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技術 車両の運転手支持装置

出願人 株式会社SUBARU
発明者 長澤勇塩川貴彦内形恭平
出願日 2016年8月25日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2016-164558
公開日 2018年3月1日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2018-030477
状態 特許登録済
技術分野 乗員・歩行者の保護 乗客設備 車両用座席
主要キーワード 可動版 矩形板形状 ラッゲージスペース 立方体形 膝位置 気体注入 動力ユニット 自動走行中
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

自動走行中などにおいて下肢を好適に休めることができるようにする。

解決手段

車両の運転手支持装置10は、車両のシート5に着座する運転手についてのペダルの操作に用いる下肢を凹部で支え押し上げ支持部材11,12と、支持部材11,12による下肢の支持を制御する制御部20と、を有する。制御部20は、車両がペダル6,7の操作を不要とする状態である場合に、支持部材11,12の凹部で下肢を支えて押し上げる。

概要

背景

自動車といった車両では、特許文献1、2にあるように自動走行化が求められている。
そして、自動走行中アクセルペダル足裏をのせたままでいる場合、足の微妙な動きにより意図しないアクセル操作がなされてしまう可能性がある。

このため、特許文献1は、自動走行時に、ブレーキペダルの位置や反力を変更してフットレストとして利用することを開示する。
また、特許文献2は、自動走行時に右足フットレストを出すことを開示する。
このように自動走行中に有効なフットレストを設け、このフットレストに足裏をのせることで、下肢を休めることができる。

概要

自動走行中などにおいて下肢を好適に休めることができるようにする。車両の運転手支持装置10は、車両のシート5に着座する運転手についてのペダルの操作に用いる下肢を凹部で支え押し上げ支持部材11,12と、支持部材11,12による下肢の支持を制御する制御部20と、を有する。制御部20は、車両がペダル6,7の操作を不要とする状態である場合に、支持部材11,12の凹部で下肢を支えて押し上げる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

車両のシート着座する運転手についてのペダルの操作に用いる下肢を凹部で支え押し上げ支持部材と、前記支持部材による前記下肢の支持を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記車両が前記ペダルの操作を不要とする状態である場合に、前記支持部材の前記凹部で前記下肢を支えて押し上げる、車両の運転手支持装置

請求項2

前記車両が前記ペダルの操作を不要とする状態とは、前記車両が自動運転している状態または走行支援している状態である、請求項1記載の車両の運転手支持装置。

請求項3

前記制御部は、前記車両が前記ペダルの操作を必要または許容する場合、前記支持部材の前記凹部による前記下肢の支えを解除する、請求項1または2記載の車両の運転手支持装置。

請求項4

前記車両が前記ペダルの操作を必要または許容する場合とは、緊急の場合、または前記車両の自動運転若しくは走行支援を解除する場合である、請求項3記載の車両の運転手支持装置。

請求項5

前記支持部材において前記凹部は、ペダルの操作に用いる下肢についての腿裏から後までの範囲内または膝裏から脹脛までの範囲内を支えて押し上げる、請求項1から4のいずれか一項記載の車両の運転手支持装置。

請求項6

前記支持部材は、前記シートの座部に設けられ、気体により膨張する袋体を有し、前記袋体が膨張することにより前記凹部を形成し、ペダルの操作に用いる下肢についての腿裏から膝後までの範囲内を押し上げて支える、請求項1から5のいずれか一項記載の車両の運転手支持装置。

請求項7

前記支持部材は、前記車両において前記シートの座部またはその下方に設けられ、気体注入により膨張する袋体を有し、前記袋体が膨張することにより前記凹部を形成し、ペダルの操作に用いる下肢についての膝裏から脹脛までの範囲内を支えて押し上げる、請求項1から5のいずれか一項記載の車両の運転手支持装置。

請求項8

前記支持部材の前記袋体は、前記シートの幅方向において複数が並べて設けられ、該複数の袋体が異なるサイズに膨張することにより前記凹部を形成する、請求項6または7記載の車両の運転手支持装置。

