JP2016137825A - 車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】緊急もしくは特殊な事態に対応した車両の挙動を迅速に採ることのできる制御装置を提供する。【解決手段】車両の運転操作の一部を自動的に行うように構成された車両用制御装置において、運転者が着座するシート1に複数の圧力センサ8T,8H,8L,8Sが取り付けられ、複数の圧力センサ8T,8H,8L,8Sのうちいずれかの圧力センサ8T,8H,8L,8Sの検出信号FT,FH,FL,FSの変化速度が、圧力センサ8T,8H,8L,8Sごとに定めた閾値を超えた場合に、車両を停止させる制御信号を出力するように構成されている。【選択図】図1
Description
この発明は、運転者による車両の運転操作の一部を自動的に行うように構成された車両用制御装置に関する。
この種の装置の一例が特許文献1に記載されている。この装置は、運転者がステアリングホイールから手を放した場合に、コンピュータによって車両の運転操作の一部を行う。このコンピュータによる車両の運転を以下の説明では自動運転と記す。また、運転者がステアリングホイールをしっかり握った場合に、自動運転から運転者による手動運転に切り替える。つまり、ステアリングホイールに作用する荷重の変化を検出して自動運転と手動運転とを切り替える。また特許文献2には、搭乗者の体に直接接触するシートの領域の外部に、圧力センサを配置して構成される装置が記載されている。例えば、シートの高さを調整したり、車両の前後方向でのシートの位置を変更したりする圧力センサが前記シートの領域の外部に配置される。
特許文献1に記載された構成では、自動運転から手動運転に切り替える場合には、上述したようにステアリングホイールをしっかり握る必要がある。このような操作は、運転者の積極的な意図に基づいて行う操作であり、したがって何らかの緊急もしくは特殊な事態に対処するべく手動運転に切り替える場合は、緊急もしくは特殊な事態を認識し、その認識の元に積極的な意図が働いて行われることになる。そのため、操作に遅れが生じてしまったり、あるいは正確な操作を行えなかったりし、結局、緊急もしくは特殊な事態への対応が遅れる可能性がある。
この発明は上記の技術的課題に着目してなされものであって、緊急もしくは特殊な事態に対応した車両の挙動を迅速に採ることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、この発明は、車両の運転操作の一部を自動的に行うように構成された車両用制御装置において、運転者が着座するシートに複数の圧力センサが取り付けられ、複数の前記圧力センサのうちいずれかの前記圧力センサの検出信号の変化速度が前記圧力センサごとに定めた閾値を超えた場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とするものである。
この発明における前記シートは、シートクッション部とシートバック部とを備え、前記シートクッション部の前記車両の前後方向での前部に第1圧力センサが取り付けられ、前記シートバック部の前記車両の上下方向での上部に第2圧力センサが取り付けられ、前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きく、かつ、前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていてよい。
前記シートクッション部の前記車両の前後方向での後部に第3圧力センサが取り付けられ、前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きく更に前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていてよい。
また、この発明における前記シートはシートクッション部とシートバック部とを備え、前記シートクッション部の前記車両の前後方向での前部に第1圧力センサが取り付けられ、前記シートクッション部の前記車両の前後方向での後部に第3圧力センサが取り付けられ、前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていてよい。
また、この発明における前記シートはシートクッション部とシートバック部とを備え、前記シートバック部の前記車両の上下方向での上部に第2圧力センサが取り付けられ、前記シートバック部の前記車両の上下方向での下部に第4圧力センサが取り付けられ、前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きくかつ前記第4圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第4閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていてよい。
