JP7169845B2 - 乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置に関する。

従来、車両の乗員の乗り物酔いを抑制する技術として、乗員に車両の進行方向を教示するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術は、シート内に、着座乗員に触覚を付与可能な複数のアクチュエータが設けられ、着座乗員に対して振動等の触覚を付与する位置が自車両の進行方向に合わせて移動するようにアクチュエータを作動させる制御手段を備える。

したがって乗員が、車両の進行方向を的確に認識することで、乗員が乗り物酔いとなるのを抑制できる。

特開２００９－１１５５５３号公報

特許文献１で開示された技術では、乗員が触覚（振動）の移動を知覚することはできるものの、この振動を車両の振動と区別したり、この触覚（振動）の移動が車両進行方向を示すものであることを認知したりすることが難しい。また、触覚（振動）は認識できても、この触覚（振動）の移動方向がいずれの方向であるか乗員が解釈できるように慣れるまでにも時間を要する。

さらに、乗員が触覚（振動）により車両の進行方向を認識できたとしても、乗員が進行方向を向くとは限らず、乗員が車両状態に応じた適切な姿勢を取らない場合には、乗り物酔いを招くおそれがある。

本開示は、上記問題に着目してなされたもので、乗員の姿勢を車両の旋回に応じた姿勢として乗り物酔いを抑制可能な乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置を提供することを目的とする。

本開示の乗員姿勢制御方法は、乗員の背面左右両側部と腹面左右横側部とを、それぞれ、押圧可能な押圧アクチュエータを、コントローラにより制御する。そして、コントローラは、車両の旋回走行時に、押圧アクチュエータにより旋回内側の背面側部と旋回外側の腹面側部とを押圧する。

また、本開示の乗員姿勢制御装置は、車両の乗員の背面左右両側部と腹面左右横側部とを、それぞれ、押圧可能な押圧アクチュエータと、押圧アクチュエータの駆動を制御するコントローラと、を備える。コントローラは、車両の旋回走行時に、旋回内側の背面側部と旋回外側の腹面側部とを押圧するよう押圧アクチュエータを駆動させる押圧制御部を有する。

本開示の乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置は、旋回走行時に、旋回内側の背面側部と旋回外側の腹面側部とを押圧することによるハンガー反射を利用して、乗員を、旋回内側を向いた姿勢とすることができる。これにより、乗員の旋回走行時の視覚刺激を低減でき、乗り物酔いを抑制できる。

実施の形態１の乗員姿勢制御方法を実行する乗員姿勢制御ユニットＢを含む自動運転制御システムＡを示す全体システム図である。 実施の形態１における押圧アクチュエータ１００を備えたシート６０を示す斜視図である。 実施の形態１における押圧アクチュエータ１００を備えたシート１６０を示す正面図である。 自動運転制御システムＡの乗員姿勢コントローラ４０において乗員姿勢制御を実行する要素を示すブロック図である。 自動運転制御システムＡの乗員姿勢コントローラ４０による乗員姿勢制御の処理の流れを示すフローチャートである。 胴部ＢＤの腹面右側部と背面左側部とを押圧した場合の作用説明図である。 胴部ＢＤの腹面右側部と背面左側部とを押圧した場合の作用説明図である。 実施の形態１におけるカーブ走行時の作用説明図である。 実施の形態１における交差点右左折時の作用説明図である。

以下、本開示による乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

実施の形態１の乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置について説明する。

実施の形態１における乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置は、自動運転モードを選択すると、生成された目標走行経路に沿って走行するように駆動や制動や舵角を自動制御する自動運転車両に適用したものである。

図１は実施の形態１の乗員姿勢制御方法を実行する乗員姿勢制御ユニットＢが適用された自動運転制御システムＡを示す。以下、図１に基づいて全体システムについて説明する。

自動運転制御システムＡは、車載センサ１と、地図データ記憶部２と、自動運転制御ユニット４と、アクチュエータ５と、表示デバイス６と、入力デバイス７と、を備える。そして、自動運転制御システムＡに、乗員姿勢制御方法を実行する乗員姿勢制御ユニットＢが組み込まれている。この乗員姿勢制御ユニットＢは、自動運転制御ユニット４と入力情報を共用し、かつ、自動運転制御ユニット４の制御情報を利用して乗員Ｐａ（図２参照）姿勢制御を実行する。

車載センサ１は、第１カメラ１１と、レーダー１２と、ＧＰＳ１３と、車載データ通信器１４と、を有する。また、車載センサ１により取得したセンサ情報は、自動運転制御ユニット４へ出力される。なお、車載センサ１は、上述の第１カメラ１１、レーダー１２等以外にも自車ＭＶＳ（図７参照）の車両の旋回を含む運動を検出するセンサを含むもので、これらのセンサについては後述する。なお、車両の運動とは、車両の時間経過による変位をいい、具体的には、車両の加減速や旋回、それに伴う車両の姿勢変化等を指す。

第１カメラ１１は、自動運転で求められる機能として、車線や先行車や歩行者等の自車ＭＶＳの周囲情報を画像データにより取得する機能を実現する周囲認識センサである。この第１カメラ１１は、例えば、自車ＭＶＳの前方認識カメラ、後方認識カメラ、右方認識カメラ、左方認識カメラ等を組み合わせることにより構成される。なお、自車ＭＶＳは自動運転制御システムＡを搭載した車両であり、制御対象の車両を指す。

カメラ画像から、自車走行路上物体・車線・自車走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）・自車走行路（道路白線、道路境界、停止線、横断歩道・道路標識（制限速度））等を検知できる。

レーダー１２は、自動運転で求められる機能として、自車周囲の物体の存在を検知する機能と、自車周囲の物体までの距離を検知する機能とを実現する測距センサである。ここで、「レーダー１２」とは、電波を用いたレーダーと、光を用いたライダーと、超音波を用いたソナーと、を含む総称をいう。レーダー１２としては、例えば、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、超音波レーダー、レーザーレンジファインダー等を用いることができる。このレーダー１２は、例えば、自車ＭＶＳの前方レーダー、後方レーダー、右方レーダー、左方レーダー等を組み合わせることにより構成される。

