JP2010006184A - 車両用シート及び車両用シートの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転の熟練度が低い運転者の場合であっても、より安定した運転操舵を行うことができる車両用シートを提供する。
【解決手段】 車両用シートは、横加速度算出部２４によって算出された自車両車体に発生する横加速度に基づいて、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポートの作動量をサポート作動量算出部２６によって算出し、運転者熟練度検出部２５によって検出された運転者の熟練度に基づいて、サポート作動量算出部２６によって算出された作動量をサポート作動量補正部２７によって補正する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、運転者の姿勢を調整する車両用シート及び車両用シートの制御方法に関する。

従来、運転者の緊張感と合致するように車両用シートのサイドサポート位置を制御ことを目的として、車体に発生する横加速度の発生頻度を検出し、その発生頻度が大きい場合には、通常よりも長いピークホールド時間だけサイドサポート位置を保持する技術が提案されている（特許文献１参照。）。
特開平５−２２９３７２号公報

ところで、上述した特許文献１に記載された従来の技術においては、サイドサポートの位置を可変とし、横加速度に比例してサポートの強さを可変とするものである。しかしながら、かかる従来の技術においては、運転の熟練度が低い運転者の場合には、その体動によって操舵が安定しなくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、運転の熟練度が低い運転者の場合であっても、より安定した運転操舵を行うことができる車両用シート及び車両用シートの制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用シート及び車両用シートの制御方法は、自車両車体に発生する横加速度を算出するとともに運転者の熟練度を検出し、算出された横加速度に基づいて、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポートの作動量を算出し、検出された運転者の熟練度に基づいて、算出された作動量を補正する。

本発明に係る車両用シート及び車両用シートの制御方法によれば、運転者の熟練度に基づいて、サイドサポートの作動量を補正することから、運転の熟練度が低い運転者の場合であっても、体動によるステアリング操舵の不安定化を防止することができ、より安定した運転操舵を行うことが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態としての車両用シートについて具体的に説明する。

［第１実施形態］
［車両用シートの構成］
本発明の第１実施形態として示す車両用シートは、図１に示すように、前後方向にスライド可能なシートクッション１と、このシートクッション１に傾倒可能に取り付けられたシートバック２と、このシートバック２の上端部にて前後上下方向に調整可能に取り付けられたヘッドレスト３とを備える。

シートバック２の両側部には、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌが設けられている。これらサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの内部には、図２に示すように、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂが埋設されており、これらサイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂは、その一端が連結ロッド１２を介して連結されている。サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂは、それぞれ、シートバック２の主面に対して所定角度θＲ＋９０°，θＬ＋９０°だけ外側に傾いている状態が標準状態とされ、駆動モータ１３Ｒ，１３Ｌを含む所定のシート押圧力調整機構により、この標準状態からシートバック２の主面に対して内側方向に傾くように駆動可能とされる。これにより、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌは、標準状態の挟み角を０°としたとき、０°〜θ_maxの変位角度範囲で、その挟み角が閉じる方向又は開く方向に調整可能とされ、運転者に押圧力を与える。

このような車両用シートは、図３に示すような制御機構により、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを駆動する。すなわち、車両用シートは、舵角センサ２１によって検出されたステアリング舵角及び車速センサ２２によって検出された車速に基づいてステアリング操舵の滑らかさを算出するステアリング滑らかさ算出部２３と、舵角センサ２１によって検出された舵角情報及び車速センサ２２によって検出された車速情報に基づいて自車両車体に発生する横加速度を算出する横加速度算出部２４と、ステアリング滑らかさ算出部２３によって算出されたステアリング操舵の滑らかさに基づいて運転者の熟練度を検出する運転者熟練度検出部２５と、横加速度算出部２４によって算出された横加速度に基づいてサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を算出するサポート作動量算出部２６と、運転者熟練度検出部２５によって検出された運転者の熟練度に基づいてサポート作動量算出部２６によって算出された作動量を補正するサポート作動量補正部２７と、このサポート作動量補正部２７によって補正されたサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を算出する補正後サポート作動量算出部２８とを備える。

ステアリング滑らかさ算出部２３は、ステアリングの回転角度の出力を計測することによってステアリング舵角を検出する舵角センサ２１から供給された舵角情報と、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することによって自車両の車速を検出する車速センサ２２から供給された車速情報とに基づいて、運転者のステアリング操舵の滑らかさを算出する。ステアリング滑らかさ算出部２３は、算出したステアリング操舵の滑らかさ情報を運転者熟練度検出部２５に供給する。

横加速度算出部２４は、舵角センサ２１から供給された舵角情報と、車速センサ２２から供給された車速情報とに基づいて、自車両車体に発生する横加速度を算出する。横加速度算出部２４は、算出した横加速度情報をサポート作動量算出部２６に供給する。

