(57)【要約】【課題】  ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる車両の運転姿勢提供装置、車両の運転姿勢提供方法および運転支援提供装置付き車両を提供する。【解決手段】  シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出するステップS24と、ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定するステップS29と、推定された上肢疲労状態に応じて、シート位置とステアリング位置の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させるステップS32と、を備える。【選択図】      図３
2007210439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの上下位置、前後位置およびリクライニング角度をそれぞれ調節するシート位置調節手段と、
ステアリングホイールの上下位置、前後位置および傾斜角度をそれぞれ調節するステアリング位置調節手段と、
シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する上肢姿勢算出手段と、
ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する上肢疲労状態推定手段と、
推定された上肢疲労状態に応じて、前記シート位置調節手段と前記ステアリング位置調節手段の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させる操作性変更制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、前記上肢疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイールにより操作力を入力しやすい方向へ操作性を変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、前記上肢疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイールにより速い操作入力を行いにくい方向へ操作性を変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、前記上記疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイールにより操作力を入力しやすい方向、またはより速い操作入力を行いやすい方向へ操作性を変化させることを特徴とする運転姿勢提供装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記上肢姿勢算出手段は、ステアリング位置から定まるステアリングホイール回転中心位置と、シート位置から定まるショルダポジションとに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出することを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、ステアリングホイールの操作性として、上肢姿勢を元に計算される手先における可操作性楕円の主軸ベクトルの方向で定義される力の出しやすい方向と速度の出しやすい方向とのバランスを変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、ドライバが運転開始時に設定したステアリング位置から初期操作性を算出し、上肢の疲労状態に応じて、初期操作性に対しより操作力が出しやすい方向へ操作性を変更することを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項８】
請求項７に記載の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、運転終了後、ステアリングホイールの操作性をドライバが運転開始時に設定した初期操作性に復帰させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記上肢疲労状態推定手段は、運転開始からの操舵量に基づいて、上肢の疲労状態を推定することを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記上肢疲労状態推定手段は、操舵角と操舵角速度との積の時間積分値を操舵量とすることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記上肢疲労状態推定手段は、前記操舵量があらかじめ定めた閾値を超えた場合、上肢が疲労状態にあると推定し、
前記操作性変更制御手段は、上肢が疲労状態にあると推定された場合、操作性を変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の車両の運転姿勢提供装置において、
前記操作性変更制御手段は、前記操舵量に応じて、随時操作性を変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項１３】
シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出し、
ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定し、
推定された上肢疲労状態に応じて、前記シート位置調節手段と前記ステアリング位置調節手段の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させることを特徴とする車両の運転姿勢提供装置。
【請求項１４】
シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する手順と、
ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する手順と、
推定された上肢疲労状態に応じて、前記シート位置調節手段と前記ステアリング位置調節手段の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させる手順と、
を備えることを特徴とする車両の運転姿勢提供方法。
【請求項１５】
シートの上下位置、前後位置およびリクライニング角度をそれぞれ調節するシート位置調節手段と、
ステアリングホイールの上下位置、前後位置および傾斜角度をそれぞれ調節するステアリング位置調節手段と、
シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する上肢姿勢算出手段と、
ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する上肢疲労状態推定手段と、
推定された上肢疲労状態に応じて、前記シート位置調節手段と前記ステアリング位置調節手段の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させる操作性変更制御手段と、
を備えることを特徴とする運転姿勢提供装置付き車両
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバの運転姿勢、特に上肢姿勢を調節する車両の運転姿勢提供装置、車両の運転姿勢提供方法および運転姿勢提供装置付き車両の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両の運転姿勢提供装置としては、例えば、異なる体格のドライバの関節角度が無理なく安定するようステアリング位置を可変する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−５８２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ドライバの体格のみに基づいてステアリング位置を可変しているので、操舵の繰り返しにより上肢の筋疲労が蓄積し、これにより筋力が発揮しにくい状態となった場合には、ドライバにとって最適な操作性が得られない。すなわち、上肢の疲労状態に応じた最適なステアリング位置が実現できない可能性があるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる車両の運転姿勢提供装置、車両の運転姿勢提供方法および運転姿勢提供装置付き車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明の車両の運転姿勢提供装置では、
シートの上下位置、前後位置およびリクライニング角度をそれぞれ調節するシート位置調節手段と、
ステアリングホイールの上下位置、前後位置および傾斜角度をそれぞれ調節するステアリング位置調節手段と、
シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する上肢姿勢算出手段と、
ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する上肢疲労状態推定手段と、
推定された上肢疲労状態に応じて、前記シート位置調節手段と前記ステアリング位置調節手段の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させる操作性変更制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両の運転姿勢提供装置では、ドライバの運転状態に基づいて推定した上肢の疲労状態に応じて、ステアリングホイールの操作性を変化させるため、ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両の運転姿勢提供装置の構成図、図２は実施例１の車両の運転姿勢提供装置のシステムブロック図である。
【０００９】
実施例１の車両の運転姿勢提供装置１００は、運転席１０に適用され、この運転席１０は図１に示すようにシートクッション１１とシートバック１２とを備え、シートクッション１１はシートスライダ１３により前後移動可能に車体フロア１４に取り付けられると共に、そのシートスライダ１３とシートクッション１１との間にはシートクッション１１を昇降させるシートリフタ１５が設けられている。
【００１０】
図２にも示すように、シートスライダ１３はシートスライド駆動手段１０５によってシートクッション１１の前後位置が調節されると共に、シートリフタ１５はシートリフタ駆動手段１０８によってシートクッション１１の上下位置が調節される。
