JP2006096206A - 運転姿勢調整装置および運転姿勢調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 設定したドライビングポジションで不満が生じた場合に、その不満が生じる部位を自動的に微調整可能として、煩わしい操作を必要とすることなく、常に最適な運転姿勢に設定できる運転姿勢調整装置の提供を図る。
【解決手段】 シートやステアリングの各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者のスイッチ操作によって変更可能となっており、変更により設定したドライビングポジションに不満が発生した場合に運転者が取る行動を検知するポジション不満行動検知手段２と、その不満行動の原因となる不満部位のドライビングポジションを微調整する不満ポジション修復手段３と、を設けたので、運転者のその時の状態に沿った最適な運転姿勢を自動的に設定して、煩わしい操作を必要とすることなく運転者の意図に合致した最適な運転姿勢を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のシートやステアリングの各部位を予め記憶したドライビングポジションに調整できるようにした運転姿勢調整装置および運転姿勢調整方法に関する。

従来の運転姿勢調整装置としては、ドアミラー、ルームミラー、シートおよびステアリング等の複数のドライビングポジションのデータを姿勢データ記憶部に記憶しておき、別の運転者によってそれらドライビングポジションが変更された場合に、元の運転者はタッチパネルを操作することにより、前記ドライビングポジションをその運転者が設定した状態に自動的に復帰できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−７６８４０号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、かかる従来の運転姿勢調整装置では、各運転者に対応させてドライビングポジションを登録しておくことにより、それぞれの運転者に応じたドライビングポジションを自動的に設定できるのであるが、運転者の体調とか疲労度等によって予め記憶させたドライビングポジションが現在の運転者の最適なドライビングポジションであるとは限らない場合が発生する。

このような場合は、予め設定したドライビングポジションを微調整したいという欲求が生ずるが、このような場合は微調整で済ますことができるにもかかわらず、最初からドライビングポジションを設定し直す必要がある。

そこで、本発明は、設定したドライビングポジションで不満が生じた場合に、その不満が生じる部位を自動的に微調整可能として、煩わしい操作を必要とすることなく、常に最適な運転姿勢に設定できる運転姿勢調整装置および運転姿勢調整方法を提供するものである。

本発明の運転姿勢調整装置にあっては、シートやステアリングの各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者のスイッチ操作によって変更可能となっており、変更により設定したドライビングポジションに不満が発生した場合に運転者が取る行動を検知するポジション不満行動検知手段と、その不満行動の原因となる不満部位のドライビングポジションを微調整する不満ポジション修復手段と、を備えたことを最も主要な特徴とする。

また、本発明の運転姿勢調整方法は、シートやステアリングの各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者のスイッチ操作によって変更可能とした場合に、変更により設定したドライビングポジションに運転者が不満がある場合に、その不満行動を検知して不満部位のドライビングポジションを自動的に微調整することを特徴とする。

本発明の運転姿勢調整装置および運転姿勢調整方法によれば、予め記憶させたドライビングポジションやスイッチ操作によって設定したドライビングポジションに不満が発生した場合は、運転者は自然に体を移動させたり、力を掛ける部分を変化させたりするが、この時の運転者の不満行動からその原因となる不満部位を検知して、その不満部位のドライビングポジションを微調整できる。

このため、運転者のその時の状態に沿った最適な運転姿勢を自動的に設定できるようになり、煩わしい操作を必要とすることなく、かつ、運転操作に影響を与えることなく、運転者の意図に合致した最適な運転姿勢を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図７は本発明の一実施形態を示し、図１は本発明の運転姿勢調整装置の全体構成を示すブロック図、図２は本発明が適用されるシートおよびステアリングの概略構成図、図３はシートリクライナのドライビングポジションが過小位置である場合の修正過程を示す説明図、図４はシートリクライナのドライビングポジションが過大位置である場合の修正過程を示す説明図、図５は本実施形態のシートリクライナを微調整した場合の効果を示す定量的予測図、図６はシートのリクライナ、スライド、リフタの意図判定条件を表形式で示す説明図、図７はステアリングのテレスコ、チルトの意図判定条件を表形式で示す説明図である。

本実施形態の運転姿勢調整装置１は、その全体が図１に示すように構成され、図２に示すシート１０やステアリング２０の各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者Ｍのスイッチ操作によって変更可能となっており、変更により設定したドライビングポジションに不満がある場合に運転者Ｍが取る行動を検知するポジション不満行動検知手段２と、その不満行動の原因となる不満部位のドライビングポジションを微調整する不満ポジション修復手段３と、を備えている。

