(57)【要約】【課題】車両の横加速度に対する乗員の姿勢補助を行う場合に、乗員が受ける視覚的違和感を改善して乗り心地を向上させること。【解決手段】制御値演算部２２が、横加速度センサ１２により検出された車両の横加速度に基づいて乗員が受ける横加速度が最小となるようなシートの姿勢角の制御値を演算し、アクチュエータ制御部２８が演算された制御値に基づいてアクチュエータ１８を駆動し、乗員ロール角検出部２４が、撮像装置１４により撮像されたシートに着座した乗員の画像から乗員の体幹上部及び体幹下部のシートの座面に対するロール角の変化を検出し、上限値変更手段２６が、乗員の体幹上部及び体幹下部の変化の位相差が所定範囲以上である場合に、制御値演算部２２で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する。【選択図】図３
2009227075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の横方向に生じる横加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段により検出された横加速度に基づいて、前記車両の乗員が受ける横加速度または前記乗員の姿勢角が最小となるように前記車両のシートの姿勢角を制御するための制御値を演算する制御値演算手段と、
前記制御値演算手段により演算された制御値に基づいて、前記シートを制御する制御手段と、
前記シートに着座した乗員の体幹上部及び体幹下部の前記シートに対する姿勢角の変化を検出する姿勢角検出手段と、
前記姿勢角検出手段により検出された乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上である場合に、前記制御値演算手段で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する上限値変更手段と、
を含む乗員姿勢補助装置。
【請求項２】
コンピュータを、
車両の横方向に生じる横加速度を検出する加速度検出手段により検出された横加速度に基づいて、前記車両の乗員が受ける横加速度または前記乗員の姿勢角が最小となるように前記車両のシートの姿勢角を制御するための制御値を演算する制御値演算手段と、
前記制御値演算手段により演算された制御値に基づいて、前記シートに着座した乗員の体幹上部及び体幹下部の前記シートに対する姿勢角の変化を検出する姿勢角検出手段と、
前記姿勢角検出手段により検出された乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上である場合に、前記制御値演算手段で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する上限値変更手段と、
して機能させるための乗員姿勢補助プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員姿勢補助装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に横方向の加速度（横加速度）が生じた際に乗員の感じる横加速度または乗員の姿勢角の変化を低減させるためにシートの姿勢角を制御することが行われている。例えば、車両に生じるロール角が上限値以上となった場合に、エアバックを展開して乗員の下半身を保持することで、ロールの発生に抗して乗員が上半身に力を入れるといった姿勢保持の対応を補助する車両用乗員姿勢補助装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−２０４０４６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、特許文献１の車両用乗員姿勢補助装置では、乗員の体の動きのみに着目しており、乗員が受ける視覚的違和感が考慮されていないため乗り心地が低下する場合がある、という問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、車両の横加速度に対する乗員の姿勢補助を行う場合に、乗員が受ける視覚的違和感を改善して乗り心地を向上させることができる乗員姿勢補助装置、及びプログラム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】
【０００５】
