以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、当実施形態に係る自動車の運転姿勢調整装置が適用される車体の概略構成を示し、図2は、当実施形態に係る運転姿勢調整装置の全体構成を示している。
この車体は、ボンネット等により構成されるエンジンルーム1と、このエンジンルーム1の後方に配置された乗員等を収容するキャビン2とを備える。このキャビン2には、フロアパネル3と、このフロアパネル3の前端縁から上方に延びエンジンルーム1との隔壁をなすダッシュロアパネル4と、ダッシュロアパネル4の上方に配設され計器類等が収容されるインストルメントパネル5と、このインストルメントパネル5の後方に配設されこのパネル5から延びるステアリングシャフトに接合されるステアリングホイール6と、このステアリングホイール6の後方に配設され自動車を運転する乗員(ドライバ)が着座するシート7と、上記ダッシュロアパネル4の後方であって上記インストルメントパネル5の下方に設けられ上記シート7に着座する乗員が操作する複数のペダル8と、このペダル8を操作する乗員の踵に対応する所定の位置に配設される可動フロアパネル9等とが設けられている。
そして、当実施形態の運転姿勢調整装置は、シート7の位置に基づいて、ペダル8、可動フロアパネル9の位置調整(角度調整を含む)を実行することにより上記シート7に着座する乗員の運転姿勢を調整するものとなされ、図1に示すように、大きい体格の乗員Lが着座するのに適したLポジションから小さい体格の乗員Sが着座するのに適したSポジションに至るまで、シート7に着座する乗員が所定の回動中心軸10を中心に略回動する態様で連続的に位置調整可能に構成されている。すなわち、この運転姿勢調整装置は、シート7、ペダル8、可動フロアパネル9と、シート7の位置を調整するシート位置調整機構20と、可動フロアパネル9の位置を調整するフロア位置調整機構30と、ペダル8の位置を調整するペダル位置調整機構40と、これらのフロア位置調整機構30およびペダル位置調整機構40をシート7の位置に基づいて制御するECU(electrical control unit)70とを備え、シート7とペダル8および可動フロアパネル9との相対位置を変更してシート7に着座する乗員の姿勢を調整するものとなされている。
この運転姿勢調整装置によってLポジションからSポジションに移行するには、シート位置調整機構20を操作することによりシート7の位置をSSからSMを経由してSLに変更して(図2参照)このシート7に着座する乗員のヒップポイントを図1に示す点HLから点HSに、すなわち上方に回動移動させつつペダル8に近接する方向に移動させ、このシート7位置の変更に伴ってペダル8および可動フロアパネル9を図1でPL、FLからPS、FSに移動させ、これによりシート7に着座する乗員の基本姿勢状態において視界ラインeを一定に保ち、また乗員の上腿部と下腿部との開度を増大させつつ、当該乗員の姿勢を回動中心点10を中心に回動させるものとなされている。なお、このシート位置調整機構20は、LポジションからSポジションに移行するのに必要な車体の前後方向に沿った移動量を、従来のスライド型の機構よりも小さくすることができ、これにより後席空間の拡大や視認性の向上を図ることができる等のメリットがある。
この運転姿勢調整装置の具体的構成およびその作用について説明する。
シート7は、シートクッション7aと、このシートクッション7aの後端縁から上方に延びるシートバック7bと、シートバック7bの上端縁に配置されたヘッドレスト7cとを備える。このシート7は、シート位置調整機構20を介してフロアパネル3に固定された左右一対の支持フレーム19に取り付けられている。
シート位置調整機構20は、図3に示すように、シートクッション7aに対するシートバック7bの傾斜角度を変更するためのリクライニング機構21と、シート7の前後上下位置と座面角度とを同時変更可能なシート移動機構22とを備え、これらを手動で操作してシート7の位置や各角度を調整するものとなされている。当実施形態では、これらの機構21,22のうちシート移動機構22によって移動されるシート7、特にシートクッション7aの位置に応じて上記フロア位置調整機構30およびペダル位置調整機構40が調整制御されるものとなされ、これにより可動フロアパネル9およびペダル8のシート7に対する相対位置が調整される。
リクライニング機構21は、公知のリクライニング機構が用いられ、ここではその説明を省略する。なお、当実施形態では、このリクライニング機構21とシート移動機構22とを別個独立に操作し得るものとなされているが、両機構21,22を一定の規則に従って連動させるものとしてもよい。
一方、シート移動機構22は、上記支持フレーム19とシート7のシートフレーム11とを連結するリンクを前後に左右一対ずつ有するダブルリンク機構として構成され、上記LポジションからSポジションへ移行するに従い、シートバック7bを上方に移動させつつ前方に移動させるとともに、シート7の座面の傾斜角度(後方に向かうに従い下方に傾斜する傾斜角度)も変更されるように構成されている。
具体的には、支持フレーム19の前後両端部に支持ブラケット23a,23bが上方に突出した状態で取り付けられ、各支持ブラケット23a,23bには長さの異なるリンク24,25の一端部が軸支されている。各リンク24,25の他端部は、それぞれシートフレーム11の前後両端部のうち対応する部分に、すなわち前側リンク24はシートフレーム11の前端部に、一方、後側リンク25はシートフレーム11の後端部に軸支され、これらのリンク24,25が起伏することによってシートクッション7aが円弧軌道に沿って移動するものとなされている。また、前後リンク24,25の長さが異なるので、当該リンク24,25の倒伏に伴って座面角度も変更される。当実施形態では、後側リンク25を前側リンク24よりも短く形成することにより、各リンク24,25が倒伏した状態から起立した状態に移行するに伴ってシートクッション7aの座面が後下がりの状態からその水平面に対する傾斜角度が小さくなるように設定され、各リンク24,25が起立した状態では座面が略水平ないし若干後下がりの状態となるように設定されている。