請求項9

前記支持部材は、前記車両において前記シートの座部またはその下方に設けられ、ペダルの操作に用いる下肢についての膝裏から脹脛までの範囲内へ向かって進退可能な可動板を有し、前記袋体が、前記可動板についての下肢と対向する面に設けられる、請求項7記載の車両の運転手支持装置。

請求項10

前記シートに着座した運転手の膝裏または膝下の位置を検出するセンサを有し、前記制御部は、検出した膝裏または膝下の位置に基づいて前記可動板を下肢から離間した位置まで可動させ、前記袋体に、前記可動板と下肢との間を埋めるように気体を注入して、を浮かせない範囲で下肢を押し上げる、請求項9記載の車両の運転手支持装置。

請求項11

前記袋体は、前記制御部により開閉が制御される排気弁を有し、前記制御部は、自動走行を開始する際に、前記可動板を可動させるとともに前記袋体へ空気を注入し、自動走行中ハンドオーバが必要になった場合には、前記排気弁を開いて前記袋体から空気を抜いて下肢の支持を解除する、請求項9または10記載の車両の運転手支持装置。

技術分野

0001

本発明は、たとえば自動車といった車両の運転手支持装置に関する。

背景技術

0002

自動車といった車両では、特許文献1、2にあるように自動走行化が求められている。
そして、自動走行中アクセルペダル足裏をのせたままでいる場合、足の微妙な動きにより意図しないアクセル操作がなされてしまう可能性がある。

0003

このため、特許文献1は、自動走行時に、ブレーキペダルの位置や反力を変更してフットレストとして利用することを開示する。
また、特許文献2は、自動走行時に右足フットレストを出すことを開示する。
このように自動走行中に有効なフットレストを設け、このフットレストに足裏をのせることで、下肢を休めることができる。

先行技術

0004

特開2006−281871号公報
特開2010−058549号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、フットレストに足裏を載せたとしても、運転姿勢シート着座した運転手の下肢全体の緊張解くことはできない。
運転姿勢の運転手の下肢は、ブレーキペダルを踏み込むことができるように、シートから若干浮いた状態にあるのが一般的である。よって、たとえばブレーキペダルをフットレスト化した場合には、下肢は浮いた状態のままになる。この浮いた状態を維持するために、下肢を緊張させて保持する必要がある。
また、ブレーキペダルやアクセルペダルと別にフットレストを設ける場合、ブレーキペダルやアクセルペダルを操作していた足をフットレストに移動させることになる。そして、自動走行中にハンドオーバが必要になった場合には直ぐに足を戻さなければならない。

0006

このように、車両では、自動走行中などにおいて下肢を好適に休めることができるようにすることが求められている。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る車両の運転手支持装置は、車両のシートに着座する運転手についてのペダルの操作に用いる下肢を凹部で支え押し上げ支持部材と、前記支持部材による前記下肢の支持を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記車両が前記ペダルの操作を不要とする状態である場合に、前記支持部材の前記凹部で前記下肢を支えて押し上げる。

0008

好適には、前記車両が前記ペダルの操作を不要とする状態とは、前記車両が自動運転している状態または走行支援している状態である、とよい。

0009

好適には、前記制御部は、前記車両が前記ペダルの操作を必要または許容する場合、前記支持部材の前記凹部による前記下肢の支えを解除する、とよい。

0010

好適には、前記車両が前記ペダルの操作を必要または許容する場合とは、緊急の場合、または前記車両の自動運転若しくは走行支援を解除する場合である、とよい。

0011

好適には、前記支持部材において前記凹部は、ペダルの操作に用いる下肢についての腿裏から後までの範囲内または膝裏から脹脛までの範囲内を支えて押し上げる、とよい。

0012

好適には、前記支持部材は、前記シートの座部に設けられ、気体により膨張する袋体を有し、前記袋体が膨張することにより前記凹部を形成し、ペダルの操作に用いる下肢についての腿裏から膝後までの範囲内を押し上げて支える、とよい。

0013

好適には、前記支持部材は、前記車両において前記シートの座部またはその下方に設けられ、気体注入により膨張する袋体を有し、前記袋体が膨張することにより前記凹部を形成し、ペダルの操作に用いる下肢についての膝裏から脹脛までの範囲内を支えて押し上げる、とよい。

