(57)【要約】【課題】車両の運転モードの変化に応じて適切に乗員を保護することができる乗員保護装置、乗員保護装置の制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部と、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去する制御部と、を備える、乗員保護装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部と、
車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去する制御部と、を備える、
乗員保護装置。
【請求項２】
前記制御部は、車両が手動運転から自動運転に切り替わった場合にも、前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去し、前記車両が自動運転から手動に切り替わった場合の弛みの除去程度を、前記車両が手動運転から自動運転に切り替わった場合の弛みの除去程度よりも大きくする、
請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
情報を出力する出力部と、
前記車両の乗員の意思を検知する検知部と、
前記制御部は、前記シートベルトの緊張度合いを変更する前に、前記出力部に前記シートベルトの緊張度合いの変更を許可するか否かを問いかける情報を出力させ、前記検知部によって前記変更を許可する意思が検知された場合に、前記シートベルトの緊張度合いを変更する、
請求項１または２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
前記駆動部は、電動モータを備え、
前記制御部は、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記電動モータを制御して前記シートベルトの緊張度合いを変更する、
請求項１から３いずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記シートベルトを巻き取るために設けられた第１付勢手段の付勢力よりも高い付勢力で前記シートベルトを巻き取る第２付勢手段と、前記第２付勢手段をロックするロック機構と、を備え、
前記制御部は、前記ロック機構を制御して前記シートベルトの緊張度合いを変更する、
請求項１から３いずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
前記シートベルトの緊張度合いを検出する検出部を更に備え、
前記制御部は、前記検出部によって前記シートベルトの弛みが検出された場合、前記駆動部を制御して前記シートベルトの弛みを除去する、
請求項１から５いずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項７】
シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部を備える乗員保護装置の制御コンピュータが、
車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去する、
乗員保護装置の制御方法。
【請求項８】
シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部を備える、乗員保護装置の制御コンピュータに、
車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御させて前記シートベルトを緊張させて弛みを除去させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員保護装置、乗員保護装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突等が発生した際に乗員を保護するものとしてシートベルト装置がある。特許文献１には、車両挙動を検出し、検出された車両挙動に対応してシートベルトの張力を制御するシートベルト装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両の自動運転について研究されている。自動運転時に車両シートに着座している乗員は、手動運転時の着座姿勢よりも楽な着座姿勢をとることにより、シートベルトに弛みが生じる場合がある。特許文献１に記載された技術は、自動運転と手動運転の切り替えによってシートベルトを制御することは行っていない。そのため、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合、シートベルトに弛みが生じている状態のままとなり、乗員の保護が不十分になる虞がある。
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、車両の運転モードの変化に応じて適切に乗員を保護することができる乗員保護装置、乗員保護装置の制御方法およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部と、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去する制御部と、を備える、乗員保護装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗員保護装置であって、前記制御部は、車両が手動運転から自動運転に切り替わった場合にも、前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去し、前記車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合の弛みの除去程度を、前記車両が手動運転から自動運転に切り替わった場合の弛みの除去程度よりも大きくするