JP6503848B2 - 自動運転車両の運転姿勢調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転車両の運転時における、運転者の姿勢を適宜変化させる運転姿勢調整装置に関する。

運転者によるステアリング操作、及びペダル操作を不要として自動走行する自動運転車両では、運転時間が長時間になると着座姿勢を変更したいと感じることがある。運転姿勢を変化させるようにした運転姿勢調整装置として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。

該特許文献１では、車両のシート、ステアリング、或いはフットレストの荷重が変化した際に、これを検出してシート位置、ステアリングチルトを変化させて、運転者の運転者姿勢を変化させている。

特開２００６−２３２０８８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、自動運転車両に適用する場合には、運転者の姿勢変化によっては不意の操作入力が発生し、誤ったオーバーライド（機械操作を運転者の意思で打ち消す動作）が生じる可能性があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、オーバーライドすることなく運転者の姿勢を変化させることが可能な自動運転車両の運転姿勢調整装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願発明は、自動運転車両に搭載され、運転者の姿勢を調整する運転姿勢調整装置であり、運転者が足を乗せる足置き部の荷重、運転者が着座するシート座面の荷重、運転者の背もたれとなるシートバックの荷重のうちの少なくとも一つの荷重を検出し、検出した荷重に基づいて、運転者による姿勢変化の意思を検出する姿勢変更意思判断部と、前記足置き部の傾斜角度のロック、アンロックを切り替え可能な足置き部可動機構、及び、前記シート座面の傾斜角度及び高さのうちの少なくとも一方のロック、アンロックを切り替え可能なシート座面可動機構、及び、前記シートバッグの傾斜角度のロック、アンロックを切り替え可能なシートバック可動機構、のうちの少なくとも一つの可動機構と、前記ステアリング操作、及び前記ペダル操作の双方が代行されているときに、運転者による姿勢変化の意思が有ると判断された際に、前記足置き部可動機構、前記シート座面可動機構、前記シートバック可動機構のうちの少なくとも一つの可動機構をアンロックとする姿勢変更許可部と、を備える。

本発明に係る自動運転車両の運転姿勢調整装置では、ステアリング操作及びペダル操作が代行されているときに、運転者による姿勢変化の意思が有ると判断された際に、運転者の姿勢変化を許可する。従って、誤ったオーバーライドが発生することなく運転者の姿勢を変化させることができる。

本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置が搭載された車両を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る運転姿勢調整装置の、処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、ブレーキ制御の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、姿勢変更の意思の有無を判断する動作を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、姿勢変更の意思の有無を判断する動作を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、運転者が全身を伸ばした状態を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、アクセルペダルの傾斜角度、荷重に基づいてアクセル操作の有無を検出する例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、アクセルペダルの画像に基づいてアクセル操作の有無を検出する例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、ステアリング操作の有無を検出する例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置の、リモートコマンダ操作の有無を検出する例を示す説明図である。 ブレーキ操作量とブレーキの制動力の関係を示す特性図である。 車両が直線路を走行しているときの、運転者による監視領域を示す説明図である。 車両がカーブ路を走行しているときの、運転者による監視領域を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る運転姿勢調整装置の、処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の構成説明］
図１は、本発明の実施形態に係る運転姿勢調整装置が搭載された自動運転車両の運転席周辺の構成を模式的に示す説明図である。また、図２は、図１に示すコントローラ５０の詳細な構成を示すブロック図である。

自動運転車両は、ステアリング操作やペダル操作等の、通常運転者が行う操作を代行することにより、運転者による操作を必要とせずに、車両を走行させる機能を備えており、運転者は運転席に座った状態で、運転操作することなく車両を走行させることができる。

図１に示すように、自動運転車両１００（以下、「車両１００」と略す）の運転席には、運転者用のシート１０が設けられており、該シート１０は、運転者Ｄ１が着座するシート座面１１と、運転者Ｄ１の背もたれとなるシートバック１２から構成されている。また、運転者Ｄ１の前方にはステアリング２０が設けられ、該ステアリング２０の下方の床面１５にはアクセルペダル１６、及びブレーキペダル３０が設けられている。

また、車両１００の床面１５の前方には、自動運転制御が実行されているときに、運転者Ｄ１が足を乗せるための足置き部１４が設けられている。該足置き部１４は、左足用及び右足用の２つが設けられている。図では、一方のみを示している。なお、本発明はこれに限定されず、一方のみの足置き部１４としてもよい。

更に、運転者Ｄ１の姿勢変化を総括的に制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０は、図２に示すように、操作検出部５１と、姿勢変更意思判断部５２と、姿勢復帰意思判断部５４、及び姿勢変更許可部５３を備えている。詳細については後述する。なお、コントローラ５０は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。

