JP5162491B2 - 車両の後部座席制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車（以下、単に車両と記す）の後部座席制御装置に係り、特に車両の旋回時に前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置を備えた車両の後部座席の乗り心地を制御する装置に関する。

車両が旋回するとき、ヨーレート等の車両状態量を計測して、運転する乗員のハンドル操舵に対する車両の挙動を所望の挙動にする技術が開示されている（特許文献１参照）。関連する技術として、前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置を備えることによって、車両の走行状態を安定化する技術が開示されている（特許文献２参照）。これらの技術は、例えば特許文献３で開示されているように、旋回運動を行っている車両の運動方程式に基づき伝達関数を求めて、車両の挙動を演算する手段を適用することができる。

一方、車両の同乗者の乗り心地を改善する技術が開示されている（特許文献４参照）。また、同乗者の乗り心地を決定する上で重要な要因であるシートの硬さを調整することができる技術が開示されている（特許文献５）。

特開２００３−８１１１７号公報 特開２００８−２３８８９８号公報 特開２００８−２４２３３号公報 特開２００５−１２８６３１号公報 特開平１１−１２８０２１号公報

特許文献１や特許文献２において開示された技術は、車両が旋回して走行するとき、運転を行う乗員にとって自分の意図する車両の挙動を実現することができるため好適となる。しかし、かかる技術は運転席を基準に車両の挙動を制御していることから、運転席から離れた後部座席の同乗者にとって違和感を感ずるおそれがある。すなわち、同乗者は、通常の車両に乗車することに慣れており、かかる制御技術が適用された車両に乗車した場合、通常と異なる車両の挙動を体験するためである。特にヨーコントロールの制御量が大きい場合には、後部座席の同乗者が車酔いをするほどの違和感を感ずるおそれがある。

一方、特許文献４において開示された技術は、同乗者がある場合に運転操作の是非を判定し、これを車両に備えられた表示手段に表示して運転する乗員に対して注意喚起するものである。かかる技術を前記した制御技術が適用された車両に備えたとしても、同乗者の乗り心地を改善するためには乗員の運転技能に依存せざるを得なかった。

本発明は前記課題を鑑みてなされたもので、車両旋回時に後部座席の乗員が感ずる違和感を緩和する制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に備えられた後部座席の状態を制御する制御装置である。この装置は、車両の後部座席への乗員の乗車を検出する乗員検出手段と、車両の挙動にかかる車両状態量を検出する状態量検出手段と、車両状態量から車両の旋回を検出する旋回検出手段と、前記車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力の制御量を調整する減衰力制御手段と、を備えている。前記後部座席への乗員の乗車が検出され、かつ、前記旋回が検出されたとき、旋回時に検出された車両状態量に応じて、減衰力の制御量を調整するよう構成されている。

かかる構成によって、後部座席に乗員が乗車しているとき、例えば、旋回時に車両に横加速度が加わるような状況では、制御量（ゲイン）を高くして可変ダンパの減衰力を硬くすることでロールが抑制される。ロールの抑制によって、後部座席に乗車している乗員が感じる横加速度を低減することができる。

本発明の他の形態は、さらに前記後部座席に備えられたシートの硬さまたは高さのいずれか、もしくは、両方を変化させるシート調整手段と、を備える。前記後部座席への乗員の乗車が検出され、かつ、前記旋回が検出されたとき、旋回時に検出された車両状態量に応じて前記シートの硬さまたは高さのいずれか、もしくは、両方を変化させるよう制御する。

かかる構成は、車両が旋回時に車両状態量に応じて後部座席のシートの状態を変化させるため、後部座席の乗員は車両の挙動に違和感を感ずることを緩和することができる。特にヨーレート等をコントロールして車両の旋回特性が制御される場合に好適となる。

前記車両状態量は、車速と、横加速度と、ヨーレートおよびロールレートのいずれか、もしくは、両方を検出して、後部座席のシートの状態を変化させるための制御を実行させることができる。

本発明にかかる制御装置は、前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置を備えた車両に搭載することが好適である。

