(57)【要約】 【課題】  車両のコーナリング状態において、乗員の身体的負荷を確実に軽減することができる座席制御装置および座席制御方法を提供する。【解決手段】  車両に働く遠心力の状態量を判定する制御手段４と、前記制御手段４による判定結果に基づいて、当該車両本体に対して前記乗員の座席２を傾斜させる傾斜駆動機構３とを備え、前記遠心力が作用する方向に対してこの座席２の座面を傾斜させる。【選択図】      図１
2006224808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の座席を制御する座席制御装置であって、
車両に働く遠心力の状態量を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、当該車両本体に対して前記乗員の座席を傾斜させる傾斜手段とを有することを特徴とする座席制御装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
車両の速度を検出する車速検出手段の検出結果と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段の検出結果とに基づいて、当該車両に働く遠心力の状態量を判定するように構成されることを特徴とする請求項１記載の座席制御装置。
【請求項３】
前記傾斜手段のスイッチング状態を切り替え可能な切替手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の座席制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
車両の速度を検出する車速検出手段の検出結果と、当該車両の外輪回転数から内輪回転数を減じた差の検出結果とに基づいて、当該車両に働く遠心力の状態量を判定することを特徴とする請求項１または３記載の座席制御装置。
【請求項５】
前記座席への乗員の着座を検知する検出手段をさらに有し、
前記傾斜手段は、前記検出手段によって乗員の着座を検知して傾斜可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の座席制御装置。
【請求項６】
車両の乗員の座席を制御する座席制御方法であって、
車両の状況を判定する判定工程と、
前記判定工程による判定結果に基づいて、当該車両本体に対して前記乗員の座席を傾斜させる傾斜工程とを有することを特徴とする座席制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばコーナリング時における乗員の身体的負荷を軽減するための座席制御装置および座席制御方法に関する。
【０００２】
本発明において、「遠心力の状態量」とは「遠心力の大きさおよび向き」と同義である。
【背景技術】
【０００３】
車両におけるコーナリング時には、遠心力が働くことで、該車両の乗員に身体的負荷が加わる。近年、車輪に対し車両本体を傾斜させる技術（たとえば特許文献１参照）、走行状況に応じてモータを駆動してサイドサポートの動作を制御し、乗員の姿勢崩れを防ぐ技術（たとえば特許文献２参照）などが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５１６６７３号公報
【特許文献２】特許第２５８９１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、乗員の身体にかかる負荷を低減する対策は何ら講じられていない。特許文献１の技術では、車両本体を傾斜させなければならないので、車両の構造自体が大掛かりで複雑化する。よって製作コストが高くなる。また車両本体の傾斜時、車両の重心が大きく変化し重心も高くなるので、コーナリング時、車両の安定性に欠ける、旋回能力が低下することが考えられる。特許文献２の技術では、身体を拘束するも、身体にかかる負荷を低減する対策はやはり講じられていない。
【０００６】
本発明の目的は、車両のコーナリング状態において、乗員の身体的負荷を確実に軽減することができる座席制御装置および座席制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車両の乗員の座席を制御する座席制御装置であって、
車両に働く遠心力の状態量を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて、当該車両本体に対して前記乗員の座席を傾斜させる傾斜手段とを有することを特徴とする座席制御装置である。
【０００８】
また本発明は、前記判定手段は、
車両の速度を検出する車速検出手段の検出結果と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段の検出結果とに基づいて、当該車両に働く遠心力の状態量を判定するように構成されることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記傾斜手段のスイッチング状態を切り替え可能な切替手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記判定手段は、