図１に示すように、車両内のアクセルペダル１６の近傍には、ペダル撮影カメラ１７が設けられている。該ペダル撮影カメラ１７は、アクセルペダル１６の近傍を撮影する。車両内の前方適所には、運転者Ｄ１の目を撮影する視線撮影カメラ１９（運転者監視部）が設けられている。ペダル撮影カメラ１７及び視線撮影カメラ１９にて撮影された画像データは、コントローラ５０の操作検出部５１に出力される。なお、視線撮影カメラ１９は、後述する第２実施形態で用いられる。

アクセルペダル１６には、該アクセルペダル１６の傾斜角度を検出する角度センサ２１が設けられている。更に、アクセルペダル１６には、運転者Ｄ１が足で踏み込んだときの圧力を検出する圧力センサ２２が設けられている。そして、角度センサ２１、及び圧力センサ２２の出力信号、即ち、アクセルペダル１６の傾斜角度データ、及び圧力データは、コントローラ５０の操作検出部５１に出力される。

ステアリング２０には、運転者Ｄ１が該ステアリング２０を操作したことを検出するトルクセンサ２３が設けられている。該トルクセンサ２３は、ステアリング２０に所定値以上の回転トルクが加えられた際にこれを検出する。この検出信号であるトルクデータは、コントローラ５０の操作検出部５１に出力される。

ブレーキペダル３０には、運転者Ｄ１がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキセンサ３１が設けられている。該ブレーキセンサ３１の検出信号であるブレーキ操作信号は、コントローラ５０の操作検出部５１に出力される。

また、車両１００には、運転者Ｄ１が運転を操作するためのリモートコマンダ１８が設けられている。該リモートコマンダ１８は、複数の操作子を備えており、運転者Ｄ１は各操作子を操作することにより、自動運転への切替操作等を行うことができる。リモートコマンダ１８の出力信号であるリモートコマンダ操作データは、コントローラ５０の操作検出部５１に出力される。

そして、操作検出部５１は、アクセルペダル１６の傾斜角度データ、アクセルペダル１６に生じる圧力データ、ステアリング２０に生じるトルクデータ、ペダル撮影カメラ１７で撮影された画像データ、及びリモートコマンダ１８の操作データのうちの少なくとも一つの情報に基づいて、運転者Ｄ１が運転操作を行っているか否かを判断する。例えば、アクセルペダル１６の傾斜角度が予め設定した閾値角度よりも大きい場合には、運転者Ｄ１は運転操作に介入しているものと判断する。ひいては、運転姿勢を復帰させようとする意思があるものと判断する。詳細については後述する。

また、足置き部１４には、運転者Ｄ１の足が載置面に乗せられたときの荷重を検出する足置き部荷重センサ２５が設けられている。該足置き部荷重センサ２５で検出される荷重データは、図２に示すコントローラ５０の姿勢変更意思判断部５２に出力される。

シート座面１１には、該シート座面１１に加えられる荷重を検出するシート座面荷重センサ２６が設けられている。同様に、シートバック１２には、該シートバック１２に加えられる荷重を検出するシートバック荷重センサ２７が設けられている。シート座面荷重センサ２６、及びシートバック荷重センサ２７で検出された荷重データは、それぞれコントローラ５０の姿勢変更意思判断部５２に出力される。

そして、姿勢変更意思判断部５２は、足置き部荷重センサ２５で検出される荷重、シート座面荷重センサ２６で検出される荷重、及びシートバック荷重センサ２７で検出される荷重のうちの少なくとも一つに基づいて、運転者Ｄ１に姿勢変更の意思があるか否かを判断する。例えば、足置き部１４に加えられる荷重（足置き部荷重センサ２５にて検出される荷重）が大きく、且つ、シートバックに加えられる荷重（シートバック荷重センサ２７で検出される荷重）が大きい場合には、運転者Ｄ１は、身体を伸ばそうとしているものと判断し、姿勢変更の意思があるものと判断する。詳細については、後述する。

一方、足置き部１４には、支点を中心に傾斜角度を任意に変化させることが可能な足置き部可動機構２４（可動部）が搭載されている。また、該足置き部可動機構２４には、可動をロックするためのロック機能が設けられている。そして、足置き部可動機構２４は、図２に示すコントローラ５０の姿勢変更許可部５３と接続され、該姿勢変更許可部５３の制御下で可動のロック、アンロックが切り替えられる。即ち、足置き部可動機構２４がアンロックされた場合には、運転者Ｄ１は足置き部１４の傾斜角度を任意に変更できるので、足（特に、つま先）の伸縮運動が可能となる。また、ロックされた場合には、足置き部１４の傾斜角度は運転操作に適した基準角度に固定され、足の伸縮運動はできなくなる。

シート座面１１には、該シート座面１１の傾斜角度、及び高低を変化させることが可能なシート座面可動機構２８（可動部）が設けられている。そして、シート座面可動機構２８は、姿勢変更許可部５３と接続され、該姿勢変更許可部５３の制御下で可動のロック、アンロックが切り替えられる。即ち、シート座面可動機構２８がアンロックされた場合には、運転者Ｄ１はシート座面１１の傾斜角度、及び高低を任意に変更できるので、全身のストレッチが可能となる。また、ロックされた場合には、シート座面１１の傾斜角度及び高低は、運転操作に適した基準角度、基準高さに固定され、全身のストレッチはできなくなる。

