JP2023149132A - 車両用シート制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員が覚醒している期間における姿勢の自由度を損なうことなく、乗員が入眠している期間における車両前突時の安全性を向上させる。【解決手段】乗員モニタ装置４８は、車両前方側に乗員拘束装置（運転席エアバッグ装置１４およびニーエアバッグ装置１８）が設けられた車両用シート１０に着座している乗員１２の入眠および覚醒を検出する。シート作動機構はモータの駆動力で車両用シート１０を変位させる。シート制御ＥＣＵは、乗員モニタ装置４８によって乗員１２の入眠が検出された場合に、乗員拘束装置と乗員との距離が小さくなるようにシート作動機構により車両用シート１０を変位させる((Ｂ)参照)。シート制御ＥＣＵは、その後乗員モニタ装置４８によって乗員１２の覚醒が検出された場合に、シート作動機構により車両用シート１０の位置を入眠前の位置に戻す((Ａ)参照)。【選択図】図５

Description

本開示は車両用シート制御装置に関する。

特許文献１には、車両用シートにおいて、カメラで撮像された撮像情報などに基づいて乗員の睡眠欲求を推定し、睡眠欲求（眠気）が強いと推定される場合には、シートバックをリクライニング状態に制御する技術が開示されている。

特開２０２１－０６６２１１号公報

特許文献１に記載の技術は、乗員の睡眠欲求が強い場合に、シートバックを自動的にリクライニング状態に制御するため、乗員の快適性を向上できると考えられる。しかし、特許文献１には、シートバックがリクライニング位置に位置している状態において、車両の前面衝突（以下、前突）が発生した場合の安全性については記載されていない。

シートに着座している乗員が睡眠を目的として安楽姿勢をとる場合には、姿勢の自由度を担保するため、シートバックを後方に倒すと共に、シートクッションを後方へスライド移動させることが一般的である。しかし、この安楽姿勢をとった状態では、シートの車両前方側に設けられた乗員拘束装置（前突時に車両後方へ向けて膨張展開する前突エアバッグ装置：運転席エアバッグ装置および助手席エアバッグ装置）と乗員との距離が大きくなるので、車両前突時に乗員に対して拘束力が発揮されるまでに時間が掛ることで、拘束力不足が生じたり適切な乗員拘束を実現できない可能性がある。また、一部の車両に装備されるニーエアバッグ装置についても、乗員が安楽姿勢をとった状態で、同様の理由により、拘束力不足が生じたり適切な乗員拘束を実現できない可能性がある。一方で、乗員が覚醒しているときには、姿勢の自由度を考慮すると、ステアリングホイールやイントルメントパネルから乗員をなるべく遠ざけたい、という矛盾が生じる。

本開示は上記事実を考慮して成されたもので、乗員が覚醒している期間における姿勢の自由度を損なうことなく、乗員が入眠している期間における車両前突時の安全性を向上させることができる車両用シート制御装置を得ることが目的である。

第１の態様に係る車両用シート制御装置は、車両前面衝突時に車両後方側へエアバッグを展開させる乗員拘束装置と、前記乗員拘束装置が車両前方側に設けられたシートに着座している乗員の入眠および覚醒を検出する検出部と、モータの駆動力で前記シートを変位させるシート作動機構と、前記検出部によって乗員の入眠が検出された場合に、前記乗員拘束装置と乗員との距離が小さくなるように前記シート作動機構により前記シートを変位させ、その後前記検出部によって乗員の覚醒が検出された場合に、前記シート作動機構により、前記シートの位置を入眠前の位置へ戻すか、前記乗員の入力に応じた位置へ前記シートを変位させる制御部と、を含んでいる。

第１の態様において、制御部は、検出部によって乗員の入眠が検出された場合に、乗員拘束装置と乗員との距離が小さくなるようにシート作動機構によりシートを変位させる。これにより、車両前突時における乗員拘束のタイミングを早くすることができ、乗員が入眠している期間における車両前突時の安全性を向上させることができる。また、第１の態様において、制御部は、その後検出部によって乗員の覚醒が検出された場合に、シート作動機構により、シートの位置を入眠前の位置へ戻すか、乗員の入力に応じた位置へシートを変位させる。これにより、乗員が覚醒している期間における姿勢の自由度を担保することができる。

