СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЗОЙ ПАССАЖИРА И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗОЙ ПАССАЖИРА
METHOD FOR CONTROLLING PASSENGER'S POSTURE AND DEVICE FOR CONTROLLING PASSENGER'S POSTURE

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления позой пассажира и устройству управления позой пассажира.
Уровень техники
[0002] Из уровня техники известно устройство для управления позой пассажира в транспортном средстве, в котором сиденье активного управления наклоняется, чтобы удерживать положение пассажира ровным (например, см. Патентный документ 1). В этом предшествующем уровне техники для наклона сиденья влево и вправо предусмотрен двигатель, вычисляется поперечное ускорение, которое может получить транспортное средство, и сиденье наклоняется в направлении, противоположном боковому ускорению, в соответствии с величиной бокового ускорения и генерируемой скоростью.
Патентный документ
[0003] Патентный документ 1: публикация выложенной заявки на патент Японии № Hei 8-216747.
Проблема, решаемая изобретением
[0004] В технологии, раскрытой в Патентном документе 1, когда сиденье наклонено так, что положение пассажира является стабильным, в соответствии с поперечным ускорением транспортного средства, необходимая величина наклона велика, и требуется время, чтобы наклонить кресло сиденья на угол, соответствующий поперечному ускорению.
[0005] По этой причине наклон сиденья в оптимальное положение после изменения поведения транспортного средства, которое может вызвать укачивание, не может быть выполнено вовремя, и, как результат, существует риск того, что произойдет пассивное изменение позы из-за поведения транспортного средства, и пассажир не может быть стабилизирован в надлежащей позе, соответствующей его движению. Затем, если пассажиру не удается принять позу, соответствующую движению транспортного средства, существует риск того, что это может вызвать укачивание.
[0006] Ввиду проблемы, описанной выше, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира, которые могут перевести пассажира в позу, соответствующую движению транспортного средства, для устранения укачивания.
Средство для решения проблемы
[0007] Способ управления позой пассажира согласно настоящему изобретению включает прогнозирование движения транспортного средства на основе информации, относящейся к движению транспортного средства, и предоставление с помощью исполнительного механизма стимула, который вызывает напряжение мышц, так что пассажир принимает позу, соответствующую движению транспортного средства, когда происходит прогнозируемое движение транспортного средства.
[0008] Кроме того, устройство управления позой пассажира согласно настоящему раскрытию содержит контроллер, который управляет исполнительным механизмом, обеспечивающий стимул, который вызывает напряжение мышц у пассажира, на основе информации, относящейся к движению транспортного средства. Контроллер содержит блок прогнозирования движения транспортного средства, который прогнозирует движение транспортного средства, и блок управления созданием стимула, который, когда происходит прогнозируемое движение транспортного средства, применяет с помощью исполнительного механизма стимул, который вызывает мышечное напряжение, так что пассажир принимает позу, соответствующую движению транспортного средства.
Эффекты изобретения
[0009] Способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают стимул для пассажира посредством исполнительного механизма для создания мышечного напряжения, которое помещает пассажира в позу, соответствующую движению транспортного средства, в отличие от случая, когда поза пассажира стабилизируется путем наклона сиденья, чтобы можно было разместить пассажира в желаемой позе за короткий период времени. Следовательно, пассажир принимает оптимальную позу в оптимальное время относительно движения транспортного средства, так что устраняется появление укачивания.
Краткое описание чертежей
[0010] Фиг. 1 - общий вид системы, иллюстрирующий автономную систему A управления вождением, которая выполняет способ управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления;
Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая элементы, которые выполняют управление позой откидывания назад при боковом ускорении в блоке 40 управления позой пассажира автономной системы A управления вождением;
Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая элементы, которые выполняют управление позой откидывания назад при отрицательном ускорении в блоке 40 управления позой пассажира;
Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций управления позой при откидывании назад при боковом ускорении;
Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций управления позой откидывания назад при отрицательном ускорении;
Фиг. 6 - временная диаграмма, иллюстрирующая движение основного транспортного средства MVS, изменения в позе пассажира Pa и изменения в поверхности 61a сиденья (состояние приложенного стимула), когда управление позой откидывания назад при боковом ускорении выполняется во время движения по кривой;
Фиг. 7 - временная диаграмма, иллюстрирующая движение основного транспортного средства MVS, изменения в позе пассажира Pa и изменения поверхности сиденья 61a (состояние приложения стимула), когда управление позой откидывания назад при отрицательном ускорении выполняется во время замедленного движения;
Фиг. 8 - временная диаграмма, иллюстрирующая движение основного транспортного средства MVS, состояние рулевого управления, изменение положения пассажира Pa и состояние приложенного стимула, когда процесс откидывания назад при боковом ускорении повторно выполняется с помощью второго варианта осуществления при смене полосы движения;
Фиг. 9 - пояснительная схема применения мышечного стимула во втором варианте осуществления;
Фиг. 10 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций процесса откидывания назад при боковом ускорении во время смены полосы движения во втором варианте осуществления;
Фиг. 11 - временная диаграмма, показывающая движение основного транспортного средства MVS, состояние торможения, изменение позы пассажира Pa и состояние приложения стимула, когда управление позой начала замедления выполняется с помощью второго варианта осуществления во время замедленного движения;
Фиг. 12A - пояснительная схема приложения стимула в третьем варианте осуществления;
Фиг. 12B - пояснительная диаграмма мышечного напряжения, вызванного приложением стимула в третьем варианте осуществления;
Фиг. 13A - пояснительная схема приложения стимула в третьем варианте осуществления;
Фиг. 13B - пояснительная диаграмма напряжения мышц, вызванного приложением стимула в третьем варианте осуществления;
Фиг. 14 - пояснительная диаграмма изменения позы, вызванного приложением стимула в третьем варианте осуществления;
Фиг. 15A - пояснительная схема исполнительного механизма 400 в четвертом варианте осуществления;
Фиг. 15B - пояснительная диаграмма, когда стимул применяется с исполнительным механизмом 400 в четвертом варианте осуществления;
Фиг. 15C - пояснительная диаграмма напряжения мышц, вызванного приложением стимула в четвертом варианте осуществления;
Фиг. 16A - пояснительная схема исполнительного механизма 500 в пятом варианте осуществления;
Фиг. 16B - пояснительная диаграмма, когда стимул применяется с исполнительным механизмом 500 в пятом варианте осуществления; и
Фиг. 16C - пояснительная диаграмма напряжения мышц, вызванного приложением стимула в пятом варианте осуществления.
Варианты осуществления изобретения
[0011] Варианты осуществления для выполнения способа управления позой пассажира и устройства управления позой пассажира согласно настоящему изобретению будут описаны далее со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0012] Сначала будут описаны способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления.
[0013] Способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления применяются к автономному движущемуся транспортному средству, в котором движение, торможение и угол поворота управляются автоматически, чтобы обеспечить движение по сгенерированному целевому маршруту движения при выборе автономного режима вождения.
[0014] Фиг. 1 иллюстрирует автономную систему A управления движением, к которой применяются способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления. Общая система будет описана далее со ссылкой на Фиг. 1.
[0015] Система A управления автономным вождением содержит бортовой датчик 1, блок 2 хранения картографических данных, блок 4 управления автономным вождением, исполнительный механизм 5 управления, устройство 6 отображения и устройство 7 ввода. Блок B управления позой пассажира, который выполняет способ управления позой пассажира, включен в автономную систему A управления вождением. Блок B управления позой пассажира делится входной информацией с блоком 4 управления автономным вождением и использует информацию управления блока 4 управления автономным вождением для управления позой пассажира Pa (см. Фиг. 6).
[0016] Бортовой датчик 1 включает в себя камеру 11, радар 12, GPS 13 и бортовое устройство 14 передачи данных. Кроме того, информация датчика, полученная с помощью бортового датчика 1, выводится в блок 4 управления автономным вождением. Помимо камеры 11 и радара 12, бортовой датчик 1 включает в себя датчик, который выводит информацию датчика, относящуюся к движению основного транспортного средства MVS (см. Фиг. 6); эти датчики будут описаны ниже. Движение транспортного средства относится к перемещению транспортного средства с течением времени и, в частности, относится к ускорению/замедлению и повороту транспортного средства, а также к сопутствующим изменениям положения транспортного средства и т.п.
[0017] Камера 11 представляет собой датчик распознавания окружающей среды, который реализует функцию сбора с помощью данных изображения периферийной информации основного транспортного средства MVS, такой как полосы движения, предшествующие транспортные средства, пешеходы и т.п., в качестве функции, необходимой для автономного вождения. Эта камера 11 сконфигурирована, например, путем объединения передней камеры распознавания, задней камеры распознавания, правой камеры распознавания, левой камеры распознавания и т.п. основного транспортного средства MVS. Основное транспортное средство MVS является транспортным средством, в котором установлена система А управления автономным вождением, и обозначает управляемое транспортное средство.
[0018] Из изображений с камеры можно обнаруживать объекты и полосы движения на пути движения основного транспортного средства и объекты за пределами пути движения основного транспортного средства (дорожные конструкции, предшествующие транспортные средства, следующие позади транспортные средства, встречные транспортные средства, окружающие транспортные средства, пешеходы, велосипеды, двухколесные транспортные средства), путь движения основного транспортного средства (белые дорожные линии, границы дорог, стоп-линии, пешеходные переходы, дорожные знаки, ограничения скорости и т.д.) и т.п.
[0019] Радар 12 представляет собой датчик дальности, который реализует функцию обнаружения присутствия объекта в непосредственной близости от основного транспортного средства и функцию обнаружения расстояния до объекта в непосредственной близости от основного транспортного средства, как функции, необходимые для автономное вождение. Здесь «радар 12» является общим термином, который включает радары, использующие радиоволны, лидары, использующие свет, и сонары, использующие ультразвуковые волны. Примеры радара 12, который можно использовать, включают лазерный радар, радар миллиметрового диапазона, ультразвуковой радар, лазерный дальномер и т.п. Этот радар 12 сконфигурирован, например, путем объединения переднего радара, заднего радара, правого радара, левого радара и т.п. основного транспортного средства MVS.
[0020] Радар 12 обнаруживает положения объектов на пути движения основного транспортного средства и объектов за пределами пути движения основного транспортного средства (дорожные конструкции, предшествующие транспортные средства, двигающиеся позади транспортные средства, встречные транспортные средства, окружающие транспортные средства, пешеходы, велосипеды, двухколесные транспортные средства), а также расстояние до каждого объекта. Если угол обзора недостаточен, могут быть при необходимости добавлены и еще радары.
