JP2018176793A - 車両用シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速にシート本体を乗員が運転可能な位置に戻すことができる車両用シート装置を提供することを目的の一つとする。【解決手段】車両用シート装置において、乗員が着座するシート本体と、前記シート本体に連結された第１のギアと、前記第１のギアに噛合可能な第２のギアと、前記第１のギアに噛合している状態の第２のギアを回転させて前記シート本体を基準となる向きからヨー方向に回転させる回転機構と、前記回転機構によって前記シート本体が回転した場合に、回転方向と反対の方向に付勢力を作用させる付勢部と、前記第１のギアと第２のギアとの噛合を解除し、前記付勢部により予め付勢されている付勢力によって前記シート本体を回転させて前記基準となる向きに戻す解除制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用シート装置に関する。

従来では、電動モータを用いて乗員が着座するシート本体をヨー方向に回転させる回転機構に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６１−２７８４３８号公報

しかしながら、従来の技術では、シート本体の回転速度は電動モータの性能に依存するため、シート本体を迅速に運転可能な位置に戻すことができない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、迅速にシート本体を乗員が運転可能な位置に戻すことができる車両用シート装置を提供することを目的の一つとする。

発明（１）は、乗員が着座するシート本体（３１０）と、前記シート本体に連結された第１のギア（３４０）と、前記第１のギアに噛合可能な第２のギア（３４２）と、前記第１のギアに噛合している状態の第２のギアを回転させて前記シート本体を基準となる向きからヨー方向に回転させる回転機構（３４４）と、前記回転機構によって前記シート本体が回転した場合に、回転方向と反対の方向に付勢力を作用させる付勢部（３５０）と、前記第１のギアと第２のギアとの噛合を解除し、前記付勢部により予め付勢されている付勢力によって前記シート本体を回転させて前記基準となる向きに戻す解除制御部（３４８）と、を備える車両用シート装置である。

発明（２）は、発明（１）に記載の車両用シート装置であって、前記付勢部により前記シート本体を前記基準となる向きに戻す場合に、前記シート本体の回転速度を規制する規制部（３６０）を、更に備えるものである。

発明（３）は、発明（１）または（２）に記載の車両用シート装置であって、前記付勢部は、前記シート本体をヨー方向に回転させる回転軸に対して付勢力を作用させるものである。

発明（４）は、発明（１）から（３）のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置であって、前記解除制御部は、車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動に制御する自動運転から手動運転に切り替わる場合に、前記第１のギアと前記第２のギアとの噛合を解除するものである。

発明（５）は、発明（１）から（４）のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置であって、前記解除制御部が前記第１のギアと前記第２のギアの噛合を解除する前に、前記シート本体が回転することを乗員に通知する情報出力部（３０）を更に備えるものである。

発明（６）は、発明（１）から（５）のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置であって、前記乗員による操作を受け付ける受付部（３７０）を更に備え、前記解除制御部は、前記受付部により前記シート本体を基準となる向きに戻す操作を受け付けた場合に、前記第１のギアと第２のギアとの噛合を解除するものである。

発明（７）は、発明（１）から（６）のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置であって、前記解除制御部は、前記シート本体が前記基準となる向きに戻った場合に、前記第１のギアと第２のギアとを噛合した状態にするものである。

発明（１）によれば、迅速にシート本体を乗員が運転可能な位置に戻すことができる。

発明（２）によれば、例えば、シート本体が基準となる向きに戻る直前で回転速度を抑制することで、スムーズに基準となる向きでシート本体を停止させることができる。

発明（３）によれば、回転軸に対して効率的に付勢力を作用させることができる。

発明（４）によれば、手動運転に切り替わる場合に、迅速にシート本体を乗員が運転可能な位置に戻すことができる。したがって、乗員は、早めに手動運転を行う姿勢になることができる。