また、前記シートバック部の前記車両の上下方向での下部に第4圧力センサが取り付けられ、前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きく更に前記第4圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第4閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていてよい。
また、この発明における複数の前記圧力センサは、前記シートのフレーム部に取り付けられていてよい。
この発明によれば、運転者が着座するシートに複数の圧力センサが取り付けられ、それらの圧力センサのうちいずれかの圧力センサの検出信号の変化速度が閾値を超えた場合に、車両を停止する制御信号が出力される。運転者の挙動つまり運転者の運転姿勢の変化をシートに作用する荷重の変化としてとらえ、運転者の運転姿勢が予め定めた姿勢となった場合に、車両を停止する制御信号が出力される。このようにして車両が停止されるため、緊急もしくは特殊な事態への対応の遅れを抑制できる。その結果、車両の安全性を向上させることができる。
図3は、車両用シートの一例を示す図であって、(a)は車両用シートの外観を示す斜視図であり、(b)は車両用シートのフレームを示す斜視図である。この図3に、車両の上下方向で上方を符号UPで示し、下方を符号DOWNで示してある。また車両の前後方向で前方を符号Fで示し、後方を符号Rで示し、車幅方向で右側を符号WRで示し、左側を符号WLで示してある。ここに示す車両用シート1は、運転者が腰を下ろすシートクッション部2と、運転者の背部を支えるシートバック部3と、運転者の頭部を支える図示しないヘッドレスト部とを備えている。上記のシートクッション部2はベースフレーム4を有しており、このベースフレーム4は車両の前後方向でのシートクッション部2の位置を調整する図示しないスライド機構を介して図示しないフロアに設けられている。
車両の前後方向でベースフレーム4の後端部側にシートバック部3のバックフレーム5が連結されている。シートバック部3は、図示しないリクライニング機構によってその傾斜角度を変更できるようになっている。シートバック部3の上部3aに上述したヘッドレスト部が取り付けられる。また各フレーム4,5にはクッション材であるパッド6や、バネ7などが取り付けられる。そのパッド6は一例としてウレタンフォーム等の発砲体によって形成されている。なお、スライド機構およびリクライニング機構の基本的な構成は従来知られたものと同様である。
また、図3の(a)に示すように、車両の前後方向でシートクッション部2の前部2aおよび後部2b、ならびに、車両の上下方向でシートバック部3の上部3aそして下部3bに圧力センサ8がそれぞれ取り付けられる。具体的には、車両用シート1に着座した運転者の大腿部における下部つまり膝側と、臀部あるいは座骨と、腰部と、肩部とに接触する箇所に設けられている。それらの箇所に取り付けられる各圧力センサ8を、以下の説明では、大腿下圧力センサ8T、座骨下圧力センサ8H、腰部圧力センサ8L、肩部圧力センサ8Sと記す。図3の(a)に、それら圧力センサ8T,8H,8L,8Sの取り付け位置をハッチング付した領域として示してある。なお、大腿下圧力センサ8Tがこの実施形態に係る第1圧力センサに相当し、肩部圧力センサ8Sがこの実施形態に係る第2圧力センサに相当し、座骨下圧力センサ8Hがこの実施形態に係る第3圧力センサに相当し、腰部圧力センサ8Lがこの実施形態に係る第4圧力センサに相当する。
図4は、シートクッション部2における大腿下圧力センサ8Tおよび座骨下圧力センサ8Hの取り付け位置の一例を示す図である。シートクッション部2の幅方向での両端部側に各センサ8T,8Hがそれぞれ取り付けられる。図4には、シートクッション部2の幅方向で右前側の大腿下圧力センサを符号8TRで示し、左前側の大腿下圧力センサを符号8TLで示してある。また、右後側の座骨下圧力センサを符号8HRで示し、左後側の座骨下圧力センサを符号8HLで示してある。このように圧力センサ8TR,8TL,8HR,8HLを配置することにより、シートクッション部2の前部2aおよび後部2bに作用する荷重、つまりシートクッション部2に作用する荷重パターンを検出できる。さらに、詳細は図示しないが、シートバック部3の幅方向で両端部側に、腰部圧力センサ8Lおよび肩部圧力センサ8Sをそれぞれ取り付ける。こうすることにより、シートバック部3の上部3aおよび下部3bに作用する荷重、すなわちシートバック部3に作用する荷重パターンを検出できる。
図5は、シートクッション部2の一部を拡大して示す断面図であって、(a)はシートクッション部2の前部2aを拡大して示す断面図であり、(b)はシートクッション部2の後部2bを拡大して示す断面図である。シートクッション部2の前部2aは、上述したように運転者の大腿部の下部に接触する部分である。図5の(a)に示すように、ベースフレーム4の上部にパッド6が取り付けられている。このパッド6とベースシートカバー9との間に大腿下圧力センサ8Tが配置されている。この前部2aにおけるパッド6の厚さは、シートクッション部2の後部2bにおけるパッド6の厚さより薄く形成されている。