これらのリンク24,25は、後側リンク25の長手方向に沿って設けられた長孔25aに挿入されたピン26がラック部材27によって前後動することによって起伏するものとなされている。ラック部材27は、車体の前後方向に沿って配設され、後端部に上記ピン26が突設されている一方、前端部が支持フレーム19に固着されたギヤボックス12内に挿入されている。このギヤボックス12内には、ラック部材27の前端部に噛合するピニオン28が配設され、このピニオン28が正逆回転することによりラック部材27が前後方向に移動するものとなされている。このピニオン28にはこれと供回りする大径ギヤ29が連結され、この大径ギヤ29が操作ハンドル13の操作に伴って正逆回動する操作係止爪部14(図3参照)と噛合することにより正逆回転するものとなされている。すなわち、図3の状態から操作ハンドル13を倒伏することによって、操作係止爪部14によって大径ギヤ29およびこれと供回りするピニオン28が反時計方向に回転し、ラック部材27が前方に移動する。ラック部材27が前方に移動すると、その後端部に取着されているピン26も長孔25a内を案内されつつ前方に移動し、この長孔25aに沿ってピン26が案内されるに伴って後側リンク25が支持ブラケット23bを中心として上方に回動するように構成されている。
一方、図3の状態から操作ハンドル13を起立させることによって、操作係止爪部14およびこれと供回りするピニオン28が時計方向に回転し、ラック部材27が後方に移動する。ラック部材が後方に移動すると、その後端部に取着されているピン26も長孔内25aを案内されつつ後方に移動し、この長孔25aに沿ってピン26が案内されるに伴って後側リンク25が支持ブラケット23bを中心として下方に回動するように構成されている。
また、このシート移動機構22の所定箇所には、シート7の位置を検出するためのセンサが設けられており、当実施形態ではギヤボックス12内のピニオン28の近傍に当該ピニオン28の回転を検出することによってシート7の位置を検出するシート位置センサ15が設けられている。このシート位置センサ15の具体的構成は特に限定するものではなく、エンコーダ等の公知のセンサが用いられる。
このシート位置センサ15からECU70に対して電気信号が出力され、ECU70ではこの出力に基づいてシート7の位置を検出し、この検出結果に基づいてフロア位置調整機構30およびペダル位置調整機構40を位置調整する。
フロア位置調整機構30は、シート7の位置に応じて上記可動フロアパネル9の位置を調整するものであり、当実施形態では可動フロアパネル9の高さ位置の調整に加え、水平面に対する角度も調整するものとなされている。
可動フロアパネル9は、硬質合成樹脂板または鋼板等からなる矩形状のパネルであり、シート7に着座する乗員の足部が載置され、特に乗員がペダル8を操作している場合には、このペダル8を操作する足部の踵が載置されるものである。この可動フロアパネル9の大きさは特に限定するものではないが、シート7に着座する乗員の両足が載置し得る程度の大きさ以上に設定されるのが好ましい。
この可動フロアパネル9は、上記フロア位置調整機構30によってフロアパネル3上で支持されている。すなわち、フロア位置調整機構30は、当実施形態では、図4に示すように、フロアパネル3の上面前端部に固着された支持ブラケット31と可動フロアパネル9の下面に取着された前後ブラケット32a,32bとの間を前後リンク33,34で連結するダブルリンク機構が用いられ、可動フロアパネル9の前後上下位置と角度とを同時変更可能に構成されている。
具体的には、上記ペダル8に対応したフロアパネル3の上面前端部には、車体の前後方向に沿って配置された支持ブラケット31が接合されており、この支持ブラケット31の前後両端部と、可動フロアパネル9の下面前後両端部に突設された連結ブラケット32a,32bとを前後リンク33,34で連結している。前側リンク33は、後側リンク34と比べて高い位置で上記支持ブラケット31に軸支され、このリンク33,34が起伏することによって可動フロアパネル9の前後上下位置および傾斜角度が変更される。
このリンク33,34は、上記シート移動機構22と同様に、リンク長さを前後で変更しており、前側リンク33が後側リンク34よりも若干短く形成されている。このリンク33,34によって支持される可動フロアパネル9は、シート7の位置がペダル8に近接する方向に向かうにしたがって上方に移動し、最下点(図1、図2でFL)では若干後下がりに傾斜するように設定され、一方、最上点(図1、図2でFS)では若干前下がりに傾斜するように設定され、最下点と最上点との間の所定位置で略水平になるように設定されている(図2でFM)。
