JP2018167626A - 乗員保護システム - Google Patents

Abstract

【課題】シートを自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を確保することが可能な乗員保護システムを提供することを目的とする。【解決手段】乗員保護システムが、車両Ｖの自動運転と手動運転とを切り替える運転制御部１と、車両Ｖに設けられたシート１０と、を備えており、シート１０は、当該シート１に着座する乗員の保護を必要とする状況において乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両における乗員保護システムに関する。

近年、自動車等の車両が周囲の状況を把握しながら、走行中の車線を維持又は変更したり、障害物を回避したり、状況に応じて停止又は走行するような自動運転に係る技術が開発されている。このような自動運転に係る技術としては種々のものが提案されており、例えば、自動運転時に運転者が着座するシートが車両進行方向と逆向き（後向き）になって、車両後側のシートの乗員と運転者とが対面着座状態となるシートアレンジが可能なものも知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１７−０３９４６８号公報

自動運転が可能な車両においては、状況に応じて、自動運転から運転者に運転を切り替える場面が発生することが考えられる。この時、運転者が着座するシートは、自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す必要がある。
ところで、自動運転から手動運転への切り替えは、運転手の意思に基づいて行われる場合の他に、例えば車両の衝突時や、障害物があった場合の急な回避行動等、緊急性の高い状況に陥った場合にも行われるため、自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性の確保が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シートを自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を確保することが可能な乗員保護システムを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両の自動運転と手動運転とを切り替える運転制御部と、
前記車両に設けられたシートと、を備えており、
前記シートは、当該シートに着座する乗員の保護を必要とする状況において前記乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段制御部は、前記車両が前記運転制御部によって自動運転から手動運転に切り替わる際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段制御部は、前記運転制御部が自動運転に係るシステムの異常を検知した場合に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗員保護システムにおいて、
運転者の状態を検知する運転者状態検知部を備えており、
前記保護手段制御部は、前記運転者状態検知部による運転者の状態の検知結果に応じて、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段制御部は、自動運転中の前記車両が障害物等に衝突する際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段制御部は、自動運転中の前記車両が障害物等を回避する行動をする際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の乗員保護システムにおいて、
前記車両の周辺状況を検知する周辺状況検知部を備えており、当該周辺状況検知部によって前記障害物等の存否を検知することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段は、前記シートに着座する乗員を包囲するようにして保護する包囲手段を備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の乗員保護システムにおいて、
前記包囲手段には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがあることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の乗員保護システムにおいて、
前記保護手段は、外部から前記車両に加わる衝撃荷重の方向に合わせて前記シートを回転させるシート回転手段を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シートは、当該シートに着座する乗員の保護を必要とする状況において乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部と、を有するので、シートに着座する乗員の保護を必要とする状況になった場合に、保護手段制御部によって保護手段の動作を制御し、乗員を保護することができる。そのため、シートを自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を確保することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、緊急性の高い状況に陥った場合かどうかに関わらず、保護手段によって、シートを自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を常に確保することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、自動運転に係るシステムに異常が発生した場合であって、かつシートを自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、運転者状態検知部による運転者の状態の検知結果に応じて、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、自動運転中の車両が障害物等に衝突する際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、自動運転中の車両が障害物等を回避する行動をする際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、周辺状況検知部によって車両の周辺状況における障害物等の存否を検知したら、保護手段によって乗員をいち早く保護することができるので、乗員の安全性確保に貢献できる。

請求項８に記載の発明によれば、保護手段が備える包囲手段によって乗員を包囲するようにして保護できるので、乗員を包囲しない場合の保護手段に比して、乗員の安全性を確保しやすい。

請求項９に記載の発明によれば、包囲手段には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがあるので、乗員の保護を必要とする状況ごとに相応しい状態で乗員を保護することができ、乗員の安全性確保に貢献できる。

請求項１０に記載の発明によれば、保護手段は、外部から車両に加わる衝撃荷重の方向に合わせてシートを回転させるシート回転手段を備えるので、衝撃荷重に耐えやすい方向にシートを回転させて乗員を保護することができる。

車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。 自動運転から手動運転に切り替える際のフローチャートである。 シートの形態を変更する例を説明する図である。 シートの形態を変更する例を説明する図である。 乗員保護システムの概要を説明する図である。 乗員保護システムの概要を説明する図である。 乗員保護システムの概要を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。

図１は、車両制御システムの概略構成を示している。
本実施形態の車両制御システムは、車両Ｖの自動運転と手動運転とを切り替える運転制御部１と、自動運転中と手動運転中とでそれぞれ異なる形態に変更可能なシート１０と、形態を変更する際のシート１０の動作を制御するシート制御部２と、シート制御部２の制御に基づいてシート１０の形態を変更するシート形態変更部２０と、運転者状態検知部３０と、保護手段４０と、を備えており、各々が車内ネットワークに接続されている。なお、車両Ｖには複数のシート１０が設けられている。

［運転制御部について］
運転制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。また、運転制御部１には、制動灯、補助機器（例えば、方向指示灯や、前照灯、ワイパ装置等）、及びアクチュエータ等の各種機器が接続されている。
運転制御部１は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵで実行して、各種機器等の動作を制御することで自動運転を制御する。なお、運転制御部１は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