レーダー１２では、自車走行路上物体・自車走行路外物体（道路構造物、先行車、後続車、対向車、周囲車両、歩行者、自転車、二輪車）等の位置が検知されると共に、各物体までの距離が検知される。なお、視野角が不足すれば、適宜追加しても良い。

ＧＰＳ１３は、GNSSアンテナ１３ａを有し、衛星通信を利用することで停車中及び走行中の自車位置（緯度・経度）を検知する自車位置センサである。なお、「GNSS」は「Global Navigation Satellite System：全地球航法衛星システム」の略称であり、「ＧＰＳ」は「Global Positioning System：グローバル・ポジショニング・システム」の略称である。

車載データ通信器１４は、外部データ通信器１０との間で送受信アンテナ３ａ，１４ａを介して無線通信を行うことで、自車ＭＶＳで取得することができない情報を外部から取得する外部データセンサである。

外部データ通信器１０は、例えば、自車ＭＶＳの周辺を走行する他車に搭載されたデータ通信器の場合、自車ＭＶＳと他車の間で車車間通信を行う。この車車間通信により、他車が保有する様々な情報のうち、自車ＭＶＳ（図６等参照）で必要な情報を車載データ通信器１４からのリクエストにより取得することができる。

外部データ通信器１０は、例えば、インフラストラクチャ設備に設けられたデータ通信器の場合、自車ＭＶＳとインフラストラクチャ設備の間でインフラ通信を行う。このインフラ通信により、インフラストラクチャ設備が保有する様々な情報のうち、自車ＭＶＳで必要な情報を車載データ通信器１４からのリクエストにより取得することができる。例えば、地図データ記憶部２に保存されている地図データでは不足する情報や地図データから変更された情報がある場合、不足情報や変更情報を補うことができる。また、自車ＭＶＳが走行を予定している目標走行経路上での渋滞情報や走行規制情報等の交通情報を取得することもできる。

地図データ記憶部２は、緯度経度と地図情報が対応付けられた、いわゆる電子地図データが格納された車載メモリにより構成される。地図データ記憶部２に格納された地図データは、少なくとも複数車線を有する道路で各車線の認識ができるレベルの精度を持つ、高精度地図データである。この高精度地図データを用いることにより、自動運転において複数車線の中で自車ＭＶＳがどの車線を走るかという線状の目標走行経路を生成することができる。そして、ＧＰＳ１３にて検知される自車位置を自車位置情報として認識すると、自車位置を中心とする高精度地図データが自動運転制御ユニット４へと送られる。

高精度地図データには、各地点に対応づけられた道路情報を有し、道路情報は、ノードと、ノード間を接続するリンクにより定義される。道路情報は、道路の位置及び領域により道路を特定する情報と、道路ごとの道路種別、道路ごとの車線幅、道路の形状情報とを含む。道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、交差点の位置、交差点の進入方向、交差点の種別その他の交差点に関する情報を対応づけて記憶されている。道路情報は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、車線幅、道路形状、直進の可否、進行の優先関係、追い越しの可否（隣接レーン進入の可否）、制限速度、標識、その他の道路に関する情報を対応付けて記憶されている。

自動運転制御ユニット４は、車載センサ１や地図データ記憶部２からの入力情報を統合処理し、目標走行経路と目標車速プロファイル（加速プロファイルや減速プロファイルを含む。）等を生成する機能を有する。すなわち、現在地から目的地までの走行車線レベルによる目標走行経路を、地図データ記憶部２からの高精度地図データや所定の経路検索手法等に基づいて生成すると共に、目標走行経路に沿った目標車速プロファイル等を生成する。さらに、目標走行経路に沿う自車ＭＶＳの停車中及び走行中、車載センサ１によるセンシング結果により自動運転を維持できないと判定されると、目標走行経路や目標車速プロファイル等を逐次修正する。

自動運転制御ユニット４は、目標走行経路が生成されると、自車ＭＶＳが目標走行経路に沿って走行するように駆動指令値、制動指令値、舵角指令値を演算し、演算した指令値をアクチュエータ５に出力する。具体的には、駆動指令値の演算結果を駆動アクチュエータ５１へ出力し、制動指令値の演算結果を制動アクチュエータ５２へ出力し、舵角指令値の演算結果を舵角アクチュエータ５３へ出力する。

アクチュエータ５は、自車ＭＶＳを目標走行経路に沿って走行及び停止させる制御アクチュエータであり、駆動アクチュエータ５１と、制動アクチュエータ５２と、舵角アクチュエータ５３と、を有する。

駆動アクチュエータ５１は、自動運転制御ユニット４から駆動指令値を入力し、駆動輪へ出力する駆動力を制御するアクチュエータである。駆動アクチュエータ５１としては、例えば、エンジン車の場合にエンジンを用い、ハイブリッド車の場合にエンジンとモータジェネレータ（力行）を用い、電気自動車の場合にモータジェネレータ（力行）を用いる。

制動アクチュエータ５２は、自動運転制御ユニット４から制動指令値を入力し、駆動輪へ出力する制動力を制御するアクチュエータである。制動アクチュエータ５２としては、例えば、油圧ブースタや電動ブースタやブレーキ液圧アクチュエータやブレーキモータアクチュエータやモータジェネレータ（回生）等を用いる。

舵角アクチュエータ５３は、自動運転制御ユニット４から舵角指令値を入力し、操舵輪の転舵角を制御するアクチュエータである。なお、舵角アクチュエータ５３としては、ステアリングシステムの操舵力伝達系に設けられる転舵モータ等を用いる。