そして、本実施形態の運転姿勢調整方法は、変更により設定したドライビングポジションに不満が発生した場合に、運転者Ｍが取る不満行動を検知して不満部位のドライビングポジションを自動的に微調整するようにしている。

前記ポジション不満行動検知手段２は、運転者の体が接する部位に設置される各荷重センサＳと、これら荷重センサＳの荷重変化によって不満行動を推定する不満行動推定手段としての荷重データ管理部４および意図判定部５と、から構成される。

即ち、前記荷重センサＳは、シートバック荷重センサＳ１、フットレスト荷重センサＳ２、シートクッション荷重センサＳ３、ステアリング上下荷重センサＳ４およびステアリング前後荷重センサＳ５で構成される。

シートバック荷重センサＳ１は、図２に示すように、シートバック１１の下部に設置してシートリクライナの不満ポジションを検知する。

また、フットレスト荷重センサＳ２は、フットレスト１２に設置してシートスライドの不満ポジションを検知する。

更に、シートクッション荷重センサＳ３は、シートクッション１３の前部に設置してシートリフタの不満ポジションを検知する。

更にまた、ステアリング上下荷重センサＳ４およびステアリング前後荷重センサＳ５は、それぞれステアリングコラム１４の支持部に設置してステアリングホイール１５の上下および前後の不満ポジションを検知する。

前記各荷重センサＳ１〜Ｓ５で検出した荷重値は、図１に示すように、前記荷重データ管理部４に送られ、この荷重データ管理部４で荷重変化を計測して、その結果を前記意図判定部５に送るようになっている。

一方、前記運転姿勢調整装置１では、運転者Ｍが代わってその運転者Ｍに合わせたドライビングポジションに設定する場合、第１の方法はナビゲーションシステム６に格納した情報をドライビングポジション自動変更部７を経由してドライビングポジション制御部９に信号を送る場合があり、第２の方法はドライビングポジション変更スイッチ８の操作によって発信されるドライビングポジション変更信号をドライビングポジション制御部９に送る場合とがある。

そして、前記ドライビングポジション制御部９からドライビングポジションの制御信号を各ドライビングポジションコントローラＣに出力して、それぞれの駆動モータＤを駆動することによりドライビングポジションが変更される。

従って、前記不満ポジション修復手段３は、前記ドライビングポジションコントローラＣおよびそれぞれの駆動モータＤによって構成される。

ドライビングポジションコントローラＣは、シートリクライナコントローラＣ１、シートスライドコントローラＣ２、シートリフタコントローラＣ３、ステアリングチルトコントローラＣ４、ステアリングテレスココントローラＣ５からなる。

また、前記駆動モータＤは、シートリクライナ駆動モータＤ１、シートスライド駆動モータＤ２、シートリフタ駆動モータＤ３、ステアリングチルト駆動モータＤ４、ステアリングテレスコ駆動モータＤ５からなり、各駆動モータＤ１〜Ｄ５はそれぞれ対応する前記コントローラＣ１〜Ｃ５によって駆動制御される。

即ち、前記シートリクライナ駆動モータＤ１は、図２示すように、シートバック１を傾斜駆動してリクライナ角度θのドライビングポジションを変更するとともに、前記シートスライド駆動モータＤ２はシート１０を全体的に前後スライドしてシート１０の前後ドライビングポジションを変更させ、また、前記シートリフタ駆動モータＤ３はシート１０を全体的に昇降させてシート１０の上下ドライビングポジションを変更させる。

また、前記ステアリングチルト駆動モータＤ４はステアリングホイール１５の上下ドライビングポジションを変更させるとともに、前記ステアリングテレスコ駆動モータＤ５はステアリングホイール１５の前後ドライビングポジションを変更させる。

そして、本実施形態では前記各駆動モータＤ１〜Ｄ５を駆動して、それぞれのドライビングポジションの変更が開始されると、前記ドライビングポジション制御部９からポジション変更開始の情報が意図判定部５に送られる。

意図判定部５では、それらの情報を基に運転者Ｍがドライビングポジションのどの部位の微調整を望んでいるかを推定し、微調整を必要と判断した場合に該当部位の変更が、前記ドライビングポジション制御部９および各コントローラＣ１〜Ｃ５を経由して各駆動モータＤ１〜Ｄ５を駆動することにより実行される。

