JP2020117085A - Vehicular posture control device - Google Patents

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Abstract

To provide a vehicular posture control device configured to reduce accumulation of fatigue of an occupant by reducing a posture change of the occupant with respect to a seat or the like.SOLUTION: A vehicular posture control device 10 controls the posture of a vehicle body by controlling force acting between each wheel 12FL to 12RR and a vehicle body 14. The vehicular posture control device includes: a camera 20 which captures an occupant of a vehicle; and an electronic control device 24. The electronic control device estimates a skeleton posture of the occupant on the basis of an image captured by the camera, estimates at least one of muscle force of the occupant and seat reaction force on the basis of a difference from the skeleton posture estimated as an ideal skeleton posture and controls suspensions 22FL to 22RL so that the posture of the occupant is close to the ideal posture on the basis of the estimation result, thereby being configured to correct the posture of the vehicle body 14 so that excessive muscle force and seat reaction force are reduced.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、各車輪と車体との間に作用する力を制御することにより車両の姿勢を制御する車両の姿勢制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle attitude control device that controls the attitude of a vehicle by controlling the force that acts between each wheel and the vehicle body.

道路を走行する自動車などの車両においては、加減速及び旋回などのように車両が加速度を発生する走行運動をすると、車両及び乗員に慣性力が作用する。その結果、車体はピッチング及びローリングのような姿勢変化を生じ、乗員はシートなどに対する姿勢を変化する。そのため、乗員はシートなどに対する姿勢変化が過剰にならないよう、筋肉を働かせてできるだけ元の姿勢を確保しようとする。よって、この筋肉の作用による姿勢確保が繰り返されると、乗員に疲労が蓄積する。 In a vehicle such as an automobile running on a road, when the vehicle makes a running motion such as acceleration or deceleration or turning to generate acceleration, inertial force acts on the vehicle and an occupant. As a result, the vehicle body undergoes posture changes such as pitching and rolling, and the occupant changes its posture with respect to the seat and the like. Therefore, the occupant tries to secure his original posture as much as possible by working his muscles so that the posture of the seat does not change excessively. Therefore, if the posture is secured by the action of this muscle repeatedly, fatigue is accumulated in the occupant.

特開平10−264681号公報JP, 10-264681, A

〔発明が解決しようとする課題〕
シートなどに対する乗員の姿勢変化を低減することによって乗員の疲労の蓄積を低減すべく、シートベルトによるシートに対する乗員の拘束度合を高くすることが考えられる。しかし、その場合には車両及び乗員に慣性力が作用しない通常の走行時において乗員が不快感を覚えることが避けられない。
[Problems to be Solved by the Invention]
It is conceivable to increase the degree of restraint of the occupant on the seat by the seat belt in order to reduce the accumulation of fatigue of the occupant by reducing the change in the occupant's posture with respect to the seat or the like. However, in that case, it is inevitable that the occupant feels uncomfortable during normal traveling in which no inertial force acts on the vehicle and the occupant.

また、従来知られている車両用姿勢制御装置のように、車体の姿勢変化が減少するように車体の姿勢を制御することが考えられる。しかし、車体の姿勢変化が減少するように車体の姿勢を制御しても、乗員に作用する慣性力は減少しないので、シートなどに対する乗員の姿勢変化が却って大きくなり、乗員の疲労の蓄積が却って悪化する。 Further, it is conceivable to control the attitude of the vehicle body so that the change in the attitude of the vehicle body is reduced, as in a conventionally known vehicle attitude control device. However, even if the attitude of the vehicle body is controlled so as to reduce the attitude change of the vehicle body, the inertial force acting on the occupant does not decrease, so the attitude change of the occupant with respect to the seat and the like becomes rather large, and the accumulation of fatigue of the occupant is avoided. Getting worse.

これに対し、車両の走行に起因して乗員に作用する慣性力に少なくとも部分的に対向する力が乗員に作用するよう車体の姿勢を修正すれば、シートなどに対する乗員の姿勢変化を減少させて乗員の疲労の蓄積を低減することができると考えられる。 On the other hand, if the attitude of the vehicle body is corrected so that a force that at least partially opposes the inertial force that acts on the occupant due to the traveling of the vehicle acts on the occupant, the posture change of the occupant with respect to the seat or the like can be reduced. It is considered that the accumulation of fatigue of the occupant can be reduced.

上記特許文献1には、同乗者の前後移動または横移動を車内カメラにて撮像し、撮像結果に基づいて旋回時にアクティブサスペンションを制御することによって車体の姿勢を制御する車両用制御装置が記載されている。しかし、この車両用制御装置は、車両の走行に起因して乗員に作用する慣性力に対向する力が乗員に作用するよう車体の姿勢を修正するようにはなっていないので、シートなどに対する乗員の姿勢変化を減少させて乗員の疲労の蓄積を低減することはできない。 The above-mentioned Patent Document 1 describes a vehicle control device that controls a posture of a vehicle body by capturing an image of a passenger's longitudinal movement or lateral movement with an in-vehicle camera and controlling an active suspension during turning based on the imaged result. ing. However, this vehicle control device is not designed to correct the posture of the vehicle body so that the force that opposes the inertial force acting on the occupant due to the traveling of the vehicle acts on the occupant. It is not possible to reduce the change in posture of the passenger and reduce the accumulation of fatigue of the occupant.

本発明の課題は、シートなどに対する乗員の姿勢変化を減少させて乗員の疲労の蓄積を低減することができるよう構成された車両の姿勢制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an attitude control device for a vehicle configured so as to reduce changes in the attitude of an occupant with respect to a seat or the like and reduce accumulation of fatigue of the occupant.

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、各車輪(12FL〜12RR)と車体(14)との間に作用する力を制御することにより車両(16)の姿勢を制御する車両の姿勢制御装置(10)であって、車両の乗員(18)を撮像するカメラ(20)と、カメラにより撮像された画像に基づいて乗員の骨格姿勢(56)を推定し、理想骨格姿勢(58)と推定された骨格姿勢との差分に基づいて乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方を推定し、乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方に基づいて乗員の姿勢が理想的な姿勢に近づくように車体(14)の姿勢を修正するよう構成された制御ユニット(24)と、を含む車両の姿勢制御装置が提供される。
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the present invention, there is provided a vehicle attitude control device (10) for controlling the attitude of a vehicle (16) by controlling a force acting between each wheel (12FL to 12RR) and a vehicle body (14). Of the vehicle occupant (18) of the vehicle, and the skeleton posture (56) of the occupant estimated based on the image captured by the camera to determine the ideal skeleton posture (58). At least one of the occupant's muscle force and seat reaction force is estimated based on the difference, and the posture of the vehicle body (14) is adjusted so that the occupant's posture approaches an ideal posture based on at least one of the occupant's muscle force and seat reaction force. A vehicle attitude control system is provided that includes a control unit (24) configured to modify.

上記の構成によれば、カメラにより撮像された画像に基づいて乗員の骨格姿勢が推定され、乗員の骨格姿勢に基づいて乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方が推定され、乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方に基づいて乗員の姿勢が理想的な姿勢に近づくように車体の姿勢が修正される。 According to the above configuration, the skeletal posture of the occupant is estimated based on the image captured by the camera, and at least one of the muscular force of the occupant and the seat reaction force is estimated based on the skeletal posture of the occupant. The posture of the vehicle body is corrected so that the posture of the occupant approaches the ideal posture based on at least one of the reaction forces.

