JP6691457B2 - 車両の運転手支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば自動車といった車両の運転手支持装置に関する。

自動車といった車両では、特許文献１、２にあるように自動走行化が求められている。
そして、自動走行中にアクセルペダルに足裏をのせたままでいる場合、足の微妙な動きにより意図しないアクセル操作がなされてしまう可能性がある。

このため、特許文献１は、自動走行時に、ブレーキペダルの位置や反力を変更してフットレストとして利用することを開示する。
また、特許文献２は、自動走行時に右足フットレストを出すことを開示する。
このように自動走行中に有効なフットレストを設け、このフットレストに足裏をのせることで、下肢を休めることができる。

特開２００６−２８１８７１号公報 特開２０１０−０５８５４９号公報

しかしながら、フットレストに足裏を載せたとしても、運転姿勢でシートに着座した運転手の下肢全体の緊張を解くことはできない。
運転姿勢の運転手の下肢は、ブレーキペダルを踏み込むことができるように、シートから若干浮いた状態にあるのが一般的である。よって、たとえばブレーキペダルをフットレスト化した場合には、下肢は浮いた状態のままになる。
また、ブレーキペダルやアクセルペダルと別にフットレストを設ける場合、ブレーキペダルやアクセルペダルを操作していた足をフットレストに移動させることになる。そして、自動走行中にハンズオーバが必要になった場合には直ぐに足を戻さなければならない。

このように、車両では、自動走行中などにおいて好適に下肢を休めることができるようにすることが求められている。

本発明に係る車両の運転手支持装置は、車両のシートが載置されるフロアパネルと、前記フロアパネルについての第一操作ペダルを操作する足の踵が着く位置において踵が入るように形成される開口と、前記開口と重なる位置で、前記フロアパネルから降下可能に設けられる降下部材と、前記車両の自動走行中に前記降下部材を降下させる制御部と、を有する。

好適には、前記制御部は、足の土踏まずが前記フロアパネルの高さ位置となるように前記降下部材を降下させる、とよい。

好適には、前記フロアパネルにおいて前記第一操作ペダルより後側に設けられる踵ストッパ、を有し、前記開口は、前記踵ストッパの後側に形成される、とよい。

好適には、前記制御部は、足のつま先が前記第一操作ペダルの下端部分に掛かるように、前記降下部材を降下させる、とよい。

好適には、前記制御部は、前記シートを後方へ移動させて、膝角度を開く、とよい。

好適には、前記制御部は、自動走行中にハンズオーバが必要になった場合には、前記降下部材を上昇させる、とよい。

好適には、前記第一操作ペダルに隣接して設けられた第二操作ペダル、を有し、前記制御部は、前記降下部材を上昇させる際に、足のつま先が前記第二操作ペダルに掛かるように、前記降下部材を傾斜状態に上昇させる、とよい。

本発明では、車両の自動走行中に降下部材が降下して、フロアパネルについての第一操作ペダルを操作する足の踵が着く位置において踵が入るように開口が形成される。よって、足の踵は、開口に入り、降下した降下部材に乗る。よって、足を左右に移動させることなく、第一操作ペダルを操作可能な位置のまま、フロアパネルの開口の縁と降下部材とにより支えることができる。しかも、踵の位置が下がることにより、第一操作ペダルを操作するために若干シートから浮いていた下肢も、全体的に下がる。下肢をシートの上に乗せることができる。よって、下肢全体の緊張を解いて好適に休めることができる。
しかも、足は、第一操作ペダルの操作位置から全体的に下がるので、運転手は、第一操作ペダルを踏み込むような操作をし難くなる。誤操作の発生を抑制できる。

図１は、本発明の実施形態が適用される自動車の説明図である。 図２は、運転手の運転姿勢の説明図である。 図３は、本発明の実施形態に係る運転手支持装置の説明図である。 図４は、図３の運転手支持装置の制御系のブロック図である。 図５は、図４の制御部による自動走行開始制御のフローチャートである。 図６は、図５の制御部による自動走行中のハンドオーバ制御のフローチャートである。 図７は、図３の降下パネルの変形例の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態が適用される自動車１の説明図である。自動車１は、車両の一例である。

図１の自動車１は、前室２、乗員室３、および後室４からなる車体を有する。前室２には、エンジン、電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室４には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室３には、フロアパネル８の上に、乗車した運転手が着座するシート５が設けられる。また、乗員室３において運転者用のシート５の前には、アクセルペダル６、ブレーキペダル７、ハンドルなどの操作部材が設けられる。自動車１は、運転者の操作に基づいて走行、停止、右左折する。