図4に示すように、このリンク33,34は、前側リンク33の長手方向に沿って設けられた長孔33aに挿入されたピン36がラック部材35によって前後動することによって起伏するものとなされている。ラック部材35は、ダッシュロアパネル4の下端傾斜部4aに沿って配設され、後端部に上記ピン36が突設されている一方、前端部がダッシュロアパネル4の上記下端傾斜部4aにブラケット16を介して固着されたギヤボックス37内に挿入されている。このギヤボックス12内には、ラック部材35の前端部に噛合するピニオン38が配設され、このピニオン38が正逆回転することによりラック部材35が前後方向に移動するものとなされている。このピニオン38は、ECU70によって駆動制御される正逆回転可能な駆動モータ39によって正逆回転駆動され、ピニオン38の回転を検出するフロア位置センサ38aによってフィードバッグ制御がなされる。このようにして、可動フロアパネル9の位置決めが実行され、この可動フロアパネル9の位置決めを行うことによりペダル8との相対位置も調整するものとなされている。また、フロア位置調整機構30は、上記駆動モータ39を正逆回転させる位置調整スイッチ39aが設けられており、このスイッチ39aの操作により可動フロアパネル9の位置調整を実行することができるものとなされている。なお、この位置調整スイッチ39aには、駆動モータ39を正転させる正転スイッチ(図示せず)と駆動モータ39を逆転させる逆転スイッチ(図示せず)とが設けられ、この正逆転駆動によって上記リンク33,34を起伏させるものとなされている。
一方、ペダル位置調整機構40は、シート7の位置に応じて上記ペダル8の傾斜調整および踏面高さの調整を行うものであり、当実施形態では、ペダル8を、操作中心軸である支軸44を中心に回転移動させることによって踏み込み量等の操作量を変更することなく、ペダル8の傾斜角度と踏面高さを調整可能にしている。なお、当実施形態では、上記支軸44が上記回動中心軸10と一致するように設定されているとともに、上記フロア位置調整機構30と協働して、ペダル8の踏面と可動フロアパネル9の踵載置面との傾斜角度がペダル8および可動フロアパネル9の位置に拘わらず一定に維持されるように構成されている。
ペダル8は車幅方向に沿って複数個並設されており、例えば左側にアクセルペダルが、右側にブレーキペダルが配設される。これらのペダル8の位置調整機構40は、両者とも同様に形成されているので、ここでは両者を区別することなく説明する。
これらのペダル8は、ダッシュロアパネル4に取り付けられたペダルブラケット41と、このペダルブラケット41に軸支されたペダル位置調整機構40としてのペダルレバーと、このペダルレバーの下端部に配設された踏面部48とを備えている。このペダル位置調整機構40は、通常のペダルレバーとは異なり、レバー上半部に対するレバー下半部の相対位置を変更可能に構成され、この相対位置を変更することにより傾斜角度や踏面高さを変更するものとなされている。
すなわち、ペダル位置調整機構40は、図5および図6に示すように、上記ペダルブラケット41に軸支されたアッパレバー42と、このアッパレバー42に対する相対的な位置を変更可能に構成されたロアレバー43とを備える。アッパレバー42は、振り子状に形成されており、上下に延びるアッパ本体42aと、その下端部に設けられたガイド部42bとを備え、ガイド部42bには回動中心軸10を中心とする円弧状に形成されたガイド溝42cが形成されている。一方、ロアレバー43は、弓状に湾曲し下端部に踏面部48が設けられたロア本体43aと、このロア本体43aの上端部に回動中心軸10を中心とする円弧状に形成されたスライダ43bとを備え、上記ガイド溝42cにスライダ43bが嵌合され、このスライダ43bがガイド溝42cに沿ってスライドすることによりロアレバー43がアッパレバー42に対して相対位置変更可能に取り付けられている。
具体的には、図6に示すように、ガイド部42bは断面視略C字状に形成されることによりガイド溝42cが形成されている。このガイド溝42cに嵌合されたスライダ43bはガイド溝42cの開口方向の側面(図5では左側面)にラック部43cが刻設されている。このラック部43cにはウォーム45が噛合し、このウォーム45が正逆回転することによりラック部43cを有するスライダ43bがガイド溝42cの円弧形状に沿ってスライドするものとなされている。このウォーム45はフレキシブル動力伝達軸46および駆動モータ47に接続されており、この駆動モータ47がECU70の出力を受けて正逆回転するものとなされている。そして、このペダル位置調整機構40を、図2に示すように、Lポジションにあるときは支軸44を中心に下方に回動させてシート7との相対距離が長くなるように駆動させ、一方、Sポジションにあるときは支軸44を中心に上方に回動させてシート7との相対距離が短くなるように駆動させる。
上記駆動モータ47は、例えばインストルメントパネル5に設けられたペダル位置調整スイッチ47a(図7参照)によっても駆動させることができるものとなされている。そして、この駆動モータ47の回転数等を検出することによってペダル8の位置を検出する位置検出センサ49が設けられ、この検出結果はECU70に出力されるように構成されている。
図7は上記構成の運転姿勢調整装置の駆動、制御系統の構成を示すブロック図を示している。ECU70は、各種演算処理を実行するCPU、各種初期設定等を記憶するROM(Read Only Memory)、および入力された各種情報等を上書き可能に記憶するRAM(Random Access Memory)等を備えたものであり、シート位置センサ15からの検出結果に基づいて所定の目標位置マップからペダル8および可動フロアパネル9の目標位置(角度を含む)を特定して、この目標位置にペダル8および可動フロアパネル9が移動するようにフロア位置調整機構30、ペダル位置調整機構40を制御するものである。そして、上記所定の目標位置マップは、シート7の位置に対応してペダル8および可動フロアパネル9の位置が定められており、初期設定時では所定の位置におけるシート7に着座する標準的な体型の乗員を基準に、この乗員に適応するペダル8および可動フロアパネル9の位置が定められている。この目標位置マップは、初期設定時のマップから乗員の体型や好み等に応じて補正可能に構成されており、この補正があった場合には補正後のマップに従って各機構30,40が制御されるように構成されている。すなわち、特定のシート位置におけるペダル8および可動フロアパネル9の位置について、初期設定時の初期設定位置から乗員の要求に応じた個別設定位置に補正可能に構成されている。