【００１１】
また、シートバック１２は、リクライニング機構１６により前後方向のリクライニング角度（傾動角）が可変となり、シートバック駆動手段１１１によってそのリクライニング角度が調節される。
【００１２】
また、シートスライド駆動手段１０５にはシートスライド状態検出手段１０４が、また、シートリフタ駆動手段１０８にはシートリフタ状態検出手段１０７が、そして、シートバック駆動手段１１１にはシートバック状態検出手段１１０がそれぞれ設けられて、シートスライド量、シートリフト量およびリクライニング量を検出するよう構成されている。
【００１３】
シートリフタ１５、シートスライダ１３、リクライニング機構１６により、シートの上下位置、前後位置およびリクライニング角度をそれぞれ調節するシート位置調節手段が構成される。
【００１４】
図１に示すように運転席１０の前方に位置するステアリング装置２０は、ステアリングホイール２１の上下位置、前後位置および角度をそれぞれ調整するステアリング調整機構（ステアリング位置調節手段）２２を備えている。
【００１５】
ステアリング調整機構２２は、ステアリングホイール２１の上下位置を可変とするチルト機構２３と、ステアリングホイール２１の前後位置を可変とするテレスコピック機構２４と、ステアリングホイール２１の角度を可変とするステアリング角可変機構２５と、によって構成される。
【００１６】
そして、図２にも示すように、チルト機構２３はステアリング上下駆動手段１１４を備えてステアリングホイール２１の上下位置を調整すると共に、テレスコピック機構２４はステアリング前後駆動手段１１７を備えてステアリングホイール２１の前後位置を調整し、また、ステアリング角可変機構２５はステアリング角駆動手段１２０を備えてステアリングホイール２１の角度を調整する。
【００１７】
また、ステアリング上下駆動手段１１４にはステアリング上下状態検出手段１１３が、また、ステアリング前後駆動手段１１７にはステアリング前後状態検出手段１１６が、そして、ステアリング角駆動手段１２０にはステアリング角状態検出手段１１９が、それぞれ設けられて、ステアリングホイール２１の上下位置（チルト量）、前後位置（テレスコ量）および角度を検出するよう構成されている。
【００１８】
運転姿勢提供装置１００は、図２に示すようにマイクロコンピュータとして構成される駆動演算部１０１、駆動判断部１０２、状態記憶手段１２１、体格演算部１２２、シートスライド駆動制御部１０３、シートリフタ駆動制御部１０６、シートバック駆動制御部１０９、ステアリング上下駆動制御部１１２、ステアリング前後駆動制御部１１５、ステアリング角駆動制御部１１８が設けられている。
【００１９】
シートスライド駆動制御部１０３は、シートスライド状態検出手段１０４からのシートスライド量情報が入力されると共に、シートスライド駆動手段１０５にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２０】
シートリフタ駆動制御部１０６は、シートリフタ状態検出手段１０７からのシートリフト量情報が入力されると共に、シートリフタ駆動手段１０８にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２１】
シートバック駆動制御部１０９は、シートバック状態検出手段１１０からのリクライニング量情報が入力されると共に、シートバック駆動手段１１１にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２２】
ステアリング上下駆動制御部１１２は、ステアリング上下状態検出手段１１３からのチルト量情報が入力されると共に、ステアリング上下駆動手段１１４にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２３】
ステアリング前後駆動制御部１１５は、ステアリング前後状態検出手段１１６からのテレスコ量情報が入力されると共に、ステアリング前後駆動手段１１７にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２４】
ステアリング角駆動制御部１１８は、ステアリング角状態検出手段１１９からのステアリングホイール２１の角度情報が入力されると共に、ステアリング角駆動手段１２０にフィードバックしつつ駆動信号を出力する。
【００２５】
また、シートスライド駆動制御部１０３とシートリフタ駆動制御部１０６は体格演算部１２２と情報をやり取りし、シートスライド量とシートリフタ量からドライバの体格を推定し、その体格演算部１２２は駆動判断部１０２と情報がやり取りされる。
【００２６】
操舵量演算部１２３は、ステアリング角状態検出手段１１９からのステアリングホイール２１の角度情報（操舵角）を時間微分して操舵角速度を算出すると共の、操舵角と操舵角速度との積の時間積分値を操舵量として算出する。
【００２７】
シートバック駆動制御部１０９、ステアリング上下駆動制御部１１２、ステアリング前後駆動制御部１１５、ステアリング角駆動制御部１１８および操舵量演算部１２３は、駆動判断部１０２と情報がやり取りされると共に、この駆動判断部１０２は駆動演算部１０１および状態記憶手段１２１と情報がやり取りされる。
【００２８】