運転制御部１は、具体的には、車両Ｖの周辺状況、及び車両Ｖの状況を判断して車両Ｖの制御を行う自動運転と、乗員による手動運転との切り替えを制御する。自動運転の際には、運転制御部１は、車両Ｖを自立走行させるために、各種センサーや周辺撮影カメラ等の周辺状況検知部３から得られる情報に基づいて自車両及びその周辺状況を判断する。そして、判断結果に応じて、アクセル量、ブレーキ量及び操舵角等を駆動するアクチュエータを制御する自動運転制御処理を行う。自動運転制御処理では、車両Ｖの周辺状況と地図情報とに基づいて予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成し、生成した走行計画に従って車両Ｖが自立走行するよう運転を制御する。

例えば、運転制御部１は、乗員の手動運転中に、車両Ｖの挙動や周囲の状況に応じて自動的に自動運転制御処理を開始して乗員による車両Ｖの運転を支援することができる。この場合、運転制御部１は、自動運転制御処理の開始を示す情報を出力する。また、乗員の指示によって乗員の手動運転から自動運転制御処理による自動運転へ切り替えるケースでは、運転制御部１は、運転の主権の移行が行われることを示す情報、つまり自動運転制御処理の開始を示す情報である所定情報を出力する。

また、運転制御部１は、自動運転制御処理の実行中に、車両Ｖの挙動や周囲の状況に応じて自動的に自動運転制御処理を終了（解除）して乗員による車両Ｖの手動運転を促す処理を行うことができる。この場合、運転制御部１は、乗員に車両Ｖの手動運転を促すために、自動運転制御処理の終了を示す情報を出力する。また、乗員の指示によって自動運転制御処理による自動運転から乗員の手動運転に切り替えるケースでは、運転制御部１は、運転の主権の移行が行われることを示す情報、つまり自動運転制御処理の終了を示す情報である所定情報を出力する。

なお、運転制御部１は、車両Ｖと該車両Ｖの外部との間で周辺状況等の情報を授受する通信器を備えることができる。通信器の一例には、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）の狭域通信による無線通信器等の路車間通信により道路の状況を受信する通信器が挙げられる。
また、周辺状況である路車間通信により受信する道路の状況を示す情報には、走行車線の曲率、路面カント等の車線や道路の形状及び状態、車線に対する車両Ｖの位置関係、並びに走行中の他の車両の位置関係及び周辺の交通量等を示す情報が挙げられる。また、運転制御部１は、周辺状況を得るための機器の一例として、ナビゲーションシステムを含むことができる。

周辺状況検知部３は、複数種類のセンサーや周辺撮影カメラ等を有し、運転制御部１による自動運転を行うために、車両Ｖの周辺状況を検出する。周辺状況検知部３は、例えば、周辺撮影カメラの撮像情報や、レーダーの障害物情報、ライダー（LIDER：Laser Imaging Detection and Ranging）の障害物情報等を車両Ｖの周辺状況として検出する。周辺状況は、例えば、車両Ｖに対する走行車線の白線の位置や、車線中心の位置、道路幅、道路形状、車両Ｖの周辺の障害物の状況等を含む。なお、道路形状としては、例えば、走行車線の曲率、センサーの見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等がある。また、車両Ｖの周辺の障害物の状況としては、例えば、固定障害物と移動障害物を区別する情報、車両Ｖに対する障害物の位置、車両Ｖに対する障害物の移動方向、車両Ｖに対する障害物の相対速度等がある。

［シート制御部及びシートについて］
シート制御部２は、車両Ｖに設けられたシート１０の、車両Ｖに対する位置・向き・姿勢（すなわち、形態。）を変更するためのものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。本実施形態の車両制御システムは、運転制御部１及びシート制御部２の他にも、各種の情報やプログラムを記憶する記憶手段や、乗員の意思をシステムに伝達するための入力手段、各種の情報を乗員に伝達するための出力手段等、シート１０の形態を変更するために必要な各種手段を有するものとする。
また、シート制御部２は、運転制御部１と接続されており、運転制御部１による車両Ｖの運転に係る制御と連動してシート１０の形態を制御することができる。ただし、これに限られるものではなく、運転制御部１とシート制御部２は、統合された一つの制御部であってもよい。

シート１０は、図３（ａ）に示すように、乗員の臀部を保持するシートクッション１１と、下端部が当該シートクッション１１に支持されたシートバック１２と、シートバック１２の上端部に設けられて乗員の頭部を支持するヘッドレスト１３と、シートクッション１１の前端部に設けられて乗員の足部を支持するフットレスト１４と、を備える。
シートクッション１１及びシートバック１２は、図示はしないが、当該シートクッション１１及び当該シートバック１２の骨組みとなるフレームを有する。また、シートクッション１１及びシートバック１２のそれぞれは、左右端部において斜めに膨出して設けられて乗員を保持するサイドサポート１１ａ，１２ａを有する。
シートクッション１１は、上記したフレームが、図示しない支持機構によって車体の床面に支持されている。
ヘッドレスト１３は、図３に示すように、シートバック１２のフレームに組み付けられたピラー１３ａを有する。
フットレスト１４は、図示はしないが、当該フットレスト１４の骨組みとなるフレームを有する。

シート形態変更部２０は、車両Ｖに対するシート１０の形態を変更するための支持機構やアクチュエータ等を含み、このシート形態変更部２０によってシート１０のシートアレンジを変更することが可能とされている。なお、本実施形態では、車幅方向及び車両前後方向の各々に２列ずつシート１０が配列され、各シート１０の形態を、シート制御部２及びシート形態変更部２０によって変更することができる。
これら複数のシート１０は、それぞれが複数の形態に変更可能な構成となっており、シート制御部２及びシート形態変更部２０に基づいて複数の形態に変更されるようになっている。

