(57)【要約】【課題】車両の運動状態や操作状態に応じて適切に乗員の姿勢制御を行う。【解決手段】車両用シート１０のロール制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた左右方向加速度に対応した制御量成分を決定することや、車両におけるロールレートに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における左右方向加速度を算出し、この左右方向加速度に対応した制御量成分を決定することなどにより、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行う。車両用シート１０のピッチ制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた前後方向加速度に対応した制御量成分を決定することや、車両におけるピッチレートに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における前後方向加速度を算出し、この前後方向加速度に対応した制御量成分を決定することなどにより、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行う。【選択図】図１
2008183969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートの位置を車両の左右方向に移動させるための左右方向アクチュエータと、
車両用シートの位置を車両の前後方向に移動させるための前後方向アクチュエータと、
車両の運動状態を特定する運動状態特定手段と、
車両の操作状態を特定する操作状態特定手段と、
前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記左右方向アクチュエータの駆動制御を行うことにより、車両用シートの位置を車両の左右方向に移動させる左右方向駆動手段と、
前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記前後方向アクチュエータの駆動制御を行うことにより、車両用シートの位置を車両の前後方向に移動させる前後方向駆動手段とを備え、
前記運動状態特定手段は、
車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた車両の左右方向加速度及び前後方向加速度を検出する加速度検出手段と、
車両に発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段を含み、
前記左右方向駆動手段は、前記加速度検出手段により検出された重力加速度の成分を含めた車両の左右方向加速度及び前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレートに基づき、前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記加速度検出手段により検出された重力加速度の成分を含めた車両の前後方向加速度及び前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレートに基づき、前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定する、
ことを特徴とする車両の乗員姿勢制御装置。
【請求項２】
前記運動状態特定手段は、
車両に発生するロールレートを検出するロールレート検出手段と、
車両に発生するピッチレートを検出するピッチレート検出手段を含み、
前記左右方向駆動手段は、前記ロールレート検出手段により検出されたロールレートに基づき、乗員の頭部位置における左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記ピッチレート検出手段により検出されたピッチレートに基づき、乗員の頭部位置における前後方向加速度成分を得ることにより、当該前後方向加速度成分に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
【請求項３】
前記左右方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、車両用シートにおけるロール角の制御量算出値を得ることと、当該ロール角の制御量算出値に対して所定幅の不感帯を有するロール角の制御量出力値を得ることにより、当該ロール角の制御量出力値に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、車両用シートにおけるピッチ角の制御量算出値を得ることと、当該ピッチ角の制御量算出値に対して所定幅の不感帯を有するピッチ角の制御量出力値を得ることにより、当該ピッチ角の制御量出力値に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
【請求項４】
前記運動状態特定手段は、
車両の走行速度を検出するとともに、当該走行速度から車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の前後方向加速度を特定する走行状態検出手段を含み、
前記左右方向駆動手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレート及び前記走行状態検出手段により検出された車両の走行速度に基づき、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記走行状態検出手段により特定された車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の前後方向加速度に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
【請求項５】
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車両のブレーキ操作量を検出するブレーキ状態検出手段を備え、
前記運動状態特定手段は、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を含み、
前記左右方向駆動手段は、前記操舵角検出手段により検出された車両の操舵角及び前記走行速度検出手段により検出された車両の走行速度に基づき、フィードフォワード制御用の左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記ブレーキ状態検出手段により検出された車両のブレーキ操作量に基づき、フィードフォワード制御用の前後方向加速度成分を得ることにより、当該前後方向加速度成分に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
【請求項６】
車両の左右方向における車両用シートの移動量を検出する左右移動量検出手段と、
車両の前後方向における車両用シートの移動量を検出する前後移動量検出手段とを備え、
前記左右方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記左右方向アクチュエータによる車両用シートにおける左右方向の移動量算出値を得ることと、当該左右方向の移動量算出値から求められる時間変化率の正負が前記左右移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における時間変化率の正負と同一で、左右方向の移動量算出値から求められる変化幅の方が前記左右移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における変化幅よりも大きい場合に、左右方向の移動量算出値よりも時間変化率を制限した左右方向の移動量指令値を決定し、
前記前後方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記前後方向アクチュエータによる車両用シートにおける前後方向の移動量算出値を得ることと、当該前後方向の移動量算出値から求められる時間変化率の正負が前記前後移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における時間変化率の正負と同一で、前後方向の移動量算出値から求められる変化幅の方が前記前後移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における変化幅よりも大きい場合に、前後方向の移動量算出値よりも時間変化率を制限した前後方向の移動量指令値を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における乗員の姿勢制御を行う車両の乗員姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転者といった乗員の姿勢を制御する技術として、様々なものが提案されている。カーナビゲーションシステムの端末装置といった車載通信端末を介して受信した道路情報に基づき、乗員座席における背もたれの傾斜角、乗員座席の前後位置、乗員座席全体としての傾斜角、乗員座席のシート形状、硬さ、あるいは、アームレストの位置といった乗員座席の制御を行う乗員姿勢制御装置がある（例えば特許文献１）。また、車両の操舵速度により車両が受ける加速度発生速度に基づいてシートを傾動させる駆動手段の作動速度を制御するアクティブコントロールシートがある（例えば特許文献２）。さらに、車両用シートを車両の前後方向や上下方向に移動させるとともに、アクセルペダルやブレーキペダルの配置位置を前後方向に調整することで、運転者のアイポイントが適正な位置に置かれるとともに運転姿勢が適正なものとされる運転者の姿勢調整を、容易に行うことができるようにするものもある（例えば特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−１１９５５９号公報
【特許文献２】特開平７−４７８７５号公報
【特許文献３】特開平７−９６７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、道路情報を受信するための車載通信端末が不可欠の構成となっており、車両の運動状態や操作状態だけからでは、乗員の姿勢制御を行うことができないという問題がある。
【０００４】
特許文献２に記載の技術では、車両の車速及び操舵角から車両が受けるであろう加速度を特定している。しかしながら、こうして特定された加速度には車両の傾きによる重力加速度の成分が含まれていないことから、車両の傾きに応じた乗員の姿勢制御を行うことができないという問題がある。
【０００５】