本開示は、乗員が覚醒している期間における姿勢の自由度を損なうことなく、乗員が入眠している期間における前突時の安全性を向上できる、という効果を有する。

実施形態に係る車両用シートを示す概略図である。 シート制御ＥＣＵおよびその周辺の概略ブロック図である。 シート制御ＥＣＵの機能ブロック図である。 シート制御処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は乗員が入眠前の状態、（Ｂ）は乗員が入眠後の状態を各々示す概略図である。

以下、図面を参照して本開示の実施形態の一例を詳細に説明する。図１に示す車両用シート１０は車両の前席に設けられており、車両に乗車した乗員１２により着座される。車両用シート１０は本開示におけるシートの一例である。

車両用シート１０の車両前方側には、運転席エアバッグ装置１４が取り付けられたステアリングホイール１６と、助手席エアバッグ装置（図示せず）およびニーエアバッグ装置１８を内蔵したインストルメントパネル２０と、が配置されている。運転席エアバッグ装置１４およびニーエアバッグ装置１８は、車両の前突時に車両の後方側の所定の展開領域へエアバッグを展開させる。運転席エアバッグ装置１４およびニーエアバッグ装置１８は本開示における乗員拘束装置の一例であり、図２には乗員拘束装置２２として示している。

車両用シート１０は、シートクッション部２４、シートバック部３０およびヘッドレスト部３２を含んでいる。また、車両用シート１０はいわゆるパワーシートであり、シート作動機構３８（図２参照）を内蔵している。ヘッドレスト部３２は、シートバック部３０の車両上下方向上端部に、シートバック部３０の長さ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられている。

シートバック部３０は、車両上下方向下端部が、シートクッション部２４の車両前後方向後端部に、図示しない回動機構を介して取り付けられており、シートクッション部２４に対し、車両幅方向に沿った軸回り（図１矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）に回動可能とされている。

シート作動機構３８はリクライニング用モータ４０を含んでおり（図２参照）、リクライニング用モータ４０は、その回転軸が、図示しない減速機構を介して上記の回動機構に連結されている。このため、シートバック部３０は、リクライニング用モータ４０が駆動されると、その回転軸の回転方向に応じて、シートクッション部２４に対して図１矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に回動される。

また、車両の床面には、車両前後方向に沿ってシートレール３４が配設されている。シートクッション部２４は、その底部（後述する基部２６）に、シートレール３４と係合し、かつシートレール３４に沿って摺動移動可能な係合機構が取り付けられており、シートクッション部２４、すなわち車両用シート１０は、シートレール３４に沿って車両前後方向（図１矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向）にスライド移動可能とされている。

シート作動機構３８は前後スライド用モータ４２を含んでおり（図２参照）、前後スライド用モータ４２は、その回転軸の回転力が、図示しない減速機構を介してシートクッション部２４を車両前後方向にスライド移動させる駆動力としてシートレール３４に伝達されるように構成されている。このため、車両用シート１０は、前後スライド用モータ４２が駆動されると、その回転軸の回転方向に応じて、図１矢印Ｃ方向または矢印Ｄ方向にスライド移動される。

また、シートクッション部２４は、車両上下方向の下側に位置する基部２６と、基部２６よりも車両上下方向の上側に位置する移動部２８と、を含んでいる。基部２６と移動部２８との間には図示しない昇降機構が設けられており、移動部２８は、基部２６に対して車両上下方向（図１矢印Ｅ方向および矢印Ｆ方向）に昇降移動可能とされている。

シート作動機構３８は昇降移動用モータ４４を含んでおり（図２参照）、昇降移動用モータ４４は、その回転軸が、図示しない減速機構を介して上記の昇降機構に連結されている。このため、シートクッション部２４の移動部２８は、昇降移動用モータ４４が駆動されると、その回転軸の回転方向に応じて、シートクッション部２４の基部２６に対して図１矢印Ｅ方向または矢印Ｆ方向に昇降移動される。

また、シートクッション部２４の移動部２８には、車両前後方向の前端部に、図示しない回動機構を介してオットマン部３６の車両前後方向後端部が連結されている。オットマン部３６は、シートクッション部２４（の移動部２８）に対して車両上下方向（図１矢印Ｇ方向および矢印Ｈ方向）に回動可能とされている。

シート作動機構３８はオットマン用モータ４６を含んでおり（図２参照）、オットマン用モータ４６は、その回転軸が、図示しない減速機構を介して上記の回動機構に連結されている。このため、オットマン部３６は、オットマン用モータ４６が駆動されると、その回転軸の回転方向に応じて、シートクッション部２４の移動部２８に対して図１矢印Ｇ方向または矢印Ｈ方向に回動される。