後述のように、理想的な姿勢は乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が最小になる姿勢である。よって、上記の構成によれば、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が小さくなるように車体の姿勢が修正されるので、乗員の疲労の蓄積を低減することができる。なお、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が小さくなるのは、上記のように車体の姿勢を修正することにより、車両の走行に起因して乗員に作用する慣性力に少なくとも部分的に対向する力を乗員に作用させ、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力を低減することができることによると考えられる。 As described later, the ideal posture is a posture in which the extra muscle force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant are minimized. Therefore, according to the above configuration, the posture of the vehicle body is corrected so that the extra muscular force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant are reduced, so that the accumulation of fatigue of the occupant can be reduced. It should be noted that the excessive muscle force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant become small because the inertia force acting on the occupant due to the traveling of the vehicle is at least partly due to the correction of the posture of the vehicle body as described above. It is conceivable that the opposing force is applied to the occupant to reduce the extra muscle force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant.

本発明の姿勢制御装置において、「理想的な姿勢」は、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が最小になる姿勢である。また、「乗員の筋力」は、乗員の主要な筋肉が発生する力であってよく、「シート反力」は、シート自体の反力のみでなく、シートベルトなどからの反力を含む概念である。 In the posture control device of the present invention, the "ideal posture" is a posture in which the excessive muscle force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant are minimized. In addition, "passenger muscular strength" may be the force generated by the main muscles of the occupant, and "seat reaction force" is a concept that includes not only the reaction force of the seat itself but also the reaction force from the seat belt or the like. is there.

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 In the above description, in order to help understanding of the present invention, the reference numerals used in the embodiments are attached in parentheses to the configurations of the invention corresponding to the embodiments to be described later. However, each component of the present invention is not limited to the component of the embodiment corresponding to the reference numeral in parentheses. Other objects, other features and attendant advantages of the present invention will be easily understood from the description of the embodiments of the present invention described with reference to the following drawings.

本発明による車両の姿勢制御装置の実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a vehicle attitude control device according to the present invention. 実施形態にかかる姿勢制御装置が搭載された車両の車室を車両の前進方向に見た状態にて示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a passenger compartment of a vehicle equipped with an attitude control device according to an embodiment as viewed in a forward direction of the vehicle. 実施形態におけるカメラが乗員を撮像する状況を車両の横方向に見て示す図である。It is a figure which shows the situation which the camera in embodiment image|photographs an occupant seeing in the lateral direction of a vehicle. 実施形態における姿勢制御のメインルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a main routine of attitude control in the embodiment. 図4に示されたフローチャートのステップ90において実行される姿勢の修正のサブルーチンを示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a posture correction subroutine executed in step 90 of the flowchart shown in FIG. 4. 実施形態における警報制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a warning control routine in an embodiment. 乗員の正面画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the front image of an occupant. 乗員の骨格画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a skeleton image of an occupant. 標準体型の乗員について、車両の横方向に見た場合の体表面姿勢及び骨格姿勢の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a body surface posture and a skeleton posture when seeing in the lateral direction of a vehicle about an occupant of a standard body type. 肥満体型の乗員について、車両の横方向に見た場合の体表面姿勢及び骨格姿勢の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a body surface posture and a skeleton posture when it sees in the lateral direction of a vehicle about an occupant of an obese body type. 乗員の理想骨格画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an ideal skeleton image of a passenger. 乗員の主要な筋肉の筋力を示す図である。It is a figure which shows the muscular strength of the main muscles of an occupant. 乗員に作用するシート反力を示す図である。It is a figure which shows the seat reaction force which acts on an occupant. 頭部、頸部、右肩、左肩及び腰部について、理想骨格姿勢と予測骨格姿勢との差分と車体のロール姿勢修正量Δθrとの関係の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a relationship between a difference between an ideal skeletal posture and a predicted skeletal posture and a roll posture correction amount Δθr of a vehicle body for a head, a neck, a right shoulder, a left shoulder, and a waist. 僧帽筋、腹斜筋及び腰方形筋の筋力についての疲労蓄積量Ea1〜Ea3の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the amount of fatigue accumulation Ea1-Ea3 regarding the muscle force of the trapezius muscle, the abdominal oblique muscle, and the lumbar quadrilateral muscle.

[実施形態]
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施形態にかかる姿勢制御装置10は、後に詳細に説明するように、左右の前輪12FL、12FR及び左右の後輪12RL、12RRと車体14との間に作用する主として上下方向の力を制御することにより、車両16の姿勢を制御するよう構成されている。図1には詳細に示されていないが、前輪12FL及び12FRは転舵輪であり、後輪12RL及び12RRは非転舵輪である。 The attitude control device 10 according to the embodiment of the present invention mainly applies a vertical force acting between the left and right front wheels 12FL, 12FR and the left and right rear wheels 12RL, 12RR and the vehicle body 14, as will be described later. By controlling, the posture of the vehicle 16 is controlled. Although not shown in detail in FIG. 1, the front wheels 12FL and 12FR are steered wheels, and the rear wheels 12RL and 12RR are non-steered wheels.

姿勢制御装置10は、車両16の乗員18を撮像するカメラ20と、車輪12FL、12FR、12RL及び12RRのサスペンション22FL、22FR、22RL及び22RRを制御する制御ユニットとしての電子制御装置24と、を含んでいる。カメラ20は、運転者及び助手席同乗者を撮像可能な例えばCCDカメラ、赤外線カメラなどであってよい。なお、カメラ20は、図2に示されていように、車室2内にてルームミラー4の上方にてウインドシールド6の内面又はルーフパネル8に取り付けられていてよい。 The attitude control device 10 includes a camera 20 that images the occupant 18 of the vehicle 16, and an electronic control device 24 that is a control unit that controls the suspensions 22FL, 22FR, 22RL, and 22RR of the wheels 12FL, 12FR, 12RL, and 12RR. I'm out. The camera 20 may be, for example, a CCD camera, an infrared camera, or the like that can image the driver and the passenger in the passenger seat. It should be noted that the camera 20 may be attached to the inner surface of the windshield 6 or the roof panel 8 above the room mirror 4 in the vehicle interior 2 as shown in FIG. 2.

図1に示されているように、前輪サスペンション22FL及び22FRは、それぞれサスペンションアーム26FL及び26FRを含み、後輪サスペンション22RL及び22RRは、それぞれサスペンションアーム26RL及び26RRを含んでいる。図1においては、サスペンションアーム26FL〜26RRは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらのアームはそれぞれ複数設けられていてよい。 As shown in FIG. 1, the front wheel suspensions 22FL and 22FR include suspension arms 26FL and 26FR, respectively, and the rear wheel suspensions 22RL and 22RR include suspension arms 26RL and 26RR, respectively. Although only one suspension arm 26FL to 26RR is shown in FIG. 1, a plurality of these arms may be provided.

更に、前輪サスペンション22FL及び22FRは、それぞれショックアブソーバ28FL及び28FR及びサスペンションスプリング30FL及び30FRを含んでいる。同様に、後輪サスペンション22RL及び22RRは、それぞれショックアブソーバ28RL及び28RR及びサスペンションスプリング30RL及び30RRを含んでいる。ショックアブソーバ28FL〜28RRの減衰係数は一定であるが、これらのショックアブソーバは減衰力可変式のショックアブソーバであってもよい。 Further, the front wheel suspensions 22FL and 22FR include shock absorbers 28FL and 28FR and suspension springs 30FL and 30FR, respectively. Similarly, the rear wheel suspensions 22RL and 22RR include shock absorbers 28RL and 28RR and suspension springs 30RL and 30RR, respectively. The damping coefficients of the shock absorbers 28FL to 28RR are constant, but these shock absorbers may be variable damping force type shock absorbers.

図示の実施形態においては、ショックアブソーバ28FL及び28FRは、それぞれ上端にて車体14に連結され、下端にて車輪支持部材32FL及び32FRに連結されている。
同様に、ショックアブソーバ28RL及び28RRは、それぞれ上端にて車体14に連結され、下端にて車輪支持部材32RL及び32RRに連結されている。
In the illustrated embodiment, the shock absorbers 28FL and 28FR are respectively connected to the vehicle body 14 at their upper ends and to the wheel support members 32FL and 32FR at their lower ends.
Similarly, the shock absorbers 28RL and 28RR are connected to the vehicle body 14 at their upper ends, and are connected to the wheel support members 32RL and 32RR at their lower ends.