0014

好適には、前記支持部材の前記袋体は、前記シートの幅方向において複数が並べて設けられ、該複数の袋体が異なるサイズに膨張することにより前記凹部を形成する、とよい。

0015

好適には、前記支持部材は、前記車両において前記シートの座部またはその下方に設けられ、ペダルの操作に用いる下肢についての膝裏から脹脛までの範囲内へ向かって進退可能な可動板を有し、前記袋体が、前記可動板についての下肢と対向する面に設けられる、とよい。

0016

好適には、前記シートに着座した運転手の膝裏または膝下の位置を検出するセンサを有し、前記制御部は、検出した膝裏または膝下の位置に基づいて前記可動板を下肢から離間した位置まで可動させ、前記袋体に、前記可動板と下肢との間を埋めるように気体を注入して、を浮かせない範囲で下肢を押し上げる、とよい。

0017

好適には、前記袋体は、前記制御部により開閉が制御される排気弁を有し、前記制御部は、自動走行を開始する際に、前記可動板を可動させるとともに前記袋体へ空気を注入し、自動走行中にハンドオーバが必要になった場合には、前記排気弁を開いて前記袋体から空気を抜いて下肢の支持を解除する、とよい。

発明の効果

0018

本発明では、車両がペダルの操作を不要とする状態である場合に、ペダル操作に用いる下肢を支持部材の凹部で支えて押し上げる。よって、該下肢の膝は下がり難くなり、ペダルを不用意に操作し難くできる。
その結果、運転手は、車両がペダルの操作を不要とする状態である場合において、ペダル操作に用いるつま先をたとえばペダルの上に位置させたまま、ペダルを不用意に操作しないように自らの意思で意図的に下肢を保持したり緊張させたりする必要がなくなる。運転手は、車両がペダルの操作を不要とする状態である場合に、下肢を好適に休めることができる。
しかも、運転手が車両の状態に関係なく意図的にペダルを操作しようとする場合、たとえばペダルの上に位置するつま先を通常の操作の場合より大きく動かすことにより、ペダルを操作することも可能である。

図面の簡単な説明

0019

図1は、本発明の実施形態に係る運転手支持装置が適用される自動車の説明図である。
図2は、運転手の運転姿勢の説明図である。
図3は、本発明の第1実施形態に係る運転手支持装置の説明図である。
図4は、図3の運転手支持装置の制御系ブロック図である。
図5は、図4の制御部による自動走行開始制御のフローチャートである。
図6は、図5の制御部による自動走行中のハンドオーバ制御のフローチャートである。
図7は、図3の袋体の変形例の説明図である。
図8は、図3の支持部材の変形例の説明図である。
図9は、本発明の第2実施形態に係る運転手支持装置の説明図である。

実施例

0020

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

0021

[第1実施形態]

0022

図1は、本発明の実施形態に係る運転手支持装置が適用される自動車1の説明図である。自動車1は、車両の一例である。

0023

図1の自動車1は、前室2、乗員室3、および後室4からなる車体を有する。前室2には、エンジン電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室4には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室3には、乗車した運転手が着座するシート5が設けられる。また、乗員室3において運転者用のシート5の前には、アクセルペダル6、ブレーキペダル7、ハンドルなどの操作部材が設けられる。自動車1は、運転者の操作に基づいて走行、停止、右左折する。

0024

図2は、運転手の運転姿勢の説明図である。図2(A)は側面図である。図2(B)は正面図である。
図2に示すように、自動車1を運転する運転手は、シート5に深く腰掛ける。運転手のはシート5の座部に乗り、膝が座部の前へ突出する。また、踵が乗員室3のフロアパネル8に着いた状態または若干浮いた状態で、足裏がアクセルペダル6に乗る。
また、アクセルペダル6の隣にはブレーキペダル7が位置する。ブレーキペダル7を操作する場合、運転手は下肢を横へ動かし、足裏をブレーキペダル7に乗せる。
運転手は、走行状況に合わせて、アクセルペダル6またはブレーキペダル7に足裏を乗せて踏み込む。なお、この踏み込み操作をした場合、座部の前へ突出している膝は、若干下がることになる。