図5の(b)に示すシートクッション部2の後部2bは、上述したように運転者の臀部に接触する部分である。この後部2bでは、ベースフレーム4のサイドフレームに固定されたバネ7の上部にパッド6が取り付けられる。また、後部2bにおけるパッド6の厚さは、前部2aにおけるパッド6の厚さより厚く形成されており、ベースシートカバー9とパッド6との間に座骨下圧力センサ8Hが配置されている。
図6は、この実施形態に係る車両用制御装置で制御の対象とすることのできる車両の構成および制御系統の一例を示す図である。図6に示す車両Veは、左右の前輪が操舵輪10,11、左右の後輪が駆動輪12,13であって、駆動力源14が出力するトルクを変速機15を介して前記駆動輪12,13に伝達するように構成されている。その駆動力源14は内燃機関や電気モータ、あるいはこれらを組み合わせたハイブリッド駆動装置などであってよい。変速機15は伝達されたトルクを増減して出力するものであり、その原理的な構成は従来知られているものと同様である。
また、各車輪10,11,12,13に、ブレーキ装置16,17,18,19がそれぞれ設けられている。これらのブレーキ装置16,17,18,19は従来知られているブレーキ装置と同様の構成のものであり、運転者によるブレーキ操作によって動作し、また電気的な制御によって動作するように構成されている。各ブレーキ装置16,17,18,19を動作させるためのブレーキアクチュエータ20が設けられている。このブレーキアクチュエータ20は、一例として、各ブレーキ装置16,17,18,19に油圧を供給し、またその油圧を排出するための装置であって、ソレノイドバルブなどの制御バルブを電気的に制御して、ブレーキ装置16,17,18,19に対して油圧を給排するように構成されている。
駆動力源14および変速機15ならびにブレーキアクチュエータ20などを電気的に制御する電子制御装置(ECU)21が設けられている。このECU21は、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力された各種のデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムによって演算を行い、その演算の結果を制御信号として駆動力源14や変速機15あるいはブレーキアクチュエータ20などに出力するように構成されている。このECU21に入力されるデータは車両Veの各部に配置されているセンサからの信号であり、そのセンサの例を挙げると、上述した圧力センサ8、図示しないアクセルペダルの踏み込み量あるいはアクセル開度を検出するアクセルセンサ22、ブレーキペダル26の踏み込み量を検出するブレーキセンサ23などである。また、外部から取得したデータをECU21に入力するように構成することができる。例えばナビゲーションシステム24を搭載してある場合には、通信衛星やサインポストあるいは地上FM局などからの道路情報をナビゲーションシステム24によって受信し、その情報をECU21に入力することができる。さらに、ミリ波レーダやレーザレーダ、単眼あるいはステレオカメラなどを搭載してある場合には、それらによって自車両と自車両の前方を走行している先行車との車間距離や相対速度、自車両が走行する道路における障害物や歩行者などを認識し、それら車間距離や相対速度および障害物などの情報をECU21に入力することができる。図6には、ミリ波レーダやレーザレーダ、単眼あるいはステレオカメラなどを周辺情報取得装置25として記載してある。
次に、この実施形態に係る車両用制御装置の作用について説明する。図7は、車両用シート1に着座した運転者の運転姿勢を示す図であって、(a)は定常走行している場合における運転者の姿勢を示し、(b)はブレーキペダルを強く踏み込んだ場合における運転者の姿勢を示す図である。車両用シート1に運転者が着座し、車両Veのイグニッションスイッチもしくはパワースイッチがオンにされると、車両Veおよび車両用制御装置がREADY状態となる。そして、運転者の操作によって車両Veの走行が開始される。すなわち車両が手動運転される。また、所定の条件が成立したり、運転者によって図示しない入力装置が操作されたりすることにより、車両用制御装置によって車両Veの運転操作の少なくとも一部が実行される。これを以下の説明では自動運転と記す。この自動運転としては、例えば、車両の速度を一定に保つアダプティブクルーズコントロールや、自車両の進行方向で前方に位置する障害物と自車両との衝突を回避したり抑制したりするプリクラッシュセーフティーシステム、目標軌跡に沿って車両を走行させるレーンキープアシストなどが挙げられる。