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の乗員保護装置であって、情報を出力する出力部と、前記車両の乗員の意思を検知する検知部と、前記制御部は、前記シートベルトの緊張度合いを変更する前に、前記出力部に前記シートベルトの緊張度合いの変更を許可するか否かを問いかける情報を出力させ、前記検知部によって前記変更を許可する意思が検知された場合に、前記シートベルトの緊張度合いを変更するものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３いずれか１項に記載の乗員保護装置であって、前記駆動部は、電動モータを備え、前記制御部は、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記電動モータを制御して前記シートベルトの緊張度合いを変更するものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３いずれか１項に記載の乗員保護装置であって、前記駆動部は、前記シートベルトを巻き取るために設けられた第１付勢手段の付勢力よりも高い付勢力で前記シートベルトを巻き取る第２付勢手段と、前記第２付勢手段をロックするロック機構と、を備え、前記制御部は、前記ロック機構を制御して前記シートベルトの緊張度合いを変更するものである。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５いずれか１項に記載の乗員保護装置であって、前記シートベルトの緊張度合いを検出する検出部を更に備え、前記制御部は、前記検出部によって前記シートベルトの弛みが検出された場合、前記駆動部を制御して前記シートベルトの弛みを除去するものである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部を備える乗員保護装置の制御コンピュータが、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御して前記シートベルトを緊張させて弛みを除去する、乗員保護装置の制御方法である。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、シートベルトの緊張度合いを調整する駆動部を備える、乗員保護装置の制御コンピュータに、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に前記駆動部を制御させて前記シートベルトを緊張させて弛みを除去させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、７、８に記載された発明によれば、車両が自動運転から手動運転に切り替わった場合に、シートベルトの緊張度合いを調整することができるため、乗員の保護の安全性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、運転モードの違いによってシートベルトの緊張度合いを調整するため、運転モードに応じて乗員の保護の安全性を向上させることができる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、シートベルトの緊張度合いを変更する際に乗員に変更の許可を選択させるため、乗員が不意にシートベルトに束縛されることが防止され、乗員の保護の安全性を向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、電動モータによってシートベルトの緊張度合いを調整することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、シートベルトの緊張度合いの調整を機械的に行うことができ、消費電力を低減することができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、運転モードの状態によらずシートベルトの弛みを除去することができるため、乗員の保護の安全性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の車両システムの構成図である。
【図２】自車位置認識部により走行車線に対する車両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。
【図３】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４】第１実施形態の車両シートを示す図である。
【図５】シートの構成を示す平面図である。
【図６】乗員保護装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ＨＭＩに表示されるベルトの緊張度合いの変更を通知する画像の例である。
【図８】乗員保護装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態のシートベルト装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】第３実施形態の乗員保護装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】乗員保護装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の車両システム、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。車両システムは自動運転を行うことができる自動運転車両に適用されるものである。以下でいう手動運転は、追従走行や車線維持などの比較的単純な運転支援が行われている状態を含むものとする。
【００２１】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態の車両システム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。
