(57)【要約】【課題】ペダル操作時の足の動きを最小限に抑え、安定した着座姿勢を提供する。【解決手段】本発明に係るシステム１０００は、運転者の足の踏込操作に応じて、ペダル回転軸を中心として回動するペダル１０４と、運転者が車両内のシート１０２に着座した状態で、ペダル１０４を操作する足の足首の回転中心位置Ｐ２を算出する身体部位算出装置３００と、足首の回転中心位置Ｐ２を移動して、足首の回転中心位置Ｐ２とペダル回転軸の位置Ｐ１とを一致させるペダル調整装置２００と、を備える。【選択図】図１
2017134511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の足の踏込操作に応じて、ペダル回転軸を中心として回動するペダルと、
運転者が車両内のシートに着座した状態で、前記ペダルを操作する足の足首の回転中心位置を算出する算出部と、
前記足首の回転中心位置を移動して、前記足首の回転中心位置と前記ペダル回転軸の位置とを一致させる調整部と、
を備えることを特徴とする、ペダル装置。
【請求項２】
前記ペダル回転軸と前記足首の回転中心位置とのズレ量を算出する演算部を備え、
前記調整部は、前記演算部が算出した前記ズレ量に基づいて前記足首の回転中心位置を調整することで、前記足首の回転中心位置を前記ペダル回転軸の位置と一致させることを特徴とする、請求項１に記載のペダル装置。
【請求項３】
前記算出部は、運転者の身長に応じた人体各部の位置に関連する人体データに基づいて、前記足首の回転中心位置を算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載のペダル装置。
【請求項４】
身長に応じた複数の前記人体データを予め記憶する記憶部を備え、
前記算出部は、前記シートの前後方向の位置に基づいて推定した運転者の身長に基づいて、複数の前記人体データの中から運転者の身長に対応する前記人体データを選択することを特徴とする、請求項３に記載のペダル装置。
【請求項５】
前記シートに着座した状態の運転者を撮影する撮像部を備え、前記算出部は、前記撮像部が撮像した画像を解析した結果に基づいて、前記足首の回転中心位置を算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載のペダル装置。
【請求項６】
前記調整部は、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整する調整機構を含み、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整することで前記足首の回転中心位置と前記ペダル回転軸の位置とを一致させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のペダル装置。
【請求項７】
前記調整部は、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整することで、前記ペダル回転軸の初期回転位置に対して前記ペダルの踏面の位置を調整することを特徴とする、請求項６に記載のペダル装置。
【請求項８】
前記調整機構は、前記ペダル回転軸と前記ペダルとの間を連結する伸縮可能な複数の連結部を含むことを特徴とする、請求項６又は７に記載のペダル装置。
【請求項９】
前記調整機構は、
前記ペダル回転軸と前記ペダルに設けられた第１の軸受との間を連結する伸縮可能な第１の連結部と、
前記ペダル回転軸と前記ペダルに対してスライド可能なスライド部材に設けられた第２の軸受との間を連結する第２の連結部と、
前記第１の軸受と前記第２の軸受との間を連結する第３の連結部と、を含むことを特徴とする、請求項８に記載のペダル装置。
【請求項１０】
前記シートの座面の位置を検出する座面センサーを備え、
前記調整部は、運転者が前記ペダルを操作した際に前記シートの座面の位置の変化量が所定のしきい値を超える場合に、前記足首の回転中心位置を移動することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のペダル装置。
【請求項１１】
運転者が車両内のシートに着座した状態で、ペダルを操作する足の足首の回転中心位置を算出するステップと、
前記足首の回転中心位置を移動して、前記ペダルの回転軸の位置と一致させるステップと、