特許文献３に記載の技術では、乗員標準モデルが適正な運転姿勢をとることができるようにシート部及び操作ペダル部の配置位置調整が行われるだけであり、車両の運動状態や操作状態から乗員の姿勢制御を行うことができないという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、車両の運動状態や操作状態に応じて適切に乗員の姿勢制御を行う車両の乗員姿勢制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願に係る車両の乗員姿勢制御装置は、車両用シートの位置を車両の左右方向に移動させるための左右方向アクチュエータと、車両用シートの位置を車両の前後方向に移動させるための前後方向アクチュエータと、車両の運動状態を特定する運動状態特定手段と、車両の操作状態を特定する操作状態特定手段と、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記左右方向アクチュエータの駆動制御を行うことにより、車両用シートの位置を車両の左右方向に移動させる左右方向駆動手段と、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記前後方向アクチュエータの駆動制御を行うことにより、車両用シートの位置を車両の前後方向に移動させる前後方向駆動手段とを備え、前記運動状態特定手段は、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた車両の左右方向加速度及び前後方向加速度を検出する加速度検出手段と、車両に発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段を含み、前記左右方向駆動手段は、前記加速度検出手段により検出された重力加速度の成分を含めた車両の左右方向加速度及び前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレートに基づき、前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記加速度検出手段により検出された重力加速度の成分を含めた車両の前後方向加速度及び前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレートに基づき、前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定することを特徴とする。
【０００８】
前記運動状態特定手段は、車両に発生するロールレートを検出するロールレート検出手段と、車両に発生するピッチレートを検出するピッチレート検出手段を含み、前記左右方向駆動手段は、前記ロールレート検出手段により検出されたロールレートに基づき、乗員の頭部位置における左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記ピッチレート検出手段により検出されたピッチレートに基づき、乗員の頭部位置における前後方向加速度成分を得ることにより、当該前後方向加速度成分に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定することが望ましい。
【０００９】
前記左右方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、車両用シートにおけるロール角の制御量算出値を得ることと、当該ロール角の制御量算出値に対して所定幅の不感帯を有するロール角の制御量出力値を得ることにより、当該ロール角の制御量出力値に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、車両用シートにおけるピッチ角の制御量算出値を得ることと、当該ピッチ角の制御量算出値に対して所定幅の不感帯を有するピッチ角の制御量出力値を得ることにより、当該ピッチ角の制御量出力値に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量を決定することが望ましい。
【００１０】
前記運動状態特定手段は、車両の走行速度を検出するとともに、当該走行速度から車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の前後方向加速度を特定する走行状態検出手段を含み、前記左右方向駆動手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されたヨーレート及び前記走行状態検出手段により検出された車両の走行速度に基づき、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記走行状態検出手段により特定された車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない車両の前後方向加速度に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量を決定することが望ましい。
【００１１】
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキ状態検出手段を備え、前記運動状態特定手段は、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を含み、前記左右方向駆動手段は、前記操舵角検出手段により検出された車両の操舵角及び前記走行速度検出手段により検出された車両の走行速度に基づき、フィードフォワード制御用の左右方向加速度成分を得ることにより、当該左右方向加速度成分に対応した前記左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記ブレーキ状態検出手段により検出された車両のブレーキ操作量に基づき、フィードフォワード制御用の前後方向加速度成分を得ることにより、当該前後方向加速度成分に対応した前記前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定することが望ましい。
【００１２】
車両の左右方向における車両用シートの移動量を検出する左右移動量検出手段と、車両の前後方向における車両用シートの移動量を検出する前後移動量検出手段とを備え、前記左右方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記左右方向アクチュエータによる車両用シートにおける左右方向の移動量算出値を得ることと、当該左右方向の移動量算出値から求められる時間変化率の正負が前記左右移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における時間変化率の正負と同一で、左右方向の移動量算出値から求められる変化幅の方が前記左右移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における変化幅よりも大きい場合に、左右方向の移動量算出値よりも時間変化率を制限した左右方向の移動量指令値を決定し、前記前後方向駆動手段は、前記運動状態特定手段により特定された車両の運動状態及び前記操作状態特定手段により特定された車両の操作状態に基づいて、前記前後方向アクチュエータによる車両用シートにおける前後方向の移動量算出値を得ることと、当該前後方向の移動量算出値から求められる時間変化率の正負が前記前後移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における時間変化率の正負と同一で、前後方向の移動量算出値から求められる変化幅の方が前記前後移動量検出手段により検出された車両用シートの移動量における変化幅よりも大きい場合に、前後方向の移動量算出値よりも時間変化率を制限した前後方向の移動量指令値を決定することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、左右方向アクチュエータの駆動制御により車両用シートの位置を車両の左右方向に移動させる際に、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた車両の左右方向加速度とヨーレートに基づき、左右方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定する。また、前後方向アクチュエータの駆動制御により車両用シートの位置を車両の前後方向に移動させる際に、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた車両の前後方向加速度とヨーレートに基づき、前後方向アクチュエータの駆動制御量成分を決定する。これにより、車両の傾きによる重力加速度にも対応した乗員の姿勢制御が可能となり、車両の乗り心地向上や運転姿勢の安全化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る乗員姿勢制御装置の一実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明における乗員姿勢制御装置１の一構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示す乗員姿勢制御装置１を構成する各部位について説明する。乗員姿勢制御装置１では、車両の車体上に設置された車両用シート１０のロール制御やピッチ制御として、車両用シート１０の位置を車両の左右方向や前後方向に移動させるための制御を行うことができる。図１に示すように、乗員姿勢制御装置１は、シート駆動部２０、状態検出部３０、制御情報処理部４０を備えて構成される。
【００１６】
シート駆動部２０は、車両の車体と車両用シート１０との間に介装され、車両用シート１０のロール制御やピッチ制御を行う。例えば、シート駆動部２０は、左右方向アクチュエータ２１と、前後方向アクチュエータ２２とを備えている。
【００１７】
左右方向アクチュエータ２１は、制御情報処理部４０からの制御信号により、車両の車体と車両用シート１０との間の相対位置を、車両の左右方向へ移動させる制御力を発生することができる。前後方向アクチュエータ２２は、制御情報処理部４０からの制御信号により、車両の車体と車両用シート１０との間の相対位置を、車両の前後方向へ移動させる制御力を発生することができる。
【００１８】
左右方向アクチュエータ２１と前後方向アクチュエータ２２はそれぞれ、所定のケース内で回転自在に支持されたロータと、ケース内周側に取り付けた筒状のステータとからなるモータを有する電磁アクチュエータとして構成されていればよい。また、左右方向アクチュエータ２１と前後方向アクチュエータ２２はそれぞれ、ギヤやスライダといった、所定のリンク機構を介して車両用シート１０の所定位置に噛合、連結、連接などされていればよい。
【００１９】
状態検出部３０は、車両用シート１０の状態や、車両の走行中などにおける各種の運動状態、車両が有する操作機構における操作状態などを、検出するためのものである。例えば、状態検出部３０は、乗員の姿勢制御を行う車両用シート１０の状態を検出するシート状態検出部３１と、車両の運動状態を検出する車両運動状態検出部３２と、車両の運転者による操作状態を検出する車両操作状態検出部３３とを備えている。車両運動状態検出部３２や車両操作状態検出部３３における構成の全部又は一部は、例えばＶＳＣ（Vehicle Stability Control）といった、車両の運動状態などを制御するシステムに適用されるものであってもよい。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態における状態検出部３０の一構成例を示すブロック図である。状態検出部３０による検出結果を示す情報や信号は、それらの全部又は一部が、例えばＣＡＮ（Controll Area Network）といった車載ＬＡＮ（local area network）などの車内ネットワーク（電気通信ネットワークあるいは光通信ネットワーク）を構成するネットワークバスを介して、制御情報処理部４０へと伝送されればよい。あるいは、状態検出部３０による検出結果を示す情報や信号の全部又は一部は、ネットワークバスとは異なる個別の電気配線などを介して、制御情報処理部４０へと伝送されてもよい。