車両の速度を検出する車速検出手段の検出結果と、当該車両の外輪回転数から内輪回転数を減じた差の検出結果とに基づいて、当該車両に働く遠心力の状態量を判定することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記座席への乗員の着座を検知する検出手段をさらに有し、
前記傾斜手段は、前記検出手段によって乗員の着座を検知して傾斜可能に構成されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、車両の乗員の座席を制御する座席制御方法であって、
車両の状況を判定する判定工程と、
前記判定工程による判定結果に基づいて、当該車両本体に対して前記乗員の座席を傾斜させる傾斜工程とを有することを特徴とする座席制御方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、判定手段が車両に働く遠心力の状態量を判定し、その判定結果に基づいて、傾斜手段は乗員の座席を当該車両本体に対して傾斜させる。前記遠心力が作用する方向に対してこの座席の座面が垂直姿勢に近づくように、座席を傾斜させることが可能となる。したがって遠心力の働きが大きいコーナリング状態において、乗員が受ける横Ｇ（加速度）を確実に軽減することができる。このように乗員の身体的負荷を確実に軽減することができる。しかも車両本体に対し座席を傾斜させるので、先行技術（特許文献１）のように車両本体を傾斜させるものに比べて、車両の重心が大きく変化することなく重心位置も略初期状態に維持することができる。それ故、特許文献１と比べて、コーナリング時の車両の旋回能力低下を抑制することが可能となる。
【００１４】
また本発明によれば、車速とステアリングの操舵角とによって、車両がコーナリング状態であるか否かを判定することができる。つまり車速が一定速度以上でかつ操舵角が一定角度以上の条件で、座席を傾斜させることができる。
【００１５】
また本発明によれば、切替手段を操作者が切り替えることによって、傾斜手段の機能のＯＮ／ＯＦＦを任意に切り替えることが可能となる。
【００１６】
また本発明によれば、車速と、内外輪回転数の差とによって、車両がコーナリング状態であるか否かを判定することができる。
【００１７】
また本発明によれば、傾斜手段は、検出手段によって乗員の着座を検知する条件で傾斜する。乗員が着座する座席だけを傾斜させることができる。逆に言えば、乗員が着座していない座席は傾斜させないようにすることができる。
【００１８】
また本発明によれば、車両に働く遠心力の状態量を判定し、傾斜工程において、判定結果に基づいて、乗員の座席を当該車両本体に対して傾斜させる。前記遠心力が作用する方向に対してこの座席の座面が垂直姿勢に近づくように、座席を傾斜させることが可能となる。したがって遠心力の働きが大きいコーナリング状態において、乗員が受ける横Ｇを確実に軽減することができる。このように乗員の身体的負荷を確実に軽減することができる。このように座席制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。本実施形態に係る座席制御装置は車両に搭載される。この座席制御装置は、車両の乗員の身体的負荷を軽減するための装置である。以下の説明は、座席制御方法の説明をも含む。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る座席制御装置１のブロック図である。図２は、座席２の傾斜駆動機構３を概略示す図である。座席制御装置１は、主に、傾斜手段としての傾斜駆動機構３と、判定手段としての制御手段４と、センサ類とを有する。傾斜駆動機構３は、座席２の座部２ａに設けられる。前記座席２は、運転席を除く、助手席または後部座席である。該後部座席に設けられるべき傾斜駆動機構３は、車幅方向に連なる複数のシートつまり後部座席全体に設けられ、該後部座席全体を傾斜駆動させるようにしてもよい。各シート単位で傾斜駆動させるようにしてもよい。
【００２１】
傾斜駆動機構３は、右コーナリング用の高さ調整用ポンプ５、車両のシートレールに固着される高さ調整サポート６であって右コーナリング用の高さ調整サポート６、および座部２ａの前後方向に沿って延在される前記高さ調整サポート６の一端および他端に設けられる右コーナリング用の高さ調整ダンパー７，８を有する。さらに傾斜駆動機構３は、左コーナリング用の高さ調整用ポンプ９、車両のシートレールに固着される高さ調整サポート１０であって左コーナリング用の高さ調整サポート１０、および座部２ａの前後方向に沿って延在される前記高さ調整サポート１０の一端および他端に設けられる左コーナリング用の高さ調整ダンパー１１，１２を有する。各ポンプ用モータ５（９）の軸には、半径方向外方の一方（前方）に延び、一端の高さ調整ダンパー７（１１）に接続されるワイヤー１３が架設されている。さらに前記各ポンプ用モータ５（９）の軸には、半径方向外方の他方（後方に）延び、他端の高さ調整ダンパー８（１２）に接続されるワイヤー１４が架設されている。