なお、サスペンション22FL〜2RRは、それぞれ車輪12FL〜12RR及び車体14が互いに他に対し上下方向に変位することを許容する限り、任意の形式のサスペンションであってよく、独立懸架式のサスペンションであることが好ましい。また、サスペンションスプリング30FL〜30RRは、圧縮コイルスプリング、エアスプリングなどの任意のスプリングであってよい。 The suspensions 22FL to 2RR may be suspensions of any type as long as they allow the wheels 12FL to 12RR and the vehicle body 14 to be displaced in the vertical direction with respect to each other, and are independent suspension type suspensions. Is preferred. Further, the suspension springs 30FL to 30RR may be arbitrary springs such as a compression coil spring and an air spring.

以上の説明から解るように、少なくとも車体14は車両16のばね上を構成しており、少なくとも車輪12FL〜12RR及び車輪支持部材32FL〜32RRは、車両16のばね下を構成している。 As can be understood from the above description, at least the vehicle body 14 constitutes the sprung portion of the vehicle 16, and at least the wheels 12FL to 12RR and the wheel support members 32FL to 32RR constitute the unsprung portion of the vehicle 16.

更に、図示の実施形態においては、車体14とショックアブソーバ28FL〜28RRのピストンロッドとの間には、それぞれアクチュエータ34FL〜34RRが設けられている。アクチュエータ34FL〜34RRは、車体と車輪12FL〜12RRとの間に作用する力を油圧式又は電磁式に発生するアクチュエータとして機能する。アクチュエータ34FL〜34RRは、ショックアブソーバ28FL〜28RR及びサスペンションスプリング30FL〜30RRなどと共働して、アクティブサスペンションを構成している。なお、アクチュエータ34FL〜34RRは、電子制御装置24によって制御されることにより、車体と車輪との間に作用する力を制御することができる限り、当技術分野において公知の任意の構成のアクチュエータであってよい。 Further, in the illustrated embodiment, actuators 34FL to 34RR are provided between the vehicle body 14 and the piston rods of the shock absorbers 28FL to 28RR, respectively. The actuators 34FL to 34RR function as actuators that hydraulically or electromagnetically generate a force acting between the vehicle body and the wheels 12FL to 12RR. The actuators 34FL to 34RR cooperate with the shock absorbers 28FL to 28RR, the suspension springs 30FL to 30RR, etc. to form an active suspension. It should be noted that the actuators 34FL to 34RR are actuators having arbitrary configurations known in the art as long as they can control the force acting between the vehicle body and the wheels by being controlled by the electronic control unit 24. You can

図3に示されているように、カメラ20は、斜め前方且つ斜め上方からシート36に着座する乗員18を撮像し、撮像された画像情報を電子制御装置24へ出力する。乗員18は、運転者のみが乗車している場合には運転者であり、運転者及び助手席同乗者が乗車している場合には運転者及び助手席同乗者である。電子制御装置24は、入力された画像情報を処理することにより、正面の斜め上方から乗員18を撮像した正面画像情報に変換する。 As shown in FIG. 3, the camera 20 images the occupant 18 sitting on the seat 36 from diagonally forward and diagonally upward, and outputs the captured image information to the electronic control unit 24. The occupant 18 is a driver when only the driver is in the vehicle, and is a driver and a passenger in the passenger seat when the driver and the passenger in the passenger seat are in the vehicle. The electronic control unit 24 processes the input image information to convert it into front image information in which the occupant 18 is imaged from diagonally above the front.

なお、入力された画像情報は、車両の横方向且つ上方から乗員18を撮像した側面画像情報にも変換されてよい。また、図2において20′にて示されているように、それぞれ正面の斜め上方から運転者及び助手席同乗者を撮像することにより正面画像を取得する二つのカメラが設けられていてもよい。 In addition, the input image information may be converted into side image information in which the occupant 18 is imaged from above and laterally of the vehicle. Further, as indicated by 20' in FIG. 2, two cameras may be provided to obtain a front image by imaging the driver and the passenger in the passenger seat from diagonally above the front.

電子制御装置24は、後に詳細に説明するように、正面画像情報に基づいて乗員18の体表面姿勢を推定し、体表面姿勢に基づいて乗員18の骨格姿勢を推定する。更に、電子制御装置24は、正面画像情報に基づいて乗員18の顔面認証を行うことにより、乗員を特定する。 As will be described later in detail, the electronic control unit 24 estimates the body surface posture of the occupant 18 based on the front image information, and estimates the skeleton posture of the occupant 18 based on the body surface posture. Further, the electronic control unit 24 identifies the occupant by performing face authentication of the occupant 18 based on the front image information.

周知のように、道路を走行する自動車などの車両は、走行時に6自由度の運動をする。即ち、車両は、前後方向、横方向、上下方向、ピッチ軸周り、ロール軸周り及び上下軸周りの運動をする。前後方向、横方向及び上下方向の運動が乗員の姿勢に及ぼす影響は、ピッチ軸周り、ロール軸周り及び上下軸周りの運動が乗員の姿勢に及ぼす影響に比して小さい。前後方向の運動は車両の走行に必要な運動であり、前後方向及び横方向の運動に起因する乗員の姿勢の変化を低減するために車両の姿勢を制御することは困難である。また、上下方向の運動はショックアブソーバによる制振作用や車両の制振制御によって低減される。 As is well known, a vehicle such as an automobile running on a road has six degrees of freedom during running. That is, the vehicle moves in the front-rear direction, the lateral direction, the vertical direction, around the pitch axis, around the roll axis, and around the vertical axis. The influence of the longitudinal, lateral, and vertical movements on the posture of the occupant is smaller than the influences of the movements around the pitch axis, the roll axis, and the vertical axis on the posture of the occupant. The movement in the front-back direction is a movement necessary for traveling of the vehicle, and it is difficult to control the posture of the vehicle in order to reduce the change in the posture of the occupant caused by the movement in the front-rear direction and the lateral direction. Further, the vertical movement is reduced by the damping action of the shock absorber and the damping control of the vehicle.

軸周りの運動のうち、ピッチ軸周りの運動(ピッチング)及びロール軸周りの運動(ローリング)は、それぞれ車両の加減速に伴う前後方向の荷重移動及び旋回に伴う横方向の荷重移動に起因して発生する。これに対し、上下軸周りの運動(ヨーイング)は、車両の旋回、進行方向の変更など車両の走行に必要な運動である。よって、実施形態においては、主としてピッチング及びローリングに起因する乗員の姿勢変化が低減されるよう、車両の姿勢が制御される。 Among the movements about the axis, the movements about the pitch axis (pitching) and the movements about the roll axis (rolling) are caused by the load movement in the front-rear direction accompanying the acceleration and deceleration of the vehicle and the load movement in the lateral direction accompanying the turning, respectively. Occurs. On the other hand, the motion about the vertical axis (yawing) is a motion required for running the vehicle such as turning the vehicle and changing the traveling direction. Therefore, in the embodiment, the posture of the vehicle is controlled so that the posture change of the occupant mainly caused by pitching and rolling is reduced.