【００２１】
図２に示す構成例において、シート状態検出部３１は、例えば、ロールストロークセンサ１０１、ピッチストロークセンサ１０２を含んでいる。
【００２２】
ロールストロークセンサ１０１は、車両の前後方向軸周りにおける車両用シート１０の移動量（ロール角）に対応するシート状態として、車両の左右方向における車両用シート１０の位置であるロールストロークＳtrを検出するためのセンサである。ロールストロークセンサ１０１からは、車両の左右方向における車両用シート１０のロールストロークＳtrを示すロールストローク検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００２３】
ピッチストロークセンサ１０２は、車両の左右方向軸周りにおける車両用シート１０の移動量（ピッチ角）に対応するシート状態として、車両の前後方向における車両用シート１０の位置であるピッチストロークＳtpを検出するためのセンサである。ピッチストロークセンサ１０２からは、車両の前後方向における車両用シート１０のピッチストロークＳtpを示すピッチストローク検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００２４】
図２に示す構成例において、車両運動状態検出部３２は、例えば、車速センサ１１１、加速度センサ１１２、ヨーレートセンサ１１３、ロールレートセンサ１１４、ピッチレートセンサ１１５を含んでいる。
【００２５】
車速センサ１１１は、車両の走行速度Ｖを検出する。車速センサからは、走行速度Ｖの検出結果を示す車速検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００２６】
加速度センサ１１２は、その設置位置である車両の特定位置にて発生する、車両の左右方向への加速度（左右方向加速度）、及び、車両の前後方向への加速度（前後方向加速度）を検出する。一例として、加速度センサ１１２は、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）技術により製造されたピエゾ素子や可変容量素子といった、一定方向（基準軸方向）の加速度を検知する加速度検知素子を含んで構成されていればよい。そして、一対の加速度検知素子を、車両の前後方向軸に対して基準軸が所定角度（例えば４５度）だけ左右に傾斜するように配置し、各検知素子の出力に基づいて、車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxを検出する。より具体的には、各検知素子の出力における車両の横方向成分どうしを合成することにより、車両の横方向加速度を検出することができる。また、各検知素子の出力における車両の前後方向成分どうしを合成することにより、車両の前後方向加速度を検出することができる。
【００２７】
また、車両が路面傾斜などによって傾いているときには、加速度センサ１１２によって検出される車両の左右方向加速度Ｇyと前後方向加速度Ｇxの少なくともいずれか一方に、重力加速度における車両の左右方向成分と前後方向成分の少なくともいずれか一方が含まれることになる。加速度センサ１１２からは、車両の傾きによって生じた重力加速度の成分も含めた車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxの検出結果を示す加速度検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。なお、加速度センサ１１２から制御情報処理部４０に対しては、一対の加速度検知素子によって検知される２つの基準軸方向における加速度を示す加速度情報が提供され、制御情報処理部４０にて所定の合成演算処理を実行することで、車両の傾きによって生じた重力加速度の成分も含めた車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxを特定するようにしてもよい。なお、加速度センサ１１２は、例えば図３に示すように、センサ出力値となる車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxのそれぞれが、一定の上限値と下限値の範囲内となる特性を有していればよい。
【００２８】
ヨーレートセンサ１１３は、車両の上下方向軸周りの回転運動における角速度であるヨーレートγを、検出するためのセンサである。一例として、ヨーレートセンサ１１３は、ＭＥＭＳ技術により製造された振動式やガス式の角速度検知素子を含んで構成されていればよい。ヨーレートセンサ１１３からは、ヨーレートγの検出結果を示すヨーレート検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００２９】
ロールレートセンサ１１４は、車両の前後方向軸周りの回転運動における角速度であるロールレートδを、検出するためのセンサである。一例として、ロールレートセンサ１１４は、ヨーレートセンサ１１３と同様の角速度検知素子を含んで構成されていればよい。他の一例として、ロールレートセンサ１１４は、車両が備える各車輪に対応して配置された車高センサによる車高検出値あるいは上下加速度センサによる上下方向加速度検出値に基づき、所定の演算を実行することでロールレートδを推定するものであってもよい。ロールレートセンサ１１４からは、ロールレートδの検出結果を示すロールレート検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００３０】
ピッチレートセンサ１１５は、車両の横方向軸周りの回転運動における各速度であるピッチレートζを、検出するためのセンサである。一例として、ピッチレートセンサ１１５は、ヨーレートセンサ１１３などと同様の角速度検知素子を含んで構成されていればよい。他の一例として、ピッチレートセンサ１１５は、車両が備える各車輪に対応して配置された車高センサによる車高検出値あるいは上下加速度センサによる上下方向加速度検出値に基づき、ロールレートδを推定する場合とは異なる所定の演算を実行することでピッチレートζを推定するものであってもよい。ピッチレートセンサ１１５からは、ピッチレートζの検出結果を示すピッチレート検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００３１】
図２に示す構成例において、車両操作状態検出部３３は、例えば、操舵角センサ１２１、ブレーキ圧センサ１２２を含んでいる。
【００３２】
操舵角センサ１２１は、ステアリングホイールの中立位置からの回転角である操舵角Ｍaを、検出するためのセンサである。一例として、操舵角センサ１２１は、可変抵抗などを用いてステアリングの位置情報を提供するアナログセンサと、操舵角の増減に応じてデジタル位置信号を増減させる出力信号を提供するデジタルセンサとを含んで構成されていればよい。ここで、デジタルセンサは、ある方向（順方向）に操舵角が増加するに従って、デジタル位置信号を増加させる出力信号を提供する。また、順方向とは反対の方向（逆方向）に操舵角が増加するに従って、デジタル位置信号を減少させる出力信号を提供する。操舵角センサ１２１からは、操舵角Ｍaの検出結果を示す操舵角検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００３３】
ブレーキ圧センサ１２２は、車両のブレーキ圧（ＭＣ圧［Master Cylinder pressure］）Ｍcを、検出するためのセンサである。ブレーキ圧センサ１２２からは、ブレーキ圧Ｍcの検出結果を示すブレーキ圧検出情報が、制御情報処理部４０に対して提供されればよい。
【００３４】
制御情報処理部４０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）といった車載用のマイクロコンピュータなどを用いて構成され、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１や前後方向アクチュエータ２２により車両用シート１０の位置を移動させるための駆動制御を行う。例えば、制御情報処理部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置（例えば磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリなど）を含んで構成され、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭ、補助記憶装置などの記憶媒体に記憶されているコンピュータ読取可能なプログラムに従って、各種の処理を実行する。
【００３５】
制御情報処理部４０は、論理的構成の一例として、状態情報処理部４１、ロール制御情報処理部４２、ピッチ制御情報処理部４３を含んでいる。この構成は、例えば制御情報処理部４０が備えるＣＰＵによって、ＲＯＭやＲＡＭ、補助記憶装置などの記憶媒体から所定の動作プログラムや設定データなどが読み出され、所定の処理が実行されることにより実現できればよい。
【００３６】
状態情報処理部４１は、状態検出部３０から提供された各種の情報や信号に基づき所定の演算処理を実行することなどにより、車両の運動状態や操作状態、車両用シート１０の状態などを含めた車両に関する各種の状態を特定可能にする。状態情報処理部４１での処理によって得られた情報は、状態情報処理部４１内で利用されたり、ロール制御情報処理部４２やピッチ制御情報処理部４３に提供されたりすればよい。
【００３７】
図４は、この発明の実施の形態における状態情報処理部４１の一構成例を示すブロック図である。図４に示す構成例において、状態情報処理部４１は、車速情報処理部２０１、加速度情報処理部２０２、ヨー状態情報処理部２０３、ロール状態情報処理部２０４、ピッチ状態情報処理部２０５、操舵角状態情報処理部２０６、ブレーキ圧状態情報処理部２０７を有している。
【００３８】
車速情報処理部２０１は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、車速センサ１１１から提供された車速検出情報で示される走行速度Ｖに含まれるノイズ成分を除去した走行速度Ｖfを算出する。また、車速情報処理部２０１は、フィルタ演算により得られた走行速度Ｖfに対する時間微分演算を実行することにより、車両の傾きによって生じる重力加速度の成分を含まない車両の前後方向加速度Ｇxvを算出する。
【００３９】
ここで、走行速度Ｖfは、現実における車両の運動状態によって生じる状態量であり、車両が路面傾斜などによって傾いていることによる影響は受けない。したがって、走行速度Ｖfに対する時間微分演算を実行することにより得られる前後方向加速度Ｇxvには、車両の傾きによる重力加速度の成分が含まれないことになる。
【００４０】