シートバック１２には、該シートバック１２の傾斜角度を変化させることが可能なシートバック可動機構２９（可動部）が設けられている。そして、シートバック可動機構２９は、姿勢変更許可部５３と接続され、該姿勢変更許可部５３の制御下で可動のロック、アンロックが切り替えられる。即ち、シートバック可動機構２９がアンロックされた場合には、運転者Ｄ１はシートバック１２の傾斜角度を任意に変更できるので、全身のストレッチが可能となる。また、ロックされた場合には、シートバック１２の傾斜角度は、運転操作に適した基準角度に固定され、全身のストレッチはできなくなる。

［第１実施形態の作用の説明］
次に、運転者Ｄ１の姿勢変化を調整する際の作用について説明する。本実施形態では、自動運転での走行中に、操作検出部５１により、アクセル角度データ、アクセル荷重データ、ステアリングトルクデータ、ペダル撮影カメラ１７による画像データ、リモートコマンダ１８の操作データ、の少なくとも一つのデータに基づいて運転者Ｄ１による操作を検出する。この検出結果に基づいて、運転者Ｄ１による運転介入の意思があるか否かを判断する。

そして、上記の情報に基づいて、運転介入の意思がないものと判断された場合で、且つ、足置き部１４に加えられる荷重、シート座面１１に加えられる荷重、及びシートバック１２に加えられる荷重の変化に基づいて、姿勢変更意思判断部５２では、運転者Ｄ１に姿勢変更の意思があるか否かを判断する。この判断基準については、後述する。

姿勢変更の意思が有ると判断された場合には、足置き部１４の傾斜角度、シート座面１１の傾斜角度及び高低、及び、シートバック１２の傾斜角度を、変更可能なアンロックすることにより、運転者Ｄ１が足を伸ばしたり、全身をストレッチさせることが可能な状態にする。

更に、操作検出部５１で検出される各検出データに基づき、運転者Ｄ１が車両１００の操作を行ったと判断された場合には、この運転者Ｄ１は、姿勢を復帰する意思があるものと判断して運転者Ｄ１の姿勢を復帰させる。即ち、各可動機構２４、２８、２９をロックして、足置き部１４の傾斜角度、シート座面１１の傾斜角度及び高低、及び、シートバック１２の傾斜角度を、運転に適した基準位置に固定する。

以下、第１実施形態に係る運転姿勢調整装置の作用について説明する。図３は、第１実施形態に係る運転姿勢調整装置による処理手順を示すフローチャート、図４は、図３に示すブレーキ制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、図２に示すコントローラ５０の制御下で実行される。

初めに、図３のステップＳ１１において、コントローラ５０は、車両１００が現在自動運転で走行しているか否かを判断する。自動運転でなければ、運転姿勢の調整処理は行われない。

自動運転である場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２において、姿勢変更意思判断部５２は、運転者の挙動を検出する。この処理では、足置き部荷重センサ２５で検出される荷重データ、シート座面荷重センサ２６で検出される荷重データ、及びシートバック荷重センサ２７で検出される荷重データ、に基づいて、運転者Ｄ１による姿勢変更の意思があるか否かを判断する。

以下、姿勢変更意思の有無を判断する例を、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）に示す模式図を参照して説明する。図５（ａ）は、足置き部荷重センサ２５で所定値を上回る荷重が検出され、且つ、シート座面荷重センサ２６で検出される荷重の増加量、或いは減少量が所定値を上回る場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。例えば、運転時間が長時間に亘る場合には、運転者Ｄ１は四肢、或いは背筋を伸ばしたくなるものであり、このような場合には、必然的に足置き部１４に加えられる荷重が増加し、且つシート座面１１に加わる荷重が変化する。よって、このような場合には、姿勢変更の意思ありと判断する。

図５（ｂ）は、足置き部荷重センサ２５で所定値を上回る荷重が検出され、且つ、シートバック荷重センサ２７で検出される荷重の増加量、或いは減少量が所定値を上回る場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。つまり、運転者Ｄ１は背筋を伸ばし、且つ、つま先を伸ばそうとすると、必然的に足置き部１４に加えられる荷重が増加し、且つシートバック１２に加わる荷重が変化する。よって、このような場合には、姿勢変更の意思ありと判断する。

図５（ｃ）は、足置き部１４が左足用と右足用の２つ設けられている場合であり、左右の足置き部１４に同時に所定値を上回る荷重が加えられた場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。つまり、左右同時に大きな荷重が加えられるということは、運転者Ｄ１が下肢を伸ばしたいという欲求があるものと判断できるので、このような場合には、姿勢変更の意思ありと判断する。