運転席１０は、各ドライバに応じてシート前後位置、シート上下位置およびリクライニング角度が調整され、シートスライド駆動手段１０５、シートリフタ駆動手段１０８およびシートバック駆動手段１１１が駆動されることになる。
【００２９】
また、実施例１の運転姿勢提供装置１００では、ドライバの操舵量からドライバの上肢の疲労状態を推定し、ドライバにより設定された初期運転姿勢に対し、推定した疲労状態に応じた最適なステアリングホイール２１の操作性が得られるよう、ステアリングホイール２１の角度を変更する。
【００３０】
［操作性変更制御処理］
図３は、実施例１の運転姿勢提供装置１００で実行される操作性変更制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３１】
ステップS20では、ドライバにより所望の運転姿勢が設定された後、ステップS21へ移行する。このとき、ドライバは、車両に設けられたスイッチの操作により、シートスライド量、シートリフタ量、リクライニング量を設定し、その後、ステアリングホイール２１の上下・前後・角度を決定する。
【００３２】
次に、ステップS21では、シートスライド状態検出手段１０４、シートリフタ状態検出手段１０７、シートバック状態検出手段１１０により、シートスライド量、シートリフタ量、リクライニング量を取得し、ステップS22へ移行する。
【００３３】
ステップS22では、ドライバのショルダポイントを算出し、ステップS23へ移行する。このとき、ステップS21で取得したシートスライド量、シートリフタ量、リクライニング量と、設計値に基づき、シート上のヒップポイント位置を計算する。
【００３４】
また、このステップS22では、ヒップポイント位置と車両に固有のヒールポイント位置（ドライバの踵位置）に基づいて、ドライバの体格を推定する。これは、図４に示す人体リンクモデル上で、下腿長L1と大腿長L2とがあらかじめ定めた身長との回帰式で定義されているため、まず、幾何学的な関係式として、身長を未知数としたとき、両端位置が明らかな２リンクの相対角度を求める計算式が成立し、この計算式を解くことでドライバの身長を求める。
【００３５】
続いて、求めた身長から人体リンクモデルの各節のリンク長L3〜L9を計算する。
次に、あらかじめ定めたリクライニング角度と骨盤角度θ2の関係式、同様にあらかじめ定めた関節角度の相互関係式θ2とθ3の関係式、θ3とθ4の関係式、θ4とθ5の関係式により、ヒップポイントからL3〜L5のリンクをリンクの相対角度を用いて幾何学的に積み上げ、ドライバの肩の位置であるショルダポイントを推定する。
【００３６】
ステップS23では、ステアリング上下状態検出手段１１３、ステアリング前後状態検出手段１１６、ステアリング角状態検出手段１１９により、チルト量、テレスコ量、ステアリングホイール角度（操舵角）を取得し、チルト量、テレスコ量、操舵角からステアリング状態としてステアリングホイール回転中心位置を求め、ステップS24へ移行する。
【００３７】
ステップS24（上肢姿勢算出手段）では、図４に示す人体リンクモデル上で上肢の姿勢をリンク間の相対角度θ6〜θ8として求め、ステップS25へ移行する。このとき、ステップS22で求めたショルダポイント位置とステップS23で求めたステアリング回転中心位置の２点を両端とし、人体モデルにおける上腕長L7，前腕長L8，手首長L9の３リンクが角度θ6〜θ8の相対関係で上肢姿勢が構成されていることになる。
【００３８】
ここで、各リンク長L7〜L8は、身長を基準に求めてあり既知、さらに両端の座標は前述の通り既知であるため、両端位置のわかる３リンクの相対角度を求める計算式が成立する。しかし、本計算式は未知数に対し、式の数が少ないため、解としては求めることができず、手首もしくは肘の軌跡しか定義されない。
【００３９】
このため、運転姿勢決定時にドライバは幾何学的に取りうる姿勢の中から、肩に掛かる上肢各リンクの自重による関節モーメントが最小になるよう姿勢を決定しているとして、あらかじめ定めたリンク上の重心位置にあらかじめ定めた身長に応じたリンク自重を負荷して、肩に掛かる関節モーメントを求め、これを最小化する条件の元で、３リンクの相対角度を最適化により求める。
以上のプロセスにより、ドライバが乗車後姿勢を決定した状態での上肢姿勢が計算される。
【００４０】
一方、一般に２リンクロボットアームの操作性指標として、リンクの長さとリンクの角度で定義され、上記前腕部と上腕部の長さL7，L8および角度θ6，θ7が既知であれば計算することができる可操作性楕円の主軸方向により力の最も出しやすい方向と可操作性楕円の主軸方向と直交する可操作力楕円の主軸方向により速度の最も出しやすい方向が定義できる。
【００４１】
ステップS25では、ステップS24により定まった上肢姿勢から、図５に示すように上記可操作性楕円の主軸方向を計算し、互いに直交する力と速度の出しやすい方向を定義すると共に、ステップS23にて検出したステアリング角度を用いて、ドライバの初期運転姿勢における操作性を力と速度の軸に対する相対角度として定義し、ステップS26へ移行する。
ここで、ステアリングホールの操作性は、下記の式で表わすことができる。
操作性（％）＝α度／90度
【００４２】
ステップS26では、ステアリング角状態検出手段１１９により、操舵角を検出し、ステップS27へ移行する。
【００４３】