シート１０における複数の形態には、手動運転に適した形態と、手動運転に適さない形態とが含まれている。
本実施形態では、運転制御部１が自動運転から手動運転に切り替えるタイミングで、シート制御部２が、手動運転用シートアレンジ（手動運転に適した形態）に変更するようにシート形態変更部２０を制御する。一方、運転制御部１が手動運転から自動運転に切り替えるタイミングで、シート制御部２が、自動運転用シートアレンジ（手動運転に適さない形態）に変更するようにシート形態変更部２０を制御する。すなわち、手動運転に適さない形態とは、車両Ｖが運転制御部１によって手動運転から自動運転に切り替えられた際に、シート制御部２の制御に基づいてシート形態変更部２０が動作して変更されるシート１０の形態である。
なお、手動運転に適した形態に変更されたシート１０は、乗員の手動操作によって調整が可能となっている。すなわち、乗員の身体的特徴に応じて乗員自身が微調整できるようになっている。

手動運転に適さないシート１０の形態には複数のパターンがあり、シート１０は、これら複数のパターンのうち乗員によって選択されたパターンの形態となるようにシート制御部２によって動作が制御される。つまり、図示はしないが、例えば、上記したナビゲーションシステム用のディスプレイに、自動運転中におけるシート１０の複数の形態（複数のパターン）を表示して、乗員が選択できるようにしてもよいし、車両Ｖの内装に、複数の形態を選択できるボタンを設置してもよい。換言すれば、車両制御システムには、複数の選択肢（複数のパターン）が予め記憶されているとともに、シート１０の形態を選択する選択手段（入力手段）が組み込まれており、乗員は、複数の選択肢（複数のパターン）の中から任意のパターンの、シート１０の形態を選択できるようになっている。
そして、シート制御部２は、乗員が選択手段を利用して行った選択に従ってシート１０の形態を変更するように、シート形態変更部２０を動作させる。
以上のような形態の変更を可能とするために、シート１０は、第１角度変更部２１と、第２角度変更部２２と、第３角度変更部２３と、第４角度変更部２４と、第５角度変更部２５と、シート回転部２６と、シートスライド部２７と、シート姿勢検出部２８と、を有する（図１参照）。

第１角度変更部２１は、シート制御部２によって制御可能とされてシートクッション１１の角度を変更するものであり、上記した支持機構に組み込まれている。すなわち、シートクッション１１を支持する支持機構は、シートクッション１１の角度を変更可能に構成されている。
シートクッション１１は、第１角度変更部２１によって、手動運転に適した角度からフラットな状態になるまで角度が変更可能となっている。すなわち、シートクッション１１は、図３（ａ）に示すような、前端部が後端部よりも上方に位置する状態から、図３（ｂ）に示すようなフラットな状態にすることができる。

第２角度変更部２２は、シート制御部２によって制御可能とされてシートバック１２の角度を変更するものであり、シートバック１２が有する上記のフレームと、シートバック１２をシートクッション１１に対して回転可能とする回転軸２２ａと、回転軸２２ａを回転させるために駆動するアクチュエータ（図示せず。）と、を備える。
シートバック１２は、第２角度変更部２２によって、手動運転に適した角度からフラットな状態になるまで角度が変更可能となっている。すなわち、シートバック１２は、図３（ａ）に示すような傾いた状態から、図３（ｂ）に示すようなフラットな状態にすることができる。

第３角度変更部２３は、シート制御部２によって制御可能とされてシートクッション１１及びシートバック１２におけるサイドサポート１１ａ，１２ａの角度を変更するものであり、サイドサポート１１ａ，１２ａを構成するクッション材を左右に開く可動機構を備える。すなわち、当該可動機構は、シートクッション１１及びシートバック１２に内蔵されている。
サイドサポート１１ａ，１２ａは、第３角度変更部２３によって、手動運転に適した角度からフラットな状態になるまで角度が変更可能となっている。すなわち、シートクッション１１及びシートバック１２は、図４（ａ），（ｂ）の実線で示すような、サイドサポート１１ａ，１２ａが斜めに膨出した状態から、図４（ａ），（ｂ）の二点鎖線で示すような、サイドサポート１１ａ，１２ａフラットな状態にすることができる。

第４角度変更部２４は、シート制御部２によって制御可能とされてヘッドレスト１３の角度を変更するものであり、ヘッドレスト１３が有する上記のピラー１３ａと、ヘッドレスト１３をシートバック１２に対して回転可能とする回転軸２４ａと、回転軸２４ａを回転させるために駆動するアクチュエータ（図示せず。）と、を備える。
ヘッドレスト１３は、第３角度変更部２４によって、シートバック１２がフラットな状態である場合に、フラットな状態になるまで角度が変更可能となっている。すなわち、ヘッドレスト１３は、図３（ａ）に示すような乗員の頭部を支持するのに適した角度から、図３（ｂ）に示すようなフラットな状態にすることができる。

第５角度変更部２５は、シート制御部２によって制御可能とされてフットレスト１４の角度を変更するものであり、フットレスト１４が有する上記のフレームと、フットレスト１４をシートクッション１１に対して回転可能とする回転軸２５ａと、回転軸２５ａを回転させるために駆動するアクチュエータ（図示せず。）と、を備える。
フットレスト１４は、第５角度変更部２５によって、手動運転に適した角度からフラットな状態になるまで角度が変更可能となっている。すなわち、フットレスト１４は、図３（ａ）に示すような、シートクッション１１の前端部に格納された状態から、図３（ｂ）に示すようなフラットな状態にすることができる。