加速度情報処理部２０２は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、加速度センサ１１２から提供された加速度検出情報で示される車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxに含まれるノイズ成分を除去した左右方向加速度Ｇyf及び前後方向加速度Ｇxfを算出する。例えば、加速度情報処理部２０２は、加速度検出情報で示される車両の左右方向加速度Ｇy及び前後方向加速度Ｇxに対して、所定の係数を乗じることにより、車両の重心位置における左右方向加速度Ｇyc及び前後方向加速度Ｇxcを特定する。このとき用いられる係数は、実験やシミュレーションにより決定される定数又は変数であればよい。
【００４１】
こうして得られた重心位置における左右方向加速度Ｇyc及び前後方向加速度Ｇxcに基づき、加速度情報処理部２０２では、例えば下記のような（式１）及び（式２）に対応した演算処理を実行して、車両用シート１０の位置における左右方向加速度Ｇys及び前後方向加速度Ｇxsを算出する。なお、（式１）及び（式２）における係数ksは、実験やシミュレーションにより決定される定数又は変数であればよい。また、（式１）及び（式２）では、図５に模式的に示すような、車両の重心位置から車両用シート１０の設置位置までの距離Ｌsや、車両の重心点と車両用シート１０の設置位置とを結ぶ線分が車両の左右方向軸に対して形成する角度θsを用いている。ここで、重心位置に車両用シート１０が設置されている場合には、Ｌs＝０となり、重心位置における左右方向加速度Ｇyc及び前後方向加速度Ｇxcが、そのまま車両用シート１０の位置における左右方向加速度Ｇys及び前後方向加速度Ｇxsとなる。
【００４２】
【数１】
2008183969.tif 000003
【００４３】
【数２】
2008183969.tif 000004
【００４４】
そして、車両用シート１０の位置における左右方向加速度Ｇysについては、高域遮断周波数が１Hz〜７Hzの範囲で可変となるローパスフィルタに対応したアダプティブフィルタ演算を実行することにより、路面の凹凸などによる外乱を除去した左右方向加速度Ｇyfを算出する。また、車両用シート１０の位置における前後方向加速度Ｇxsについては、高域遮断周波数が２Hzで一定となるローパスフィルタに対応したアダプティブフィルタ演算を実行することにより、路面の凹凸などによる外乱を除去した前後方向加速度Ｇxfを算出する。なお、車両の左右方向加速度Ｇyについては、操舵角状態情報処理部２０６での処理によって得られる操舵中立点変位の時間微分値dＭa0や車速情報処理部２０１での処理によって得られる走行速度Ｖfに基づくアダプタフィルタ演算を実行して、外乱を除去した左右方向加速度Ｇyfを算出してもよい。また、車両の前後方向加速度Ｇxについては、車速情報処理部２０１での処理によって得られる車両の前後方向加速度Ｇxvやブレーキ圧状態情報処理部２０７での処理によって得られるブレーキ圧の時間微分値dＭcfに基づくアダプティブフィルタ演算を実行して、外乱を除去した前後方向加速度Ｇxfを算出してもよい。
【００４５】
図４に示すヨー状態情報処理部２０３は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、ヨーレートセンサ１１３から提供されるヨーレート検出情報で示されるヨーレートγに含まれるノイズ成分を除去したヨーレートγfを算出する。
【００４６】
ロール状態情報処理部２０４は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、ロールレートセンサ１１４から提供されるロールレート検出情報で示されるロールレートδに含まれるノイズ成分を除去したロールレートδfを算出する。また、ロール状態情報処理部２０４は、フィルタ演算により得られたロールレートδfに対する時間積分演算を実行することにより、ロール角φrを算出してもよい。
【００４７】
ピッチ状態情報処理部２０５は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、ピッチレートセンサ１１５から提供されるピッチレート検出情報で示されるピッチレートζに含まれるノイズ成分を除去したピッチレートζfを算出する。また、ピッチ状態情報処理部２０５は、フィルタ演算により得られたピッチレートζfに対する時間積分演算を実行することにより、ピッチ角φpを算出してもよい。
【００４８】
操舵角状態情報処理部２０６は、例えば所定のフィルタ演算を実行することにより、操舵角センサ１２１から提供される操舵角検出情報で示される操舵角Ｍaに含まれるノイズ成分を除去した操舵角Ｍafを算出する。このとき、操舵角状態情報処理部２０６は、所定の中立点演算を実行することにより、路面の状態と車両の走行状態によって変化するステアリングの回転力のバランス点を、ステアリングの中立点Ｍaf0として特定する。そして、操舵角状態情報処理部２０６は、中立点演算により得られたステアリングの中立点Ｍaf0に対する時間微分演算を実行することにより、ステアリング中立点の時間微分値dＭaf0を算出する。
【００４９】
ブレーキ圧状態情報処理部２０７は、例えば所定フィルタ演算を実行することにより、ブレーキ圧センサ１２２から提供されるブレーキ圧検出情報で示されるブレーキ圧Ｍcに含まれるノイズ成分を除去したブレーキ圧Ｍcfを算出する。また、ブレーキ圧状態情報処理部２０７は、フィルタ演算により得られたブレーキ圧Ｍcfに対する時間微分演算を実行することにより、ブレーキ圧の時間微分値dＭcfを算出する。
【００５０】
図１に示す制御情報処理部４０が備えるロール制御情報処理部４２は、状態情報処理部４１での処理によって得られた各種の状態量に基づき所定の演算処理を実行することなどにより、車両用シート１０のロール制御を行うための制御量を特定可能にする。
【００５１】
図６は、この発明の実施の形態におけるロール制御情報処理部４２の一構成例を示すブロック図である。図６に示す構成例において、ロール制御情報処理部４２は、左右運動推定処理部２１１、ロール制御量演算処理部２１２、ロール駆動出力処理部２１３を有している。
【００５２】
左右運動推定処理部２１１は、加速度センサ１１２とは異なる各種センサによって検出された車両の運動状態や操作状態から、左右方向加速度における各種の成分を推定するための処理を実行する。例えば、左右運動推定処理部２１１には、フィードフォワード成分推定処理部２５１、シート位置成分推定処理部２５２、頭部位置成分推定処理部２５３が含まれている。
【００５３】
左右運動推定処理部２１１に含まれるフィードフォワード成分推定処理部２５１は、車速情報処理部２０１での処理によって得られた走行速度Ｖfや操舵角状態情報処理部２０６での処理によって得られた操舵角Ｍafに基づき、フィードフォワード制御用の成分として車両用シート１０の位置における左右方向加速度を推定するための演算処理を実行する。例えば、フィードフォワード成分推定処理部２５１では、下記のような（式３）に対応した演算処理を実行して、フィードフォワード制御用に推定される左右方向加速度Ｇymを算出する。なお、（式３）で用いているヨーレートγmaは、車速情報処理部２０１での処理によって得られた走行速度Ｖfや操舵角状態情報処理部２０６での処理によって得られた操舵角Ｍafに基づき、車両を動的モデル化した場合におけるヨーレートであればよい。
【００５４】
【数３】
2008183969.tif 000005
【００５５】
左右運動推定処理部２１１に含まれるシート位置成分推定処理部２５２は、車速情報処理部２０１での処理によって得られた走行速度Ｖfやヨー状態情報処理部２０３での処理によって得られたヨーレートγfに基づき、フィードバック制御用の成分として車両用シート１０の位置における左右方向加速度を推定するための演算処理を実行する。例えば、シート位置成分推定処理部２５２では、下記のような（式４）に対応した演算処理を実行して、フィードバック制御用に推定される車両用シート１０の位置における左右方向加速度Ｇyyを算出する。
【００５６】
【数４】
2008183969.tif 000006
【００５７】
ここで、走行速度Ｖfやヨーレートγfは、現実における車両の運動状態によって生じる状態量であり、車両が路面傾斜などによって傾いていることによる影響は受けない。したがって、上記のような（式４）に対応した演算処理により得られる左右方向加速度Ｇyyには、車両の傾きによる重力加速度の成分が含まれないことになる。
【００５８】
左右運動推定処理部２１１に含まれる頭部位置成分推定処理部２５３は、ロール状態情報処理部２０４での処理によって得られたロールレートδfに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における左右方向加速度を推定するための演算処理を実行する。例えば、頭部位置成分推定処理部２５３では、下記のような（式５）に対応した演算処理を実行して、フィードバック制御用に推定される乗員の頭部位置における左右方向加速度Ｇyrを算出する。なお、（式５）では、ロールレートセンサ１１４やピッチレートセンサ１１５などのセンサ設置位置から乗員の頭部位置までの距離Ｌmや、このセンサ設置位置と乗員の頭部位置とを結ぶ線分が車両の左右方向軸に対して形成する角度θrを用いている。
【００５９】
【数５】
2008183969.tif 000007
【００６０】
ロール制御量演算処理部２１２は、車両の左右方向加速度として特定された車両の運動状態に基づき、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行う際の制御量を特定するための処理を実行する。一例として、ロール制御量演算処理部２１２は、左右運動推定処理部２１１に含まれるフィードフォワード成分推定処理部２５１での処理によって得られた左右方向加速度Ｇym、状態情報処理部４１が備える加速度情報処理部２０２での処理によって得られた左右方向加速度Ｇyf、シート位置成分推定処理部２５２での処理によって特定された左右方向加速度Ｇyy、左右運動推定処理部２１１に含まれる頭部位置成分推定処理部２５３での処理によって特定された左右方向加速度Ｇyrに基づき、下記のような（式６）に対応した演算処理を実行して、車両用シート１０における左右方向への傾斜角度に相当するロール角の制御量算出値Ｃreを得る。
Ｃre＝Kr1・Ｇym＋Kr21・Ｇyf＋Kr22・Ｇyy＋Kr3・Ｇyr    ・・・（式６）
【００６１】
ここで、（式６）にて用いられる係数Kr1については、例えば図７に示すように、ロール制御の開始時点からの経過時間に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、ロール制御の開始時点から予め定められたタイミングT01までの期間では、係数Kr1を正の一定値Ａr1に維持する。そして、タイミングT01に達してからタイミングT01よりも後に到来するタイミングT02までの期間では、係数Kr1を、定数Ａr1から時間経過に比例して減少させ、タイミングT02にて「０」となるように設定する。タイミングT02以降の期間では、係数Kr1を「０」に維持する。これにより、ロール制御の開始時点からタイミングT02に達するまでの所定期間では、車速センサ１１１によって検出された走行速度Ｖや操舵角センサ１２１によって検出された操舵角Ｍaに基づくフィードフォワード制御が行われることになる。他方、タイミングT02以降の期間では、フィードフォワード制御用の成分がロール角の制御量算出値Ｃreに寄与しないことになり、フィードフォワード制御が行われなくなる。
