(57)【要約】【課題】衝突時に、十分に、かつ、常に衝撃を小さくすることができるようにする。【解決手段】フレームと、フレームによって支持された案内支持部材と、案内支持部材によって案内され、移動自在に支持される座席と、座席を移動させるための駆動部と、周囲の衝突物を監視する監視装置と、監視装置による監視結果に基づいて、自車両と衝突物との衝突を予測する衝突予測部と、衝突予測部による予測結果に基づいて、駆動部を駆動して座席を所定の衝突待機位置に移動させる移動処理手段と、衝突に伴って、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動することによって衝撃を吸収する衝撃吸収処理手段とを有する。衝突が予測されると、座席が衝突待機位置に置かれ、衝突に伴って、エネルギーの変換が行われることによって衝撃が吸収される。【選択図】図１
2009035054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、該フレームによって支持された案内支持部材と、該案内支持部材によって案内され、移動自在に支持される座席と、該座席を移動させるための駆動部と、周囲の衝突物を監視する監視装置と、該監視装置による監視結果に基づいて、自車両と前記衝突物との衝突を予測する衝突予測部と、該衝突予測部による予測結果に基づいて、前記駆動部を駆動して前記座席を所定の衝突待機位置に移動させる移動処理手段と、前記衝突に伴って、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動することによって衝撃を吸収する衝撃吸収処理手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記移動処理手段は、衝突の直前に、前記衝突待機位置までの座席の移動が終了するように、座席の移動を開始するタイミングを算出する請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記衝撃吸収処理手段は、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動する間に、駆動部で回生された電力の電気エネルギーを熱エネルギーに変換することによって衝撃を吸収する請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記電気エネルギーを熱エネルギーに変換する衝撃吸収回路を有するとともに、該衝撃吸収回路は、衝突に伴って移動する移動体の総重量、衝突直前における自車両と衝突物との間の衝突予測速度及び衝突待機位置と衝撃吸収終了位置との間の距離に基づいて、駆動部に接続される負荷抵抗を選択する請求項３に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両においては、例えば、車両が路上の構造物、他の車両等の衝突物と衝突した際、運転者等の乗員に加わる衝撃を小さくするために、衝突時に潰（つぶ）れやすい構造を有する部分、すなわち、クラッシャブルゾーンを車両の前方及び後方に形成し、衝突時にクラッシャブルゾーンが潰れることによって衝撃が小さくされるようになっている。
【０００３】
ところが、大型の車両においては、クラッシャブルゾーンを大きく形成することができるが、小型の車両においては、クラッシャブルゾーンを大きく形成することができない。そこで、衝突時に乗員に加わる衝撃を小さくするために、衝撃緩衝機構を備えた車両が提供されている。前記衝撃緩衝機構の第１の例においては、衝突が予測されると、衝突に備えて座席（シート）が後方に移動させられ、衝突時に座席が前進させられるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、前記衝撃緩衝機構の第２の例においては、衝突時に座席が前進させられるときに、粘性流体の粘性によって衝撃が小さくされるようになっている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２４７１１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の衝撃緩衝機構においては、第１の例の場合、衝突時に乗員に加わる加速度を小さくすることができず、衝撃を十分に小さくすることができない。また、第２の例の場合、衝撃緩衝機構が受動的に機能するので、特定の衝撃に対しては有効であるが、常に衝撃を小さくすることはできない。