[0021] GPS 13 представляет собой датчик положения основного транспортного средства, который имеет антенну 13a GNSS и который определяет положение основного транспортного средства (широту и долготу), когда транспортное средство остановлено или находится в движении, с помощью спутниковой связи. «GNSSS» является аббревиатурой от «Global Navigation Satellite System», а «GPS» - от «Global Positioning System».
[0022] Бортовое устройство 14 передачи данных представляет собой внешний датчик данных, который осуществляет беспроводную связь с внешним устройством 10 передачи данных через приемопередающие антенны 3a, 14a, чтобы получать извне информацию, которая не может быть получена основным транспортным средством MVS.
[0023] Например, в случае устройства передачи данных, установленного на другом транспортном средстве, движущемся поблизости от основного транспортного средства MVS, внешнее устройство 10 передачи данных осуществляет обмен данными между транспортным средством MVS и другим транспортным средством. Посредством этой связи между транспортными средствами информация, необходимая для основного транспортного средства MVS (см. Фиг. 6), может быть получена из различных элементов информации, содержащихся в другом транспортном средстве, посредством запроса от бортового устройства 14 передачи данных.
[0024] Например, в случае устройства передачи данных, предусмотренного в инфраструктурном оборудовании, внешнее устройство 10 передачи данных выполняет инфраструктурную связь между основным транспортным средством MVS и инфраструктурным оборудованием. Посредством этой инфраструктурной связи информация, требуемая основным транспортным средством MVS, может быть получена из различных частей информации, содержащихся в инфраструктурном оборудовании, посредством запроса от бортового устройства 14 передачи данных. Например, если имеется недостаточная информация в картографических данных, хранящихся в блоке 2 хранения данных, или информации, которая была обновлена из картографических данных, может быть дополнена недостаточная информация или обновленная информация. Также можно получать информацию о дорожном движении, такую как информацию о заторах и ограничениях движения, для целевого маршрута движения, по которому планируется движение основного транспортного средства MVS.
[0025] Блок 2 хранения картографических данных состоит из встроенной памяти, в которой хранятся так называемые данные электронной карты, в которых широта/долгота связаны с информацией карты. Картографические данные, хранящиеся в блоке 2 хранения картографических данных, являются картографическими данными высокой точности, имеющими уровень точности, с которым можно распознать, по меньшей мере, каждую из полос дороги, которая имеет множество полос. Используя такие высокоточные картографические данные, можно сгенерировать целевой маршрут движения, указывающий, по какой полосе из множества полос основное транспортное средство MVS будет перемещаться посредством автономного управлении. Затем, если положение основного транспортного средства, обнаруженное GPS 13, распознается как информация о местоположении основного транспортного средства, картографические данные высокой точности вокруг положения основного транспортного средства устанавливаются в блоке 4 управления автономным движением.
[0026] Высокоточные картографические данные включают в себя дорожную информацию, связанную с каждой точкой, и дорожная информация определяется узлами и связями, которые соединяют узлы. Информация о дороге включает в себя информацию для идентификации дороги по ее местоположению и области, тип дороги для каждой дороги, ширину полосы движения для каждой дороги и информацию о форме дороги. Для каждой части идентификационной информации каждой дорожной ссылки информация о дороге сохраняется в связи с местоположением перекрестка, направлениями подхода к перекрестку, типом перекрестка и другой информацией, относящейся к перекрестку, и другой информацией, связанной с перекрестком. Для каждого элемента идентификационной информации каждого участка дороги информация о дороге сохраняется в связи с типом дороги, шириной полос движения, формой дороги, возможностью сквозного движения, правилами приоритетности, возможностью обгона (возможен ли выезд в смежную полосу движения), ограничением скорости, знаками и прочей информацией, относящейся к дороге.
[0027] Блок 4 управления автономным вождением имеет функцию интеграции информации, вводимой от бортового датчика 1 и блока 2 хранения картографических данных, для генерирования целевого маршрута движения, профиля целевой скорости транспортного средства (включая профиль ускорения и профиль замедления) и т.п. То есть, целевой маршрут движения на уровне полосы движения от текущего положения до заданного пункта назначения генерируется на основе предписанного способа поиска маршрута, картографических данных высокой точности из модуля 2 хранения картографических данных и т.п., а также создается профиль целевой скорости транспортного средства и т.д. по целевому маршруту движения. Кроме того, когда определяется, что автономное вождение не может поддерживаться в результате обнаружения бортовым датчиком 1, когда основное транспортное средство MVS остановлено или движется по целевому маршруту движения, целевой маршрут движения, целевая скорость транспортного средства профиль и т.п. последовательно корректируются.
[0028] Когда создается целевой маршрут движения, блок 4 управления автономным вождением вычисляет значение команды движения, значение команды торможения и значение команды угла поворота рулевого колеса, так что основное транспортное средство MVS движется по целевому маршруту движения и выводит вычисленные значения команд к исполнительному механизму 5. В частности, результат вычисления значения команды движения выводится на исполнительный механизм 51 привода, результат вычисления значения команды торможения выводится на исполнительный механизм 52 тормоза, и результат вычисления значения команды угла поворота рулевого колеса выводится в исполнительный механизм 53 угла поворота рулевого колеса.
[0029] Управляющий исполнительный механизм 5 заставляет основное транспортное средство MVS двигаться и останавливаться по заданной траектории движения и включает в себя исполнительный механизм 51 привода, исполнительный механизм 52 тормоза и исполнительный механизм 53 угла поворота рулевого колеса.
[0030] Исполнительный механизм 51 привода принимает значения команды привода, введенные от блока 4 управления автономным вождением, для управления движущей силой, которая выводится на ведущие колеса. Примеры исполнительного механизма 51 привода, который может использоваться, включают двигатель в случае транспортного средства с приводом от двигателя, двигатель и мотор/генератор (работа на мощности) в случае гибридного транспортного средства, а также мотор/генератор (работа на мощности) в случае электромобиля.
[0031] Исполнительный механизм 52 тормоза принимает значения команды торможения, введенные от блока 4 управления автономным движением, и управляет тормозной силой, которая выводится на ведущие колеса. Примеры исполнительного механизма 52 тормоза, который может использоваться, включают гидроусилитель, электрический усилитель, привод давления тормозной жидкости, привод тормозного мотора и мотор/генератор (регенерация).
[0032] Исполнительный механизм 53 угла поворота рулевого колеса принимает значения команды угла поворота рулевого колеса, введенные от блока 4 управления автономным вождением, и управляет углом поворота управляемых колес. Примеры исполнительного механизма 53 угла поворота рулевого колеса, который можно использовать, включают мотор рулевого управления и т.п., который предусмотрен в системе передачи усилия рулевого управления в системе рулевого управления.
[0033] Устройство 6 отображения отображает на экране положение движущегося основного транспортного средства MVS на карте, чтобы предоставить пассажирам Pa (см. Фиг. 6), таким как водитель и другие пассажиры, визуальную информацию о местоположении основного транспортного средства, когда транспортное средство остановлено или движется с помощью автономного вождения. Устройство 6 отображения вводит информацию о целевом маршруте движения, информацию о местоположении основного транспортного средства, информацию о пункте назначения и т.п., генерируемые блоком 4 управления автономным вождением, и отображает на экране дисплея карту, дороги, целевой маршрут движения (маршрут движения основного транспортного средства MVS), местонахождение основного транспортного средства, пункт назначения и тому подобное в легко видимой форме.
[0034] Устройство ввода 7 выполняет различные вводы посредством работы водителя, для чего может использоваться, например, функция сенсорной панели устройства 6 отображения, а также другие наборные средства и переключатели. Примеры вводов, выполняемых водителем, включают ввод информации, относящейся к пункту назначения, и ввод настроек, таких как движение с постоянной скоростью и последующее движение во время автономного вождения и т.п.
[0035] Основное транспортное средство MVS дополнительно содержит блок В управления позой пассажира, который обеспечивает стимул, который вызывает напряжение мышц, так что пассажир Pa принимает позу, соответствующую движению основного транспортного средства MVS. Блок B управления позой пассажира включает в себя исполнительный механизм 100, который приводит в движение сиденье и который обеспечивает стимул, который вызывает напряжение мышц пассажира Pa, и блок 40 управления позой пассажира, который управляет работой исполнительного механизма 100. В первом варианте осуществления блок 40 управления позой пассажира выполняет управление позой откидывания назад при боковом ускорении, в котором пассажир Pa принимает положение, соответствующее откидыванию назад, когда основное транспортное средство MVS совершает поворот, и положение откидывания назад при отрицательном ускорении, при котором пассажир Pa принимает позу, соответствующую откидыванию назад во время замедленного движения.
[0036] Здесь, как показано на Фиг. 6, откидывание назад во время поворота является движением, при котором, когда основное транспортное средство MVS движется по кривой Cu, верхняя часть тела UB и голова He пассажира Pa, который были временно раскачаны во внешнем направлении поворота, откидываются назад во внутреннем направлении поворота вблизи выхода Cout по кривой.
[0037] Кроме того, откидывание назад во время замедленного движения представляет собой движение, при котором верхняя часть тела UB и голова He пассажира Pa, которые были раскачаны в направлении передней части транспортного средства из-за отрицательного ускорения в направлении передней части транспортного средства при торможении основного транспортного средств MVS, откидываются назад к задней части транспортного средства из-за уменьшения отрицательного ускорения из-за остановки или отпускания тормозов.
[0038] Теперь будет описан исполнительный механизм, который обеспечивает стимул, который вызывает мышечное напряжение пассажира Pa. Например, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом 100, который приводит в движение сиденья и который поддерживается кузовом транспортного средства, чтобы иметь возможность наклонять подушку 61 сиденья 60, показанного на Фиг. 6 - влево и вправо от транспортного средства, или в направлении вперед и назад транспортного средства, как показано на Фиг. 7. Сиденье 60, подушка 61 сиденья которого наклоняется исполнительным механизмом 100, приводящим в движение сиденья, является сиденьем водителя с Фиг. 6 и 7, но включает в себя сиденья, отличные от сиденья водителя. Кроме того, если сиденье 60 не является сиденьем водителя, управление исполнительным механизмом 100, приводящим в движение сиденья, предпочтительно разрешается, когда обнаруживается сидение пассажира Pa.
[0039] Примеры исполнительного механизма 100, который приводит в движение сиденья, которые можно использовать, включают в себя электродвигатель, такой как описанный в Патентном документе 1, или электродвигатель, который содержит выдвижную часть, которая расширяется и сжимается посредством подачи и сброса давления текучей среды.
