特許 7559571 運転姿勢可変システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】運転姿勢可変システム

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/08 20200101AFI20240925BHJP

   B60N 2/22 20060101ALI20240925BHJP

   B60T 7/04 20060101ALI20240925BHJP

   G05G 1/405 20080401ALI20240925BHJP

   G05G 1/30 20080401ALI20240925BHJP

   G05G 1/60 20080401ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

B60W50/08

B60N2/22

B60T7/04 A

G05G1/405

G05G1/30 E

G05G1/60

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021009061

(22)【出願日】2021-01-22

(65)【公開番号】P2022112990

(43)【公開日】2022-08-03

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】一柳 哲也

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０１１８６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２４４１７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－９４８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２６１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４２３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｂ６０Ｎ ２／００－ ２／９０

Ｂ６０Ｔ １／００－ ７／１０

Ｇ０５Ｇ １／００－２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転姿勢可変システムであって、
運転席のシートバックのリクライニング角度を調整するように構成されているリクライニング角度調整機構と、
アクセルペダル、ブレーキペダル、及び、これらペダルの操作時に運転者の踵が載置される載置板の位置を調整するように構成されているペダル位置調整機構と、
前記リクライニング角度調整機構と前記ペダル位置調整機構を制御するように構成されている制御部と、を備えており、
前記制御部は、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートバックの前記リクライニング角度が大きくなるように前記リクライニング角度調整機構を制御するとともに、前記アクセルペダルと前記ブレーキペダルと前記載置板の位置が車両上方へ移動するように前記ペダル位置調整機構を制御する、運転姿勢可変システム。

【請求項2】

前記運転席のシートクッションの座面角度を調整するように構成されている座面角度調整機構、をさらに備えており、
前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートクッションの前記座面角度が大きくなるように前記座面角度調整機構を制御する、請求項１に記載の運転姿勢可変システム。

【請求項3】

ステアリングホイールの位置を調整するように構成されているステアリングホイール位置調整機構、をさらに備えており、
前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記ステアリングホイールの位置を車両後方へ移動するように前記ステアリングホイール位置調整機構を制御する、請求項１又は２に記載の運転姿勢可変システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、運転姿勢可変システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、手動運転モードと自動運転モードを切り換えて走行することが可能な車両を開示する。特許文献１には、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、運転席のシートバックのリクライニング角度が大きくするように制御する技術が開示されている。このような制御が実行されるにより、自動運転モードにおいて運転者がリラックスした状態に置かれることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１５／０１１８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

自動運転モードにおいて、運転者がよりリラックスした状態に置かれる技術が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する運転姿勢可変システムの一実施形態は、リクライニング角度調整機構と、ペダル位置調整機構と、制御部と、を備えることができる。前記リクライニング角度調整機構は、運転席のシートバックのリクライニング角度を調整するように構成されている。前記ペダル位置調整機構は、アクセルペダル、ブレーキペダル、及び、これらペダルの操作時に運転者の踵が載置される載置板の位置を調整するように構成されている。前記制御部は、前記リクライニング角度調整部と前記ペダル位置調整部を制御するように構成されている。前記制御部は、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートバックの前記リクライニング角度が大きくなるように前記リクライニング角度調整機構を制御するとともに、前記アクセルペダルと前記ブレーキペダルと前記載置板の位置が車両上方へ移動するように前記ペダル位置調整機構を制御することができる。

【0006】

上記実施形態の運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートバックの前記リクライニング角度が大きくなるのに加えて、運転者の踵が載置される前記載置板が車両上方に移動する。前記載置板が車両上方に移動することにより、運転者はよりリラックスした状態に置かれることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】運転姿勢可変システムの機能ブロック図を示す。

【図2】手動運転姿勢における車両の運転席の側面図を示す。

【図3】自動運転姿勢における車両の運転席の側面図を示す。

【図4】運転姿勢可変システムの制御部が実行する運転姿勢可変手順を示すフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図１～３を参照し、手動運転モードと自動運転モードを切り換えて走行することが可能な車両１００に搭載される運転姿勢可変システム１について説明する。図１に示されるように、運転姿勢可変システム１は、制御部１０と、各種の調整機構２１－２６と、を備えている。図２が手動運転モードにおける手動運転姿勢を示しており、図３が自動運転モードにおける自動運転姿勢を示している。運転姿勢可変システム１は、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、図２の手動運転姿勢から図３の自動運転姿勢となるように、各種の調整機構２１－２６を駆動するように構成されている。

【0009】

図２及び図３に示されるように、車両１００は、シートバック３１と、シートクッション３２と、ペダル３３と、ステアリングホイール３４と、ルームミラー３５と、サイドミラー３６と、を備えている。