発明（５）によれば、乗員は、シート本体が回転する前に、シート本体が回転して基準となる向きに戻ることを知ることができる。

発明（６）によれば、乗員の指示に基づいてシート本体を基準となる向きに戻すことができる。

発明（７）によれば、基準となる向きに戻った状態で、再び第１のギアと第２のギアとを噛合した状態にすることで、シート本体を固定することができる。

車両用シート装置を備えた車両システム１の構成図である。 自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。 推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。 シート装置３００の構成の一例を示す図である。 シート本体３１０が、第１のギア３４０の回転により回転する様子を説明するための図である。 第１のモータにより第２のギアを回転させてシート本体３１０を左に９０°回転させた例を示す図である。 付勢部３５０により作用される付勢力により、回転するシート本体３１０の様子を示す図である。 シート本体３１０のヨー方向への回転制御処理の一例を示すフローチャートである。 シート装置の変形例を説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両用シート装置の実施形態について説明する。実施形態では、車両用シート装置が自動運転車両に適用されたものとする。自動運転とは、例えば、車両の加減速または操舵の少なくとも一方を自動に制御して、車両を走行させることである。

［全体構成］
図１は、車両用シート装置を備えた車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両（以下、車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）６０と、車両センサ７０と、運転操作子８０と、車室内カメラ９０と、自動運転制御ユニット１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０と、シート装置３００とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。また、ＨＭＩ３０は、「情報出力部」の一例である。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。後方を撮像する場合、カメラ１０は、リアウインドシールド上部やバックドア等に取り付けられる。側方を撮像する場合、カメラ１０は、ドアミラー等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射するとともに、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度等を認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御ユニット１００に出力する。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等を利用して、車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。また、通信装置２０は、車外の人物が所持する端末装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、車内の乗員に対して各種情報を提示するとともに、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、例えば、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー等である。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、車両Ｍの位置を特定する。車両Ｍの位置は、車両センサ７０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（例えば、目的地まで走行するときの経由地に関する情報を含む）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報等を含んでもよい。経路決定部５３により決定された経路は、ＭＰＵ６０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、経路において分岐箇所や合流箇所等が存在する場合、車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報等が含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、非常駐車帯の領域、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。

車両センサ７０は、車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。また、加速度センサは、より詳細に、車両Ｍの縦加速度や横加速度の向きおよび大きさを検出してもよい。

運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御ユニット１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力される。

車室内カメラ９０は、例えば、シート装置３００に着座した乗員の顔を中心として上半身を撮像する。車室内カメラ９０は、例えば、周期的に繰り返し乗員を撮像する。車室内カメラ９０の撮像画像は、自動運転制御ユニット１００に出力される。

［自動運転制御ユニット］
自動運転制御ユニット１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１４０と、インターフェース制御部１５０と、シート制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と、第２制御部１４０と、インターフェース制御部１５０と、シート制御部１６０と、走行状態認識部１７０とは、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、以下に説明する第１制御部１２０、第２制御部１４０、インターフェース制御部１５０、シート制御部１６０、および走行状態認識部１７０の各機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

第１制御部１２０は、例えば、外界認識部１２１と、自車位置認識部１２２と、行動計画生成部１２３とを備える。

外界認識部１２１は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、周辺車両の位置および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、外界認識部１２１は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者等の人物、その他の物体の位置を認識してもよい。

自車位置認識部１２２は、例えば、車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２２は、例えば、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。

そして、自車位置認識部１２２は、例えば、走行車線に対する車両Ｍの位置や姿勢を認識する。図２は、自車位置認識部１２２により走行車線Ｌ１に対する車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２２は、例えば、車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２２は、走行車線Ｌ１のいずれかの側端部に対する車両Ｍの基準点の位置等を、走行車線に対する車両Ｍの相対位置として認識してもよい。自車位置認識部１２２により認識される車両Ｍの相対位置は、推奨車線決定部６１および行動計画生成部１２３に提供される。