運転者が図7の(a)に示すように車両用シート1に着座している場合にはいわゆる定常走行時には、シートクッション部2の後部2b側に運転者の臀部が配置される。また、アクセルペダルやブレーキペダル26を操作するため、大腿部の下部がシートクッション部2の前部2aに接触したり、前部2aから離れたりする。そのため、主としてシートクッション部2の後部2b側に荷重が大きく作用した荷重パターンとなる。また、シートバック部3の下部3bに運転者の腰部が接触するため、車両の上下方向で下部3b側に荷重が大きく作用した荷重パターンとなる。なお、運転者がシートバック部3に寄りかかった場合には、シートバック部3のほぼ全面に荷重が作用した荷重パターンとなる。
車両が走行する道路環境は時々刻々と変化するため、自動運転中に自車両の前方の道路に突如、障害物が現れるなどの緊急もしくは特殊な事態が生じる可能性がある。この場合には、運転者は障害物との衝突を回避するためにブレーキペダル26を直ちに強く踏み込んだり、フロアを強く踏んだりする。また、前のめりを防ぐために図示しないステアリングホイールを押すことにより上体がシートバック部3に押しつけられる。つまり、急ブレーキをかけることにより運転者の姿勢が変化し、この姿勢の変化に伴って車両用シート1に作用する荷重パターンが変化する。また、咄嗟の行動であるとすれば、その姿勢の変化に伴う前記荷重の変化速度は大きい。具体的には、図7の(b)に示すように、運転者がブレーキペダル26やフロアを強く踏むと、その大腿部によってシートクッション部2の前部2aが強く押圧される。また、運転者が腕を伸ばして図示しないステアリングホイールを押すことにより上体がシートバック部3に強く押しつけられる。特に運転者の肩部がシートバック部3の上部3aに強く押しつけられる。一方、運転者の腰部がシートクッション部2の後部2bやシートバック部3の下部3bから浮いたり離れたりする。
それらの結果、大腿下圧力センサ8Tおよび肩部圧力センサ8Sの検出値FT,FSが増大する。また、座骨下圧力センサ8Hおよび腰部圧力センサ8Lの各検出値FH,FLが減少する。このように上述した事態が生じた場合には、シートクッション部2では前部2aに作用する荷重が後部2bに作用する荷重より大きいパターンとなり、シートバック部3では上部3aに作用する荷重が下部3bに作用する荷重より大きいパターンとなる。
(具体例1)
この実施形態に係る車両用制御装置は、自動運転中に、上記のように車両用シート1に作用する荷重パターンが変化する場合に、以下に示す制御を実行するように構成されている。図1は、この実施形態に係る車両用制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。ここに示す制御例は、前述したECU21によって所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、現時点での大腿下圧力センサ8Tの検出値FTの増大速度dFT/dtが、第1閾値dFTth/dtより大きいか否かが判断される(ステップS1)。上記の増大速度dFT/dtが第1閾値dFTth/dtより大きいことにより、このステップS1で肯定的に判断された場合は、ステップS2へ進む。そして、現時点での肩部圧力センサ8Sの検出値FSの増大速度dFS/dtが、第2閾値dFSth/dtより大きいか否かが判断される。上記の増大速度dFS/dtが第2閾値dFSth/dtより大きいことにより、このステップS2で肯定的に判断された場合は、ステップS3に進む。このように各ステップS1,S2で肯定的に判断された場合とは、例えば上述した特殊な事態が生じて運転者の挙動すなわち運転者の姿勢が予め定めたパターンに直ちに変化した場合であり、この場合には、運転者の姿勢の変化から上記の特殊な事態が生じていると推定される。
この実施形態に係る車両用制御装置は、自動運転中に、上記のように車両用シート1に作用する荷重パターンが変化する場合に、以下に示す制御を実行するように構成されている。図1は、この実施形態に係る車両用制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。ここに示す制御例は、前述したECU21によって所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、現時点での大腿下圧力センサ8Tの検出値FTの増大速度dFT/dtが、第1閾値dFTth/dtより大きいか否かが判断される(ステップS1)。上記の増大速度dFT/dtが第1閾値dFTth/dtより大きいことにより、このステップS1で肯定的に判断された場合は、ステップS2へ進む。そして、現時点での肩部圧力センサ8Sの検出値FSの増大速度dFS/dtが、第2閾値dFSth/dtより大きいか否かが判断される。上記の増大速度dFS/dtが第2閾値dFSth/dtより大きいことにより、このステップS2で肯定的に判断された場合は、ステップS3に進む。このように各ステップS1,S2で肯定的に判断された場合とは、例えば上述した特殊な事態が生じて運転者の挙動すなわち運転者の姿勢が予め定めたパターンに直ちに変化した場合であり、この場合には、運転者の姿勢の変化から上記の特殊な事態が生じていると推定される。