前記構成において、シート調整手段は、後部座席に予め設定された乗員の座席位置の両側に設けることができる。さらに、シート調整手段は、予め設定された後輪操舵装置を備えない車両における旋回時の車両状態量に基づきシートの硬さまたは高さのいずれか、もしくは、両方を変化させることが好ましい。

本発明によれば、車両旋回時に後部座席の乗員が感ずる違和感を緩和する後部座席の状態を制御する装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態にかかる４輪自動車の概略構成図である。 本発明の第一実施形態にかかるダンパの縦断面図である。 本発明の第一実施形態にかかる制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第一実施形態にかかる目標減衰力設定処理の手順を示すフローチャートである。 通常車両と後輪操舵装置（ＲＴＣ）を備えた車両の運動特性に基づいて、両者の舵角に対するヨーレート特性の周波数に対するゲイン（ｄＢ）と位相（ｄｅｇ）について比較を示したチャートである。 通常車両と後輪操舵装置（ＲＴＣ）を備えた車両の運動特性に基づいて、両者の舵角に対する横Ｇ特性の周波数に対するゲイン（ｄＢ）と位相（ｄｅｇ）について比較を示したチャートである。 本発明の第二実施形態にかかる制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第二実施形態にかかるシート調整プロセスのフローチャートである。

［第一実施形態］
以下、本発明にかかる後部座席制御装置を車両に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態に係る自動車の概略構成について説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、車輪３ｆｌ（左前）、車輪３ｆｒ（右前）、車輪３ｒｌ（左後）、車輪３ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には、例えば、車輪３と記す。

図１を参照すると、自動車（車両）Ｖはタイヤ２が装着された４つの車輪３を備えており、これら各車輪３がサスペンションアームや、スプリング、ＭＲＦ式減衰力可ダンパ（以下、単にダンパと記す）４等からなるサスペンション５によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、サスペンションシステムの制御主体であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）７や、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）８が設置されている。

また、自動車Ｖには、車速を検出する車速センサ９、横加速度を検出する横Ｇセンサ１０、前後加速度を検出する前後Ｇセンサ１１、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２、ロールレートを検出するロールレート１５等が車体１の適所に設置されるとともに、ダンパ４の実ストローク速度Ｓｓを検出するストロークセンサ１３と、ホイールハウス付近の上下加速度を検出する上下Ｇセンサ（上下運動量検出手段）１４とが各車輪３ごとに設置されている。

次に図２を参照すると、本実施形態のダンパ４は、モノチューブ式（ド・カルボン式）であり、ＭＲＦが充填された円筒状のシリンダチューブ２１と、このシリンダチューブ２１に対して軸方向に摺動するピストンロッド２２と、ピストンロッド２２の先端に装着されてシリンダチューブ２１内を上部油室２４と下部油室２５とに区画するピストン２６と、シリンダチューブ２１の下部に高圧ガス室２７を画成するフリーピストン２８と、ピストンロッド２２等への塵埃の付着を防ぐカバー２９と、フルバウンド時における緩衝を行うバンプストップ３０と、を主要構成要素としている。

シリンダチューブ２１は、下端のアイピース２１ａに嵌挿されたボルト３１を介して、車輪側部材であるトレーリングアーム３５の上面に連結されている。また、ピストンロッド２２は、上下一対のブッシュ３６とナット３７とを介して、その上端のスタッド２２ａが車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）３８に連結されている。

図２に示すように、ピストン２６には、上部油室２４と下部油室２５とを連通する環状連通路３９と、環状連通路３９の内側に配設されたＭＬＶコイル４０とが設けられている。ＥＣＵ７からＭＬＶコイル４０に電流が供給されると、環状連通路３９を流通するＭＲＦに磁界が印可されて強磁性微粒子が鎖状のクラスタを形成し、環状連通路３９内を通過するＭＲＦの見かけ上の粘度が上昇する。かかる構成によって、ダンパの減衰力が調整されている。

図３は本実施形態における車両の制御装置の機能ブロック図である。なお、本実施形態では前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置（以下 ＲＴＣ：Rear Toe Control と称す。）を備えた車両について説明する。なお、以降の説明においてＲＴＣを備えた車両をＲＴＣ車両、場合によって前後輪操舵車と称し、通常の前輪操舵のみの車両を通常車両と称する。