本発明の乗員姿勢補助装置は、車両の横方向に生じる横加速度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段により検出された横加速度に基づいて、前記車両の乗員が受ける横加速度または前記乗員の姿勢角が最小となるように前記車両のシートの姿勢角を制御するための制御値を演算する制御値演算手段と、前記制御値演算手段により演算された制御値に基づいて、前記シートを制御する制御手段と、前記シートに着座した乗員の体幹上部及び体幹下部の前記シートに対する姿勢角の変化を検出する姿勢角検出手段と、前記姿勢角検出手段により検出された乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上である場合に、前記制御値演算手段で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する上限値変更手段と、を含んで構成されている。
【０００６】
また、本発明の乗員姿勢補助プログラムは、コンピュータを、車両の横方向に生じる横加速度を検出する加速度検出手段と、前記加速度検出手段により検出された横加速度に基づいて、前記車両の乗員が受ける横加速度または前記乗員の姿勢角が最小となるように前記車両のシートの姿勢角を制御するための制御値を演算する制御値演算手段と、前記制御値演算手段により演算された制御値に基づいて、前記シートに着座した乗員の体幹上部及び体幹下部の前記シートに対する姿勢角の変化を検出する姿勢角検出手段と、前記姿勢角検出手段により検出された乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上である場合に、前記制御値演算手段で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する上限値変更手段と、して機能させるためのものである。
【０００７】
本発明の乗員姿勢補助装置、及びプログラムによれば、加速度検出手段が、車両の横方向に生じる横加速度を検出し、制御値演算手段が、加速度検出手段により検出された横加速度に基づいて、車両の乗員が受ける横加速度または乗員の姿勢角が最小となるように車両のシートの姿勢角を制御するための制御値を演算し、制御手段が、制御値演算手段により演算された制御値に基づいてシートを制御する。また、姿勢角検出手段が、制御手段により制御されたシートに着座した乗員の体幹上部及び体幹下部のシートに対する姿勢角の変化を検出する。乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上の場合、すなわち略同相で動いていない場合には、シート姿勢角の制御過大により乗員が視覚的違和感を受けて頭を起こそうとしている状態であると考えられるため、上限値変更手段が、制御値演算手段で演算された制御値の上限値が低くなるように変更する。
【０００８】
このように、乗員が受ける横加速度または乗員の姿勢角を最小にするための制御を行った際に、乗員の体幹上部及び体幹下部の姿勢角の変化の位相差が所定範囲以上となった場合に、制御値の上限値が低くなるように変更して制御過大となることを防止するため、乗員が受ける視覚的違和感が改善され、乗り心地を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両の横加速度に対する乗員の姿勢補助を行う場合に、乗員が受ける視覚的違和感を改善して乗り心地を向上させることができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施の形態の原理について説明する。
【００１２】
図１（Ｂ）に、車両に同図（Ａ）に示す周期的に変化する横加速度を与え、車両フロアに対するシートの姿勢角を制御した場合の乗員の姿勢角を表すロール角Ｐの変化を示す。ここで、乗員のロール角Ｐは、図２に示すように、乗員の体幹（胴）の重心とヒップポイント（ＨＰ，静止している乗員のシート座面上での荷重中心点）とを通る直線と、シートの座面に垂直な直線とのなす角で表される。また、車両に対するシートの姿勢角は、シートの座面に垂直な直線と、鉛直線とのなす角で表される。シートの姿勢角の制御値の範囲を大から小の間で数段階設定して、各段階の制御値で制御した場合の乗員ロール角Ｐを測定すると共に、乗員の官能評価について確認した。
【００１３】
図１（Ｂ）において、乗員が受ける体幹上部加速度が最小となるように制御した場合の乗員体幹上部のロール角を細実線Ｐ１、乗員体幹下部のロール角を細破線Ｐ２、官能評価が最も良い場合の乗員体幹上部のロール角を太実線Ｐ３、乗員体幹下部のロール角を太破線Ｐ４で示している。
【００１４】
乗員が受ける体幹上部加速度が最小となるように制御した場合は、官能評価が最も良い場合と比較して、官能評価は悪いという結果が得られた。また、シートの姿勢角の制御値の上限値は大きな値となっていた。官能評価が悪い原因として、シートの姿勢角の制御値が過大となり、視覚的違和感を受けた乗員が頭部を起こそうと力を入れるためであると考えられる。
【００１５】