【０００６】
本発明は、前記従来の衝撃緩衝機構の問題点を解決して、衝突時に、十分に、かつ、常に衝撃を小さくすることができる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の車両制御装置においては、フレームと、該フレームによって支持された案内支持部材と、該案内支持部材によって案内され、移動自在に支持される座席と、該座席を移動させるための駆動部と、周囲の衝突物を監視する監視装置と、該監視装置による監視結果に基づいて、自車両と前記衝突物との衝突を予測する衝突予測部と、該衝突予測部による予測結果に基づいて、前記駆動部を駆動して前記座席を所定の衝突待機位置に移動させる移動処理手段と、前記衝突に伴って、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動することによって衝撃を吸収する衝撃吸収処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両制御装置においては、フレームと、該フレームによって支持された案内支持部材と、該案内支持部材によって案内され、移動自在に支持される座席と、該座席を移動させるための駆動部と、周囲の衝突物を監視する監視装置と、該監視装置による監視結果に基づいて、自車両と前記衝突物との衝突を予測する衝突予測部と、該衝突予測部による予測結果に基づいて、前記駆動部を駆動して前記座席を所定の衝突待機位置に移動させる移動処理手段と、前記衝突に伴って、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動することによって衝撃を吸収する衝撃吸収処理手段とを有する。
【０００９】
この場合、自車両と衝突物との衝突が予測されると、座席が移動させられ、所定の衝突待機位置に置かれ、衝突に伴って、座席が衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで移動する間に、エネルギーの変換が行われることによって衝撃が吸収されるので、衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで座席が移動する間に乗員に加わる加速度を小さくすることができ、衝撃を十分に小さくすることができる。また、衝突時において、衝突待機位置から衝撃吸収終了位置までの座席の移動距離を利用して衝撃緩衝機構を能動的に機能させることができるので、常に衝撃を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両として、例えば、倒立振り子の姿勢制御を利用した車両について説明する。
【００１１】
図２は本発明の実施の形態における車両の側面図、図３は本発明の実施の形態における車両の正面図、図４は本発明の実施の形態における車両の要部を示す側面図、図５は本発明の実施の形態における車両の要部を示す正面図である。
【００１２】
図において、１１は自車両である車両、１２は支持構造体としてのフレーム、１３は、該フレーム１２上に載置され、固定された搭乗部としての座席（シート）、１４は、前記フレーム１２の左右に、フレーム１２に対して回転自在に、かつ、同軸上に配設された一対の駆動輪、１５は、駆動輪１４の下端よりわずかに上方において、車両１１の前方（図２における左方）及び後方（図２における右方）に向けて突出させて形成されたストッパ、１６は電源装置としての図示されないバッテリを収容するバッテリボックスである。なお、前記フレーム１２、座席１３及びストッパ１５によって車両１１の本体、すなわち、車両本体が構成される。本実施の形態において、座席１３は、乗員である運転者が着席することができるように一つ配設されるようになっているが、乗員である同乗者が着席することができるように、座席１３を二つ以上、複数配設することができる。
【００１３】
また、該座席１３は、支持部材２１によって支持され、該支持部材２１は、プレート材によって形成され、平坦（たん）な板状の底部２１ａ、及び該底部２１ａの両縁から上方に突出させて形成された側部２１ｂを備える。さらに、前記支持部材２１の前縁（図２における左縁）から前方に向けて、運転者の脚を受けるためのフットレスト２２が突出させて形成される。なお、前記座席１３には、運転者が着席することができるとともに、荷物を積載することができるように空間が形成される。
【００１４】