つまり、前記意図判定部５では、現在のドライビングポジションが運転者Ｍに取って不満である場合、運転者Ｍは自然とその不満部位に不自然な荷重を付加することになり、その不自然な荷重を各荷重センサＳ１〜Ｓ５で検出することにより、運転者Ｍのポジション不満行動を検知できるようになっている。

前記各荷重センサＳ１〜Ｓ５による荷重計測時間Ｔは、例えば図３，図４に示すように、ドライビングポジションの変更開始から変更終了した後、変更に要した時間Ｔ１を更に加えた時間までとし、不満行動推定手段である荷重データ管理部４および意図判定部５による不満行動の推定は、ドライビングポジション変更中の荷重変化と変更直後の荷重変化を比較することによって、運転者Ｍの姿勢変化に対する不満または微調整を希望する意図を推定するようになっている。

即ち、不満ポジションの判断は、ドライビングポジション変化に要する時間をＴ１、ドライビングポジション変化後の荷重をσ１、その変化量をΔσ１、ドライビングポジション変化後から時間Ｔ１の経過以内に計測される荷重の最大値をσ２、その変化量をΔσ２、荷重変化時間をΔＴとした場合、ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、σ２がσ１に比べて大きく、かつ、Δσ２がΔσ１に比べて十分に大きい場合にドライビングポジションが過小位置であると判定する一方、ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、かつ、σ２の最小値が０の場合はドライビングポジションが過大位置であると判定する。

例えば、図３，図４にシートバック１１のリクライナ角度θの不満ポジション判断を示す。各図において（ａ）にリクライナ角度θ、（ｂ）にシートバック１１に作用する荷重のそれぞれの時間変化のグラフを示してあり、図３はシートバック１１を後方に傾ける調整を行う場合、図４はシートバック１１を前方に傾ける調整を行う場合を示す。

つまり、図３の不満ポジション判断では、リクライナ角度θがθ０からθ１に時間Ｔ１を要して変化したとすると、その時のシートバック荷重変化はポジション変化の時間Ｔ１およびその後更に時間Ｔ２（≒Ｔ１）を経過するまで計測する。

このとき、シートバック荷重は時間Ｔ１まではシートバックの変化によってΔσ１だけ変化してσ１となり、ポジション変更後に運転者Ｍが窮屈さを感じる場合は、シートバック１１を後方に倒そうとする動作をすると仮定し、シートバック荷重は一旦減少した後に短時間のうちに大きく増加すると考えられる。

従って、時間Ｔ２の間にＴ１に比べて十分に小さいΔＴの時間にてΔσ１に比べて十分に大きな荷重増加Δσ２が観測された場合に、運転者の不快を除去しようとする行動、即ち、窮屈な姿勢を正そうとして背中をもっと後に倒そうとする構造を検知し、運転者Ｍのシートバック１１を後方に調整したいという意図があると判断して、シートバック１１を規定量だけ後方に傾ける調整を自動的に行う。

図４の不満ポジション判断では、前記図３の場合とは逆にリクライナ調整後にシートバック１１が後方に傾き過ぎる場合の荷重変化を示し、この場合、運転者Ｍは体を前方に移動させる動作を行い、シートバック１１から背中を浮かせる。

すると、前記と同様にΔσ１はリクライナ角度θの変化に応じた荷重変化であり、そのΔσ１よりも十分に大きな荷重変動Δσ２が時間Ｔ２内に発生して最小値が０になる。

このような荷重変動を計測すると、運転者にシートバック１１を前傾したいという意図があると判定して、シートバック１１を規定量だけ前傾させる調整を自動的に行うことになる。

ところで、図３，図４の何れの場合にあっても、Ｔ２間の荷重変化Δσ１がΔσ２と略同程度の場合は微調整は行わない。

ところで、このようにリクライナ角度θのドライビングポジションを微調整した場合の定量的予測を図５に示すと、システムがその運転者Ｍの基準ドライビングポジションから算出した身長を基に提供する第二，第三のドライビングポジションに対して運転者Ｍが満足する割合は、図中斜線部分のα部分で示すように約６０％程度であるが、微調整を可能とすることによって、その両側のβ１，β２部分に現れる残りの４０％に対しても満足した姿勢を提供することができる。