【００２２】
前記制御手段４は、中央演算処理装置（略称ＣＰＵ：Central Processing Unit）とロム（ＲＯＭ：Read Only Memory）とラム（ＲＡＭ：Random Access Memory）とを含むマイクロコンピュータ１５、モータ駆動回路１６および電源回路１７を含む。マイクロコンピュータ１５には、これらモータ駆動回路１６、電源回路１７および切替え手段である機能ＯＮ／ＯＦＦ切替えスイッチ１８（切替えスイッチ１８と称す）が電気的に接続されている。この切替えスイッチ１８は、傾斜駆動機構３のスイッチング状態を操作者つまり乗員が切り替え可能に構成されている。またマイクロコンピュータ１５には、左右コーナリング用の高さ調整ダンパー７，８，１１，１２にそれぞれ電気的に接続されている。モータ駆動回路１６は、左右コーナリング用の高さ調整用ポンプ５，９にそれぞれ電気的に接続されている。前記センサ類は、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段としての舵角検出センサ１９、車両の速度を検出する車速検出手段としての車速検出センサ２０および乗員の重さを感知する検出手段としての重み感知センサ２１を含む。該重み感知センサは、座部２ａに設けられている。これらセンサ１９，２０，２１は、マイクロコンピュータ１５に電気的に接続されている。
【００２３】
車両の直線走行時には、これら傾斜駆動機構３は作動せず、コーナリング時の一定条件のもと作動するように構成されている。マイクロコンピュータ１５が車速センサ２０および舵角検出センサ１９からの信号を受けて当該車両がたとえば右コーナリング状態であると判断すると、モータ駆動回路１６を介して右コーナリング用の高さ調整用ポンプ５に指令信号を出力する。すると右コーナリング用の高さ調整用ポンプ５は、右コーナリング用の高さ調整ダンパー７，８を上昇側に駆動すべくこのモータを回動する。同時にマイクロコンピュータ１５は、モータ駆動回路１６を介して左コーナリング用の高さ調整用ポンプ９に指令信号を出力する。すると左コーナリング用の高さ調整用ポンプ９は、左コーナリング用の高さ調整ダンパー１１，１２を下降側に駆動すべくこのモータを回動する。このように座席２を、当該車両本体に対して車両の前後方向軸線まわりに傾斜しうる。
【００２４】
図３は、座席傾斜処理１を示すフローチャートである。本座席傾斜処理１の制御主体は、特に記載しない限り前記ＣＰＵである。たとえば車両のイグニッションスイッチがＯＮとなる条件で本処理が開始する。ただしこの開始条件だけに限定されるものではない。本処理開始後、ステップａ１において切替えスイッチ１８がＯＮになっているか否かが判定される。ＯＦＦであれば本処理を終了し、ＯＮであればステップａ２に移行する。ステップａ２で、車速センサ２０を用いて車速がＶ１（たとえばＶ１は時速３０Ｋｍ／ｈ）以上か否かが判定される。Ｖ１は時速３０Ｋｍ／ｈに必ずしも限定されるものではない。
【００２５】
車速がＶ１以上と判定されると、ステップａ３に移行し、舵角センサ１９を用いてステアリング操舵角がα（αはたとえば５度）以上か否かが判定される。車速がＶ１未満ならばステップａ２に戻る。αは５度に必ずしも限定されるものではない。前記α以上であればステップａ４に移行し、コーナリングの向き、つまり左右のコーナリングに応じて前述のように座席２の傾斜駆動を実行し、その後本処理を終了する。前記α未満ならばステップａ２に戻る。なお座席２が車両本体に対し元の状態（水平状態）に戻ったときの処理について説明する。一度、傾斜処理した後、再び判別手段のステップに戻り、傾斜の条件に当てはまらない場合は、元（水平状態）に戻す。
【００２６】
本実施形態では、車速とステアリング角度に基づいて傾斜にいたるステップａ２，ａ３（車速とステアリング角度から遠心力の大きさと向きという状態量を推定する）が、「判定手段」に相当する。本発明における「判定」とは、推測した遠心力の大きさが所定以上になると、乗員に負荷が大きいと判定することと同義である。本発明における「傾斜手段」は、判定結果に基づき、傾斜させる命令ステップと同義である。座席をどのように傾斜させるかは、次のように定められる。前記判定手段により判定された遠心力の向きが座席の座面に当たるような方向に傾ける。遠心力の向き、大きさは、判定手段により、ステアリング角度と車速とで推定する。
【００２７】
図４は、座席傾斜処理２を示すフローチャートである。本座席傾斜処理２の制御主体も、特に記載しない限り前記ＣＰＵである。ただしこの座席制御装置１には、前記切替えスイッチ１８が省略された構成になっている。たとえば車両のイグニッションスイッチがＯＮとなる条件で本処理が開始する。ただしこの開始条件だけに限定されるものではない。本処理開始後ステップｂ１に移行し、車速センサ２０を用いて車速がＶ１以上か否かが判定される。車速がＶ１以上と判定されると、ステップｂ２に移行し、舵角センサ１９を用いてステアリング操舵角がα以上か否かが判定される。車速がＶ１未満ならばステップｂ１に戻る。前記α以上であればステップｂ３に移行し、コーナリングの向き、つまり左右のコーナリングに応じて前述のように座席２の傾斜駆動を実行し、その後本処理を終了する。前記α未満ならばステップｂ１に戻る。