図６（ａ）は、シート座面１１の左右に２つのセンサ（左側のシート座面荷重センサ、右側のシート座面荷重センサ）が設けられている場合であり、双方のセンサで検出される荷重のバランスが変化した場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。例えば、シート座面１１上に着座している運転者Ｄ１が左右のいずれか一方に重心を移動させると、一方の座面荷重センサの荷重は増大し、他方の座面荷重センサの荷重は減少する。このような場合は、運転者Ｄ１が身体を動かそうとしているものと判断して、姿勢変更の意思有りと判断する。

図６（ｂ）は、シート座面１１の前後に２つのセンサ（前側のシート座面荷重センサ、後側のシート座面荷重センサ）が設けられている場合であり、双方のセンサで検出される荷重のバランスが変化した場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。

図６（ｃ）は、シートバック１２の上下に２つのセンサ（上側のシートバック荷重センサ、下側のシートバック荷重センサ）が設けられている場合であり、双方のセンサで検出される荷重のバランスが変化した場合に、姿勢変更の意思有りと判断する。具体的には、上側の荷重と下側の荷重の差分がプラスの数値である場合には、姿勢変更の意思有りと判断する。

そして、本実施形態では、上記した図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）のいずれかの状況となった場合に、運転者Ｄ１による姿勢変更の意思が有るものと判断する。その結果、図３のステップＳ１３の処理でＹＥＳとなる。

図３のステップＳ１４において、姿勢変更許可部５３は、各可動機構２４、２８、２９をアンロックして、運転者Ｄ１による足の屈伸、或いは全身のストレッチが可能な状態とする。よって、足置き部１４は傾斜角度を任意に変化させることができ、シート座面１１は傾斜角度及び高さを任意に変化させることができ、更に、シートバック１２は傾斜角度を任意に変化させることができる。こうすることにより、運転者Ｄ１は例えば図７に示すように、全身伸ばしてストレッチすることができるので、筋肉をほぐしてリラックスすることができる。

ステップＳ１５において、操作検出部５１は、運転者Ｄ１の操作入力を検出する。この処理では、図１、図２に示したステアリング２０のトルクセンサ２３によるトルクデータ、アクセルペダル１６の角度センサ２１より出力される傾斜角度データ、圧力センサ２２で検出される圧力データ、リモートコマンダ１８の操作データ、及び、ペダル撮影カメラ１７で撮影された画像データに基づいて、運転者Ｄ１の操作入力を検出する。

以下、操作入力の具体的な例を、図８〜図１１に示す模式図を参照して説明する。図８は、アクセルペダル１６の操作に基づいて、操作入力の有無を判断する例を模式的に示す説明図である。図８（ａ）に示すように、アクセルペダル１６の傾斜角度θを角度センサ２１で検出する。そして、傾斜角度θ＝０、或いは所定値未満である場合には、操作入力無しと判断する。一方、傾斜角度θが所定値以上である場合には、操作入力有りと判断する。

また、図８（ｂ）に示すように、アクセルペダル１６に加えられる荷重を圧力センサ２２で検出する。そして、検出された荷重Ｆ＝０、或いは所定値未満である場合には、操作入力無しと判断する。一方、荷重Ｆが所定値以上である場合には、操作入力有りと判断する。更に、図８（ｃ）に示すように、運転者Ｄ１の足がアクセルペダル１６上に無い場合には、荷重Ｆ＝０となり、操作入力無しと判断する。

図９は、ペダル撮影カメラ１７で撮影された画像に基づいて、操作入力の有無を判断する例を示している。即ち、ペダル撮影カメラ１７でアクセルペダル１６近傍の映像を撮影し、この撮影された画像に基づき、アクセルペダル１６が踏み込まれているか否かを判断する。図９（ａ）に示すように、アクセルペダル１６が前方に傾斜していない場合、或いは、図９（ｂ）に示すようにアクセルペダル１６に足が置かれていない場合には、操作入力無しと判断する。図９（ｃ）に示すように、アクセルペダル１６が傾斜している場合には、操作入力有りと判断する。

図１０は、ステアリング２０に生じるトルクに基づいて、操作入力の有無を判断する例を示している。図１０（ａ）に示すように、運転者Ｄ１がステアリング２０に触れていない場合には、トルクセンサ２３はトルクの発生を検出しないので、操作入力無しと判断する。また、図１０（ｂ）に示すように、ステアリング２０が操作されており、トルクセンサ２３で検出されるトルクＴが、所定値ｔ１以下である場合には、操作入力無しと判断する。また、トルクＴが所定値ｔ１を上回る場合には、操作入力有りと判断する。

図１１は、リモートコマンダ１８の操作に基づいて、操作入力の有無を判断する例を示している。図１１（ａ）に示すように、運転者Ｄ１がリモートコマンダ１８に触れていない場合には、操作入力無しと判断する。また、図１１（ｂ）に示すように、リモートコマンダ１８が操作されている場合には、操作入力有りと判断する。