本実施形態の後部座席制御装置は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）７によって実現できる。ＥＣＵ７は、一種のコンピュータであり、演算を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびプロセッサによる演算の結果およびエンジン系統の各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリは、システム停止後も常時電圧供給されるバックアップ機能付きＲＡＭで実現することができる。

ＥＣＵ７の制御機能は、シートセンサ１６（乗員検出手段），車両の挙動にかかる車両状態量を検出するヨーレートセンサ１２（状態量検出手段）、ロールレートセンサ１５（状態量検出手段）および車両の横加速度を検出する横Ｇセンサ１０（状態量検出手段）から出力される信号を受け取る入力インタフェース１２０と、後部座席検出部１０１（乗員検出手段）と、旋回検出部１０２（旋回検出手段）と、後部座席乗り心地調整部１０３（減衰力調整手段およびシート調整手段）と、ダンパ減衰力またはシート状態を変化させる制御信号等をアクチュエータ１３０（減衰力調整手段およびシート調整手段）へ出力する出力インタフェース１２１と、から構成されている。そして、ＥＣＵ７は、後部座席検出部１０１と、旋回検出部１０２と、後部座席乗り心地調整部１０３の機能を実現させるようにプログラムされている。

入力インタフェース１２０は、ＥＣＵ７と車両の各部とのインタフェース部であり、様々な箇所から送られてくる車両状態量を示す情報を受け取って信号処理を行い、アナログ情報はデジタル信号に変換し、これらをＥＣＵ７の後部座席検出部１０１、旋回検出部１０２、後部座席乗り心地調整部１０３およびＲＴＣ等の制御機器（図示せず）へ受け渡す。図３では、シートセンサ１６、ヨーレートセンサ１２、ロールレートセンサ１５および横Ｇセンサ１０からの情報が示されているが、これに限定されるものではなく、図１で前記したようにその他種々の情報が入力される。

シートセンサ１６は、後部座席のシートベルト着脱を検出する、もしくは、特許文献４に開示されているように後部座席に重量センサを設けて、所定以上の重量が加わったか、否かを検出するように構成することができる。ヨーレートセンサ１２は車両が上下軸方向に回転する速度であるヨーレートを検出する。ロールレートセンサ１５は車両が前後軸方向に回転する速度であるロールレートを検出する。横Ｇセンサ１０は車両の左右方向に作用する加速度を検出する。なお、車両の旋回の検出にあたっては、ヨーレートセンサ１２とロールレートセンサ１５は、いずれか一方のセンサを備える構成とすることができ、以降の説明においてはヨーレートセンサ１２のみの検出結果を適用した構成について説明を行う場合があるが、ヨーレートセンサ１２のみに限定されることはない。

後部座席検出部１０１は、入力インタフェース１２０を介してシートセンサ１６の信号を取得し、車両の後部座席に乗員乗車の有無を判定する。判定は、前記したようにシートベルトの着脱の検出結果、もしくは、重量センサの検出結果を元に実行される。後部座席検出部１０１は、後部座席に乗員がある場合、「乗員がある」旨の信号を後部座席乗り心地調整部１０３へ送出する。

旋回検出部１０２は、入力インタフェース１２０を介してヨーレートセンサ１２（および／またはロールレートセンサ１５）の信号を取得し、車両が旋回しているか、否かを判定する。旋回検出部１０２は、ヨーレートセンサ１２（および／またはロールレートセンサ１５）が検出した信号によって車両が旋回していると判定したとき、「車両が旋回している旨」の信号とともにヨーレートセンサ１２（および／またはロールセンサ１５）と横Ｇセンサ１０から検出された信号を後部座席乗り心地調整部１０３に送出する。

後部座席乗り心地調整部１０３は、旋回時に検出された車両状態量に応じて、減衰力の制御ゲインを調整するダンパ調整部５０と、後部座席に備えられたシートの硬さまたは高さのいずれか、もしくは、両方を変化させるシート調整部６０と、から構成されている。本実施形態では、ダンパ調整部の作用について説明し、シート調整部６０については第二実施形態で説明する。