ステップS3では、車両を停止させる制御信号が出力される。具体的には例えば、運転者のブレーキペダル26の踏み込み量に拘わらずにブレーキアクチュエータ20を動作させたり、駆動力源14のトルクを低下させたり、変速機15の変速比を変更したりする制御が実行される。その後、リターンする。また大腿下圧力センサ8Tの検出値FTの増大速度dFT/dtが第1閾値dFTth/dtより小さいことによりステップS1で否定的に判断された場合、および、肩部圧力センサ8Sの検出値FSの増大速度dFS/dtが第2閾値dFSth/dtより小さいことによりステップS2で否定的に判断された場合には、リターンする。このように、この実施形態では、車両用シート1に作用する荷重パターンと、圧力センサ8の検出信号の変化速度とから、運転者の挙動の咄嗟の変化を検出することができる。そして運転者の操作に拘わらずに強制的に車両を停止させるため、上述したような緊急もしくは特殊な事態への対応の遅れを抑制することができる。例えば障害物との衝突を回避でき、車両の安全性を向上させることができる。
なお、上述したステップS1およびステップS2を同時並行的に行ってもよい。要は、各ステップS1,S2で肯定的に判断された場合にステップS3に示す制御を実行するように構成されていればよい。第1閾値dFTth/dtおよび第2閾値dFSth/dtは、検出値FTの増大速度dFT/dtおよび検出値FSの増大速度dFS/dtの大きさを判断するためのものであり、実験により予め決めておくことができる。また第1閾値dFTth/dtおよび第2閾値dFSth/dtは、この実施形態に係る第3基準値に相当する。
(具体例2)
上記構成の車両用制御装置では、肩部圧力センサ8Sに替えて座骨下圧力センサ8Hを用いることによっても上述した運転者の挙動の変化を検出することができる。図8は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合にシートクッション部2の前部2aおよび後部2bに作用する荷重のパターンを示す図である。上述した特殊な事態が生じて運転者がブレーキペダルやフロアを強く踏んでその姿勢が変化すると、図8に示すように、また、上述したように、運転者の腰部がシートクッション部2の後部2bやシートバック部3の下部3bから浮いたり離れたりする。その結果、座骨下圧力センサ8Hおよび腰部圧力センサ8Lの各検出値FH,FLが減少する。
上記構成の車両用制御装置では、肩部圧力センサ8Sに替えて座骨下圧力センサ8Hを用いることによっても上述した運転者の挙動の変化を検出することができる。図8は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合にシートクッション部2の前部2aおよび後部2bに作用する荷重のパターンを示す図である。上述した特殊な事態が生じて運転者がブレーキペダルやフロアを強く踏んでその姿勢が変化すると、図8に示すように、また、上述したように、運転者の腰部がシートクッション部2の後部2bやシートバック部3の下部3bから浮いたり離れたりする。その結果、座骨下圧力センサ8Hおよび腰部圧力センサ8Lの各検出値FH,FLが減少する。
図2は、この実施形態に係る車両用制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。図1の制御例に示すステップS1での制御に続けて、座骨下圧力センサ8Hの検出値FHの低下速度dFH/dtの絶対値が第3閾値dFHth/dtより大きいか否かが判断される(ステップS4)。この第3閾値dFHth/dtは、検出値FHの低下速度dFH/dtの絶対値の大きさを判断するためのものであり、実験により予め決めておくことができる。またこの実施形態に係る第4基準値に相当する。そして、上記の低下速度dFH/dtの絶対値が第3閾値dFHth/dtより大きいことによりステップS4で肯定的に判断された場合に上述したステップS3に進む。その後、リターンする。また、ステップS4で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した制御例と同様の作用・効果を得ることができる。
(具体例3)
また、具体例1において、大腿下圧力センサ8Tおよび肩部圧力センサ8Sに加えて、座骨下圧力センサ8Hを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図9は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートクッション部2の前部2aおよび後部2bならびにシートバック部3の上部3aに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例を、図1に示す制御例を用いて簡単に説明する。図1に示すステップS1,S2での制御に続けて、図2の制御例に示すステップS4の制御を行う。そして、ステップS4で肯定的に判断された場合に上述したステップS3の制御を実行する。その後、リターンする。またステップS1,S2,S4で否定的に判断された場合には、リターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。また、3つの圧力センサ8T,8S,8Hを用いる分、上述した運転者の挙動の変化についての検出精度を向上させることができる。