【００２２】
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、車両シート３１０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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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表示部である。ＨＭＩ３０は、例えば、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、各種操作スイッチ、キー等である。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。加速度センサは、例えば、車両Ｍの横方向に関する重力加速度（以下、「横加速度」と称する）を検出する横加速度センサを含んでいてもよい。
【００３３】
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。
【００３４】
車室内カメラ９０は、例えば、車両Ｍの室内を撮像する。例えば、車室内カメラ９０は、車両シート３１０または車両シート３１０の周囲を撮像する。車室内カメラ９０は、例えば、周期的に繰り返し車両Ｍの室内を撮像する。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。
【００３５】
［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、シートベルト制御部１６０と、物体判定部１７０と、挙動取得部１８０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、シートベルト制御部１６０と、物体判定部１７０と、挙動取得部１８０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、シートベルト制御部１６０、物体判定部１７０、および挙動取得部１８０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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の何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。
【００４１】
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。第１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切替イベント等がある。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、車両Ｍの運転モードを切り替える。例えば、切替制御部１４２は、自動運転の開始予定地点で、運転モードを手動運転から自動運転に切り替える。また、切替制御部１４２は、自動運転の終了予定地点で、運転モードを自動運転から手動運転に切り替える。切替制御部１４２は、車両Ｍの運転モードを切り替える際にシートベルト制御部１６０に運転モードを切り替える旨の通知を行う。
【００４７】
また、切替制御部１４２は、例えばＨＭＩ３０に含まれる自動運転切替スイッチから入力される切替信号に基づいて自動運転と手動運転とを相互に切り替えてもよい。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に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、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てもよい。
【００４８】
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、それぞれの動作を行う。
【００４９】
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、シートベルト制御部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。
【００５０】
即ち、ＨＭＩ３０は、シートベルト制御部１６０に連動して乗員に情報を表示する。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やシートベルト制御部１６０に出力してもよい。
【００５１】
シートベルト制御部１６０は、例えば、ＨＭＩ３０により受け付けた情報に基づいて車両シート３１０を制御する他、切替制御部１４２による運転モードの切り替え時に、後述するように車両シート３１０を制御する。シートベルト制御部１６０の機能の詳細については後述する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
車両シート３１０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。車両シート３１０には、運転操作子８０が設けられた運転席、助手席、後部座席等が含まれる。
【００５８】
［乗員保護装置］
以下、第１実施形態の乗員保護装置４００について説明する。乗員保護装置４００は、車両シート３１０がシートベルト制御部１６０（図１参照）によって制御されることによって実現される。
【００５９】
図４は、第１実施形態の車両シート３１０の構成を示す側面図である。車両シート３１０の片側の側面には、衝突時等に乗員を保護するシートベルト装置３２０が設けられている。
【００６０】