後部座席乗り心地調整部１０３は、後部座席検出部１０１から送出された「乗員がある」旨の信号と、旋回検出部１０２から送出された「旋回している旨」の信号およびヨーレートセンサ１２等が検出した信号（ゲイン）を受け取る。後部座席乗り心地調整部１０３のダンパ調整部５０は、受け取った信号に応じてダンパの減衰力の制御ゲインを算出しする。算出された制御ゲインは出力インタフェース１２１を介してアクチュエータ１３０に送出される。ここで、アクチュエータ１３０はダンパ調整機構もしくはシート調整機構の上位概念としている。

ダンパ調整部５０は、前記した各センサ９〜１４等が接続する入力インタフェース１２０を介して入力されたヨーレートセンサ１２等の検出信号に応じて各ダンパ４の目標減衰力を後記するプロセスに基づき設定して、設定された制御量を出力インタフェース１２１を介して各ダンパ４が備えるアクチュエータ１３０に出力する。

ダンパ調整部５０は、自動車が走行を開始すると、所定の処理インターバル（例えば、２ｍｓ）をもって、図４のフローチャートにそのプロセスを示す目標減衰力設定処理を実行する。このプロセスはＥＣＵ７のＣＰＵにより実行される。

ＥＣＵ７の後部座席検出部１０１は、シートセンサ１６が検出した信号を取得して、後部座席に乗員が乗車しているか、否か判定する（ステップＳ１０１）。判定は、前記したようにシートベルトの着脱の検出結果、もしくは、重量センサの検出結果を元に実行される。

後部座席に乗員が乗車している場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、旋回検出部１０２はヨーレートセンサ１２（および／またはロールレートセンサ１５）の信号を取得し、車両が旋回しているか、否かを判定する（ステップＳ１０２）。

車両が旋回していると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ダンパ調整部５０は、目標減衰力設定処理を開始すると、ステップＳ１０３で、横Ｇセンサ１０、前後Ｇセンサ１１、および上下Ｇセンサ１４から得られた車体１の各加速度や、車速センサ（図示せず）から入力した車速、操舵角センサ（図示せず）から入力した操舵速度等に基づき自動車Ｖの運動状態を判定する。次に、ダンパ調整部５０は、自動車Ｖの運動状態に基づき、ステップＳ１０４で各ダンパ４のロール制御目標値Ｄｒを算出する。

制御目標値Ｄｒの算出にあたっては、ダンパ調整部５０は、予め取得されてＥＣＵ７のメモリに格納された通常車両の運動状態とＲＴＣ車両の運動状態とを比較する。そして、ダンパ調整部５０は、運動状態を比較した結果、ＲＴＣ車両と通常車両に差が生ずるとき、ＲＴＣ車両の制御量を通常車両の制御量に近づけるように制御目標値Ｄｒを算出する構成としている。マップ等を参照することによって制御目標値Ｄｒを算出する構成としてもよい。

ダンパ調整部５０は、ステップＳ１０５で出力インタフェース１２１に目標減衰力を出力する。出力された目標減衰力は、電流に変換され、各ダンパのアクチュエータ１３０に送出される。例えば、旋回時に車両に横加速度が加わるような状況では、制御量（ゲイン）を高くして可変ダンパの減衰力を硬くすることでロールが抑制される。かかるプロセスによって、ダンパの減衰力は後部座席の乗員の乗り心地を向上するモードに変更される。