を備えることを特徴とする、ペダル調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ペダル装置及びペダル調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１には、身長等の個人情報に基づいてペダル位置を移動させ、足首の曲がり角度を調整する運転姿勢調節装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５３８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のペダル機構は、その回転中心がペダル自体に設けられているため、足で操作する際に足元だけでなく足全体（脹脛や大腿部）を動かす必要がある。このため、ペダル操作性を優先する場合、足とシートとの干渉を減らすために、シートのクッションの形状を縮小する必要が生じたり、クッションパッドの硬度を軟化させる必要が生じる。
【０００５】
また、従来のペダル機構では、ペダル操作時に脹脛が頻繁に動くため、脹脛をサポートするオットマン等の機構を運転席へ搭載しても、オットマンによるサポートの効果を得ることができない。
【０００６】
以上のように、ペダル操作性と運転姿勢の安定性や座り心地とは背反する関係にある。
【０００７】
上記特許文献１に記載されているように、運転姿勢を改善するためにペダル位置やシート位置を可変させるものが提案されているが、足全体の動作を抑えることは何ら想定されていないため、ペダル操作性と運転姿勢の安定性、座り心地との両立を達成することは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ペダル操作時の足の動きを最小限に抑え、安定した着座姿勢を提供することが可能な、新規かつ改良されたペダル装置及びペダル調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、運転者の足の踏込操作に応じて、ペダル回転軸を中心として回動するペダルと、運転者が車両内のシートに着座した状態で、前記ペダルを操作する足の足首の回転中心位置を算出する算出部と、前記足首の回転中心位置を移動して、前記足首の回転中心位置と前記ペダル回転軸の位置とを一致させる調整部と、を備えるペダル装置が提供される。
【００１０】
前記ペダル回転軸と前記足首の回転中心位置とのズレ量を算出する演算部を備え、前記調整部は、前記演算部が算出した前記ズレ量に基づいて前記足首の回転中心位置を調整することで、前記足首の回転中心位置を前記ペダル回転軸の位置と一致させるものであっても良い。
【００１１】
また、前記算出部は、運転者の身長に応じた人体各部の位置に関連する人体データに基づいて、前記足首の回転中心位置を算出するものであっても良い。
【００１２】
また、身長に応じた複数の前記人体データを予め記憶する記憶部を備え、前記算出部は、前記シートの前後方向の位置に基づいて推定した運転者の身長に基づいて、複数の前記人体データの中から運転者の身長に対応する前記人体データを選択するものであっても良い。
【００１３】
また、前記シートに着座した状態の運転者を撮影する撮像部を備え、前記算出部は、前記撮像部が撮像した画像を解析した結果に基づいて、前記足首の回転中心位置を算出するものであっても良い。
【００１４】
また、前記調整部は、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整する調整機構を含み、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整することで前記足首の回転中心位置と前記ペダル回転軸の位置とを一致させるものであっても良い。
【００１５】
また、前記調整部は、前記ペダル回転軸と前記ペダルの踏面との位置関係を調整することで、前記ペダル回転軸の初期回転位置に対して前記ペダルの踏面の位置を調整するものであっても良い。
【００１６】
また、前記調整機構は、前記ペダル回転軸と前記ペダルとの間を連結する伸縮可能な複数の連結部を含むものであっても良い。
【００１７】
また、前記調整機構は、前記ペダル回転軸と前記ペダルに設けられた第１の軸受との間を連結する伸縮可能な第１の連結部と、前記ペダル回転軸と前記ペダルに対してスライド可能なスライド部材に設けられた第２の軸受との間を連結する第２の連結部と、前記第１の軸受と前記第２の軸受との間を連結する第３の連結部と、を含むものであっても良い。
