JP6511082B2

JP6511082B2 - 車両用シート装置

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Publication number: JP6511082B2
Application number: JP2017067306A
Authority: JP
Inventors: 勇長澤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2037-03-30
Also published as: CN108688518B; JP2018167725A; US20180281624A1; US10543759B2; CN108688518A

Description

本発明は、車両用シート装置、特に、乗員が操舵装置によって車両を操舵する手動操舵及び乗員が介入することなく車両の操舵を制御する自動操舵を実行可能な車両に用いられる車両用シート装置に関する。

近年、乗員が運転に介入しない自動運転車両が着目されている。自動運転車両では、車両の加減速制御や前走車両追従走行制御なども重要であるが、障害物回避走行制御や車線追従走行制御を含め、乗員不介入の操舵制御、所謂自動操舵が大きな比率を占める。このような自動操舵を行う車両としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この自動操舵車両では、所謂ＧＰＳ（Global Positioning System）と地図情報から車両の走行路情報を取得し、この走行路情報から目標進行路を設定し、車両の推定進行路と目標進行路の差をなくすように操舵制御を行う。具体的には、例えば推定走行路の曲率と目標進行路の曲率の差をなくすように操舵制御を行う。

特開２０１６−１８１０１５号公報

ところで、こうした自動操舵制御状態における乗員に着目すると、乗員は操舵装置を操作する必要がないので、例えばシート装置の背もたれ、つまりシートバックを倒してリラックスすると考えられる。シートバックを倒した状態で、腕部を支持するアームレストを上げていると不自然なので、シートバックを倒す際、アームレストも下方に降ろすと考えられる。このような自動操舵制御時のリラックス状態から、手動操舵への移行期には、乗員が操舵装置を操作しやすい状態に復帰する必要がある。このとき、乗員の背を支持するシートバックを起こすだけでは、乗員の手が下がったままであり、操舵装置を操作しやすい状態には移行できない。また、シートバックを起こすと共にアームレストを上げるだけでは、乗員の手は操舵装置から離れており、やはり操舵装置を操作しやすい状態にはならない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動操舵が可能な車両にあって、自動操舵から手動操舵への移行期に乗員が操舵装置を操作しやすい状態とすることが可能な車両用シート装置を提供することにある。

上記目的を達成するための車両用シート装置は、
乗員が操舵装置によって車両を操舵する手動操舵及び前記乗員が介入することなく前記車両の操舵を制御する自動操舵を実行可能な車両の車両用シート装置において、前記乗員の背を支持するシートバックと、前記乗員の腕部を支持するアームレストと、少なくとも前記シートバック及びアームレストを動かす制御部と、を備え、前記制御部は、前記車両の自動操舵から手動操舵への移行期に、前記シートバックを起立させる方向に動かすように制御し且つ前記アームレストの少なくとも一部を前方に動かすように制御することを特徴とする。

車両の自動操舵時に乗員がリラックスするために、例えばシートバックを倒すと共にアームレストを下げると、乗員の腕部、特に肘は自身のやや後方に位置する。この状態から、単にシートバックを起こし且つアームレストを上げても、乗員の肘は自身の後方に位置したままであることから、乗員の手は操舵装置から離れており、操舵装置を操作しやすい状態とはならない。

この構成によれば、車両の自動操舵から手動操舵への移行期に、シートバックが寝ている状態にあれば、起立方向に動かされ、且つ、アームレストの少なくとも一部が前方に動かされることから、乗員がアームレストに腕部を載せている状態では、乗員の手が操舵装置の近傍に移動される。これにより自動操舵から手動操舵への移行期に乗員が操舵装置を操作しやすい状態を自然に作ることが可能となる。

また、前記アームレストの少なくとも一部を前方に動かすことによって前記乗員の肘位置を前方に押し出す肘押し出し機構を備え、前記制御部は、前記自動操舵から手動操舵への移行期に前記肘押し出し機構によって前記アームレストの少なくとも一部を前方に動かすように制御することを特徴とする。