車両16には、ピッチング及びローリングの指標値である車体14のピッチ角θp及びロール角θrを推定するための車両16の運動状態量として、それぞれ車両の前後加速度Gx及び横加速度Gyを検出する前後加速度センサ40及び横加速度センサ42が設けられている。前後加速度Gx及び横加速度Gyを示す信号は電子制御装置24に入力される。電子制御装置24は、当技術分野において公知の要領にて車両の前後加速度Gx及び横加速度Gyに基づいてそれぞれ車体14のピッチ角θp及びロール角θrを推定する。 The vehicle 16 detects the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy of the vehicle 16 as the motion state quantities of the vehicle 16 for estimating the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14, which are index values for pitching and rolling, respectively. An acceleration sensor 40 and a lateral acceleration sensor 42 are provided. Signals indicating the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy are input to the electronic control unit 24. The electronic control unit 24 estimates the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14 based on the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy of the vehicle in a manner known in the art.

図1には詳細に示されていないが、電子制御装置24は、マイクロコンピュータ及び駆動回路を含んでいる。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。ROMは、運転者及び助手席同乗者について、幾つかの体格毎に理想骨格姿勢のデータを記憶している。 Although not shown in detail in FIG. 1, the electronic control unit 24 includes a microcomputer and a driving circuit. The microcomputer has a CPU, a ROM, a RAM, and an input/output port device, and has a general configuration in which these are connected to each other by a bidirectional common bus. The ROM stores data on the ideal skeleton posture for each of several physiques of the driver and the passenger in the passenger seat.

CPUは、理想骨格姿勢と推定骨格姿勢との差及び車体14のピッチ角θp、ロール角θrに基づいて、乗員の主要な筋肉の筋力及びシート反力を推定する。CPUは、乗員の筋力及びシート反力に基づいて乗員の姿勢を理想的な姿勢に近づけるための目標姿勢修正量として車体14のピッチ角θp及びロール角θrの目標修正量Δθpt及びΔθrtを算出する。更に、CPUは、車体14のピッチ角θp及びロール角θrがそれぞれ標修正量Δθpt及びΔθrtだけ修正されるように、各車輪のアクチュエータ34FL〜34RRを制御することによって車体の姿勢を制御し、これにより乗員の姿勢を理想的な姿勢に近づける。なお、理想骨格姿勢は、理想的な姿勢と同様に、不必要な筋力及びシート反力が最小になる姿勢である。 The CPU estimates the muscular force of the occupant's main muscles and the seat reaction force based on the difference between the ideal skeletal posture and the estimated skeletal posture and the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14. The CPU calculates target correction amounts Δθpt and Δθrt of the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14 as target posture correction amounts for making the posture of the passenger close to an ideal posture based on the muscular force of the occupant and the seat reaction force. .. Further, the CPU controls the attitude of the vehicle body by controlling the actuators 34FL to 34RR of the wheels so that the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14 are corrected by the target correction amounts Δθpt and Δθrt, respectively. To bring the occupant's posture closer to the ideal posture. The ideal skeletal posture is a posture in which unnecessary muscle force and seat reaction force are minimized, like the ideal posture.

CPUが以上の制御を行うための図4及び図5に示されたフローチャートに対応する姿勢制御プログラムが、ROMに格納されており、車体の姿勢は同制御プログラムに従ってCPUにより制御される。ROMには図6に示されたフローチャートに対応する警報制御プログラムも格納されている。RAMは、制御プログラムに従ってCPUが行う処理に必要なデータを一時的に記憶する。なお、電子制御装置24は、後述のように、必要に応じてナビゲーション装置44と通信し、必要に応じて警報装置46を作動させる。 An attitude control program corresponding to the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5 for the CPU to perform the above control is stored in the ROM, and the attitude of the vehicle body is controlled by the CPU in accordance with the control program. An alarm control program corresponding to the flowchart shown in FIG. 6 is also stored in the ROM. The RAM temporarily stores data necessary for the processing performed by the CPU according to the control program. The electronic control device 24 communicates with the navigation device 44 as necessary and activates the alarm device 46 as necessary, as described later.

<車両の姿勢制御のメインルーチン(図4)>
次に、図4に示されたフローチャートを参照して、実施形態における車両の姿勢制御のメインルーチンについて説明する。なお、図4に示されたフローチャートによる姿勢制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに電子制御装置24によって所定の時間毎に繰返し実行される。
<Main routine of vehicle attitude control (Fig. 4)>
Next, the main routine of the attitude control of the vehicle in the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The attitude control according to the flowchart shown in FIG. 4 is repeatedly executed at predetermined time intervals by the electronic control unit 24 when an ignition switch (not shown) is turned on.

まず、ステップ10においては、カメラ20により撮像された画像情報を示す信号及びそれぞれ前後加速度センサ40及び横加速度センサ42により検出された前後加速度Gx及び横加速度Gyを示す信号が読み込まれる。 First, in step 10, the signal indicating the image information captured by the camera 20 and the signals indicating the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy detected by the longitudinal acceleration sensor 40 and the lateral acceleration sensor 42, respectively, are read.

ステップ20においては、読み込まれた画像情報が画像処理ことにより、図7に示されているように乗員18の正面画像50の情報に変換される。更に、正面画像50の情報に基づいて乗員の顔面認証が行われることにより、乗員が既に特定済の乗員であるか否かの判別が行われる。例えば、乗員がP1さんであるかP2さんであるか・・・の判別が行われる。肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ40へ進み、否定判別が行われたときには姿勢制御はステップ30へ進む。 In step 20, the read image information is subjected to image processing to be converted into information of the front image 50 of the occupant 18 as shown in FIG. 7. Furthermore, by performing face recognition of the occupant based on the information of the front image 50, it is determined whether or not the occupant is an already-identified occupant. For example, it is determined whether the occupant is Mr. P1 or Mr. P2.... When the affirmative determination is made, the posture control proceeds to step 40, and when the negative determination is made, the posture control proceeds to step 30.

なお、乗員の特定は、図7に示されているように、乗員18の頭部C1、頸部C2、右肩C3、左肩C4及び腰部C5の位置を特定し、それらの位置の関係に基づいて行われてもよく、顔面認証及び位置の関係の両方に基づいて行われてもよい。 The occupant is identified by identifying the positions of the head C1, neck C2, right shoulder C3, left shoulder C4 and waist C5 of the occupant 18, as shown in FIG. 7, and based on the relationship between these positions. It may be performed based on both the face recognition and the positional relationship.

ステップ30においては、ステップ20において特定された乗員が新規の乗員Pnさん(nは正の整数)として登録されるよう、乗員Pnさんの顔面認証の情報(及び/又は体の各部位の位置関係の情報)がROMに書き込まれる。 In step 30, in order that the occupant identified in step 20 be registered as a new occupant Pn (n is a positive integer), face authentication information of occupant Pn (and/or the positional relationship of each body part). Information) is written in the ROM.

ステップ40においては、図7に示されているように、正面画像情報50に基づいて乗員18の頭部C1、頸部C2、右肩C3、左肩C4及び腰部C5の位置及びそれらを結ぶ線として、乗員18の体表面姿勢52が推定される。 In step 40, as shown in FIG. 7, as positions of the head C1, neck C2, right shoulder C3, left shoulder C4, and waist C5 of the occupant 18 and lines connecting them, based on the front image information 50. , The body surface posture 52 of the occupant 18 is estimated.

ステップ50においては、乗員の姿勢が定常的な姿勢であるか否かの判別、即ちナビゲーション装置44などの補機を操作したり、車室2内にて荷物などを移動したりする状況ではないか否かの判別が行われる。なお、この判別は、例えば前回のサイクルにおいて特定された乗員18の体表面姿勢と今回のサイクルにおいてされた乗員18の体表面姿勢との相違度合に基づいて行われてよい。否定判別が行われたときには姿勢制御はステップ10へ戻り、肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ60へ進む。 In step 50, it is not the situation where it is determined whether or not the posture of the occupant is a steady posture, that is, the auxiliary device such as the navigation device 44 is operated or the luggage or the like is moved in the passenger compartment 2. Whether or not it is determined. Note that this determination may be performed based on, for example, the degree of difference between the body surface posture of the occupant 18 identified in the previous cycle and the body surface posture of the occupant 18 determined in the current cycle. When the negative determination is made, the posture control returns to step 10, and when the positive determination is made, the posture control proceeds to step 60.