行動計画生成部１２３は、車両Ｍが目的地等に対して自動運転を行うための行動計画を生成する。例えば、行動計画生成部１２３は、推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行するように、且つ、車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転制御において順次実行されるイベントを決定する。実施形態の自動運転におけるイベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、車両Ｍの走行車線を変更する車線変更イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、前走車両に追従して走行する追従走行イベント、合流地点で車両を合流させる合流イベント、道路の分岐地点で車両Ｍを目的の方向に走行させる分岐イベント、車両Ｍを緊急停車させる緊急停車イベント、自動運転を終了して手動運転に切り替えるためのハンドオーバイベント等がある。また、これらのイベントの実行中に、車両Ｍの周辺状況（周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄等）に基づいて、回避のための行動が計画される場合もある。

行動計画生成部１２３は、車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとに将来の基準時刻を複数設定し、それらの基準時刻に到達すべき目標地点（軌道点）の集合として生成される。このため、軌道点の間隔が広い場合、その軌道点の間の区間を高速に走行することを示している。

図３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１２３は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離手前（イベントの種類に応じて決定されてよい）に差し掛かると、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント等を起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。

行動計画生成部１２３は、例えば、複数の目標軌道の候補を生成し、安全性と効率性の観点に基づいて、その時点で目的地までの経路に適合する最適な目標軌道を選択する。

第２制御部１４０は、例えば、走行制御部１４１と、切替制御部１４２とを備える。走行制御部１４１は、行動計画生成部１２３によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

切替制御部１４２は、例えばＨＭＩ３０の各種操作スイッチ等に設けられた自動運転切替スイッチから入力される信号に基づいて自動運転および手動運転の各運転モードを相互に切り替える。また、切替制御部１４２は、例えば、アクセスペダルやブレーキペダル、ステアリングホイール等の運転操作子８０に対する加減速または操舵を指示する操作に基づいて、自車両Ｍの運転モードを自動運転から手動運転へ切り替える。また、切替制御部１４２は、行動計画生成部１２３により生成される行動計画に基づいて、自動運転と手動運転とを相互に切り替える。なお、手動運転時には、運転操作子８０からの入力情報が走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０に出力される。また、運転操作子８０からの入力情報は、自動運転制御ユニット１００を介して走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０に出力されてもよい。走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０の各ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、運転操作子８０等からの入力情報に基づいて、各装置に対する手動運転の制御を行う。

インターフェース制御部１５０は、車両Ｍの自動運転時または手動運転時の走行状態、自動運転と手動運転とが相互に切り替わるタイミング、乗員に手動運転を行わせるための要求等に関する通知等を、ＨＭＩ３０に出力させる。また、インターフェース制御部１５０は、シート制御部１６０による制御内容に関する情報を、ＨＭＩ３０に出力させてもよい。また、インターフェース制御部１５０は、ＨＭＩ３０により受け付けた情報を第１制御部１２０やシート制御部１６０に出力してもよい。

シート制御部１６０は、切替制御部１４２による自動運転と手動運転との切り替え時、またはインターフェース制御部１５０による乗員からの指示に基づいて、シート装置３００の姿勢等を制御する。また、シート制御部１６０は、自動運転および手動運転の各運転モードに応じてシート装置３００の位置または向きの少なくとも一方を制御する。シート制御部１６０の機能の詳細については後述する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。また、ブレーキ装置２１０は、安全面を考慮して複数系統のブレーキ装置を備えていてもよい。

ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、走行制御部１４１から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。

シート装置３００は、車両Ｍの乗員が着座するシート（座席）であり、電気的に駆動可能なシートである。シート装置３００には、運転操作子８０を用いて車両Ｍを手動で運転するために着座する運転席、運転席を横にある助手席、運転席や助手席の後部にある後部座席等が含まれる。以下の説明において「シート装置３００」は、運転席であるものとする。シート装置３００の具体的な構成については、後述する。