[0040] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения пассажира Pa, может быть, например, стимулирующим мышцы исполнительным механизмом 200, который предусмотрен на сиденье 60 и который обеспечивает мышечный стимул левой и правой ноге LE пассажира Pa, как показано на Фиг. 8. Этот стимулирующий мышцы исполнительный механизм 200 обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения, которое независимо обеспечивает поддержание положения каждой из левой и правой ног LE пассажира Pa, примером которого является исполнительный механизм, который обеспечивает электрический стимул для ног LE. Способ передачи стимула для создания мышечного напряжения пассажира Pa с использованием стимулирующего мышцы исполнительного механизма 200 будет подробно описан во втором варианте осуществления.
[0041] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом 300 перемещения подошвы ступни, который включает в себя движущуюся пластину 310, которая имеет на верхней поверхности поверхность 311 протектора, на которой находится подошва пассажир Pa, и который перемещает подвижную пластину 310 в продольном направлении транспортного средства или перемещает подвижную пластину между по существу горизонтальным состоянием и положением с наклоном назад, чтобы переместить подошву ноги пассажира Pa, как показано на Фиг. 12A. Напряжение мышц возникает в ноге LE пассажира Pa за счет движения подошвы пассажира Pa. Способ передачи стимула для создания мышечного напряжения пассажира Pa с использованием исполнительного механизма 300 перемещения подошвы стопы будет подробно описан в третьем варианте осуществления.
[0042] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения пассажира Pa, может быть, например, исполнительным механизмом 400, который имеет рычаг 401 и исполнительный механизм 402 рычага, показанные на Фиг. 15A и 15B, и который перемещает рычаг 401 вперед, чтобы переместить нижнюю конечность UL вперед. Напряжение мышц возникает в ноге LE за счет движения нижней конечности UL. Способ передачи стимула для создания мышечного напряжения пассажира Pa с использованием исполнительного механизма 400 будет подробно описан в четвертом варианте осуществления.
[0043] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa, может быть, например, исполнительным механизмом 500, предусмотренным на подушке 61 сиденья и имеющим рычаг 510 и рычаг 520 исполнительного механизма, как показано на Фиг. 16A и 16B. Исполнительный механизм 500 перемещает корпус 511 рычага вперед и заставляет верхнюю рабочую часть 512 и нижнюю рабочую часть 513 входить в контакт с нижней конечностью UL в положении трицепса верхней части LLt. Кроме того, верхняя рабочая часть 512 и нижняя рабочая часть 513 повернуты относительно корпуса 511 рычага, чтобы отделиться друг от друга в вертикальном направлении. Таким образом, пассажир Pa получает стимул, который растягивает верхнюю часть трицепса LLt, и напряжение мышц возникает как рефлекс на это. Способ применения стимула для создания мышечного напряжения пассажира Pa с использованием исполнительного механизма 500 будет подробно описан в пятом варианте осуществления.
[0044] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для генерирования мышечного напряжения пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом, который обеспечивает стимул, который толкает верхнюю часть тела UB пассажира Pa в сторону тела (например, боковую часть тела) или назад) в том же направлении, что и направление движения (направление, в котором действует ускорение).
[0045] Кроме того, в качестве стимула может использоваться стимул ощущения тепла/холода, который может сообщать изменение позы посредством исполнительного механизма, который обеспечивает стимул для генерирования мышечного напряжения у пассажира Pa. Например, холодный объект, в том числе жидкость, или горячий объект, в том числе жидкость, может быть приведен в контакт с пассажиром Pa, чтобы вызвать изменение позы посредством напряжения мышц, вызванного рефлексом на перемещение от этих объектов.
[0046] В дополнение к стимулам, связанным с ощущением тепла/холода, оптическим стимулам и слуховым стимулам, могут использоваться вкусовые стимулы. Например, известно, что мышцы шеи сокращаются в ответ на стимул кислого вкуса.
Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом, который обеспечивает стимул путем генерирования звука или света с помощью исполнительного механизма, без прямого контакта с пассажиром Pa. Например, в качестве примера слухового стимула можно использовать исполнительный механизм, который обеспечивает стимул путем изменения положения звукового поля, изменения звукового давления или ритма.
[0047] Далее будет описан блок 40 управления позой пассажира.
[0048] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей элементы, которые выполняют управление позой откидывания назад при боковом ускорении в блоке 40 управления позой пассажира.
Блок 40 управления позой пассажира содержит блок 410 определения положения основного транспортного средства, блок 411 определения кривой, блок 412 определения выхода по кривой, блок 413 определения поворота при рулевом управлении, блок 414 определения поворота при возвращении, блок 415 оценки откидывания назад при боковом ускорении, блок 416 управления подъемом поверхности сиденья при повороте внутрь и блок 417 управления опусканием поверхности сиденья при повороте внутрь. Датчики, входящие в состав бортового датчика 1, включают датчик 15 угла поворота рулевого колеса, который определяет угол поворота рулевого колеса (включая угол поворота), датчик 16 ускорения, который определяет ускорение, которое действует на основное транспортное средство MVS в продольном направлении, а также поперечном направлении транспортного средства, и датчик 17 скорости транспортного средства, который определяет скорость основного транспортного средства MVS.
[0049] Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей элементы, которые выполняют управление позой откидывания назад при отрицательном ускорении в блоке 40 управления позой пассажира. Как показано на Фиг. 3, блок 40 управления позой пассажира содержит блок 410 определения положения основного транспортного средства, блок 421 определения места остановки, блок 422 определения состояния замедления, блок 423 оценки откидывания назад при отрицательном ускорении, блок 424 управления подъемом задней поверхности сиденья и блок 425 управления опусканием задней части поверхности сиденья. Датчики, входящие в состав бортового датчика 1, включают тормозной переключатель 18, который включается посредством операции торможения тормозного устройства, и датчик 19 гидравлического давления в тормозной системе, который определяет гидравлическое давление тормозного устройства.
[0050] Далее будет описана последовательность операций процесса управления позой при откидывании назад при боковом ускорении блоком 40 управления позой пассажира на основе блок-схемы с Фиг. 4; кроме того, будут описаны элементы, которые выполняют управление позой при откидывании назад при боковом ускорении, показанном на блок-схеме с Фиг. 2.
[0051] На этапе S101 определяется, включен ли выключатель зажигания основного транспортного средства MVS; если переключатель включен, процесс переходит к следующему этапу S102, а если он выключен - этап S101 повторяется. Выключатель зажигания является выключателем, который включается при запуске.
[0052] На этапе S102 считывается информация о дороге впереди дороги Ro, по которой движется основное транспортное средство MVS, и на следующем этапе S103 определяется, есть ли кривая Cu на заданном расстоянии впереди основного транспортного средства MVS. Затем, если есть кривая Cu на дороге на заданном расстоянии перед основным транспортным средством MVS (ДА), процесс переходит к следующему этапу S104, а если кривой Cu (НЕТ) нет, то процесс возвращается к этапу S102. Процессы этих этапов S102 и S103 выполняются блоком 410 определения местоположения основного транспортного средства и блоком 411 обнаружения кривой, показанными на Фиг. 2, на основе периферийной информации основного транспортного средства MVS и информации GPS, полученной от бортового датчика 1, а также информации о карте, полученной из блока 2 хранения картографических данных.
[0053] На этапе S104, на который переходит процесс, когда определяется, что кривая Cu присутствует перед основным транспортным средством MVS, состояние рулевого управления отслеживается с помощью сигнала от датчика 15 угла поворота рулевого колеса. То есть, отслеживаются угол поворота и направление, в котором движется основное транспортное средство MVS.
[0054] На следующем этапе S105 определяется, было ли начато управление в соответствии с кривой Cu (было ли выполнено поворотное управление). Затем, если управление было начато, процесс переходит к этапу S106, а если управление не было начато, то процесс возвращается к этапу S104. Процессы этапов S104 и S105 выполняются блоком 413 обнаружения поворота при рулевом управлении, показанным на Фиг. 2. В случае ручного вождения его можно определить по фактическому углу поворота рулевого колеса STR. Кроме того, поскольку первый вариант осуществления применяется к системе A управления автономным вождением, во время автономного вождения начало рулевого управления может определяться не по фактическому углу поворота рулевого колеса STR, а по углу поворота колес, целевому углу поворота и т.п.
[0055] Кроме того, на этапе S106, на котором продолжается процесс при запуске рулевого управления, запускается управление, заставляющее исполнительный механизм 100, приводящий в движение сиденья, постепенно подниматься (см. стрелку Fup на Фиг. 6) во внутреннем направлении поворота (внутрь от кривой Cu) стороны поверхности 61а сиденья (см. Фиг. 6 и 7) подушки 61 сиденья в качестве процесса подготовки к управлению позой. Кроме того, этот подъем внутрь стороны поворота поверхности 61а сиденья выполняется блоком 416 управления подъемом поверхности сиденья для поворота внутрь, показанным на Фиг. 2. Этот подъем внутреннего направления стороны поворота поверхности 61а сиденья выполняется таким образом, чтобы желаемая величина подъема могла быть получена к моменту, когда основное транспортное средство MVS приближается к выходу Cout кривой и начинается обратное рулевое управление. Здесь время, необходимое между началом поворота на кривой Cu и началом обратного поворота, обычно составляет от 1 до нескольких секунд, требуемая высота составляет приблизительно от нескольких миллиметров до 1-2 см, и подъем поверхности сиденья 61a осуществляется постепенно, чтобы не стимулировать пассажира Pa.
[0056] На этапе S107, на который процесс переходит после начала подъема поверхности 61a сиденья, определяется, изменилось ли направление поворота рулевого колеса STR на обратное; если направление управления изменилось на обратное, процесс переходит к следующему этапу S108, а если он не изменился, процесс переходит к этапу S106. Обнаружение начала обратного поворота выполняется блоком 414 обнаружения обратного поворота, показанным на Фиг. 2, на основе обнаружения датчика 15 угла поворота рулевого колеса.
[0057] На этапе S108, на который переходит процесс, когда направление рулевого управления изменилось на обратное, подъем поверхности 61а сиденья с помощью блока 416 управления подъемом поверхности сиденья с внутренней стороны поворота заканчивается. Затем на следующем этапе S109 считываются выходные данные датчика 15 угла поворота рулевого колеса, датчика 16 ускорения, датчика 17 скорости транспортного средства и т.п., и на основе этих частей информации на этапе S110 выполняется определение времени вывода стимула для придания мышечного напряжения. Определение этого момента времени для вывода стимула для придания мышечного напряжения выполняется посредством оценки откидывания назад при боковом ускорении блоком 415 оценки откидывания назад при боковом ускорении, показанным на Фиг. 2. Этот блок 415 оценки откидывания назад при боковом ускорении вычисляет момент времени непосредственно перед тем, как угол поворота рулевого колеса возвращается в нейтральное положение, на основе обнаружения выхода Cout по кривой блоком 412 обнаружения выхода по кривой, обнаружения обратного поворота посредством обнаружения обратного поворота блоком 414 на основе датчика 15 угла поворота рулевого колеса, а также ускорения и скорости основного транспортного средства MVS. Нейтральное положение относится к углу поворота рулевого колеса при движении по прямой.