ステップ60においては、図8に示されているように、体表面姿勢52に基づいて乗員18の骨格54について頭部C1′、頸部C2′、右肩C3′、左肩C4′及び腰部C5′の位置が特定され、それらの位置を結ぶ線として乗員18の骨格姿勢56が推定される。なお、乗員18の骨格姿勢56が推定されるのは、運転者の不必要な筋力及びシート反力を低減するための車体の姿勢修正量を正確に算出するためには、体表面姿勢よりも骨格姿勢に基づく算出の方が好ましいからである。 In step 60, as shown in FIG. 8, the head C1', the neck C2', the right shoulder C3', the left shoulder C4', and the waist C5' of the skeleton 54 of the occupant 18 are based on the body surface posture 52. Is specified, and the skeleton posture 56 of the occupant 18 is estimated as a line connecting these positions. The skeleton posture 56 of the occupant 18 is estimated rather than the body surface posture in order to accurately calculate the posture correction amount of the vehicle body for reducing the driver's unnecessary muscle force and seat reaction force. This is because the calculation based on the skeletal posture is preferable.

例えば、図9及び図10は、それぞれ標準体型の乗員18A及び肥満体型の乗員18Bについて、車両の横方向に見た場合の体表面姿勢52及び骨格姿勢56を示している。図9と図10との比較から、車体の姿勢修正量は、体表面姿勢よりも骨格姿勢に基づいて算出される方が好ましいことが解る。 For example, FIG. 9 and FIG. 10 show a body surface posture 52 and a skeleton posture 56 when the occupant 18A of the standard body type and the occupant 18B of the obese body type are viewed in the lateral direction of the vehicle, respectively. From the comparison between FIG. 9 and FIG. 10, it is understood that the posture correction amount of the vehicle body is preferably calculated based on the skeleton posture rather than the body surface posture.

ステップ70においては、推定された骨格姿勢56に基づいてROMから乗員18の体型に対応する理想骨格姿勢58の情報が読み込まれる。なお、ROMは、種々の体型の乗員について、図11に示されているように、車両のローリングのような姿勢変化が生じていないときの乗員の標準的な姿勢として、理想骨格姿勢58の情報を記憶している。更に、理想骨格姿勢58と推定された骨格姿勢56との差分が、例えば頭部C1′、頸部C2′、右肩C3′、左肩C4′及び腰部C5′の位置の相違量として算出される。 In step 70, information on the ideal skeleton posture 58 corresponding to the physique of the occupant 18 is read from the ROM based on the estimated skeleton posture 56. As shown in FIG. 11, the ROM stores information on the ideal skeleton posture 58 as a standard posture of the occupant when the posture change such as rolling of the vehicle does not occur for the occupants of various body types. I remember. Furthermore, the difference between the ideal skeleton posture 58 and the estimated skeleton posture 56 is calculated as the amount of difference in the positions of the head C1', the neck C2', the right shoulder C3', the left shoulder C4', and the waist C5', for example. ..

ROMは、頭部C1′、頸部C2′、右肩C3′、左肩C4′及び腰部C5′のそれぞれについて、位置の相違量の許容値を記憶している。ステップ80においては、上記複数の部位の位置の相違量の少なくとも一つが対応する許容値よりも大きいか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには車体の姿勢の修正は不要であるので、姿勢制御はステップ10へ戻り、肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ90へ進む。 The ROM stores the permissible value of the difference in position for each of the head C1', the neck C2', the right shoulder C3', the left shoulder C4', and the waist C5'. In step 80, it is judged whether or not at least one of the difference amounts of the positions of the plurality of parts is larger than the corresponding allowable value. When the negative determination is made, it is not necessary to correct the posture of the vehicle body, so the posture control returns to step 10, and when the positive determination is made, the posture control proceeds to step 90.

ステップ90においては、図5に示されたサブルーチンに従って、乗員の不必要な筋力及びシート反力が低減されるよう、車体14の姿勢が修正される。なお、助手席に同乗者が乗車している場合には、上記ステップ20乃至80は運転者及び同乗者のそれぞれについて実行され、運転者及び同乗者のうち大きい方の位置の相違量に基づいてステップ90が実行される。 In step 90, the posture of the vehicle body 14 is corrected according to the subroutine shown in FIG. 5 so as to reduce unnecessary muscular force and seat reaction force of the occupant. When the passenger is in the passenger seat, steps 20 to 80 are executed for each of the driver and the passenger, and based on the difference between the larger position of the driver and the passenger. Step 90 is executed.

なお、図には示されていないが、読み込まれた画像情報が画像処理によって乗員18の側面画像情報に変換され、側面画像情報に基づいて車両の横方向に見た体表面姿勢、骨格姿勢なども求められてもよい。更に、車両の横方向に見た体表面姿勢、骨格姿勢などに基づいて理想骨格姿と骨格姿勢との差分などが算出されてもよい。 Although not shown in the figure, the read image information is converted into side image information of the occupant 18 by image processing, and the body surface posture, skeleton posture, etc. viewed in the lateral direction of the vehicle based on the side image information. May also be required. Further, the difference between the ideal skeleton shape and the skeleton posture may be calculated based on the body surface posture, the skeleton posture, and the like viewed in the lateral direction of the vehicle.

<車両の姿勢制御のサブルーチン(図5)>
ステップ95においては、車両の前後加速度Gx及び横加速度Gyに基づいてそれぞれ車体14のピッチ角θp及びロール角θrが推定されることにより、車体14の姿勢が推定される。更に、乗員18の骨格姿勢56及び車体14の姿勢に基づいて、ROMに格納されているマップが参照されることにより、乗員の主要な筋肉の筋力及び乗員に作用するシート反力が推定される。
<Vehicle posture control subroutine (Fig. 5)>
In step 95, the attitude of the vehicle body 14 is estimated by estimating the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14 based on the longitudinal acceleration Gx and the lateral acceleration Gy of the vehicle, respectively. Furthermore, by referring to the map stored in the ROM based on the skeleton posture 56 of the occupant 18 and the posture of the vehicle body 14, the muscle force of the main muscles of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant are estimated. ..

主要な筋肉は、図12に示されているように、僧帽筋60、腹斜筋62及び腰方形筋64であってよいが、これらに限定されない。各筋肉の両端間の距離が各体型に応じて決定される標準値よりも大きい場合及び小さいには、筋力はそれぞれ縮みの筋力及び伸びの筋力であり、距離と標準値との差が大きいほど筋力も大きい。シート反力は、図13に示されているように、乗員18が例えば側弯部、腹部及び臀部においてシート36及びシートベルト66から受ける力Fsr1、Fsr2及びFsr3として推定される。なお、以上のステップは、車体14のピッチ姿勢が標準の姿勢から変化している場合には、上述の車体のロール姿勢の変化の場合と同様に実行される。 The primary muscles may be, but are not limited to, the trapezius muscle 60, the oblique oblique muscle 62 and the lumbar quadrilateral muscle 64, as shown in FIG. When the distance between both ends of each muscle is larger or smaller than the standard value determined according to each body type, the muscle force is the muscle force of contraction and the muscle force of extension, and the larger the difference between the distance and the standard value is, the larger the difference is. Also has great muscle strength. As shown in FIG. 13, the seat reaction force is estimated as forces Fsr1, Fsr2, and Fsr3 that the occupant 18 receives from the seat 36 and the seat belt 66 at, for example, the scoliosis, abdomen, and buttocks. When the pitch attitude of the vehicle body 14 is changed from the standard attitude, the above steps are executed in the same manner as the above-described change of the vehicle body roll attitude.