【0010】

シートバック３１は、運転者の上体を支持するためのものであり、シートクッション３２の車両後方側の端部に取り付けられている。シートバック３１は、シートクッション３２の車両後方側の端部において車両左右方向に伸びる揺動軸を中心に揺動可能（即ち、リクライニング可能）となるように構成されている。シートバック３１のリクライニング角度θ１は、車両上下方向に伸びる鉛直軸から車両後方へのシートバック３１の傾斜角度として定義される。シートバック３１は、モータ等を含むリクライニング角度調整機構２１が作動することで、そのリクライニング角度θ１が調整されるように構成されている。

【0011】

シートクッション３２は、運転者の臀部を支持するためのものであり、シートクッション３２を車両前後方向にスライドさせるシートレールを介してフロア４０に取り付けられている。シートクッション３２は、座面の車両前方側の部分が車両上下方向に移動又は収縮することによって座面角度θ２が調整可能となるように構成されている。シートクッション３２の座面角度θ２は、車両前後方向に伸びる水平軸から車両上方へのシートクッション３２の座面の傾斜角度として定義される。シートクッション３２は、モータ等を含む座面角度調整機構２２が作動することで、その座面角度θ２が調整されるように構成されている。

【0012】

ペダル３３は、アクセルペダル及びブレーキペダルを含んでおり、ペダル３３の操作時に運転者の踵が載置される載置板４２に取り付けられている。載置板４２は、フロア４０から分離された部材であり、モータ等を含むペダル位置調整機構２３が作動することで、フロア４０からの高さが調整される。載置板４２に取り付けられているペダル３３も、載置板４２の移動に伴ってフロア４０からの高さが調整されるように構成されている。なお、ペダル位置調整機構２３が作動したときのアクセルペダル、ブレーキペダル及び載置板４２の各々の移動量は、同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、アクセルペダル及びブレーキペダルの移動量に比して、載置板４２の移動量が大きくてもよい。

【0013】

ステアリングホイール３４は、車輪を操舵するためのものであり、運転席の車両前方に配置されている。ステアリングホイール３４は、ステアリングシャフト等を介して車輪を操舵可能に構成されている。ステアリングホイール３４は、モータ等を含むステアリングホイール位置調整機構２４が作動することで、少なくともその車両前後方向の位置が調整されるように構成されている。

【0014】

ルームミラー３５は、運転者が車両中央後方の景色を視認するためのものであり、運転席と助手席の間であって天井の車両前方の部分に取り付けられている。ルームミラー３５は、車両左右方向に伸びる揺動軸を中心に揺動可能に構成されている。ルームミラー３５のルームミラー角度θ３は、車両上下方向に伸びる鉛直軸から車両後方へのルームミラー３５の傾斜角度として定義される。ルームミラー３５は、モータ等を含むルームミラー角度調整機構２５が作動することで、そのルームミラー角度θ３が調整されるように構成されている。

【0015】

サイドミラー３６は、運転者が車両左右後方の景色を視認するためのものであり、右サイドミラー及び左サイドミラーを含んでいる。右サイドミラーは運転席側のフロントドアの車両前方側の部分に取り付けられており、左サイドミラーは助手席側のフロントドアの車両前方側の部分に取り付けられている。サイドミラー３６は、車両左右方向に伸びる揺動軸を中心に揺動可能に構成されている。サイドミラー３６のサイドミラー角度θ４は、車両上下方向に伸びる鉛直軸から車両後方へのサイドミラー３６の傾斜角度として定義される。サイドミラー３６は、モータ等を含むサイドミラー角度調整機構２６が作動することで、そのサイドミラー角度θ４が調整されるように構成されている。

【0016】

図４に、運転姿勢可変システム１の制御部１０が実行する運転姿勢可変手順を示すフローチャートを示す。この運転姿勢可変手順は、手動運転モードで車両が操作されているときに実行される処理である。なお、手動運転モードにおける手動運転姿勢（図２参照）は、運転者が乗車時に自ら調整した運転姿勢であってもよく、又は、運転者が自ら調整した運転姿勢から制御部１０が補正した運転姿勢、例えば、運転者の体格パラメータに基づいて制御部１０が補正した運転姿勢であってもよい。

【0017】

ステップＳ１において、制御部１０は、自動運転モードに移行したか否かを判定する。制御部１０は、運転者が手動運転モードから自動運転モードへの切り換えを指示するスイッチ等を操作したことを検知したときに、自動運転モードに移行したと判定する。