[0058] Кроме того, этот момент времени для вывода стимула для придания мышечного напряжения по существу предназначен для определения времени непосредственно перед тем, как поперечное ускорение при откидывании назад при боковом ускорении действует на пассажира Pa, и время зависит от угловой скорости поворота, бокового ускорения, скорости транспортного средства, характеристики упругости подвески и сиденья 60 и т.п. По этой причине этот момент времени получается с помощью карт и математических уравнений, соответствующих угловой скорости поворота, скорости транспортного средства, боковому ускорению и т.д. на основе моделирования и экспериментов с использованием реальных транспортных средств.
[0059] Затем, если на этапе S110 определено время начала управления позой, процесс переходит к этапу S111, и выполняется управление для приведения в действие исполнительного механизма 100 для немедленного опускания приподнятой поверхности 61a сиденья в исходное положение. Это опускание поверхности 61а сиденья выполняется блоком 417 управления опусканием поверхности сиденья при повороте внутрь.
[0060] На этапе S112, к которому процесс переходит после быстрого опускания поверхности 61a сиденья на этапе S111, определяется, вернулось ли рулевое колесо STR (угол поворота) в нейтральное положение; если оно вернулось в нейтральное положение, процесс переходит к этапу S113, и определение этапа S112 повторяется до тех пор, пока оно не вернется в нейтральное положение. Затем на этапе S113 определяется, был ли выключен ключ зажигания; если он выключен, управление завершено; в противном случае процесс возвращается к этапу S102.
[0061] Далее будет описана последовательность операций процесса управления позой при откидывании назад при отрицательном ускорении блоком 40 управления позой пассажира на основе блок-схемы с Фиг. 5; кроме того, будут описаны элементы, которые выполняют управление позой при откидывании назад при отрицательном ускорении, показанное на блок-схеме с Фиг. 3. Управление позой при откидывании назад при отрицательном ускорении выполняется параллельно с управлением положением при откидывании назад при боковом ускорении, описанным выше.
[0062] На этапе S121 определяется, включен ли переключатель зажигания основного транспортного средства MVS; если он включен, процесс переходит к следующему этапу S122, а если он выключен, этап S121 повторяется.
[0063] На этапе S122 считывается информация о дороге впереди основного транспортного средства MVS, а на следующем этапе S123 определяется, существует ли возможное место остановки, в котором основное транспортное средство MVS может остановиться впереди основного транспортного средства MVS. В первом варианте осуществления возможные местоположения остановки включают в себя местоположения перекрестков и знаков остановки. Здесь кандидаты на место остановки являются местами, где транспортное средство может остановиться; например, на перекрестке есть возможность проехать без остановки в зависимости от типа светофора. Кроме того, такие возможные места остановки могут включать в себя, в дополнение к точкам остановки, местоположения, в которых замедление выполняется с определенной степенью отрицательного ускорения, например, площадь для оплаты платной дороги. Короче говоря, достаточно, если можно определить места, в которых происходит откидывание назад, вызванный замедлением.
[0064] Затем, если есть возможное место остановки на дороге Ro, по которой транспортное средство движется впереди основного транспортного средства MVS, процесс переходит к следующему этапу S124, и если кандидата на место остановки нет, процесс возвращается к этапу S122. Процессы этих этапов S122 и S123 выполняются блоком 410 определения местоположения основного транспортного средства и блоком 421 обнаружения кандидата в место остановки, показанными на Фиг. 3, на основе периферийной информации основного транспортного средства MVS и информации GPS, полученной от бортового датчика 1, а также информации о карте, полученную из модуля 2 хранения картографических данных.
[0065] На этапе S124, на который переходит процесс, когда определено, что есть возможное место остановки впереди основного транспортного средства MVS, считываются сигналы переключателя 18 тормоза и датчика 19 гидравлического давления в тормозной системе для отслеживания состояния торможения. Передняя часть основного транспортного средства MVS определяется как положение перед точкой, в которой начинается торможение, и которая временно приближается к точке, в которой начинается торможение. Когда основным транспортным средством MVS является транспортное средство, которое выполняет рекуперативное торможение, целевая команда рекуперативного торможения также отслеживается. На следующем этапе S125 определяется, была ли выполнена операция торможения, которая включает в себя управление торможением, при котором генерируется отрицательное ускорение, которое больше или равно предварительно установленному порогу замедления.
[0066] Затем, если была выполнена операция торможения, при которой создается отрицательное ускорение, которое больше или равно пороговому значению замедления, процесс переходит к этапу S126, и если операция торможения, при которой генерируется отрицательное ускорение, превышающее или равное пороговому значению замедления, не было выполнено, процесс возвращается к этапу S124.
[0067] Порог замедления является значением, установленным как замедление, при котором может происходить откидывание назад пассажира Pa в продольном направлении транспортного средства. Кроме того, поскольку на откидывание назад, которое действует на пассажира Pa в продольном направлении транспортного средства, влияет не только замедление, но и различные характеристики транспортного средства, такие как жесткость кузова транспортного средства, эластичность подвески и эластичность и твердость подушки 61 сиденья, порог замедления устанавливается заранее на оптимальное значение на основе эксперимента и моделирования. Кроме того, на этапах S124 и S125 продольное ускорение транспортного средства может быть обнаружено датчиком 16 ускорения, и может быть определено, является ли обнаруженное отрицательное ускорение или прогнозируемое значение отрицательного ускорения больше или равно порогу замедления.
[0068] На этапе S126, на который переходит процесс, если была выполнена операция торможения, при которой генерируется отрицательное ускорение, которое больше или равно пороговому значению замедления, выполняется процесс управления исполнительным механизмом 100 для постепенного поднятия задней части поверхности 61а сиденья подушки 61 сиденья в качестве подготовительного процесса для управления позой. Эта операция подъема выполняется блоком 424 управления подъемом задней части поверхности сиденья от начала торможения до момента, когда происходит обратное движение назад при отрицательном ускорении, и величина подъема составляет приблизительно от нескольких миллиметров до 1-2 сантиметров за то же время, таким же образом, как на этапе S106.
[0069] На этапе S127, на который переходит процесс после начала подъема поверхности 61a сиденья, выходные сигналы переключателя 18 тормоза, датчика 19 гидравлического давления в тормозной системе, датчика 16 ускорения и датчика 17 скорости транспортного средства считываются для отслеживания состояния торможения, и процесс переходит к этапу S128.
[0070] На этапе S128 определяется то, собирается ли остановиться или прекратить замедление основное транспортное средство MVS для перехода процесса к этапу S129, и если транспортное средство не собирается подъехать к остановке или прекратить замедление, процесс возвращается к этапу S127. Определение начала остановки или прекращения замедления, выполняется блоком 423 оценки обратного поворота при отрицательном ускорении и, по существу, на этапе S128 определяется отсчет времени непосредственно перед тем, как голова He и верхняя часть тела UB, которые были перемещены вперед из-за замедления, откидываются назад к задней части транспортного средства.
[0071] На этапе S129, на который переходит процесс в случае, когда основное транспортное средство MVS вот-вот остановится или прекратит замедление, работа исполнительного механизма 100 управляется таким образом, что задняя часть поверхности 61a сиденья, которая была поднята, быстро опускается на исходную высоту. Управление опусканием задней части поверхности 61а сиденья с помощью исполнительного механизма 100 осуществляется блоком 425 управления опусканием задней части поверхности сиденья.
[0072] На этапе S130, на который переходит процесс после опускания задней части поверхности 61a сиденья на этапе S129, определяется, был ли выключен тормозной переключатель 18; если он выключен, процесс переходит к этапу S131, и определение этапа S130 повторяется до тех пор, пока переключатель не будет выключен. На следующем этапе S131 определяется, был ли выключен ключ зажигания; если он выключен, управление завершается, а если не выключен (включено), процесс возвращается к этапу S122.
[0073] Далее будет описано функционирование первого варианта осуществления.
При описании этого функционирования сначала будет описан случай, в котором управление позой при откидывании назад при боковом ускорении выполняется во время движения по кривой Cu, со ссылкой на Фиг. 6.
[0074] На Фиг. 6 показаны изменения положения основного транспортного средства MVS (движение транспортного средства) и изменения положения пассажира Pa, когда из устойчивого состояния в момент времени t10 транспортное средство начинает поворачивать в направлении вправо от входа Cin кривой Cu, проходит выход Cout кривой и возвращает угол поворота в нейтральное положение. На Фиг. 6 водитель показан как пассажир Pa, но пассажир Pa не ограничивается водителем. Хотя автономное движение с помощью блока 4 управления автономным вождением объясняется в качестве примера в нижеследующем описании, оно также может применяться к случаю, в котором водитель вручную управляет рулевым колесом STR.
[0075] Последовательность операций управления позой откидывания назад при боковом ускорении во время движения по кривой Cu будет описана далее, этап за этапом.
[0076] Во время движения блок 40 управления позой пассажира определяет, есть ли впереди кривая Cu на дороге Ro, по которой движется основное транспортное средство MVS (S101, S102, S103). Затем, если есть кривая Cu, показанная на Фиг. 6, перед MVS основного транспортного средства, считывается выходной сигнал датчика 15 угла поворота рулевого колеса и определяется начало рулевого управления (поворот рулевого управления) (S103, S104).
[0077] Блок 4 управления автономным вождением начинает рулевое управление в момент t11, когда основное транспортное средство MVS достигает входа Cin поворота для поворота. Когда начинается поворот из-за начала поворота, в основном транспортном средстве MVS создается боковое ускорение в направлении наружу от поворота (направление транспортного средства влево на Фиг. 6). Таким образом, верхняя часть тела UB и голова He пассажира Pa наклоняются в направлении влево транспортного средства, в котором действует ускорение при повороте.
[0078] С момента времени t11, в который начинается рулевое управление, блок 40 управления позой пассажира запускает процесс, заставляющий исполнительный механизм 100 постепенно поднимать правую сторону подушки 61 сиденья, что является направлением поворота внутрь, как показано стрелкой Fup (S105, S106).
[0079] В момент t12, во время поворота, пассажир Pa и поверхность 61a сиденья подушки 61 сиденья наклоняются из-за подъема правой стороны, что является направлением поворота внутрь. Поскольку наклон поверхности 61а сиденья из-за ее подъема во внутреннем направлении поворота совпадает с направлением наклона пассажира Pa, поверхность 61a сиденья перемещается, чтобы поддерживать состояние контакта с пассажиром Pa.
