部２２とを有している。

データ解析部２１は、入力された画像データを解析して運転手１の身長Ａ及び股下長さＢを検出し、身長データと股下データとに変換するものである。この身長データ及び股下データは、ポジション調整部３０及び座高算出部２２にそれぞれ入力される。

ここで、赤外線サーモグラフィ１０により撮影された映像は、撮影対象物の表面温度の分布を示しており、例えば衣服等を透過して運転手１の身体を直接撮影したものではない。

しかし、このデータ解析部２１は、衣服等の表面にできる温度分布により運転手１の身体の輪郭を推定し、運転手１の服装に関わらず身長Ａ及び股下長さＢを検出することができる。

座高算出部２２は、データ解析部２１から入力された身長データ及び股下データに基づいて、下記の式１により運転手１の座高Ｃを算出し、座高データに変換するものである。この座高データはポジション調整部３０に入力される。

座高（Ｃ）＝身長（Ａ）−股下長さ（Ｂ） ・・・ 式１
ポジション調整部３０は、運転席４０のポジションを判定するポジション判定部３１と、あらかじめ所定のデータマップを記憶しているメモリ部３２と、ポジション判定部３１によって判定されたポジションになるように運転席４０を制御するポジション制御部３３とを有している。

ポジション判定部３１は、体格検出部２０から入力された身長データ、股下データ、座高データと、メモリ部３２から入力されるデータマップとを比較し、運転席４０のポジションを判定して、判定信号を出力する。出力された判定信号は、ポジション制御部３３に入力される。

なお、この「運転席４０のポジション」とは、運転席４０の車両Ｓ内における車両前後方向の位置、背もたれ４１の傾き、シートクッション４２の傾きによって決定されるものである。

メモリ部３２は、図２（ａ）〜（ｄ）に示す複数のデータマップをあらかじめ記憶しておくものである。

図２（ａ）に示すデータマップは、身長Ａ、股下長さＢ、座高Ｃのそれぞれの程度と、運転席４０のポジションを調整する際の運転席４０の車両前後方向の位置、背もたれ４１の傾き、シートクッション４２の傾きのそれぞれの調整状態との対応関係を示している。

ここで、運転席４０は、図３（ａ）において矢印で示すように、水平方向に変更可能となっている。そして、この車両前後方向の位置の調整は、図３（ａ）において実線で示す状態を「標準」とし、一点鎖線で示す状態を「前」とし、二点鎖線で示す状態を「後」とする。

例えば、車両前後方向の位置の調整状態が「後」のときは、運転席４０は二点鎖線で示す位置に移動するようになっている。

また、運転席４０の背もたれ４１は、図３（ｂ）において矢印で示すように、下端部を中心に前後方向に起倒可能となっている。そして、この傾きの調整は、図３（ｂ）において実線で示す状態を「標準」とし、一点鎖線で示す状態を「前」とし、二点鎖線で示す状態を「後」とする。

例えば、背もたれ４１の傾きの調整状態が「前」のときは、背もたれ４１は一点鎖線で示す位置に傾斜するようになっている。

さらに、運転席４０のシートクッション４２は、図３（ｃ）において矢印で示すように、後端部を中心に上下方向に回動可能となっている。そして、この傾きの調整は、図３（ｃ）において実線で示す状態を「標準」とし、一点鎖線で示す状態を「上」とし、二点鎖線で示す状態を「後」とする。

例えば、シートクッション４２の傾きの調整状態が「標準」のときは、シートクッション４２は実線で示す位置になる。

図２（ｂ）に示すデータマップは、身長Ａの大きさと程度との対応関係を示している。ここでは、身長が１７０ｃｍ以上のときには程度を「高い」とし、身長が１５０ｃｍ以上１７０ｃｍ未満のときには程度を「普通」とし、身長が１５０ｃｍ未満のときには程度を「低い」とする。