【0018】

ステップＳ２において、制御部１０は、各種の調整機構２１－２６を駆動し、図２の手動運転姿勢から図３の自動運転姿勢へと切り換える。

【0019】

ステップＳ２において、制御部１０のリクライニング角度制御部１１は、シートバック３１のリクライニング角度θ１が大きくなるようにリクライニング角度調整機構２１を制御する。自動運転姿勢におけるリクライニング角度θ１は、予め設定された固定値であってもよい。あるいは、自動運転姿勢におけるリクライニング角度θ１は、手動運転姿勢における各種データ、例えば、手動運転姿勢にけるリクライニング角度θ１及びシートスライド量等から演算される演算値（例えば、推定される運転者の体格パラメータ）に基づいて設定されてもよい。

【0020】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、シートバック３１のリクライニング角度θ１が大きくなるように制御されるので、運転者はリラックスした状態の運転姿勢に置かれることができる。

【0021】

ステップＳ２において、制御部１０の座面角度制御部１２は、シートクッション３２の座面角度θ２が大きくなるように座面角度調整機構２２を制御する。自動運転姿勢における座面角度θ２は、予め設定された固定値であってもよい。あるいは、自動運転姿勢における座面角度θ２は、手動運転姿勢における各種データ、例えば、手動運転姿勢にけるリクライニング角度θ１及びシートスライド量等から演算される演算値（例えば、推定される運転者の体格パラメータ）に基づいて設定されてもよい。

【0022】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、シートバック３１のリクライニング角度θ１が大きくなるのに加えて、シートクッション３２の座面角度θ２が大きくなる。リクライニング角度θ１と座面角度θ２が同時に大きくなることにより、運転者はよりリラックスした状態に置かれることができる。

【0023】

ステップＳ２において、制御部１０のペダル位置制御部１３は、載置板４２の位置が車両上方へ移動するようにペダル位置調整機構２３を制御する。載置板４２に取り付けられているペダル３３の位置も、載置板４２の上昇に伴って車両上方に移動する。自動運転姿勢におけるフロア４０からの載置板４２の高さは、予め設定された固定値であってもよい。あるいは、自動運転姿勢における載置板４２の高さは、手動運転姿勢における各種データ、例えば、手動運転姿勢にけるリクライニング角度θ１及びシートスライド量等から演算される演算値（例えば、推定される運転者の体格パラメータ）に基づいて設定されてもよい。

【0024】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、シートバック３１のリクライニング角度θ１が大きくなるのに加えて、運転者の踵が載置される載置板４２が車両上方に移動する。載置板４２が車両上方に移動することにより、運転者はよりリラックスした状態に置かれることができる。さらに、載置板４２が車両上方への移動とシートクッション３２の座面角度θ２の増大が同時に実行されることにより、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の膝からペダル３３までの距離が一定に維持される。このため、自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者はペダル３３を容易に操作することができる。

【0025】

ステップＳ２において、制御部１０のステアリングホイール位置制御部１４は、ステアリングホイール３４の位置を車両後方へ移動するようにステアリングホイール位置調整機構２４を制御する。自動運転姿勢におけるステアリングホイール３４の位置は、予め設定された固定位置であってもよい。あるいは、自動運転姿勢におけるステアリングホイール３４の位置は、手動運転姿勢における各種データ、例えば、手動運転姿勢にけるリクライニング角度θ１及びシートスライド量等から演算される演算値（例えば、推定される運転者の体格パラメータ）に基づいて設定されてもよい。

【0026】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、ステアリングホイール３４の位置が車両後方に移動するように制御される。ステアリングホイール３４の位置移動とシートバック３１のリクライニング角度θ１の増大が同時に実行されることにより、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の肩からステアリングホイール３４までの距離が略一定に維持される。このため、自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者はステアリングホイール３４を容易に操作することができる。

【0027】

ステップＳ２において、制御部１０のルームミラー角度制御部１５は、ルームミラー角度θ３が大きくなるように、即ち、ルームミラー３５が車両下向きとなるようにルームミラー角度調整機構２５を制御する。自動運転姿勢におけるルームミラー角度θ３は、手動運転姿勢におけるルームミラー角度θ３から推定される運転者の後方視界が概ね維持されるように設定される。

【0028】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、ルームミラー角度θ３が大きくなるように制御される。ルームミラー３５のルームミラー角度θ３の増大とシートバック３１のリクライニング角度θ１の増大が同時に実行されることにより、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の後方視界が概ね維持される。このため、自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は後方を良好に確認しながら車両１００を運転することができる。

【0029】

ステップＳ２において、制御部１０のサイドミラー角度制御部１６は、サイドミラー角度θ４が大きくなるように、即ち、サイドミラー３６が車両下向きとなるようにサイドミラー角度調整機構２６を制御する。自動運転姿勢におけるサイドミラー角度θ４は、手動運転姿勢におけるサイドミラー角度θ４から推定される運転者の後方視界が概ね維持されるように設定される。