表示デバイス６は、自動運転による停車中及び走行中に、自車ＭＶＳが地図上で何処を移動しているか等を画面表示し、運転手や同乗者等の乗員Ｐａ（図６参照）に自車位置視覚情報を提供するデバイスである。この表示デバイス６は、自動運転制御ユニット４により生成された目標走行経路情報や自車位置情報や目的地情報等を入力し、表示画面に、地図と道路と目標走行経路（自車ＭＶＳの走行経路）と自車位置と目的地等を視認しやすく表示する。

入力デバイス７は、運転手の操作により種々の入力を行うデバイスであり、例えば、表示デバイス６のタッチパネル機能を用いてもよいし、他のダイヤルやスイッチ等を用いてもよい。なお、運転手による入力としては、目的地に関する情報の入力や、自動運転時の定速走行、追従走行等の設定の入力等を行う。

乗員姿勢制御ユニットＢは、乗員Ｐａの姿勢を自車ＭＶＳの旋回走行に応じた姿勢とする姿勢制御を行う。この乗員姿勢制御ユニットＢは、押圧アクチュエータ１００及びシートベルトアクチュエータ２００と、これら押圧アクチュエータ１００及びシートベルトアクチュエータ２００の駆動を制御する乗員姿勢コントローラ４０と、を備える。

まず、シートベルトアクチュエータ２００及びシートベルト２１０について説明する。

シートベルト２１０は、乗員Ｐａのそれぞれが装着可能に設けられており、図２に示すような独立タイプのシート６０では、各シート６０に独立して設けられている。また、図３に示す３人掛けのシート１６０では、乗員Ｐａの着座位置に応じて３箇所に設けられている。各シートベルト２１０は、それぞれ、周知のように、一端がアンカに固定され、もう一端がピラーやシートバック内に設けられたシートベルト巻き取り装置２０１に巻き取り及び引き出し可能に連結されている。

シートベルトアクチュエータ２００は、シートベルト巻き取り装置２０１に設けられており、乗員Ｐａがシートベルト２１０を所定のテンションで装着した状態で、シートベルト２１０を所定量あるいは所定のテンションとなるまでさらに巻き取る。すなわち、シートベルトアクチュエータ２００は、乗員Ｐａがシートベルト２１０を装着した状態のときに、モータや流体圧を駆動源としてシートベルト２１０をさらに巻き取り、乗員Ｐａに対するシートベルト２１０の拘束力を増すことができる。なお、図２に示した独立型のシート６０も、図示は省略するが、シートベルト巻き取り装置２０１を備える。

次に、押圧アクチュエータ１００について説明する。

押圧アクチュエータ１００は、図２、図３に示すように、背面押圧アクチュエータ１１０と、腹面押圧アクチュエータ１２０とを備える。

背面押圧アクチュエータ１１０は、シートバック６１、１６１において、乗員Ｐａが背面を当接する背面支持部６１ａ、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃのシートトリムの内側に設けられている。そして、背面押圧アクチュエータ１１０は、乗員Ｐａがシートベルト２１０を装着した際の腰ベルト部２１０ａと同程度の高さで、背面支持部６１ａ、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの左右に左背面側部押圧駆動部１１１と右背面側部押圧駆動部１１２とを備える。これら左背面側部押圧駆動部１１１及び右背面側部押圧駆動部１１２は、モータや流体圧の給排等により駆動し、押圧駆動時には、背面支持部６１ａ、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを車両前方に突出して乗員Ｐａの背面ＢＳの左右側部を押圧する。なお、非押圧駆動時には背面支持部６１ａ、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを平らな状態とし、乗員Ｐａの背面ＢＳの左右側部を押圧しない状態となる。

腹面押圧アクチュエータ１２０は、シートベルト２１０の腰ベルト部２１０ａの内側に設けられ、左腹面側部押圧駆動部１２１と右腹面側部押圧駆動部１２２を備える。これら左腹面側部押圧駆動部１２１及び右腹面側部押圧駆動部１２２は、流体圧が給排される袋状に形成されたものや、モータ等により例えばカム状の物体を角度変位させて、腰ベルト部２１０ａの厚さ方向に変位する。したがって、押圧駆動時には、車両後方に突出して乗員Ｐａの腹面ＡＢの左右側部を押圧する。一方、非押圧駆動時には、車両後方に突出することなく腹面ＡＢの左右側部を押圧しない状態となる。

なお、図２では、独立タイプンのシートとして運転席用のシート６０を示し、乗員Ｐａとして運転手を示しているが、押圧アクチュエータ１００は、助手席など運転席以外の独立タイプのシート６０にも設けているものとする。

次に、乗員姿勢コントローラ４０について説明する。

図４は、乗員姿勢コントローラ４０を構成する各要素を示すブロック図である。乗員姿勢コントローラは、自車ＭＶＳの旋回に関連する情報に基づいて乗員Ｐａの姿勢を制御するもので、自車位置検出部４１、旋回走行箇所検出部４２、旋回方向判定部４３、旋回加速度発生予測部４４、押圧制御部４５、押圧停止制御部４６を備える。また、車載センサ１には、旋回に関連する情報を取得するセンサとして第２カメラ１５、舵角センサ１６、加速度センサ１７、車速センサ１８が含まれる。また、自車位置検出部４１には、イグニッションスイッチ１９がオンかオフかの信号が入力される。なお、イグニッションスイッチ１９は始動時にオン操作するスイッチである。なお、自車ＭＶＳの旋回に関する情報としては、道路の形状や、地図上の目標走行経路、自車位置などの地図上の情報や、車速、加速度、舵角などの自車ＭＶＳの旋回走行に関連する情報に加え、旋回に伴う乗員Ｐａの姿勢や頭部Ｈｅの向きなども含まれる。

第２カメラ１５は、乗員Ｐａの上半身ＵＢ及び頭部Ｈｅを撮像するもので、少なくとも頭部Ｈｅを撮像する。舵角センサ１６は、操舵角あるいは転舵角を検出する。加速度センサ１７は、自車の左右方向及び前後方向の加速度を検出する。車速センサ１８は、自車の車速を検出する。