図２に示すように、シート作動機構３８はシート制御ＥＣＵ５２に接続されている。シート制御ＥＣＵ５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ５６と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性の記憶部５８と、Ｉ／Ｆ（InterFace）部６０と、を含んでいる。ＣＰＵ５４、メモリ５６、記憶部５８およびＩ／Ｆ部６０は内部バス６２を介して相互に通信可能に接続されている。Ｉ／Ｆ部６０には、前述のシート作動機構３８に加えて、乗員モニタ装置４８、乗員拘束装置２２およびシートスイッチ５０が各々接続されている。

乗員モニタ装置４８は、カメラを内蔵しており、カメラによって乗員１２の顔を撮影可能なように車両の車室内の天井部に設けられている（図１参照）。乗員モニタ装置４８は、カメラによって撮影された画像に対して所定の画像処理を行うことで、車両用シート１０に着座している乗員１２の有無を判定する。また、乗員モニタ装置４８は、車両用シート１０に乗員１２が着座していると判定した場合に、車両用シート１０に着座している乗員１２が入眠しているか覚醒しているかを検出する。乗員モニタ装置４８は本開示における検出部の一例である。

シートスイッチ５０は、シートバック部３０の角度の変更およびその変更の方向を指示するための第１スイッチと、車両用シート１０の車両前後方向位置の変更およびその変更の方向を指示するための第２スイッチと、が設けられている。また、シートスイッチ５０は、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置の変更およびその変更方向を指示するための第３スイッチと、オットマン部３６の角度の変更およびその変更の方向を指示するための第４スイッチと、が設けられている。

シート制御ＥＣＵ５２は、シートスイッチ５０の第１スイッチが操作されると、第１スイッチの操作によって指示された変更方向へシートバック部３０の角度が変化するようにリクライニング用モータ４０を駆動させる。またシート制御ＥＣＵ５２は、シートスイッチ５０の第２スイッチが操作されると、第２スイッチの操作によって指示された変更方向へ車両用シート１０が移動するように前後スライド用モータ４２を駆動させる。

またシート制御ＥＣＵ５２は、シートスイッチ５０の第３スイッチが操作されると、第３スイッチの操作によって指示された変更方向へシートクッション部２４の移動部２８が昇降移動するように昇降移動用モータ４４を駆動させる。さらにシート制御ＥＣＵ５２は、シートスイッチ５０の第４スイッチが操作されると、第４スイッチの操作によって指示された変更方向へオットマン部３６の角度が変化するようにオットマン用モータ４６を駆動させる。

なお、シート制御ＥＣＵ５２は、シートバック部３０の角度を認識している。シートバック部３０の角度の認識は、例えば、シートバック部３０の角度またはリクライニング用モータ４０の回転軸の回転量を検出するセンサから信号を取得することで行ってもよいし、リクライニング用モータ４０がパルスモータであれば、リクライニング用モータ４０へ出力したパルス信号のパルス数を計数することによっても実現できる。

また、シート制御ＥＣＵ５２は、車両用シート１０の車両前後方向の位置を認識している。車両用シート１０の車両前後方向位置の認識は、例えば、車両用シート１０の車両前後方向の位置または前後スライド用モータ４２の回転軸の回転量を検出するセンサから信号を取得することで行ってもよいし、前後スライド用モータ４２がパルスモータであれば、前後スライド用モータ４２へ出力したパルス信号のパルス数を計数することによっても実現できる。

また、シート制御ＥＣＵ５２は、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置を認識している。シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置の認識は、例えば、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置または昇降移動用モータ４４の回転軸の回転量を検出するセンサから信号を取得することで行ってもよいし、昇降移動用モータ４４がパルスモータであれば、昇降移動用モータ４４へ出力したパルス信号のパルス数を計数することによっても実現できる。

さらに、シート制御ＥＣＵ５２は、オットマン部３６の角度を認識している。オットマン部３６の角度の認識は、例えば、シートバック部３０の角度またはオットマン用モータ４６の回転軸の回転量を検出するセンサから信号を取得することで行ってもよいし、オットマン用モータ４６がパルスモータであれば、オットマン用モータ４６へ出力したパルス信号のパルス数を計数することによっても実現できる。