具体的には、ECU70は、位置制御手段71と、マップ補正手段72と、交代検出手段73と、ガイド制御手段74と、記憶手段80とを備え、各種位置センサ15,38a,49から検出結果としての電気信号が入力されるとともに、各種スイッチ91,92,93から指令信号が入力されるように構成されている。すなわち、このECU70が本願発明にいう制御手段に相当する。
位置制御手段71は、シート7の位置に変更があった場合にシート位置センサ15から入力された信号に基づきシート7の現在位置を検出するとともに、このシート7の位置に応じたペダル8および可動フロアパネル9の目標位置を記憶手段80に記憶されている後述の目標位置マップから特定してペダル8や可動フロアパネル9の現在位置から上記目標位置までの移動量を算出し、この算出結果に基づいてフロア位置調整機構30やペダル位置調整機構40、より詳しくは位置センサ38a,49で確認しつつ各機構30,40の駆動モータ39,45を制御するものである。
また、位置制御手段71は、シート位置を常時監視しており、シート7が移動された場合に即座にペダル8および可動フロアパネル9を移動させるように構成されている。具体的には、位置制御手段71は、シート位置センサ15から検出された検出位置をメモリ位置として記憶手段80に記憶させ、このメモリ位置を次回検出位置と比較して両者が同一であるか否かを判定し、同一である場合にはシート7が停止していると判断し、同一でない場合にはシート7が移動していると判断してシート7の移動、停止を常時監視するものとなされている。さらに、ペダル8および可動フロアパネル9の位置決め制御も、このシート位置と同様に実行されており、所定時刻の位置センサ38a,49による検出位置をメモリ位置として記憶手段80に記憶させ、このメモリ位置と次回検出位置とを比較することによってペダル8および可動フロアパネル9の移動、停止を検出するものとなされている。
上記マップ補正手段72は、上記位置制御手段71による制御の基準を定める目標位置マップを乗員の要求に応じて補正するものである。すなわち、マップ補正手段72は、上記位置制御手段71によるペダル8および可動フロアパネル9の位置制御が実行された後、位置調整スイッチ39a,45aの操作があった場合に作動して調整決定スイッチ91の入力があった際のシート7の位置(特定シート位置)とペダル8および可動フロアパネル9の位置(ペダルおよびフロア個別設定位置)を記憶手段80に記憶させるとともに、少なくとも特定シート位置におけるペダル8および可動フロアパネル9の位置を初期設定位置から設定されたペダルおよびフロア個別設定位置に記憶手段80に記憶されている目標位置マップを補正するように構成されている。また、いったん目標位置マップを補正した後は、交代検出手段73からの出力に応じて目標位置マップを初期化するように構成されている。すなわち、このマップ補正手段72は、乗員の要求に応じてペダル8や可動フロアパネル9の位置を初期設定位置から個別設定位置に再設定可能に構成され、この個別設定位置の設定がされた場合にはこの個別設定位置に基づいて目標位置マップの補正が実行されるように構成されている。
この目標位置マップの補正態様は種々あるが、ここではその一例を説明する。すなわち、個別設定位置が設定されていない場合の目標位置マップは、図8(a)に示すように、シート位置に応じて各体格の標準的比率(例えば座高値と足の長さの比率)にある乗員の体型に合わせたペダル8および可動フロアパネル9の位置を表した初期設定マップとして構成され、シート位置とペダル位置またはフロア位置との関係が比例関係を保ちながら連続的に変化するラインY1,Y2として形成されている。そして、乗員の要求に応じて個別設定位置C1,C2が設定された場合(図8(b))には、目標位置マップは、図8(c)に示すように、そのラインY1,Y2が同図に点線で示すラインから実線で示すラインにスライド移動した状態となる。すなわち、ラインY1,Y2が、その形態を保ったまま、特定のシート位置S1における初期設定位置B1,B2を経由するラインから個別設定位置C1,C2を経由するラインに平行移動することとなる。また、交代検出手段73からの出力に応じて目標位置マップを初期化する場合には、特定のシート位置S1における個別設定位置C1,C2を経由するラインから初期設定位置B1,B2を経由するラインに平行移動することとなる。なお、ペダル8と可動フロアパネル9とのいずれか一方について個別設定位置が設定された場合には、この個別設定位置が設定された車載部材8,9の目標位置マップだけが補正されるように構成されている。
交代検出手段73は、シート位置センサ15からの出力信号を受けて、シート7の移動量が所定の移動量を超えた時点で乗員の交代があったものと判定し、上記マップ補正手段72に対してマップ初期化信号を出力するものである。そして、個別設定位置が設定されている場合には、この初期化信号を受信したマップ補正手段72によって、上記したように目標位置マップを図8(c)に示す実線ラインから同図に示す点線ラインに変更するようになっている。なお、この交代検出手段73の具体的構成はこれに限定するものではなく、例えば交代検出手段として重量センサを備え、この重量センサによって検出される重量変化が所定値を超えるものである場合に乗員の交代を検出するものとしてもよい。
ガイド制御手段74は、ガイドスイッチ92からの入力に応じて作動し、ペダル8や可動フロアパネル9の位置について1個ないし複数個の個別設定位置が設定されている場合に、乗員に対して一の個別設定位置の選択を促すとともに、選択された個別設定位置に対応する特定のシート位置にシート7を位置調整し得るように音声や画像等によって乗員に対して指示を与えるものである。当実施形態では、カーナビゲーションシステムの表示装置として構成されている表示手段100にシート7の現在位置および特定シート位置を表示するとともに、スピーカーからなる報知手段110から報知音を発することによって乗員に対してシート7の位置についての案内を実行するものとなされている。