次に、乗員姿勢コントローラ４０による乗員姿勢制御の処理の流れを、図５のフローチャートに基づいて説明し、併せて、図４のブロック図に示す乗員姿勢制御を実行する各要素について説明する。

なお、この乗員姿勢制御は、シート６０、１６０に着座した乗員Ｐａ毎に乗員Ｐａを対象として実行する。例えば、シートベルト２１０の装着の際にタングをバックルに差し込むとオフからオンに切り替わるシートベルトスイッチがオンとなったことや、シートクッション６２，１６２への荷重の検出などにより、乗員Ｐａが着座したシート６０、１６０を検出する。そして、その着座を検出したシート６０，１６０の乗員Ｐａを対象に姿勢制御を実行する。したがって、図５に示す処理は、このような乗員Ｐａの着座を検出したら開始し、その検出したシート６０、１６０に設置された各アクチュエータ１００、２００に対して実行する。

ステップＳ１０１では、イグニッションスイッチ１９がオンか否か判定し、オンであればステップＳ１０２に進み、オフであればステップＳ１０１の判定を繰り返す。

イグニッションスイッチ１９がオンとなって、すなわち、自車ＭＶＳが走行可能となって進むステップＳ１０２では、自車ＭＶＳの目標走行経路の前方における、旋回走行箇所の検出を行う。ここで、旋回走行箇所としては、カーブ、交差点の右左折が含まれる。次のステップＳ１０３では、旋回走行箇所への到達を判定するとステップＳ１０４に進み、それまではステップＳ１０３を繰り返す。なお、この到達判定は、旋回走行箇所における旋回走行を開始するよりも前の時点（図７のｔ１０時点、図８のｔ２０の時点のような旋回走行の直前（例えば、１～数秒以下程度前））で行う。また、以下のステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６の処理も、続けて旋回走行の直前に行う。

以上のステップＳ１０２～Ｓ１０３の処理は、図２に示す自車位置検出部４１及び旋回走行箇所検出部４２により行う。すなわち、自車位置検出部４１は、ＧＰＳ１３の自車位置情報と、地図データ記憶部２から得られる地図情報に基づいて、地図上の自車位置を検出する。そして、旋回走行箇所検出部４２は、自車の目標走行経路上に、自車ＭＶＳに旋回走行を行う箇所として、少なくとも、カーブ及び右左折を行う交差点の検出を行う。なお、運転手が、手動運転を行う場合は、例えば、ナビゲーション装置から目標走行経路を取得することができる。また、本実施の形態１のように自動運転制御が実行可能な車両の場合、自度運転制御の実行時には、運転スケジュールに関する情報から目標走行経路を取得することができる。

図５に戻り、ステップＳ１０３において、旋回走行箇所への到達と判定した場合に進むステップＳ１０４では、旋回方向が左右いずれの方向かを判定する。そして、旋回方向が右の場合はステップＳ１０５に進み、旋回方向が左の場合はステップＳ１０６に進む。なお、この旋回方向の判定は、図４に示す旋回方向判定部４３において実行するもので、基本的には、運転スケジュールで設定された目標走行経路に基づいて行う。また、舵角センサ１６や車速センサ１８等の信号を監視し、実際の操舵方向を検出するようにしてもよい。

旋回方向が右の場合に進むステップＳ１０５では、右背面側部押圧駆動部１１２と左腹面側部押圧駆動部１２１とを押圧駆動させると共に、シートベルトアクチュエータ２００の押圧アシスト駆動であるシートベルト巻き取り駆動を実行させる。

一方、旋回方向が左の場合に進むステップＳ１０６では、左背面側部押圧駆動部１１１と右腹面側部押圧駆動部１２２とを押圧駆動させると共に、シートベルトアクチュエータ２００の押圧アシスト駆動であるシートベルト巻き取り駆動実行させる。

したがって、右旋回時には、右背面側部押圧駆動部１１２が車両前方に凸状となって乗員Ｐａの背面ＢＳの右側部を押圧すると共に、左腹面側部押圧駆動部１２１が膨らんで、乗員Ｐａの腹面ＡＢの左側部を押圧する。同時に、シートベルト２１０が巻き取られることで、右背面側部押圧駆動部１１２の押圧力が乗員Ｐａの背面ＢＳの右側部に確実に入力されると共に、腰ベルト部２１０ａの左腹面側部押圧駆動部１２１の押圧力が乗員Ｐａの腹面ＡＢの左側部に確実に入力される。すなわち、乗員Ｐａがシート６０、１６０にしっかりと着座していない場合には、右背面側部押圧駆動部１１２の押圧力が乗員Ｐａに十分に伝達されない。同様に、乗員Ｐａがシート６０、１６０にしっかりと着座していない場合には、左腹面側部押圧駆動部１２１の押圧力が乗員Ｐａに十分伝達されない。それに対し、シートベルト２１０を巻き取ることで、上記の乗員Ｐａがシート６０、１６０にしっかりと着座した状態となることで、各押圧力を乗員Ｐａに確実に入力することができる。

一方、左旋回時には、左背面側部押圧駆動部１１１が車両前方に凸状となって乗員Ｐａの背面ＢＳの左側部を押圧すると共に、右腹面側部押圧駆動部１２２が膨らんで、乗員Ｐａの腹面ＡＢの右側部を押圧する。同時に、シートベルト２１０が巻き取られることで、左背面側部押圧駆動部１１１の押圧力が乗員Ｐａの背面ＢＳの右側部に確実に入力されると共に、腰ベルト部２１０ａの右腹面側部押圧駆動部１２２の押圧力が乗員Ｐａの腹面ＡＢの左側部に確実に入力される。

以上の処理は、旋回加速度発生予測部４４及び押圧制御部４５により行い、本実施の形態１では、押圧制御部４５は、所定の閾値を越える旋回加速度の発生が予測される場合に、上記の押圧駆動の実行を制御する。そして、閾値以上の旋回加速度の発生が予測されない場合は、ステップＳ１０２に戻る。なお、旋回加速度は、舵角（地図上の目標走行経路に関するデータから求めた舵角を含む）や車速に基づいて算出する。