0025

ところで、自動車1といった車両では、運転する運転手の負担を軽減するために、自動走行化が求められている。
そして、自動走行中にアクセルペダル6に足裏をのせたままでいる場合、足の微妙な動きにより意図しないアクセル操作がなされてしまう可能性がある。
このため、自動走行時に、アクセルペダル6またはブレーキペダル7の位置や反力を変更してフットレストとして利用することが考えられる。また、アクセルペダル6の横に、フットレストを出すことが考えられる。これらのフットレストに足裏を乗せることにより、下肢を休めることができる。
しかしながら、フットレストに足裏を載せたとしても、図2に示すように運転姿勢でシート5に着座した運転手の下肢全体の緊張を解くことはできない。すなわち、運転姿勢にある運転手の下肢は、アクセルペダル6またはブレーキペダル7を踏み込むことができるように、シート5から若干浮いているのが一般的である。よって、その状態のままで足裏を、フットレスト化したアクセルペダル6などに載せたとしても、下肢がシート5から浮いたままであるため、下肢を浮かせたままにするための緊張が解けない。
このように、自動車1では、自動走行中などにおいて好適に下肢を休めることができるようにすることが求められている。
また、自動走行中の自動車1は、たとえば危険予測などにより、自動走行から運転手の運転へ切り替えるハンドオーバ制御を実施する必要がある。この場合のハンドオーバ制御では、運転手が即座に運転できる状態に切り替える必要がある。

0026

図3は、本発明の第1実施形態に係る運転手支持装置10の説明図である。図3(A)は側面図である。図3(B)は正面図である。図3(C)は上面図である。
運転手支持装置10は、可動板11、複数の袋体12、を有する。

0027

可動板11は、たとえばオットマンのように、シート5の幅に合わせた矩形板形状を有する。可動板11は、シート5の座部の下側において車幅方向の軸の周囲で回転可能に設けられる。このため、後へ回転した退避位置では、可動板11は、シート5の座部の下側に格納される。前へ回転した支持位置では、可動板11は、シート5の座部の前縁より前へ突出する。これにより、可動板11は、車両のシート5に着座した運転手の膝裏から脹脛までの範囲内へ向かって進退可能に設けられる。
なお、可動板11は、自動車1においてシート5の座部の下方に設けられてもよい。

0028

袋体12は、縦長の短冊状の立方体形状の袋体12である。複数の袋体12は、矩形板形状の可動板11についての下肢と対向する面において、シート5の幅方向に並べて設けられる。複数の袋体12は、気体注入により異なるサイズに膨張することで、図3(C)に示すように、可動板11と下肢の脹脛の周囲を後側から囲む凹部を形成する。複数の袋体12は、支持位置の可動板11と下肢の膝裏または膝下との間を埋めるように膨張する。
また、各袋体12には、図示外の排気弁を有する。

0029

図4は、図3の運転手支持装置10の制御系のブロック図である。
運転手支持装置10は、その制御系として、自動走行ボタン13、撮像デバイス14、レーダ15、膝位置センサ16、アクチュエータ17、インフレータ18、排気弁19、および、これらが接続される制御部20、を有する。

0030

自動走行ボタン13は、自動走行を開始する場合に、運転手により操作されるボタンである。自動走行ボタン13は、たとえばハンドルに設けられる。制御部20は、自動走行ボタン13が操作されると、自動走行制御を開始する。

0031

撮像デバイス14は、自動車1の前方といった走行方向を撮像する。制御部20は、撮像デバイス14により撮像された画像に基づいて、たとえば走行方向に存在する危険物を検出し、危険の有無を判断する。
レーダ15は、自動車1の前方の障害物などとの距離を検出する。制御部20は、レーダ15により観測された障害物までの距離に基づいて、危険の有無を判断する。
これらの危険が予測された場合、制御部20は、危険回避のための制御を実施したり、自動走行から運転手によるマニュアル走行へ切り替えるハンドオーバ制御を実施したりする。