具体的には、ペダル8および可動フロアパネル9の位置のうち少なくともいずれか一方に個別設定位置が設定されている場合に、インストルメントパネル5に設けられたガイドスイッチ92が押圧操作されると、例えば図9に示すように、表示手段100に可動フロアパネル9の位置についての初期設定マップが個別設定位置(図では3個)を表示させた態様で表示される。そして、個別位置決定スイッチ93が押圧操作されることによって表示手段100に表示されている個別設定位置から一の個別設定位置が選択されると、表示手段100の表示画面が切り換わり、図10に示すように、選択された個別設定位置に対応する特定シート位置SGと現在のシート位置S2(厳密にいうと、これらのシート位置に対応した画面上のマーク)が表示される。なお、当実施形態では表示手段100がタッチパネルスイッチを有するものが採用され、表示された個別設定位置が個別位置決定スイッチ93を構成している。
そして、シート7に着座する乗員によって操作ハンドル13が操作されることによりシート7の位置が移動すると、このシート位置に応じて表示手段100に表示されている画面においてシート7の現在位置S2がシート7の移動軌跡Lに沿って例えば図10の図(a)から図(c)に示すように順次移動し、乗員にシート7の移動量を視覚的に指示するとともに、シート7の位置に応じて報知音を段階的に切り換えることにより乗員にシート位置を聴覚的に報知するものとなされている。当実施形態では、現在のシート位置と特定シート位置との離間長さ(絶対量)が所定値(絶対量M)よりも大きいときには報知手段110から比較的長いビープ音を断続的に出力し、所定値Mよりも小さいときは比較的短いビープ音を断続的に出力するとともに、現在のシート位置が特定シート位置に合致した場合には所定の適合音を出力するように構成されている。
一方、記憶手段80は、ROMおよびRAMを含んで構成され、図7に示すように、ペダル8および可動フロアパネル9の位置調整の基準となる目標位置マップ情報が記憶されているとともに、この目標位置マップ情報とは別に、ペダル8と可動フロアパネル9について個別設定位置が設定された場合に、この設定された際のペダル8および可動フロアパネル9の位置を個別設定情報として記憶され、かつ、この個別設定位置が設定されたシート位置を特定シート位置情報として上記個別設定情報と関連付けた形で記憶されている。これらの個別設定位置情報およびこれに対応する特定シート位置情報は、複数記憶させることができ、これらを個別に呼出可能に構成されている。また、記憶手段80のROM領域に初期設定マップとなるペダル8および可動フロアパネル9の初期設定位置情報が記憶されている。さらに、記憶手段80には、上記シート7、ペダル8、可動フロアパネル9の検出位置をメモリ位置として記憶させる仮記憶部(図示せず)が設けられている。なお、目標位置マップ情報、個別設定位置情報および特定シート位置情報は記憶手段80のRAM領域に記憶され、このうち目標位置マップ情報は上記マップ補正手段72によって随時書き換えられ、個別設定位置情報および特定シート位置情報は乗員の要求に応じて、例えば図外のリセットスイッチを押圧操作することによって、消去されるように構成されている。なお、個別設定位置情報および特定シート位置情報は、目標位置マップが初期化された場合でも初期化されないように構成されている。
以上の構成の運転姿勢調整装置の制御、特にECU70における制御を図11ないし図15に示すフローチャートに基づいて説明する。
図11のフローチャートに示す処理は、イグニッションスイッチがオンにされることにより開始され、まずシート7、ペダル8、可動フロアパネル9の上記したメモリ位置を読み込む(ステップSS1)。ここで、出荷時には記憶手段80にはメモリ位置として初期メモリ位置が書き込まれており、最初の処理ではこの初期メモリ位置が読み込まれることとなる。
そして、シート位置センサ15、フロアおよびペダル位置センサ38a,49によって各部7,8,9の現在位置を検出してこの検出位置を記憶手段80に記憶させた後(ステップSS2)、ガイドスイッチ92が押圧操作されているか否かを判定し(ステップSS3)、ガイドスイッチ92が押圧操作されている場合(ステップSS3でYES)には図12に示すガイド制御が実行される(ステップSS4)。
ここで、ガイド制御が実行されると、図12に示すように、個別設定位置が設定されているか否かを記憶手段80に記憶されている情報から判別し(ステップGS1)、個別設定位置が設定されていない場合には(ステップGS1でNO)、例えば「個別設定位置が設定されていません。」等のお知らせを表示手段100に表示してステップSG12に移行する。
一方、個別設定位置が設定されている場合には、ステップGS3に移行して図9に示すような選択画面、具体的にはペダル8または可動フロアパネル9の少なくともいずれか一方の初期位置マップを対応する一個ないし複数個の個別設定位置を表示させた態様で表示手段100に表示する。そして、この表示手段100の選択画面に表示された個別位置決定スイッチ93が押圧操作された場合に(ステップGS4でYES)、表示手段100の表示画面が切り換わり、図10に示すように、当該表示画面に、シート7に対応するシートマークと、シート7の基準点を示すシート現在位置S2と、シート7の基準点の移動軌跡を示す移動軌跡Lと、選択された個別設定位置に対応する特定シート位置SGとが表示される(ステップGS5)。そして、シート7の現在位置をシート位置センサ15で検出し、この検出したシート現在位置S2(厳密にはシート現在位置に対応した画面上のマーク)を表示手段100に表示する(ステップSG6)。