また、具体例1において、大腿下圧力センサ8Tおよび肩部圧力センサ8Sに加えて、座骨下圧力センサ8Hを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図9は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートクッション部2の前部2aおよび後部2bならびにシートバック部3の上部3aに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例を、図1に示す制御例を用いて簡単に説明する。図1に示すステップS1,S2での制御に続けて、図2の制御例に示すステップS4の制御を行う。そして、ステップS4で肯定的に判断された場合に上述したステップS3の制御を実行する。その後、リターンする。またステップS1,S2,S4で否定的に判断された場合には、リターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。また、3つの圧力センサ8T,8S,8Hを用いる分、上述した運転者の挙動の変化についての検出精度を向上させることができる。
(具体例4)
さらに、肩部圧力センサ8Sと腰部圧力センサ8Lとを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図10は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートバック部3の上部3aおよび下部3bに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例について簡単に説明する。詳細は図示しないが、先ず、図1の制御例に示すステップS2と同様の制御を行い、このステップS2で肯定的に判断された場合に、腰部圧力センサ8Lの検出値FLの低下速度dFL/dtの絶対値が第4閾値dFLth/dtより大きいか否かを判断する(ステップS5)。この第4閾値dFLth/dtは、検出値FLの低下速度dFL/dtの絶対値の大きさを判断するためのものであり、実験により予め決めておくことができる。また、この実施形態に係る第4基準値に相当する。そして、上記の低下速度dFL/dtの絶対値が第4閾値dFLth/dtより大きいことによりステップS7で肯定的に判断された場合に上述したステップS3と同様の制御を実行する。その後、リターンする。また、ステップS2,S5で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。
さらに、肩部圧力センサ8Sと腰部圧力センサ8Lとを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図10は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートバック部3の上部3aおよび下部3bに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例について簡単に説明する。詳細は図示しないが、先ず、図1の制御例に示すステップS2と同様の制御を行い、このステップS2で肯定的に判断された場合に、腰部圧力センサ8Lの検出値FLの低下速度dFL/dtの絶対値が第4閾値dFLth/dtより大きいか否かを判断する(ステップS5)。この第4閾値dFLth/dtは、検出値FLの低下速度dFL/dtの絶対値の大きさを判断するためのものであり、実験により予め決めておくことができる。また、この実施形態に係る第4基準値に相当する。そして、上記の低下速度dFL/dtの絶対値が第4閾値dFLth/dtより大きいことによりステップS7で肯定的に判断された場合に上述したステップS3と同様の制御を実行する。その後、リターンする。また、ステップS2,S5で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。
(具体例5)
大腿下圧力センサ8Tと座骨下圧力センサ8Hと腰部圧力センサ8Lとを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図11は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートクッション部2の前部2aおよび後部2bならびにシートバック部3の下部3bに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例について簡単に説明する。先ず、図1の制御例に示すステップS1の制御を行い、そのステップS1で肯定的に判断された場合に、図2の制御例に示すステップS4の制御を行う。このステップS4で肯定的に判断された場合に、上述したステップS5の制御を行う。このステップS5で肯定的に判断された場合に、上述したステップS3と同様の制御を実行する。その後、リターンする。上述したステップS1,S4,S5で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。また、3つの圧力センサ8T,8H,8Lを用いる分、上述した運転者の挙動の変化についての検出精度を向上させることができる。