ステップS27では、ステップS26で検出された操舵角を時間微分することにより操舵角速度を計算し、ステップS28へ移行する。
【００４４】
ステップS28では、ステップS27で得られた操舵角速度と操舵角との積を時間積分して操舵量を求め、ステップS29へ移行する。
【００４５】
ステップS29では、ステップS28で求めた操舵量が、図６に示すあらかじめ定めた閾値ａを超えたか否かを判定する。YESの場合にはステップS30へ移行し、NOの場合には、ステップS26へ移行する。
ステップS27〜ステップS29により、ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する上肢疲労状態推定手段が構成される。
【００４６】
ステップS30では、ドライバが決定した初期のステアリングホール位置に基づき計算された初期の操作性から、図７に示すようなあらかじめ定めた操作性シフト量ｋだけ操作性を減少した操作性の値を計算し、ステップS31へ移行する。このとき、操作性の減少は、操作性の定義より、ステアリング位置をより力の出しやすい方向（より速い操作入力を行いやすい方向）へ移動することを意味する。
ここでは、操作性シフト量ｋを微小値に設定した場合には、時々刻々と変化する操舵量の蓄積に応じて操作性の値を徐々に小さくし、あらかじめ設定した疲労後の操作性へと滑らかに移行させることができる。
【００４７】
ステップS31では、ステップS30で算出された操作性を維持可能なステアリング角度を求め、ステアリング角度変更目標値として設定し、ステップS32へ移行する。
【００４８】
ステップS32では、ステアリング角駆動制御部１１８に対し、ステップS31で設定したステアリング角度変更目標値に基づく駆動信号を出力し、ステップS33へ移行する。
ステップS30〜ステップS32により、推定された上肢疲労状態に応じて、シート位置調節手段（シートリフタ１５、シートスライダ１３、リクライニング機構１６）とステアリング調整機構２２の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイールの操作性を変化させる操作性変更制御手段が構成される。
【００４９】
ステップS33では、運転が終了したか否かを判定する。YESの場合にはステップS34へ移行し、NOの場合にはステップS26へ移行する。
【００５０】
ステップS34では、運転開始時の初期のステアリング位置に復帰させ、本制御を終了する。
【００５１】
以上の制御の流れにあって各駆動制御部１０３，１０６，１０９，１１２，１１５，１１８がそれぞれの駆動手段１０５，１０８，１１１，１１４，１１７，１２０に対して駆動信号を送り、そして、それぞれの状態検出手段１０４，１０７，１１０，１１３，１１６，１１９の信号を受けて駆動制御を実行する流れを、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
すなわち、各駆動手段の駆動制御は、ステップS40で駆動後の状態の目標値を制御部で設定して駆動信号を送り、ステップS41で駆動手段が作動し、検出部で検出した状態検出値をステップS42で常にモニタリングしつつ目標値に達するまで駆動するようになっており、この制御流れは実施例１の全ての駆動制御部１０３，１０６，１０９，１１２，１１５，１１８に適用される。
【００５３】
次に、本発明の車両の運転姿勢提供装置の作用について説明する。
実施例１では、ステップS21で検出したシート状態とステップS22で算出したショルダポジションから、ステップS25で運転開始時におけるドライバの好みの操作性を算出しておき、ステップS29で車両走行中に操舵状態から求まる操舵量が閾値ａを超えた場合、ドライバの上肢が疲労状態であると判定し、ステップS32において、初期操作性から操作性シフト量ｋだけ操作性を変更する。
【００５４】
このとき、実施例１では、ドライバがより力を出しやすい方向へステアリングホイール２１の位置を移動させる。すなわち、操舵の繰り返しにより上肢の筋疲労が蓄積した場合、ドライバは運転開始時の筋力を発揮しづらい状態となるため、ドライバにとって良好な操作性を維持するためには、運転開始時と比較してより少ない筋力で操作可能なステアリングホイール２１の位置を設定する必要があるためである。
【００５５】
これにより、ドライバ本人が初期に設定した操作性の特徴を保ちつつ、上肢の疲労蓄積によるドライバの上肢筋力発揮特性の変化に合わせて、力と速度の出しやすい方向のバランスを変化させ、良好な操作性を維持することが可能となる。
【００５６】
また、実施例１では、ステップS28において、操舵量を操舵角と操舵角速度との積の時間積分値として求めている。例えば、山間部のような頻繁で比較的早い操舵が必要な道路環境では、操舵量は早く蓄積し、高速道路のような操舵角が小さく操舵も緩やかな道路環境では、操舵量の蓄積は遅くなる。よって、操舵角と操舵角速度との積の積分値を操舵量として、この操舵量に基づいて上肢の疲労状態を判定することで、上肢の筋疲労の蓄積状態をより正確に推定することができる。
【００５７】
さらに、実施例１では、ステップS33で運転が終了したと判定された場合、ステアリングホイール２１を運転開始時の初期のステアリング位置に復帰させるため、運転が終了し、疲労が回復した後には、ドライバが疲労前に合わせた位置、すなわちドライバの個人特性に応じた最適なステアリング位置から再度運転を開始することができる。