ここで、押圧駆動を実行するか否かの閾値は、乗員Ｐａに乗り物酔いを招くおそれがある視覚刺激や横方向の姿勢の揺れが生じるおそれがある旋回加速度であることを判定することができる値であり、実験やシミュレーションに基づいて予め設定しておく。

また、押圧アクチュエータ１００の押圧駆動及びシートベルトアクチュエータ２００の巻き取り駆動は、図４に示す押圧制御部４５が実行する。

図５に戻り、押圧アクチュエータ１００の押圧駆動を行った後に進むステップＳ１０７では、第２カメラ１５の撮像データに基づいて、乗員Ｐａの頭部Ｈｅ及び上半身ＵＢの向きを監視する。

そして、次のステップＳ１０８では、頭部Ｈｅの向きが旋回走行の出口の方向を向いたか否か判定し、出口方向を向いていれば、ステップＳ１１０に進み、出口方向を向いていなければ、ステップＳ１０９に進む。さらに、頭部Ｈｅの向きが旋回走行の出口方向を向いていない場合に進むステップＳ１０９では、ステアリングＳＴＲの位置に基づいて、旋回終了の判定を行い、旋回終了であれば、ステップＳ１１０に進み、旋回非終了であれば、ステップＳ１０７に戻る。なお、旋回終了の判定は、ステアリングＳＴＲが、直進走行を示す中立位置に戻ることで行う。

そして、旋回終了判定時に進むステップＳ１０９では、押圧アクチュエータ１００の押圧駆動及びシートベルトアクチュエータ２００の押圧アシスト駆動を終了する。これにより、押圧アクチュエータ１００による乗員Ｐａの背面の側部の押圧及びシートベルト２１０の巻き取りによる乗員Ｐａの押圧が解除される。

以上の、ステップＳ１０７～Ｓ１１０の処理は、図４に示す押圧停止制御部４６が行う。すなわち、押圧停止制御部４６は、押圧終了条件が成立した場合に、乗員Ｐａに押圧力を付加することによる姿勢制御を終了する。また、この押圧終了条件は、乗員Ｐａの頭部Ｈｅの向きが旋回走行の出口方向を向くか、ステアリングＳＴＲが中立位置となって直進走行状態となったかのいずれかで成立する。

その後、ステップＳ１１１に進み、イグニッションスイッチ１９がオフか否か判定し、オフの場合は、姿勢制御を終了し、オンの場合は、ステップＳ１０２に戻って姿勢制御を継続する。

以下に、実施の形態１の作用を説明する。

この実施の形態１の作用の説明にあたり、まず、図６Ａ、図６Ｂに基づいて、押圧アクチュエータ１００を押圧駆動させた場合の、ハンガー反射による乗員Ｐａの姿勢変化について説明する。

この押圧アクチュエータ１００による押圧は、乗員Ｐａに、いわゆるハンガー反射を生じさせる外力を与えるものである。一般に知られているハンガー反射は、人間の頭部の前頭部の左右の一方と、後頭部の左右のもう一方とをせん断方向に押圧すると、不随意的に頭部を左右方向に回す運動が生じるというものである。

また、人間の胴体部分の対向位置にせん断方向に押圧力を与えた場合にも、ハンガー反射が生じることが確認されている。すなわち、図６Ａに示すように、胴部ＢＤに対し、腹面ＡＢの右側部と背面ＢＳの左側部とに矢印ＰＦＲ、ＰＲＬに示す方向の押圧力を付与すると、矢印ＴＲＬ方向に胴部ＢＤの向きを変える反射が生じることを確認した。また、図６Ｂに示すように、胴部ＢＤに対し、腹面ＡＢの右側部と背面ＢＳの左側部とに矢印ＰＦＬ、ＰＲＲに示す方向の押圧力を付与すると、矢印ＴＲＲ方向に胴部ＢＤの向きを変える反射が生じることを確認した。

したがって、図２に示す押圧アクチュエータ１００において、左背面側部押圧駆動部１１１と右腹面側部押圧駆動部１２２とを同時に押圧駆動させた場合、乗員Ｐａには、反射により上半身ＵＢに、図６Ａの矢印ＴＲＬに示すような左回りの姿勢変化が生じる。

また、押圧アクチュエータ１００において、右背面側部押圧駆動部１１２と左腹面側部押圧駆動部１２１とを同時に押圧駆動させた場合、乗員Ｐａに、反射により上半身ＵＢに、図６Ｂの矢印ＴＲＲに示すような右回りの姿勢変化が生じる。

次に、自車ＭＶＳの走行時における乗員姿勢コントローラ４０による制御と、それによる乗員Ｐａの姿勢変化について説明する。

図７は、自車ＭＶＳがカーブＣｕを走行する場合を示している。自車ＭＶＳがこのようなカーブＣｕを走行する場合、乗り物酔いを抑制するには、乗員Ｐａは、旋回走行中、カーブ出口Ｃｕｏｕｔに視線ＬＳを固定するのが望ましい。

図７では、カーブＣｕの走行時の理想的な視線ＤＬＳ１、ＤＬＳ２、ＤＬＳ３の一例を示している。ことの理想的な視線ＤＬＳ１、ＤＬＳ２、ＤＬＳ３は、例えば、手動運転を行っている運転手の視線に近い。すなわち、運転手は、走行目標が予め分かっているため、視線ＤＬＳ１、ＤＬＳ２、ＤＬＳ３をこのようにカーブ出口Ｃｕｏｕｔに固定する傾向が有る。なお、以下の説明において、乗員Ｐａの視線ＬＳ、理想的な視線ＤＬＳは、図示した特定のものを指す場合には、符号ＬＳ、ＤＬＳの後に数字を表記するが、不特定のものを指す場合には、符号ＬＳ、ＤＬＳの後に数字を付けないものとする。