ステップ100においては、乗員18の骨格姿勢56、筋力及びシート反力に基づいて、車体14のピッチ角θp及びロール角θrを低減する方向への姿勢修正量と、姿勢を修正したときに得られる乗員18の予測骨格姿勢(図示せず)とが推定される。 In step 100, the posture correction amount in the direction to reduce the pitch angle θp and the roll angle θr of the vehicle body 14 based on the skeleton posture 56 of the occupant 18, the muscle force and the seat reaction force, and the posture correction amount are obtained when the posture is corrected. The predicted skeletal posture (not shown) of the occupant 18 is estimated.

ステップ105においては、乗員18の理想骨格姿勢58と予測骨格姿勢との差分と車体のピッチ姿勢修正量Δθp及びロール姿勢修正量Δθrとの関係が算出される。例えば、図14の破線は、頭部、頸部、右肩、左肩及び腰部について、理想骨格姿勢58と予測骨格姿勢との差分と車体のロール姿勢修正量Δθrとの関係の一例を示している。図14において、実線は上記各部位の理想骨格姿勢と予測骨格姿勢との差分の合計を示しており、一点鎖線は理想骨格姿勢58と予測骨格姿勢との差分の許容値を示している。 In step 105, the relationship between the difference between the ideal skeleton posture 58 of the occupant 18 and the predicted skeleton posture, and the vehicle body pitch posture correction amount Δθp and roll posture correction amount Δθr is calculated. For example, the broken line in FIG. 14 shows an example of the relationship between the difference between the ideal skeleton posture 58 and the predicted skeleton posture and the roll posture correction amount Δθr of the vehicle body for the head, neck, right shoulder, left shoulder, and waist. .. In FIG. 14, the solid line indicates the sum of the differences between the ideal skeleton posture and the predicted skeleton posture of each part, and the alternate long and short dash line indicates the allowable value of the difference between the ideal skeleton posture 58 and the predicted skeleton posture.

ステップ110においては、理想骨格姿勢と予測骨格姿勢との差分の合計が0になる車体の目標ピッチ姿勢修正量Δθp及び目標ロール姿勢修正量Δθrとして、それぞれピッチ角の目標修正量Δθpt及びロール角の目標修正量Δθrtが算出される。例えば、図14において、実線と横軸との交点(×にて示されている)の値がロール角の目標修正量Δθrtである。 In step 110, the target pitch posture correction amount Δθp and the target roll posture correction amount Δθr of the vehicle body for which the total difference between the ideal skeleton posture and the predicted skeleton posture is 0 are set as the target correction amount Δθpt of the pitch angle and the roll angle, respectively. The target correction amount Δθrt is calculated. For example, in FIG. 14, the value at the intersection of the solid line and the horizontal axis (indicated by x) is the target correction amount Δθrt of the roll angle.

ステップ115においては、ナビゲーション装置44から入力される走行履歴情報に基づいて、車両16が現在走行中の道路及び走行方向がかつて走行したことがある道路及び走行方向であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには姿勢制御はステップ130へ進み、肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ120へ進む。 In step 115, based on the traveling history information input from the navigation device 44, it is determined whether or not the road and the traveling direction in which the vehicle 16 is currently traveling are the road and the traveling direction that have been traveled once. Be seen. When the negative determination is made, the posture control proceeds to step 130, and when the positive determination is made, the posture control proceeds to step 120.

ステップ120においては、現在の車体の姿勢と以前同一の道路を同一の方向へ走行した際にROMに記憶された車体の姿勢との差分が許容範囲内であるか否かの判別が行われる。この判別は、例えば現在の車体14のピッチ角θp及びロール角θrとROMに記憶された車体のピッチ角θpm及びロール角θrmとの差分Δθpm及びΔθrmの大きさがそれぞれ基準値Δθpm及びΔθrm(正の定数)以下であるか否かの判別であってよい。否定判別が行われたときには姿勢制御はステップ130へ進み、肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ125へ進む。 In step 120, it is determined whether or not the difference between the current vehicle body posture and the vehicle body posture stored in the ROM when the vehicle has traveled in the same direction on the same road previously is within an allowable range. This determination is made, for example, by determining the difference Δθpm and Δθrm between the current pitch angle θp and roll angle θr of the vehicle body and the vehicle body pitch angle θpm and roll angle θrm stored in the ROM as reference values Δθpm and Δθrm (positive values, respectively). It may be a determination as to whether or not When the negative determination is made, the posture control proceeds to step 130, and when the positive determination is made, the posture control proceeds to step 125.

ステップ125においては、以前同一の道路を同一の方向へ走行した際にROMに記憶されたピッチ角の目標修正量Δθpt及びロール角の目標修正量Δθrtが読み出される。更に、目標修正量Δθpt及び目標修正量Δθrtに基づいて各車輪のアクチュエータ34FL〜34RRが制御されることによって車体のピッチ姿勢及びロール姿勢がそれぞれ目標ピッチ姿勢及び目標ロール姿勢になるように制御される。 In step 125, the target correction amount Δθpt of the pitch angle and the target correction amount Δθrt of the roll angle stored in the ROM when the vehicle has traveled the same road in the same direction before are read. Furthermore, the actuators 34FL to 34RR of the wheels are controlled based on the target correction amount Δθpt and the target correction amount Δθrt, so that the pitch attitude and the roll attitude of the vehicle body are controlled to the target pitch attitude and the target roll attitude, respectively. ..

ステップ130においては、ステップ110において算出されたピッチ角の目標修正量Δθpt及びロール角の目標修正量Δθrtに基づいて各車輪のアクチュエータ34FL〜34RRが制御されることによって車体のピッチ姿勢及びロール姿勢がそれぞれ目標ピッチ姿勢及び目標ロール姿勢になるように制御される。 In step 130, the actuators 34FL to 34RR of the wheels are controlled based on the target correction amount Δθpt of the pitch angle and the target correction amount Δθrt of the roll angle calculated in step 110, whereby the pitch posture and the roll posture of the vehicle body are changed. The target pitch attitude and the target roll attitude are controlled respectively.

ステップ135においては、上記ステップ10、40及び50と同様の処理により乗員18の骨格姿勢56が推定され、上記ステップ70と同様に、理想骨格姿勢58と推定された骨格姿勢56との差分が算出される。更に、理想骨格姿勢58と推定された骨格姿勢56との差分が許容範囲内であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには姿勢制御はステップ145へ進み、否定判別が行われたときには姿勢制御はステップ140へ進む。なお、ステップ135において、予め設定された回数連続して否定判別が行われたときには、姿勢制御はステップ10へ戻るようになっていてもよい。 In step 135, the skeleton posture 56 of the occupant 18 is estimated by the same processing as in steps 10, 40 and 50, and as in step 70, the difference between the ideal skeleton posture 58 and the estimated skeleton posture 56 is calculated. To be done. Further, it is determined whether the difference between the ideal skeleton posture 58 and the estimated skeleton posture 56 is within the allowable range. When the positive determination is made, the posture control proceeds to step 145, and when the negative determination is made, the posture control proceeds to step 140. In addition, in step 135, when the negative determination is continuously performed a preset number of times, the posture control may be returned to step 10.