次に、上記ステップSG6で検出した現在位置S2(検出位置)と特定シート位置SGとの差(絶対値)が所定値M、例えば最初に検出した現在位置と特定シート位置との差の2分の1程度の値よりも小さいか否かを判定する(ステップSG7)。上記差がこの所定値M以上である場合には(ステップSG7でNO)、報知手段110から第1段階報知音、当実施形態では比較的長いビープ音を断続的に出力し(ステップSG8)、ステップSG6に戻ってシート7の現在位置を再検出等する。一方、上記差が所定値Mよりも小さいときには(ステップSG7でYES)、上記差(シート現在位置と特定シート位置との差)がゼロになったか否かを判定する(ステップSG9)。ここで上記差がゼロでない場合には、所定値Mよりも比較的に近接した位置になってきたことを乗員に報知するため第2段階報知音、例えば比較的短いビープ音を出力し(ステップSG10)、ステップSG6に戻ってシート7の現在位置を再検出等する。
一方、上記ステップSG9でYESと判断した場合には、適合音、例えば上記ビープ音と異なるアラーム音を出力し、乗員にシート7の位置が乗員の要求に応じて選択された個別設定位置に対応する特定シート位置になったことを報知する(ステップSG11)。このように乗員が手動でシート7の位置調整を行うにあたって視覚的および聴覚的に指示を与えるので、従前に設定した個別設定位置に対応する特定シート位置にシート7の位置調整を容易に行うことができる。
最後に、例えばフラグを0にする等、ガイドスイッチ92の操作履歴をクリアして図11のフローチャートに戻るように設定されている。
次に、図11のフローチャートに戻って、上記ステップSS2で検出したシート7の現在位置である検出位置がメモリ位置と一致しているかどうかを判定する(ステップSS5)。すなわち、シート7の位置が移動しているかどうかを判定する。このステップSS5でNOと判定されると、シート7が移動していると判断し、このシート7の位置に応じてペダル8や可動フロアパネル9の位置調整を実行すべく、図13に示すようなペダル・フロアの位置調整制御が実行される(ステップSS6)。
ペダル・フロアの位置調整制御が実行されると、図13に示すように、まず目標位置マップが初期設定マップ、すなわちシート位置に対応したペダル8および可動フロアパネル9の初期設定位置となっている否かを判定する(ステップPS1)。このステップPS1でNOと判定されると(ステップPS2)、目標位置マップが初期設定マップではなくて個別設定がなされた個別設定マップが選択されていると判断し、交代検出手段73によってシート7が所定値以上移動されているか否かを判定する(ステップPS2)。シート7が所定値以上移動されていた場合には、シート7に着座する乗員の交代があったものと判断し、個別設定位置への自動調整をキャンセルすべく目標位置マップを個別設定マップから初期設定マップに初期化し、(ステップPS3)、ステップPS4に移行する。
一方、ステップPS1でYES或いはステップPS2でNOと判定された場合にはステップPS2、PS3をスキップしてステップPS4へ移行し、初期設定マップを目標位置マップとして次述のペダル8や可動フロアパネル9の自動位置調整が実行される。
ステップPS4では、ペダル8、詳しくはアクセルペダルおよびブレーキペダルのそれぞれについてペダル8の位置が目標位置マップに定められている目標位置に適合しているか否かを判定し、適合していない場合にこの目標位置に適合させるべく各ペダルの位置を自動調整し(ステップPS5)、適合している場合にはこのステップPS5をスキップする。また、可動フロアパネル9についても同様に制御して(ステップPS6)フロア位置を自動調整し(ステップPS7)、従ってシート7が移動している間はこの移動に追随してペダル8および可動フロアパネル9の位置が自動調整されることとなる。そして、これらのペダル8や可動フロアパネル9の自動位置調整が完了したら図11の基本フローチャートに戻る。
図11のフローチャートに戻って、ステップSS6を完了したら、或いはステップSS5でNOと判定すると、ステップSS7でペダル8または可動フロアパネル9の位置調整スイッチ39a,45aが操作されたか否かを判定し、この操作があった場合には(ステップSS7でYES)、乗員の体型や好みに応じてペダル8や可動フロアパネル9の位置について個別設定位置が設定されると判断して、図14に示すペダル・フロアの位置調整制御が実行される。
ここで、ペダル・フロアの位置調整制御が実行されると、例えば図14に示すように、まずステップMS1でペダル位置調整スイッチ47aが操作されたか否かを判定し、ペダル位置調整スイッチ47aが操作されている場合にはステップMS2でこのスイッチ47a操作に応じて駆動モータ47を駆動してロアレバー43をアッパレバー42に対して相対的に移動させてペダル8の位置の微調整を実行する。乗員が着座した姿勢でこの微調整を実現できるので、実際に体験して好ましい位置に微調整することができる。このペダル8の微調整を実行した後、或いはステップMS1でのと判定された場合には、ステップMS3に移行し、フロア位置調整スイッチ39aが操作されたか否かを判定する。このスイッチ39aが操作された場合には、駆動モータ39を駆動させ、前後のリンク33,34を起伏させることにより可動フロアパネル9を移動させて可動フロアパネル9の位置を乗員の体型や好み等に応じて微調整する(ステップMS4)。
そして、調整決定スイッチ91が操作されるまで上記ペダル8および可動フロアパネル9の位置調整を実行可能に構成され(ステップMS5)、調整決定スイッチ91が操作されると(ステップMS5でYES)、当該ペダル8および可動フロアパネル9の位置がペダルおよびフロア個別設定位置であると判断し、各個別設定位置およびこの個別設定位置が設定されたシート位置(特定シート位置)を記憶手段80に記憶して(ステップMS6)、図11に示す基本フローチャートのステップSS9に移行する。