このように旋回走行時に、視線ＬＳを固定すると、視覚刺激が少なく、乗り物酔いが生じにくい。例えば、フィギアスケートの選手やバレリーナ等がスピンを行う場合、視線ＬＳを１個所に固定することが知られている。このように旋回時に視線ＬＳを一箇所に固定すると、視覚内を像が水平方向に移動する刺激が少なくなり、いわゆる目が回る現象が生じにくいことが知られている。カーブ走行時にあっても、視線ＬＳを１個所に固定すると、視覚内を像が横に移動する刺激が少なくなることで、乗り物酔いが生じにくいと言われている。

しかしながら、運転手以外の乗員Ｐａや、自動運転制御中で実際には運転していない運転手などは、進行方向を注視する必要が無く、また、進行方向を予め把握しにくいいため、旋回走行時であっても、視線ＬＳを自車ＭＶＳの正面に向けたままとしがちである。この場合、自車ＭＶＳの向きの変化に応じて視野内の像が水平方向へ移動することによる視覚刺激が多くなり、乗り物酔いを招きやすい。

図７においてカーブＣｕの外側に記載した領域Ｅ０は、乗員Ｐａが、胴部ＢＤ及び頭部Ｈｅを、自車ＭＶＳの進行方向の正面を向いた状態を維持した場合の時間経過に伴う変化を示している。この場合、カーブＣｕの走行中の各時点ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４において、乗員Ｐａの視線ＬＳ０１～ＬＳ０４は、頭部Ｈｅの正面方向を向いて、時々刻々と変化する。このように視線ＬＳ０１～ＬＳ０４の向きが変化すると、視界内における像の水平方向への移動量及び移動速度が高く、その分、乗員Ｐａが受ける視覚刺激が強くなり、乗り物酔いを招きやすい

一方、領域Ｅ０の外側の領域Ｅ１は、カーブＣｕの走行時に、乗員姿勢コントローラ４０が姿勢制御を実行した場合の、乗員Ｐａの胴部ＢＤ及び頭部Ｈｅの姿勢変化を示している。

この場合、乗員姿勢コントローラ４０は、予め自車ＭＶＳの目標走行経路においてカーブＣｕが存在することを検出する（Ｓ１０２）。そして、カーブ入口Ｃｕｉｎに到達すると（ｔ１０の時点）右旋回と判定し（Ｓ１０３、Ｓ１０４）、旋回走行の開始直前に、胴部ＢＤの背面ＢＳの右側部と腹面ＡＢの左側部とに矢印ＰＦＬ、ＰＲＲに示す押圧力を付与する（Ｓ１０５：ｔ１１の時点）。

すなわち、右背面側部押圧駆動部１１２と左腹面側部押圧駆動部１２１を押圧駆動させ、同時に、シートベルトアクチュエータ２００に対して、シートベルト２１０を巻き取る押圧アシスト動作を実行する。

これにより、乗員Ｐａは、上半身ＵＢがシート６０に拘束され、かつ、巻き取り量によっては、背面ＢＳがシートバック６１，１６１の背面支持部６１ａ，１６１ａに押し当てられる。

したがって、右背面側部押圧駆動部１１２により背面ＢＳの右側部を押圧した際に、乗員Ｐａがシート６０、１６０にしっかりと着座した状態となり、押圧力が確実に背面ＢＳの右側部に入力される。また、左腹面側部押圧駆動部１２１により腹面ＡＢの左側部を押圧した際に、乗員Ｐａがシート６０、１６０にしっかりと着座した状態となり、反力を受け止めて押圧力が確実に腹面ＡＢの左側部に入力される。

これにより、乗員Ｐａは、せん断方向の押圧力（矢印ＰＦＬ、ＰＲＲ）を対向位置に受けることによるハンガー反射が生じ、胴部ＢＤを矢印ＴＲＲの方向に向きを変える姿勢変化が生じる。そして、この姿勢変化により、視線ＬＳ１が自車ＭＶＳの正面方向を向いた状態（ｔ１０の時点）から、旋回内側である右方向を向き、ｔ１２の時点では、カーブ出口Ｃｕｏｕｔの方向を向いた状態に変化する。

そして、このように視線ＬＳ２がカーブ出口Ｃｕｏｕｔを向くと、押圧アクチュエータ１００による押圧駆動及びシートベルトアクチュエータ２００による押圧アシスト駆動を終了する。これにより、視線ＬＳ３は、カーブ出口Ｃｕｏｕｔに維持される。この場合、視線ＬＳ３は、視覚刺激が少ない方向に維持されやすい。また、押圧力が無くなることによる姿勢の復帰と、自車ＭＶＳがカーブ出口Ｃｕｏｕｔに向かうのに伴う姿勢変化とが合わさることにもよる。

次に、図８に基づいて、交差点ＩＳの右左折時について説明する。

左折時の理想的な視線ＤＬＳ２１、ＤＬＳ２２、ＤＬＳ２３は、左折終了時点（ｔ２２）の位置近傍に固定した視線とする。また、右折時の理想的な視線ＤＬＳ３１、ＤＬＳ３２、ＤＬＳ３３は、右折終了時点（ｔ２３）の位置近傍に固定した視線とする。この場合も運転手の視線として表す。

まず、左折時について説明すると、道路ＲＯの車線ＬＡ０を走行する自車ＭＶＳが、左折を開始する直前のｔ２１の時点で、押圧アクチュエータ１００による押圧駆動と、シートベルトアクチュエータ２００による押圧アシスト駆動を行う（Ｓ１０６）。この場合、押圧アクチュエータ１００では、左背面側部押圧駆動部１１１により背面ＢＳの左側部を押圧し（矢印ＰＲＬ）、右腹面側部押圧駆動部１２２により腹面ＡＢの右側部を押圧する。