図２は、運転手の運転姿勢の説明図である。図２（Ａ）は側面図である。図２（Ｂ）は前方からの正面図である。
図２に示すように、自動車１を運転する運転手は、シート５に深く腰掛ける。運転手の腿はシート５の座部に乗り、膝が座部の前へ突出する。また、踵が乗員室３のフロアパネル８に着いた状態または若干浮いた状態で、足裏がアクセルペダル６に乗る。
また、アクセルペダル６の隣にはブレーキペダル７が位置する。ブレーキペダル７を操作する場合、運転手は下肢を横へ動かし、足裏をブレーキペダル７に乗せる。
運転手は、走行状況に合わせて、アクセルペダル６またはブレーキペダル７に足裏を乗せて踏み込む。なお、この踏み込み操作をした場合、座部の前へ突出している膝は、若干下がることになる。

ところで、自動車１といった車両では、運転する運転手の負担を軽減するために、自動走行化が求められている。
そして、自動走行中にアクセルペダル６に足裏をのせたままでいる場合、足の微妙な動きにより意図しないアクセル操作がなされてしまう可能性がある。
このため、自動走行時に、アクセルペダル６またはブレーキペダル７の位置や反力を変更してフットレストとして利用することが考えられる。また、アクセルペダル６の横に、フットレストを出すことが考えられる。これらのフットレストに足裏を乗せることにより、下肢を休めることができる。
しかしながら、フットレストに足裏を載せたとしても、図２に示すように運転姿勢でシート５に着座した運転手の下肢全体の緊張を解くことはできない。すなわち、運転姿勢にある運転手の下肢は、アクセルペダル６またはブレーキペダル７を踏み込むことができるように、シート５から若干浮いているのが一般的である。よって、その状態のままで足裏を、フットレスト化したアクセルペダル６などに載せたとしても、下肢がシート５から浮いたままであるため、下肢を浮かせたままにするための緊張が解けない。
このように、自動車１では、自動走行中などにおいて好適に下肢を休めることができるようにすることが求められている。
また、自動走行中の自動車１は、たとえば危険予測などにより、自動走行から運転手の運転へ切り替えるハンドオーバ制御を実施する必要がある。この場合のハンドオーバ制御では、運転手が即座に運転できる状態に切り替える必要がある。

図３は、本発明の実施形態に係る運転手支持装置１０の説明図である。図３は側面図である。
図３には、フロアパネル８においてアクセルペダル６の後側に設けられた踵ストッパ９が図示されている。
運転手支持装置１０は、フロアパネル８に形成された開口１１と、降下パネル１２と、を有する。

開口１１は、踵ストッパ９の後側に形成される。これにより、開口１１は、フロアパネル８についてのアクセルペダル６を操作する足の踵が着く位置において踵が入るように形成される。

降下パネル１２は、通常は、開口１１を塞ぐように、フロアパネル８の下側に重ねて設けられる。降下パネル１２は、その後端がフロアパネル８から降下可能に設けられる。
そして、降下パネル１２が降下した状態では、図３の一点鎖線の状態にあった足は、アクセルペダル６、踵ストッパ９、および降下パネル１２の傾斜に従って下がる。足のくるぶしがフロアパネル８の高さ位置となり、踵が開口１１内に入る。そして、この状態では、踵ストッパ９の上側から足のつま先が突出してアクセルペダル６に掛かっているが、自動車１が大きく加速するようにアクセルペダル６を踏み込むことはできない。

図４は、図３の運転手支持装置１０の制御系のブロック図である。
運転手支持装置１０は、その制御系として、自動走行ボタン１３、撮像デバイス１４、レーダ１５、踵位置センサ１６、膝角度センサ１７、アクチュエータ１８、および、これらが接続される制御部２０、を有する。

制御部２０は、運転手支持装置１０の動作を制御する。制御部２０には、図４に示すように、自動走行ボタン１３、撮像デバイス１４、レーダ１５、踵位置センサ１６、膝角度センサ１７、アクチュエータ１８、が接続される。

自動走行ボタン１３は、自動走行を開始する場合に、運転手により操作されるボタンである。自動走行ボタン１３は、たとえばハンドルに設けられる。制御部２０は、自動走行ボタン１３が操作されると、自動走行制御を開始する。