図２（ｃ）に示すデータマップは、股下長さＢの大きさと程度との対応関係を示し、図２（ｄ）に示すデータマップは、座高Ｃの大きさと程度との対応関係を示している。

なお、この股下長さＢの程度と座高Ｃの程度とは相対的に決まるものである。すなわち、股下長さＢが座高Ｃよりも小さい（座高Ｃが股下長さＢよりも大きい）ときには、股下長さＢは「短い」とし、座高Ｃは「高い」とする。また、股下長さＢと座高Ｃとがほぼ同じのときには、股下長さＢ及び座高Ｃはそれぞれ「普通」とする。さらに、股下長さＢが座高Ｃよりも大きい（座高Ｃが股下長さＢよりも小さい）ときには、股下長さＢは「長い」とし、座高Ｃは「低い」とする。

ポジション制御部３３は、ポジション判定部３１から入力された判定信号に基づいて、運転席４０に設けられたアクチュエータ４３〜４５に所定の制御信号を出力し、それぞれ駆動制御するものである。

運転席４０は、アクチュエータ４３〜４５が駆動制御されることにより、車両前後方向の位置、背もたれ４１の傾き、シートクッション４２の傾きが所定の状態に制御される。

なお、アクチュエータ４３は、運転席４０がスライド移動可能に設置されたシートレール４０ａとシートクッション４２との間に設けられ、運転席４０を車両前後方向に移動させるものである。

また、アクチュエータ４４は、背もたれ４１の基部近傍に設けられ、この背もたれ４１を車両前後方向に起倒させるものである。

さらに、アクチュエータ４５は、シートクッション４２の後端部近傍に設けられ、このシートクッション４２の前端部を上下方向に昇降させて、座面を傾斜させるものである。

次に、本発明に係る運転席調整システムの運転席調整処理を図４に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、車両Ｓに搭載されたスマートキーシステムは、車両Ｓのドアがロックされているときに、スマートキー（図示せず）を所持した運転手１が車両Ｓの近傍にいることを検知したか否かを判断する（ステップ１）。

そして、運転手１を検知しない場合（ステップ１においてＮＯの場合）には、ステップ１に戻る。

一方、運転手１を検知した場合（ステップ１においてＹＥＳの場合）には、赤外線サーモグラフィ１０がＯＮ制御されて撮影が開始する（ステップ２）。

そして、この赤外線サーモグラフィ１０によって撮影された温度分布の画像データは、体格検出部２０のデータ解析部２１に入力されて解析され（ステップ３）、運転手１の身長Ａ及び股下長さＢが検出される（ステップ４）。

ここで、画像が不鮮明である等の理由により、身長Ａ及び股下長さＢを検出できなかった場合（ステップ４においてＮＯの場合）には、データ解析部２１から検出不可を示す信号が出力される（ステップ５）。

この検出不可信号は、ポジション調整部３０のポジション判定部３１に入力され、このポジション判定部３１は、運転席４０の車両前後方向の位置、背もたれ４１の傾き、シートクッション４２の傾きの全てにおいて標準位置となるように判定信号を出力する（ステップ６）。

そして、この判定信号はポジション制御部３３に入力され、このポジション制御部３３は、入力された判定信号に基づいて運転席４０のアクチュエータ４３〜４５をそれぞれ駆動制御する（ステップ７）。これにより、運転席４０が標準ポジションに調整される。

一方、身長Ａ及び股下長さＢが検出できた場合（ステップ４においてＹＥＳの場合）には、このデータ解析部２１は、検出された身長Ａを身長データに変換すると共に、股下長さＢを股下データに変換し、出力する（ステップ８）。