勿論、前記不満ポジション判断は、シートスライド、シートリフタ、ステアリングホイール１５の上下（チルト）および前後（テレスコ）の調整に、それぞれ図３，図４と同様の方式によって実行することができ、図６にシートリクライナ、シートスライドおよびシートリフタに本発明を適用した場合のセンサ荷重条件に対する運転者Ｍの意図判定と微調整の内容を一覧表にまとめて示し、図７にステアリングのテレスコおよびチルトに本発明を適用した場合のセンサ荷重条件に対する運転者Ｍの意図判定と微調整の内容を一覧表にまとめて示す。

また、前記不満ポジション修復手段３によるドライビングポジションの微調整量は、σ２の大きさに応じて段階的若しくは連続的に変化させることが望ましい。

以上の構成により本実施形態の運転姿勢調整装置１および運転姿勢調整方法によれば、予め記憶させたドライビングポジションやスイッチ操作によってドライビングポジションを設定した際に、この設定したドライビングポジションに不満が発生した場合は、運転者Ｍは自然に体を移動させたり、力を掛ける部分を変化させたりする。

この時の運転者Ｍの不満行動を各荷重センサＳ１〜Ｓ５の荷重変化で検出して、荷重データ管理部４および意図判定部５によりその原因となる不満部位を検知して、その不満部位のドライビングポジションを各コントローラＣ１〜Ｃ５を介して各駆動モータＤ１〜Ｄ５を駆動制御することによって微調整できる。

このため、運転者Ｍのその時の状態に沿った最適な運転姿勢を自動的に設定できるようになり、煩わしい操作を必要とすることなく、かつ、運転操作に影響を与えることなく、運転者Ｍの意図に合致した最適な運転姿勢を得ることができる。

また、本実施形態では前記作用効果に加えて、ポジション不満行動検知手段２を、運転者の体が接する部位に設置される各荷重センサＳと、これら荷重センサＳの荷重変化によって不満行動を推定する荷重データ管理部４および意図判定部５と、で構成したので、荷重センサＳを設けるという簡単な構成にして運転者Ｍの不満行動を確実に検出でき、これによってその荷重値の変化を荷重データ管理部４で計測することにより意図判定部５によって不満行動を精度良く検知することができる。

このとき、シートバック荷重センサＳ１をシートバック１１の下部に設置することにより、シートリクライナの不満ポジションを精度良く検知することができる。

また、フットレスト荷重センサＳ２をフットレスト１２に設置することにより、シートスライドの不満ポジションを精度良く検知することができる。

更に、シートクッション荷重センサＳ３をシートクッション１３の前部に設置することにより、シートリフタの不満ポジションを精度良く検知することができる。

更にまた、ステアリング上下荷重センサＳ４およびステアリング前後荷重センサＳ５をステアリングコラム１４の支持部に設置することにより、ステアリングホイール１５の上下（チルト）および前後（テレスコ）の不満ポジションを精度良く検知することができる。

また、荷重センサＳ１〜Ｓ５による荷重計測時間Ｔを、ドライビングポジションの変更開始から変更終了した後、変更に要した時間Ｔ１を更に加えた時間までとし、不満行動推定手段である荷重データ管理部４および意図判定部５による不満行動の推定は、ドライビングポジション変更中の荷重変化と変更直後の荷重変化を比較することによって、運転者Ｍの姿勢変化に対する不満または微調整を希望する意図を推定し、このように荷重計測時間を限定することによって運転者Ｍの姿勢変更要望の意図以外から発生する誤動作を防止することができる。

更に、不満ポジションの判断を、ドライビングポジション変化に要する時間をＴ１、ドライビングポジション変化後の荷重をσ１、その変化量をΔσ１、ドライビングポジション変化後から時間Ｔ１の経過以内に計測される荷重の最大値をσ２、その変化量をΔσ２、荷重変化時間をΔＴとした場合、ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、σ２がσ１に比べて大きく、かつ、Δσ２がΔσ１に比べて十分に大きい場合にドライビングポジションが過小位置であると判定する一方、ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、かつ、σ２の最小値が０の場合はドライビングポジションが過大位置であると判定することにより、姿勢変化そのものによる荷重変化と運転者Ｍの姿勢変更要望の意図による荷重変化とを比較できるため、意図検知精度をより向上させることができる。

更にまた、不満ポジション修復手段３によるドライビングポジションの微調整量を、σ２の大きさに応じて段階的若しくは連続的に変化させることにより、微調整の程度に差を設けることができるので、ドライビングポジションを大きく変更させたい場合にも１回の微調整で済ますことができ、操作を簡単かつ短時間に行うことができる。