［シート装置３００の構成およびヨー方向への回転制御］
以下、実施形態のシート装置３００の構成および車両Ｍの運転状態に基づくヨー方向への回転制御について説明する。なお、シート装置３００のヨー方向への回転は、例えば、乗員が運転操作子８０を操作せずに車両Ｍを走行させることが可能な自動運転の度合いが高い運転モードを実行している場合に実施可能なものとする。また、以下の説明において、前後左右の方向は、車両Ｍに対する方向を示すものとする。例えば、前方向とは、車両Ｍの正面方向である。

図４は、シート装置３００の構成の一例を示す図である。シート装置３００は、例えば、シート駆動部３０２と、シート位置検出部３０４と、乗員検知部３０６と、シート本体３１０と、土台部３２０と、軸部３３０と、第１のギア３４０と、第２のギア３４２と、第１のモータ３４４と、第２のモータ３４６と、解除制御部３４８と、付勢部３５０と、規制部３６０とを備える。また、第１のモータ３４４は、「回転機構」の一例である。

シート駆動部３０２は、シート制御部１６０の制御によりモータ等を駆動し、シート本体３１０の位置または向きの少なくとも一方を変更する。例えば、シート駆動部３０２は、第１のモータ３４４を駆動させてシート本体３１０をヨー方向に回転させる。また、シート駆動部３０２は、図示しないモータを駆動しシート本体３１０を前後方向にスライド移動してもよく、図示しないモータを駆動してシート本体３１０のリクライニング角度が大きくまたは小さくなるように、背もたれ部（シートバック）３１２を移動してもよい。

シート位置検出部３０４は、例えば、シート本体３１０のヨー方向の向きを検出する。また、シート位置検出部３０４は、シート本体３１０のスライド位置およびリクライニング角度を検出してもよい。シート位置検出部３０４は、検出した結果を、シート制御部１６０に出力する。

乗員検知部３０６は、シート本体３１０に乗員が着座していることを検知する。乗員検知部３０６は、例えば、着座部３１１（シートクッション）や背もたれ部３１２に設けられた一以上の荷重センサにより検出された荷重が閾値以上である場合に、乗員がシート本体３１０に着座していると検知する。また、乗員検知部３０６は、荷重センサの変化量に基づいて、乗員の姿勢が変化したことを検知してもよい。

シート本体３１０は、例えば、着座部３１１と、背もたれ部３１２と、ヘッドレスト３１３とを備える。着座部３１１は、乗員が着座する部分である。背もたれ部３１２は、着座部３１１に着座した乗員の背中を支持する。ヘッドレスト３１３は、着座部３１１に着座した乗員の頭部を支持する。背もたれ部３１２は、着座部３１１に連結し、ヘッドレスト３１３は、背もたれ部３１２に連結している。したがって、例えば、シート駆動部３０２が、着座部３１１をヨー方向に回転させた場合、背もたれ部３１２およびヘッドレスト３１３もあわせて回転する。

土台部３２０は、車両Ｍの床面Ｆ上に設けられており、シート本体３１０を支持する。また、土台部３２０内は、第１のギア３４０と、第２のギア３４２と、第１のモータ３４４と、第２のモータ３４６と、解除制御部３４８と、付勢部３５０と、規制部３６０とが収納されている。

軸部３３０は、床面Ｆに対して垂直な方向を基準に回転する。軸部３３０は、着座部３１１と連結している。また、軸部３３０は、第１のギア３４０と連結している。軸部３３０は、第１のギア３４０の回転により回転する。軸部３３０が回転することで、軸部３３０に連結された着座部３１１を含むシート本体３１０がヨー方向に回転する。

第１のギア３４０は、例えば、平歯車である。第１のギア３４０の歯先は、第２のギア３４２の歯先と噛み合い可能に形成されている。第１のギア３４０は、第２のギア３４２と噛み合っている状態で、第２のギア３４２が第１のモータ３４４により回転することで回転する。第１のギア３４０の回転により軸部３３０が回転し、軸部と連結したシート本体３１０が軸部３３０を回転軸として回転する。