そこで、官能評価が高い場合には、体幹上部及び体幹下部のロール角の位相が略同相となっていることに着目し、制御開始時は乗員が受ける体幹上部加速度が最小となるようにシートの姿勢角の制御値を設定し、制御開始後に乗員の体幹上部及び体幹下部の動きを検出して、これらの動きの位相差が所定範囲（略同相のみなせる範囲）以上か否かを判定し、所定範囲以上の場合には、乗員はシートの姿勢角の制御過大により視覚的違和感を受けていると判断して、体幹上部及び体幹下部の動きが略同相となるまで制御値の上限値を下げるように変更した。このように制御することにより、乗員が視覚的違和感を受けない状態で、乗員の姿勢補助を行うことができる。
【００１６】
次に、本実施の形態の構成について説明する。
【００１７】
図２に示すように、本実施の形態の乗員姿勢補助装置１０は、車両に生じる横加速度を検出し、横加速度に応じた信号を出力する横加速度センサ１２、乗員の姿勢角を検出するために乗員を撮像する撮像装置１４、乗員の姿勢を補助するためにシート２０を回転させて車両フロアに対するシート２０の姿勢角を変更する制御を行う処理ルーチンを実行するためのコンピュータ１６、及びシート２０を回転させるためのアクチュエータ１８を備えている。
【００１８】
横加速度センサ１２は、車両に加わる横加速度に応じた信号を発生し、コンピュータ１６へ供給する。
【００１９】
撮像装置１４は、シート２０に着座している乗員を撮像し画像信号を生成する撮像部（図示省略）、撮像部で生成されたアナログ信号である画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）、及びＡ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）を備えている。
【００２０】
コンピュータ１６は、乗員姿勢補助装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述するアクチュエータ操作量算出の処理ルーチンのプログラム等を記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。
【００２１】
このコンピュータ１６をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図３に示すように、横加速度センサ１２から入力される車両の横加速度に応じた信号から、乗員が受ける横加速度を最小にするシートの姿勢角を演算する制御値演算部２２、撮像装置１４により撮像された画像から乗員の体幹上部及び体幹下部のロール角を検出する乗員ロール角検出部２４、乗員ロール角検出部２４により検出された乗員の体幹上部及び体幹下部のロール角の変化の位相差が所定範囲以上か否かを判定し、所定値以上の場合に制御値演算部２２により演算される制御値の上限値を変更する上限値変更部２６、制御値演算部２２により演算された制御値及び上限値変更部２６により上限値が変更された場合には、その上限値に基づいてアクチュエータ１８の操作量を算出し、算出された操作量に基づいてアクチュエータ１８が駆動されるように制御するアクチュエータ制御部２８を含んだ構成で表すことができる。
【００２２】
制御値演算部２２は、以下に述べる乗員上体加速度最小コントローラを適用したもので、乗員が受ける横加速度が最小となるようなシートの姿勢角の制御値を演算する。制御値演算部２２には上限値が設定されており、制御値は上限値の範囲内で演算される。この上限値は、後述する上限値変更部２６によって変更可能となっている。以下、制御値演算部２２に適用される乗員上体加速度最小コントローラの導出について述べる。
【００２３】
図４は、乗員の体幹下部に体幹上部および頭部がバネで結合されている１自由度人体モデルに生じる横加速度ｇｂを示す図である。下半身および体幹下部はシートに固定であるとし、ここでは体幹上部および頭部を上半身と呼ぶ。乗員のロール回転中心をヒップポイントＨＰとすると、横加速度ｇｂは、（１）式で表される。
【００２４】
【数１】
2009227075.tif 000003
【００２５】
ただし、ｇｙ：車両の横加速度、ｇ：重力加速度、φｂ：ＨＰを通り鉛直上向きの鉛直軸と上半身の中心線（重心とＨＰとを通る直線）がなす乗員ロール角、ｌ：ＨＰから上半身重心までの距離である。
【００２６】
また、乗員上半身固定座標系における横方向運動方程式は、（２）式となる。
【００２７】
【数２】
2009227075.tif 000004
【００２８】
ただし、ｍ：上半身質量、ｋ：体幹上部と体幹下部との間のロール方向バネ定数、ｕ：シートの姿勢角、ｃ：体幹上部と体幹下部との間のロール方向人体粘性定数（人体のロール角速度に比例すると仮定）である。すなわち、上半身は、下半身の回転軸に対して一端が回転自在に構成され、他端がバネで座面の法線方向の軸に結合され、その回転軸に対する回転角速度に比例する粘性抵抗を有するようにモデル化されている。