次に、後部座席乗り心地調整部１０３が実行する制御量の算出の根拠について説明する。車両の運動特性は式（１）の運動方程式で表すことができる。式（１）、（２）は、特許文献３等に開示されているように一般的に知られている通常車両の運動方程式である。
ｍＶ（β＋γ）＝−Ｋ_ｆ（β＋Ｌ_ｆ／Ｖ・γ−δ）−Ｋ_ｒ（β−Ｌ_ｒ／Ｖ・γ） （１）
Ｉγ＝−Ｌ_ｆＫ_ｆ（β＋Ｌ_ｆ／Ｖ・γ−δ）＋Ｌ_ｒＫ_ｒ（β−Ｌ_ｒ／Ｖ・γ） （２）
式（１）、（２）において、ｍは車両の質量、Ｖは車両の速度、βは横滑り角、γはヨーレート、Ｋ_ｆは前輪のタイヤコーナリングパワー、Ｋ_ｒは後輪のタイヤコーナリングパワー、Ｌ_ｆは車両重心点と前車軸間の距離、Ｌ_ｒは車両重心点と後車軸間の距離、δは前輪の舵角、Ｉはヨーイング慣性モーメントである。

式（１）、（２）をラプラス変換すると式（３）、（４）となる。なお、ｓはラプラス演算子である。
（ｍＶｓ＋Ｋ_ｆ＋Ｋ_ｒ）β＋（ｍＶ＋（Ｋ_ｆＬ_ｆ−Ｋ_ｒＬ_ｒ）／Ｖ）γ＝Ｋ_ｆδ （３）
（Ｌ_ｆＫ_ｆ−Ｌ_ｒＫ_ｒ）β＋（Ｉｓ＋（Ｋ_ｆＬ_ｆ ^２−Ｋ_ｒＬ_ｒ ^２）／Ｖ）γ＝Ｌ_ｆＫ_ｆδ （４）

式（３）、（４）を連立方程式とすると、特性多項式Δは式（５）となる。

式（５）の特性多項式Δを用いて、操舵角に対するヨーレートの伝達関数γ／δと、操舵角に対する横加速度の伝達関数Ｇｙ／δを求める。ここで、Ｇｙは横加速度を表し、横滑り角βと横Ｇｙとは式（６）の関係にある。
Ｇｙ＝（β＋γ）Ｖ （６）

操舵角に対するヨーレートの伝達関数は式（７）となる。
γ／δ＝（１／（１＋ＡＶ^２））・（Ｖ／Ｌ_ｆ）・（（ｍＬ_ｆＶ／Ｌ_ｆＫ_ｒ）ｓ＋１）／Δ （７）

操舵角に対する横加速度の伝達関数は式（８）となる。
Ｇｙ／δ＝（１／（１＋ＡＶ^２））・（Ｖ^２／Ｌ_ｆ）・（Ｉｓ^２／Ｌ_ｆＫ_ｒ＋Ｌ_ｒｓ／Ｖ＋１）／Δ （８）
ここでＡはスタビリティファクターである。

次にＲＴＣ車両の運動方程式を式（９）、（１０）に示す。
ｍＶ（β＋γ）＝−Ｋ_ｆ（β＋Ｌ_ｆ／Ｖ・γ−δ）−Ｋ_ｒ（β−Ｌ_ｒ／Ｖ・γ＋δ_ｒ） （９）
Ｉγ＝−Ｌ_ｆＫ_ｆ（β＋Ｌ_ｆ／Ｖ・γ−δ）＋Ｌ_ｒＫ_ｒ（β−Ｌ_ｒ／Ｖ・γ＋δ_ｒ） （１０）
式（９）、（１０）は、式（１）、（２）の右辺の最終項に後輪の舵角δ_ｒが付加されている。

ここで、ＲＴＣ車両の後輪操舵量は前輪操舵量に依存するものであるため、式（１１）のように表すことができる。
δ_ｒ＝Ｈδ （１１）
ここで、Ｈは前輪操舵量に応じた後輪操舵量にかかる係数である。

式（９）、（１０）、（１１）および式（５）の特性多項式Δを用いて、ＲＴＣ車両における前輪操舵角に対するヨーレートの伝達関数γ／δと、前輪操舵角に対する横加速度の伝達関数Ｇｙ／δを求める。ＲＴＣ車両における前輪操舵角に対するヨーレートの伝達関数は、式（１２）のように表すことができる。
（γ／δ）_ＲＴＣ＝（１／（１＋ＡＶ^２））・（Ｖ／Ｌ_ｆ）・（（１−Ｈ）・（（１＋λ）（ｍＬ_ｆＶ／Ｌ_ｆＫ_ｒ）ｓ＋１））／Δ （１２）