第２のギア３４２は、第１のギア３４０に噛合可能なギアであり、例えば、平歯車である。第２のギア３４２は、第１のモータ３４４の駆動により所定方向に回転する。第１のモータ３４４は、シート本体３１０を軸部３３０を中心としてヨー方向に回転させるための駆動部である。第１のモータ３４４は、シート駆動部３０２の制御により第２のギア３４２を回転させる。

第２のモータ３４６は、解除制御部３４８の制御により、ラック３４６ａを移動させ、ラック３４６ａの先と連結している第１のモータ３４４を移動させる。これにより、第１のモータ３４４に連結する第２のギア３４２も移動する。なお、移動の詳細については、後述する。

解除制御部３４８は、シート制御部１６０の制御により、第２のモータ３４６を駆動し、第１のモータ３４４および第２のギア３４２の位置を移動する。

付勢部３５０は、例えば、渦巻きバネである。付勢部３５０は、一端３５０ａが軸部３３０と連結し、他端３５０ｂが土台部３２０と連結する。付勢部３５０は、第１のモータ３４４の駆動によりシート本体３１０が、第１のギア３４０により回転する場合に、バネが巻締まり、回転方向と反対の方向に付勢力を作用させる。この付勢力は、第２のギア３４２の回転によって軸部３３０が回転する力よりも大きい。したがって、付勢部３５０の付勢力は、第１のモータ３４４よりもシート本体３１０を速く回転させることができる。付勢部３５０の機能の詳細については後述する。

規制部３６０は、例えば、ダンパー部材を含む。規制部３６０は、付勢部３５０による付勢力により、シート本体３１０が回転している場合に、シート本体３１０が基準となる向き（例えば、車両Ｍの前向き（正面））で停止するように、基準となる向きになる直前に回転速度を減速させる。規制部３６０は、例えば、着座部３１１に連結されたピン（突起部）３６２の移動を抑制することで、シート本体３１０の回転速度を減速させる。規制部３６０の機能の詳細については後述する。

図５は、シート本体３１０が、第１のギア３４０の回転により回転する様子を説明するための図である。なお、以下の説明では、主に第１のギア３４０、第２のギア３４２、付勢部３５０、および規制部３６０の動作を中心に説明する。図５の例では、第１のギア３４０は、第２のギア３４２に噛合している状態である。したがって、シート本体３１０は、第２のギア３４２によって固定される。

例えば、車両Ｍが自動運転を実行中である場合、乗員は、ＨＭＩ等を操作して運転席のシート本体３１０をヨー方向に回転させる。シート制御部１６０は、ＨＭＩ３０からヨー方向への回転指示を受け付けると、シート駆動部３０２に第１のモータ３４４を駆動させる指示を出力する。シート駆動部３０２は、第１のモータ３４４を駆動し、第２のギア３４２を回転させる。これにより、第２のギア３４２と噛合している第１のギア３４０が回転し、シート本体３１０が軸部３３０とともに、軸部３３０を中心に回転する。図５の例では、第２のギア３４２が右回転するため、第１のギア３４０は、左回転する。

付勢部３５０は、シート本体３１０の回転に伴ってバネが巻締まり、回転方向と反対の方向に付勢力を作用させる。また、付勢部３５０は、軸部３３０を中心に渦を巻く位置に設けられる。これにより、付勢部３５０は、シート本体３１０をヨー方向に回転させる回転軸に対して付勢力を作用させやすくなる。したがって、回転軸に対して効率的に付勢力を作用させることができる。

規制部３６０は、スプリング３６０ａと、抑止部材３６０ｂとを備える。スプリング３６０ａは、例えば一端が規制部３６０の筐体または土台部３２０と連結し、他端が抑止部材３６０ｂと連結する。抑止部材３６０ｂは、ピン３６２と接触する棒状または板状の部材である。規制部３６０は、抑止部材３６０ｂとピン３６２とが接触している場合に、スプリング３６０ａによりピン３６２に対して後ろ方向への付勢力を作用させる。なお、図５の例では、第１のギア３４０と第２のギア３４２とが噛合している状態であるため、スプリング３６０ａにより作用する付勢力により、シート本体３１０は、回転しない。