[0080] После этого, когда основное транспортное средство MVS приближается к съезду Cout кривой, блок 4 управления автономным вождением выполняет управление, чтобы изменить направление поворота, чтобы вернуть угол поворота в нейтральное положение. Соответственно, блок 40 управления позой пассажира сначала завершает подъем стороны подушки 61 сиденья во внутреннем направлении поворота (S107, S108).
[0081] Кроме того, непосредственно перед (время t13) угол поворота рулевого колеса достигает нейтрального положения (S110, S111), блок 40 управления позой пассажира быстро опускает сторону ранее поднятой подушки 61 сиденья на внутренней стороне поворота на первоначальную высоту. В ответ на стимул опускания правой стороны поверхности 61а сиденья пассажир Pa претерпевает изменение позы, при котором верхняя часть тела UB наклоняется влево от транспортного средства, что является направлением поворота наружу, чтобы правая ягодица не опускалась рефлекторно.
[0082] То есть, когда сторона поверхности 61a сиденья во внутреннем направлении поворота быстро опускается, пассажир Pa на мгновение получает стимул, при котором верхняя часть тела UB и голова He внезапно опускаются в направлении внутрь направления поворота. В результате этого стимула у пассажира Pa возникает мышечное напряжение, которое вызывает изменение позы, при котором верхняя часть тела UB и голова He должны рефлекторно наклоняться во внутреннем направлении поворота в попытке вернуть голову He, которая наклонилась в направлении внутрь поворота, в направлении наружу поворота. Поверхность 61а сиденья опускается от примерно нескольких миллиметров до 1-2 сантиметров, что является небольшой величиной по сравнению со случаем, когда поверхность 61а сиденья перемещается, чтобы поддерживать постоянную позу пассажира Pa, и это снижение может быть выполнено за короткий промежуток времени.
[0083] Затем возврат угла поворота рулевого колеса в нейтральное положение (время t14) сразу после опускания поверхности 61а сиденья вызывает ускорение при откидывании назад, которое действует на пассажира Pa в правильном направлении транспортного средства. В это время из-за возникающего непосредственно предшествующего рефлексивного мышечного напряжения пассажир Pa претерпевает изменение позы, которое наклоняет его в левом направлении транспортного средства, что нивелирует ускорение откидывания назад, так что можно устранить откидывание назад верхней части тела UB и головы He в правильном направлении транспортного средства.
[0084] Соответственно, можно устранить возникновение укачивания, вызванного раскачиванием верхней части тела UB и головы He пассажира Pa влево и вправо, из-за ускорения откидывания назад, которое происходит во время движения по кривой Cu.
[0085] В частности, для пассажира Pa, отличного от водителя, или водителя, когда выполняется автономное управление вождением, сложно определить момент, в который угол поворота рулевого колеса возвращается в нейтральное положение на выходе Cout из поворота, так что трудно принять позу, соответствующую откидыванию назад, которое происходит при возвращении в нейтральное положение. По этой причине, как описано выше, эффективно обеспечить стимул, который вызывает мышечное напряжение в подходящее время, чтобы придать позу, соответствующую откату, посредством рефлекторного кратковременного изменения позы.
[0086] Кроме того, поскольку поверхность 61а сиденья подушки 61 сиденья заранее поднимается в качестве подготовительной операции, а затем опускается до его исходной высоты, процесс возврата сиденья на исходную высоту после опускания не требуется. Здесь, если поверхность 61а сиденья опускается без предварительной операции подъема, необходимо поднять поверхность 61а сиденья до ее исходной высоты после выполнения управления поворотом назад при боковом ускорении, в этот момент пассажир Pa может испытывать дискомфорт, но благодаря настоящему варианту осуществления такого дискомфорта не возникнет. Кроме того, когда поверхность 61а сиденья поднимается посредством подготовительной операции, ориентация поверхности 61а сиденья будет в том направлении, в котором действует боковое ускорение, так что пассажир Pa вряд ли будет испытывать дискомфорт в это время подъема поверхности сиденья и его состояние контакта с пассажиром Pa может поддерживаться, так что стимул во время следующего опускания может быть надежно передан пассажиру Pa.
[0087] Случай, в котором управление положением откидывания назад при отрицательном ускорении выполняется во время замедления посредством торможения основным транспортным средством MVS, будет описан далее со ссылкой на Фиг. 7. Опять-таки, будет описано торможение во время автономного вождения блоком 4 управления автономным вождением, но оно также может применяться во время замедления посредством операции торможения водителем.
[0088] На Фиг. 7 показаны изменения в ориентации транспортного средства (движение транспортного средства) и изменения в позе пассажира Pa, когда из состояния, в котором выполняется движение с постоянной скоростью (время t20), транспортное средство замедляется посредством управления торможением в момент t21, а затем останавливается или замедление прекращается в момент t25. На Фиг. 7 водитель показан как пассажир Pa, но пассажир Pa не ограничивается водителем.
[0089] В состоянии движения с постоянной скоростью в момент времени t20 блок 40 управления позой пассажира заранее прогнозирует возможное место остановки на основе информации о дороге и контролирует тормозной переключатель 18 и датчик 19 гидравлического давления в тормозной системе (этапы S121, S122, S123, S124). Основное транспортное средство MVS начинает управление торможением в момент t21, и с этого момента отрицательное ускорение действует на пассажира Pa в направлении движения вперед транспортного средства, так что верхняя часть тела UB пассажира Pa наклоняется вперед, и голова He перемещается вперед. Педаль BP тормоза и ботинок Sh, нажимающий на педаль тормоза, показаны в момент времени t21, но они предназначены только для того, чтобы показать создание тормозной силы, и такая операция торможения водителем не будет сопровождать выполнение управления автономным вождением.
[0090] Во время замедления, когда замедление превышает предварительно установленный порог замедления (время t23), блок 40 управления позой пассажира приводит в действие исполнительный механизм 100 для постепенного подъема (см. стрелку Fup) задней части подушки 61 сиденья (поверхность 61a сиденья) (S125, S126).
[0091] Затем блок 423 оценки откидывания назад при отрицательном ускорении делает вывод, что замедление будет прекращено (время t24), и основным транспортным средством MVS остановится (время t25), и сразу после этого (время t23) задняя часть поверхности 61а сиденья быстро опускается до исходной высоты, как показано стрелкой Fdn (S128, S129).
[0092] Посредством этого опускания подушки 61 сиденья (поверхности 61а сиденья) пассажир Pa на мгновение получает стимул, при котором верхняя часть тела UB и голова He внезапно опускаются в направлении назад транспортного средства. В результате этого стимула у пассажира Pa возникает мышечное напряжение в попытке рефлекторно вернуть голову He, которая отклонилась назад, в исходное положение, тем самым изменяя позу, чтобы наклонить голову He и верхнюю часть тела UB вперед.
[0093] При отпускании замедления (время t24) или остановке (время t25) основного транспортного средства MVS сразу после этого ускорение возврата действует на пассажира Pa в направлении назад транспортного средства. В это время ускорение откидывания назад и изменение позы в направлении движения вперед транспортного средства, которое происходит из-за напряжения рефлексивных мышц, описанного выше, компенсируют друг друга, так что можно устранить покачивание головы He и верхней части тела UB взад и вперед.
[0094] Соответственно, можно устранить укачивание, вызванное качанием головы He и верхней части тела UB назад и вперед из-за откидывания назад в направлении вперед-назад во время замедления. В частности, для пассажира Pa, отличного от водителя, или водителя, когда выполняется автономное управление вождением, трудно определить момент, в который происходит отпускание замедления или повышение скорости транспортного средства, поэтому трудно предположить позу, соответствующую откидыванию назад во время замедления. По этой причине, как описано выше, эффективно обеспечить стимул, который вызывает мышечное напряжение в подходящее время, чтобы придать позу, соответствующую раскачиванию назад, посредством рефлекторного изменения позы.
[0095] Эффекты способа управления позой пассажира и устройства управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления приведены далее.
(1) Способ управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления представляет собой способ управления позой пассажира, который управляет позой пассажира Pa основного транспортного средства MVS с помощью блока 40 управления позой пассажира на основе информации, относящейся к движению транспортного средства. Кроме того, исполнительный механизм 100 предусмотрен как исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa. Блок 40 управления позой пассажира прогнозирует движение транспортного средства посредством процессов этапов S101-S110 и S121-S126 на основе информации, относящейся к движению транспортного средства. Затем, когда происходит прогнозируемое движение транспортного средства, блок 40 управления позой пассажира обеспечивает с помощью исполнительного механизма 100 через сиденье 60 стимул, который вызывает мышечное напряжение, так что пассажир Pa принимает позу, соответствующую движению транспортного средства.
[0096] Соответственно, поскольку к пассажиру Pa прикладывается стимул для создания мышечного напряжения, чтобы принять позу, соответствующую движению транспортного средства, можно привести пассажира Pa в желаемую позу за короткий период времени. Таким образом, можно придать пассажиру Pa подходящую позу в подходящее время по отношению к движению транспортного средства и устранить возникновение укачивания.
[0097] (2) Способ управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления обеспечивает с помощью исполнительного механизма 100 через сиденье 60 стимул, который вызывает мышечное напряжение, так что пассажир Pa меняет свое положение в соответствии с прогнозируемым движение транспортного средства к части пассажира Pa, соответствующей напряжению мускулов. Соответственно, пассажир может принять позу, соответствующую движению транспортного средства, за короткий период времени посредством изменения позы из-за возникновения мышечного напряжения.
[0098] (3) Посредством способа управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления изменение позы осуществляется путем передачи стимула, вызывающего изменение положения пассажира Pa, посредством исполнительного механизма 100 через сиденье 60, чтобы вызвать мышечное напряжение в попытке восстановить утраченную позу. В частности, придавая внезапный понижающий стимул левой или правой стороне нижней части тела пассажира Pa, чтобы вызвать изменение позы либо с левой, либо с правой стороны, можно придать изменение позы, чтобы вызвать наклон верхней части тела UB и головы He в другом направлении, то есть вправо или влево, чтобы поднять ту сторону, которая потеряла позу, в попытке вернуться в исходную позу. Кроме того, путем быстрого опускания задней части нижней части тела пассажира Pa для создания стимула, вызывающего изменение позы задней части, можно придать изменение позы, чтобы вызвать наклон вперед верхней части тела UB и головы Не, чтобы поднять заднюю часть, потерявшую позу, в попытке восстановить исходную позу.