ＲＴＣ車両における前輪操舵角に対する横加速度の伝達関数は、式（１３）のように表すことができる。
（Ｇｙ／δ）_ＲＴＣ＝（１／（１＋ＡＶ^２））・（Ｖ^２／Ｌ_ｆ）・（１−Ｈ）・（（１＋λ_１）Ｉｓ^２／Ｌ_ｆＫ_ｒ＋（１＋λ_２）Ｌ_ｒｓ／Ｖ＋１）／Δ （１３）
ここで、λは式（１４）、λ_１は式（１５）、λ_２は式（１６）のように表すことができる。
λ＝（（Ｌ_ｆＫ_ｆ−Ｌ_ｒＫ_ｒ）／Ｌ_ｆＫ_ｆ）・（Ｈ／（１−Ｈ）） （１４）
λ_１＝（（Ｋ_ｆ＋Ｋ_ｒ）／Ｋ_ｆ）・（Ｈ／（１−Ｈ）） （１５）
λ_２＝（Ｌ_ｆ／Ｌ_ｒ）・（Ｈ／（１−Ｈ）） （１６）

通常車両（前輪操舵車）とＲＴＣ車両（前後輪操舵車）の運動特性に基づいて、両者の舵角に対するヨーレート特性の比較の一例を図５に、両者の舵角に対する横加速度特性（横Ｇ特性と言う）の比較の一例を図６に示す。図５、図６は周波数に対するゲイン（ｄＢ）と位相（ｄｅｇ）について比較を行っている。

図５および図６を参照すると、舵角に対するヨーレート特性および舵角に対する横Ｇ特性は、通常車両とＲＴＣ車両とは異なっている。本実施形態は、ＲＴＣ車両の特性を通常車両の特性に近づけるようダンパの制御量を調整する構成としている。

具体的には、後部座席乗り心地調整部１０３は、予め取得されてＥＣＵ７のメモリに格納された前記ゲインに対応する通常車両の運動状態とＲＴＣ車両の運動状態とを比較する。そして、後部座席乗り心地調整部１０３は、運動状態を比較した結果、ＲＴＣ車両と通常車両に差が生ずるとき、ＲＴＣ車両の制御量を通常車両の制御量に近づけるように制御目標値Ｄｒを算出するよう構成している。

本実施形態のかかる構成によって、車両が低速で走行し、後輪が前輪と逆位相で操舵される場合であって後輪操舵量が大きいときには運動特性の変化についてダンパを柔らかくすることで抑制することができる。これは、車両の運動特性の観点から危険な領域ではないため、後部座席に乗車した乗員にとって優しいダンパ特性にするものである。

一方、車両が高速で走行し、前輪と後輪が同位相で操舵されるときは車両の不安定度が大きくなる。この場合、低速時と比較して車両挙動の変化は小さい方が望ましいため、ダンパを硬くすることで車両挙動の安定化を図ることができる。このように、本実施形態は、車両旋回時に後部座席の乗員が感ずる違和感を緩和する後部座席の状態を制御することを実現する。

［第２実施形態］
本発明の第二実施形態について図面を参照して説明する。図７は本実施形態にかかる制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図８は本実施形態にかかるシート調整プロセスのフローチャートである。なお、前記した第一実施形態と共通する構成については説明を省略する場合がある。

図７を参照すると、後部座席乗り心地調整部１０３が有するシート調整部６０は、後部座席検出部１０１から送出された「乗員がある」旨の信号と、旋回検出部１０２から送出された「旋回している旨」の信号およびヨーレートセンサ１２と横Ｇセンサ１０が検出した信号（ゲイン）を受け取る。その後、シート調整部６０は、取得されたヨーレートのゲインＹＧＲＴＣ、横加速度のゲインＧＧＲＴＣと、予め取得されてＥＣＵ１００のメモリに格納された前記ゲインに対応する通常車両のヨーレートのゲインＹＧＮ，横加速度のゲインＧＧＮとを比較する。シート調整部６０は、ゲインを比較した結果、ＲＴＣ車両と通常車両のゲインに差が生ずるとき、ゲインＹＧＲＴＣ，ＧＧＲＴＣをゲインＹＧＮ、ＧＧＮに近づけるようにシート調整を実行する制御量を算出する。