図６は、第１のモータにより第２のギアを回転させてシート本体３１０を左に９０°回転させた例を示す図である。図６の例において、付勢部３５０は、軸部３３０を中心に回転した方向と逆方向（右回転方向）に付勢力が作用しているが、第１のギア３４０が、第２のギア３４２と噛合している状態で固定されているため、付勢力による回転をしない状態で保持される。また、シート本体３１０を左に９０°回転させた場合、抑止部材３６０ｂとピン３６２とが非接触となる。

ここで、例えば、車両Ｍが自動運転モードから手動運転モードに切り替える場合に、シート制御部１６０は、解除制御部３４８に対して第１のギア３４０と第２のギア３４２との噛合を解除する制御を行う制御信号を出力する。解除制御部３４８は、第２のモータ３４６を駆動させて第２のギア３４２および第１のモータ３４４を図６に示す矢印Ａ方向に移動し、第１のギア３４０と第２のギア３４２とを噛合していない状態（例えば、第１のギア３４０と第２のギア３４２とが非接触の状態）にする。これにより、シート本体３１０は、付勢部３５０により予め軸部３３０に付勢されている付勢力により、第１のモータ３４４により回転した方向とは反対方向に回転する。このように、第１のモータ３４４ではなく、付勢部３５０により軸部３３０に作用する付勢力を用いることで、第１のモータ３４４によるシート本体３１０の回転よりも速く回転させることができる。したがって、車両Ｍが手動運転に切り替わる場合に、迅速にシート本体３１０を乗員が運転可能な位置に戻すことができる。また、乗員は、早めに手動運転を行う姿勢になることができる。

図７は、付勢部３５０により軸部３３０に作用される付勢力により、回転するシート本体３１０の様子を示す図である。シート本体３１０は、付勢部３５０により軸部３３０に作用される付勢力により、軸部３３０を中心に右回転している。このとき、ピン３６２が抑止部材３６０ｂに接触する。抑止部材３６０ｂは、ピン３６２に押され、前方向に移動する。このとき、スプリング３６０ａが伸びるとともに、ピン３６２に対して後ろ方向への付勢力が作用する。これにより、シート本体３１０の回転速度は、スプリング３６０ａによってピン３６２に作用する付勢力により軽減される。したがって、シート本体３１０の向きが、前向きに近づくにつれて、回転速度を軽減することができ、スムーズにシート本体３１０を停止させることができる。なお、実施形態では、規制部３６０によりシート本体３１０の回転速度を減速させた場合であっても、第１のモータ３４４で第２のギア３４２を回転させてシート本体３１０を前向きにさせるよりも早くシート本体３１０を前向きにさせることができるように付勢部３５０が調整される。

シート制御部１６０は、シート位置検出部３０４によりシート本体３１０の位置が前向きに位置付けられたと判定された場合に、解除制御部３４８に解除終了信号を出力する。

解除制御部３４８は、シート制御部１６０から解除終了信号を取得すると、第２のモータ３４６を駆動させ、第２のギア３４２および第１のモータ３４４を移動し、第２のギア３４２が第１のギア３４０と噛合している状態となる位置で停止させる。

［処理フロー］
以下、実施形態におけるシート本体３１０のヨー方向への回転制御処理について、フローチャートを用いて説明する。図８は、シート本体３１０のヨー方向への回転制御処理の一例を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、所定のタイミングまたは周期で繰り返し実行される。

まず、シート制御部１６０は、車両Ｍが自動運転を実行中か否かを判定する（ステップＳ１００）。シート制御部１６０は、自動運転が実行中である場合、自動運転から手動運転に切り替えるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。自動運転から手動運転に切り替えない場合、シート制御部１６０は、シート本体３１０に対する回転指示があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。シート本体３１０の回転指示があった場合に、シート制御部１６０は、第１のモータ３４４を駆動させて第２のギア３４２を回転させ、第２のギア３４２と噛合している状態の第１のギア３４０を回転させる。これにより、軸部３３０を回転させてシート本体３１０が回転する（ステップＳ１０６）。なお、シート本体３１０が回転することにより、付勢部３５０は、軸部３３０に対して回転方向と逆方向に付勢力を作用させる。