【００２８】
図５は、座席傾斜処理３を示すフローチャートである。本座席傾斜処理３の制御主体も、特に記載しない限りＣＰＵである。ただしこの座席制御装置には、前記切替えスイッチが省略された構成になっている。たとえば車両のイグニッションスイッチがＯＮとなる条件で本処理が開始する。ただしこの開始条件だけに限定されるものではない。本処理開始後ステップｃ１に移行し、車速センサ２０を用いて車速がＶ１以上か否かが判定される。車速がＶ１以上と判定されると、ステップｃ２に移行し、当該車両の図示外の差動装置からの検出信号に基づいて、外輪回転数から内輪回転数を減じた差がδ以上か否かが判定される。ここで右コーナリング時においては、外輪は左車輪と同義でありかつ内輪は右車輪と同義である。左コーナリング時においては、外輪は右車輪と同義でありかつ内輪は左車輪と同義である。外輪および内輪回転数は、たとえばＬＥＤとフォトダイオードとを含む検出機構によって検出可能になっている。具体的には前記ＬＥＤから発せられる光が図示外のホイールに刻まれたスリットを通過して前記フォトダイオードで検出されることで、回転数を得ることができる。なお必ずしもこのような検出機構に限定されるものではない。
【００２９】
図６は、本発明の原理を説明するための図である。図６（ａ）に示すように、たとえば車両２２が右側にコーナリングしようとすると、左側に遠心力Ｆが働こうとする。従来では、その力は座席２に関係なく、そのままの大きさで乗員を動かそうとするので、乗員が体勢を取り直そうとすると、その遠心力Ｆの力分だけ必要となり、負荷がかかる。それに対し、本件では、図６（ｂ）に示すように、座席２を遠心力に抗して倒すので、その座面にて遠心力の一部を吸収することができ、もって乗員に対する遠心力が弱まることになり、乗員の姿勢を取り直しやすくなる。
【００３０】
以上説明した座席制御装置１によれば、制御手段４が車両に働く遠心力の大きさを判定し、その判定結果に基づいて、傾斜駆動機構３は乗員の座席２を当該車両本体に対して傾斜させる。前記遠心力が作用する方向に対してこの座席２の座面が垂直姿勢にやや近づくように、座席２を傾斜させることが可能となる。したがって遠心力の働きが大きいコーナリング状態において、乗員が受ける横Ｇ（加速度）を確実に軽減することができる。このように乗員の身体的負荷を確実に軽減することができる。しかも車両本体に対し座席２を傾斜させるので、先行技術（特許文献１）のように車両本体を傾斜させるものに比べて、車両の重心が大きく変化することなく重心位置も略初期状態に維持することができる。それ故、特許文献１と比べて、コーナリング時の車両の旋回能力低下を抑制することが可能となる。
【００３１】
傾斜駆動機構３は、重み感知センサ２１によって乗員の重さを検知する条件で傾斜する。乗員が着座する座席２だけを傾斜させることができる。逆に言えば、乗員が着座していない座席２は傾斜させないようにすることができる。また本座席制御装置１によれば、車両のうち運転席を除く助手席または後部座席を、傾斜させることができる。助手席または後部座席の乗員の身体的負荷を確実に軽減することができるとともに、運転者のステアリング操作、ペダル操作等を影響を及ばさないようにすることができる。
【００３２】
本発明の実施の他の形態として、判定手段である制御手段は、車両に働く遠心力の有無だけを判定するようにしてもよい。この場合には、座席傾斜処理の工程数を低減することが可能となり、座席傾斜を迅速に行うことができる。ウインカー操作等に基づいて、車両の働く遠心力の有無を判定するようにしてもよい。ナビゲーションシステムの地図情報等に基づいて、車両の働く遠心力の有無または大きさを判定するようにしてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る座席制御装置１のブロック図である。
【図２】座席２の傾斜駆動機構３を概略示す図である。
【図３】座席傾斜処理１を示すフローチャートである。
【図４】座席傾斜処理２を示すフローチャートである。
【図５】座席傾斜処理３を示すフローチャートである。
【図６】本発明の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  座席制御装置
２  座席
３  傾斜駆動機構
４  制御手段
１５  マイクロコンピュータ
１９  舵角検出センサ
２０  車速検出センサ
２１  重み感知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006224808.tif 000006
【図５】
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【図６】
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