【0030】

このように、運転姿勢可変システム１では、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、サイドミラー角度θ４が大きくなるように制御される。サイドミラー３６のサイドミラー角度θ４の増大とシートバック３１のリクライニング角度θ１の増大が同時に実行されることにより、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の後方視界が概ね維持される。このため、自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は後方を良好に確認しながら車両１００を運転することができる。

【0031】

上記したように、運転姿勢可変システム１は、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、運転者がよりリラックスした状態に置かれるようにするだけでなく、自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者がより安全に運転するようにすることができる。

【0032】

以下、本明細書で開示される技術の特徴を整理する。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。

【0033】

（１）本明細書が開示する運転姿勢可変システムの一実施形態は、リクライニング角度調整機構と、ペダル位置調整機構と、制御部と、を備えることができる。前記リクライニング角度調整機構は、運転席のシートバックのリクライニング角度を調整するように構成されている。前記ペダル位置調整機構は、アクセルペダル、ブレーキペダル、及び、これらペダルの操作時に運転者の踵が載置される載置板の位置を調整するように構成されている。前記制御部は、前記リクライニング角度調整部と前記ペダル位置調整部を制御するように構成されている。前記制御部は、手動運転モードから自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートバックの前記リクライニング角度が大きくなるように前記リクライニング角度調整機構を制御するとともに、前記アクセルペダルと前記ブレーキペダルと前記踵載置板の位置が車両上方へ移動するように前記ペダル位置調整機構を制御することができる。上記実施形態の運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートバックの前記リクライニング角度が大きくなるのに加えて、運転者の踵が載置される前記載置板が車両上方に移動する。前記載置板が車両上方に移動することにより、運転者はよりリラックスした状態に置かれることができる。

【0034】

（２）上記実施形態の運転姿勢可変システムはさらに、前記運転席のシートクッションの座面角度を調整するように構成されている座面角度調整機構を備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席の前記シートクッションの前記座面角度が大きくなるように前記座面角度調整機構を制御してもよい。この運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記運転席のシートクッションの座面角度が大きくなるように制御される。前記運転席のシートクッションの座面角度が大きくなることにより、運転者はよりリラックスした状態に置かれることができる。さらに、前記運転席のシートクッションの座面角度が大きくなることにより、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の膝から前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルまでの距離が一定に維持される。このため、前記自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルを容易に操作することができる。

【0035】

（３）上記実施形態の運転姿勢可変システムはさらに、ステアリングホイールの位置を調整するように構成されているステアリングホイール位置調整機構を備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記ステアリングホイールの位置を車両後方に移動するように前記ステアリングホイール位置調整機構を制御してもよい。この運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記ステアリングホイールの位置が車両後方へ移動するように制御される。前記ステアリングホイールの位置が車両後方に移動することにより、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の肩から前記ステアリングホイールまでの距離が略一定に維持される。このため、前記自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は前記ステアリングホイールを容易に操作することができる。

【0036】

（４）上記実施形態の運転姿勢可変システムはさらに、ルームミラーの角度を調整するように構成されているルームミラー角度調整機構を備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記ルームミラーが下向きとなるように前記ルームミラー角度調整機構を制御してもよい。この運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記ルームミラーが下向きとなるように制御される。前記ルームミラーが下向きとなることにより、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の後方視界が概ね維持される。このため、前記自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は後方を良好に確認しながら車両を運転することができる。

【0037】

（５）上記実施形態の運転姿勢可変システムはさらに、サイドミラーの角度を調整するように構成されているサイドミラー角度調整機構を備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記サイドミラーが下向きとなるように前記サイドミラー角度調整機構を制御してもよい。この運転姿勢可変システムでは、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったときに、前記サイドミラーが下向きとなるように制御される。前記サイドミラーが下向きとなることにより、前記手動運転モードから前記自動運転モードに切り換わったとしても、運転者の後方視界が概ね維持される。このため、前記自動運転モードにおいて急に運転者が手動で運転しなければならない状態に移行しても、運転者は後方を良好に確認しながら車両を運転することができる。

【0038】

以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、異常に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。

【符号の説明】

【0039】

１：運転姿勢可変システム
１０：制御部
１１：リクライニング角度制御部
１２：座面角度制御部
１３：ペダル位置制御部
１４：ステアリングホイール位置制御部
１５：ルームミラー角度制御部
１６：サイドミラー角度制御部
２１：リクライニング角度調整機構
２２：座面角度調整機構
２３：ペダル位置調整機構
２４：ステアリングホイール位置調整機構
２５：ルームミラー角度調整機構
２６：サイドミラー角度調整機構
３１：シートバック
３２：シートクッション
３３：ペダル
３４：ステアリングホイール
３５：ルームミラー
３６：サイドミラー
４０：フロア
４２：載置板
１００：車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】