シート調整の制御量は、シート調整を実行するアクチュエータ１３０に送出される信号である。シートはシートの硬さおよび高さのいずれか一方、もしくは、両方が調整することができるように構成されており、シート調整部６０は、前記した算出結果に基づく制御量ＡＣＴの信号を出力インタフェース１２１を介してアクチュエータ１３０に送出する。

アクチュエータ１３０は出力インタフェース１２１を介して、シート調整部６０から送出された信号を受け取り、シート調整を実行する。アクチュエータ１３０は、後部座席に予め設定された乗員の座席位置の両側に設けるよう構成することが好ましい。かかる構成を適用することによって、シートの左右の微妙な調整を実現することができる。アクチュエータ１３０は、駆動モータや弾性材を利用してシート硬さや高さを調整するように構成することができる。シート調整の技術は特許文献５に開示された技術を適用することができ、詳細な説明は省略する。

再び、図５および図６を参照すると、舵角に対するヨーレート特性および舵角に対する横Ｇ特性は、通常車両とＲＴＣ車両とは異なっている。そこで、本実施形態は、ＲＴＣ車両の特性を通常車両の特性に近づけるよう後部座席のシートの硬さおよび高さの一方、もしくは両方を調整する構成としている。

シート調整は前記したように、シート調整部６０がヨーレートセンサ１２（および／またはロールレートセンサ１５）と横Ｇセンサ１０から検出された信号を処理して、シート制御量を算出する。シート制御量は、後部座席に予め設定された乗員の座席位置の両側に設けられているアクチュエータ１３０に送出される。アクチュエータ１３０は制御量に従い、特許文献５に開示された技術等を適用して、シートの硬さおよび高さの一方、もしくは両方を調整する。

すなわち、一例をあげれば、右旋回時にＲＴＣ車両の傾き量（ヨーレート、ロールレート、横Ｇ等の検出結果から算出）が通常車両よりも大きいときには、後部座席であって乗員が着座したシートの左を固く（座面を高く）し、右は柔らかく（座面を低く）する。なお、このシート調整度合いは、乗員ごとに異なることが想定され、後部座席に乗車する乗員が通常車両に乗車するのと同等に感じるレベルに手動で調節できるように構成しても良い。

本実施形態にかかる構成は、車両が旋回時に車両状態量に応じて後部座席のシートの状態を変化させるため、後部座席の乗員は車両の挙動に違和感を感ずることを緩和することができる。特にヨーレート等をコントロールして車両の旋回特性を制御するＲＴＣ車両において好適となる。

次に図８を参照して本実施形態におけるシート調整プロセスについて説明する。このプロセスはＥＣＵ７のＣＰＵにより実行される。図８および図７を併せて参照すると、ＥＣＵ７の後部座席検出部１０１は、シートセンサ１６が検出した信号を取得して、後部座席に乗員が乗車しているか、否か判定する（ステップＳ２０１）。判定は、前記したようにシートベルトの着脱の検出結果、もしくは、重量センサの検出結果を元に実行される。

後部座席に乗員が乗車している場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、旋回検出部１０２はヨーレートセンサ１２（および／またはロールレートセンサ１５）の信号を取得し、車両が旋回しているか、否かを判定する（ステップＳ２０２）。

車両が旋回していると判定された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、シート調整部６０は、ヨーレートセンサ１２と横Ｇセンサ１０が検出した信号であるヨーレートのゲインＹＧＲＴＣおよび横加速度のゲインＧＧＲＴＣを受け取る。その後、シート調整部６０は、取得されたそれぞれのゲインＹＧＲＴＣ、ＧＧＲＴＣと、予め取得されてＥＣＵ７のメモリに格納された通常車両の対応するゲインＹＧＮ，ＧＧＮとを比較する。