[0099] Соответственно, поскольку стимул, вызывающий изменение позы пассажира Pa, используется в качестве стимула, реализация проста и имеет отличную универсальность. Кроме того, можно ожидать рефлекторного изменения позы за короткий период времени, так что можно будет придать соответствующую позу в подходящее время.
[0100] (4) В способе управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления прогнозируемое движение транспортного средства включает в себя движение для создания откидывания назад пассажира Pa в поперечном направлении транспортного средства, когда транспортное средство поворачивает.
[0101] Соответственно, можно предоставить пассажиру Pa стимул для создания мышечного напряжения и принятия позы, соответствующей качанию назад в поперечном направлении транспортного средства во время поворота, и, таким образом, устранить возникновение укачивания, вызванного за счет этого откидывания назад в поперечном направлении транспортного средства.
[0102] (5) В способе управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления прогнозируемое движение транспортного средства включает в себя движение для создания откидывания назад пассажира Pa в продольном направлении транспортного средства по мере замедления транспортного средства.
[0103] Соответственно, можно предоставить пассажиру Pa стимул для создания мышечного напряжения и принятия позы, соответствующей повороту назад в продольном направлении транспортного средства во время движения с замедлением, и, таким образом, устранить возникновение укачивания, вызванного этим откидыванием назад в продольном направлении транспортного средства.
[0104] (6) Способ управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления применяется к автономному движущемуся транспортному средству, которое заранее формирует целевой маршрут движения и формирует рабочий график, и которое движется по целевому маршруту движения на основе этого рабочего графика.
[0105] Соответственно, можно более точно прогнозировать движение транспортного средства на основе рабочего графика и придавать пассажиру Pa соответствующую позу с более подходящим временем относительно движения транспортного средства, а также дополнительно устранять возникновение укачивания.
[0106] (7) Устройство управления позой пассажира согласно первому варианту осуществления оснащено исполнительным механизмом 100, который обеспечивает стимул, который вызывает напряжение мышц у пассажира Pa основного транспортного средства MVS, и блоком 40 управления позой пассажира, который управляет исполнительным механизмом 100 на основе информации, относящейся к транспортному средству.
[0107] Далее, блок 40 управления позой пассажира включает в себя блок 415 оценки откидывания назад при боковом ускорении и блок 423 оценки откидывания назад при отрицательном ускорении в качестве блоков прогнозирования движения транспортного средства, а также блок 417 управления опусканием поверхности сиденья при повороте внутрь и блок 425 управления опусканием задней части поверхности сиденья, которые управляют исполнительным механизмом 100, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa. Блок 415 оценки откидывания назад при боковом ускорении и модуль 423 оценки откидывания назад при отрицательном ускорении прогнозируют откидывание назад при боковом ускорении и обратный поворот при отрицательном ускорении как движения транспортного средства на основе информации, относящейся к движению транспортного средства. Когда происходит возврат назад при боковом ускорении или обратное движение при отрицательном ускорении, блок 417 управления опусканием поверхности сиденья с внутренней стороны поворота или блок 425 управления опусканием задней части поверхности сиденья приводит в действие исполнительный механизм 100 и обеспечивает стимул для пассажира Pa с сиденьем 60 для создания мышечного напряжения, которое вызывает позу, соответствующую соответствующему откидыванию назад.
[0108] Соответственно, за короткий период времени можно привести пассажира Pa в положение, соответствующее откидыванию назад при боковом ускорении или откидыванию назад при отрицательном ускорении в качестве движения транспортного средства. Таким образом, можно придать пассажиру Pa подходящую позу в подходящее время по отношению к движению транспортного средства и устранить возникновение укачивания.
Другие варианты осуществления изобретения
[0109]
Далее буду описаны другие варианты осуществления. В описаниях других вариантов осуществления общим конфигурациям присвоены одинаковые ссылочные позиции, и будут описаны только их отличия.
[0110] Будет описан способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно второму варианту осуществления.
Этот второй вариант осуществления представляет собой пример, в котором мышечное напряжение, придающее пассажиру Pa поддержание позы, создается посредством создания мышечного напряжения.
[0111] Во втором варианте осуществления стимулирующий мышцы исполнительный механизм 200, показанный на Фиг. 8, предусмотрен на сиденье 60 в качестве исполнительного механизма, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa. Этот стимулирующий мышцы исполнительный механизм 200 обеспечивает стимул для генерирования мышечного напряжения, которое придает поддержание позы независимо каждой из левой и правой ног LE пассажира Pa, примером которого является исполнительный механизм, который прикладывает электрический стимул к ногам LE.
[0112] Кроме того, мышечное напряжение, которое придает поддержание позы ногам LE, может быть реализовано путем обеспечения стимула для сокращения обеих противоположных мышц ног LE. Например, как показано на Фиг. 9, одновременное применение электрического стимула к четырехглавой мышце бедра Qm и двуглавой мышце бедра Bf, которые являются противоположными мышцами ноги LE, для стимуляции сокращения, можно поддерживать положение ноги LE в так называемом застывшем состоянии. То есть сила, которая поворачивает нижнюю конечность UL в направлении стрелки Fqm относительно колена Kn, создается посредством сокращения четырехглавой мышцы бедра Qm и сила, которая поворачивает нижнюю конечность UL в направлении стрелки Fbf около колена Kn, создается за счет сокращения двуглавой мышцы бедра Bf, а положение ноги LE поддерживается за счет баланса двух сил. Стимул, вызывающий такое сокращение мышц, не ограничивается электрическим стимулом, и, например, можно передать стимул для одновременного приложения давления к противоположным мышцам ноги LE с помощью воздушной подушки или т.п.
[0113] Далее будет описан блок 240 управления позой пассажира, который управляет работой исполнительного механизма 200, стимулирующего мышцы и показанного на Фиг. 8. Этот блок 240 управления позой пассажира является примером, в котором управление позой при откидывании назад при боковом ускорении выполняется, когда основное транспортное средство MVS меняет полосу движения, и выполняется управление позой начала замедления, которое устраняет изменение положения при боковом ускорении, генерируемом в основном транспортном средстве MVS в начале отрицательного ускорения.
[0114] Фиг. 10 является блок-схемой, иллюстрирующей последовательность операций управления позой при боковом ускорении и возврате назад при смене полосы движения, и процесс начинается при включении зажигания. На первом этапе S201 определяется, установлен ли рабочий график для выполнения смены полосы движения в блоке 4 управления автономным вождением.
[0115] На следующем этапе S202, когда транспортное средство поворачивается влево или вправо во время смены полосы движения, определяется, находится ли угол поворота непосредственно перед нейтральным положением, когда транспортное средство движется в противоположном направлении; если угол поворота находится непосредственно перед нейтральным положением, процесс переходит к этапу S203, в противном случае этап S202 повторяется. Затем на этапе S203, на котором процесс продолжается непосредственно перед достижением нейтрального положения, исполнительный механизм 200, стимулирующий мышцы, приводится в действие таким образом, чтобы обеспечить мышечный стимул ноге LE на стороне направления поворота, прежде чем будет достигнуто нейтральное положение, и процесс переходит к следующему этапу S204.
[0116] На этапе S204 выполняется определение, происходит ли это непосредственно перед возвратом угла поворота в нейтральное положение после смены полосы движения; если он находится непосредственно перед нейтральным положением, процесс переходит к этапу S205, в противном случае этап S204 повторяется.
[0117] Затем на этапе S205, на котором процесс продолжается непосредственно перед нейтральным положением, исполнительный механизм 200, стимулирующий мышцы, приводится в действие так, чтобы передать мышечный стимул ноге LE на стороне направления рулевого управления перед достижением нейтрального положения, и процесс заканчивается.
[0118] Изменения в ориентации транспортного средства и изменения положения пассажира Pa во время смены полосы движения будут описаны далее со ссылкой на Фиг. 8. На Фиг. 8 показано состояние движения транспортного средства и изменения положения пассажира Pa при переходе с первой полосы LA1 на вторую полосу LA2, смежную слева, во время движения по дороге Ro.
[0119] Сначала будет описано состояние рулевого управления и движение транспортного средства при смене полосы движения. В этом примере смены полосы движения в момент времени t30 основное транспортное средство MVS поддерживает угол поворота рулевого колеса в нейтральном положении и движется по прямой линии по первой полосе LA1 движения. Затем рулевое управление начинается с поворота влево в момент t31, а в момент t32, когда основное транспортное средство MVS начинает обходить две полосы LA1, LA2 движения, рулевое управление начинает возвращаться вправо, что является противоположным направлением. Время t33 указывает время непосредственно перед нейтральным положением, когда направление рулевого управления переключается с левого направления на правое.
[0120] Затем состояние рулевого управления в правильном направлении сохраняется до момента времени t34 (t34), и когда полоса движения была изменена на вторую полосу LA2 движения, чтобы двигаться по прямой, с момента времени t35, осуществляется поворот влево, чтобы вернуть угол поворота в нейтральное положение, и угол поворота возвращается в нейтральное положение в момент времени t36.
[0121] Далее будет описано боковое ускорение, которое действует на пассажира Pa, сопровождающего таким образом движение транспортного средства при смене полосы движения.
[0122] С момента времени t32, когда основное транспортное средство MVS начинает поворачивать налево, ускорение при повороте действует на пассажира Pa в правом направлении, которое является направлением внешнего диаметра поворота, и верхняя часть тела UB и голова He пассажира Pa транспортного средства наклоняются вправо. После этого в момент времени t33 непосредственно перед нейтральным положением, когда направление рулевого управления переключается с левого на правое, ускорение откидывания назад действует на пассажира Pa в левом направлении, так что верхняя часть тела UB и голова He пассажира Pa начинают окидываться влево.
[0123] Затем, после того, как основное транспортное средство MVS изменило полосу движения на вторую полосу LA2 движения, в момент времени t35, когда оно поворачивает вправо, чтобы вернуть положение рулевого управления в нейтральное положение, на пассажира Pa действует боковое ускорение в правильном направлении, которое является направлением поворота. После этого, когда рулевое управление возвращается в нейтральное положение, ускорение возврата действует на пассажира Pa в направлении, противоположном направлению ускорения поворота, которое действовало до этого момента.
[0124] Далее будет описано управление позой поперечного ускорения согласно второму варианту осуществления при смене полосы движения.
[0125] Блок 240 управления позой пассажира приводит в действие исполнительный механизм 200, стимулирующий мышцы, чтобы передать мышечный стимул левой ноге LE(L) пассажира Pa в момент времени t33 непосредственно перед нейтральным положением, когда направление рулевого управления переключается с слева направо (этапы S302, S303).