【００６２】
また、（式６）にて用いられる係数Kr21や係数Kr22については、下記の（式７−１）〜（式７−３）で表されるような関係を有するものに設定する。
Kr1＋Kr21＋Kr22＝Ａr1    ・・・（式７−１）
Kr21＝hr・（Ａr1−Kr1）    ・・・（式７−２）
Kr22＝（１−hr）・（Ａr1−Kr1)    ・・・（式７−３）
【００６３】
ここで、（式７−２）及び（式７−３）にて用いられる配分値hrは、車両用シート１０のロール制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた左右方向加速度Ｇyfに基づく制御量と、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyyに基づく制御量との配分比率を示している。例えば図８に示すように、配分値hrは、車両の走行速度（例えば車速情報処理部２０１で得られた走行速度Ｖf）に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、車両の走行速度が「０」から予め定められた速度V01までの範囲内である場合には、配分値hrを一定値Ｈr0（０＜Ｈr0≦１）に維持する。そして、車両の走行速度が速度V01から速度V02（V01＜V02）までの範囲内である場合には、配分値hrを、定数Ｈr0から走行速度の上昇に比例して減少させ、予め定められた速度V02にて「０」となるように設定する。車両の走行速度が速度V02以上となる場合には、配分値hrを「０」に維持する。
【００６４】
こうして、車両用シート１０のロール制御では、車速センサ１１１によって検出された車両の走行速度Ｖやヨーレートセンサ１１３によって検出されたヨーレートγに基づき、予め定められた重み付け特性の下で、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyyに応じたフィードバック制御が行われることになる。そして、この重み付け特性では、車両の走行速度が高速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyyに基づく制御量を増大させる一方で、車両の走行速度が低速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyfに基づく制御量を増大させる。これにより、車両用シート１０が運転者用の運転席である場合に、ロール制御による運転姿勢への影響を少なくすることができる。なお、車両用シート１０が同乗者用の助手席などである場合には、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyfに応じたフィードバック制御を行わないようにしてもよい。
【００６５】
続いて、ロール制御量演算処理部２１２では、ロール角の制御量算出値Ｃreに基づき、ロール角の制御量出力値Ｃroを生成する。一例として、ロール角の制御量出力値Ｃroは、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すような特性を有するものに設定する。図９（Ａ）は、車両用シート１０が運転者用の運転席である場合におけるロール角の制御量出力値Ｃroを例示している。図９（Ｂ）は、車両用シート１０が同乗者用の助手席である場合におけるロール角の制御量出力値Ｃroを例示している。
【００６６】
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ロール角の制御量算出値Ｃreの絶対値が予め定められた一定値Ｃre0以下となる範囲には、ロール角の制御量出力値Ｃroが「０」に維持される不感帯Ｂrnが設けられている。これにより、路面の凹凸による外乱などで不要にロール制御が行われることを防止できる。
【００６７】
また、図９（Ａ）に例示する車両用シート１０が運転席である場合におけるロール角の制御量出力値Ｃroでは、ロール角の制御量算出値Ｃreに対する傾きar1が、図９（Ｂ）に例示する車両用シート１０が助手席である場合におけるロール角の制御量算出値Ｃreに対する傾きar2に比べて、小さくなるように設定されている。これにより、運転席では、車両用シート１０のロール制御による運転姿勢への影響を少なくすることができる。
【００６８】
次に、ロール制御量演算処理部２１２では、ロール角の制御量出力値Ｃroに基づき、下記のような（式８）に対応した演算処理を実行して、ロール角の比例微分制御（ＰＤ制御）における入力値Ｘrを得る。なお、（式８）における係数krpと係数krdはそれぞれ、実験やシミュレーションにより決定される定数又は変数であればよい。
【００６９】
【数６】
2008183969.tif 000008
【００７０】
さらに、ロール制御量演算処理部２１２では、（式８）により得られたロール角の比例微分制御における入力値Ｘrを、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１により車両用シート１０を車両の左右方向へ移動させる際のストローク量指令算出値Ｄreに変換するための処理を実行する。一例として、ロール制御量演算処理部２１２は、ロール角の比例微分制御において入力値Ｘrとなる角度量［deg］をストローク量指令算出値Ｄreとなる距離［mm］に変換するための変換テーブルを、予めＲＯＭ等に格納して用意しておく。そして、入力値Ｘrに基づいて変換テーブルを参照することにより、変換後のストローク量指令算出値Ｄreを特定できればよい。あるいは、入力値Ｘrを引数として、予め用意された変換用の関数演算を実行することにより、変換後のストローク量指令算出値Ｄreを特定できればよい。
【００７１】
こうして特定されたストローク量指令算出値Ｄreに基づき、ロール制御量演算処理部２１２では、下記のような（式９）で求められる中央値（メジアン［median］）を、今回の制御出力タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄro[n]に決定する。なお、（式９）では、前回の制御出力タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄro[n-1]を用いている。
Ｄro[n]＝ＭＥＤ（Ｄro[n-1]＋τru，Ｄre，Ｄro[n-1]−τrd）
・・・（式９）
【００７２】
また、（式９）における項τruと項τrdについては、例えば図１０に示すように、ストローク量指令算出値Ｄreと車両用シート１０における実際のロールストロークＳtrとの差分の絶対値|Ｄre−Ｓtr|に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、|Ｄre−Ｓtr|の値が「０」（差分なし）から予め定められた差分値D01までの範囲内である場合には、項τruと項τrdの値を、一定の基準値Ａdrに維持する。なお、基準値Ａdrは、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１の動作仕様により定まる一定値であればよい。そして、|Ｄre−Ｓtr|の値が差分値D01から差分値D02（D01＜D02）までの範囲内である場合には、項τruと項τrdの値を、|Ｄre−Ｓtr|の増大に比例して減少させ、予め定められた差分値D02にて０．２×Ａdrとなるように設定する。|Ｄre−Ｓtr|の値が差分値D02以上となる場合には、項τruと項τrdの値を、０．２×Ａdrに維持する。
【００７３】
こうした設定により、例えば図１１に示すタイミングT11では、車両の運動状態や操作状態が急激に変化したことなどから、ストローク量指令算出値ＤreがＤro[n-1]＋τruを超えると、（式９）にてＤro[n-1]＋τruが今回の制御タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄro[n]となることで、ストローク量指令算出値Ｄreをそのままストローク量指令出力値Ｄroとする場合に比べて、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率（勾配）が制限される。そして、このときストローク量指令算出値Ｄreと車両用シート１０における実際のロールストロークＳtrとの差分の絶対値|Ｄre−Ｓtr|が大きければ、項τruの値が図９に示すような基準値Ａdrよりも小さな値に設定されることから、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率がさらに制限される。
【００７４】
また、例えば図１１に示すタイミングT12では、車両の運動状態や操作状態が急激に変化したことなどから、ストローク量指令算出値ＤreがＤro[n-1]−τrdを下回ると、（式９）にてＤro[n-1]−τrdが今回の制御タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄro[n]となることで、ストローク量指令算出値Ｄreをそのままストローク量指令出力値Ｄroとする場合に比べて、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率が制限される。そして、このときストローク量指令算出値Ｄreと車両用シート１０における実際のロールストロークＳtrとの差分の絶対値|Ｄre−Ｓtr|が大きければ、項τrdの値が図９に示すような基準値Ａdrよりも小さな値に設定されることから、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率がさらに制限される。
【００７５】
このようにして、前回の制御タイミングでロール制御量演算処理部２１２から出力されたストローク量指令出力値Ｄro[n-1]と、今回の制御タイミングにて算出されたロール制御用のストローク量指令算出値Ｄreとから求められる時間変化率の正負（勾配の極性）が、実際のロールストロークＳtrにおける時間変化率の正負（勾配の極性）と同一で、前回の制御タイミングでロール制御量演算処理部２１２から出力されたストローク量指令出力値Ｄro[n-1]と、今回の制御タイミングにて算出されたロール制御用のストローク量指令算出値Ｄreとから求められる変化量（変化幅）の方が、実際のロールストロークＳtrにおける変化量（変化幅）よりも大きいときには、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率を一定範囲内に制限する。
【００７６】
これにより、例えば車両用シート１０の応答が車両の運動状態よりも遅れたことなどにより、車両の左右方向における車両用シート１０の目標位置と実際の位置（ロールストロークＳtr）との間に大きな差異が生じた場合に、その目標位置に到達するまで車両用シート１０のロール制御が継続してしまうこと、あるいは、さらに目標位置が実際の位置から遠ざかりロール制御の継続時間が長くなってしまうことなどによる、違和感を解消できる。すなわち、現実における車両の運動状態に見合ったロール制御を行うことができる。