大腿下圧力センサ8Tと座骨下圧力センサ8Hと腰部圧力センサ8Lとを用いて上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図11は、運転者がブレーキペダル26やフロアなどを強く踏んだ場合に、シートクッション部2の前部2aおよび後部2bならびにシートバック部3の下部3bに作用する荷重のパターンを示す図である。この場合における制御の一例について簡単に説明する。先ず、図1の制御例に示すステップS1の制御を行い、そのステップS1で肯定的に判断された場合に、図2の制御例に示すステップS4の制御を行う。このステップS4で肯定的に判断された場合に、上述したステップS5の制御を行う。このステップS5で肯定的に判断された場合に、上述したステップS3と同様の制御を実行する。その後、リターンする。上述したステップS1,S4,S5で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。また、3つの圧力センサ8T,8H,8Lを用いる分、上述した運転者の挙動の変化についての検出精度を向上させることができる。
(具体例6)
また、ベースフレーム4およびバックフレーム5に生じる歪みを検出することによって、上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図12は、各フレーム4,5におけるひずみゲージの配置を示す図である。図12に示すように、ベースフレーム4の先端部4aにおける側面4b、および、バックフレーム5の下部5aの側面5bにひずみゲージ27をそれぞれ取り付ける。それらの部分4b,5bに取り付けられる各ひずみゲージ27を、以下の説明では、大腿下ひずみゲージ27T、腰部ひずみゲージ27Lと記す。そして、各ひずみゲージ27T,27Lによって運転者の挙動の変化に伴う車両用シート1に生じる歪みを検出する。すなわち上述した荷重の大きさや荷重パターンを検出する。また、それらの歪みの変化速度と実験などにより定めた閾値とを比較して前記変化速度が閾値より大きい場合に、車両を停止する制御を実行する。
また、ベースフレーム4およびバックフレーム5に生じる歪みを検出することによって、上述した運転者の挙動の変化を検出することもできる。図12は、各フレーム4,5におけるひずみゲージの配置を示す図である。図12に示すように、ベースフレーム4の先端部4aにおける側面4b、および、バックフレーム5の下部5aの側面5bにひずみゲージ27をそれぞれ取り付ける。それらの部分4b,5bに取り付けられる各ひずみゲージ27を、以下の説明では、大腿下ひずみゲージ27T、腰部ひずみゲージ27Lと記す。そして、各ひずみゲージ27T,27Lによって運転者の挙動の変化に伴う車両用シート1に生じる歪みを検出する。すなわち上述した荷重の大きさや荷重パターンを検出する。また、それらの歪みの変化速度と実験などにより定めた閾値とを比較して前記変化速度が閾値より大きい場合に、車両を停止する制御を実行する。
詳細は図示しないが、具体的には先ず、大腿下ひずみゲージ27Tの検出値FTsの増大速度dFTs/dtが第5閾値dFTsth/dtより大きいか否かが判断される(ステップS6)。増大速度dFTs/dtが第5閾値dFTsth/dtより大きいことによりステップS6で肯定的に判断された場合には、ステップS7に進む。このステップS7では、腰部ひずみゲージ27Lの検出値FLsの変化速度dFLs/dtが第6閾値dFLsth/dtより大きいか否かが判断される。この変化速度dFLs/dtが第6閾値dFLsth/dtより大きいことによりステップS7で肯定的に判断された場合には、上述したステップS3と同様の制御を実行する。その後、リターンする。また、ステップS6およびステップS7で否定的に判断された場合にはリターンする。こうすることによっても、上述した各制御例と同様の作用・効果を得ることができる。
1…車両用シート、 8T,8H,8L,8S…圧力センサ、 FT,FH,FL,FS…検出信号、 dFT/dt,dFH/dt,dFL/dt,dFS/dt…検出信号の変化速度、 FTrv…第1基準値、 FHrv…第2基準値、 dFTth/dt,dFSth/dt…第3基準値、 dFHth/dt,dFLth/dt…第4基準値。
Claims (7)
- 車両の運転操作の一部を自動的に行うように構成された車両用制御装置において、
運転者が着座するシートに複数の圧力センサが取り付けられ、
複数の前記圧力センサのうちいずれかの前記圧力センサの検出信号の変化速度が前記圧力センサごとに定めた閾値を超えた場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されている