撮像デバイス１４は、自動車１の前方といった走行方向を撮像する。制御部２０は、撮像デバイス１４により撮像された画像に基づいて、たとえば走行方向に存在する危険物を検出し、危険の有無を判断する。
レーダ１５は、自動車１の前方の障害物などとの距離を検出する。制御部２０は、レーダ１５により観測された障害物までの距離に基づいて、危険の有無を判断する。
これらの危険が予測された場合、制御部２０は、危険回避のための制御を実施したり、自動走行から運転手によるマニュアル走行へ切り替えるハンドオーバ制御を実施したりする。

踵位置センサ１６は、たとえばシート５下に設けられる距離センサである。制御部２０は、踵位置センサ１６の検出に基づいて、シート５に着座した運転手の踵までの距離若しくは位置を検出する。

膝角度センサ１７は、シート５に着座した運転手の腿と膝下との角度を検出するセンサである。制御部２０は、踵位置センサ１６の検出に基づいて、シート５に着座した運転手の膝角度を検出する。

アクチュエータ１８は、降下パネル１２を昇降させる。アクチュエータ１８は、制御部２０により制御されるたとえばモータでよい。アクチュエータ１８に駆動されることにより、降下パネル１２は、任意の高さ位置まで昇降し、停止することができる。

図５は、図４の制御部２０による自動走行開始制御のフローチャートである。
制御部２０は、図５の処理を繰り返し実行する。

図５の自動走行開始制御において、制御部２０は、まず、自動走行の開始が入力されたか否かを判断する（ステップＳＴ１）。制御部２０は、たとえば自動走行ボタン１３の操作の有無でこれを判断する。自動走行の開始が入力されていない場合、制御部２０は、図５の処理を終了する。

自動走行の開始が入力されている場合、制御部２０は、自動走行制御を開始する（ステップＳＴ２）。

自動走行を開始した後、制御部２０は、降下パネル１２を降下させる（ステップＳＴ３）。そして、踵位置センサ１６による踵位置の検出に基づいて、足のつま先がアクセルペダル６に掛かる位置まで降下したか否かを確認し（ステップＳＴ４）、降下パネル１２を停止させる（ステップＳＴ５）。なお、制御部２０は、足の土踏まずがフロアパネル８の高さ位置となるまで降下したか否かを確認し、降下パネル１２を停止させてもよい。

次に、制御部２０は、シート５を後方へ移動させて、膝角度を開く（ステップＳＴ６）。そして、膝角度センサ１７による膝角度の検出に基づいて、膝の角度が所定の角度以上になるか否かを確認し（ステップＳＴ７）、シート５の移動を停止させる（ステップＳＴ８）。
これにより、図３に示すように、運転手の足は、アクセルペダル６の後側から横へ移動させることなく、踵が開口１１内に入って支持される。また、運転手の膝が開いて、腿がシート５の座部に乗って支持される。

図６は、図５の制御部２０による自動走行中のハンドオーバ制御のフローチャートである。
制御部２０は、自動走行制御中に、図６の処理を繰り返し実行する。

図６のハンドオーバ制御において、制御部２０は、まず、ハンドオーバ制御の要否を判断する（ステップＳＴ１１）。制御部２０は、たとえば危険が予測された場合、自動走行から運転手によるマニュアル走行へ切り替えるハンドオーバ制御が必要と判断する。これ以外の場合は、不要と判断し、図６の処理を終了する。

ハンドオーバ制御が必要である場合、制御部２０は、降下パネル１２を上昇させる（ステップＳＴ１２）。これにより、フロアパネル８の開口１１が塞がれる。足の踵は、フロアパネル８の上に位置する。
よって、踵ストッパ９の上側からのつま先の突出量が増える。運転手は、自動車１が大きく加速するようにアクセルペダル６を踏み込むことができる。
また、足は左右に傾けることができるので、つま先を横へ移動させて、ブレーキペダル７を踏み込むこともできる。

以上のように、本実施形態では、車両の自動走行中に降下パネル１２が降下して、フロアパネル８についてのアクセルペダル６を操作する足の踵が着く位置において踵が入るように開口１１が形成される。よって、足の踵は、開口１１に入り、降下した降下パネル１２に乗る。よって、足を左右に移動させることなく、アクセルペダル６を操作可能な位置のまま、フロアパネル８の開口１１の縁と降下パネル１２とにより支えることができる。しかも、踵の位置が下がることにより、アクセルペダル６を操作するために若干シート５から浮いていた下肢も、全体的に下がる。下肢をシート５の上に乗せることができる。よって、下肢全体の緊張を解いて好適に休めることができる。
しかも、足は、アクセルペダル６の操作位置から全体的に下がるので、運転手は、アクセルペダル６を踏み込むような操作をし難くなる。誤操作の発生を抑制できる。