車両シート３１０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。
【００６１】
車両シート３１０は、例えば、着座部３１１と、背もたれ部３１２とを備える。車両シート３１０において、着座部３１１の一端と背もたれ部３１２の下端とは、第１連結部３１８によって回転自在に連結されている。背もたれ部３１２の上端には、ヘッドレスト３１３が設けられている。
【００６２】
着座部３１１は、乗員の下半身を支持する部材である。着座部３１１には、乗員Ｄが着座する座面１１ａが形成されている。座面１１ａは、クッション性の素材で形成されている。着座部３１１は、床面Ｆに固定部材３１４を介して取り付けられている。
【００６３】
背もたれ部３１２は、乗員の胴部を支持する部材である。背もたれ部３１２は、背もたれ面３１２ａが形成されている。背もたれ面３１２ａは、クッション性の素材で形成されている。背もたれ部３１２の先端にはヘッドレスト３１３が設けられている。ヘッドレスト３１３は、着座部３１１に着座した乗員の頭部または首部を支持する。背もたれ部３１２は、第１連結部３１８によって、床面Ｆに対して回転角を付けてリクライニング状態とすることができる。第１連結部３１８は、例えば回転ヒンジ構造を有する。
【００６４】
第１連結部３１８は、例えば、回転バネ等の付勢手段（不図示）を備え、背もたれ部３１２と着座部３１１とのなす角度が狭まる方向（＋Ｙ方向）に背もたれ部３１２を付勢している。レバー３１７を解除すると、背もたれ部３１２は、第１連結部３１８の付勢力によって第１連結部３１８を中心に前方（+Ｙ方向）に倒れる。レバー３１７の解除状態で乗員が背もたれ面３１２ａに後方（−Ｙ方向）に力を加えると、背もたれ部３１２が第１連結部３１８を中心に後方に倒れる。
【００６５】
図５は、第１実施形態の車両シート３１０の構成を示す平面図である。背もたれ部３１２の両側面のうちの片側には、シートベルト装置３２０が取り付けられている。シートベルト装置３２０の位置は、車両シート３１０が車両Ｍの進行方向に対して右側及び左側のいずれかの側に設けられているかによって決定されるが、これに限らず適宜変更されるものであってもよい。シートベルト装置３２０は、背もたれ部３１２に内蔵されるものであってもよい。
【００６６】
シートベルト装置３２０は、３点式シートベルトであり、ベルト（シートベルト）２１と、巻き取り装置３２２と、駆動部３２３とを備える。ベルト３２１は、収容状態では巻き取り装置３２２内に巻かれた状態で収容されている。巻き取り装置３２２には、巻かれた状態のベルト３２１が収容される収容空間（不図示）が形成されている。
【００６７】
巻き取り装置３２２は、ベルト３２１を巻き取るための回転バネ等の付勢手段（不図示）を備える。ベルト３２１は、この付勢手段によって巻き取り方向に付勢されている。乗員Ｄがベルト３２１を締めると、巻き取り装置３２２の付勢手段によって、ベルト３２１は緊張状態が維持されて、ベルト３２１の弛みが低減される。
【００６８】
乗員Ｄは、ベルト３２１を巻き取り装置３２２から引き出し、自身を車両シート３１０に束縛する。このとき、ベルト３２１は、車両シート３１０に対して乗員Ｄの腹部を水平方向に緊縛すると共に、乗員Ｄの上半身をたすき掛けして緊縛する。巻き取り装置３２２は、所定以上の加速度が加わった場合、ベルト３２１の引き出しを機械的にロックし、乗員Ｄを車両シート３１０に拘束する。巻き取り装置３２２には、更にベルト３２１を駆動力によって巻き取る駆動部３２３が接続されている。駆動部３２３は、後述のようにシートベルト制御部１６０によって制御される。
【００６９】
駆動部３２３は、ベルト３２１の巻き取りの回転軸に連結されており、巻き取り装置３２２が発生するベルト３２１の張力を増加させたり減少させたりしてベルト３２１の緊張度合いを調整する。駆動部３２３は、例えば、電動モータを備え、ベルト３２１を巻き取る。以下、駆動部３２３の制御について説明する。
【００７０】
図６は、乗員保護装置４００の構成を示すブロック図である。乗員保護装置４００は、車両シート３１０と、切替制御部１４２と、シートベルト制御部１６０とを備える。切替制御部１４２は、例えば、車両Ｍの運転モードを切り替える際にシートベルト制御部１６０に運転モードを切り替える旨の通知を行う。シートベルト制御部１６０は、切替制御部１４２から通知された車両Ｍの運転状態の通知に基づいて駆動部３２３を制御してベルト３２１の緊張度合いを変更する。
【００７１】
例えば、車両Ｍが手動運転から自動運転に切り替わった場合、乗員Ｄは、リラックスするために背もたれ部３１２を倒し、車両シート３１０をリクライニング状態にする場合がある。その後、車両Ｍが自動運転から手動運転に切り替わる際、乗員Ｄは、背もたれ部３１２を起こし、車両シート３１０手動運転の状態に戻す。
【００７２】
このとき、背もたれ部３１２の姿勢変化によってベルト３２１に弛みが生じる場合がある。そのため、シートベルト制御部１６０は、車両Ｍが自動運転から手動運転に切り替わった場合に、駆動部３２３を制御してベルト３２１に生じている弛みを除去する。
【００７３】
シートベルト制御部１６０は、ベルト３２１の緊張度合いを調整する際、手動運転時のベルト３２１の緊張度合いを第１の変化量で変化させ、自動運転時のベルト３２１の緊張度合いよりも高くする。これにより、乗員保護装置４００は、手動運転時における乗員の保護の安全性を向上させることができる。シートベルト制御部１６０は、車両Ｍが手動運転から自動運転に切り替わった場合にも同様に、駆動部３２３を制御してベルト３２１に生じている弛みを除去する。ここで、シートベルト制御部１６０は、車両Ｍが手動運転から自動運転に切り替わった場合においては、必ずしも駆動部３２３を制御しなくてもよい。
【００７４】
「緊張度合を高くする」とは、例えば、目標とする張力を高くすることである。また、「緊張度合を高くする」とは、シートベルトを巻き取る量を大きくすることであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【００７５】