そして、図８〜図１１に示した操作に基づき、操作入力有りと判断された場合には（図３のステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７において、姿勢復帰意思判断部５４は、運転者Ｄ１が姿勢復帰の意思が有るものと判断する。その後、ステップＳ１８において、コントローラ５０は、ブレーキ制御を実施する。ブレーキ制御の詳細な処理手順については、図４に示すフローチャートを参照して後述する。

その後、ステップＳ１９において、姿勢変更許可部５３は、足置き部可動機構２４、シート座面可動機構２８、及びシートバック可動機構２９をロックする。即ち、足置き部１４、シート座面１１、及びシートバック１２を基準位置に戻すことにより、運転者Ｄ１が運転姿勢をとれるようにする。こうして、自動運転での走行時において、運転者Ｄ１の姿勢変更の意思を判断し、姿勢変更の意思がある場合には、各可動機構２４、２８、２９をアンロックすることにより、容易に全身のストレッチを行うことが可能な状態とすることができる。また、姿勢復帰の意思があると判断された場合には、運転に適した姿勢に戻すことができることになる。

次に、図４に示すフローチャートを参照して、図３のステップＳ１８に示したブレーキ制御の詳細な処理手順について説明する。初めに、ステップＳ３１において、コントローラ５０は、以下の処理で使用する経過時間ｔをｔ＝０に初期化する。

ステップＳ３２において、経過時間ｔのカウントを開始する。即ち、姿勢復帰の意思有りと判断された後の経過時間を計時する。ステップＳ３３において、コントローラ５０は、車両１００に搭載されるブレーキ制御用のＥＣＵ（図示省略）に、アシスト量を増加させるための（ブレーキ圧を昇圧するための）指令信号を出力する。これにより、ブレーキが昇圧される。

具体的には、図１２の特性図に示すように、アシスト量を増加させることによりブレーキ操作量に対するブレーキ制動力の特性は、曲線ｄ２から曲線ｄ１に変化する。従って、ブレーキ操作量ｘ１からブレーキを踏みこんだ場合に、急速にブレーキ制動力が上昇する。即ち、運転者Ｄ１による操作が検出されたということは、自動運転中の車両１００に何等かの異変が生じているものと推定されるので、このような場合にはブレーキの応答性を高めて車両１００がより迅速に停止できるようにする。

ステップＳ３４において、コントローラ５０は、ブレーキペダル３０が操作されたか否かを判断する。そして、ブレーキペダル３０が操作された場合には（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３７に処理を進める。一方、ブレーキペダル３０が操作されない場合には（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３５において、コントローラ５０は、経過時間ｔが予め設定した規定時間Ｔｂに達したか否かを判断する。そして、ｔ≧Ｔｂとなった場合には（ステップＳ３５でＹＥＳ）、ステップＳ３６において、コントローラ５０は、アシスト量（ブレーキ圧）を元の状態に戻す。つまり、姿勢復帰の意思が有ると判断された場合には、判断後の所定時間（Ｔｂ）だけ、ブレーキ圧を昇圧し、その後、元の状態である図１２の曲線ｄ２の特性に戻す。

即ち、運転者Ｄ１による操作が検出された後、規定時間Ｔｂに達するまでの間にブレーキが操作されていないということは、車両１００を停止させるような状況では無いと判断できるので、アシスト量を基準値に戻す。

その後、ステップＳ３７において、経過時間ｔを初期化し、図３に示すステップＳ１９に処理を進める。こうして、運転者Ｄ１に姿勢復帰の意思が有ると判断された場合には、しばらくの間（ｔ≧Ｔｂとなるまでの間）だけ、ブレーキのアシスト量が増加されるので、運転者Ｄ１がブレーキペダル３０を踏んで制動させる際に、応答性良くブレーキを作動させることができることとなる。

［第１実施形態の効果の説明］
このようにして、第１実施形態に係る姿勢調整装置では、自動運転車両１００が自動運転で走行している際に、運転者Ｄ１の姿勢変更の意思が確認された場合には、足置き部可動機構２４、シート座面可動機構２８、及びシートバック可動機構２９をアンロックする。その結果、運転者Ｄ１は、つま先を前方に伸ばすことができ、シート座面１１の傾斜角度及び高さを変化させることができ、更に、シートバック１２の傾斜角度を変化させることが可能となる。

従って、運転者Ｄ１は、全身及びつま先を伸ばす等のストレッチを行うことができ、例えば、長距離運転等により筋肉が硬くなっているような場合には、容易にリフレッシュすることができるようになる。また、運転者Ｄ１は、自動運転中の車両１００に対して、オーバーライドすることなく姿勢を変更することが可能となる。