ところで、本発明は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の一実施形態における運転姿勢調整装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明が適用されるシートおよびステアリングの概略構成図である。 本発明の一実施形態におけるシートリクライナのドライビングポジションが過小位置である場合の修正過程を示す説明図である。 本発明の一実施形態におけるシートリクライナのドライビングポジションが過大位置である場合の修正過程を示す説明図である。 本発明の一実施形態におけるシートリクライナを微調整した場合の効果を示す定量的予測図である。 本発明の一実施形態におけるシートのリクライナ、スライド、リフタの意図判定条件を表形式で示す説明図である。 本発明の一実施形態におけるステアリングのテレスコ、チルトの意図判定条件を表形式で示す説明図である。

符号の説明

１ 運転姿勢調整装置
２ ドライビングポジション不満行動検知手段
３ 不満ポジション修復手段
４ 荷重データ管理部
５ 意図判定部
１０ シート
１１ シートバック
１２ フットレスト
１３ シートクッション
１４ ステアリングコラム
２０ ステアリング
Ｍ 運転者
Ｓ 荷重センサ
Ｓ１ シートバック荷重センサ
Ｓ２ フットレスト荷重センサ
Ｓ３ シートクッション荷重センサ
Ｓ４ ステアリング上下荷重センサ
Ｓ５ ステアリング前後荷重センサ
Ｃ ドライビングポジションコントローラ
Ｄ 駆動モータ

Claims (10)

1. シートやステアリング等の各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者のスイッチ操作によって変更可能な運転姿勢調整装置において、
   変更により設定したドライビングポジションに不満が発生した場合に運転者が取る行動を検知するポジション不満行動検知手段と、
   その不満行動の原因となる不満部位のドライビングポジションを微調整する不満ポジション修復手段と、を備えたことを特徴とする運転姿勢調整装置。
2. ポジション不満行動検知手段は、運転者の体が接する部位に設置される荷重センサと、この荷重センサの荷重変化検出によって不満行動を推定する不満行動推定手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の運転姿勢調整装置。
3. 荷重センサは、シートバック下部に設置してシートリクライナの不満ポジションを検知することを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢調整装置。
4. 荷重センサは、フットレストに設置してシートスライドの不満ポジションを検知することを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢調整装置。
5. 荷重センサは、シートクッション前部に設置してシートリフタの不満ポジションを検知することを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢調整装置。
6. 荷重センサは、ステアリングコラム支持部に設置してステアリングホイールの上下および前後の不満ポジションを検知することを特徴とする請求項２に記載の運転姿勢調整装置。
7. 荷重センサによる荷重計測時間は、ドライビングポジションの変更開始から変更終了した後、変更に要した時間を更に加えた時間までとし、
   不満行動推定手段による不満行動の推定は、ドライビングポジション変更中の荷重変化と変更直後の荷重変化とを比較することによって、運転者の姿勢変化に対する不満または微調整を希望する意図を推定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の運転姿勢調整装置。
8. 不満ポジションの判断は、ドライビングポジション変化に要する時間をＴ１、ドライビングポジション変化後の荷重をσ１、その変化量をΔσ１、ドライビングポジション変化後から時間Ｔ１の経過以内に計測される荷重の最大値をσ２、その変化量をΔσ２、荷重変化時間をΔＴとした場合、ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、σ２がσ１に比べて大きく、かつ、Δσ２がΔσ１に比べて十分に大きい場合にドライビングポジションが過小位置であると判定する一方、
   ΔＴがＴ１に比べて十分に小さく、かつ、σ２の最小値が０の場合はドライビングポジションが過大位置であると判定することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載の運転姿勢調整装置。
9. 不満ポジション修復手段によるドライビングポジションの微調整量は、σ２の大きさに応じて段階的若しくは連続的に変化させることを特徴とする請求項８に記載の運転姿勢調整装置。
10. シートやステアリングの各部位のドライビングポジションを、予め記憶させたドライビングポジションに自動で変更可能、若しくは運転者のスイッチ操作によって変更可能な運転姿勢調整装置において、
    変更により設定したドライビングポジションに不満が発生した場合に、運転者が取る不満行動を検知して不満部位のドライビングポジションを自動的に微調整することを特徴とする運転姿勢調整方法。
    
    

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