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 前記シートは、シートクッション部とシートバック部とを備え、
前記シートクッション部の前記車両の前後方向での前部に第1圧力センサが取り付けられ、前記シートバック部の前記車両の上下方向での上部に第2圧力センサが取り付けられ、
前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きく、かつ、前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 - 前記シートクッション部の前記車両の前後方向での後部に第3圧力センサが取り付けられ、前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きく更に前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用制御装置。
- 前記シートはシートクッション部とシートバック部とを備え、
前記シートクッション部の前記車両の前後方向での前部に第1圧力センサが取り付けられ、前記シートクッション部の前記車両の前後方向での後部に第3圧力センサが取り付けられ、
前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 - 前記シートはシートクッション部とシートバック部とを備え、
前記シートバック部の前記車両の上下方向での上部に第2圧力センサが取り付けられ、前記シートバック部の前記車両の上下方向での下部に第4圧力センサが取り付けられ、
前記第2圧力センサの検出信号の増大速度が第2閾値より大きくかつ前記第4圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第4閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。 - 前記シートバック部の前記車両の上下方向での下部に第4圧力センサが取り付けられ、
前記第1圧力センサの検出信号の増大速度が第1閾値より大きくかつ前記第3圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第3閾値より大きく更に前記第4圧力センサの検出信号の低下速度の絶対値が第4閾値より大きい場合に、前記車両を停止させる制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の車両用制御装置。 - 複数の前記圧力センサは、前記シートのフレーム部に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の車両用制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015014010A JP2016137825A (ja) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | 車両用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015014010A JP2016137825A (ja) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | 車両用制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016137825A true JP2016137825A (ja) | 2016-08-04 |
Family
ID=56558792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015014010A Pending JP2016137825A (ja) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | 車両用制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016137825A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11225181B2 (en) | 2018-07-31 | 2022-01-18 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Resin fuses and vehicles comprising the same |
-
2015
- 2015-01-28 JP JP2015014010A patent/JP2016137825A/ja active Pending
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