シート回転部２６は、シート制御部２によって制御可能とされてシートクッション１１（延いては、シート１０全体）を回転させるものであり、上記した支持機構に組み込まれている。すなわち、シートクッション１１を支持する支持機構は、シートクッション１１の角度を変更可能に構成されている。
シートクッション１１は、シート回転部２６によって、手動運転に適した位置から完全に後方を向く位置まで回転可能となっている。

シートスライド部２７は、シート制御部２によって制御可能とされてシートクッション１１（延いては、シート１０全体）を前後方向及び左右方向にスライドさせるものであり、上記した支持機構に組み込まれている。すなわち、シートクッション１１を支持する支持機構は、シートクッション１１の前後方向及び左右方向の位置を変更可能に構成されている。
シートクッション１１は、シートスライド部２７によって、手動運転に適した位置から手動運転に適さない位置までスライド可能となっている。

第１〜第５角度変更部２１〜２５、シート回転部２６、シートスライド部２７は、シート制御部２によって別々に制御可能であるのはもちろんのこと、第１〜第５角度変更部２１〜２５、シート回転部２６、シートスライド部２７は、シート制御部２によって同時に制御可能となっている。

シート姿勢検出部２８は、シート１０の各部の位置を検知する複数のセンサー（図示せず。）を備えており、シート制御部２は、複数のセンサーによる検知信号に基づいてシート１０の姿勢・位置・向きを演算して導き出すことができる。すなわち、シート１０の形態が変更された後に、シート姿勢検出部２８によって、シート１０がどのような状態になっているかを把握することができる。

なお、運転制御部１は、図３（ａ）に示すように、車両Ｖを運転操作するためのハンドルＨを上下移動させることができる。車両Ｖは、ハンドルＨを上下移動させるための可動機構であるハンドル移動部４を備えている（図１参照。）。ハンドルＨを上下に移動させることで、ハンドルＨの位置調整だけでなく、自動運転中において車内スペースを広げることができる。

［手動運転から自動運転に切り替える場合について］
運転制御部１は、自動運転と手動運転とを強制的に切り替える強制切替モードと、自動運転と手動運転とを運転者の選択によって切り替える自主切替モードと、に基づいて制御を行っている。すなわち、手動運転から自動運転への切り替えは、強制的に行われる場合と、自主的に行われる場合とがある。
なお、強制的に切り替えが行われる場合は、例えば乗員の健康状態に異常が発生した場合や、事前に手動運転から自動運転に切り替えるタイミングを予約していた場合等が挙げられる。

車両Ｖを手動運転から自動運転に自主的に切り替える場合は、乗員が、上記した選択手段によって、任意のシート１０の形態を選択する。シート制御部２は、乗員の選択に従ってシート１０の形態を変更するようにシート形態変更部２０の動作を制御する。
乗員が選択した形態となるように、シート形態変更部２０における第１〜第５角度変更部２１〜２５及びシート回転部２６の各部が適宜動作する。

乗員が選択できる選択肢（パターン）は特に限定されるものではなく、図３（ｂ）に示すようなシート１０がフラットになる形態を始め、様々なパターンが予め設定されているものとする。
その他の選択肢としては、例えば、睡眠をとるのに適した睡眠パターンや、ディスプレイに表示された動画等を鑑賞するのに適した鑑賞パターン、仕事や執筆に適したデスクワークパターン等、様々なものが挙げられる。

上記の睡眠パターンでは、図３（ｂ）に示すようなフラットな状態よりも若干上方にシートバック１２が傾斜した状態となる。
また、鑑賞パターンでは、シート１０全体がディスプレイ側に向きを変えるとともに、シートクッション１１及びシートバック１２の角度が変更された状態となる。

また、デスクワークパターンでは、サイドサポート１１ａ，１２ａが開いた状態となり、着座してのデスクワークに好ましい角度に変更される。さらに、図示はしないが、シート１０に着座して仕事をしやすくするために、テーブルが、乗員の前方に配置された状態となる。
なお、テーブルは、シート１０に着座した乗員の作業を補助する補助機能部として設けられたものであり、本実施形態においては、シート１０近傍の内装に組み込まれている。また、テーブルは、テーブルを移動させるための可動機構であるテーブル移動部５によって移動可能とされている。
テーブルは、本実施形態においては、シート１０近傍の内装に組み込まれているものとしたが、これに限られるものではなく、シート１０自体に形成された収納部（図示せず。）に組み込まれてもよい。

上記したテーブルのような補助機能部は、乗員の作業を補助するための機能を有するものであればよい。その他には、例えば、ドリンクホルダーが補助機能部として設けられ、鑑賞パターンにおいて当該ドリンクホルダーが乗員の手の届きやすい位置に移動する等の例が挙げられる。

なお、シート１０が、乗員が選択した形態に変更された後は、シートクッション１１やシートバック１２等の各部の角度や、シート１０の向き等を微調整できるようになっているものとする。

［自動運転から手動運転に切り替える場合について］
上述のように、運転制御部１は、自動運転と手動運転とを強制的に切り替える強制切替モードと、自動運転と手動運転とを運転者の選択によって切り替える自主切替モードと、に基づいて制御を行っている。
なお、車両Ｖを自動運転から手動運転に自主的に切り替える場合は、乗員の任意で行われる。すなわち、乗員が、手動運転が必要と判断した時に、乗員によって手動運転から自動運転に切り替えられる。

強制的に行われる場合は、例えば高速道路から一般道路へと車両Ｖを移す際や、複雑な形状の道路に差し掛かった際等が挙げられる。ところが、強制的に自動運転から手動運転に切り替えられる時に、例えば、運転者がシート１０に着座していなかったり、運転者の健康状態に異常が発生していたりすると、強制的に手動運転に切り替えられるのは好ましくない。
そのため、シート１０が自動運転中の形態である場合に、運転制御部１は、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行わないように制御することが可能となっている。