運転者熟練度検出部２５は、ステアリング滑らかさ算出部２３から供給されたステアリング操舵の滑らかさ情報に基づいて、運転者の熟練度と標準の熟練度との差異を検出する。ここで、運転者熟練度検出部２５は、標準の熟練度の運転者のステアリング操舵特性として、走行開始から一定時間経過後まで予め自車両に記録されているサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量におけるステアリング操舵特性とし、このサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量は、サポート作動量算出部２６によって算出される。運転者熟練度検出部２５は、検出した運転者の熟練度情報をサポート作動量補正部２７に供給する。

サポート作動量算出部２６は、横加速度算出部２４から供給された横加速度情報に基づいて、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量、すなわち、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度を算出する。具体的には、サポート作動量算出部２６は、図４に示すように、横加速度Ｇｙに応じて、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓをθｓ＝Ｋｓ・Ｇｙとして算出する。なお、Ｋｓは所定の正値からなる係数である。ここで、このような横加速度Ｇｙに基づいて算出される標準状態のサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量は、標準の熟練度の運転者が運転して予め定められた複数の曲率のカーブを予め定められた車速で走行した場合に、左右方向の体動を最小にするようにサポートするために必要な作動量とする。サポート作動量算出部２６は、算出した作動量情報をサポート作動量補正部２７に供給する。

サポート作動量補正部２７は、運転者熟練度検出部２５から供給された運転者の熟練度情報に基づいて、サポート作動量算出部２６によって算出された作動量を補正する。具体的には、サポート作動量補正部２７は、図４に示すように、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓをθｓ＝ａ・Ｋｓ・Ｇｙとして算出する。なお、ａは所定の正値からなる係数である。すなわち、サポート作動量補正部２７は、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、横加速度Ｇｙに対するサイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓの傾きをａ倍とすることにより、サポート作動量算出部２６によって算出された標準の作動量よりも、横加速度Ｇｙに対する作動量を大きくする。換言すれば、サポート作動量補正部２７は、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、横加速度Ｇｙに応じて運転者に与える押圧力を強くするように、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を補正する。なお、サポート作動量補正部２７は、横加速度Ｇｙに対するサイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓを線形的に変化させるのではなく、対数関数のように滑らかな曲線状に変化させるように算出するようにしてもよい。また、サポート作動量補正部２７は、運転者熟練度検出部２５による検出の結果、走行開始から一定時間経過後までに蓄積したステアリング操舵特性と比較して現在のステアリング操舵特性に悪化傾向がみられた場合には、その悪化度合いに応じてサポート作動量算出部２６によって算出された横加速度Ｇｙに対するサイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの作動量を補正し、車両感覚を増強するようにする。サポート作動量補正部２７は、算出した補正量情報を補正後サポート作動量算出部２８に供給する。

補正後サポート作動量算出部２８は、サポート作動量補正部２７によって算出された補正量情報に基づいて、補正後のサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を算出する。そして、補正後サポート作動量算出部２８は、算出した補正後の作動量に基づいて、駆動モータ１３Ｒ，１３Ｌを駆動制御する。

［車両用シートの動作］
このような車両用シートは、図５に示すような一連の手順にしたがって、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを作動させる。

まず、車両用シートは、図５に示すように、ステップＳ１において、車速センサ２２によって自車両の車速が検出されるとともに、ステップＳ２において、舵角センサ２１によってステアリング舵角が検出されると、ステップＳ３において、これら車速及びステアリング舵角に基づいて、自車両車体に発生する横加速度を横加速度算出部２４によって算出する。このとき、車両用シートは、運転者のステアリング操舵の滑らかさについてもステアリング滑らかさ算出部２３によって算出する。

続いて、車両用シートは、ステップＳ４において、ステップＳ３にて算出された横加速度に基づいて、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量をサポート作動量算出部２６によって算出するとともに、ステップＳ５において、ステップＳ３にて算出されたステアリング操舵の滑らかさに基づいて、運転者の熟練度を運転者熟練度検出部２５によって検出する。

続いて、車両用シートは、ステップＳ６において、ステップＳ５にて検出された運転者の熟練度に基づいて、ステップＳ４にて算出されたサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量の補正量をサポート作動量補正部２７によって算出し、ステップＳ７において、ステップＳ６にて算出された補正量に基づいて、補正後のサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を補正後サポート作動量算出部２８によって算出する。

そして、車両用シートは、ステップＳ８において、ステップＳ７にて算出された補正後の作動量に基づいて、駆動モータ１３Ｒ，１３Ｌを駆動制御し、ステップＳ９において、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを作動させ、一連の動作を終了する。

車両用シートは、このような一連の動作を行うことにより、自車両車体に発生する横加速度に応じてサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌによる押圧力を変化させ、乗員の左右方向への体動を抑制することができる。