また、前記各駆動輪１４は、中心部に配設された駆動源としての図示されない駆動モータ（ホイールモータ）、該駆動モータの外周縁に取り付けられたホイール１４ａ等を備える。この場合、前記駆動モータを駆動することによって駆動輪１４が回転させられ、車両１１が走行させられる。
【００１５】
ところで、前記車両本体は、駆動輪１４の車軸ｓｈ１を中心として回動し、傾く。このとき、車両本体が所定の角度以上傾くことがないように、前記ストッパ１５は、下方に向けて凸面を形成するように湾曲させて形成される。
【００１６】
なお、水平な地面上において、車両本体が水平状態（車両本体の傾斜角が零（０）になる状態）に置かれたときに、駆動輪１４が地面に接触する点をＰ１としたとき、点Ｐ１からストッパ１５の前方の端部Ｔｆまでの地面上の距離Ｌ１と、前記点Ｐ１からストッパ１５の後方の端部Ｔｂまでの地面上の距離Ｌ２とが等しくされる。前記距離Ｌ１は、端部Ｔｆが地面に接触した状態において、運転者が搭乗していない場合の車両の重心、並びに想定される体重及び体型の運転者が搭乗している場合の車両の重心が、いずれも、点Ｐ１と端部Ｔｆとの間であり、かつ、点Ｐ１及び端部Ｔｆより上方に位置するように設計される。
【００１７】
また、２３は、座席１３に近接する所定の箇所、本実施の形態においては、図３に示されるように、座席１３の右縁に配設された操作部である。該操作部２３は、例えば、ジョイスティックから成り、運転者（操作者）が操作部２３を操作すると、車両１１を走行させるための走行用制御部としての図示されない駆動モータ制御装置は、車両１１の全体の制御を行う図示されない車両制御装置からの指示を受けて前記各駆動モータを駆動し、駆動輪１４の回転を制御して、車両１１の加速、減速、旋回、その場での回転、停止、制動等を行い、車両１１を走行させることができる。なお、前記駆動モータ制御装置等の各制御装置は、座席１３の下方に、可撓（とう）材料によって形成されたフレキシブルプレート３３を介して取り付けられた図示されない制御ボックス内に収容される。
【００１８】
本実施の形態においては、運転者が座席１３に着席し、操作部２３を操作して車両１１を走行させる場合について説明するが、運転者が、車両１１に乗らず、操作部としての図示されないリモコンを操作することによって、車両１１を走行させることができる。その場合、座席１３には、運転者以外の人が着席したり、荷物だけを積載したりすることができる。なお、前記座席１３の近傍には、必要に応じて所定の図示されない表示部が配設される。
【００１９】
また、本実施の形態においては、運転者が操作部２３を操作することによって車両１１が走行されるようになっているが、あらかじめ決められた走行パターンに従って車両１１を自動走行させることができる。そのために、前記駆動モータ制御装置は、図示されない記録装置から走行指令データを読み出し、該走行指令データに従って駆動モータを駆動する。また、前記駆動モータ制御装置は、無線通信によって外部から走行指令データを取得することもできる。
【００２０】
前記構成の車両１１においては、運転者が操作部２３を操作して、駆動モータの回転速度を高くしたり、低くしたりすることによって車両１１を加速させたり、減速させたりすることができるが、これに伴って、加速度又は減速度が、車両本体及び運転者の質量の合計に加わり、前記車両本体を傾けようとする。そこで、本実施の形態においては、座席１３が車両本体に対して水平方向に移動自在に配設され、座席１３を水平方向に移動させることによって、車両１１の重心を適正な位置に置き、車両１１を水平に保持するようにしている。
【００２１】
そのために、シート移動機構２５が配設され、該シート移動機構２５は、フレーム１２上において、フレーム１２の両縁に沿って取り付けられた一対の棒状の補強部材２６、該補強部材２６上に取り付けられ、座席１３を案内するとともに、フレーム１２によって支持される案内支持部材としての一対のガイドレール２８、前記底部２１ａの所定の箇所に取り付けられ、前記ガイドレール２８によって案内される被案内支持部材としての２組のスライダ３１、３２、前記座席１３をガイドレール２８に沿って移動させるための駆動部としての図示されないシート移動モータ、該シート移動モータを駆動することによって発生させられた回転を受けて回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部としての図示されないボールねじ等を備える。なお、３４はリニアアクチュエータであり、該リニアアクチュエータ３４の後端に前記シート移動モータが配設される。