【００１８】
また、前記シートの座面の位置を検出する座面センサーを備え、前記調整部は、運転者が前記ペダルを操作した際に前記シートの座面の位置の変化量が所定のしきい値を超える場合に、前記足首の回転中心位置を移動するものであっても良い。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、運転者が車両内のシートに着座した状態で、ペダルを操作する足の足首の回転中心位置を算出するステップと、前記足首の回転中心位置を移動して、前記ペダルの回転軸の位置と一致させるステップと、を備えるペダル調整方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、ペダル操作時の足の動きを最小限に抑え、安定した着座姿勢を提供することが可能となる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステムの外観を示す模式図である。
【図２】ペダル調整装置の構成を示す模式図である。
【図３】各ステー、各ジョイント、各シャフトを含む構造物を示す三面図である。
【図４】図２に示すＹ軸方向からペダルを見た状態を示す模式図である。
【図５】ペダルと軸受ブロックを組み合わせた状態を示す三面図である。
【図６】軸受ブロックの構成を示す三面図である。
【図７】本実施形態に係るシステムの機能構成を示すブロック図である。
【図８】身体部位算出装置が、人体図を用いて足首回転中心Ｐ２を求める処理を説明するための模式図である。
【図９】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１０】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１１】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１２】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１３】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１４】カメラで撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。
【図１５Ａ】足首回転中心Ｐ２の位置をペダルの回転中心Ｐ１の位置に一致させるための調整の流れを示す模式図である。
【図１５Ｂ】足首回転中心Ｐ２の位置をペダルの回転中心Ｐ１の位置に一致させるための調整の流れを示す模式図である。
【図１５Ｃ】足首回転中心Ｐ２の位置をペダルの回転中心Ｐ１の位置に一致させるための調整の流れを示す模式図である。
【図１６Ａ】通常のペダルを示す模式図である。
【図１６Ｂ】本実施形態のペダルを示す模式図である。
【図１７】本実施形態の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本実施形態に係るシステムの構成例
２．足首回転中心の算出について
３．足首回転中心とペダル回転中心位置とを一致させるための調整
４．本実施形態のシステムで行われる処理
【００２４】
１．本実施形態に係るシステムの構成例
図１は、本発明の一実施形態に係るシステム１０００（ペダル装置）の外観を示す模式図である。図１は、車両内に設けられたシステム１０００を車両前方から見て右側（助手席側）から見た状態を示している。図１に示すように、システム１０００は、シート１０２、ペダル１０４、座面センサー１０６、ペダル調整装置（調整部）２００、オットマン１１０、を有して構成される。本実施形態では、一例として、ペダル１０４としてアクセルペダルを例示する。
【００２５】
本実施形態に係るシステム１０００は、シート１０２に座った運転者Ｓがペダル１０４を操作する際に、足の動きを最小限に抑え、足のサポートを増やす事で安定した着座姿勢を提供する。このため、ペダル調整装置２００により足首の回転中心位置を調整可能とし、ペダル１０４の操作時の足首回転中心とペダル１０４の回転中心位置を一致させる。これにより、足の動きを最小限に抑えることができるため、大腿部の座圧を均一にすることができ、安定した運転姿勢を提供することが可能となる。
【００２６】