これにより、乗員Ｐａは、矢印ＰＦＲ、ＰＲＬに示すように対向して押圧力を受けたことによるハンガー反射により、胴部ＢＤを左方向に向きを変え（矢印ＴＲＬ）、視線ＬＳが交差点ＩＳの左折の出口である車線ＬＡ１の方向を向く。これにより、視線ＬＳを車両に前方に維持した場合と比較して、視覚における像の水平方向の移動及び移動速度による刺激が抑えられ、乗り物酔いを抑制できる。

次に、右折時について説明する。

この場合、道路ＲＯの車線ＬＡ０を走行する自車ＭＶＳが、右折を開始する直前のｔ２１の時点で、右背面側部押圧駆動部１１２により背面ＢＳの右側部を押圧し（矢印ＰＲＲ）、左腹面側部押圧駆動部１２１により腹面ＡＢの左側部を押圧する。また、同時に、シートベルトアクチュエータ２００の押圧アシスト駆動を行う。

これにより、乗員Ｐａは、矢印ＰＦＬ、ＰＲＲに示す押圧力を受けたことによるハンガー反射により、矢印ＴＲＲに示すように胴部ＢＤの向きを右方向に変え、視線が交差点ＩＳの右折の出口である車線ＬＡ２の方向を向く。これにより、視線ＬＳを車両に前方に維持した場合と比較して、視覚における像の水平方向の移動及び移動速度による刺激が抑えられ、乗り物酔いを抑制できる。

以下に、実施の形態１の乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置の効果を列挙する。

（１）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、
乗員姿勢コントローラ４０により押圧アクチュエータ１００を駆動し乗員Ｐａの背面ＢＳの左右両側部と腹面ＡＢの左右横側部とを押圧して乗員Ｐａの姿勢を制御する乗員姿勢制御方法である。そして、乗員姿勢コントローラ４０は、自車ＭＶＳの旋回走行時に、旋回内側の背面側部と、旋回外側の腹面側部とを、押圧する（Ｓ１０５、Ｓ１０６）。

したがって、自車ＭＶＳの旋回走行時に、乗員Ｐａは、胴部ＢＤをせん断方向に対向して押圧されることによるハンガー反射により、胴部ＢＤが自車ＭＶＳの旋回内側方向を向く姿勢変化が生じ、同時に、視線ＬＳが旋回の出口方向である旋回内側を向く。よって、乗員Ｐａの視覚刺激（視覚内の水平方向への像の移動）を低減し、乗り物酔いを抑制できる。また、背面側部と腹面側部とは、押圧面積を確保しやすいため、ハンガー反射による姿勢変化を得やすく、様々な体形の乗員Ｐａに対して、姿勢制御を行うことができる。

（２）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、乗員姿勢コントローラ４０は、自車ＭＶＳの旋回走行を予測し、前記押圧を旋回走行の開始以前に実行する。

したがって、旋回走行を検出してから姿勢制御を開始する場合よりも、乗員Ｐａのハンガー反射による姿勢変化を行うことができ、乗員Ｐａの視線ＬＳを適切なタイミングで移動させることが可能である。すなわち、旋回走行開始前から旋回出口方向に視線を移動させた方が、旋回走行の開始後に旋回出口に視線を移動させる場合よりも、酔いに繋がる視覚刺激が少なくて済む。このため、短時間に理想的な位置に視線を移動させることが可能である。又はンガー反射は、不随意運動の内でも、比較的緩やかな反射であるため、その点でも、早期に反射を開始した方が、視線を旋回出口の方向に向け易い。

（３）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、旋回走行時に、右旋回の場合は、右背面側部と左腹面側部とを同時に押圧し、左旋回の場合は、左背面側部と右腹面側部とを同時に押圧する。

したがって、旋回走行時には、乗員Ｐａの胴部ＢＤの斜め左右を対向して同時に押圧して、ハンガー反射が生じる刺激を与え、右旋回時には胴部ＢＤを右方向に向かせ、左旋回時には胴部ＢＤを左方向に向かせて、視線を旋回内側に向かせることができる。

（４）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、背面側部の押圧は、シートバック６１，１６１に設置されて背面左側部、背面右側部を押圧する背面押圧アクチュエータ１１０の左背面側部押圧駆動部１１１及び右背面側部押圧駆動部１１２により行う。また、腹面側部の押圧は、シートベルト２１０の腰ベルト部２１０ａに設置されて腹面左側部、腹面右側部を押圧する腹面押圧アクチュエータ１２０の左腹面側部押圧駆動部１２１及び右腹面側部押圧駆動部１２２により行う。

したがって、既存のシートバック６１，１６１及びシートベルト２１０に、各押圧駆動部１１１，１１２，１２１，１２２を設置することができ、かつ、着座した乗員Ｐａの胴部ＢＤを押圧することができる。よって、本実施の形態１の姿勢制御方法の実施が容易で汎用性に優れる。加えて、押圧面積の確保も確実にでき、様々な体形の乗員Ｐａに対して、より確実にハンガー反射を付与することができる。

（５）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、押圧アクチュエータ１００の押圧駆動と同時に、シートベルト２１０のロックもしくは巻き取りによる押圧アシスト駆動を行う。

したがって、押圧アクチュエータ１００による押圧力を、より確実に乗員Ｐａに与えて、より確実にハンガー反射を生じさせることが可能である。しかも、既存のシートベルト巻き取り装置２０１を利用でき、安価に実施の形態１の乗員姿勢制御方法を実施することが可能である。

（６）実施の形態１の乗員姿勢制御方法は、押圧アクチュエータ１００による押圧は、旋回走行の終了と、乗員Ｐａの旋回方向への姿勢変化とのいずれかである押圧終了条件の成立により終了する。

したがって、旋回方向に頭部Ｈｅが向いたら、押圧を停止する場合、視覚刺激（視覚内の像の水平方向への移動量、移動速度）の少ない状態を維持する事ができ、乗り物酔いを抑制できる。また、旋回終了時点で、押圧を終了してハンガー効果を利用した姿勢変化を終了することで、直進走行時まで、継続して姿勢変化を付与することを回避できる。