【００２２】
前記補強部材２６は、フレーム１２の前端（図２及び４における左端）から後方に向けて延び、フレーム１２の後端（図２及び４における右端）より後方に向けて所定の距離だけ突出させて配設され、ガイドレール２８を支持する。そして、該ガイドレール２８は、補強部材２６上に配設され、スライダ３１、３２を摺（しゅう）動させることによって、座席１３を移動自在に支持し、かつ、案内する。前記スライダ３１は支持部材２１の前縁の近傍の両側に、スライダ３２は支持部材２１の後縁（図２及び４における右縁）の近傍の両側に配設され、前記スライダ３１、３２は、座席１３をガイドレール２８に沿って摺動自在に支持する。
【００２３】
なお、ガイドレール２８からスライダ３１、３２が外れないように、ガイドレール２８とスライダ３１、３２との間に係止構造が形成される。すなわち、スライダ３１、３２は「コ」字状に形成され、ガイドレール２８の両側面に被係止部としての凹部が、スライダ３１、３２の両縁に垂下する側壁の内周面に前記凹部に向けて突出させて係止部としての凸部が形成され、凹部と凸部とが係止させられる。本実施の形態においては、被案内支持部材として、スライダ３１、３２が使用され、スライダ３１、３２を摺動させることによって座席１３を移動自在に支持するようになっているが、スライダ３１、３２に代えて回転体としてのローラを使用し、該ローラを回転させて座席１３を移動自在に支持することができる。
【００２４】
そして、前記構成のシート移動機構２５を動作させるために、図示されないシート移動制御装置が配設される。
【００２５】
次に、前記構成の車両１１の制御回路について説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態における車両の制御回路を示すブロック図、図６は本発明の実施の形態におけるシート移動制御装置の動作を示すフローチャート、図７は本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の動作を示す第１の図、図８は本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の動作を示す第２の図、図９は本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の衝撃吸収回路を示す図である。
【００２７】
図において、５２は、前記車両制御装置からの指示を受け、シート移動機構２５を動作させるシート移動制御装置、５３は座席１３を移動させるためのシート移動用の駆動部としてのシート移動モータ（Ｍ）、５５はシート移動制御装置５２からの指示に従って、シート移動モータ５３を駆動するモータ制御装置、５７は衝突予測部としての衝突予測装置である。
【００２８】
前記シート移動制御装置５２に、ガイドレール２８上における座席１３の位置を表すシート位置を検出する位置検出部としてのシート位置センサ６１、座席１３上における運転者の重量を検出する重量検出部としての乗員重量検出センサ６２、及び車両１１の車速を検出する車速検出部としての車速センサ５９が接続される。なお、運転者の重量には荷物等の搭載物の重量も含まれる。
【００２９】
本実施の形態において、車速センサ５９は、車軸ｓｈ１と対向させてピックアップ等の図示されない回転検出部を備え、該回転検出部によって検出された車軸ｓｈ１の回転速度、及び駆動輪１４の径に基づいて車速を算出し、検出する。また、車速検出部として、駆動モータのロータの位置を検出するレゾルバを使用することもできる。その場合、シート移動制御装置５２の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、ロータの位置に基づいて駆動モータの角速度を算出し、該角速度に基づいて車速を算出し、検出する。そして、前記シート移動制御装置５２の図示されない加減速度算出処理手段は、加減速度算出処理を行い、前記車速を読み込み、車速を微分することによって加速度及び減速度を算出する。
【００３０】