図２は、ペダル調整装置２００の構成を示す模式図である。図２に示すように、ペダル調整装置２００は、ペダル（ガイド付き）１０４の位置を調整する機能を有し、ステー（連結部）２０４、ステー２０６、ステー２０８、ジョイント２１０、ジョイント２１２、ジョイント２１４、シャフト２１６、シャフト２１８、シャフト２２０、軸受２２２、軸受ブロック（ガイド付き）２２４を有して構成される。
【００２７】
図３は、ステー２０４、ステー２０６、ステー２０８、ジョイント２１０、ジョイント２１２、ジョイント２１４、シャフト２１６、シャフト２１８、シャフト２２０を含む構造物を示す三面図である。図３において、ジョイント２１０とシャフト２１６は一体に構成されている。また、ジョイント２１２とシャフト２１８は一体に構成されている。また、ジョイント２１４とシャフト２２０は一体に構成されている。ジョイント２１４とジョイント２１０とは、ステー２０４により連結されている。また、ジョイント２１４とジョイント２１２とは、ステー２０８により連結されている。また、ジョイント２１０とジョイント２１２とは、ステー２０６により連結されている。
【００２８】
ペダル１０４の軸受２２２には、シャフト２１８が回動可能に挿入されている。また、軸受ブロック２２４の軸受２２４ｂには、シャフト２２０が回動可能に挿入されている。
【００２９】
ジョイント２１０は、車両側に設けられたシャフト２１６に固定されている。シャフト２１６は車両側のアクセル駆動機構に連結されており、その位置は固定されており、軸Ｐ１を回転中心として回動可能とされている。シャフト２１６の回動により、車両側のアクセル駆動機構が駆動され、アクセル開度が可変される。
【００３０】
各ステー２０４，２０６，２０８は、内蔵されたモータ、油圧、又は空気圧等の駆動力により伸縮可能とされている。このため、各ステー２０４，２０６，２０８の長さを調整することで、シャフト２１６に対するペダル１０３の相対的な位置を調整することができる。各ジョイント２１０，２１２，２１４は、各ステー２０４，２０６，２０８の伸縮時に意図しない回転を防ぐように構成されている。シャフト２１６(並びにジョイント２１０)の回転をロックできれば、ステー２０４、２０６、２０８の伸縮順を調整することで意図しない回転を防ぐことが可能である。シャフト２１６の回転を止めるロック機構としては、摩擦力を用いたブレーキ機構などでシャフトを挟み込んで止める方法や、シャフト２１６の一部をピニオンギヤのような加工を施し歯車等で挟み込んで止める方法が挙げられる。
【００３１】
図４は、図２に示すＹ軸方向からペダル１０４を見た状態を示す模式図である。図４に示すように、軸受ブロック２２４は、図４中の矢印Ａ１方向にスライド可能とされている。図５は、ペダル１０４と軸受ブロック２２４を組み合わせた状態を示す三面図である。
また、図６は、軸受ブロック２２４の構成を示す三面図である。
【００３２】
図５に示すように、ペダル１０４の下面には、凸状のレール１０４ａが設けられている。一方、図６に示すように、軸受ブロック２２４には、凹状のレール２２４ａが設けられている。図５に示すように、ペダル１０４と軸受ブロック２２４とは、ペダル１０４のレール１０４ａに軸受ブロック２２４のレール２２４ａを係合させることによって、ペダル１０４に対して軸受ブロック２２４が矢印Ａ１方向に移動可能とされている。
【００３３】
以上のように構成された本実施形態に係るシステム１０００では、ステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮させることによって、足首回転中心Ｐ２とペダル１０４の回転中心の位置を一致させることができる。より詳細には、ペダル１０４の回転中心位置はシャフト２１６の回転中心である軸Ｐ１であり、軸Ｐ１の位置は車両に対して固定である。一方、ステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮させることによって、シャフト２１６に対してペダル１０４の上面の位置を変化させることができる。そして、運転者の足はペダル１０４の上面を踏むため、シャフト２１６に対してペダル１０４の上面の位置を変化させることで、シャフト２１６に対して足首回転中心Ｐ２を移動することができる。これにより、足首回転中心Ｐ２を軸Ｐ１の位置に一致させることができる。
【００３４】