このステップSS9では、各位置センサ39a,45aによって検出されたペダル8および可動フロアパネル9の検出位置を記憶手段80の仮記憶部に記憶されているメモリ位置と比較して検出位置がメモリ位置と異なる場合には(ステップSS9でNO)、ペダル8や可動フロアパネル9が移動したものと判断し、必要に応じて目標位置マップを補正すべく、図15に示すマップ補正制御が実行される(ステップSS10)。
このマップ補正制御の一例を図15に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、ここではペダル8と可動フロアパネル9の2種類の目標位置マップを補正する場合のフローチャートについて説明するが、このうちペダル8の目標位置マップの補正はアクセルペダルとブレーキペダルの各ペダルを含むものである。
マップ補正制御が開始されると、まずペダル8について新たに個別位置が設定されているか否かを判定する(ステップHS1)。新たに個別位置設定がなされていると(ステップHS1でYES)、この個別位置設定がなされている特定シート位置に対応するペダル8の目標位置(ここでは初期設定位置)および個別設定位置を読み込み(ステップHS2)、目標位置と個別相対位置の位置関係、すなわち個別設定位置が目標位置の上側または下側のいずれにあるかを判別するとともに、目標位置と個別設定位置との離間距離を算出する。つまり、目標位置に対する個別設定位置の方向および長さを算出することによってシート位置に応じた目標位置のラインのシフト量を算出する(ステップHS3)。そして、このシフト量に基づいて目標位置ラインを例えば初期設定位置を経由するラインから個別設定位置を経由するラインにシフトさせ、これによりペダル8についての目標位置マップが補正される。
一方、このペダル8についての目標位置マップの補正の後、或いはステップHS1でNOと判定した場合には、ステップHS5に移行して、可動フロアパネル9について新たに個別設定位置が設定されているかどうかを判定し、個別設定位置が設定されていると(ステップHS5)、この個別位置設定がなされている特定シート位置に対応する可動フロアパネル9の目標位置(ここでは初期設定位置)および個別設定位置を読み込み(ステップHS6)、目標位置と個別相対位置の位置関係、すなわち個別設定位置が目標位置の上側または下側のいずれにあるかを判別するとともに、目標位置と個別設定位置との離間距離を算出する。つまり、目標位置に対する個別設定位置の方向および長さを算出することによってシート位置に応じた目標位置のラインのシフト量を算出する(ステップHS6)。そして、このシフト量に基づいて目標位置ラインを例えば初期設定位置を経由するラインから個別設定位置を経由するラインにシフトさせ、これにより可動フロアパネル9についての目標位置マップが補正される。
そして、ペダル8、可動フロアパネル9についての目標位置マップが補正されると、図11に示す基本フローチャートに移行し、または上記ステップSS9でNOと判定した場合には、シート7、ペダル8、可動フロアパネル9の検出位置をメモリ位置として記憶手段80に記憶させ、ステップSS1にリターンされる。
なお、上記フローチャートにおいて、乗員による操作が実行されない等の理由により次の処理が実行されない場合には、適宜警告等を表示して所定時間経過後にループから脱出するように構成されている。
このように、当実施形態の運転姿勢調整装置によれば、ECU70によって、シート7とこれに着座する乗員が操作するペダル8や可動フロアパネル9との相対位置がシート位置に応じて、所定の体格の標準的体型にある乗員を想定してこの乗員に適合する位置に調整する初期設定マップに沿ってフロア位置調整機構30およびペダル位置調整機構40により位置調整されるので、そのシート位置に応じた大雑把なペダル8および可動フロアパネル9の位置合わせを行うことができる。また、上記初期設定位置がシート7に着座する乗員の体型や好み等に適切に一致していない場合であっても、所定のシート位置において乗員による位置調整スイッチ47a,39aの操作に応じてペダル8および可動フロアパネル9の微調整が可能となされているので、これにより乗員の体型や好み、或いは運転態様等に応じた最適な運転姿勢に調整することができる。
しかも、この微調整後のペダル8および可動フロアパネル9の位置を個別設定位置として特定のシート位置と関連付けた形で記憶手段80に記憶され、この個別設定位置が設定された場合には、目標位置マップが補正されて少なくとも当該特定のシート位置では個別設定位置となるようにペダル位置調整機構40およびフロア位置調整機構30を調整するので、この個別設定位置を設定した乗員が搭乗するたびに個別設定位置を再設定する必要がなく、ペダル8および可動フロアパネル9の位置合わせをより簡便に行うことができ、これにより運転姿勢を迅速かつ的確に調整することができる。
また、マップ補正手段72によって個別設定位置を経由するラインに沿ってペダル8や可動フロアパネル9を移動させることができるので、いったん個別設定位置を設定した後、運転態様、例えば市街地道における運転から高速道における運転に切り換える際にシート7位置を微調整した場合であっても、この微調整後のシート7の位置に応じて最適なペダル8や可動フロアパネル9の位置に調整することができ、これによって視線eやペダル8の踏み込み感等を変更することなく、運転姿勢だけを的確に調整することができる。
なお、以上に説明した運転姿勢調整装置は、本発明に係る装置の一実施形態であって、装置の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。