また、シート制御ＥＣＵ５２の記憶部５８にはシート制御プログラム６４が記憶されている。シート制御ＥＣＵ５２は、シート制御プログラム６４が記憶部５８から読み出されてメモリ５６に展開され、メモリ５６に展開されたシート制御プログラム６４がＣＰＵ５４によって実行されることで、図３に示す制御部６６として機能し、後述するシート制御処理を行う。

制御部６６は、乗員モニタ装置４８によって乗員１２の入眠が検出された場合に、乗員拘束装置２２と乗員１２との距離が小さくなるようにシート作動機構３８により車両用シート１０を変位させる。また制御部６６は、その後乗員モニタ装置４８によって乗員の覚醒が検出された場合に、シート作動機構３８により、車両用シート１０の位置を入眠前の位置へ戻す。なお、乗員モニタ装置４８、シート作動機構３８およびシート制御ＥＣＵ５２は、本開示に係る車両用シート制御装置の一例である。

次に本実施形態の作用として、図４を参照し、シート制御ＥＣＵ５２（制御部６６）によって実行されるシート制御処理について説明する。

シート制御処理のステップ１００において、制御部６６は、車両用シート１０に着座している乗員１２の有無を判定した結果を示す情報を乗員モニタ装置４８から取得し、取得した情報に基づいて車両用シート１０に乗員１２が着座しているか否かを判定する。車両用シート１０に乗員１２が着座していない場合は、ステップ１００の判定が否定されてシート制御処理を終了する。

また、車両用シート１０に乗員１２が着座している場合は、ステップ１００の判定が肯定されてステップ１０２へ移行する。ステップ１０２において、制御部６６は、車両用シート１０に着座している乗員１２が入眠しているか覚醒しているかを検出した結果を示す情報を乗員モニタ装置４８から取得し、取得した情報に基づいて乗員１２が入眠しているか否かを判定する。

乗員モニタ装置４８により、車両用シート１０に着座している乗員１２が覚醒していることが検出されている場合は、ステップ１０２の判定が否定されてステップ１０４へ移行する。ステップ１０４において、制御部６６は、車両用シート１０の現在の位置（シートバック部３０の角度、車両用シート１０の車両前後方向の位置、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置およびオットマン部３６の角度）を記憶部５８などに記憶させる。ステップ１０４の処理を行うとシート制御処理を終了する。

なお、車両用シート１０に着座して覚醒している乗員１２が睡眠などを目的として安楽姿勢をとる場合は、例として図５（Ａ）にも示すように、シートバック部３０を車両後方へ倒すと共にシートクッション部２４を車両後方へスライド移動させることが一般的である。これにより、ステアリングホイール１６やインストルメントパネル２０が乗員１２から遠ざかり、乗員１２の姿勢の自由度が向上される。

しかし、この状態では、運転席エアバッグ装置１４およびニーエアバッグ装置１８と乗員１２との距離が大きくなるので、車両前突時に乗員１２に対して拘束力が発揮されるまでに時間が掛ることで、拘束力不足が生じたり適切な乗員拘束を実現できない可能性がある。

このため、乗員モニタ装置４８により、車両用シート１０に着座している乗員１２が入眠していることが検出された場合は、ステップ１０２の判定が肯定されてステップ１０６へ移行する。そして、ステップ１０６において、制御部６６は、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させる。この所定の入眠時位置は、乗員拘束装置２２と乗員１２との距離が小さくなり、乗員拘束装置２２による拘束が適正範囲となる位置に乗員１２が位置するように予め定められた位置である。

所定の入眠時位置は、具体的には、例として図５（Ｂ）にも示すように、車両用シート１０の車両前後方向位置が、その移動範囲の前端部またはその付近となり、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置が、その移動範囲の上端部またはその付近となる位置である（図５（Ｂ）に示す矢印Ｊも参照）。さらに所定の入眠時位置は、オットマン部３６の角度が、乗員１２の足裏をトーボード２１付近に接地させる角度になる位置である（図５（Ｂ）に示す矢印Ｋも参照）。

このように、車両用シート１０に着座している乗員１２が入眠している場合に、車両用シート１０を上述した所定の入眠時位置へ変位させることで、車両前突時における乗員拘束のタイミングを早くすることができ、乗員が入眠している期間における車両前突時の安全性を向上させることができる。また、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させることに伴って、乗員１２の姿勢の自由度は低下することになるものの、車両用シート１０を変位させるタイミングは乗員１２が入眠した後であるので、車両用シート１０の変位が乗員１２へ違和感を与えることを抑制することができる。