以上詳細に説明したように、本発明の第１実施形態として示した車両用シートにおいては、横加速度算出部２４によって算出された自車両車体に発生する横加速度に基づいて、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量をサポート作動量算出部２６によって算出し、運転者熟練度検出部２５によって検出された運転者の熟練度に基づいて、サポート作動量算出部２６によって算出された作動量をサポート作動量補正部２７によって補正する。これにより、この車両用シートにおいては、運転者の体動を抑制することができ、さらに、運転の熟練度が低い運転者の場合には、サポート作動量算出部２６によって算出された作動量を補正し、体動によるステアリング操舵の不安定化を防止することができ、より安定した運転操舵を行うことが可能となる。

また、この車両用シートにおいて、サポート作動量算出部２６は、標準の熟練度の運転者が運転して予め定められた複数の曲率のカーブを予め定められた車速で走行した場合に、左右方向の体動を最小にするようにサポートするために必要なサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を算出する。これにより、この車両用シートにおいては、標準の熟練度の運転者が運転している場合に、サポート作動量算出部２６によって算出されたサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量で横加速度が加わった際に体動を最小とすることができる。

さらに、この車両用シートにおいては、運転者のステアリング操舵特性に基づいて、当該運転者の熟練度を運転者熟練度検出部２５によって検出することから、運転者の熟練度を適切に決定することができる。

さらにまた、この車両用シートにおいて、サポート作動量算出部２６は、標準の熟練度の運転者が運転して予め定められた複数の曲率のカーブを予め定められた車速で走行した場合に、左右方向の体動を最小にするようにサポートするために必要なサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を算出し、運転者熟練度検出部２５は、走行開始から一定時間経過後まで予め自車両に記録されているサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量であってサポート作動量算出部２６によって算出される作動量におけるステアリング操舵特性に基づいて、運転者の熟練度を検出する。これにより、この車両用シートにおいては、運転者の熟練度にかかわらず、標準状態を一定とすることが可能となる。

また、この車両用シートにおいて、サポート作動量補正部２７は、運転者熟練度検出部２５による検出の結果、走行開始から一定時間経過後までに蓄積したステアリング操舵特性と比較して現在のステアリング操舵特性に悪化傾向がみられた場合には、その悪化度合いに応じてサポート作動量算出部２６によって算出されたサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を補正する。これにより、この車両用シートにおいては、例えば長時間運転による疲労度増加に起因した運転スキルの低下等についても検出することができ、その状態に応じたサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を設定することが可能となる。

さらに、この車両用シートにおいて、サポート作動量補正部２７は、運転者熟練度検出部２５による検出の結果、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、サポート作動量算出部２６によって算出された横加速度に対するサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量の関係を所定倍とする。これにより、この車両用シートにおいては、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、同じ横加速度において標準状態のサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量よりも大きくして感度を上げることができ、運転スキルを向上させることが可能となる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態は、サイドサポートの作動パターンを第１実施形態とは異なる方法としたものである。したがって、この第２実施形態においては、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ、同一符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。

［車両用シートの構成及び動作］
本発明の第２実施形態として示す車両用シートは、先に図１乃至図３に示した構成とされ、先に図５に示したような一連の手順にしたがって、サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを作動させる。

このような車両用シートにおいて、サポート作動量算出部２６は、図６に示すように、横加速度Ｇｙに応じて、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓをθｓ＝Ｋｓ・Ｇｙ＋θｓ０として算出する。なお、Ｋｓは所定の正値からなる係数であり、θｓ０は所定の初期変位角度である。

これに対して、サポート作動量補正部２７は、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、サイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓをθｓ＝Ｋｓ・Ｇｙ＋θｓ１として算出する。ここで、θｓ１は初期変位角度θｓ１よりも大きい所定角度である。すなわち、サポート作動量補正部２７は、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、標準の熟練度の場合に比べてより低い横加速度Ｇｙからサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを作動させ、同じ横加速度Ｇｙに対してサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を一定量だけ増加させるように、当該サイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を補正する。なお、この場合においても、サポート作動量補正部２７は、横加速度Ｇｙに対するサイドサポート用フレーム１１Ｒ，１１Ｂの変位角度θｓを線形的に変化させるのではなく、対数関数のように滑らかな曲線状に変化させるように算出するようにしてもよい。これにより、車両用シートは、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、より低い横加速度Ｇｙから乗員の左右方向への体動を抑制することができる。

以上詳細に説明したように、本発明の第２実施形態として示した車両用シートにおいて、サポート作動量補正部２７は、運転者熟練度検出部２５による検出の結果、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、サポート作動量算出部２６によって算出された横加速度に対するサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を一定量だけ増加させる。これにより、この車両用シートにおいては、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、より低い横加速度からサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌを作動させることから、同じ横加速度においてサイドサポート１０Ｒ，１０Ｌの作動量を大きくして感度を上げることができ、運転スキルを向上させることが可能となる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