シート調整部６０は、ゲインを比較した結果、差を有するとき、ゲインＹＧＲＴＣ，ＧＧＲＴＣをゲインＴＧＮ、ＧＧＮに近づけるようにシート調整を実行する制御量を算出する（ステップＳ２０３）。調整量は、例えば、ＥＣＵ７のメモリに車両の傾き量（ヨーレート、ロールレート、横Ｇの検出結果から算出された量）とシート硬さ（高さ）のマップを予め格納しておき、このマップを参照して算出することができる（ステップＳ２０４）。図８にマップの一例を示す。

算出された制御量に基づきアクチュエータ１３０は後部座席を調整する。シート調整は、例えば、乗員の左右前後量を調整するときシートバックの硬さを座席の左右で変更することによって達成できる。また、乗員の左右上下量を調整するときシートクッションの硬さを左右で変更することによって達成できる。なお、具体的なアクチュエータの作動については特許文献５に開示されている技術で実行することができるため詳細は省略する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。例えば、特許文献１で開示されているようなパワーステアリング装置を制御してヨーコントロールする場合についても、本発明を適用することができる。また、シート調整はヨーレート、ロールレート、横Ｇに限定されず、例えばピッチレートに基づいて調整する制御量を算出する構成としてもよい。

１ 車体
３ 車輪
４ ダンパ
７ ＥＣＵ
１０ 横Ｇセンサ
１２ ヨーレートセンサ
１５ ロールレートセンサ
１６ シートセンサ
５０ ダンパ調整部
６０ シート調整部
１０１ 後部座席検出部
１０２ 旋回検出部
１０３ 後部座席乗り心地調整部
１２０ 入力インタフェース
１２１ 出力インタフェース
１３０ アクチュエータ
Ｖ 自動車

Claims (6)

1. 車両の後部座席への乗員の乗車を検出する乗員検出手段と、
   前記車両の挙動にかかる車両状態量を検出する状態量検出手段と、
   前記車両状態量から前記車両の旋回を検出する旋回検出手段と、
   前記車両の前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置と、
   前記車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力の制御量を調整する減衰力制御手段と、
   前記後部座席に備えられたシートの硬さおよび高さのいずれかまたは両方を変化させるシート調整手段とを備え、
   前記後部座席への乗員の乗車が検出され、かつ、前記旋回が検出されたとき、前記減衰力制御手段は、旋回時に検出された車両状態量に応じて前記制御量を調整し、前記シート調整手段は、予め設定された前記後輪操舵装置を備えない車両における旋回時の前記車両状態量に基づき前記シートの硬さおよび高さのいずれかまたは両方を変化させることを特徴とする車両の制御装置。
2. 車両の後部座席への乗員の乗車を検出する乗員検出手段と、
   前記車両の挙動にかかる車両状態量を検出する状態量検出手段と、
   前記車両状態量から前記車両の旋回を検出する旋回検出手段と、
   前記車両の前輪の転蛇角と車速とに基づいて左右の後輪の転蛇角を操舵する後輪操舵装置と、
   前記車体の懸架に供される減衰力可変ダンパの減衰力の制御量を調整する減衰力制御手段とを備え、
   前記後部座席への乗員の乗車が検出され、かつ、前記旋回が検出されたとき、前記減衰力制御手段が、旋回時に検出された車両状態量に応じて、予め設定された前記後輪操舵装置を備えない車両における旋回時の制御量に近づけるように前記制御量を調整することを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記後部座席に備えられたシートの硬さおよび高さのいずれかまたは両方を変化させるシート調整手段をさらに備え、
   前記後部座席への乗員の乗車が検出され、かつ、前記旋回が検出されたとき、前記シート調整手段は、旋回時に検出された車両状態量に応じて前記シートの硬さおよび高さのいずれかまたは両方を変化させることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記シート調整手段は、予め設定された前記後輪操舵装置を備えない車両における旋回時の前記車両状態量に基づき前記シートの硬さおよび高さのいずれかまたは両方を変化させることを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記シート調整手段は、前記後部座席に予め設定された乗員の座席位置の両側に設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の制御装置。
6. 前記車両状態量は、車速と、ヨーレートおよびロールレートのいずれか、もしくは、両方であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

Images