【００５８】
次に、実施例１の車両の運転姿勢提供装置の効果を説明する。
・シートの上下位置、前後位置およびリクライニング角度をそれぞれ調節するシート位置調節手段（シートリフタ１５、シートスライダ１３、リクライニング機構１６）と、ステアリングホイール２１の上下位置、前後位置および傾斜角度をそれぞれ調節するステアリング調整機構２２と、シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する上肢姿勢算出手段（ステップS24）と、ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する上肢疲労状態推定手段（ステップS27〜ステップS29）と、推定された上肢疲労状態に応じて、シート位置調節手段とステアリング調整機構２２の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイール２１の操作性を変化させる操作性変更制御手段（ステップS30〜ステップS32）と、を備える。このため、ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる。
【００５９】
・操作性変更制御手段は、上肢疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイール２１により操作力を入力しやすい方向へ操作性を変化させるため、上肢の筋疲労に応じてより筋力を発揮させやすい方向、すなわちドライバの操舵しやすい方向へ操作性を変更することができる。
【００６０】
・操作性変更制御手段は、上肢疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイール２１により速い操作入力を行いにくい方向へ操作性を変化させるため、上肢の筋疲労に応じてより筋力を発揮させやすい方向、すなわちドライバの操舵しやすい方向へ操作性を変更することができる。
【００６１】
・操作性変更制御手段は、上記疲労状態に応じて、ドライバがステアリングホイール２１により操作力を入力しやすい方向、またはより速い操作入力を行いやすい方向へ操作性を変化させるため、上肢の筋疲労に応じてより筋力を発揮させやすい方向、すなわちドライバの操舵しやすい方向へ操作性を変更することができる。
【００６２】
・上肢姿勢算出手段は、ステアリング位置から定まるステアリングホイール回転中心位置と、シート位置から定まるショルダポジションとに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する。このため、ドライバの上肢姿勢を正しくステアリング位置設定に反映することができ、ドライバの運転操作性をより向上することができる。
【００６３】
・操作性変更制御手段は、ステアリングホイール２１の操作性として、上肢姿勢を元に計算される手先における可操作性楕円の主軸ベクトルの方向で定義される力の出しやすい方向と速度の出しやすい方向とのバランスを変化させる。このため、ドライバ個々のステアリング操作の特徴に応じて最適なステアリング操作性を維持することができるようになり、ひいてはドライバの運転操作性のさらなる向上を図ることができる。
【００６４】
・操作性変更制御手段は、ドライバが運転開始時に設定したステアリング位置から初期操作性を算出し、上肢の疲労状態に応じて、初期操作性に対しより操作力が出しやすい方向へ操作性を変更する。このため、ドライバ本人が初期に設定した操作性の特徴を保ちつつ、上肢の疲労蓄積によるドライバの上肢筋力発揮特性の変化に合わせて、力と速度の出しやすい方向のバランスを変化させ、良好な操作性を維持することが可能となる。
【００６５】
・操作性変更制御手段は、運転終了後、ステアリングホイール２１の操作性をドライバが運転開始時に設定した初期操作性に復帰させる。このため、次回の運転時には、上肢疲労がない状態のドライバの個人特性に応じた適正なステアリング位置を実現できる。
【００６６】
・上肢疲労状態推定手段は、運転開始からの操舵量に基づいて、上肢の疲労状態を推定する。このため、上肢の疲労状態をより正確に推定することができる。
【００６７】
・上肢疲労状態推定手段は、操舵角と操舵角速度との積の時間積分値を操舵量とするため、ドライバの上肢疲労状態を、ドライバがステアリングホイール２１に入力した角度の総和と、ステアリングホイール２１に与えた速度の総和に基づいて、上肢の筋疲労の蓄積をより正確に算出することができる。
【００６８】
・上肢疲労状態推定手段は、操舵量があらかじめ定めた閾値ａを超えた場合、上肢が疲労状態にあると推定し、操作性変更制御手段は、上肢が疲労状態にあると推定された場合、操作性を変化させる。すなわち、上肢の筋疲労の蓄積が所定量（閾値ａ）を超えた場合に操作性を変更することで、筋疲労の蓄積に応じた最適な操作性を設定することができる。
【００６９】
・操作性変更制御手段は、操舵量に応じて、随時操作性を変化させるため、時々刻々と変化する操舵量の蓄積に応じて操作性の値を徐々に小さくし、疲労後の操作性へと滑らかに移行させることで操作性の急変を抑制することができる。
【００７０】
・シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出し、ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定し、推定された上肢疲労状態に応じて、シート位置調節手段（シートリフタ１５、シートスライダ１３、リクライニング機構１６）とステアリング調整機構２２の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイール２１の操作性を変化させる。このため、ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる。
【００７１】
・シート位置とステアリング位置とに基づいて、ドライバの上肢姿勢を算出する手順（ステップS24）と、ドライバの運転状態に基づいて、ドライバの上肢の疲労状態を推定する手順（ステップS28）と、推定された上肢疲労状態に応じて、シート位置調節手段（シートリフタ１５、シートスライダ１３、リクライニング機構１６）とステアリング調整機構２２の少なくとも一方を制御し、ステアリングホイール２１の操作性を変化させる手順（ステップS32）と、を備える。このため、ドライバの上肢の疲労状態に応じて適正なステアリング位置を実現でき、ドライバの運転操作性を向上することができる。
【００７２】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１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の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００７３】
例えば、実施例１の運転姿勢提供装置では、人体リンクモデルは人類学的データに基づき身長を元に定まるものとしたが、体重などの付加情報を用いることでさらに精度を向上することができる。例えば、シートにおいては荷重センサなどの体重検出手段を追加することで可能となる。
【００７４】
実施例１では、シートの可動機構として、シートスライド、リフタ、シートバックの３つの駆動手段としたが、シートバック中折れ機構などの追加機構が生じた場合は、追加機構の可動角度を加味した関数式で上肢姿勢、体幹部姿勢、姿勢変換係数、操作性変換係数をあらかじめ定めることで可能である。また、可動機構が減った場合も、同様であり、特にシートリフタが無い場合においては、ヒップポイントがシートスライドのみの関数となり、手順が簡略化される。
また、これらの関数式を起こりうる範囲で全てあらかじめ計算することでマップ形式のデータとして保有することで計算の手順を簡略化することも可能である。
【００７５】
実施例１では、操舵量を上肢疲労判定の指標としたが、簡易的に単純に運転経過時間のみを指標とすることも可能である。
また、実施例１では、ステアリングホイールの操作性を変更するにあたり、ステアリング角度のみを変更する例を示したが、ステアリング位置に代えてシート位置を変更してもよいし、ステアリング位置とシート位置の両方を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１の車両の運転姿勢提供装置の構成図である。
【図２】実施例１の車両の運転姿勢提供装置のシステムブロック図である。
【図３】実施例１の運転姿勢提供装置で実行される操作性変更制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】ドライバの運転姿勢の概略を示す人体リンクモデルである。
【図５】ステアリングホイールとドライバの手先部分との関係を示す図である。
【図６】運転時間と操作性との関係を示す図である。
【図７】実施例１の操作性変更方法を示す説明図である。
【図８】実施例１の各駆動制御部の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１０  運転席
１１  シートクッション
１２  シートバック
１３  シートスライダ
１４  車体フロア
１５  シートリフタ
１６  リクライニング機構
２０  ステアリング装置
２１  ステアリングホイール
２２  ステアリング調整機構
２３  チルト機構
２４  テレスコピック機構
２５  ステアリング角可変機構
１００  運転姿勢提供装置
１０１  駆動演算部
１０２  駆動判断部
１０３  シートスライド駆動制御部
１０４  シートスライド状態検出手段
１０５  シートスライド駆動手段
１０６  シートリフタ駆動制御部
１０７  シートリフタ状態検出手段
１０８  シートリフタ駆動手段
１０９  シートバック駆動制御部
１１０  シートバック状態検出手段
１１１  シートバック駆動手段
１１２  ステアリング上下駆動制御部
１１３  ステアリング上下状態検出手段
１１４  ステアリング上下駆動手段
１１５  ステアリング前後駆動制御部
１１６  ステアリング前後状態検出手段
１１７  ステアリング前後駆動手段
１１８  ステアリング角駆動制御部
１１９  ステアリング角状態検出手段
１２０  ステアリング角駆動手段
１２１  状態記憶手段
１２２  体格演算部
１２３  操舵量演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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