更に、操作検出部５１では、運転者Ｄ１による各種の操作を検出しており、操作が検出された場合には、姿勢復帰意思が有るものと判断して各可動機構２４、２８、２９をロックする。例えば、運転者Ｄ１によるアクセルペダル１６の操作、ステアリング２０の操作、及びリモートコマンダ１８の操作等の操作が検出された場合には、足置き部１４、シート座面１１、及びシートバック１２を運転に適した基準位置に復帰させてロックする。従って、運転者Ｄ１は直ちに運転に適した姿勢をとることが可能となるので、例えば、自動運転状態からオーバーライドして手動運転に切り替える場合には、その後の運転操作を迅速に行うことが可能となる。

また、運転者Ｄ１の姿勢復帰意思が確認された場合には、所定時間だけブレーキのアシスト量を増加させ、ブレーキ制動力の応答性を高める。従って、自動運転を実施している際に、何等かの異変が生じてブレーキをかけるような状況下において、姿勢復帰意思が確認された時点でブレーキのアシスト量が増加しているので、ブレーキを迅速に作動させることができ、緊急時において迅速に対応することが可能となる。

更に、姿勢変更意思判断部５２は、足置き部荷重センサ２５、シート座面荷重センサ２６、及びシートバック荷重センサ２７で検出された荷重データに基づいて、運転者Ｄ１の姿勢変更の意思を判断するので、運転者Ｄ１の動きを的確に検出することができ、姿勢変更の意思の有無を高精度に判断することが可能となる。

また、各可動機構２４、２８、２９を操作することにより、足置き部１４の傾斜角度、シート座面の傾斜角度及び高さ、シートバックの傾斜がアンロック（動作可能な状態）されるので、運転者Ｄ１は全身及びつま先を伸ばすことができ、リフレッシュすることができる。

なお、上述した第１実施形態では、アクセルペダル１６の傾斜角度、荷重、画像、に基づいて運転者Ｄ１の操作を検出することを示したが、本発明はこれらを全て使用する必要は無く、これらのうちの少なくとも一つとすることができる。また、アクセルペダル１６の操作、ステアリング２０の操作、及びリモートコマンダ１８の操作のうち、少なくとも一つを用いることにより、運転者Ｄ１の操作を検出することが可能である。

［第２実施形態の構成説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る姿勢調整装置の全体構成図、及びコントローラ５０の構成は、前述した図１、図２と同様であるので構成説明を省略する。

前述した第１実施形態では、運転者Ｄ１による運転操作が検出されないことを条件として、運転者Ｄ１の姿勢変更意思が確認された際に、姿勢の変更を許可する構成とした。これに対して、第２実施形態では、視線撮影カメラ１９で撮影される運転者Ｄ１の目の画像に基づき、運転者Ｄ１の視線方向を検出する。そして、運転者Ｄ１が車両１００の前方を監視していると判断された場合に、姿勢の変更を許可する。即ち、運転者Ｄ１が車両１００の前方を監視していることを条件とし、運転者Ｄ１の姿勢変更意思が確認された際に、姿勢の変更を許可する構成としている点で前述した第１実施形態と相違する。

以下、視線撮影カメラ１９で撮影される画像に基づいて、運転者Ｄ１が車両１００の前方を監視しているか否かを判断する処理について説明する。この処理は、図２に示した操作検出部５１にて実行される。

図１２は、直進路を走行中の車両１００の前方の様子を示す説明図である。運転者Ｄ１が前方を視認しているときの、中心位置を基準点Ｑ１とする。人間の視覚特性から、形状情報の認識可能な範囲は、基準点Ｑ１から左右に約３０°の角度範囲内である。従って、図１３に示す基準点Ｑ１に対して、角度θａ≦３０°の範囲内であれば、この運転者は車両１００の前方を認識しているものと判断することができる。

また、上下方向については、基準点Ｑ１から上下に所定角度θｖ（θｖは前方ウィンドの下方角）以内であれば、この運転者は車両１００の前方を認識しているものと判断することができる。この領域を、領域Ｒ１で示している。

従って、視線撮影カメラ１９で撮影された画像に基づき、運転者Ｄ１の視線が上記の領域Ｒ１内にあることが検出された場合には、この運転者Ｄ１は車両１００の前方を監視しているものと判断する。なお、視線撮影カメラ１９で撮影した画像から視線方向を検出する技術は周知であるので、説明を省略する。

次に、カーブ路の走行時における視線方向について、図１４を参照して説明する。図１４は、車両１００が左側へ湾曲したカーブ路を走行している際の、前方の様子を示す説明図である。車両１００の直進方向に対して、該車両１００の進行方向の角度をθｓとする。角度θｓは、例えば、ステアリング２０の操作角度から取得することができる。そして、図１４に示すように、角度θｓだけ左側にオフセットした位置に基準点を移動させる。即ち、基準点Ｑ１からＱ２に移動させる。移動後の基準点Ｑ２に基づいて、図１３の場合と同様に角度θａ、θｂを設定する。運転者Ｄ１の視線が角度θａ、θｂで示される領域Ｒ１内にあることが検出された場合に、この運転者Ｄ１は車両１００の前方を監視しているものと判断する。