本実施形態の車両制御システムは、運転者の状態を検知するための運転者状態検知部３０を備える。そして、運転制御部１は、運転者状態検知部３０による運転者の状態の検知結果に応じて、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行わないように制御可能となっている。

より詳細に説明すると、運転者状態検知部３０は、図１に示すように、運転者がシート１０に着座しているか否かを検知する着座状態検知部３１を有する。
着座状態検知部３１は、少なくとも運転席のシート１０に組み込まれ、乗員の着座を検知するセンサーであり、例えば圧力センサーが採用されている。
運転制御部１は、着座状態検知部３１によって乗員の着座が確認できた場合に、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行うことができ、確認できなかった場合には、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行わずに自動運転を継続する。
なお、本実施形態においては、着座状態検知部３１として圧力センサーが採用されているが、これに限られるものではなく、カメラ撮影によって乗員の着座状態を確認してもよいものとする。

さらに、運転者状態検知部３０は、図１に示すように、運転者の健康状態を検知する健康状態検知部３２を有する。
健康状態検知部３２としては、少なくとも運転席のシート１０に組み込まれ、乗員の健康状態を検知するセンサーが採用されている。このようなセンサーとしては、例えば血圧センサーや脈拍センサーをはじめとする生体センサーを採用することができる。
運転制御部１は、健康状態検知部３２によって乗員の健康状態が問題ないことが確認できた場合に、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行うことができ、問題がある場合には、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行わずに自動運転を継続する。

なお、本実施形態においては、健康状態検知部３２として生体センサーが採用されているが、これに限られるものではなく、カメラ撮影によって乗員の健康状態を確認してもよいものとする。例えば、瞳孔を確認したり、手がハンドルＨに置かれていない状態を確認したりする。
また、センサーとカメラを併用すれば、乗員が単に居眠りしているだけかどうかも判別することができる。すなわち、健康状態に問題がないが、目を開けていない状態は、居眠りであると判断する。

また、運転者の声を集音するマイクを採用し、生体センサーとマイクを併用して、運転者の意識の有無を確認できるようにしてもよい。すなわち、運転者に対して発話を促し、運転者の声が検知されない場合は、意識が無いと判断する。
さらに、アルコールセンサーを採用してもよい。アルコールセンサーによって運転者の呼気からアルコールが検知された場合は、自動運転から手動運転への切り替えは行われない。場合によっては、駐車可能な場所に車両Ｖを駐車し、アルコールが呼気から検出されなくなるまで、発進できないようにする制御を行ってもよい。この場合、運転者を、アルコールの検知されない乗員に変更することで発信できるようにしてもよいものとする。

図２は、自動運転から手動運転に切り替える際のフローチャートである。
このようなフローチャートに示すように、自動運転から手動運転に切り替える際は、まず、着座状態検知部３１によって、運転席用シート１０における乗員の着座状態を検知する（ステップＳ１）。

ステップＳ２において乗員の着座が確認できなかった場合、運転制御部１は、ステップＳ３において車内にいる乗員に対して報知を行い、シート１０への着座を促す。
ステップＳ２において乗員の着座が確認できた場合、運転制御部１は、健康状態検知部３２によって乗員の健康状態を検知する（ステップＳ４）。

ステップＳ５において乗員の健康状態が問題ないことが確認できた場合、シート制御部２によって、後述する保護手段を作動させ、乗員の保護を図る（ステップＳ６）。
続いて、運転制御部１によって、車両Ｖを自動運転から手動運転へと切り替える（ステップＳ７）。この時点で車両Ｖの運転操作は、運転席のシート１０に着座した乗員によって行われる。以降は、手動運転が継続される（ステップＳ８）。

ステップＳ５において乗員の健康状態に問題が確認された場合、運転制御部１によって自動運転を継続する（ステップＳ９）。
自動運転が継続された場合は、安全のため、車両Ｖを駐停車できる場所を周辺状況検知部３によって検出する（ステップＳ１０）。そして、駐停車可能な場所が見つからない場合には、自動運転を継続する。一方、駐停車可能な場所が見つかった場合には、当該場所に車両Ｖを停車または駐車する（ステップＳ１１）。
自動運転から手動運転に切り替える際は、以上のような流れで行われる。

車両Ｖは、上記のように複数のシート１０を備える。そして、車両Ｖが運転制御部１によって自動運転から手動運転に切り替わる際に、シート制御部２は、運転者用のシート１０と共に他のシート１０も、自動運転中の形態から手動運転中の形態に変更するように動作を制御可能である。
車内のすべてのシート１０を一斉に動作させてしまうと、車内スペースの都合上、好ましくない場合があるため、シート制御部２は、複数のシート１０のうち運転者用のシート１０の動作を優先して制御する。

また、自動運転中に乗員がリラックスした状態となっており、シート１０も乗員のリラックス状態に適した形態になっていると、手動運転を開始すべきタイミングまでにシート１０を手動運転に適した位置に戻せないことも考えられる。
そのため、シート１０が自動運転中の形態である場合であって、かつ、手動運転を開始すべきタイミングまでにシート１０を手動運転に適した位置に戻せない場合も、運転制御部１は、車両Ｖの自動運転から手動運転への切り替えを行わないように制御することが可能となっている。