この構成によれば、自動操舵から手動操舵への移行期には、肘押し出し機構によってアームレストの少なくとも一部が前方に動かされることにより、乗員の肘位置が前方に押し出され、これにより乗員の手を操舵装置の近傍に確実に移動することが可能となる。

また、前記アームレストに前記乗員の肘部分を載置する肘載置部が形成され、前記肘押し出し機構は、前記肘載置部を前記アームレストの少なくとも一部として前方に動かすことを特徴とする。

この構成によれば、アームレストに形成された肘載置部を肘押し出し機構によって前方に動かすことができ、簡単な構成によって、乗員の手を操舵装置の近傍に容易且つ確実に移動することが可能となる。請求項４に記載の車両用シート装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用シート装置において、前記制御部は、前記自動操舵から手動操舵への移行期に、前記アームレストを上方に動かすように制御することを特徴とする。

この構成によれば、車両の自動操舵時にアームレストが下げられた状態にあった場合に、車両の手動操舵への移行期にはアームレストが上方に動かされることで、乗員の手を操舵装置の近傍により自然に移動することができる。

以上説明したように、本発明によれば、車両の自動操舵から手動操舵への移行期に、シートバックが寝ている状態にあれば、起立方向に動かされ、且つ、アームレストの少なくとも一部が前方に動かされることから、乗員がアームレストに腕部を載せている状態では、乗員の手が操舵装置の近傍に移動され、これにより自動操舵から手動操舵への移行期に乗員が操舵装置を操作しやすい状態を自然に作ることが可能となる。

本発明の車両用シート装置が適用された車両の一実施の形態を示す概略構成平面図である。図１の車両用シート装置のシステム構成図である。図１又は図２のシートコントロールユニットで実行される演算処理のフローチャートである。図３の演算処理による作用の説明図である。

以下に、本発明の車両用シート装置の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態の車両用シート装置が適用された車両の概略構成平面図である。この車両は、例えばステーションワゴン型の乗用車両であり、運転者（乗員）がステアリングホイール（操舵装置）１０を操作して車両を操舵する手動操舵が可能であると共に、運転者が介入することなく車両を操舵する自動操舵も可能である。なお、周知のように、操舵装置は、ステアリングホイール１０だけでなく周知のステアリングシステムを備えて構成され、この実施の形態では、自動操舵のために、例えば電動パワーステアリング装置を備えて構成される。また、乗員が着座するシートは、運転席シート１２、助手席シート１４、及び一連の後席シート１６が配設されている。

自動操舵中は、運転者が運転に介入しない、所謂自動運転が実行される。そのため、この実施の形態の車両には、駆動源であるエンジンの運転状態を制御するエンジンコントロールユニット４１、エンジンの駆動力を効率よく伝達するための変速機の作動状態を制御するトランスミッションコントロールユニット４２、例えば各車輪に設けられた制動装置の作動状態を制御するブレーキコントロールユニット４３、車両の走行位置を検出すると共に予め記憶された地図情報から車両の走行路及びその周辺領域の情報を取得するためのナビゲーションシステム４４、車両の周辺の状況、特に車両前方の障害物などの情報を取得する周辺認識装置４５、車両の走行路情報や車両前方の障害物情報などに基づいて操舵装置の作動状態を制御するステアリングコントロールユニット４６、乗員用のシート、特に運転席シート１２の状態を制御するシートコントロールユニット４７、及び、これらのコントロールユニットと統合制御して自動操舵を含む自動運転を行う自動運転コントロールユニット４８が備えられている。

これらのコントロールユニット４１〜４８は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置を搭載して構成され、高度な演算処理機能を有する。そのため、これらのコントロールユニット４１〜４８は、コンピュータシステムと同様に、演算処理部の他、入出力部、記憶部などを備えて構成される。また、近年の車両と同様に、車両に搭載される他のコントロールユニットと互いに相互通信を行い、互いに協調制御を行ったり、情報を授受・共有したりするようにも構成されている。なお、各コントロールユニット４１〜４８は、制御対象に設けられたアクチュエータの作動状態を電気信号で制御することができる。