なお、前記車両制御装置、駆動モータ制御装置、シート移動制御装置５２、モータ制御装置５５、衝突予測装置５７は、いずれも、演算装置としての図示されないＣＰＵ、該ＣＰＵが各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される図示されないＲＡＭ、制御用のプログラム等の各種のプログラムが記録された図示されないＲＯＭ、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される図示されないフラッシュメモリ等を備える。なお、前記ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等によって、記録装置が構成される。
【００３１】
また、前記車両制御装置、駆動モータ制御装置、シート移動制御装置５２、モータ制御装置５５、衝突予測装置５７、各ＣＰＵ等は、単独で、又は二つ以上組み合わせることによってコンピュータとして機能し、各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。そして、演算装置として、ＣＰＵに代えてＭＰＵ等を使用することもできる。
【００３２】
ところで、前記シート移動制御装置５２の図示されない姿勢制御処理手段は、姿勢制御処理を行い、走行中における車両本体のバランス状態及び動作状態を検出し、それらに基づいて姿勢を制御することができるようになっている。
【００３３】
そのために、車両１１を走行させているときに、前記姿勢制御処理手段の姿勢制御目標位置算出処理手段は、姿勢制御目標位置算出処理を行い、前記加速度又は減速度を読み込み、前記ＲＯＭに形成されたテーブルから成る第１の目標位置マップを参照し、加速度又は減速度に対応する座席１３の姿勢制御用の目標位置Ｓｂを読み込み、算出する。この場合、通常の走行で想定される加速度又は減速度で車両１１を走行させたときに、車両本体を水平な状態に保持することができる座席１３の位置が目標位置Ｓｂとしてあらかじめ算出され、前記第１の目標位置マップに、加速度又は減速度と目標位置Ｓｂとが対応させて記録される。すなわち、初期位置より前側において、加速度が高いほど目標位置Ｓｂは前方に、加速度が低いほど目標位置Ｓｂは後方（初期位置側）に設定され、初期位置より後側において、減速度が高いほど目標位置Ｓｂは後方に、減速度が低いほど目標位置Ｓｂは前方（初期位置側）に設定される。なお、目標位置Ｓｂは、加速度及び減速度が制御範囲内で変化したときに座席１３を移動させる必要が生じる範囲内で、前進限位置と後退限位置との間に設定される。
【００３４】
そして、前記姿勢制御処理手段の水平制御処理手段は、水平制御処理を行い、モータ制御装置５５に指示を送り、シート位置センサ６１によって検出されたシート位置が目標位置Ｓｂになるように、シート移動モータ５３を駆動し、座席１３を移動させる。したがって、車両１１を加速する場合に、シート移動モータ５３を正方向に駆動し、座席１３を初期位置から加速度に対応する前方の目標位置Ｓｂに移動させることによって車両１１の重心を前方の適正な位置に移動させ、車両１１を減速する場合に、シート移動モータ５３を逆方向に駆動し、座席１３を初期位置から減速度に対応する後方の目標位置Ｓｂに移動させることによって車両１１の重心を後方の適正な位置に移動させることができる。その結果、車両本体を水平な状態に保持することができる。
【００３５】
なお、前記車両１１において、通常は、前記姿勢制御処理において姿勢が制御されるようになっているが、加速度が制御範囲を超えて大きくなったり、減速度が制御範囲を超えて大きくなったりすると、座席１３を移動させただけでは車両本体の姿勢を保持することができなくなり、車両本体が傾いてしまう。そこで、前記姿勢制御処理手段は、傾斜角検出部としての図示されない姿勢センサによって検出された傾斜角が、目標となる傾斜角になるように、瞬間的に駆動モータによって発生させられるトルク、すなわち、駆動モータトルクを所定量だけ変更し、車両本体を逆方向に傾けるようにしている。
【００３６】
ところで、本実施の形態においては、例えば、前記構成の車両１１が路上の構造物、他の車両等の衝突物と衝突した際、運転者に加わる衝撃を小さくするために、前記シート移動機構２５が衝撃緩衝機構として機能させられる。
【００３７】
また、前記衝突予測装置５７に、車両１１の周囲、本実施の形態においては、前方及び後方を監視する監視装置としてのレーザレーダ５８（前方監視装置としての第１のレーダ、及び後方監視装置としての第２のレーダを備える。）、前記操作部２３及び車速センサ５９が接続される。そして、前記衝突予測装置５７は、前記レーザレーダ５８の監視結果、及び車速センサ５９によって検出された車速に基づいて、車両１１と衝突物との衝突を予測する。この場合、例えば、レーザレーダ５８によって車両１１と衝突物との間の距離を計測し、該距離、車速センサ５９によって検出された現在の車速、操作部２３を操作することによって車両１１を制動させるときに発生させられる減速度等に基づいて、車両１１と衝突物との衝突が予測される（特許第３８９６８５２号参照。）。なお、前記監視装置として、レーザレーダ５８に代えてミリ波レーダ等を使用することができる。