[0126] При использовании этого стимула у пассажира Pa возникает мышечное напряжение в четырехглавой мышце Qm бедра и двуглавой мышце бедра Bf, которые являются противоположными мышцами левой ноги LE(L), и нога LE(L) приводится в застывшее состояние, тем самым придавая состояние сохранения позы. Соответственно, когда пассажир Pa находится в состоянии получения ускорения при повороте в правильном направлении и получает поперечное ускорение при откидывании назад в противоположном направлении, то есть в левом направлении, можно удерживать себя с помощью позы поддержания ноги LE(L), которая находится в напряженном состоянии, тем самым устраняя движение головы He и верхней части тела UB, вызванное поворотом назад.
[0127] Кроме того, непосредственно перед t36, когда положение рулевого колеса возвращается в нейтральное положение из состояния поворота вправо после смены полосы движения на вторую полосу LA2 движения, блок 240 управления позой пассажира приводит в действие исполнительный механизм 200, стимулирующий мышцы, чтобы передать мышечный стимул правой ноге LE(R) (этапы S304, S305). Соответственно, когда пассажир Pa получает поперечное ускорение при откидывании назад при возвращении в нейтральное положение из состояния поворота вправо, можно зафиксировать себя посредством сохранения положения правой ноги LE(R), которая находится в напряженном состоянии, тем самым исключая движение головы He и верхней части тела UB, вызванное откидыванием назад.
[0128] Как описано выше, можно устранить укачивание, вызванное раскачиванием влево-вправо верхней части тела UB и головы He пассажира Pa, из-за ускорения откидывания назад, которое происходит, когда положение рулевого колеса возвращается в нейтральное положение при смене полосы движения.
[0129] Кроме того, даже во втором варианте осуществления можно выполнять управление откидыванием назад при боковом ускорении, которое предотвращает откидывание верхней части тела UB и головы He пассажира Pa влево и вправо из-за откидывания назад при боковом ускорении при повороте.
[0130] В этом случае стимул передается ноге LE пассажира Pa на стороне внутреннего направления поворота с помощью исполнительного механизма 200, стимулирующего мышцы, во время выполнения процесса этапа S111, описанного в первом варианте. Таким образом, в ноге LE, к которой был применен стимул, возникает мышечное напряжение, и нога приводится в так называемое жесткое состояние, что позволяет сохранять позу.
[0131] Таким образом, когда ускорение откидывания назад действует на пассажира Pa в боковом направлении, нога LE, которая напрягается и сохраняет позу, может удерживать себя и устранять качание верхней части тела UB и головы He пассажира Pa во внутреннем направлении поворота. В результате можно устранить возникновение укачивания, вызванного откидыванием верхней части тела UB и головы He влево и вправо из-за бокового ускорения откидывания назад, которое происходит во время движения по кривой Cu (см. Фиг. 6).
[0132] Далее будет описано управление позой начала замедления согласно второму варианту осуществления изобретения.
[0133] Это управление позой начала замедления представляет собой управление для предотвращения перемещения верхней части тела UB и головы He пассажира Pa в направлении вперед транспортного средства, когда выполняется торможение и создается отрицательное ускорение в основном транспортном средстве MVS.
[0134] В этом управлении позой в начале замедления стимул, который вызывает мышечное напряжение в левой и правой ногах LE(L), LE(R), обеспечивается стимулирующим мышцы исполнительным механизмом 200 в момент времени t41, показанный на Фиг. 11, то есть, когда начинается операция торможения или сразу после нее. В результате сохраняется поза пассажира Pa, причем левая и правая ноги LE(L), LE(R) становятся жесткими, и пассажир принимает позу для приема состояния отрицательного ускорения в направлении движения вперед транспортного средства, так что можно устранить движение верхней части тела UB и головы He в направлении движения вперед транспортного средства из-за отрицательного ускорения.
[0135] Что касается управления исполнительным механизмом 200, стимулирующим мышцы, хотя блок-схема опущена, до тех пор, пока возможно выполнение автономного управления движением, можно точно определить время непосредственно перед началом торможения на основе его рабочего графика, для выполнения вышеописанного управления позой при начале замедления. Кроме того, даже когда водитель управляет транспортным средством, можно определить момент времени непосредственно перед фактическим созданием тормозного усилия путем определения величины нажатия педали BP тормоза. Кроме того, даже в случае определения времени начала торможения для выполнения этого управления позой при начале замедления, можно создать мышечное напряжение в тот момент времени, в который было произведено небольшое отрицательное ускорение или его не было вовсе, так что может быть получен описанный выше эффект.
[0136] Кроме того, управление позой при начале замедления эффективно, когда пассажир Pa не является водителем, или, во время управления автономным движением, когда пассажир является водителем. То есть, когда водитель сам выполняет операцию торможения, водитель может попытаться сохранить свое положение так, чтобы верхняя часть тела UB и голова He не двигались в определенной степени во время выполнения операции торможения. Напротив, пассажиру Pa, который не является водителем, или, во время автономного управления вождением, водителем, трудно предсказать момент начала операции торможения, так что им трудно подстроиться к позе, адаптированной к торможению. Соответственно, выполнение управления во время торможения, описанного выше, и устранение изменения положения пассажира Pa во время начала торможения эффективно для предотвращения укачивания.
[0137] Кроме того, исключая движение верхней части тела UB и головы He пассажира Pa в направлении вперед транспортного средства в начале торможения, можно после этого устранить величину движения верхней части тела UB и головы He в направлении назад транспортного средства, из-за ускорения назад в направлении назад транспортного средства, когда транспортное средство остановлено или замедление прекращается (время t42).
[0138] Это также позволяет устранить возникновение укачивания, вызванного раскачиванием вперед-назад верхней части тела UB и головы He пассажира Pa во время торможения.
[0139] Эффекты способа управления позой пассажира согласно второму варианту осуществления будут перечислены далее.
[0140] (2-1) В способе управления позой пассажира согласно второму варианту осуществления стимул предоставляется в месте, которое будет сообщать удержание позы пассажиру Pa посредством генерирования мышечного напряжения.
[0141] Соответственно, можно стимулировать пассажира Pa для создания мышечного напряжения, чтобы принять позу, соответствующую движению транспортного средства, посредством силы для поддержания позы пассажира Pa, чтобы устранить изменение позы пассажира Pa и устранить появление укачивания.
[0142] (2-2) В способе управления позой пассажира согласно второму варианту осуществления поддержание позы передается путем предоставления стимула для сокращения четырехглавой мышцы бедра Qm и двуглавой мышцы бедра Bf пассажира Pa, которые являются взаимно противоположными мышцами, при этом стимулирующий мышцы исполнительный механизм 200 служит в качестве исполнительного механизма, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa.
[0143] Следовательно, можно напрячь противоположные мышцы, чтобы прочно укрепить мышцы и надежно поддерживать позу. Кроме того, в настоящем втором варианте осуществления, поскольку мышечное напряжение создается с помощью электрического стимула, можно легко генерировать мышечный рефлекс, и можно принимать соответствующую позу в подходящее время. Кроме того, таким же образом, как в первом варианте осуществления, также проявляются эффекты, описанные в вышеприведенных пунктах (1) и (4)-(7).
[0144] Далее будут описаны способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно третьему варианту осуществления.
[0145] Третий вариант осуществления представляет собой модифицированный пример первого варианта осуществления и является примером, в котором исполнительный механизм 300 перемещения подошвы ступни, который перемещает подошву ступни пассажира Pa, используется в качестве исполнительного механизма, который обеспечивает стимул для генерирования мышечного напряжения пассажира Pa, чтобы придать изменение позы, соответствующее движению транспортного средства.
[0146] Как показано на Фиг. 12A, исполнительный механизм 300 перемещения подошвы ступни включает в себя подвижную пластину 310, которая имеет поверхность 311 протектора на своей верхней поверхности, на которой размещается подошва пассажира Pa. Подвижная пластина 310 поддерживается по отношению к поверхности пола кузова транспортного средства с возможностью перемещения в продольном направлении транспортного средства, и, как показано на Фиг. 13A, поддерживается так, чтобы иметь возможность формировать по существу из горизонтального состояния состояние с наклоном назад, в котором задняя оконечная часть становится ниже передней оконечной части. Затем единственный приводящий исполнительный механизм 300 может использовать двигатель или давление жидкости в качестве источника привода для перемещения подвижной пластины 310 в продольном направлении транспортного средства или для перемещения ее между по существу горизонтальным состоянием и состоянием с наклоном назад.
[0147] Далее будут описаны исполнительный механизм 300 перемещения подошвы ступни и изменения позы пассажира Pa.
[0148] Как показано на Фиг. 12A, когда движущаяся пластина 310 перемещается к задней части транспортного средства (в направлении стрелки RR), положение колена Kn ноги LE пассажира Pa поднимается, как показано стрелкой ВВЕРХ, и применяется мышечный стимул, который расширяет двуглавую мышцу бедра Bf, как показано на Фиг. 12В. Затем, в качестве рефлекса на этот мышечный стимул возникает мышечное напряжение для сокращения двуглавой мышцы бедра Bf и изменение позы для перемещения нижней конечности UL в направлении стрелки Ra вокруг колена Kn, что увеличивает поворотную жесткость колена Kn.
[0149] Таким образом, когда это мышечное напряжение создается либо в левой, либо в правой ноге LE, жесткость ноги LE увеличивается, так что можно осуществить изменение позы, которое противодействует боковому ускорению. Кроме того, когда мышечное напряжение создается в левой и правой ногах LE, жесткость в обеих ногах LE увеличивается, и можно осуществить изменение позы, которое направлено против ускорения в продольном направлении транспортного средства.
[0150] Кроме того, как показано на Фиг. 13A, когда движущаяся пластина 310 перемещается из горизонтального состояния в состояние наклона назад, применяется мышечный стимул, который расширяет верхнюю часть трицепса LLt, показанную на Фиг. 13B. Затем в качестве рефлекса на этот мышечный стимул сжимается верхняя часть трицепса LLt, и изменение позы передается голеностопному суставу AK в направлении поворота, указанном стрелкой Rb на Фиг. 13B.
[0151] Соответственно, когда мышечный стимул, показанный на Фиг. 13A, подается на обе ноги LE, происходит изменение позы для перемещения верхней части тела UB и головы He пассажира Pa назад. Кроме того, если стимул применяется либо к левой, либо к правой ноге LE, происходит изменение позы, при котором верхняя часть тела UB и голова He наклоняются в направлении, противоположном стороне, получившей стимул. На Фиг. 14 показан случай, когда применяется стимул для перевода движущейся пластины 310 под правой ногой LE(R) в состояние наклона назад, и в этом случае происходит изменение позы, при котором верхняя часть тела UB и голова Не пассажира Pa наклоняется влево.