また、手動運転を開始すべきタイミングまでにシート１０を手動運転に適した位置に戻せないことを防ぐために、シート制御部２は、手動運転中の形態から自動運転中の形態に変更する際のシート１０の動作における移動量を制御している。
すなわち、手動運転から自動運転に切り替えようとする時に、例えば、シート１０が真後ろに向いて、かつフラットな状態であると、手動運転に適した位置に戻すのに時間がかかり、手動運転を開始すべきタイミングに間に合わないことも考えられる。そこで、もともと、手動運転中の形態から自動運転中の形態に変更する際に、シート１０の移動量を制限しておけば、手動運転を開始すべきタイミングに間に合わない事態を防ぐことが可能となる。

また、シート制御部２は、シート１０の形態を変更する際の動作速度を制御している。すなわち、シート制御部２の制御によって、自動運転中の形態から手動運転中の形態に変更する際のシート１０の動作速度と、手動運転中の形態から自動運転中の形態に変更する際のシート１０の動作速度を、早くしたり、遅くしたりすることができる。
このようにすることで、手動運転から自動運転に切り替えようとする時に、シート１０の形態の変更が、手動運転を開始すべきタイミングに間に合わない事態を防ぐことが可能となる。また、手動運転から自動運転に切り替えようとする時だけに限られず、その他の場面でも、シート１０の形態を変更する際の動作速度を変えることができる。

また、シート制御部２は、自動運転中の形態から手動運転中の形態に変更する際のシート１０の動作における速度を制御して、所要時間を延長している。すなわち、シート制御部２の制御によって、シート１０の動作を遅らせて、リラックス状態にあった乗員が手動運転に臨むまでの時間を確保している。
このようにすることで、形態を変更する際のシート１０の動作を遅らせて、自動運転から手動運転に切り替えるタイミングに合わせることができ、乗員が心の余裕を持って手動運転に臨むことができる。

また、上述のように、運転制御部１は、自動運転と手動運転とを強制的に切り替える強制切替モードと、自動運転と手動運転とを運転者の選択によって切り替える自主切替モードと、に基づいて制御を行っており、シート制御部２は、強制切替モードと自主切替モードとで別々にシート１０の動作における速度を制御している。
このようにすることで、手動運転から自動運転に切り替えようとする時に、シート１０の形態の変更が、手動運転を開始すべきタイミングに間に合わない事態を防ぐことが可能となる。さらに、それぞれのモードに適した速度でシート１０を動作させることができる。

以上のようにして、シート１０を、自動運転中の形態から手動運転中の形態に変更し、車両Ｖを自動運転から手動運転に切り替えることができる。
自動運転から手動運転に切り替えるタイミングは、言うなれば、コンピュータから人間へと車両Ｖの運転の主権が移行されるタイミングであるため、乗員の安全を確保することが望まれている。また、自動運転から手動運転に切り替えるタイミングだけでなく、自動運転中の乗員の安全を確保しなければならないことは言うまでもない。以下では、乗員の安全を確保するための乗員保護システムについて説明する。

［乗員保護システムについて］
シート１０は、図１，図５〜図７に示すように、当該シート１０に着座する乗員の保護を必要とする状況において乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部と、を有する。
なお、保護手段制御部は、シート１０に組み込まれた保護手段の動作を制御するものであるため、上記したシート制御部２が兼ねるものとする。

保護手段は、図５及び図６に示すように、シート１０に着座する乗員を包囲するようにして保護する包囲手段２３，４１，４２，４３を備える。
包囲手段２３，４１，４２，４３には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがある。本実施形態においては、保護手段が、第１包囲手段２３と、第２包囲手段４１と、第３包囲手段４２と、第４包囲手段４３と、を備えるものとする。

第１包囲手段２３は、シートバック１２におけるサイドサポート１２ａの角度を変更する上記の第３角度変更部２３であり、図５（ａ）に示すように、サイドサポート１２ａを内側に向かって角度変更し、乗員の身体を包囲する構成となっている。
すなわち、第１包囲手段２３は、サイドサポート１２ａを構成するクッション材を動作させる可動機構を備え、当該可動機構の動作が、シート制御部２によって制御された状態となっている。
このような第１包囲手段２３によれば、シートバック１２におけるサイドサポート１２ａによって乗員の身体を包囲することができるので、乗員を保持することができ、乗員を保護することができる。
なお、本実施形態においては、シートバック１２におけるサイドサポート１２ａによって乗員の身体を包囲するものとしたが、これに合わせて、シートクッション１１におけるサイドサポート１１ａによって乗員の臀部を包囲するようにしてもよい。

第２包囲手段４１は、ヘッドレスト１３における左右の側端部１３ｂの角度を変更するものであり、図５（ｂ）に示すように、両側端部１３ｂを内側に向かって角度変更し、乗員の頭部を包囲する構成となっている。
すなわち、第２包囲手段４１は、ヘッドレスト１３における両側端部１３ｂを構成するクッション材を動作させる可動機構を備え、当該可動機構の動作が、シート制御部２によって制御された状態となっている。
このような第２包囲手段４１によれば、ヘッドレスト１３における両側端部１３ｂによって乗員の頭部を包囲することができるので、乗員を保護することができる。
なお、本実施形態においては、第２包囲手段４１が、ヘッドレスト１３における両側端部１３ｂを内側に向かって角度変更し、乗員の頭部を包囲する構成であるとしたが、これに限られるものではない。例えば、ヘッドレスト１３の両側端部に、視界を遮らない範囲で前方に突出（又は膨出）するサイドサポート部材を設けて、これを第２包囲手段４１としてもよい。