【００２９】
（１）式を線形化し（２）式に代入することによって、（３）及び（４）式のように定式化できる。
【００３０】
【数３】
2009227075.tif 000005
【００３１】
これらの式から
【００３２】
【数４】
2009227075.tif 000006
となる定常状態では、（５）式とすることで、ｇｂ＝０となることがわかる。
【数５】
2009227075.tif 000007
【００３３】
また、（５）式のシートの姿勢角ｕに対する直達項は負であることから、シートの姿勢角ｕから評価量ｇｂまでの伝達関数は、非最小位相推移系（伝達関数が負のゼロ点を有する系）となっていることがわかる。これは、逆ダイナミクスが不安定になり、任意のｇｙに対し、常にｇｂ＝０とするｕが存在しないことを表している。
【００３４】
このため、本実施の形態では、任意のｇｙに対し、評価量ｇｂを最小化する制御問題として定式化してコントローラの導出を図る。なお、（３）及び（４）式は、図５に示すように、以下の（６）〜（８）式のような標準問題形式で記述できる。
【００３５】
【数６】
2009227075.tif 000008
ただし、
【００３６】
【数７】
2009227075.tif 000009
であり、
【００３７】
【数８】
2009227075.tif 000010
である。
【００３８】
この問題における外乱に相当する車両の横加速度は、運転者の操舵特性を考慮すると、ある程度低周波数領域に限定でき、全域でｗからｚまでの伝達特性を低減させる必要はない。このため、ここでは、周波数重みとして、（９）式の伝達関数を考慮したＨ∞制御の定式化を行う。
【００３９】
【数９】
2009227075.tif 000011
【００４０】
（９）式の状態方程式表現を、（１０）及び（１１）式と記述できる。
【００４１】
【数１０】
2009227075.tif 000012
【００４２】
この周波数重みを含めた系は図６のように表現できる。なお、図６におけるｚからｚｗｂを抽出する周波数重みフィルタは、図９に示す伝達特性を有している。
【００４３】
さらに、ｗからｚｗｂまでの拡大された系も、図８に示すように、標準問題形式で記述できる。
【００４４】
【数１１】
2009227075.tif 000013
ただし、
【００４５】
【数１２】
2009227075.tif 000014
であり、
【００４６】
【数１３】
2009227075.tif 000015
である。
【００４７】
この拡大系にＨ∞制御を適用することによって、外乱から周波数整形後の評価量までの伝達特性（Ｈ∞ノルム）を最小化するコントローラ、すなわち車両運動として考慮すべき周波数帯域における車両横加速度から乗員が受ける横加速度までの伝達特性を最小化する乗員上体加速度最小コントローラが設計できる。
【００４８】
なお、シートの姿勢角の制御値を算出する手段としては、ゲインコントローラを用いる方法もある。
【００４９】
乗員ロール角検出部２４は、撮像装置１４により撮像された走行時（乗員が横加速度を受けている状態）の画像からパターンマッチングにより乗員を検出し、予めシート２０の所定位置に定めておいた基準線からの移動量に基づいて乗員のロール角Ｐを検出する。基準線は、予め静止時（乗員が横加速度を受けていない状態）にシートに着座した乗員を撮像しておき、この静止時の画像から検出される乗員の目の位置、肩のライン、胴のライン等の特徴となる位置を検出し、ロール回転中心となるＨＰを通りシート座面に対して垂直な線を基準線として決定するようにしてもよい。撮像装置１４がシートの回転に連動して回転する場合は、画像内の基準線の位置を固定とすることができる。撮像装置がシートの回転に連動しない場合には、撮像時のシートの姿勢角を考慮して乗員ロール角Ｐを算出する。
【００５０】
上限値変更部２６は、所定時間の間に乗員ロール角検出部２４により検出された体幹上部及び体幹下部の乗員ロール角Ｐの値から、体幹上部及び体幹下部の乗員ロール角Ｐの変化を算出し、乗員ロール角Ｐの変化の位相差が所定範囲以上か否かを判断し、位相差が所定範囲以上の場合には、制御値演算部２２に設定されている制御値の上限値を所定値分下げた値に変更する。
【００５１】
アクチュエータ制御部２８は、シート２０の姿勢角を、制御値演算部２２で演算された制御値に応じた角度に制御するためのアクチュエータ操作量を算出し、算出した操作量に基づいてアクチュエータ１８が駆動するように制御する。
【００５２】
次に、図９を参照して、本実施の形態のシート姿勢角制御の処理ルーチンについて説明する。
【００５３】