シートベルト制御部１６０は、駆動部３２３を制御して自動運転時のベルト３２１の緊張度合いを第２の変化量で変化させ、手動運転時のベルト３２１の緊張度合いよりも低くする。即ち、シートベルト制御部１６０は、車両が手動運転から自動運転に切り替わった場合、駆動部３２３を制御してベルト３２１を緊張させて弛みを除去し、車両Ｍが自動運転から手動運転に切り替わった場合の弛みの除去程度を、車両Ｍが手動運転から自動運転に切り替わった場合の弛みの除去程度よりも大きくする。これにより、乗員保護装置４００は、自動運転時にベルト３２１を弛めて乗員Ｄをリラックスさせることができる。
【００７６】
シートベルト制御部１６０は、ベルト３２１の緊張度合いを変更する前に、ＨＭＩ３０にベルト３２１の緊張度合いの変更を通知する画像を表示させてもよい。図７は、ＨＭＩ３０に表示されるベルト３２１の緊張度合いの変更を通知する画像３１の例である。画像３１がＨＭＩ３０に表示される際、乗員Ｄにベルト３２１の緊張度合いの変更を許可するか否かを選択させてもよい。この場合、シートベルト制御部１６０は、乗員Ｄの許可に基づいてベルト３２１の緊張度合いを変更してもよい。
【００７７】
また、乗員Ｄにベルト３２１の緊張度合いの変更を許可するか否かを問いかける情報を出力する手段は音声であってもよいし、乗員Ｄの意思表示は乗員の発声やジェスチャーであってもよい。この場合、乗員Ｄの意思表示を検知する検知部（不図示）を設けてもよい。そして、シートベルト制御部１６０は、検知部によって変更を許可する意思が検知された場合に、ベルト３２１の緊張度合いを変更してもよい。
【００７８】
以下、乗員保護装置４００の動作について説明する。図８は、乗員保護装置４００の処理の流れを示すフローチャートである。
【００７９】
切替制御部１４２は、車両Ｍの運転モードを切り替える際、シートベルト制御部１６０に運転モードの切り替えを通知する。シートベルト制御部１６０は、切替制御部１４２から自動運転から手動運転への変更を示す通知を受信し、手動運転を認識する（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）。シートベルト制御部１６０は、駆動部３２３を制御してベルト３２１を第１の変化量で緊張させて弛みを除去する（ステップＳ１１０）。
【００８０】
シートベルト制御部１６０は、切替制御部１４２から手動運転から自動運転への変更を示す通知を受信し、自動運転を認識する（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）。シートベルト制御部１６０は、駆動部３２３を制御してベルト３２１を第２の変化量で緊張させて弛みを除去する（ステップＳ１３０）。
【００８１】
上述したように第１実施形態の乗員保護装置４００によると、車両Ｍの運転モードに応じてベルト３２１の緊張度合いを変更することができる。乗員保護装置４００によると、車両Ｍが自動運転から手動運転に切り替わった場合にベルト３２１を緊張させて弛みを除去するため、乗員Ｄの保護の安全性を向上させることができる。
【００８２】
また、乗員保護装置４００によると、手動運転時のベルト３２１の緊張度合いを、自動運転時のベルト３２１の緊張度合いよりも高くするため、手動運転時の乗員Ｄの保護の安全性を更に向上させることができる。更にまた、乗員保護装置４００によると、自動運転時のベルト３２１の緊張度合いを、手動運転時のベルト３２１の緊張度合いよりも低くするため、自動運転時に乗員Ｄをリラックスさせることができる。
【００８３】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の乗員保護装置４００では、駆動部３２３に電動モータを用い、シートベルト制御部１６０によってベルト３２１の緊張度合いを調整した。第２実施形態では、駆動部３２３に電動モータを用いる代わりに機械式の巻き取り装置を用いてベルト３２１の緊張度合いを調整する。以下の説明では、第１実施形態と同一または同様の構成については、同一の名称と符号を適宜用い、重複する説明については適宜省略する。
【００８４】
図９は、第２実施形態のシートベルト装置３２０の構成を示す斜視図である。シートベルト装置３２０は、巻き取り装置（第１の巻き取り装置）３２２と、駆動部（第２の巻き取り装置）３２３と、ロック機構３２３ａと、クラッチ機構３２３ｂと、を備える。
【００８５】
巻き取り装置３２２は、機械的な巻き取り装置である。巻き取り装置３２２は、ベルト３２１を巻き取るための第１付勢手段３２２ａを備える。駆動部３２３は、機械的な巻き取り装置である。駆動部３２３は、ベルト３２１を巻き取る方向に付勢する第２付勢手段である。
【００８６】
駆動部３２３の付勢力は、第１付勢手段３２２ａの付勢力よりも大きい。駆動部３２３には、巻き取り動作をロックするロック機構３２３ａが設けられている。ロック機構３２３ａは、シートベルト制御部１６０によって制御されている。駆動部３２３は、制御をされていない状態では、ベルト３２１を巻き取る方向に付勢力が与えられており、ロック機構３２３ａでロックされている。
【００８７】
駆動部３２３と第１付勢手段３２２ａとの間には、駆動部３２３と第１付勢手段３２２ａとのそれぞれの巻き取り駆動力を断続させるクラッチ機構３２３ｂが設けられている。クラッチ機構３２３ｂは、ロック機構３２３ａと連動してシートベルト制御部１６０によって制御されている。
【００８８】
シートベルト制御部１６０は、車両Ｍが自動運転から手動運転に切り替わった場合に、駆動部３２３を制御してベルト３２１を緊張させて弛みを除去する。このとき、シートベルト制御部１６０は、クラッチ機構３２３ｂを制御して駆動部３２３と第１付勢手段３２２ａとを連結する。シートベルト制御部１６０は、クラッチ機構３２３ｂと連動してロック機構３２３ａを制御し、駆動部３２３のロックを解除する。これにより、ベルト３２１は、駆動部３２３の付勢力によって巻き取られ、ベルト３２１の弛みが除去される。