［第２実施形態の作用の説明］
次に、第２実施形態に係る姿勢調整装置の作用を、図１５に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、図１５のステップＳ５１において、コントローラ５０は、車両１００が現在自動運転で走行しているか否かを判断する。自動運転でなければ、運転姿勢の調整処理は行われない。

自動運転である場合には（ステップＳ５１でＹＥＳ）、ステップＳ５２において、操作検出部５１は、視線撮影カメラ１９で撮影された画像に基づいて、運転者Ｄ１の視線方向を検出する。

ステップＳ５３において、操作検出部５１は、運転者Ｄ１が前方を監視しているか否かを判断する。前方監視については、前述した図１３、図１４で示した処理により行うことができる。

前方を監視していると判断された場合には（ステップＳ５３でＹＥＳ）、ステップＳ５４において、操作検出部５１は、運転者Ｄ１の挙動を検出する。そして、ステップＳ５５において、姿勢変更の意思があるか否かを判断する。この処理は、図３のステップＳ１２に示した処理と同様であり、足置き部１４の足置き部荷重センサ２５で検出される荷重データ、シート座面荷重センサ２６で検出される荷重データ、及びシートバック荷重センサ２７で検出される荷重データ、に基づいて、運転者Ｄ１による姿勢変更の意思があるか否かを判断する。

姿勢変更の意思があると判断された場合には（ステップＳ５５でＹＥＳ）、ステップＳ５６において、姿勢変更許可部５３は、各可動機構２４、２８、２９をアンロックして、運転者Ｄ１による全身のストレッチ、及びつま先の曲げ伸ばしが可能な状態とする。これにより、運転者Ｄ１は例えば図７に示すように、全身伸ばしてストレッチすることができるので、筋肉をほぐしてリラックスすることができる。

ステップＳ５７において、操作検出部５１は、運転者Ｄ１による前方監視が所定時間以上途絶えたか否かを判断する。そして、途絶えたと判断された場合には（ステップＳ５７でＹＥＳ）、ステップＳ５８において、姿勢変更許可部５３は、各可動機構２４、２８、２９をロックする。即ち、足置き部１４、シート座面１１、及びシートバック１２を基準位置に戻して固定し、運転者Ｄ１の姿勢変化の許可を停止する。

運転者Ｄ１による前方監視が所定時間異常途絶えていない場合には（ステップＳ５７でＮＯ）、ステップＳ５９において、操作検出部５１は、運転者Ｄ１の操作入力を検出する。この処理では、図１、図２に示したステアリング２０のトルクセンサ２３によるトルクデータ、アクセルペダル１６の角度センサ２１より出力される傾斜角度データ、圧力センサ２２で検出される荷重データ、リモートコマンダ１８の操作データ、及び、ペダル撮影カメラ１７で撮影された画像データに基づいて、運転者Ｄ１の操作入力を検出する。操作入力の具体的な例については、図８〜図１１で示した内容と同様である。

そして、操作入力有りと判断された場合には（ステップＳ６０でＹＥＳ）、ステップＳ６１において、姿勢変更意思判断部５２は、運転者Ｄ１が姿勢復帰の意思が有るものと判断する。その後、ステップＳ６２において、コントローラ５０は、ブレーキ制御を実施する。ブレーキ制御の処理手順は、前述した図４の処理と同様である。

その後、ステップＳ６３において、姿勢変更許可部５３は、足置き部可動機構２４、シート座面可動機構２８、及びシートバック可動機構２９をロックする。即ち、足置き部１４、シート座面１１、及びシートバック１２を基準位置に戻すことにより、運転者Ｄ１が運転姿勢をとれるようにする。

こうして、自動運転での走行時において、運転者Ｄ１の視線方向を監視し、前方を監視していると判断されている場合には、運転者Ｄ１の姿勢変更の意思を判断し、姿勢変更の意思がある場合に、各可動機構２４、２８、２９をアンロックする。その結果、全身のストレッチ及びつま先の曲げ伸ばしを行うことが可能な状態とすることができる。また、姿勢復帰の意思があると判断された場合には、足置き部１４、シート座面１１、及びシートバック１２を基準位置として、運転に適した姿勢に戻すことができるのである。

［第２実施形態の効果の説明］
このようにして、第２実施形態に係る姿勢調整装置では、車両１００が自動運転で走行している際に、運転者Ｄ１の視線方向を検出し、該運転者Ｄ１が車両１００の前方を監視しているか否かを判断する。そして、運転者Ｄ１が前方を監視していると判断され、且つ、運転者Ｄ１の姿勢変更の意思が確認された場合には、足置き部可動機構２４、シート座面可動機構２８、及びシートバック可動機構２９をアンロックする。その結果、前述した第１実施形態と同様に、運転者Ｄ１は、全身を伸ばす等のストレッチを行うことができる。従って、運転者Ｄ１は、長時間の運転時等において、容易にリフレッシュすることができる。また、運転者Ｄ１は、自動運転中の車両１００に対してオーバーライドすることなく、姿勢変更することが可能となる。