ステップ１０６の処理を行うとステップ１０８へ移行し、ステップ１０８において、制御部６６は、乗員１２が入眠しているか覚醒しているかを検出した結果を示す情報を乗員モニタ装置４８から取得し、取得した情報に基づいて乗員１２が覚醒しているか否かを判定する。ステップ１０８の判定が否定された場合はステップ１１０へ移行し、ステップ１１０において、制御部６６は、車両用シート１０を入眠時位置に維持し、ステップ１０６に戻る。これにより、乗員１２が入眠している間、車両用シート１０は入眠時位置に維持される。

また、入眠していた乗員１２が覚醒すると、ステップ１０８の判定が肯定されてステップ１１２へ移行する。ステップ１１２において、制御部６６は、先のステップ１０４で記憶部５８などに記憶した車両用シート１０の位置を読み出し、車両用シート１０を読み出した位置へ変位させる。これにより、乗員１２が覚醒している期間における乗員１２の姿勢の自由度を担保することができる。

以上説明したように、乗員モニタ装置４８は、車両前方側に乗員拘束装置２２が設けられた車両用シート１０に着座している乗員１２の入眠および覚醒を検出する。シート作動機構３８は、モータ４０，４２，４４，４６の駆動力で車両用シート１０を変位させる。シート制御ＥＣＵ５２（制御部６６）は、乗員モニタ装置４８によって乗員１２の入眠が検出された場合に、乗員拘束装置２２と乗員１２との距離が小さくなるようにシート作動機構３８により車両用シート１０を変位させる。また、シート制御ＥＣＵ５２（制御部６６）は、その後乗員モニタ装置４８によって乗員１２の覚醒が検出された場合に、シート作動機構３８により、車両用シート１０の位置を入眠前の位置に戻す。これにより、乗員１２が覚醒している期間における姿勢の自由度を損なうことなく、乗員１２が入眠している期間における車両前突時の安全性を向上させることができる。

なお、上記の実施形態では、入眠していた乗員１２が覚醒した場合に車両用シート１０を入眠前の位置に戻す態様を説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、車両用シート１０を、覚醒した乗員１２によるシートスイッチ５０を介しての入力に応じた位置へ変位させるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させる一例として、車両用シート１０の車両前後方向位置、シートクッション部２４の移動部２８の車両上下方向位置、および、オットマン部３６の角度を各々変化させる場合を説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、本開示はオットマン部３６が設けられていないシートにも適用可能であり、この場合、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させるにあたり、オットマン部３６の角度を変化させることは省略される。また、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させるにあたり、例えば、シートバック部３０の角度も変化させるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、乗員１２が入眠している場合に、車両用シート１０を所定の入眠時位置へ変位させる態様を説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではなく、乗員１２の体格毎に適正な入眠時位置を定めておき、乗員モニタ装置４８によって乗員１２の体格も検出し、検出した乗員１２の体格に対応する入眠時位置へ車両用シート１０を変位させるようにしてもよい。

また、上記ではシート制御プログラム６４が記憶部５８に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、シート制御プログラムは、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＤＶＤ等の非一時的記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。

１０ 車両用シート
１２ 乗員
１４ 運転席エアバッグ装置
１６ ステアリングホイール
１８ ニーエアバッグ装置
２０ インストルメントパネル
２２ 乗員拘束装置
２４ シートクッション部
３０ シートバック部
３２ ヘッドレスト部
３４ シートレール
３６ オットマン部
３８ シート作動機構
４８ 乗員モニタ装置（検出部）
５２ シート制御ＥＣＵ
６６ 制御部

Claims (1)

1. 車両前面衝突時に車両後方側へエアバッグを展開させる乗員拘束装置と、
   前記乗員拘束装置が車両前方側に設けられたシートに着座している乗員の入眠および覚醒を検出する検出部と、
   モータの駆動力で前記シートを変位させるシート作動機構と、
   前記検出部によって乗員の入眠が検出された場合に、前記乗員拘束装置と乗員との距離が小さくなるように前記シート作動機構により前記シートを変位させ、その後前記検出部によって乗員の覚醒が検出された場合に、前記シート作動機構により、前記シートの位置を入眠前の位置へ戻すか、前記乗員の入力に応じた位置へ前記シートを変位させる制御部と、
   を含む車両用シート制御装置。