【００８９】
そして、シートベルト制御部１６０は、車両Ｍが手動運転から自動運転に切り替わった場合には、クラッチ機構３２３ｂを制御して駆動部３２３と第１付勢手段３２２ａとの連結を解除する。シートベルト制御部１６０は、クラッチ機構３２３ｂと連動してロック機構３２３ａを制御し、駆動部３２３をロックする。
【００９０】
乗員Ｄがベルト３２１を引き出す操作を行っている場合に、これを検知する検知手段（不図示）を設けることにより、検知結果に基づいて、シートベルト制御部１６０は、クラッチ機構３２３ｂを制御して駆動部３２３と第１付勢手段３２２ａとを連結し、駆動部３２３に付勢力を蓄積させ、駆動部３２３の付勢力を一定レベルに保つようにしてもよい。
【００９１】
上述したように第２実施形態の乗員保護装置４００によると、車両Ｍの運転モードに応じてベルト３２１の緊張度合いを変更する際に、機械式の巻き取り機構を備える駆動部３２３を用いることにより、少ない電力でベルト３２１の緊張度合いを調整することができる。
【００９２】
＜第３実施形態＞
第１及び第２実施形態では、車両Ｍの運転モードの切り替え時にベルト３２１の緊張度合いを変化させた。第３実施形態では、車両Ｍの運転モードの状態にかかわらず、ベルト３２１の弛みを検出し、ベルト３２１の弛みを除去する。
【００９３】
図１０は、第３実施形態の乗員保護装置４１０の構成を示すブロック図である。乗員保護装置４１０は、第１実施形態の乗員保護装置４００の構成に更に、弛み検出部３３０が追加されている。弛み検出部３３０は、巻き取り装置３２２に設けられており、ベルト３２１の弛みを検出する。弛み検出部３３０は、ベルト３２１の弛みを検出すると検出結果をシートベルト制御部１６０に出力する。
【００９４】
シートベルト制御部１６０は、弛み検出部３３０の検出結果に基づいて駆動部３２３を制御してベルト３２１を巻き取り、ベルト３２１の弛みを除去する。
【００９５】
次に、乗員保護装置４１０の動作について説明する。図１１は、乗員保護装置４１０の処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ３００からステップＳ３１０までは、記載が簡略化されているが、第１実施形態のステップＳ１００からステップＳ１３０までと同じ処理である。
【００９６】
切替制御部１４２は、車両Ｍの運転モードを切り替える際、シートベルト制御部１６０に運転モードの切り替えを通知する。シートベルト制御部１６０は、切替制御部１４２から運転モードの変更を示す通知を受信し、運転モードの変更を認識する（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）。
【００９７】
シートベルト制御部１６０は、駆動部３２３を制御してベルト３２１を緊張させて弛みを除去する（ステップＳ３１０）。弛み検出部３３０は、ベルト３２１の弛みを検出した場合、検出結果を出力する。シートベルト制御部１６０は、弛み検出部３３０の検出結果に基づいてベルト３２１の弛みを認識する（ステップＳ３２０：Ｙｅｓ）。シートベルト制御部１６０は、駆動部３２３を制御してベルト３２１を緊張させて弛みを除去する（ステップＳ３３０）。
【００９８】
運転モードの変更がない場合（ステップＳ３００：Ｎｏ）、かつ、ベルト３２１の弛みが検出されない場合（ステップＳ３２０：Ｎｏ）、シートベルト制御部１６０は、ステップＳ３００とステップＳ３２０とのループ処理により、駆動部３２３に対する制御を待機する。
【００９９】
上述したように第３実施形態の乗員保護装置４１０によると、車両Ｍの運転モードの変更にかかわらず、ベルト３２１の弛みを検知してベルト３２１の弛みを除去することができる。これにより、乗員保護装置４１０は、乗員Ｄの保護に対する安全性を更に向上することができる。
【０１００】
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。
【符号の説明】
【０１０１】
１  車両システム
１０…カメラ、１１ａ…座面、１２…レーダ装置、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…通信装置、２１…ベルト、３１…画像、５０…ナビゲーション装置、５１…ＧＰＳ受信機、５１…受信機、５３…経路決定部、５４…第１地図情報、６１…推奨車線決定部、６２…第２地図情報、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…シートベルト制御部、１７０…物体判定部、１８０…挙動取得部、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、３１０…車両シート、３１１…着座部、３１２…背もたれ部、３１２ａ…背もたれ面、３１３…ヘッドレスト、３１４…固定部材、３１７…レバー、３１８…第１連結部、３２０…シートベルト装置、３２１…ベルト、３２２…巻き取り装置、３２２ａ…第１付勢手段、３２３…駆動部、３２３ａ…ロック機構、３２３ｂ…クラッチ機構、３３０…弛み検出部、４００…乗員保護装置、４１０…乗員保護装置、ＨＭＩ５２…ナビ、Ｍ…車両
【図１】
2018149892.tif 000003
【図２】
2018149892.tif 000004
【図３】
2018149892.tif 000005
【図４】
2018149892.tif 000006
【図５】
2018149892.tif 000007
【図６】
2018149892.tif 000008
【図７】
2018149892.tif 000009
【図８】
2018149892.tif 000010
【図９】
2018149892.tif 000011
【図１０】
2018149892.tif 000012
【図１１】
2018149892.tif 000013