【００７７】
図６に示すロール駆動出力処理部２１３は、ロール制御量演算処理部２１２での処理によって決定されたストローク量指令出力値Ｄroに基づき、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を可能にするための処理を実行する。例えば、ロール駆動出力処理部２１３は、ストローク量指令出力値Ｄroを距離［mm］に対応した電圧値［Ｖ］に変換した後、左右方向アクチュエータ２１に対して提供する。
【００７８】
また、ロール駆動出力処理部２１３は、左右方向アクチュエータ２１におけるゲインを定めるためのゲイン指令を生成し、左右方向アクチュエータ２１に対して提供する。このとき、ロール駆動出力処理部２１３は、例えば固定ゲインや、ストローク量指令出力値Ｄroに対応するゲイン（ストロークゲイン）、ストローク量指令出力値の時間微分値dＤro／dtに対応するゲイン（ストローク速度ゲイン）、電流偏差（Ｄro−Ｓtr）／Ｉroに対応するゲイン（電流偏差ゲイン）などを、予めＲＯＭ等に格納されて用意されたマッピングテーブルを参照することなどにより、決定できればよい。なお、ロール駆動出力処理部２１３が電流偏差ゲインを決定する際には、シート駆動部２０が備える左右方向アクチュエータ２１におけるドライバ電流値Ｉroが用いられる。
【００７９】
図１に示す制御情報処理部４０が備えるピッチ制御情報処理部４３は、状態情報処理部４１での処理によって得られた各種の状態量に基づき所定の演算処理を実行することなどにより、車両用シート１０のピッチ制御を行うための制御量を特定可能にする。
【００８０】
図１２は、この発明の実施の形態におけるピッチ制御情報処理部４３の一構成例を示すブロック図である。図１２に示す構成において、ピッチ制御情報処理部４３は、前後運動推定処理部２２１、ピッチ制御量演算処理部２２２、ピッチ駆動出力処理部２２３を有している。
【００８１】
前後運動推定処理部２２１は、加速度センサ１１２とは異なる各種のセンサによって検出された車両の運動状態や操作状態から、前後方向加速度における各種の成分を推定するための処理を実行する。例えば、前後運動推定処理部２２１には、フィードフォワード成分推定処理部２６１、頭部位置成分推定処理部２６２が含まれている。
【００８２】
前後運動推定処理部２２１に含まれるフィードフォワード成分推定処理部２６１は、ブレーキ圧状態情報処理部２０７での処理によって得られたブレーキ圧Ｍcfやブレーキ圧の時間微分値dＭcfに基づき、フィードフォワード制御用の成分として車両用シート１０の位置における前後方向加速度を推定するための処理を実行する。例えば、フィードフォワード成分推定部２６１では、予めＲＯＭ等に格納されて用意されたマッピングテーブルを参照することにより、ブレーキ圧Ｍcf及びブレーキ圧の時間微分値dＭcfに対応してフィードフォワード制御用に推定される前後方向加速度Ｇxbを算出する。
【００８３】
前後運動推定処理部２２１に含まれる頭部位置成分推定処理部２６２は、ピッチ状態情報処理部２０５での処理によって得られたピッチレートζfに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における前後方向加速度を推定するための演算処理を実行する。例えば、頭部位置成分推定処理部２６２では、下記のような（式１０）に対応した演算処理を実行して、フィードバック制御用に推定される乗員の頭部位置における前後方向加速度Ｇxpを算出する。なお、（式１０）では、ロールレートセンサ１１４やピッチレートセンサ１１５などのセンサ設置位置から乗員の頭部位置までの距離Ｌmや、このセンサ設置位置と乗員の頭部位置とを結ぶ線分が車両の前後方向軸に対して形成する角度θpを用いている。
【００８４】
【数７】
2008183969.tif 000009
【００８５】
ピッチ制御量演算処理部２２２は、車両の前後方向加速度として特定された車両の運動状態に基づき、シート駆動部２０が備える前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行う際の制御量を特定するための処理を実行する。一例として、ピッチ制御量演算処理部２２２は、前後運動推定処理部２２１に含まれるフィードフォワード成分推定処理部２６１での処理によって得られた前後方向加速度Ｇxb、状態情報処理部４１が備える加速度情報処理部２０２での処理によって得られた前後方向加速度Ｇxf、状態情報処理部４１が備える車速情報処理部２０１での処理によって得られた前後方向加速度Ｇxv、前後運動推定処理部２２１に含まれる頭部位置成分推定処理部２６２での処理によって特定された前後方向加速度Ｇxpに基づき、下記のような（式１１）に対応した演算処理を実行して、車両用シート１０における前後方向への傾斜角度に相当するピッチ角の制御量算出値Ｃpeを得る。
Ｃpe＝Kp1・Ｇxb＋Kp21・Ｇxf＋Kp22・Ｇxv＋Kp3・Ｇxp    ・・・（式１１）
【００８６】
ここで、（式１１）にて用いられる係数Kp1については、例えば図１３に示すように、ピッチ制御の開始時点からの経過時間に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、ピッチ制御の開始時点から予め定められたタイミングT21までの期間では、係数Kp1を正の一定値Ａp1に維持する。そして、タイミングT21に達してからタイミングT21よりも後に到来するタイミングT22までの期間では、係数Kp1を、定数Ａp1から時間経過に比例して減少させ、タイミングT22にて「０」となるように設定する。タイミングT22以降の期間では、係数Kp1を「０」に維持する。これにより、ピッチ制御の開始時点からタイミングT22に達するまでの所定期間では、ブレーキ圧センサ１２２によって検出されたブレーキ圧Ｍcに基づくフィードフォワード制御が行われることになる。他方、タイミングT22以降の期間では、フィードフォワード制御用の成分がピッチ角の制御量算出値Ｃpeに寄与しないことになり、フィードフォワード制御が行われなくなる。
【００８７】
また、（式１１）にて用いられる係数Kp21や係数Kp22については、下記の（式１２−１）〜（式１２−３）で表されるような関係を有するものに設定する。
Kp1＋Kp21＋Kp22＝Ａp1    ・・・（式１２−１）
Kp21＝hp・（Ａp1−Kp1）    ・・・（式１２−２）
Kp22＝（１−hp）・（Ａp1−Kp1）    ・・・（式１２−３）
【００８８】
ここで、（式１２−２）及び（式１２−３）にて用いられる配分値hpは、車両用シート１０のピッチ制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた前後方向加速度Ｇxfに基づく制御量と、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない前後方向加速度Ｇxvに基づく制御量との配分比率を示している。例えば、図１４に示すように、配分値hpは、車両の走行速度（例えば車速情報処理部２０１で得られた走行速度Ｖf）に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、車両の走行速度が「０」から予め定められた速度V21までの範囲内である場合には、配分値hpを一定値Ｈp0（０＜Ｈp0≦１）に維持する。そして、車両の走行速度が速度V21から速度V22（V21＜V22）までの範囲内である場合には、配分値hpを、定数Ｈp0から走行速度の上昇に比例して減少させ、予め定められた速度V22にて「０」となるように設定する。車両の走行速度が速度V22以上となる場合には、配分値hpを「０」に維持する。
【００８９】
こうして、車両用シート１０のピッチ制御では、車速センサ１１１によって検出された車両の走行速度Ｖに基づき、予め定められた重み付け特性の下で、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない前後方向加速度Ｇxvに応じたフィードバック制御が行われることになる。そして、この重み付け特性では、車両の走行速度が高速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度を含まない前後方向加速度Ｇxvに基づく制御量を増大させる一方で、車両の走行速度が低速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含む前後方向加速度Ｇxfに基づく制御量を増大させる。これにより、車両用シート１０が運転者用の運転席である場合に、ピッチ制御による運転姿勢への影響を少なくすることができる。なお、車両用シート１０が同乗者用の助手席などである場合には、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない前後方向加速度Ｇxvに応じたフィードバック制御を行わないようにしてもよい。
【００９０】
続いて、ピッチ制御量演算処理部２２２では、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに基づき、ピッチ角の制御量出力値Ｃpoを生成する。一例として、ピッチ角の制御量出力値Ｃpoは、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すような特性を有するものに設定する。図１５（Ａ）は、車両用シート１０が運転者用の運転席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoを例示している。図１５（Ｂ）は、車両用シート１０が同乗者用の助手席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoを例示している。
【００９１】
図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeの絶対値が予め定められた一定値Ｃpe0以下となる範囲には、ピッチ角の制御量出力値Ｃpoが「０」に維持される不感帯Ｂpnが設けられている。これにより、路面の凹凸による外乱などで不要にピッチ制御が行われることを防止できる。
【００９２】
また、図１５（Ａ）に例示する車両用シート１０が運転席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoでは、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対する傾きap1が、図１５（Ｂ）に例示する車両用シート１０が助手席である場合におけるピッチ角の制御量算出値Ｃreに対する傾きap2に比べて、小さくなるように設定されている。さらに、図１５（Ａ）に例示する車両用シート１０が運転席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoでは、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対する傾きap1が、図９（Ａ）に例示するロール角の制御量出力値Ｃroにおけるロール角の制御量算出値Ｃroに対する傾きar1に比べて、小さくなるように設定されている。これにより、運転席では、車両用シート１０のピッチ制御による運転姿勢への影響を少なくすることができる。なお、車両用シート１０が助手席である場合でも、図１５（Ｂ）に例示するピッチ角の制御量出力値Ｃpoでは、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対する傾きap2が、図９（Ｂ）に例示するロール角の制御量出力値Ｃroにおけるロール角の制御量算出値Ｃroに対する傾きar2に比べて、小さくなるように設定されてもよい。