【００３８】
そして、前記衝突予測装置５７は、予測結果として、車両１１と衝突物との衝突可能性の有無を表す衝突確率値、車両１１と衝突物とが衝突するまでの時間（残り時間）を表す衝突時間、車両１１と衝突物とが衝突する際の車両１１と衝突物との相対的な速度を表す衝突予測速度等をシート移動制御装置５２に送る。また、該シート移動制御装置５２は、前記衝突予測装置５７による予測結果に基づいて、シート移動機構２５を動作させて、運転者に加わる衝撃を小さくする。
【００３９】
次に、前記シート移動機構２５が衝撃緩衝機構として機能させられるときのシート移動制御装置５２の動作について説明する。
【００４０】
まず、シート移動制御装置５２の図示されない衝突判定処理手段は、衝突判定処理を行い、前記衝突予測装置５７による予測結果を読み込み、衝突確率値に基づいて、車両１１と衝突物との衝突が不可避であるかどうかを判断する。そして、車両１１と衝突物との衝突が不可避である場合、前記シート移動制御装置５２の図示されないシート移動判定処理手段は、シート移動判定処理を行い、衝突予測装置５７から送られた衝突時間を読み込むとともに、シート位置センサ６１によって検出されたシート位置を読み込み、座席１３の移動を開始するかどうかを判断する。
【００４１】
ところで、車両１１と衝突物とが衝突した際に運転者に加わる衝撃は、運転者に加わる加速度で表すことができる。そこで、本実施の形態においては、衝突が予測されると、衝突に伴って発生する加速度と同じ方向にあらかじめ座席１３が移動させられ、衝突に伴って発生する加速度を小さくするようにしている。例えば、車両１１の前方に衝突物がある場合、衝突に伴って、運転者に後方に向けて加速度が発生するので、座席１３は、後方に向けて移動させられ、所定の衝突待機位置、本実施の形態においては、図８に示されるように、後退限位置、すなわち、衝突物から離間する方向の案内支持部材の先端の位置に置かれ、車両１１の後方に衝突物がある場合、衝突に伴って、運転者に前方に向けて加速度が発生するので、座席１３は、前方に向けて移動させられ、所定の衝突待機位置、本実施の形態においては、図７に示されるように、前進限位置、すなわち、衝突物に接近する方向の案内支持部材の先端の位置に置かれる。
【００４２】
この場合、座席１３の移動の終了が早すぎると、衝突時に運転者がバランスを採るのが困難になり、遅すぎると、衝撃を小さくすることができない。そこで、前記シート移動判定処理手段は、座席１３を現在の位置から前進限位置又は後退限位置まで移動させることができる距離、すなわち、シート移動距離、及びあらかじめ設定された座席１３の移動速度に基づいて、衝突の直前に移動が終了するように、座席１３の移動を開始するタイミングを算出する。
【００４３】
なお、前記移動速度は、シート移動モータ５３の定格等によってあらかじめ設定された座席１３の移動速度の最大値を表す最大移動速度、あらかじめ算出された運転者に影響を与えない移動速度限界値、及び座席１３を移動させたときの最大の移動加速度等に基づいて算出される。
【００４４】
続いて、前記シート移動制御装置５２の図示されない移動処理手段は、移動処理を行い、座席１３の移動を開始するタイミングになったかどうかを判断し、座席１３の移動を開始するタイミングになると、シート移動モータ５３を正方向又は逆方向に駆動し、座席１３を移動させる。このようにして、座席１３は前進限位置又は後退限位置に移動させられる。
【００４５】
このとき、前記移動処理手段は、シート位置センサ６１によって検出された現在のシート位置から前進限位置又は後退限位置までの距離を常に算出し、衝突直前に座席１３の移動が終了するようにシート移動モータ５３を駆動し、座席１３の移動速度をフィードバック制御によって変更する。
【００４６】
次に、前記シート移動制御装置５２の図示されない移動終了判定処理手段は、移動終了判定処理を行い、シート位置センサ６１によって検出されたシート位置を読み込み、シート位置が前進限位置又は後退限位置であるかどうかによって、座席１３の移動が終了したかどうかを判断する。