ステップ１００で、タイマｔをスタートさせ、次に、ステップ１０２で、横加速度センサ１２が車両の横加速度を検出して車両の横加速度に応じた信号を生成し、次に、ステップ１０４で、制御値演算部２２は、横加速度センサ１２から入力された車両の横加速度に応じた信号に基づいて、上述した乗員上体加速度最小コントローラを用いて乗員が受ける横加速度が最小となるシート２０の姿勢角の制御値を演算する。制御対象のパラメータとしては、例えば、ｌ＝０．５［ｍ］、ｃ＝１００［Ｎｓ／ｍ］、ｋ＝５０００［Ｎ／ｍ］、ｍ＝４０［ｋｇ］を用いることができ、また周波数重みのパラメータとして、ω１＝０．５×（２π）、ω２＝１．８×（２π）、ζ１＝０．２、ζ２＝０．７を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００５４】
次に、ステップ１０６で、アクチュエータ制御部２８は、制御値演算部２２の演算結果に基づいた角度にシート２０の姿勢角を制御するためのアクチュエータ１８の操作量を算出し、次に、ステップ１０８で、算出した操作量に基づいてアクチュエータ１８を駆動して、制御値演算部２２で演算された姿勢角になるように、シート座面を傾斜させる。
【００５５】
次に、ステップ１１０で、撮像装置１４により撮像されたシート２０に着座した乗員の画像が乗員ロール角検出部２４に入力され、乗員ロール角検出部２４は、入力された画像からパターンマッチングにより乗員を検出し、シートに設定した基準線または予め静止時に撮像しておいた乗員の画像と比較することにより乗員の体幹上部のロール角Ｐ０（ｔ）及び体幹下部のロール角Ｐ１（ｔ）を検出する。
【００５６】
次に、ステップ１１２で、上限値変更部２６は、タイマｔの値が所定時間Ｋ以上となったか否かを判断する。所定時間Ｋは、乗員ロール角Ｐの変化を把握することができる間隔とし、数秒〜数十秒の値（例えば、５秒）を設定することができる。所定時間Ｋ以上の場合には、ステップ１１４へ進んで、所定時間Ｋ未満の場合には、ステップ１０２へ戻ってステップ１０２〜ステップ１１０までの処理をタイマｔが所定時間Ｋ以上となるまで繰り返す。
【００５７】
ステップ１１４で、上限値変更部２６は、後述する制御上限値変更判定処理ルーチンを実行して、次に、ステップ１１６で、上限値変更部２６は、ステップ１１４の処理において制御上限値を変更すると判定されたか否かを判断し、変更する場合には、ステップ１１８へ進む。
【００５８】
ステップ１１８で、上限値変更部２６は、制御値演算部２２に設定されている制御値の上限値を所定値分下げて、次に、ステップ１２０で、タイマｔの値をリセットしてステップ１００に戻り、ステップ１１６において上限値を変更する必要がないと判断されるまで、上限値を徐々に下げながらステップ１００〜ステップ１２０までの処理を繰り返す。上限値を所定値分下げる設定としては、例えば、０．３Ｇ〜０．５Ｇの横加速度が作用している場合には、所定時間Ｋ毎に、現在設定されている上限値の数％分の値を減少させていくようにすることができる。ステップ１１６で、制御値の上限値を変更する必要がないと判断された場合には、処理を終了する。
【００５９】
次に、図１０を参照して、制御上限値変更判定の処理ルーチンについて説明する。
【００６０】
ステップ２００で、所定時間Ｋの間に蓄積された乗員体幹上部のロール角Ｐ０（ｔ）を時刻ｔについての関数（波形）として取得し、次に、ステップ２０２で、Ｐ０（ｔ）に対してローパスフィルタ処理を施して、０．５〜２Ｈｚ以上のデータをカットする。次に、ステップ２０４で、フィルタ処理を施したＰ０（ｔ）について、ΔＰ０（ｔ）＊ΔＰ０（ｔ−１）＜０となる時刻ｔ、すなわち、Ｐ０（ｔ）を図１（Ｂ）に示すような、時刻ｔ−ロール角Ｐ０のグラフで表した場合に、波形が上もしくは下に凸となるピーク時の時刻ｔ＝Ｔ０を算出する。ステップ２０６〜ステップ２１０で、乗員体幹下部のロール角Ｐ１（ｔ）についてもステップ２００〜ステップ２０４と同様の処理を行って、ΔＰ１（ｔ）＊ΔＰ１（ｔ−１）＜０となる時刻ｔ＝Ｔ１を算出する。所定時間Ｋにおいて、複数のピーク時刻Ｔ０及びＴ１が算出された場合は、ピーク時刻Ｔ０及びＴ１に対して時刻の小さい順に通し番号ｉを付与しておく。
【００６１】
次に、ステップ２１２で、ピーク時刻の差｜Ｔ０−Ｔ１｜が所定値Ｔ未満か否かを判断する。複数のピーク時刻が算出されている場合は、ピーク時刻の通し番号ｉが対応する所定値Ｔ０ｉとＴ１ｉとでピーク時刻の差｜Ｔ０ｉ−Ｔ１ｉ｜を求め、求められた複数のピーク時刻の差｜Ｔ０ｉ−Ｔ１ｉ｜の平均値または最大値等が所定値Ｔ未満か否かを判断する。所定値Ｔ未満の場合には、ステップ２１４へ進み、所定値Ｔ以上の場合には、ステップ２１８へ進む。
【００６２】