図２は、この実施の形態の車両用シート装置のシステム構成図であり、具体的には運転席シート１２を示すものである。この運転席シート１２そのものは、既存の運転席シートと同様に、運転者が着座するシートクッション１８、運転者の背を支持するシートバック２０、及び運転者の腕部を支持するアームレスト２２を少なくとも備えている。このうち、シートクッション１８及びシートバック２０は、既存のものと同等又はほぼ同等である。一方、この実施の形態のアームレスト２２は、既存のものと少し異なる。このアームレスト２２は、運転者の前腕部を支持する前腕支持部２４と、運転者の上腕部を支持する上腕支持部２６と、両者の間に形成された肘載置部２８とを備えている。前腕支持部２４は、車両前後方向前方（以下、前方と記す）が高く、車両前後方向後方（以下、後方と記す）が低い。上腕支持部２６は、後方が高く、前方が低い。両者の間に形成される肘載置部２８は、所謂窪みで、ここに載置された運転者の肘部が窪みに収容されて保持される。

この実施の形態のアームレスト２２は、上腕支持部２６の後方端部からアームレスト支持アーム２２ａを図２の後上方向に向けて突出し、そのアームレスト支持アーム２２ａの突出端部をシートバック２０側に屈曲してシートバック２０の側面に差し込んでいる。このアームレスト支持アーム２２ａの突出端差し込み部には、シートバック２０内に配設された直動装置３０が連結され、その直動装置３０には電動モータなどのアームレスト移動アクチュエータ３６が連結されている。この直動装置３０は、アームレスト支持アーム２２ａの突出端差し込み部をシートバック２０の立設方向、つまり略上下方向に直線的に移動させることにより、アームレスト２２を車両前後方向に移動するためのものである。また、アームレスト支持アーム２２ａの突出端差し込み部には、同じくシートバック２０内に配設されている電動モータなどのアームレスト回転アクチュエータ３２が連結されている。このアームレスト回転アクチュエータ３２は、例えばアームレスト２２の前端部、即ち前腕支持部２４を図２の状態から後方に回転させたり、それを前方に戻すように回転させたりするためのものである。また、シートクッション１８には、シートバック２０を倒したり起こしたりするための電動モータなどのシートバック傾動アクチュエータ３４が配設されている。

例えば図２のシートバック起立状態から、シートバック傾動アクチュエータ３４を規定方向に回転するとシートバック２０の上端部が後方に回転してシートバック２０が倒れる。このようにシートバック２０が倒れた状態で、アームレスト２２の位置がシートバック２０に対して図２の状態のままであると、シートバック２０上に寝たような姿勢になる運転者にとって、アームレスト２２に載置（支持）されている腕部が立ち上がったようになり、不自然である。後述するように、シートバック２０上に寝たような姿勢では、腕部は運転者の体側に位置し、肘部は運転者自身のやや後方に位置するのが自然である。従って、この実施の形態では、シートバック２０が後方に倒れている状態では、アームレスト回転アクチュエータ３２によってアームレスト２２の前方部、即ち前腕支持部２４を下げるようにアームレスト２２を回転（後転）し、且つアームレスト移動アクチュエータ３６によって直動装置３０を駆動してアームレスト２２全体を車両前後方向で後進する。これにより、運転者の腕部は、シートバック２０上に寝たような姿勢の運転者の体側に移動され、自然な姿勢になる。このとき、運転者の肘は、図２のシートバック起立姿勢から後下方に移動され、寝たような姿勢の運転者自身のやや後方に位置する。