また、自動運転から手動運転に切り替える場合、シート制御部１６０は、シート本体３１０が前向きか否かを判定する（ステップＳ１０８）。シート本体３１０が前向きでない場合、解除制御部３４８は、第１のギア３４０と、第２のギア３４２とが噛合している状態を解除する（ステップＳ１１０）。これにより、シート本体３１０は、付勢部３５０により軸部３３０作用される付勢力により、軸部３３０を回転させることでシート本体３１０を回転させる。また、解除制御部３４８は、シート本体が前向きになった時点で第１のギア３４０と第２のギア３４２とを再び噛合している状態にして、シート本体３１０を固定し、本フローチャートの処理を終了する。なお、ステップＳ１００の処理において、自動運転が実行中でない場合、ステップＳ１０４の処理において、シート本体３１０の回転指示がない場合、また、ステップＳ１０８の処理において、シート本体３１０が前向きである場合、本フローチャートの処理を終了する。

＜変形例＞
次に、シート装置の変形例について説明するための図である。図９は、シート装置の変形例を説明するための図である。図９に示すシート装置３００Ａは、図４に示すシート装置３００と比較すると、シート本体３１０に機械式スイッチ３７０を設ける点で相違する。機械式スイッチ３７０は、「受付部」の一例である。以下の説明では、主に機械式スイッチ３７０と解除制御部３４８とを中心に説明する。

機械式スイッチ３７０は、例えば、背もたれ部３１２に設けられる。機械式スイッチ３７０は、オン・オフの切り替えスイッチでもよく、またボタンまたはレバー等でもよい。乗員は、シート本体３１０をヨー方向に回転させている状態から、シート本体３１０を元の位置（例えば、前方向）に戻したい場合に、シート本体３１０に設けられる機械式スイッチ３７０を操作する。機械式スイッチ３７０がシート本体３１０を前向きに戻す操作を受け付けると、シート制御部１６０は、解除制御部３４８に第１のギア３４０と第２のギア３４２との噛合を解除するための制御信号を出力する。解除制御部３４８は、シート制御部１６０からの制御信号に基づいて第２のモータ３４６を駆動させて第２のギア３４２および第１のモータ３４４を移動させて、第１のギア３４０と第２のギア３４２とが噛合していない状態にする。これにより、乗員のシート本体３１０の向きを前向きに戻す操作を受け付けてからシート本体３１０を回転させることができる。また、機械式スイッチ３７０をシート本体３１０に設けることで、乗員は、シート本体３１０が前向きと異なる向きに回転している状態であっても着座した状態で容易に機械式スイッチ３７０を操作することができる。なお、機械式スイッチ３７０は、着座部３１１またはヘッドレスト３１３に設けられていてもよく、土台部３２０に設けられていてもよい。

また、他の変形例として、自動運転から手動運転に切り替わる場合、インターフェース制御部１５０は、シート本体３１０を回転させる前に、ＨＭＩ３０からシート本体３１０を前向きに戻す旨の情報を通知してもよい。シート本体３１０を前向きに戻す旨の情報は、例えばＨＭＩ３０の画面表示でもよく、音声出力でもよく、これらの組み合わせでもよい。また、シート制御部１６０は、ＨＭＩ３０から通知があった後、第１のモータ３４４により第２のギア３４２を逆回転に低速回転させて、シート本体３１０の向きを少しの角度（例えば、約５〜１５度）だけ前方向に戻した後に、第２のギア３４２と第１のギア３４０との噛合を解除して付勢部３５０により軸部３３０に作用される付勢力により回転させてもよい。これにより、乗員は、シート本体３１０が回転する前に、シート本体が回転して前向きに戻ることを知ることができる。したがって、乗員に対する安全性をより向上させることができる。