第３包囲手段４２は、図１及び図６に示すように、シートバック１２におけるサイドサポート１２ａに設けられ、作動時に、乗員の身体を前方側まで包囲するエアバッグ４２ａと、シート制御部２の制御に応じてエアバッグ４２ａを作動させるエアバッグ作動部４２ｂと、を備える。
この第３包囲手段４２は、保護の度合いとしては、同じくサイドサポート１２ａを利用した第１包囲手段２３よりも強く、車両Ｖの衝突時又は衝突が予想される場合に作動する。
エアバッグ４２ａは、シートバック１２におけるサイドサポート１２ａから、乗員の身体における前面まで覆うように湾曲形成されている。
このような第３包囲手段４２によれば、車両Ｖの衝突時又は衝突が予想される場合に作動するエアバッグ４２ａによって乗員の身体を広い範囲で包囲することができるので、より確実に乗員を保護することができる。

第４包囲手段４３は、ヘッドレスト１３における側端部１３ｂに設けられ、作動時に、乗員の頭部を包囲するエアバッグ４３ａと、シート制御部２の制御に応じて当該エアバッグを作動させるエアバッグ作動部４３ｂと、を備える。
この第４包囲手段４３は、保護の度合いとしては、同じくヘッドレスト１３を利用した第２包囲手段４１よりも強く、車両Ｖの衝突時又は衝突が予想される場合に作動する。
エアバッグ４３ａは、ヘッドレスト１３の両側端部から前方に向かって突出するように形成されている。
このような第４包囲手段４３によれば、車両Ｖの衝突時又は衝突が予想される場合に作動するエアバッグ４３ａによって乗員の頭部を広い範囲で包囲することができるので、より確実に乗員を保護することができる。

図７は、その他の保護手段の例を示すものであり、図７における保護手段は、外部から車両Ｖに加わる衝撃荷重の方向に合わせてシート１０を回転させるシート回転手段を備える。シート回転手段は、上記したシート回転部２６によって構成されている。
本実施形態におけるシート１０に限らず、シートクッション及びシートバックを備える車両用のシートは、正面からの衝突荷重に対して踏ん張りが利く状態で着座できる。したがって、シート回転手段であるシート回転部２６によってシート１０を回転させ、外部から車両Ｖに加わる衝撃荷重の方向に合わせることで、シート１０に着座する乗員が踏ん張りの利く状態となるので、衝撃荷重に対して強く対抗できる。
なお、乗客の保護を考慮した場合、シート１０は、衝撃荷重の方向に対して完全に一致するように回転することが望ましいが、時間的な余裕がない場合には、少しでも回転させるようにする。

本実施形態においては、シート回転手段として、シート回転部２６のみを挙げたが、車内スペースや他のシート１０との位置関係を考慮して、シート１０をスライドさせる必要がある場合には、上記のシートスライド部２７を用いてもよいものとする。

図５〜図７に示す保護手段は、保護手段制御部であるシート制御部２によって動作が制御される。乗員の保護を必要とする状況としては、以下で説明するような様々なものが挙げられる。

保護手段制御部であるシート制御部２は、車両Ｖが運転制御部１によって自動運転から手動運転に切り替わる際に、上記した各種の保護手段のうち少なくとも一つの保護手段の動作を制御する。
自動運転から手動運転に切り替わる際は、上記したように、コンピュータから人間へと車両Ｖの運転の主権が移行されるタイミングであるため、乗員の保護を必要とする状況として挙げられる。
なお、このような自動運転から手動運転に切り替わる際の保護手段は、乗員の手動運転を阻害しないように、図５に示すような保護手段（第１包囲手段２３、第２包囲手段４１）が好ましい。

保護手段制御部であるシート制御部２は、運転制御部１が自動運転に係るシステムの異常を検知した場合に、上記した各種の保護手段のうち少なくとも一つの保護手段の動作を制御する。
自動運転に係るシステムの異常を検知した場合は、検知された異常がどのようなものであるかによって、車両Ｖがどのように走行するかが異なるため、検知された異常に応じて相応しい保護手段が選択される。
例えば、自動運転に係るシステムの異常が、自動運転から手動運転に切り替わるものであれば、図５に示すような保護手段（第１包囲手段２３、第２包囲手段４１）が選択される。また、自動運転に係るシステムの異常が、車両Ｖの操作が不能になるようなものであれば、図６に示すような保護手段（第３包囲手段４２、第４包囲手段４３）が選択される。つまり、包囲手段には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがあるため、その状況に応じた包囲手段が選択されることとなる。

保護手段制御部であるシート制御部２は、運転者状態検知部３０のうち健康状態検知部３２による運転者の状態の検知結果に応じて、上記した各種の保護手段のうち少なくとも一つの保護手段の動作を制御する。
健康状態検知部３２は、上記したように運転者の健康状態を検知するものであり、運転者の健康状態に応じて相応しい保護手段が選択される。特に、運転者の意識の有無に応じて保護手段を選択したり、いくつかの保護手段を併用したりすることが望ましい。

保護手段制御部であるシート制御部２は、自動運転中の車両Ｖが障害物Ｓ等に衝突する際に、上記した各種の保護手段のうち少なくとも一つの保護手段の動作を制御する。
車両Ｖが障害物Ｓ等に衝突する際は、外部から車両Ｖに対して衝撃荷重が加わるため、乗員の保護を必要とする状況として挙げられる。
このような車両Ｖが障害物Ｓ等に衝突する際の保護手段としては、図６に示す保護手段（第３包囲手段４２、第４包囲手段４３）か、図７に示す保護手段（シート回転部２６）が選択される。若しくは、その両方が選択されてもよい。