ステップ２１４で、Ｐ０（Ｔ０）＊Ｐ１（Ｔ１）が０以上か、すなわち、ピーク時刻における体幹上部及び体幹下部のロール角の値が、共にプラスまたは共にマイナスであるかを判断する。複数のピーク時刻が算出されている場合は、ピーク時刻の通し番号ｉが対応する所定値Ｔ０ｉとＴ１ｉとのそれぞれについて０以上か否かを求め、全てのピーク時刻において０以上の場合に、Ｐ０（Ｔ０）＊Ｐ１（Ｔ１）が０以上が０以上であると判断するようにするとよい。Ｐ０（Ｔ０）＊Ｐ１（Ｔ１）が０以上の場合には、ステップ２１２での判断結果と合わせ、体幹上部と体幹下部とは、略同相（位相差が所定範囲内）で動いていると判断でき、制御値の上限値を下げる必要がないため、ステップ２１６へ進んで、判定結果として、「制御値の上限値を変更しない」を出力する。
【００６３】
ステップ２１２及びステップ２１４で否定された場合は、体幹上部と体幹下部とは、略同相で動いておらず、乗員が制御過大による視覚的違和感を受けていると判断でき、制御値の上限値を下げる必要があるため、ステップ２１８へ進んで、判定結果として、「制御値の上限値を変更する」を出力して、リターンする。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態における乗員姿勢補助装置１０によれば、まず、乗員が受ける横加速度が最小となるようにシート２０の姿勢角を制御した後、乗員の体幹上部及び体幹下部のロール角の変化の位相差が所定範囲以上か否かを判断して、所定範囲以上の場合には、乗員が制御過大による視覚的違和感を受けていると判断して、制御値の上限値を徐々に下げていき、体幹上部及び体幹下部のロール角の変化の位相差が所定範囲内となるように制御するため、乗員が視覚的違和感を受けない状態で、乗員の姿勢を補助して乗り心地を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、制御開始時の処理として、乗員が受ける横加速度が最小となるシートの姿勢角の制御値を演算する場合について説明したが、検出した車両の横加速度に所定値を乗算して車両の姿勢角を算出し、算出した車両の姿勢角に基づいて乗員の姿勢角を算出し、算出した乗員の姿勢角が最小となるシートの姿勢角の制御値を演算するようにしてもよい。また、本実施の形態では、車両の横加速度を検出する場合について説明したが、車両のロール角やヨー角速度の大きさ等から、乗員の姿勢角を推定するようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、シートに着座している乗員を撮像装置１４で撮像した画像から乗員ロール角Ｐを検出する場合について説明したが、シートのシートクッション及びシートバックに複数の圧力センサを組み込んで、各圧力センサで検出された値からシートに作用する圧力分布を検出し、検出された圧力分布から乗員の揺動を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施の形態の原理を説明するための図である。
【図２】本実施の形態における乗員姿勢補助装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態における乗員姿勢補助装置の構成を示すブロック図である。
【図４】乗員の体幹下部に体幹上部および頭部がバネで結合されている１自由度人体モデルに生じる横加速度ｇｂを示す図である。
【図５】標準問題形式で記述された伝達特性を示す図である。
【図６】周波数重みを考慮した伝達特性を示す図である。
【図７】周波数重みフィルタの伝達特性を示す図である。
【図８】拡大形の標準問題形式で記述された伝達特性を示す図である。
【図９】本実施の形態におけるシート姿勢角制御の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態における制御上限値変更判定の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１０   乗員姿勢補助装置
１２   横加速度センサ
１４   撮像装置
１６   コンピュータ
１８   アクチュエータ
２０   シート
２２   制御値演算部
２４   乗員ロール角検出部
２６   上限値変更部
２８   アクチュエータ制御部
【図１】
2009227075.tif 000016
【図２】
2009227075.tif 000017
【図３】
2009227075.tif 000018
【図４】
2009227075.tif 000019
【図５】
2009227075.tif 000020
【図６】
2009227075.tif 000021
【図７】
2009227075.tif 000022
【図８】
2009227075.tif 000023
【図９】
2009227075.tif 000024
【図１０】
2009227075.tif 000025