また、他の変形例として、シート制御部１６０は、インターフェース制御部１５０によりＨＭＩ３０からシート本体３１０を前向きに戻してよいか否かの問い合わせを行い、その後、乗員からシート本体３１０を前向きに戻す旨の応答があった場合に、シート本体３１０を回転させてもよい。この場合、シート制御部１６０は、機械式スイッチ３７０からの操作結果に基づいて乗員からシート本体３１０を前向きに戻す旨の応答があったことを判定してもよい。また、シート制御部１６０は、乗員検知部３０６によりシート本体３１０に乗員の姿勢に所定の変化があった場合に、乗員からシート本体３１０を前向きに戻す旨の応答があったと判定してもよい。所定の変化とは、例えば、背もたれ部３１２を押す姿勢への変化や着座部３１１の右側を押すように身体を傾ける姿勢の変化である。このように、乗員からの応答を待ってシート本体３１０を回転させることで、乗員に対する安全性をより向上させることができる。

以上説明した実施形態における車両用シート装置によれば、迅速にシート本体を乗員が運転可能な位置に戻すことができる。なお、上述した実施形態で説明した車両用シート装置は、例えば、自動運転車両以外の車両の助手席や後部座席等に適用されてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…車両システム、１０…カメラ、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、５０…ナビゲーション装置、６０…ＭＰＵ、７０…車両センサ、８０…運転操作子、９０…車室内カメラ、１００…自動運転制御ユニット、１２０…第１制御部、１２１…外界認識部、１２２…自車位置認識部、１２３…行動計画生成部、１４０…第２制御部、１４１…走行制御部、１４２…切替制御部、１５０…インターフェース制御部、１６０…シート制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、３００…シート装置、３１０…シート本体、３２０…土台部、３３０…軸部、３４０…第１のギア、３４２…第２のギア、第１のモータ３４４、３４６…第２のモータ、３４８…解除制御部、３５０…付勢部、３６０…規制部、３７０…機械式スイッチ、Ｍ…車両

Claims (7)

1. 乗員が着座するシート本体と、
   前記シート本体に連結された第１のギアと、
   前記第１のギアに噛合可能な第２のギアと、
   前記第１のギアに噛合している状態の第２のギアを回転させて前記シート本体を基準となる向きからヨー方向に回転させる回転機構と、
   前記回転機構によって前記シート本体が回転した場合に、回転方向と反対の方向に付勢力を作用させる付勢部と、
   前記第１のギアと第２のギアとの噛合を解除し、前記付勢部により予め付勢されている付勢力によって前記シート本体を回転させて前記基準となる向きに戻す解除制御部と、
   を備える車両用シート装置。
2. 前記付勢部により前記シート本体を前記基準となる向きに戻す場合に、前記シート本体の回転速度を規制する規制部を、更に備える、
   請求項１に記載の車両用シート装置。
3. 前記付勢部は、前記シート本体をヨー方向に回転させる回転軸に対して付勢力を作用させる、
   請求項１または２に記載の車両用シート装置。
4. 前記解除制御部は、車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動に制御する自動運転から手動運転に切り替わる場合に、前記第１のギアと前記第２のギアとの噛合を解除する、
   請求項１から３のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置。
5. 前記解除制御部が前記第１のギアと前記第２のギアの噛合を解除する前に、前記シート本体が回転することを乗員に通知する情報出力部を更に備える、
   請求項１から４のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置。
6. 前記乗員による操作を受け付ける受付部を更に備え、
   前記解除制御部は、前記受付部により前記シート本体を基準となる向きに戻す操作を受け付けた場合に、前記第１のギアと第２のギアとの噛合を解除する、
   請求項１から５のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置。
7. 前記解除制御部は、前記シート本体が前記基準となる向きに戻った場合に、前記第１のギアと第２のギアとを噛合した状態にする、
   請求項１から６のうち、何れか１項に記載の車両用シート装置。

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