(1)上記実施形態ではシート移動機構22として操作ハンドル13を操作することによって位置調整する手動の機構が採用されているが、例えば図16に示すように、ピニオン28を回転させる駆動モータ120を設け、この駆動モータ120を駆動させるシート位置調整スイッチ121を操作することによってシート7の位置を調整するように構成してもよい。この場合、記憶手段80に特定シート位置が記憶されている場合には駆動モータ120を駆動制御して乗員の要求に応じてシート7の位置を乗員が選択する特定シート位置に自動調整するようにECU70を構成してもよい。
また、上記実施形態ではシート移動機構22としてシート7を上下に移動させるとともに前後にも移動させるダブルリンク機構が用いられているが、この機構に換えて或いはこの機構とともに車体の前後方向に沿ってシート7をスライド移動させるシートスライド機構を採用するものであってもよい。ただし、シート位置の検出が容易で、しかもシート位置に拘わらず視線およびペダル8の操作性を一定に保つことができるという観点から上記ダブルリンク機構のみを用いたシート移動機構22を採用するのが好ましい。
(2)また、フロア位置調整機構30およびペダル位置調整機構40も上記実施形態のものに限定されず、その他の機構を用いるものであってもよい。例えば、フロア位置調整機構として可動フロアパネル9を上下方向にのみ移動させるべくリンクを交差させたリンク機構やラチェット機構、その他の公知の昇降機構を用いるものとしてもよい。
(3)上記実施形態では、ペダル8および可動フロアパネル9をシート7の位置に応じて位置調整する運転姿勢調整装置について説明しているが、シート位置に応じて位置調整する車載部材はペダル8や可動フロアパネル9に限定されず、例えばステアリンクホイールやルームミラー、ドアミラー等であってもよい。特にステアリングホイールはシート7に着座する乗員の運転姿勢に与える影響が大きいため、このステアリングホイールの位置調整もペダル等と併せて行うのが好ましい。
また、ペダル8の位置調整について各ペダルに応じて駆動モータ47を設けているが、例えば図17に示すような駆動力分配機構50を設けることによって単一の駆動モータ140によって駆動させることができる。すなわち、図17に示すように、駆動力分配機構50は、アクセルペダル8aとブレーキペダル8bとのそれぞれを駆動させるために駆動モータ140からの駆動力を分配するものであり、入力ギヤ53とこれに噛合する二つの出力ギヤ54,55とを有して構成されている。これらのギヤ53,54,55が軸支されているケース52の前端部には取付部材58を介してアウタシャフト59が取り付けられいる。このアフタシャフト59内に延びるフレキシブル動力伝達軸46は、インナシャフトクランプ56を介して入力ギヤ53に接続されており、このフレキシブル動力伝達軸46から伝達された駆動力によって入力ギヤ53が正逆回転される。この入力ギヤ53を介して同一方向に回転する出力ギヤ54,55には、それぞれインナシャフトクランプ56を介してフレキシブル動力伝達軸46に接続されており、これによって1つの入力を2つの出力に分配するものとなされている。なお、各出力側にも取付部材58を介してアフタシャフト57が取り付けられている。
ただし、上記実施形態のように各ペダル8a,8bに応じて駆動モータ47を設けると、各ペダル8a,8bを個別に位置調整することができる点で有利である。
(4)上記実施形態では、マップ補正手段72は個別設定位置の設定があった場合に、シート位置に応じたペダル8や可動フロアパネル9の変化ライン(目標位置ライン)の全体をシフトするように構成されているが、目標位置マップの補正方法は上記実施形態のものに限定されるものではなく、個別設定位置を経由する変化特性ラインであればその具体的形態は問わない。
例えば、図18に示すように、特定のシート位置aについて個別設定位置C3が設定された場合に、この個別設定位置C3が設定された特定シート位置aを含む前後所定のシート位置範囲dについてのフロア位置(ペダル位置であってもよい)を個別設定位置となるようにマップ補正手段72を構成してもよい。なお、目標位置マップにおいて変化ラインの一部を補正する場合には、その境界(例えば図18におけるa−d/2、a+d/2)におけるペダル8や可動フロアパネル9の位置は補正前後のいずれの位置(例えば個別設定位置と初期設定位置)に設定してもよいが、当実施形態では各シート位置におけるペダル8や可動フロアパネル9の位置を個別設定位置に設定されている。
また、上記実施形態では、変化ラインの全体を個別設定位置を経由するラインにスライド移動するように設定されていたが、例えば図19(a),(b)に示すように、個別設定位置が設定された特定シート位置の前後所定のシート位置幅における変化ラインを個別設定位置を軽油するラインにスライド移動するものであってもよい。例えば、特定シート位置aについて個別設定位置C4,C5がペダル8および可動フロアパネル9のそれぞれについて設定された場合に、この特定シート位置aを含む前後所定のシート位置幅dについて初期設定マップにおける傾きを保ったまま、特定シート位置aにおける初期設定位置を経由するラインから個別設定位置を経由するラインに補正するように構成されている。このように構成すれば、少なくともシート位置幅dの範囲でシート7の位置の微調整が実行された場合に、車載部材(ペダル8や可動フロアパネル9)の相対位置を乗員の体格に応じて変化させることができ、適切な運転姿勢の調整が可能となる。
(5)当実施形態では、マップ補正手段72によって変化ラインが初期設定位置を経由するラインから個別設定位置を経由するラインに変更する場合について説明しているが、これは交代検出手段を備えているためシート7が大きく変更された場合には目標位置マップが初期化されるためであり、このような交代検出手段を備えていないような場合には従前に設定された個別設定位置を経由するラインから新たに設定された個別設定位置を経由するラインにシフトするように構成される。