本発明の第１実施形態として示す車両用シートの構成について示す斜視図である。 本発明の第１実施形態として示す車両用シートにおけるサイドサポートの構成について示す断面図である。 本発明の第１実施形態として示す車両用シートの制御機構の構成について示すブロック図である。 本発明の第１実施形態として示す車両用シートにおいて適用される横加速度に応じたサイドサポート用フレームの変位角度の関係について示す図である。 本発明の第１実施形態として示す車両用シートにおいて、サイドサポートを作動させる際の一連の手順について示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態として示す車両用シートにおいて適用される横加速度に応じたサイドサポート用フレームの変位角度の関係について示す図である。

符号の説明

１ シートクッション
２ シートバック
３ ヘッドレスト
１０Ｒ，１０Ｌ サイドサポート
１１Ｒ，１１Ｂ サイドサポート用フレーム
１２ 連結ロッド
１３Ｒ，１３Ｌ 駆動モータ
２１ 舵角センサ
２２ 車速センサ
２３ ステアリング滑らかさ算出部
２４ 横加速度算出部
２５ 運転者熟練度検出部
２６ サポート作動量算出部
２７ サポート作動量補正部
２８ 補正後サポート作動量算出部
Ｇｙ 横加速度
θｓ サイドサポート用フレームの変位角度

Claims (8)

1. 自車両車体に発生する横加速度を算出する横加速度算出手段と、
   運転者の熟練度を検出する運転者熟練度検出手段と、
   前記横加速度算出手段によって算出された横加速度に基づいて、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポートの作動量を算出するサポート作動量算出手段と、
   前記運転者熟練度検出手段によって検出された運転者の熟練度に基づいて、前記サポート作動量算出手段によって算出された作動量を補正するサポート作動量補正手段とを備えること
   を特徴とする車両用シート。
2. 請求項１に記載の車両用シートにおいて、
   前記サポート作動量算出手段は、標準の熟練度の運転者が運転して予め定められた複数の曲率のカーブを予め定められた車速で走行した場合に、左右方向の体動を最小にするようにサポートするために必要な前記サイドサポートの作動量を算出することを特徴とする車両用シート。
3. 請求項１に記載の車両用シートにおいて、
   前記運転者熟練度検出手段は、運転者のステアリング操舵特性に基づいて、当該運転者の熟練度を検出することを特徴とする車両用シート。
4. 請求項３に記載の車両用シートにおいて、
   前記サポート作動量算出手段は、標準の熟練度の運転者が運転して予め定められた複数の曲率のカーブを予め定められた車速で走行した場合に、左右方向の体動を最小にするようにサポートするために必要な前記サイドサポートの作動量を算出し、前記運転者熟練度検出手段は、走行開始から一定時間経過後まで予め自車両に記録されている前記サイドサポートの作動量であって前記サポート作動量算出手段によって算出される前記サイドサポートの作動量におけるステアリング操舵特性に基づいて、前記運転者の熟練度を検出することを特徴とする車両用シート。
5. 請求項４に記載の車両用シートにおいて、
   前記サポート作動量補正手段は、前記運転者熟練度検出手段による検出の結果、走行開始から一定時間経過後までに蓄積したステアリング操舵特性と比較して現在のステアリング操舵特性に悪化傾向がみられた場合には、その悪化度合いに応じて前記サポート作動量算出手段によって算出された作動量を補正することを特徴とする車両用シート。
6. 請求項５に記載の車両用シートにおいて、
   前記サポート作動量補正手段は、前記運転者熟練度検出手段による検出の結果、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、前記サポート作動量算出手段によって算出された横加速度に対する前記サイドサポートの作動量の関係を所定倍とすることを特徴とする車両用シート。
7. 請求項５に記載の車両用シートにおいて、
   前記サポート作動量補正手段は、前記運転者熟練度検出手段による検出の結果、運転者の熟練度が標準の熟練度よりも低い場合には、前記サポート作動量算出手段によって算出された横加速度に対する前記サイドサポートの作動量を一定量だけ増加させることを特徴とする車両用シート。
8. 自車両車体に発生する横加速度を算出する横加速度算出工程と、
   運転者の熟練度を検出する運転者熟練度検出工程と、
   前記横加速度算出工程にて算出された横加速度に基づいて、乗員の左右方向への体動を抑制するためのサイドサポートの作動量を算出するサポート作動量算出工程と、
   前記運転者熟練度検出工程にて検出された運転者の熟練度に基づいて、前記サポート作動量算出工程にて算出された作動量を補正するサポート作動量補正工程とを備えること
   を特徴とする車両用シートの制御方法。

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