ステップ140においては、理想骨格姿勢58と推定された骨格姿勢56との差分に基づいて、それぞれ目標修正量Δθpt及び目標修正量Δθrtの補正量Δθpta及びΔθrtaが算出される。目標修正量Δθptと補正量Δθptaとの和が補正後の目標修正量Δθpttとして算出され、目標修正量Δθrtと補正量Δθrtaとの和が補正後の目標修正量Δθrttとして算出される。更に、補正後の目標修正量Δθptt及び補正後の目標修正量Δθrttに基づいて各車輪のアクチュエータ34FL〜34RRが制御されることによって車体のピッチ姿勢及びロール姿勢が制御される。 In step 140, the correction amounts Δθpta and Δθrta of the target correction amount Δθpt and the target correction amount Δθrt are calculated based on the difference between the ideal skeleton posture 58 and the estimated skeleton posture 56, respectively. The sum of the target correction amount Δθpt and the correction amount Δθpta is calculated as the corrected target correction amount Δθptt, and the sum of the target correction amount Δθrt and the correction amount Δθrta is calculated as the corrected target correction amount Δθrtt. Further, the pitch attitude and the roll attitude of the vehicle body are controlled by controlling the actuators 34FL to 34RR of each wheel based on the corrected target correction amount Δθptt and the corrected target correction amount Δθrtt.

ステップ145においては、次サイクルの姿勢制御に備えて、乗員18の体表面姿勢52及び骨格姿勢56のデータ、運転者の筋力及びシート反力のデータなどがRAMに保存される。更に、ピッチ角の目標修正量Δθpt及びロール角の目標修正量Δθrtと道路及び走行方向との関係がROMに保存される。なお、必要なデータなどは、ROMに保存されるのではなく、それらの少なくとも一部が通信装置を介してクラウドに保存されてもよい。 In step 145, the data of the body surface posture 52 and the skeleton posture 56 of the occupant 18, the muscular strength of the driver, the seat reaction force data, and the like are stored in the RAM in preparation for the posture control of the next cycle. Further, the relationship between the target correction amount Δθpt of the pitch angle and the target correction amount Δθrt of the roll angle and the road and the traveling direction is stored in the ROM. Note that necessary data and the like may not be stored in the ROM, but at least part of them may be stored in the cloud via the communication device.

なお、運転者及び助手席同乗者がいる場合において、運転者についての車体の目標姿勢修正量と同乗者についての車体の目標姿勢修正量とが大きく相違する場合には、車体の姿勢は大きい方の目標姿勢修正量に基づいて制御されてよい。 If there is a large difference between the target posture correction amount of the vehicle body for the driver and the target posture correction amount of the vehicle body for the passenger when there is a driver and a passenger in the passenger seat, the one with a larger body posture is used. It may be controlled based on the target posture correction amount.

<警報制御ルーチン(図6)>
次に、図6に示されたフローチャートを参照して、実施形態における警報制御のルーチンについて説明する。なお、図6に示されたフローチャートによる警報制御も、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに電子制御装置24によって所定の時間毎に繰返し実行される。
<Alarm control routine (Fig. 6)>
Next, the alarm control routine in the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The alarm control according to the flowchart shown in FIG. 6 is also repeatedly executed at predetermined time intervals by the electronic control unit 24 when an ignition switch (not shown) is turned on.

まず、ステップ210においては、上述のステップ70において算出された理想骨格姿勢58と推定された骨格姿勢56との差分のデータ及び上述のステップ95において算出された僧帽筋60、腹斜筋62及び腰方形筋64の筋力のデータが読み込まれる。 First, in step 210, data on the difference between the ideal skeletal posture 58 calculated in step 70 and the estimated skeleton posture 56, and the trapezius muscle 60, the abdominal oblique muscle 62, and the hips calculated in step 95 are described. The muscle force data of the square muscle 64 is read.

ステップ220においては、僧帽筋60、腹斜筋62及び腰方形筋64の筋力について、筋力と姿勢の差分との積が各筋肉の疲労蓄積量Ea1〜Ea3として算出され、RAMに保存される。図15は疲労蓄積量Ea1〜Ea3の変化の一例を示している。 At step 220, the product of the difference between the muscle strength and the posture of the trapezius muscle 60, the abdominal oblique muscle 62, and the lumbar quadrilateral muscle 64 is calculated as the fatigue accumulation amounts Ea1 to Ea3 of each muscle and stored in the RAM. FIG. 15 shows an example of changes in the fatigue accumulation amounts Ea1 to Ea3.

ステップ230においては、疲労蓄積量Ea1〜Ea3の全てが基準値Eac(正の定数)以下であるか否かの判別により、疲労蓄積量Ea1〜Ea3が許容範囲内にあるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには警報制御はステップ210へ戻り、否定判別が行われたときには警報制御はステップ240へ進む。この場合、図15において×にて示されているように、疲労蓄積量Ea1〜Ea3の何れか一つでも基準値Eacを越えたときに、疲労蓄積量が許容範囲内にないと判別される。 In step 230, it is determined whether or not the fatigue accumulation amounts Ea1 to Ea3 are within the allowable range by determining whether or not all the fatigue accumulation amounts Ea1 to Ea3 are equal to or less than the reference value Eac (a positive constant). Done. If the affirmative determination is made, the alarm control returns to step 210, and if the negative determination is made, the alarm control proceeds to step 240. In this case, as indicated by x in FIG. 15, when any one of the fatigue accumulation amounts Ea1 to Ea3 exceeds the reference value Eac, it is determined that the fatigue accumulation amount is not within the allowable range. ..

ステップ240においては、警報装置46が作動されることにより、乗員、特に運転者に休憩を取るよう促す警報が発せられる。警報は聴覚警報、視覚警報、それらの組合せの何れであってもよい。 In step 240, the alarm device 46 is activated to issue an alarm prompting the occupant, especially the driver, to take a break. The alert may be an audible alert, a visual alert, or a combination thereof.

なお、図6には示されていないが、車両の走行が終了し、イグニッションスイッチがオフにされたときには、リレー回路によって所定の時間電子制御装置24の機能が維持され、RAMに保存されている疲労蓄積量Ea1〜Ea3のデータが消去される。 Although not shown in FIG. 6, when the vehicle has finished traveling and the ignition switch has been turned off, the function of the electronic control unit 24 is maintained for a predetermined time by the relay circuit and is stored in the RAM. The data of the accumulated fatigue amounts Ea1 to Ea3 are erased.

以上の説明から解るように、実施形態によれば、カメラ20により撮像された画像に基づいて乗員18の骨格姿勢56が推定され、乗員の骨格姿勢に基づいて乗員の筋力及びシート反力が推定され、乗員の筋力及びシート反力に基づいて乗員の骨格姿勢が理想骨格姿勢58に近づくように車体14の姿勢が修正される。 As can be understood from the above description, according to the embodiment, the skeleton posture 56 of the occupant 18 is estimated based on the image captured by the camera 20, and the muscular force and the seat reaction force of the occupant are estimated based on the skeleton posture of the occupant. Then, the posture of the vehicle body 14 is corrected so that the skeleton posture of the occupant approaches the ideal skeleton posture 58 based on the muscular force of the occupant and the seat reaction force.

よって、実施形態によれば、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が小さくなるように車体の姿勢を修正し、乗員の疲労の蓄積を低減することができる。なお、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力が小さくなるのは、上述のように車体の姿勢を修正することにより、車両16の走行に起因して乗員に作用する慣性力に少なくとも部分的に対向する力を乗員に作用させ、乗員の余分な筋力及び乗員に作用するシート反力を低減することができることによる。 Therefore, according to the embodiment, it is possible to correct the posture of the vehicle body so as to reduce the extra muscular force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant, and reduce the accumulation of fatigue of the occupant. It should be noted that the excess muscle force of the occupant and the seat reaction force acting on the occupant become small because at least the inertial force acting on the occupant due to the traveling of the vehicle 16 is corrected by correcting the posture of the vehicle body as described above. This is because it is possible to partially apply opposing forces to the occupant and reduce the extra muscular force of the occupant and the seat reaction force that acts on the occupant.