[0152] Таким образом, можно передать мышечный стимул обеим ногам LE во время выполнения управления позой начала замедления, описанного во втором варианте осуществления, чтобы устранить движение верхней части тела UB и головы He пассажира Pa, вызванное отрицательным ускорением. Кроме того, можно передать мышечный стимул левой или правой ноге LE во время управления качанием назад при боковом ускорении, описанным в первом варианте осуществления, для устранения бокового движения верхней части тела UB и головы Не пассажира Pa, вызванного боковым откидыванием. Соответственно, даже в третьем варианте осуществления можно обеспечить те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.
[0153] Далее будут описаны способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно четвертому варианту осуществления изобретения.
[0154] Этот четвертый вариант осуществления представляет собой модифицированный пример третьего варианта осуществления, и будет представлен другой пример исполнительного механизма, который обеспечивает стимул в направлении разгибания двуглавой мышцы бедра Bf, как проиллюстрировано на Фиг. 12A и 12B.
[0155] Исполнительный механизм 400, проиллюстрированный в четвертом варианте осуществления, содержит рычаг 401 и исполнительный механизм 402 рычага, показанные на Фиг. 15A и 15B. Рычаг 401 поддерживается подушкой 61 сиденья с возможностью перемещения по дуге Rk с центром в колене Kn ноги LE пассажира Pa, сидящего на сиденье 60. Исполнительный механизм 402 рычага включает в себя источник привода, такой как двигатель, который прикладывает движущую силу к рычагу 401 в направлении поворота по дуге Rk, и механизм передачи энергии, такой как шестерня.
[0156] Блок 440 управления позой пассажира обычно управляет исполнительным механизмом 402 рычага так, чтобы сместить рычаг 401 назад, от нижней конечности UL, как показано на Фиг. 15A.
[0157] Затем, когда желательно осуществить изменение позы для разгибания двуглавой мышцы бедра Bf, рычаг 401 перемещают вперед, чтобы переместить нижнюю конечность UL вперед. В результате к ноге LE применяется стимул для разгибания двуглавой мышцы бедра Bf, и напряжение мышцы рефлекторно возникает в направлении сокращения двуглавой мышцы бедра Bf, так что можно придать изменение позы для поворота нижней конечности UL по стрелке Ra около колена Kn, как показано на Фиг. 15C. Таким образом, даже в четвертом варианте можно получить те же эффекты, что и в первом варианте осуществления изобретения.
[0158] Далее будут описаны способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно пятому варианту осуществления.
[0159] Этот пятый вариант осуществления представляет собой модифицированный пример третьего варианта осуществления, и будет направлен на модифицированный пример исполнительного механизма, который обеспечивает стимул в направлении разгибания трехглавой мышцы бедра LLt, как показано на Фиг. 13A и 13B.
[0160] Исполнительный механизм 500, проиллюстрированный в пятом варианте осуществления, содержит рычаг 510 и исполнительный механизм 520 рычага, предусмотренные на подушке 61 сиденья, как показано на Фиг. 16A и 16B.
[0161] Рычаг 510 включает в себя корпус 511 рычага, верхнюю рабочую часть 512 и нижнюю рабочую часть 513. Корпус 511 рычага поддерживается подушкой 61 сиденья с возможностью перемещения по дуге в направлении вперед-назад. Верхняя рабочая часть 512 и нижняя рабочая часть 513 предусмотрены на переднем конце корпуса 511 рычага и поддерживаются с возможностью поворота с заданной степенью точности вертикально симметрично относительно корпуса 511 рычага.
[0162] Исполнительный механизм 520 рычага представляет собой, например, электродвигатель, и вращающая движущая сила передается на корпус 511 рычага, верхнюю рабочую часть 512 и нижнюю рабочую часть 513 через механизм передачи мощности, такой как шестерня или ремень.
[0163] Блок 540 управления позой пассажира обычно управляет исполнительным механизмом 502 рычага, так что корпус 511 рычага расположен так, что две рабочие части 512 и 513 отделены назад от нижней конечности UL.
[0164] Затем, когда применяется мышечный стимул для расширения верхней части трицепса LLt пассажира Pa, сначала корпус 511 рычага перемещается вперед, и верхняя рабочая часть 512 и нижняя рабочая часть 513 вступают в контакт с нижней конечностью UL в положении верхней части трицепса LLt. Затем верхняя рабочая часть 512 и нижняя рабочая часть 513 поворачиваются относительно корпуса 511 рычага, чтобы отделиться друг от друга в вертикальном направлении.
[0165] Пассажир Pa, таким образом, получает стимул, который растягивает верхнюю часть трицепса LLt, и посредством натяжения рефлексивной мышцы происходит изменение позы для поворота в направлении стрелки Rb вокруг голеностопного сустава AK таким же образом, как описано со ссылкой на Фиг. 13B третьего варианта осуществления. Таким образом, даже в пятом варианте осуществления можно получить те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.
[0166] Способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира согласно настоящему изобретению были описаны выше на основе вариантов его осуществления. Однако, конкретные конфигурации не ограничиваются этими вариантами осуществления, и различные модификации и дополнения к конструкции могут быть сделаны без отклонения от объема изобретения согласно каждому из пунктов формулы изобретения.
[0167] Например, в вариантах осуществления был представлен пример, в котором способ управления позой пассажира и устройство управления позой пассажира применяются к транспортному средству, которое выполняет автономное управление движением, но это не налагает никаких ограничений. Например, его можно применять к любому транспортному средству, в которое вводится информация для прогнозирования движения транспортного средства, например, к транспортному средству, которое выполняет управление помощью при вождении. Кроме того, для прогнозирования движения транспортного средства необходимо только иметь возможность обнаруживать состояние непосредственно перед тем, как движение транспортного средства действительно происходит, и включает, например, случай, в котором состояние непосредственно перед движением транспортного средства фактически происходит на основе обнаружения операции поворота или операция торможения, выполняемых водителем.
[0168] Кроме того, в первом варианте осуществления был представлен пример, в котором поверхность 61a сиденья поднимается заранее в качестве подготовительной операции перед опусканием поверхности 61a сиденья для придания мышечного напряжения, хотя поверхность 61a сиденья может быть опущена без этой подготовительной операции. В этом случае поверхность 61а сиденья постепенно возвращается к своей исходной высоте после изменения положения посредством опускания.
[0169] Кроме того, в вариантах осуществления были представлены примеры, в которых исполнительный механизм для создания стимула, который вызывает изменение позы, поднимает и опускает поверхность 61а сиденья подушки 61 сиденья или обеспечивает стимул для разгибания мышц, что не должно навязывать ему каких-либо ограничений. Например, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом, который обеспечивает стимул, который толкает верхнюю часть тела UB пассажира Pa в сторону тела (например, бок или спину) в том же направлении, что и направление движения (направление, в котором действует ускорение).
[0170] Кроме того, стимул ощущения тепла/холода может использоваться в качестве стимула, который может сообщать изменение позы с помощью исполнительного механизма, который обеспечивает стимул для генерирования мышечного напряжения у пассажира Pa. Например, холодный объект, в том числе жидкость, или горячий объект, в том числе жидкость, может быть приведен в контакт с пассажиром Pa, чтобы вызвать изменение позы посредством мышечного напряжения, вызванного рефлекторным действием, чтобы отстраниться от этих объектов.
[0171] Кроме того, в вариантах осуществления был представлен пример, в котором электрический стимул, который сокращает обе противоположные мышцы, применяется в качестве стимула, обеспечивающего поддержание позы, хотя это не налагает никаких ограничений. Например, обе противолежащие мышцы можно заставить сокращаться путем приложения давления. В качестве альтернативы, в дополнение к стимулам, связанным с ощущением тепла и холода, оптическим стимулам и слуховым стимулам, можно использовать вкусовые стимулы. Например, известно, что мышцы шеи сокращаются в ответ на раздражитель кислого вкуса.
[0172] Кроме того, исполнительный механизм, который обеспечивает стимул для создания мышечного напряжения у пассажира Pa, может быть исполнительным механизмом, который обеспечивает стимул путем генерирования звука или света с помощью исполнительного механизма, без прямого контакта с пассажиром Pa. Например, в качестве примера слухового стимула можно использовать исполнительный механизм, который обеспечивает стимул путем изменения положения звукового поля, изменения звукового давления или ритма. В этом случае, если внезапно из определенного направления издается громкий звук, можно вызвать изменение позы с помощью рефлекторного мышечного напряжения, которое перемещает тело (верхнюю часть тела UB) в направлении от звука. Кроме того, в качестве примера использования света можно использовать исполнительный механизм, который обеспечивает визуальный стимул в области периферического зрения или привлекательный стимул. В частности, обеспечивая световой стимул в области периферического зрения, можно вызвать изменение позы путем создания рефлекторного мышечного напряжения, которое вызывает движение в направлении от света. Кроме того, стимулируя область периферического зрения, можно обезопасить центральное зрение. В качестве альтернативы, при выполнении управления автономным вождением, при котором водителю не требуется внимательно смотреть вперед, например, путем передачи стимула с помощью видео, в котором объект движется к пассажиру Pa, включая водителя, можно осуществить изменение позы с помощью рефлекторного мышечного напряжения, чтобы переместиться (уйти) от объекта.
[0173] Кроме того, в вариантах осуществления в качестве примера был представлен пример, в котором информация от бортового датчика 1, модуля 2 хранения картографических данных и внешнего модуля 3 передачи данных используется в качестве информации, относящейся к движению транспортного средства, хотя это не налагает никаких ограничений. Например, также может использоваться информация, полученная путем обнаружения движения водителя. То есть, когда водитель сам управляет транспортным средством, известно, что, когда происходит движение транспортного средства, соответствующее операции вождения, водитель принимает позу, соответствующую операции вождения. Следовательно, поза водителя и изменения позы, в частности движения головы, могут быть зафиксированы камерой и т.п. и преобразованы в данные, а движение транспортного средства может быть предсказано на основе положения водителя, включая движения головы, и на основе их изменения можно соответствующим образом управлять позой других пассажиров Pa.
[0174] Кроме того, управление позой пассажира Pa может выполняться, когда происходит ускорение в определенной частотной области (например, около 0,2 Гц). То есть, область 0,2 Гц связана со снижением функций двигательных органов чувств (вестибулярных органов (полукружный канал и отолит)), и считается, что именно в этой области чаще возникает укачивание. Следовательно, управление позой для обеспечения стимула для создания мышечного напряжения может выполняться, когда ускорение происходит в такой полосе частот, которая имеет тенденцию вызывать укачивание.