この状態から、運転者がステアリングホイール１０を操作しやすい姿勢に戻す場合には、シートバック傾動アクチュエータ３４を前述と反対方向に回転することによりシートバック２０の上端部が前方に回転してシートバック２０が起きる。これに合わせて、アームレスト２２の前方部、即ち前腕支持部２４を上げるようにアームレスト２２を回転（前転）し、且つアームレスト移動アクチュエータ３６によって直動装置３０を前述と逆方向に駆動してアームレスト２２全体を車両前後方向で前進する。これにより、運転者の上体はシートクッション１８上に起立され、腕部は肘が肘載置部２８に収容・保持された状態で前上方に移動されるので、運転者の手はステアリングホイール１０の近傍に配置される。

アームレスト２２の前方部、即ち前腕支持部２４を上げるようにアームレスト２２を回転（前転）するだけでも、肘載置部２８によって肘が保持されている運転者の腕は前上方に移動されるが、シートバック２０が起きるときに運転者の背は、例えばランバーサポートによってシートバック２０から離れる傾向にある。そのため、回転中心がシートバック２０側面の上方に存在するアームレスト２２全体を前進させながらアームレスト２２を前方に回転することで、アームレスト２２をより前進させることができ、これによりアームレスト２２の肘載置部２８、つまり運転者の肘が押し出されるようにしてより前方に移動され、結果的に運転者の手をステアリングホイール１０の近傍に配置することが可能になる。従って、アームレスト２２の肘載置部２８、直動装置３０、アームレスト移動アクチュエータ３６、アームレスト回転アクチュエータ３２が、本発明の肘押し出し機構を構成する。

なお、シートバック傾動アクチュエータ３４によってシートバック２０を起こす制御をシートバック起立制御、シートバック２０を倒す制御をシートバック後傾制御ともいう。

また、アームレスト移動アクチュエータ３６及びアームレスト回転アクチュエータ３２によって運転者の肘位置を前上方に移動する制御を肘位置上昇前進（アームレスト前進前転）制御、肘位置を後下方に移動する制御を肘位置下降後進（アームレスト後進後転）制御ともいう。このうち、シートバック起立制御は、予め設定された又は運転者が適宜設定したシートバック起立状態までシートバックを前方に起立させるに留まる。同様に、シートバック傾動制御は、予め設定された又は運転者が適宜設定したシートバック傾動状態までシートバックを後方に傾動させるに留まる。また、肘位置下降後進制御は、予め設定された又は運転者が適宜設定された肘位置下降後進位置まで肘位置を下降後進させるに留まる。同様に、肘位置上昇前進制御は、予め設定された又は運転者が適宜設定された肘位置上昇前進位置まで肘位置を上昇前進させるに留まる。

図３は、シートコントロールユニット４７で実行される演算処理のフローチャートである。この演算処理は、例えば予め設定されたサンプリング周期毎にタイマ割込み処理によって実行され、まずステップＳ１で、自動運転コントロールユニットとの相互通信により、現在、車両は自動運転（自動操舵）中であるか否かを判定し、自動運転（自動操舵）中である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合には復帰する。

ステップＳ２では、自動運転コントロールユニットとの相互通信により、現在より自動運転（自動操舵）を終了するか否かを判定し、自動運転（自動操舵）を終了する場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ４に移行する。

ステップＳ３では、図示しない個別の演算処理に従って、前述したシートバック傾動アクチュエータ３４によるシートバック起立制御及びアームレスト移動アクチュエータ３６及びアームレスト回転アクチュエータ３２による肘位置上昇前進（アームレスト前進前転）制御を行ってから復帰する。

一方、ステップＳ４では、図示しない個別の演算処理に従って、前述したシートバック傾動アクチュエータ３４によるシートバック後傾制御及びアームレスト移動アクチュエータ３６及びアームレスト回転アクチュエータ３２による肘位置下降後進（アームレスト後進後転）制御を行ってから復帰する。