出力された身長データ及び股下データは、座高算出部２２に入力されると同時に、ポジション調整部３０のポジション判定部３１に入力される。

そして、座高検出部２２は、身長データ及び股下データに基づいて、上記式１により運転手１の座高Ｃを算出し（ステップ９）、座高データに変換して出力する。

出力された座高データは、ポジション調整部３０のポジション判定部３１に入力される。

そして、ポジション判定部３１により、運転手１の体格に合う運転席４０の最適ポジションを判定する（ステップ１０）。

このステップ１０のポジション判定処理は、図５に示すフローチャートに沿って説明する。

このポジション判定処理では、ポジション判定部３１は、まず、メモリ部３２に記憶されている各種のデータマップを取り込む（ステップ１１）。

次に、データ解析部２１から入力された身長データと、図２（ｂ）に示すデータマップとを比較し、身長Ａの程度を判定する（ステップ１２）。

ここで、例えば、運転手１の身長Ａが１７５ｃｍの場合であれば、「高い」と判定し、１５５ｃｍであれば「普通」と判定する。

続いて、データ解析部２１から入力された股下データ及び座高算出部２２から入力された座高データと、図２（ｃ）、（ｄ）に示すデータマップとを比較し、股下長さＢの程度及び座高Ｃの程度を判定する（ステップ１３）。

ここで、例えば、身長Ａが１７５ｃｍの運転手１の股下長さＢが１００ｃｍであれば、座高Ｃが７５ｃｍとなるので、股下長さＢ＞座高Ｃとなり、股下長さＢを「長い」と判定し、座高Ｃを「短い」と判定する。

そして、ステップ１２において判定された身長Ａの程度と、図３（ａ）に示すデータマップとを比較し、運転席４０の車両前後方向の位置の調整の程度を判定する（ステップ１４）。

ここで、例えば、身長Ａが「高い」と判定された場合であれば「後」と判定し、身長Ｂが「低い」と判定された場合であれば「前」と判定する。

これは、身長Ａが高ければ比較的足が長くなり、運転席４０からペダルまでの距離を十分に確保する方がよく、身長Ａが低ければ比較的足が短くなり、運転席４０からペダルまでの距離を短くする方がよいからである。

次に、身長Ａの程度及びステップ１３において判定された股下長さＢの程度、座高Ｃの程度と、図２（ａ）に示すデータマップとを比較し、背もたれ４１の傾きの程度を判定する（ステップ１５）と共に、シートクッション４２の傾きの程度を判定する（ステップ１６）。

ここで、例えば、身長Ａが「高い」、股下長さＢが「長い」、座高Ｃが「低い」と判定されていれば、背もたれ４１の傾きは「前」であり、シートクッション４２の傾きは「上」と判定する。

これは、股下長さＢが長ければひざ下長さも比較的長くなるので、ひざを曲げてシートクッション４２の先端部からペダルまでの距離を十分に確保する方がよく、座高Ｃが低ければ顔の位置が比較的低くなるので、上半身を起こした方がよいからである。

これに対し、例えば、身長Ａが「高い」、股下長さＢが「短い」、座高Ｃが「高い」と判定されたときには、背もたれ４１の傾きは「後」であり、シートクッション４２の傾きは「下」と判定する。

これは、股下長さＢが短ければひざした長さも比較的短くなるので、ひざを伸ばしてシートクッション４２の先端部からペダルまでの距離を短くした方がよく、座高Ｃが高ければ顔の位置が比較的高くなるので、上半身を倒した方がよいからである。

そして、運転席４０の最適ポジションが判定されたら、ポジション判定部３１は判定信号を出力し（ステップ１７）、このポジション判定処理を終了する。

出力された判定信号はポジション制御部３３に入力され、ポジション制御部３３は、入力された判定信号に基づいて運転席４０のアクチュエータ４３〜４５をそれぞれ駆動制御する（ステップ７）。これにより、運転席４０が最適ポジションに調整される。

このように、この発明に係る運転席調整システムでは、運転手１の身長Ａ及び股下長さＢと、座高Ｃとに基づいて運転席４０のポジションを調整するようになっている。

これにより、運転席４０の背もたれ４１の傾きやシートクッション４２の傾き等の股下長さＢの影響を大きく受ける部分の調整精度が向上し、より運転手１の体格に合った調整を行うことが可能となる。