特に、実施形態によれば、図6に示されたフローチャートに従って警報制御が行われ、疲労蓄積量Ea1〜Ea3の何れかが許容範囲内にないときには、警報装置46が作動される。これにより、乗員、特に運転者に休憩を取るよう促す警報が発せられるので、乗員、特に運転者に休憩を取るよう促すことができる。 Particularly, according to the embodiment, the alarm control is performed according to the flowchart shown in FIG. 6, and the alarm device 46 is activated when any of the accumulated fatigue amounts Ea1 to Ea3 is not within the allowable range. As a result, a warning is issued that prompts the occupant, especially the driver, to take a break, so that the occupant, especially the driver, can be urged to take a break.

更に、実施形態によれば、乗員の筋力及びシート反力に基づいて乗員の骨格姿勢が理想骨格姿勢58に近づくように車体14の姿勢が修正される。よって、乗員の筋力及びシート反力の一方のみに基づいて乗員の骨格姿勢が理想骨格姿勢に近づくように車体14の姿勢が修正される場合に比して、車体の姿勢を適正に修正することができる。 Furthermore, according to the embodiment, the posture of the vehicle body 14 is corrected so that the skeleton posture of the occupant approaches the ideal skeleton posture 58 based on the occupant's muscle force and the seat reaction force. Therefore, as compared with the case where the posture of the vehicle body 14 is corrected so that the skeleton posture of the occupant approaches the ideal skeleton posture based on only one of the muscle force of the occupant and the seat reaction force, the posture of the vehicle body is appropriately corrected. You can

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described above in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上述の実施形態においては、車体の姿勢の修正は、アクティブサスペンションとして機能するサスペンション22FL〜22RLが制御されることによって各車輪12FL〜12RLと車体14との間に作用する力が制御されることにより行われる。しかし、各車輪と車体との間に作用する力の少なくとも一部は、アクティブスタビライザ装置により制御されてもよく、車輪の制駆動力の一部がサスペンションによって上下力に変換されることを利用して制御されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, in correcting the attitude of the vehicle body, the forces acting between the wheels 12FL to 12RL and the vehicle body 14 are controlled by controlling the suspensions 22FL to 22RL functioning as active suspensions. It is done by However, at least a part of the force acting between each wheel and the vehicle body may be controlled by the active stabilizer device, and a part of the braking/driving force of the wheel is converted into a vertical force by the suspension. May be controlled.

また、上述の実施形態においては、乗員の骨格姿勢56に基づいて乗員の筋力及びシート反力が推定され、乗員の筋力及びシート反力に基づいて乗員の姿勢を理想的な姿勢に近づけるための目標姿勢修正量が算出されるようになっている。しかし、乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方が省略されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the occupant's muscle force and seat reaction force are estimated based on the occupant's skeletal posture 56, and the occupant's posture is approximated to an ideal posture based on the occupant's muscular force and seat reaction force. The target posture correction amount is calculated. However, at least one of the occupant's muscle force and the seat reaction force may be omitted.

更に、上述の実施形態においては、カメラは前席の乗員を撮像するカメラであるが、後席の乗員を撮像するカメラも設けられてよい。後席の乗員を撮像するカメラも設けられ、後席の乗員がある場合には、運転者、助手席同乗者及び後席の乗員について予め優先順位が設定され、車体の姿勢は最も優先順位が高い乗員の目標姿勢修正量に基づいて制御されてよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the camera is a camera that captures an occupant in the front seat, but a camera that captures an occupant in the rear seat may be provided. There is also a camera that captures the image of the passenger in the rear seat.If there is a passenger in the rear seat, priority is set in advance for the driver, passenger in the passenger seat, and passengers in the rear seat. The control may be performed based on a high target posture correction amount of the occupant.

また、車両の走行挙動を制御する挙動制御及び運転者の運転を支援する運転支援制御のような他の車両制御の制御内容と姿勢制御の制御内容とが矛盾する場合には、姿勢制御の制御よりも他の車両制御の制御が優先して実行されてよい。 In addition, when the control content of the other vehicle control such as the behavior control that controls the traveling behavior of the vehicle and the driving support control that assists the driver's driving conflicts with the control content of the attitude control, the control of the attitude control is performed. Other vehicle control control may be executed with priority.

更に、上述の実施形態においては、車体の姿勢制御はピッチング及びローリングについて行われるようになっているが、例えばピッチングについての車体の姿勢制御が省略されてもよく、逆にヒーブのような他のモードについての車体の姿勢制御が追加されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the attitude control of the vehicle body is performed for pitching and rolling. However, for example, the attitude control of the vehicle body for pitching may be omitted. Attitude control of the vehicle body regarding modes may be added.

更に、上述の実施形態においては、ステップ20及び30において、車両の乗員が特定され、新規の乗員については登録が行われるようになっているが、これらのステップは省略されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the occupant of the vehicle is identified and the new occupant is registered in steps 20 and 30, but these steps may be omitted.

更に、上述の実施形態においては、ステップ115において、現在走行中の道路及び走行方向がかつて走行したことがある道路及び走行方向であるか否かの判別が行われ、ステップ120において、現在の車体の姿勢と以前走行した際の車体の姿勢との差分が許容範囲内であるか否かの判別が行われる。しかし、これらのステップ115、120及びステップ125が省略されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, in step 115, it is determined whether or not the road and the traveling direction in which the vehicle is currently traveling are the road and the traveling direction in which the vehicle has ever traveled. It is determined whether or not the difference between the posture of the vehicle body and the posture of the vehicle body during the previous traveling is within the allowable range. However, these steps 115, 120 and step 125 may be omitted.

更に、上述の実施形態においては、警報制御ルーチンは姿勢制御ルーチンとは別の制御ルーチンとして実行されるようになっている。しかし、警報制御ルーチンは姿勢制御ルーチンの一部として実行されてもよく、警報制御ルーチンが省略されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the warning control routine is executed as a control routine different from the attitude control routine. However, the warning control routine may be executed as part of the attitude control routine, and the warning control routine may be omitted.

10…姿勢制御装置、12FL〜12RL…車輪、24…電子制動装置、14…車体、16…車両、18…乗員、20…カメラ、22FL〜22RL…サスペンション、40…前後加速度センサ、42…横加速度センサ、44…ナビゲーション装置、46…警報装置、50…正面画像、52…体表面姿勢、56…骨格姿勢、58…理想骨格姿勢

10... Attitude control device, 12FL-12RL... Wheels, 24... Electronic braking device, 14... Car body, 16... Vehicle, 18... Occupant, 20... Camera, 22FL-22RL... Suspension, 40... Longitudinal acceleration sensor, 42... Lateral acceleration Sensor, 44... Navigation device, 46... Warning device, 50... Front image, 52... Body surface posture, 56... Skeleton posture, 58... Ideal skeleton posture

Claims (1)

各車輪と車体との間に作用する力を制御することにより車両の姿勢を制御する車両の姿勢制御装置であって、車両の乗員を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された画像に基づいて乗員の骨格姿勢を推定し、理想骨格姿勢と推定された骨格姿勢との差分に基づいて乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方を推定し、乗員の筋力及びシート反力の少なくとも一方に基づいて乗員の姿勢が理想的な姿勢に近づくように車体の姿勢を修正するよう構成された制御ユニットと、を含む車両の姿勢制御装置。

A posture control device for a vehicle, which controls a posture of a vehicle by controlling a force acting between each wheel and a vehicle body, comprising: a camera for capturing an image of an occupant of the vehicle; and an image captured by the camera. Estimate the occupant's skeletal posture, and estimate at least one of the occupant's muscle force and seat reaction force based on the difference between the ideal skeletal posture and the estimated skeletal posture, and based on at least one of the occupant's muscle force and seat reaction force. A posture control device for a vehicle, comprising: a control unit configured to correct the posture of the vehicle body so that the posture of the occupant approaches an ideal posture.

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