図７は、本実施形態に係るシステム１０００の機能構成を示すブロック図である。図７に示すように、システム１０００は、上述したペダル１０４、座面センサー１０６、オットマン１１０、ペダル調整装置２００に加え、身体部位算出装置（算出部）３００、説明装置３１０、オットマン位置調整装置３２０、記憶部３３０、カメラ３４０、演算処理装置（演算部）４００を有して構成される。図７に示す構成において、身体部位算出装置３００、演算処理装置４００などの構成要素は、ＣＰＵなどの中央演算処理装置と、これを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成することができる。
【００３５】
足首回転中心Ｐ２を移動して軸Ｐ１の位置に一致させるため、身体部位算出装置３００が、側方から運転者を観察した場合の足首回転中心Ｐ２の座標を求める。本実施形態では、足首回転中心Ｐ２を求める方法として、人体図による方法と画像解析による方法のいずれか一方を用いる。足首回転中心Ｐ２の座標は、運転者のシートポジションからヒップポイントを推測し、予めモデル化された人体図のヒップポイントと同期させることで算出できる。また、カメラ３４０で撮影した画像を解析して算出することもできる。更に、三次元計測器やモーションセンサーなどを用いて足首回転中心Ｐ２を求めることもできる。なお、足首回転中心Ｐ２を求める方法は、これらの方法に限定されるものではない。
【００３６】
説明装置３１０は、足首回転中心Ｐ２を求めるに際し、運転者に所定の姿勢を促すための説明情報を通知する装置である。説明装置３１０は、画面表示や音声により説明情報を運転者に提供する。
【００３７】
オットマン位置調整装置３２０は、オットマン１１０の位置、オットマン１１０の駆動状態を制御する装置であり、オットマン１１０を制御するための駆動モータを含む。
【００３８】
記憶部３３０は、身体部位算出装置３００が足首回転中心Ｐ２などの身体の部位を算出する際に用いる人体図などのデータを予め記憶しているメモリである。
【００３９】
カメラ３４０は、運転者が着座状態にある際に、側方から運転者を撮影し、画像情報を得る。この画像情報は、身体部位算出装置３００が足首回転中心Ｐ２などの身体の部位を算出する際に用いられる。
【００４０】
演算処理装置４００は、システム１０００の全体を制御する処理を行う構成要素であり、身体部位算出装置３００が算出した足首中心位置Ｐ２に基づいて、足首中心位置Ｐ２と軸Ｐ１の位置とのズレ量を求め、このズレ量に基づいてステー２０４、ステー２０６、ステー２０８の伸縮量を求める。ペダル調整装置２００は、演算処理装置４００が算出したステー２０４、ステー２０６、ステー２０８の伸縮量に基づいて、演算処理装置４００の指示に基づいてステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮することで、足首回転中心Ｐ２を軸Ｐ１の位置に一致させる。
【００４１】
２．足首回転中心の算出について
図８は、身体部位算出装置３００が、人体図を用いて足首回転中心Ｐ２を求める処理を説明するための模式図である。足首回転中心Ｐ２を求める前提として、先ず座面センサー１０６により運転者がシート１０２に着座したことを検出すると、説明装置３１０が、腰とシート１０２の間に隙間ができないような着座姿勢を運転者に促す。
【００４２】
次に、図８において、シートスライドレール(上)１０２ａとシートスライドレール（下）１０２ｂの前後のズレ量から、シート１０２のスライド位置を求め、運転者の身長を予測する。ここで、シートスライドレール(上)１０２ａはシート１０２に固定され、シートスライドレール（下）１０２ｂは車両側に固定されている。シートスライドレール(上)１０２ａとシートスライドレール（下）１０２ｂの前後のズレ量は、シート１０２の前後の移動量を表しているため、ズレ量と身長との間には相関がある。シートスライドレール(下)１０２ｂに対してシートスライドレール（上）１０２ａが車両後方に位置するほど、運転者の身長が高いと推定できる。
【００４３】
次に、予測した身長に適合する人体図を、記憶部３３０が予め記憶している人体図の中から選択する。記憶部３３０は、身長に応じた複数の人体図を予め記憶している。人体図には、足首回転中心Ｐ２の他、膝回転中心Ｐ３、ヒップポイントの位置Ｐ４、踵位置Ｐ５などの各種情報を含んでいる。記憶部３３０は、車両（シート１０２上）に運転手が着座する場合のヒップポイントの位置Ｐ４等の情報をあらかじめ記憶している。
【００４４】