【００９３】
次に、ピッチ制御量演算処理部２２２では、ピッチ角の制御量出力値Ｃpoに基づき、下記のような（式１３）に対応した演算処理を実行して、ピッチ角の比例微分制御（ＰＤ制御）における入力値Ｘpを得る。なお、（式１３）における係数kppと係数kpdはそれぞれ、実験やシミュレーションにより決定される定数又は変数であればよい。
【００９４】
【数８】
2008183969.tif 000010
【００９５】
さらに、ピッチ制御量演算処理部２２２では、（式１３）により得られたピッチ角の比例微分制御における入力値Ｘpを、シート駆動部２０が備える前後方向アクチュエータ２２により車両用シート１０を車両の前後方向へ移動させる際のストローク量指令算出値Ｄpeに変換するための処理を実行する。一例として、ピッチ制御量演算処理部２２２は、ピッチ角の比例微分制御において入力値Ｘpとなる角度量［deg］をストローク量指令算出値Ｄpeとなる距離［mm］に変換するための変換テーブルを、予めＲＯＭ等に格納して用意しておく。そして、入力値Ｘpに基づいて変換テーブルを参照することにより、変換後のストローク量指令算出値Ｄpeを特定できればよい。あるいは、入力値Ｘpを引数として、予め用意された変換用の関数演算を実行することにより、変換後のストローク量指令算出値Ｄpeを特定できればよい。
【００９６】
こうして特定されたストローク量指令算出値Ｄreに基づき、ピッチ制御量演算処理部２２２では、下記のような（式１４）で求められる中央値を、今回の制御出力タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄpo[n]に決定する。なお、（式１４）では、前回の制御出力タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄpo[n-1]を用いている。
Ｄpo[n]＝ＭＥＤ（Ｄpo[n-1]−τpu，Ｄpe，Ｄpo[n-1]＋τpd）
・・・（式１４）
【００９７】
また、（式１４）における項τpuと項τpdについては、例えば図１６に示すように、ストローク量指令算出値Ｄpeと車両用シート１０における実際のピッチストロークＳtpとの差分の絶対値|Ｄpe−Ｓtp|に応じて変化する特性を有するものに設定する。すなわち、|Ｄpe−Ｓtp|の値が「０」（差分なし）から予め定められた差分D21までの範囲内である場合には、項τpuと項τpdの値を、一定の基準値Ａdpに維持する。なお、基準値Ａdpは、シート駆動部２０が備える前後方向アクチュエータ２２の動作仕様により定まる一定値であればよい。そして、|Ｄpe−Ｓtp|の値が差分値D21から差分値D22（D21＜D22）までの範囲内である場合には、項τpuと項τpdの値を、|Ｄpe−Ｓtp|の増大に比例して減少させ、予め定められた差分値D22にて０．２×Ａdpとなるように設定する。|Ｄpe−Ｓtp|の値が差分値D22以上となる場合には、項τpuと項τpdの値を、０．２×Ａdpに維持する。
【００９８】
こうした設定により、例えば図１７に示すタイミングT31では、車両の運動状態や操作状態が急激に変化したことなどから、ストローク量指令算出値ＤpeがＤpo[n-1]＋τpuを超えると、（式１４）にてＤpo[n-1]＋τpuが今回の制御タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄpo[n]となることで、ストローク量指令算出値Ｄpeをそのままストローク量指令出力値Ｄpoとする場合に比べて、ストローク量指令出力値Ｄpoにおける時間変化率（勾配）が制限される。そして、このときストローク量指令算出値Ｄpeと車両用シート１０における実際のピッチストロークＳtpとの差分の絶対値|Ｄpe−Ｓtp|が大きければ、項τpuの値が図１６に示すような基準値Ａdpよりも小さな値に設定されることから、ストローク量指令出力値Ｄpoにおける時間変化率がさらに制限される。
【００９９】
また、例えば図１７に示すタイミングT32では、車両の運動状態や操作状態が急激に変化したことなどから、ストローク量指令算出値ＤpeがＤpo[n-1]−τpdを下回ると、（式１４）にてＤpo[n-1]−τpdが今回の制御タイミングにおけるストローク量指令出力値Ｄpo[n]となることで、ストローク量指令算出値Ｄreをそのままストローク量指令出力値Ｄroとする場合に比べて、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率が制限される。そして、このときストローク量指令算出値Ｄpeと車両用シート１０における実際のピッチストロークＳtpとの差分の絶対値|Ｄpe−Ｓtp|が大きければ、項τpdの値が図１６に示すような基準値Ａdpよりも小さな値に設定されることから、ストローク量指令出力値Ｄpoにおける時間変化率がさらに制限される。
【０１００】
このようにして、前回の制御タイミングでピッチ制御量演算処理部２２２から出力されたストローク量指令出力値Ｄpo[n-1]と、今回の制御タイミングにて算出されたピッチ制御用のストローク量指令算出値Ｄpeとから求められる時間変化率の正負（勾配の極性）が、実際のピッチストロークＳtpにおける時間変化率の正負（勾配の極性）と同一で、前回の制御タイミングでピッチ制御量演算処理部２２２から出力されたストローク量指令出力値Ｄpo[n-1]と、今回の制御タイミングにて算出されたピッチ制御用のストローク量指令算出値Ｄpeとから求められる変化量（変化幅）の方が、実際のピッチストロークＳtpにおける変化量（変化幅）よりも大きいときには、ストローク量指令出力値Ｄroにおける時間変化率を一定範囲内に制限する。
【０１０１】
これにより、例えば車両用シート１０の応答が車両の運動状態よりも遅れたことなどにより、車両の前後方向における車両用シート１０の目標位置と実際の位置（ピッチストロークＳtp）との間に大きな差異が生じた場合に、その目標位置に到達するまで車両用シート１０のピッチ制御が継続してしまうこと、あるいは、さらに目標位置が実際の位置から遠ざかりピッチ制御の継続時間が長くなってしまうことなどによる、違和感を解消できる。すなわち、現実における車両の運動状態に見合ったピッチ制御を行うことができる。
【０１０２】
図１２に示すピッチ駆動出力処理部２２３は、ピッチ制御量演算処理部２２２での処理によって決定されたストローク量指令出力値Ｄpoに基づき、シート駆動部２０が備える前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を可能にするための処理を実行する。例えば、ピッチ駆動出力処理部２２３は、ストローク量指令出力値Ｄpoを距離［mm］に対応した電圧値［Ｖ］に変換した後、前後方向アクチュエータ２２に対して提供する。
【０１０３】
また、ピッチ駆動出力処理部２２３は、前後方向アクチュエータ２２におけるゲインを定めるためのゲイン指令を生成し、前後方向アクチュエータ２２に対して提供する。このとき、ピッチ駆動出力処理部２２３は、例えば固定ゲインや、ストローク量指令出力値Ｄpoに対応するゲイン（ストロークゲイン）、ストローク量指令出力値の時間微分値dＤpo／dtに対応するゲイン（ストローク速度ゲイン）、電流偏差（Ｄpo−Ｓtp）／Ｉpoに対応するゲイン（電流偏差ゲイン）などを、予めＲＯＭ等に格納されて用意されたマッピングテーブルを参照することなどにより、決定できればよい。なお、ピッチ駆動出力処理部２２３が電流偏差ゲインを決定する際には、シート駆動部２０が備える前後方向アクチュエータ２２におけるドライバ電流値Ｉpoが用いられる。
【０１０４】
以上のような乗員姿勢制御装置１によれば、車両用シート１０のロール制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた左右方向加速度Ｇyfに対応した制御量成分（例えばKr21・Ｇyfなど）を決定して、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行うことができる。また、車両用シート１０のピッチ制御において、車両の傾きによる重力加速度の成分を含めた前後方向加速度Ｇxfに対応した制御量成分（例えばKp21・Ｇxfなど）を決定して、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行うことができる。これにより、車両の傾きによる重力加速度にも対応した乗員の姿勢制御が可能となり、車両の乗り心地向上や運転姿勢の安定化を図ることができる。
【０１０５】
車両用シート１０のロール制御においては、車両におけるロールレートδfに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における左右方向加速度Ｇyrを算出し、この左右方向加速度Ｇyrに対応した制御量成分（例えばKr3・Ｇyrなど）を決定して、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行うことができる。また、車両用シート１０のピッチ制御においては、車両におけるピッチレートζfに基づき、フィードバック制御用の成分として乗員の頭部位置における前後方向加速度Ｇxpを算出し、この前後方向加速度Ｇxpに対応した制御量成分（例えばKp3・Ｇxpなど）を決定して、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行うことができる。これにより、乗員の頭部位置にて発生する加速度にも対応した乗員の姿勢制御が可能となり、車両の乗り心地向上や運転姿勢の安定化を図ることができる。
【０１０６】
車両用シート１０のロール制御において、ロール角の制御量算出値Ｃreに基づいてロール角の制御量出力値Ｃroを決定する際には、ロール角の制御量算出値Ｃreに対して所定幅Ｂrnの不感帯を有するロール角の制御量出力値Ｃroを決定して、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行うことができる。また、車両用シート１０のピッチ制御において、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに基づいてピッチ角の制御量出力値Ｃpoを決定する際には、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対して所定幅Ｂpnの不感帯を有するピッチ角の制御量出力値Ｃpoを決定して、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行うことができる。これにより、路面の凹凸に起因する外乱などで不要に乗員の姿勢制御が行われることを防止して、車両の乗り心地向上や運転姿勢の安定化を図ることができる。
【０１０７】