0032

膝位置センサ16は、たとえばシート5下に設けられる距離センサである。制御部20は、膝位置センサ16の検出に基づいて、シート5に着座した運転手の膝までの距離若しくは膝の位置または膝下(脹脛)までの距離若しくは膝下までの位置を検出する。

0033

アクチュエータ17は、可動板11を回転駆動する。アクチュエータ17は、制御部20により制御されるたとえばモータでよい。アクチュエータ17に駆動されることにより、可動板11は、任意の回転位置まで回動し、停止することができる。

0034

インフレータ18は、複数の袋体12に気体を供給する。気体は、たとえば空気でよい。インフレータ18は、制御部20により制御される。インフレータ18から気体が供給されることにより、複数の袋体12は、任意のサイズに膨張できる。本実施形態では、特に、インフレータ18は、袋体12の最大容量より少ない量、たとえば半分程度の容量の気体を各袋体12へ供給する。

0035

排気弁19は、複数の袋体12に対して設けられる。排気弁19は、制御部20により開閉が制御される。排気弁19が閉じている通常状態では、気体の供給により袋体12は膨張できる。弁が開いている状態では、袋体12は外力に応じて気体が抜けて自由に変形する。

0036

制御部20は、運転手支持装置10の動作を制御する。制御部20には、図4に示すように、自動走行ボタン13、撮像デバイス14、レーダ15、膝位置センサ16、アクチュエータ17、インフレータ18、排気弁19、が接続される。
制御部20は、可動板11および複数の袋体12による下肢の支持を制御する。

0037

図5は、図4の制御部20による自動走行開始制御のフローチャートである。
制御部20は、図5の処理を繰り返し実行する。

0038

図5の自動走行開始制御において、制御部20は、まず、自動走行の開始が入力されたか否かを判断する(ステップST1)。制御部20は、たとえば自動走行ボタン13の操作の有無でこれを判断する。自動走行の開始が入力されていない場合、制御部20は、図5の処理を終了する。
なお、制御部は、運転支援が開始されたか否かに基づいて、同様の処理を開始してもよい。

0039

自動走行の開始が入力されている場合、制御部20は、自動走行制御を開始する(ステップST2)。

0040

その後、制御部20は、シート5に着座した運転手の膝位置または膝下位置を検知する(ステップST3)。
具体的には、膝位置センサ16の検出に基づいて、シート5に着座した運転手の膝までの距離若しくは膝の位置または膝下(脹脛)までの距離若しくは膝下の位置を検出する。

0041

そして、制御部20は、検出した膝位置から、可動板11の目標位置演算する(ステップST4)。
検出した膝または膝下に当たらない位置を演算する。たとえば可動板11と膝下との間の距離が2から5cm程度となるように、可動板11の目標位置を演算する。

0042

また、制御部20は、袋体12の膨張量として、該位置の可動板11から袋体12が膨張しても、膝位置を変化させない気体の目標量を演算する(ステップST5)。
なお、袋体12の膨張量は、たとえば袋体12の最大容量の半分の値などの固定値でもよい。

0043

次に、制御部20は、アクチュエータ17により、可動板11を、演算した目標位置まで可動させる(ステップST6)。
ここで、可動板11の目標位置は、可動板を下肢からたとえば数センチメートルで離間する位置であればよい。

0044

また、制御部20は、インフレータ18により、複数の袋体12に対して、目標量の気体を注入する(ステップST7)。

0045

これらの制御により、図3に示すように、可動板11が膝裏または膝下から離間した位置まで可動し、更にその可動版11から複数の袋体12が膨張して可動板11と膝裏または膝下との間を埋める。
そして、ペダル操作に用いる下肢は、複数の袋体12が異なるサイズに膨張することにより形成されて脹脛の周囲を後側から支える凹部によって、腿裏から膝後までの範囲内を支えられながら、踵が浮かない範囲で押し上げられる。

0046

図6は、図5の制御部20による自動走行中のハンドオーバ制御のフローチャートである。
制御部20は、自動走行制御中に、図6の処理を繰り返し実行する。

0047

図6のハンドオーバ制御において、制御部20は、まず、ハンドオーバ制御の要否を判断する(ステップST11)。
制御部20は、たとえば自動運転中に危険が予測された緊急の場合、自動走行から運転手によるマニュアル走行へ切り替えるハンドオーバ制御が必要と判断する。これ以外の場合は、不要と判断し、図6の処理を終了する。
なお、制御部20は、この他にもたとえば、車両の自動運転若しくは走行支援を自動的に解除する場合においても、ハンドオーバ制御が必要と判断してよい。