身体部位算出装置３００は、ヒップポイントＰ４を人体図の図面情報から推定する。次に、ペダル１０４の位置と傾きから人体モデルの踵位置Ｐ５と足の角度を推定する。次に、踵の位置Ｐ５と足の角度から足首回転中心Ｐ２を算出する。次に、ヒップポイントの位置Ｐ４と足首回転中心Ｐ２の関係から膝中心位置を算出する。
【００４５】
図９〜図１４は、カメラ３４０で撮影した画像を解析して足首回転中心Ｐ２、膝回転中心Ｐ３を求める方法を説明するための模式図である。この場合、説明装置３１０にて以下の手順（１）〜（３）の動作を運転者に促す。また、ペダル調整装置２００によって手順（１）〜（３）の動作を自動的に行っても良い。身体部位算出装置３００は、手順（１）〜（３）の動作をカメラ３４０が撮影した画像に基づいて、手順（４）〜（６）の処理を行うことで、足首回転中心Ｐ２の位置を算出する。
【００４６】
・手順（１）
図９に示すように、膝基準点Ｐ１０の座標を、膝の最上端Ｐ１１から距離Ｌ１だけ離れた膝の稜線上の点とし、Ｌ１、Ｌ２を以下のように定義することで、膝基準点Ｐ１０の座標を求める。なお、膝の最上点Ｐ１１と足の最下端Ｐ１２の位置は運転者の着座状態を側方からカメラ３４０で撮影した画像から求める。
Ｌ１＝Ｌ２×６０％〜８０％
Ｌ２：膝の最上端Ｐ１１から足の最下端Ｐ１２までの長さ
【００４７】
・手順（２）
図１０に示すように、運転者に対し、太腿が動かないようにして膝を動かしてもらい、３つ以上の膝基準点Ｐ１０の移動位置から膝基準点Ｐ１０の移動軌跡Ｌ１を求め、移動軌跡Ｌの回転の中心を膝回転中心Ｐ１３と推定する。
【００４８】
・手順（３）
図１１に示すように、運転者に対し、ペダル１０４を踏み込むような動作を促し、３つ以上の膝回転中心Ｐ１３の移動位置から膝回転中心Ｐ１３の移動軌跡Ｌ２を算出する。また、足の最下端Ｐ１２を基準点１、足の最前端Ｐ１４を基準点２とし、基準点１、基準点２のそれぞれについて、３つ以上の移動位置から移動軌跡を算出する。なお、基準点１、基準点２の移動位置は、カメラ３４０で撮影した画像を解析して求める。
【００４９】
・手順（４）
図１２に示すように、移動軌跡中の基準点１を一致させるように、膝回転中心Ｐ１３を平行移動させた位置を計算する。
【００５０】
・手順（５）
図１３に示すように、移動軌跡中の基準点２を一致させるように、膝回転中心を回転移動させた位置を計算する。
【００５１】
・手順（６）
図１４に示すように、足を固定した場合には膝は足首を中心とした円上の軌跡となるため、回転移動後の膝回転中心Ｐ１３の移動軌跡の中心を求め、その中心を足首回転中心Ｐ２の位置と推定する。
【００５２】
３．足首回転中心とペダル回転中心位置とを一致させるための調整
以上のようにして、人体図、またはカメラ３４０で撮影した画像の解析による方法から足首回転中心Ｐ２が求まると、足首回転中心Ｐ２の位置をペダル１０４の回転中心位置（軸Ｐ１）の位置に一致させるための調整を行う。図１５Ａ〜図１５Ｃは、この調整の流れを示す模式図である。
【００５３】
運転者がシート１０２に着座した状態では、運転者の身長や股下の長さ等の個体差により、上述した方法で推定した足首回転中心Ｐ２の位置は変動する。図１５Ａは、運転者が着座した状態で足首回転中心Ｐ２の位置とペダル１０４の回転中心Ｐ１の位置が一致していない状態を示している。
【００５４】
図１５Ａに示す状態から、ステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮させることで、図１５Ｂに示すように、足首回転中心Ｐ２の位置とペダル１０４の回転中心Ｐ１の位置を一致させることができる。具体的には、推定した足首回転中心Ｐ２とペダル１０４の回転中心Ｐ１とのズレ量Ｄが判るため、ズレ量Ｄが０となるようにステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮させる。
【００５５】
図１５Ｂに示す状態では、足首回転中心Ｐ２の位置とペダル１０４の回転中心Ｐ１の位置は一致しているが、ペダル１０４の初期位置（アクセルオフの位置）が定まっていない。より詳細には、図１５Ｂでは、シャフト２１６はアクセルオフの位置にあるが、ペダル１０４が本来のアクセルオフの位置よりも図面上で時計回り方向に回転した位置にあり、運転者の足首が過度に曲がり、つま先が脛に近づいた状態となっている。ペダル調整装置２００は、ステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を適宜伸縮させることで、シャフト２１６に対してペダル１０４を相対的に回転させることができる。このため、図１５Ｂに示す状態から更にステー２０４、ステー２０６、ステー２０８を伸縮させることで、ペダル１０４を矢印Ａ２方向に回転し、ペダル１０４を初期位置に設定する。これにより、図１５Ｃに示すように、ペダル１０４の初期位置が定まる。