保護手段制御部であるシート制御部２は、自動運転中の車両Ｖが障害物Ｓ等を回避する行動をする際に、上記した各種の保護手段のうち少なくとも一つの保護手段の動作を制御する。
車両Ｖが障害物Ｓ等を回避する行動をする際は、例えば車両Ｖが急カーブしたり、急ブレーキしたりするため、乗員の保護を必要とする状況として挙げられる。
このような車両Ｖが障害物Ｓ等を回避する行動をする際の保護手段としては、図５に示すような保護手段（第１包囲手段２３、第２包囲手段４１）が選択されて、急カーブ時の遠心力に対抗したり、図６に示すような保護手段（第３包囲手段４２）が選択されて乗員の前方への移動を抑制したりすることが好ましい。

なお、乗員保護システム（車両制御システム）は、上記したように車両Ｖの周辺状況を検知する周辺状況検知部３を備えており、当該周辺状況検知部３によって障害物Ｓ等の存否を検知することができる。したがって、上記した各種の保護手段は、周辺状況検知部３から得られる情報に基づいて選択される。

車両Ｖには、以上のように構成された乗員保護システムが組み込まれており、シート１０に着座する乗員の保護を必要とする状況において乗員を保護することができる。

以上のような本実施の形態によれば、シート１０は、当該シート１０に着座する乗員の保護を必要とする状況において乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部（シート制御部２）と、を有するので、シート１０に着座する乗員の保護を必要とする状況になった場合に、保護手段制御部によって保護手段の動作を制御し、乗員を保護することができる。そのため、シート１０を自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を確保することが可能となる。

また、緊急性の高い状況に陥った場合かどうかに関わらず、保護手段によって、シート１０を自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際における乗員の安全性を常に確保することが可能となる。

また、自動運転に係るシステムに異常が発生した場合であって、かつシート１０を自動運転中の形態から手動運転に適した形態に戻す際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

また、運転者状態検知部３０による運転者の状態の検知結果に応じて、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

また、自動運転中の車両Ｖが障害物Ｓ等に衝突する際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

また、自動運転中の車両Ｖが障害物等を回避する行動をする際に、保護手段によって乗員の安全性を確保することが可能となる。

また、周辺状況検知部３によって車両Ｖの周辺状況における障害物Ｓ等の存否を検知したら、保護手段によって乗員をいち早く保護することができるので、乗員の安全性を確保することに貢献できる。

また、保護手段が備える包囲手段２３，４１，４２，４３によって乗員を包囲するようにして保護できるので、乗員を包囲しない場合の保護手段に比して、乗員の安全性を確保しやすい。

また、包囲手段２３，４１，４２，４３には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがあるので、乗員の保護を必要とする状況ごとに相応しい状態で乗員を保護することができ、乗員の安全性確保に貢献できる。

また、保護手段は、外部から車両Ｖに加わる衝撃荷重の方向に合わせてシート１０を回転させるシート回転ぶ２６を備えるので、衝撃荷重に耐えやすい方向にシート１０を回転させて乗員を保護することができる。

１ 運転制御部
２ シート制御部（保護手段制御部）
３ 周辺状況検知部
１０ シート
１１ シートクッション
１１ａ サイドサポート
１２ シートバック
１２ａ サイドサポート
１３ ヘッドレスト
１３ａ 側端部
１４ フットレスト
２０ シート形態変更部
２１ 第１角度変更部
２２ 第２角度変更部
２２ａ 回転軸
２３ 第３角度変更部
２４ 第４角度変更部
２４ａ 回転軸
２５ 第５角度変更部
２５ａ 回転軸
２６ シート回転部
２７ シートスライド部
２８ シート姿勢検出部
３０ 運転者状態検知部
３１ 着座状態検知部
３２ 健康状態検知部
４０ 保護手段
４１ 第２包囲手段
４２ 第３包囲手段
４２ａ エアバッグ
４２ｂ エアバッグ作動部
４３ 第４包囲手段
４３ａ エアバッグ
４３ｂ エアバッグ作動部

Claims (10)

1. 車両の自動運転と手動運転とを切り替える運転制御部と、
   前記車両に設けられたシートと、を備えており、
   前記シートは、当該シートに着座する乗員の保護を必要とする状況において前記乗員を保護する保護手段と、当該保護手段の動作を制御する保護手段制御部と、を有することを特徴とする乗員保護システム。
2. 前記保護手段制御部は、前記車両が前記運転制御部によって自動運転から手動運転に切り替わる際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護システム。
3. 前記保護手段制御部は、前記運転制御部が自動運転に係るシステムの異常を検知した場合に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の乗員保護システム。
4. 運転者の状態を検知する運転者状態検知部を備えており、
   前記保護手段制御部は、前記運転者状態検知部による運転者の状態の検知結果に応じて、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗員保護システム。
5. 前記保護手段制御部は、自動運転中の前記車両が障害物等に衝突する際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員保護システム。
6. 前記保護手段制御部は、自動運転中の前記車両が障害物等を回避する行動をする際に、前記保護手段の動作を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の乗員保護システム。
7. 前記車両の周辺状況を検知する周辺状況検知部を備えており、当該周辺状況検知部によって前記障害物等の存否を検知することを特徴とする請求項５又は６に記載の乗員保護システム。
8. 前記保護手段は、前記シートに着座する乗員を包囲するようにして保護する包囲手段を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の乗員保護システム。
9. 前記包囲手段には、乗員の保護を必要とする状況に応じて保護の度合いが異なる複数のパターンがあることを特徴とする請求項８に記載の乗員保護システム。
10. 前記保護手段は、外部から前記車両に加わる衝撃荷重の方向に合わせて前記シートを回転させるシート回転手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の乗員保護システム。

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