0048

ハンドオーバ制御が必要である場合、制御部20は、排気弁19を開放する(ステップST12)。
これにより、膨張していた袋体12から気体が抜け、袋体12が縮小する。袋体12は、外力に応じて自由に変形可能な状態になる。
その結果、複数の袋体12で形成された凹部による下肢の支持が解除される。

0049

以上のように、本実施形態では、自動車1がたとえば自動運転中といったペダル6,7の操作を不要とする状態である場合に、ペダル操作に用いる下肢を複数の袋体12で形成した凹部で支えて押し上げる。よって、該下肢の膝は下がり難くなり、ペダル6,7を不用意に操作し難くできる。
その結果、運転手は、自動車1がペダル6,7の操作を不要とする状態である場合において、ペダル操作に用いるつま先をたとえばペダル6,7の上に位置させたまま、ペダル6,7を不用意に操作しないように自らの意思で意図的に下肢を保持したり緊張させたりする必要がなくなる。運転手は、自動車1がペダル6,7の操作を不要とする状態である場合に、下肢を好適に休めることができる。
しかも、運転手が自動車1の状態に関係なく意図的にペダル6,7を操作しようとする場合、たとえばペダル6,7の上に残っているつま先を通常の操作の場合より大きく動かすことにより、ペダル6,7を操作することも可能である。

0050

図7は、図3の袋体12の変形例の説明図である。
図7において、複数の袋体12は、シート5の幅方向および上下方向においてマトリックス状に配列されている。この場合、シート5の幅方向だけでなく、上下方向においても、複数の袋体12を膝裏の形状に応じて展開させることができる。複数の袋体12により形成した凹部が脹脛の形状に沿った形状となり、複数の袋体12が膨張することによる下肢の更なる押し上げ効果を期待できる。

0051

図8は、図3の可動板11の変形例の説明図である。
図8(A)は直線状に前後へ動く可動板11の説明図である。このように可動板11が前後方向で進退する場合であっても、膝または膝下から離間した位置へ可動板11を進行させることができる。
図8(B)は左右各々で回転する分割支持部材21の説明図である。このように可動板11が左右の分割支持部材21で構成され、各分割支持部材21が前後方向に回転する場合であっても、膝または膝下から離間した位置へそれらの分割支持部材21を進行させることができる。

0052

[第2実施形態]
次に、第1実施形態とは異なる態様によりペダル操作に用いる下肢についての押し上げ効果を期待できる実施形態について説明する。
本発明の第2実施形態に係る自動車1の表示装置10について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の構成については第1実施形態と同じ符号を使用して、その説明を省略する。以下において、主に第1実施形態との相違点について説明する。

0053

図9は、本発明の第2実施形態に係る運転手支持装置の説明図である。図9(A)は膨張前の通常状態であり、図9(B)は膨張後の支持状態である。
本実施形態において、気体により膨張する複数の袋体12は、シート5の座部に設けられる。複数の袋体12は、座部の前縁に沿ってシート5の幅方向に並べられる。
そして、この複数の袋体12の膨張は、第1実施形態と同様に制御部20により制御される。
膨張した複数の袋体12は、図9(B)に示すように、膨張することにより凹部を形成し、ペダル操作に用いる下肢についての腿裏から膝後までの範囲内を押し上げて支える。

0054

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

0055

1…自動車(車両)
2…前室
3…乗員室
4…後室
5…シート
6…アクセルペダル
7…ブレーキペダル
8…フロアパネル
10…運転手支持装置
11…支持板(支持部材)
12…袋体(支持部材)
13…自動走行ボタン
14…撮像デバイス
15…レーダ
16…膝位置センサ(センサ)
17…アクチュエータ
18…インフレータ
19…排気弁
20…制御部
21…分割支持部材(支持部材)

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