【００５６】
以上のようにして足首回転中心Ｐ２の位置とペダル１０４の回転中心Ｐ１の位置が一致すると、足首を回転させる動きのみでペダル１０４を操作することができる。従って、ペダル１０４を操作する際の足の動きを最小限にすることができる。また、太腿、脹脛を動かす必要が無いため、大腿部の座圧を均一にすることができる。これにより、安定した運転姿勢を提供することが可能である。なお、足首回転中心Ｐ２の位置を補正したことによって、ペダルオフ状態での太腿とシート座面の干渉が強すぎる場合は、シート位置を前又は下へ移動、もしくは両方の移動を実施して調整する。また、足首回転中心Ｐ２の位置を補正したことによって、ペダルオフ状態での太腿とシート座面の干渉が無く、浮いてしまっている状態が発生する場合は、シート位置を後ろ又は上移動、もしくは両方の移動を実施して調整する。
【００５７】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、足首回転中心Ｐ２とペダルの回転中心Ｐ１の位置を一致させることのできない通常のペダル１０と、本実施形態のペダル１０４を比較して示す模式図である。図１６Ａは、通常のペダル１０を示している。通常のペダル１０では、ペダル１０の下端近傍にペダル１０の回転中心Ｐ１が位置している。この構成では、ペダル１０をオンした時（踏み込んだ時）に、足全体の動きでペダル１０を押し下げるため、膝の回転中心Ｐ３が下方に移動し、太腿がシート１０２の座面に押し付けられる。このため、ペダル１０をオンした時の足とシート１０２の干渉を防ぐため、シート座面を縮小したり、シート座面を軟化したりする必要が生じる。また、オットマン１１０を備える場合、ペダルオフ時はオットマン１１０と脹脛が当接することで脹脛がサポートされるが、ペダルオン時はオットマン１１０と脹脛が離れてしまい、オットマン１１０によるサポートは安定して機能しないことになる。
【００５８】
一方、図１６Ｂは、本実施形態のペダル１０４を示している。本実施形態のペダル１０４では、ペダル１０４の回転中心Ｐ１が足首回転中心Ｐ２と一致することで、足の動きを最小化できる。より詳細には、図１６Ｂに示すように、足首回転中心Ｐ２を回転中心とする足首の回転のみでペダル１０４を操作できるため、足首回転中心Ｐ２よりも上部の脹脛、太腿に動きが生じないため、足の動きが最小化される。また、ペダル１０４を操作した場合に、脹脛に動きが生じないため、ペダル１０４の操作の有無に関わらず脹脛をオットマン１１０で確実にサポートすることができる。
【００５９】
４．本実施形態のシステムで行われる処理
図１７は、本実施形態のシステムで行われる処理を示すフローチャートであって、主に演算処理装置４００で行われる処理を示している。先ず、ステップＳ１０では、説明装置３１０による説明情報に基づいて、運転開始前に運転者がペダル１０４の操作を実施する。次のステップＳ１２では、座面センサー１０６によって太腿部周辺のシート１０２の座面の変位量を測定し、演算処理装置４００が変位量を取得する。この測定により、運転者がアクセルオンした時の変位量とアクセルオフした時の変位量との変位差が測定される。なお、座面センサー１０６は、変位計、圧力計等によって構成される。次のステップＳ１４では、ステップＳ１２で測定した変位差が所定のしきい値ａ以下か否かを判定し、変位差が所定のしきい値ａを超えている場合はステップＳ１６へ進む。
【００６０】
ステップＳ１６へ進んだ場合、アクセルオン時とオフ時の変位差が比較的大きいため、アクセル操作に伴って太腿が動いており、適切な着座姿勢でないと判断できる。そして、この場合、ペダル１０４の回転中心Ｐ１と足首回転中心Ｐ２の位置が一致していないことが想定できる。このため、以下のステップＳ１６〜Ｓ２０では、ペダル１０４の回転中心Ｐ１と足首回転中心Ｐ２の位置を一致させる処理を行う。
【００６１】