車両用シート１０のロール制御においては、車両におけるヨーレートγfや走行速度Ｖfに基づき、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyyを算出し、この左右方向加速度Ｇyyに対応した制御量成分（例えばKr22・Ｇyyなど）を決定して、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行うことができる。また、車両用シート１０のピッチ制御においては、車両の走行速度Ｖfから求められる車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない前後方向加速度Ｇxvを算出し、この前後方向加速度Ｇxvに対応した制御量成分（例えばKp22・Ｇxvなど）を決定して、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行うことができる。
【０１０８】
そして、車両用シート１０のロール制御では、車両の走行速度が高速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyyに基づく制御量を増大させる一方で、車両の走行速度が低速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含まない左右方向加速度Ｇyfに基づく制御量を増大させる。また、車両用シート１０のピッチ制御では、車両の走行速度が高速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度を含まない前後方向加速度Ｇxvに基づく制御量を増大させる一方で、車両の走行速度が低速となるに従って、車両の傾きによる重力加速度の成分を含む前後方向加速度Ｇxfに基づく制御量を増大させる。これにより、車両用シート１０が運転者用の運転席である場合に、ロール制御による運転姿勢への影響を少なくすることができる。
【０１０９】
加えて、車両用シート１０が運転席である場合におけるロール角の制御量出力値Ｃroでは、ロール角の制御量算出値Ｃreに対する傾きar1が、助手席である場合におけるロール角の制御量算出値Ｃreに対する傾きar2に比べて、小さくなるように設定されている。また、車両用シート１０が運転席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoでは、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対する傾きap1が、助手席である場合におけるピッチ角の制御量算出値Ｃreに対する傾きap2に比べて、小さくなるように設定されている。さらに、車両用シート１０が運転席である場合におけるピッチ角の制御量出力値Ｃpoでは、ピッチ角の制御量算出値Ｃpeに対する傾きap1が、ロール角の制御量出力値Ｃroにおけるロール角の制御量算出値Ｃroに対する傾きar1に比べて、小さくなるように設定されている。これにより、運転席では、乗員の姿勢制御による運転姿勢への影響を少なくして、過剰な姿勢制御による運転姿勢の不安定化を防止することができる。
【０１１０】
車両用シート１０のロール制御では、車両の走行速度Ｖfや操舵角Ｍafに基づき、フィードフォワード制御用の左右方向加速度Ｇymを算出し、この左右方向加速度Ｇymに対応した制御量成分（例えばKr1・Ｇymなど）を決定して、左右方向アクチュエータ２１の駆動制御を行うことができる。また、車両用シート１０のピッチ制御では、ブレーキ圧Ｍcfやブレーキ圧の時間微分値dＭcfに基づき、フィードフォワード制御用の前後方向加速度Ｇxbを算出し、この前後方向加速度Ｇxbに対応した制御量成分（例えばKp1・Ｇxbなど）を決定して、前後方向アクチュエータ２２の駆動制御を行うことができる。これにより、左右方向アクチュエータ２１や前後方向アクチュエータ２２の応答速度を高めて、車両の運動状態に適合した乗員の姿勢制御を可能にし、車両の乗り心地向上や運転姿勢の安定化を図ることができる。
【０１１１】
車両用シート１０のロール制御では、ロール制御用のストローク量指令算出値Ｄreから求められる時間変化率の正負（勾配の極性）が、実際のロールストロークＳtrにおける時間変化率の正負（勾配の極性）と同一で、ロール制御用のストローク量指令算出値Ｄreから求められる変化幅の方が、実際のロールストロークＳtrにおける変化幅よりも大きいときには、ストローク量指令算出値Ｄreよりも時間変化率を制限したストローク量指令出力値Ｄroを決定する。また、車両用シート１０のピッチ制御では、ピッチ制御用のストローク量指令算出値Ｄpeから求められる時間変化率の正負（勾配の極性）が、実際のピッチストロークＳtpにおける時間変化率の正負（勾配の極性）と同一で、ピッチ制御用のストローク量指令算出値Ｄpeから求められる変化幅の方が、実際のロールストロークＳtpにおける変化幅よりも大きいときには、ストローク量指令算出値Ｄpeよりも時間変化率を制限したストローク量指令出力値Ｄpoを決定する。これにより、車両用シート１０の応答動作が車両の運動状態よりも遅れた場合における乗員の姿勢制御による違和感を解消して、現実における車両の運動状態に適合した姿勢制御を行うことができる。
【０１１２】
その他、前記のハードウェア構成や論理構成は一例であり、任意に変更及び修正が可能である。制御情報処理部４０の構成は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、図１、図４、図６、図１２のブロック図に示すような論理構成を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（例えばＩＣメモリ、磁気記録ディスク、磁気記録カード、光学式記録ディスク、光学式記録カード、光磁気記録ディスク、光磁気記録カードなど）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、制御情報処理部４０の機能を実現するようにしてもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで制御情報処理部４０を構成してもよい。
【０１１３】
また、制御情報処理部４０の機能をＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記憶媒体や記憶装置に格納してもよい。
【０１１４】
さらに、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前述のコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前述のコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、制御処理部４０の機能を実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の乗員姿勢制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】状態検出部の一構成例を示すブロック図である。
【図３】加速度センサの特性を例示する図である。
【図４】状態情報処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図５】車両用シートの位置を模式的に示す図である。
【図６】ロール制御情報処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図７】係数Kr1の特性を例示する図である。
【図８】配分値hrの特性を例示する図である。
【図９】ロール角の制御量出力値Ｃroの特性を例示する図である。
【図１０】項τruと項τrdの特性を例示する図である。
【図１１】ストローク量指令出力値Ｄroの時間変化率を制限する動作例を説明するための図である。
【図１２】ピッチ制御情報処理部の一構成例を示すブロック図である。
【図１３】係数Kp1の特性を例示する図である。
【図１４】配分値hpの特性を例示する図である。
【図１５】ピッチ角の制御量出力値Ｃpoの特性を例示する図である。
【図１６】項τpuと項τpdの特性を例示する図である。
【図１７】ストローク量指令出力値Ｄpoの時間変化率を制限する動作例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  …  乗員姿勢制御装置
１０  …  車両用シート
２０  …  シート駆動部
２１  …  左右方向アクチュエータ（左右方向アクチュエータ）
２２  …  前後方向アクチュエータ（前後方向アクチュエータ）
３０  …  状態検出部
３１  …  シート状態検出部
３２  …  車両状態検出部（運動状態特定手段）
３３  …  車両操作状態検出部（操作状態特定手段）
４０  …  制御情報処理部
４１  …  状態情報処理部（運動状態特定手段、操作状態特定手段）
４２  …  ロール制御情報処理部（左右方向駆動手段）
４３  …  ピッチ制御情報処理部（前後方向駆動手段）
１０１  …  ロールストロークセンサ（左右移動量検出手段）
１０２  …  ピッチストロークセンサ（前後移動量検出手段）
１１１  …  車速センサ（走行状態検出手段）
１１２  …  加速度センサ（加速度検出手段）
１１３  …  ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）
１１４  …  ロールレートセンサ（ロールレート検出手段）
１１５  …  ピッチレートセンサ（ピッチレート検出手段）
１２１  …  操舵角センサ（操舵角検出手段）
１２２  …  ブレーキ圧センサ（ブレーキ状態検出手段）
２０１  …  車速情報処理部（走行状態検出手段）
２０２  …  加速度情報処理部（加速度検出手段）
２０３  …  ヨー状態情報処理部（ヨーレート検出手段）
２０４  …  ロール状態情報処理部（ロールレート検出手段）
２０５  …  ピッチ状態情報処理部（ピッチレート検出手段）
２０６  …  操舵角状態情報処理部（操舵角検出手段）
２０７  …  ブレーキ圧状態情報処理部（ブレーキ状態検出手段）
２１１  …  左右運動推定処理部
２１２  …  ロール制御量演算処理部
２１３  …  ロール駆動出力処理部
２２１  …  前後運動推定処理部
２２２  …  ピッチ制御量演算処理部
２２３  …  ピッチ駆動出力処理部
２５１、２６１  …  フィードフォワード成分推定処理部
２５２  …  シート位置成分推定処理部
２５３、２６２  …  頭部位置成分推定処理部
【図１】
2008183969.tif 000011
【図２】
2008183969.tif 000012
【図３】
2008183969.tif 000013
【図４】
2008183969.tif 000014
【図５】
2008183969.tif 000015
【図６】
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【図７】
2008183969.tif 000017
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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