【００４７】
そして、前記シート移動制御装置５２の図示されない衝撃吸収処理手段は、衝撃吸収処理を行い、乗員重量検出センサ６２によって検出された運転者の重量を読み込むとともに、衝突予測装置５７から衝突予測速度を読み込み、運転者の重量及び衝突予測速度に対応させて衝撃を吸収して小さくする。
【００４８】
本実施の形態においては、衝突に伴って発生する衝撃を吸収するために衝撃吸収回路が配設される。この場合、車両１１と衝突物とが衝突すると、運転者の重量、座席１３の重量等によって生じる慣性エネルギーによって、座席１３が反対方向、例えば、車両１１の前方の衝突物と衝突した場合は、前方に向けて、車両１１の後方の衝突物と衝突した場合は、後方に向けて移動する。そのとき、運転者及び座席１３の運動エネルギーを、シート移動モータ５３によって回生される電流の電気エネルギーに変換し、該電気エネルギーを熱エネルギーに変換すると、シート移動モータ５３の回転がその分抑制され、座席１３は抑制された速度で反対方向に移動し、その結果、衝突時の衝撃を吸収することができる。
【００４９】
なお、前記座席１３が前方に向けて移動する際の移動が終了する位置、及び座席１３が後方に向けて移動する際の移動が終了する位置、すなわち、衝撃吸収終了位置は、いずれも、所定の位置に設定することができるが、本実施の形態においては、それぞれ、座席１３の前進限位置及び後退限位置にされる。
【００５０】
前記衝撃吸収回路は、シート移動モータ５３、モータ制御装置５５、負荷抵抗切替装置６３、負荷抵抗６４及び切替装置６５を備える。前記負荷抵抗切替装置６３は端子ａ〜ｅを備え、負荷抵抗６４は互いに抵抗値が異なるように設定された抵抗ｒ１〜ｒ４を備え、前記負荷抵抗切替装置６３において、端子ａと端子ｂ〜ｅとが選択的に接続され、各端子ｂ〜ｅに抵抗ｒ１〜ｒ４が接続される。
【００５１】
また、切替装置６５は端子ｆ〜ｈを備え、端子ｆと端子ｇ、ｈとが選択的に接続され、端子ｆにシート移動モータ５３が、端子ｇにモータ制御装置５５が、端子ｈに負荷抵抗切替装置６３が接続される。
【００５２】
そして、前記衝撃吸収処理手段の負荷抵抗値算出処理手段は、負荷抵抗値算出処理を行い、衝突に伴って発生する加速度を最も小さくすることができるモータ負荷を表す負荷抵抗値を算出する。
【００５３】
ここで、運転者の重量に座席１３の重量を加算した移動体の総重量をＭとし、衝突予測速度をｖとし、衝突待機位置から衝撃吸収終了位置までの距離をＬｅとし、シート移動モータ５３の発電（回生）効率をηとし、シート移動モータ５３以外で消費される電力想到のエネルギーをαとすると、負荷抵抗値で消費しなければならない電力Ｗは、
Ｗ＝η・Ｍ・ｖ3 ／４Ｌｅ−α
になる。この場合、回生電流が分かると、電力Ｗに基づいて前記負荷抵抗値を算出することができるが、回生電流を予測するのは困難であるので、本実施の形態においては、シート移動制御装置５２のＲＯＭにテーブルとしてのマップを形成し、該マップにあらかじめ総重量Ｍ、衝突予測速度ｖ及び負荷抵抗値を実験等で算出し、対応させて記録しておく。したがって、負荷抵抗値算出処理手段は、前記マップを参照し、総重量Ｍ、衝突予測速度ｖ及び固定値である距離Ｌｅに対応する負荷抵抗値を算出することができる。
【００５４】
続いて、前記衝撃吸収処理手段の負荷調整処理手段は、負荷調整処理を行い、切替装置６５を操作して、端子ｆと端子ｈとを接続することによってシート移動モータ５３と負荷抵抗切替装置６３とを接続するとともに、負荷抵抗切替装置６３を操作して、抵抗ｒ１〜ｒ４のうちの、前記負荷抵抗値以上の抵抗値を有する抵抗を選択し、端子ａと選択された抵抗、すなわち、選択抵抗に対応する端子とを接続することによって、シート移動モータ５３と選択された選択抵抗とを接続する。このようにして、負荷抵抗６４の負荷抵抗値を調整することができる。
【００５５】
なお、前記負荷調整処理手段は、切替装置６５を操作して、端子ｆと端子ｈとを接続するに当たり、電源をオフにすることによって端子ｆと端子ｈとを接続するようにしている。これは、衝突時の破損等で電源が機能しなくなった場合でも端子ｆと端子ｈとを接続することができるようにするためである。
【００５６】
また、本実施の形態においては、衝突による衝撃が運転者に加わるのが終了しても、座席１３が衝撃吸収終了位置に到達していなかったり、衝突による衝撃が運転者に加わるのが終了するまでに、座席１３が衝撃吸収終了位置に到達してしまったりすることがないように、衝突による衝撃が運転者に加わるのが終了した時点で、負荷抵抗値の調整をし直す。