この演算処理では、自動運転（自動操舵）では、図４（Ａ）に示すように、シートバック２０を後方に倒すと共にアームレスト２２を後進後転して運転者の腕部を後下方、つまり体側部分に移動し、且つ肘を運転者自身のやや後方に位置することで、運転者を自然な姿勢でシートバック２０上に寝るようにすることができ、これにより自動運転（自動操舵）制御中、運転者はリラックスすることができる。一方、自動運転（自動操舵）から自動運転終了（手動操舵）への移行期には、図４（Ｂ）に示すように、シートバック２０を前方に起こすと共にアームレスト２２を前進前転して運転者の腕部を前上方に移動すると共に運転者の肘位置を押し出すように前方に移動することで、運転者の手がステアリングホイール１０の近傍に位置するようにして運転者の上体をシートクッション１８上に起立させることができる。そのため、手動操舵の前に運転者に注意を促し、手動操舵移行後、直ちにステアリングホイール１０を握って操作することができる。

このように、この実施の形態では、車両の自動操舵から手動操舵への移行期に、シートバック２０が寝ている状態にあれば、起立方向に動かされ、且つ、アームレスト２２の少なくとも一部が前方に動かされることから、乗員がアームレスト２２に腕部を載せている状態では、乗員の手がステアリングホイール１０の近傍に移動される。これにより自動操舵から手動操舵への移行期に乗員がステアリングホイール１０を操作しやすい状態を自然に作ることが可能となる。

また、自動操舵から手動操舵への移行期には、肘押し出し機構によってアームレスト２２の少なくとも一部を前方に動かすように制御することにより、乗員の肘位置が前方に押し出され、これにより乗員の手をステアリングホイール１０の近傍に確実に移動することが可能となる。

また、アームレスト２２に形成された肘載置部２８を肘押し出し機構によって前方に動かすことにより、簡単な構成で、乗員の手をステアリングホイール１０の近傍に容易且つ確実に移動することが可能となる。

また、車両の自動操舵時に下げられたアームレスト２２を、車両の手動操舵への移行期には上方に動かすことで、乗員の手をステアリングホイール１０の近傍により自然に移動することができる。

なお、運転者（乗員）の肘位置を前方に押し出す肘押し出し機構としては、上記実施の形態以外の構造であってもよく、例えばまっすぐなアームレストの上面に、肘と当接する可動突部を設け、この可動突部を直動装置などのアクチュエータで前方に押し出すようにしたものなどが挙げられる。

また、上記実施の形態では、運転者（乗員）が操作する操舵装置としてステアリングホイールを例に挙げたが、自動運転が可能な車両の操舵装置（操舵入力装置）は、必ずしもステアリングホイールに限定されない。

本発明が上記していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当とされる特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。

１０ステアリングホイール
１２運転席シート
２０シートバック
２２アームレスト
２８肘載置部
３０直動装置（肘押し出し機構）
３２アームレスト回転アクチュエータ（肘押し出し機構）
３６アームレスト移動アクチュエータ（肘押し出し機構）
４７シートコントロールユニット（制御部）

Claims

乗員が操舵装置によって車両を操舵する手動操舵及び前記乗員が介入することなく前記車両の操舵を制御する自動操舵を実行可能な車両の車両用シート装置において、
前記乗員の背を支持するシートバックと、
前記乗員の腕部を支持するアームレストと、
少なくとも前記シートバック及びアームレストを動かす制御部と、
を備え、
前記アームレストには、前記乗員の肘部分を収容して保持する窪みからなる肘載置部が形成され、
前記制御部は、
前記車両の自動操舵から手動操舵への移行期に、前記シートバックを起立させる方向に動かすように制御し且つ前記肘載置部が前方に押し出されるように前記アームレストを前方に移動する
ことを特徴とする車両用シート装置。
前記肘載置部が前方に押し出されるようにアームレストを前方に動かすことによって前記乗員の肘位置を前方に押し出す肘押し出し機構を備え、
前記制御部は、前記自動操舵から手動操舵への移行期に前記肘押し出し機構によって前記アームレストを前方に動かすように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用シート装置。
前記制御部は、前記自動操舵から手動操舵への移行期に、前記アームレストを上方に動かすように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用シート装置。