ステップＳ１６では、上述した方法で足首回転中心Ｐ２の位置を算出する。次のステップＳ１８では、足首回転中心Ｐ２の位置とペダル１０４の回転中心Ｐ１との差（ズレ量）を算出する。
【００６２】
次のステップＳ２０では、ペダル調整装置２００によって足首回転中心Ｐ２の位置を補正し、ペダル１０４の回転中心Ｐ１と足首回転中心Ｐ２の位置を一致させる。ステップＳ２０の後はステップＳ２２へ進む。
【００６３】
また、ステップＳ１４で変位差が所定のしきい値ａ以内の場合はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２へ進んだ場合、ペダル１０４の回転中心Ｐ１と足首回転中心Ｐ２の位置が一致していると考えられるため、以降の処理では、ペダル１０４の初期位置を調整する処理を行う。
【００６４】
ステップＳ２２では、足首の曲がり角度θを算出する。ここでは、シャフト２１６がアクセルオフの位置にある状態で角度θを算出する。図１に示すように、角度θは、膝回転中心Ｐ３、Ｐ１３と足首回転中心Ｐ２を結ぶ直線と、ペダル１０４の踏面とのなす角度に相当する。角度θの算出は、カメラ３４０の画像を解析して求めても良いし、別途センサーを設けても良い。具体的には、膝回転中心Ｐ３，Ｐ１３と足首回転中心Ｐ２を結ぶ直線とＺ軸（Ｘ−Ｚ平面上）とのなす角度φ１を算出し、ペダル踏面とＺ軸とのなす角度φ２を算出し、θ（＝φ１＋φ２）を算出する。ペダル踏面は、Ｐ１４とＰ１２を結ぶ直線、またはペダル踏面と平行であるとしてペダル１０４の初期位置とステー２０４、２０６、２０８の長さから求められるジョイント２１２の中心と、ジョイント２１４の中心を結ぶ直線等で定義する。次のステップＳ２４では、足首の曲がり角度θと所定のしきい値ｂ，ｃとを比較し、ｂ≦θ≦ｃであるか否かを判定し、ｂ≦θ≦ｃの場合は、ペダル１０４の位置が適正であると判断し、処理を終了する。
【００６５】
一方、ステップＳ２４でｂ≦θ≦ｃでない場合は、アクセルオフ時の足首の姿勢が適切な状態でないと判断し、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、足首の曲がり角度がしきい値ｂ〜ｃの範囲内となるようにペダル調整装置２００によってペダル１０４の回転開始位置（初期位置）を補正する。この際、足首回転中心Ｐ２の位置が変化しないようにステー２０４、ステー２０６、ステー２０８の長さを調整する。
【００６６】
次のステップＳ２８では、オットマン位置調整装置３２０により、オットマン１１０を収納位置から移動させる。そして、シート１０２の大腿部の変位差がしきい値ｄを超えない範囲で、オットマン１１０を駆動して脹脛に当接させる。これにより、オットマン１１０によって運転者の脹脛が支持されるため、運転者は楽な姿勢で運転を行うことができる。ステップＳ３０の後は処理を終了する。
【００６７】
以上説明したように本実施形態によれば、ペダル調整装置２００により足首回転中心Ｐ２とペダル回転中心Ｐ１の位置を一致させることが可能となる。従って、足の動きを最小限に抑えることができるため、大腿部の座圧を均一にすることができ、安定した運転姿勢を提供することが可能となる。
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【符号の説明】
【００７０】
１０００    システム（ペダル装置）
１０２    シート
１０４    ペダル
１０６    座面センサー
２００    ペダル調整装置
２０４，２０６，２０８    ステー
２２２，２２４ｂ    軸受
２２４    軸受ブロック
３００    身体部位算出装置
３２０    記憶部
３４０    カメラ
４００    演算処理装置
【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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【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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
2017134511.tif 000018
【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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