【００５７】
そして、本実施の形態においては、複数の抵抗ｒ１〜ｒ４によって段階的に負荷抵抗値を切り換えるようになっているが、可変抵抗によって連続的に負荷抵抗値を切り換えることができる。なお、衝突物が車両１１の側方にある場合、座席１３の移動は行われない。
【００５８】
このように、本実施の形態においては、衝突時にエネルギーの変換が行われ、座席１３及び運転者の運動エネルギーが電気エネルギーを経て熱エネルギーに変換されるので、衝突待機位置から衝撃吸収終了位置まで座席１３を移動させる間に運転者に加わる加速度を小さくすることができ、衝撃を十分に小さくすることができる。また、衝突待機位置から衝撃吸収終了位置までの座席１３の移動距離を利用して衝撃緩衝機構を能動的に機能させることができるので、衝突時に、常に衝撃を小さくすることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態においては、衝突予測装置５７によって衝突が不可避であると判断された場合、衝突に伴う衝撃を吸収するように座席１３を移動させる方法について説明したが、座席１３を移動させた後も、常に監視装置によって衝突物の監視を行い、仮に、衝突せずに衝突物がなくなった場合には、通常の走行制御に戻るように座席１３の位置を元に戻す処理を行うこともできる。
【００６０】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  衝突予測装置５７による予測結果を読み込む。
ステップＳ２  衝突が不可避であるかどうかを判断する。衝突が不可避である場合はステップＳ３に進み、不可避でない場合はリターンする。
ステップＳ３  衝突時間を読み込む。
ステップＳ４  シート位置を読み込む。
ステップＳ５  座席１３の移動を開始するタイミングになったかどうかを判断する。座席１３の移動を開始するタイミングになった場合はステップＳ６に進み、タイミングになっていない場合はステップＳ４に戻る。
ステップＳ６  座席１３を移動する。
ステップＳ７  座席１３の移動が終了したかどうか判断する。座席１３の移動が終了した場合はステップＳ８に進み、終了していない場合はステップＳ６に戻る。
ステップＳ８  運転者の重量を読み込む。
ステップＳ９  衝突予測速度ｖを読み込む。
ステップＳ１０  負荷抵抗値を算出する。
ステップＳ１１  負荷抵抗値を調整し、リターンする。
【００６１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態における車両の制御回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車両の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態における車両の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態における車両の要部を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における車両の要部を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるシート移動制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の動作を示す第１の図である。
【図８】本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の動作を示す第２の図である。
【図９】本発明の実施の形態における衝撃緩衝装置の衝撃吸収回路を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１    車両
１２    フレーム
１３    座席
２８    ガイドレール
５２    シート移動制御装置
５３    シート移動モータ
５５    モータ制御装置
５７    衝突予測装置
５８    レーザレーダ
６３    負荷抵抗切替装置
６４    負荷抵抗
６５    切替装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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