また、赤外線サーモグラフィ１０によって撮影された運転手１の温度分布から運転手１の身体の輪郭を判別して身長Ａ及び股下長さＢを検出するので、この赤外線サーモグラフィ１０で身長Ａ及び股下長さＢを同時に検出することができ、構造を単純化することができる。

さらに、体格検出部２０は、運転手１の体温分布から身体の輪郭を判別するので、運転手１の服装に関わらず股下長さＢを検出することができて、検出精度を向上することが可能となる。

また、この赤外線サーモグラフィ１０は、周囲の明るさに関係なく撮影可能であるので、夜間であっても股下長さＢを検出することが可能となる。

これにより、運転席４０の調整精度を向上させることができると共に、単純な構造で製造コストを抑制することが可能となる。

また、上述の実施の形態では、ポジション調整部３０によって運転席４０の車両前後方向の位置、背もたれ４１の傾き、シートクッション４２の傾きの全てにおいて調整するようになっている。

これにより、運転席４０のポジションを容易に運転手１の体格に合わせることができると共に、調整精度を向上させることができる。

以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。

例えば、上述の実施の形態では、運転手１の身長Ａ及び股下長さＢから座高Ｃを算出し、身長Ａ、股下長さＢ、座高Ｃに基づいて運転席４０のポジション調整を行っているが、身長Ａ及び股下長さＢに基づいて行ってもよい。

この場合であっても、股下長さＢの影響を比較的大きく受ける背もたれ４１の傾きやシートクッション４２の傾きの調整精度を向上させることが可能となる。

また、上述の実施の形態では、身長Ａや股下長さＢ、座高Ｃの程度、及び、運転席４０のポジションの設定はそれぞれ三段階に分類したが、任意の複数段階に分類してもよい。

分類の段階数を多くして、細分化することにより、さらに体格に合った調整を行うことが可能となる。

本発明に係る運転席調整システムを示す模式図である。 （ａ）は運転手の体格の程度と運転席ポジションの調整状態との対応関係を示すデータマップであり、（ｂ）は運転手の身長とその程度との対応関係を示すデータマップであり、（ｃ）は運転手の股下長さとその程度との対応関係を示すデータマップであり、（ｄ）は運転手の座高とその程度との対応関係を示すデータマップである。 （ａ）は運転席の前後方向の位置の移動状態を示す説明図であり、（ｂ）は運転席の背もたれの起倒状態を示す説明図であり、（ｃ）は運転席のシートクッションの回動状態を示す説明図である。 運転席調整処理のフローチャートである。 ポジション判定処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 運転手
１０ 赤外線サーモグラフィ（熱映像撮影手段）
２０ 体格検出部
３０ ポジション調整部
４０ 運転席
Ａ 身長
Ｂ 股下長さ

Claims (3)

1. 車外にいる運転手の体温分布を撮影する熱映像撮影手段と、
   該熱映像撮影手段による撮影データから前記運転手の身長及び股下長さを検出する体格検出手段と、
   前記運転手が着座する運転席のポジションを調整するポジション調整手段とを備え、
   該ポジション調整手段は、前記体格検出手段により検出された前記運転手の身長及び股下長さに基づいて、前記運転席のポジションを調整することを特徴する運転席調整システム。
2. 前記体格検出手段は、前記運転手の身長及び股下長さに基づいて、前記運転手の座高を算出する座高算出部を有し、
   前記ポジション調整手段は、前記体格検出手段により検出された前記運転手の身長及び股下長さと、前記座高算出部により算出された前記運転手の座高とに基づいて、前記運転席のポジションを調整することを特徴とする請求項１に記載の運転席調整システム。
3. 前記ポジション調整手段は、前記運転席の車両前後方向の位置、前記運転席の背もたれの傾き、前記運転席のシートクッションの傾きの少なくともいずれか一つを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の運転席調整システム。
   
   

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