また、本実施形態では、足の土踏まずがフロアパネル８の高さ位置となるように降下パネル１２が降下する。よって、踵の全体がフロアパネル８の開口１１の内部に入り、足が前後左右へ移動し難くなる。足を好適に支持することができる。

また、本実施形態では、踵ストッパ９が設けられているので、アクセルペダル６を操作する足の踵は、踵ストッパ９に当たる状態になる。よって、開口１１を開くだけで、足の踵を開口１１内へ誘導して落とすことができる。

また、本実施形態では、足のつま先がアクセルペダル６の下端部分に掛かるように降下パネル１２が降下する。よって、踵ストッパ９および開口１１により、足が前後左右へ移動し難くなるように好適に支持することができる。

また、本実施形態では、さらにシート５を後方へ移動させて、膝角度を開く。よって、下肢が伸びた状態となり、運転手の足は更にアクセルペダル６を踏み込み難くなる。

また、本実施形態では、自動走行中にハンズオーバが必要になった場合には、降下パネル１２が上昇する。よって、足の踵がフロアパネル８の高さ位置に復帰でき、その状態から踏み込むことで、アクセルペダル６を操作することができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

図７は、図３の降下パネル１２の変形例の説明図である。図７は、運転手側から見た、後方からの背面図である。
図７（Ａ）は、降下パネル１２を降下させる前の通常状態である。図７（Ｂ）は、降下パネル１２を降下させた状態である。図７（Ｃ）は、降下させていた降下パネル１２を傾斜して上昇させた状態である。
このように、降下パネル１２を傾斜して上昇させることにより、図中に実線で示す足のつま先は、アクセルペダル６の隣に設けられたブレーキペダル７に掛かるようになる。
よって、運転手は、ハンドオーバ制御時には、アクセルペダル６よりブレーキペダル７を優先して操作することができる。

１…自動車（車両）
２…前室
３…乗員室
４…後室
５…シート
６…アクセルペダル（第一操作ペダル）
７…ブレーキペダル（第二操作ペダル）
８…フロアパネル
９…踵ストッパ
１０…運転手支持装置
１１…開口
１２…降下パネル（降下部材）
１３…自動走行ボタン
１４…撮像デバイス
１５…レーダ
１６…踵位置センサ
１７…膝角度センサ
１８…アクチュエータ
２０…制御部

Claims (7)

1. 車両のシートが載置されるフロアパネルと、
   前記フロアパネルについての第一操作ペダルを操作する足の踵が着く位置において踵が入るように形成される開口と、
   前記開口と重なる位置で、前記フロアパネルから降下可能に設けられる降下部材と、
   前記車両の自動走行中に前記降下部材を降下させる制御部と、
   を有する、
   車両の運転手支持装置。
2. 前記制御部は、
   足の土踏まずが前記フロアパネルの高さ位置となるように前記降下部材を降下させる、
   請求項１記載の車両の運転手支持装置。
3. 前記フロアパネルにおいて前記第一操作ペダルより後側に設けられる踵ストッパ、を有し、
   前記開口は、前記踵ストッパの後側に形成される、
   請求項１記載の車両の運転手支持装置。
4. 前記制御部は、
   足のつま先が前記第一操作ペダルの下端部分に掛かるように、前記降下部材を降下させる、
   請求項３記載の車両の運転手支持装置。
5. 前記制御部は、
   前記シートを後方へ移動させて、膝角度を開く、
   請求項１から４のいずれか一項記載の車両の運転手支持装置。
6. 前記制御部は、
   自動走行中にハンズオーバが必要になった場合には、前記降下部材を上昇させる、
   請求項１から５のいずれか一項記載の車両の運転手支持装置。
7. 前記第一操作ペダルに隣接して設けられた第二操作ペダル、を有し、
   前記制御部は、
   前記降下部材を上昇させる際に、足のつま先が前記第二操作ペダルに掛かるように、前記降下部材を傾斜状態に上昇させる、
   請求項６記載の車両の運転手支持装置。
   

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