（７）実施の形態１の姿勢制御装置は、乗員Ｐａの背面ＢＳの左右両側部と、腹面ＡＢの左右横側部とを、押圧可能な押圧アクチュエータ１００と、車載センサ１からの情報に基づき押圧アクチュエータ１００を駆動させる乗員姿勢コントローラ４０と、を備える。乗員姿勢コントローラ４０は、旋回走行時に、背面ＢＳの旋回内側の側部と腹面ＡＢの旋回外側の側部とを押圧する押圧制御部４５を有する。

したがって、自車ＭＶＳの旋回時に、胴部ＢＤをせん断方向に対向して押圧されることによるハンガー反射により、乗員Ｐａに、胴部ＢＤが自車ＭＶＳの旋回出口方向を向く姿勢変化が生じる。よって、乗員Ｐａの視覚刺激（視覚内の像における水平方向の早い動き）を低減し、乗り物酔いを抑制できる。

以上、本開示の乗員姿勢制御方法及び乗員姿勢制御装置を実施の形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施の形態では、自動運転制御を実行する自動運転車両を例示したが、自動運転車両以外の車両にも適用することができる。要は、旋回走行の検出や、旋回走行の予測が可能な車両であれば、適用可能である。また、運転手が手動で操舵を行っている場合、運転手の視線は、図７、図８に示す理想的な視線ＤＬＳを向きやすい。そこで、第２カメラ１５等により、運転者の視線や頭部Ｈｅの向きを車両の旋回に関連する情報としてその方向を検出し、この運転者の視線の方向に他の乗員Ｐａの視線が追従するように制御してもよい。

また、実施の形態では、押圧アクチュエータ１００による押圧駆動時に、同時に、シートベルト２１０の巻き取りによる押圧アシストを行う例を示したが、これに限定されず、押圧アクチュエータ１００による押圧駆動のみでもよい。また、押圧アシストとしては、シートベルト２１０の巻き取りに限定されず、シートベルト２１０の引き出しを禁止するロック状態としてもよい。この場合も、押圧アクチュエータ１００の押圧反力をシートベルト２１０が受け止めることとなり、押圧アクチュエータ１００による押圧刺激を確実に乗員に与えることができる。

また、実施の形態では、押圧アクチュエータ１００をシート６０、１６０及びシートベルト２１０に設けた例を示したが、これに限定されず、乗員Ｐａの着座の際に乗員Ｐａに、接触あるいは近接する押圧専用の装置を用いてもよい。

また、実施の形態では、旋回走行を予測して旋回開始あるいは旋回直前から姿勢制御を行う例を示したが、これに限定されない。すなわち、実際に旋回走行が開始されてから姿勢制御を行うものでも、このような姿勢制御を行わないものと比較して、所期の効果を得ることができる。

１ 車載センサ（車両情報入力部）
４０ 乗員姿勢コントローラ
４５ 押圧制御部
４６ 押圧停止制御部
６０ シート
６１ シートバック
６１ａ 背面支持部
６２ シートクッション
１００ 押圧アクチュエータ
１１０ 背面押圧アクチュエータ
１１１ 左背面側部押圧駆動部
１１２ 右背面側部押圧駆動部
１２０ 腹面押圧アクチュエータ
１２１ 左腹面側部押圧駆動部
１２２ 右腹面側部押圧駆動部
１６０ シート
１６１ シートバック
１６１ａ 背面支持部
２００ シートベルトアクチュエータ
２０１ シートベルト巻き取り装置
２１０ シートベルト
２１０ａ 腰ベルト部
ＡＢ 腹面
Ｂ 乗員姿勢制御ユニット
ＢＳ 背面
Ｈｅ 頭部
ＭＶＳ 自車
Ｐａ 乗員
ＵＢ 上半身

Claims (7)

1. 車両の乗員の姿勢をコントローラにより制御する乗員姿勢制御方法であって、
   前記車両は、乗員の背面左右両側部と、腹面左右横側部とを、それぞれ、押圧可能な押圧アクチュエータを備え、
   前記コントローラは、前記車両の旋回走行時に、前記押圧アクチュエータにより旋回内側の背面側部と旋回外側の腹面側部とを押圧する
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
2. 請求項１に記載の乗員姿勢制御方法において、
   前記コントローラは、前記車両の旋回走行を予測し、前記押圧を前記旋回走行の開始以前に実行する
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の乗員姿勢制御方法において、
   前記旋回走行時に、右旋回の場合は、右背面側部と左腹面側部とを同時に押圧し、左旋回の場合は、左背面側部と右腹面側部とを同時に押圧する
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
4. 請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の乗員姿勢制御方法において、
   前記背面側部の押圧は、シートバックに設置されて背面左側部及び背面右側部を押圧する前記押圧アクチュエータの左背面側部押圧駆動部及び右背面側部押圧駆動部により行い、前記腹面側部の押圧は、シートベルトに設置されて腹面左側部及び腹面右側部を押圧する前記押圧アクチュエータの左腹面側部押圧駆動部及び右腹面側部押圧駆動部により行う
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
5. 請求項４に記載の乗員姿勢制御方法において、
   前記押圧アクチュエータの押圧駆動と同時に、前記シートベルトのロックもしくは巻き取りによる押圧アシスト駆動を行う
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
6. 請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の乗員姿勢制御方法において、
   前記押圧は、前記旋回走行の終了と、前記乗員の旋回方向への姿勢変化との少なくとも一方を含む押圧終了条件の成立により終了する
   ことを特徴とする乗員姿勢制御方法。
7. 車両の乗員の姿勢をコントローラにより制御する乗員姿勢制御装置であって、
   前記車両に備えられ、車両の乗員の背面左右両側部と、腹面左右横側部とを、それぞれ、押圧可能な押圧アクチュエータと、
   前記押圧アクチュエータの駆動を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記車両の旋回走行時に、旋回内側の背面側部と旋回外側の腹面側部とを押圧するよう前記押圧アクチュエータを駆動させる押圧制御部を有する
   ことを特徴とする乗員姿勢制御装置。

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