更に、操作検出部５１では、運転者Ｄ１による運転操作を検出しており、運転操作が検出された場合には、姿勢復帰意思が有るものとして各可動機構２４、２８、２９をロックする。従って、運転者Ｄ１は直ちに運転姿勢をとることが可能となるので、例えば、自動運転状態からオーバーライドして手動運転に切り替える場合には、その後の運転操作を迅速に行うことが可能となる。

また、運転者Ｄ１の姿勢復帰意思が確認された場合には、所定時間だけブレーキのアシスト量を増加させるので、何等かの異変が発生した場合でも迅速にブレーキを作動させることが可能となる。

更に、第２実施形態では、運転者Ｄ１の視線を検出し、車両１００の前方を監視しているか否かを判断している。そして、前方を監視していると判断された場合にのみ、各可動機構２４、２８、２９のアンロックを許可する。運転者Ｄ１が前方を監視していない場合には、全身を伸ばす等のストレッチを行うことを禁止することにより、運転者Ｄ１の前方への注意の意識を高めることができる。

更に、各可動機構２４、２８、２９がアンロックされている際に、所定時間以上に亘って運転者Ｄ１の視線が前方を監視していないと判断された場合には、各可動機構２４、２８、２９はロックされて、足載せ部１４、シート座面１１、及びシートバック１２は基準位置に戻される。従って、運転者Ｄ１が車両１００の前方を監視していない状態で、全身をストレッチするということが禁止されるので、運転者Ｄ１に対して前方への注意を促進させることができる。

以上、本発明の運転姿勢調整装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

１０ シート
１１ シート座面
１２ シートバック
１４ 足置き部
１５ 床面
１６ アクセルペダル
１７ ペダル撮影カメラ
１８ リモートコマンダ
１９ 視線撮影カメラ（運転者監視部）
２０ ステアリング
２１ 角度センサ
２２ 圧力センサ
２３ トルクセンサ
２４ 足置き部可動機構（可動部）
２５ 足置き部荷重センサ
２６ シート座面荷重センサ
２７ シートバック荷重センサ
２８ シート座面可動機構（可動部）
２９ シートバック可動機構（可動部）
３０ ブレーキペダル
３１ ブレーキセンサ
５０ コントローラ
５１ 操作検出部
５２ 姿勢変更意思判断部
５３ 姿勢変更許可部
５４ 姿勢復帰意思判断部
１００ 自動運転車両（車両）
Ｄ１ 運転者

Claims (4)

1. ステアリング操作及びペダル操作を代行する自動運転が可能な車両に搭載され、運転者の姿勢を調整する運転姿勢調整装置であって、
   運転者が足を乗せる足置き部の荷重、運転者が着座するシート座面の荷重、運転者の背もたれとなるシートバックの荷重のうちの少なくとも一つの荷重を検出し、検出した荷重に基づいて、運転者による姿勢変化の意思を検出する姿勢変更意思判断部と、
   前記足置き部の傾斜角度のロック、アンロックを切り替え可能な足置き部可動機構、及び、前記シート座面の傾斜角度及び高さのうちの少なくとも一方のロック、アンロックを切り替え可能なシート座面可動機構、及び、前記シートバッグの傾斜角度のロック、アンロックを切り替え可能なシートバック可動機構、のうちの少なくとも一つの可動機構と、
   前記ステアリング操作、及び前記ペダル操作の双方が代行されているときに、運転者による姿勢変化の意思が有ると判断された際に、前記足置き部可動機構、前記シート座面可動機構、前記シートバック可動機構のうちの少なくとも一つの可動機構をアンロックとする姿勢変更許可部と、
   を備えたことを特徴とする自動運転車両の運転姿勢調整装置。
2. 運転者による運転操作を検出する操作検出部を更に備え、
   前記姿勢変更許可部は、前記操作検出部にて運転操作が検出された場合には、アンロックとされている可動機構をロックに切り替えること
   を特徴とする請求項１に記載の自動運転車両の運転姿勢調整装置。
3. 運転者の状態を検出する運転者監視部を更に備え、
   前記姿勢変更許可部は、前記運転者監視部の検出結果に基づき、運転者が運転を監視している場合に、ロックとされている可動機構のうちの少なくとも一つをアンロックに切り替えること
   を特徴とする請求項１または２に記載の自動運転車両の運転姿勢調整装置。
4. 前記ペダルの傾斜が検出された場合、前記ステアリングに生じるトルクが所定値を上回ることが検出された場合、運転者が運転を操作するためのリモートコマンダの操作が検出された場合、の少なくとも一つの場合に、前記運転者の姿勢復帰の意思が有るものと判断する姿勢復帰意思判断部、を更に備え、
   前記姿勢復帰意思判断部で、姿勢復帰の意思が有ると判断された場合には、判断後の所定時間だけ前記車両に搭載されるブレーキのブレーキ圧を昇圧すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動運転車両の運転姿勢調整装置。
   

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