CN113748054B - 乘员保护*** - Google Patents

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Abstract

即使在车辆中乘员朝向与车辆的行进方向不同的方向并使座椅倾斜地就座的情况下也适当地保护该乘员。对搭乘在车辆内的座椅上的乘员进行保护的***，座椅的座椅靠背构成为能够相对于该座椅的坐垫倾倒。而且，***具备：取得部，所述取得部取得与行驶中的车辆或其周围环境关联的环境信息；以及控制部，所述控制部在座椅朝向与车辆的行进方向不同的方向，且座椅靠背相对于坐垫成为规定角度以上的倾倒状态的情况下，基于环境信息，以抵抗预想会作用在搭乘于座椅的乘员上的惯性力的方式，执行在座椅上支承乘员的支承控制。

Description

乘员保护***
技术领域
本发明涉及对搭乘在车辆内的座椅上的乘员进行保护的乘员保护***。
背景技术
已知在车辆中为了保护乘员免受碰撞的冲击的影响，使用安全带、各种气囊等乘员约束装置。例如，从转向盘、仪表盘等向乘员的前方侧展开的前面碰撞气囊、在转向柱下部展开的膝部保护气囊(膝气囊)、从座椅侧部向乘员侧方展开的侧面碰撞气囊、沿着侧门玻璃展开的帘式气囊等各种气囊装置不断普及。
在此，车辆内的乘员的姿势多样化，乘员未必是朝向车辆的前方地坐在座椅上。例如，在专利文献1所示的车辆中，形成就座于车辆前排的乘员朝向后方、与后排的乘员面对的状态。在这种状态下对车辆施加冲击时，为了保护乘员而气囊展开。具体而言，如该专利文献1的图7所示，气囊以覆盖前排乘员的背面和侧面且覆盖后排乘员的前面和侧面的方式，在从上方观察时呈コ字形展开。通过这样的展开，形成各个乘员的四方被气囊、座椅包围的状态，从而实现该保护。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2018/0215338号说明书
发明内容
发明要解决的课题
近年来，车辆的自动驾驶技术的开发变得兴盛。在这种自动驾驶技术中，由于乘员最终能够从车辆的驾驶解放出来，所以乘员未必是朝向车辆的行进方向地坐在座椅上。因此，关于利用了用于保护乘员的约束装置等的保护***，有可能不能直接应用以往的形态。例如，在自动驾驶技术之下，如上述现有技术文献所示，可能产生在车辆内乘员朝向后方的状态下驾驶车辆的状态，但假如在朝向后方的乘员使座椅倾斜的情况下，有可能对于来自前方的碰撞时的冲击，难以用座椅靠背适当地支承乘员。这样，没有座椅靠背的足够的支承时，难以保护乘员。
在本说明书中，鉴于上述问题，其目的在于提供如下技术：即使在车辆中乘员朝向与车辆的行进方向不同的方向并使座椅倾斜地就座的情况下也适当地保护该乘员。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本申请公开内容采用如下结构：在乘员朝向与车辆的行进方向不同的方向且使座椅倾斜地就座的情况下，考虑预想会作用于该乘员的惯性力，进行用于支承乘员的支承控制。通过进行这种支承控制，从而无论车辆内的乘员就坐的姿势如何，都能够适当地保护该乘员。
具体而言，本申请公开内容是一种对搭乘在车辆内的座椅上的乘员进行保护的***，所述座椅的座椅靠背构成为能够相对于该座椅的坐垫倾倒，所述***具备：取得部，所述取得部取得与行驶中的车辆或其周围环境关联的环境信息；以及控制部，所述控制部在所述座椅朝向与所述车辆的行进方向不同的方向，且所述座椅靠背相对于所述坐垫成为规定角度以上的倾倒状态的情况下，基于所述环境信息，以抵抗预想会作用在搭乘于所述座椅的乘员上的惯性力的方式，执行在所述座椅上支承乘员的支承控制。
本申请公开内容的乘员保护***是一种对搭乘在车辆内的座椅上的乘员进行保护的***，该座椅构成为座椅靠背能够相对于供乘员就座的坐垫倾倒。需要说明的是，该能够倾倒的结构不限定于特定的结构。在此，乘员就座于座椅时，有时座椅靠背相对于坐垫成为比较立起的状态。此时，对车辆施加冲击时，基本上座椅靠背能够以支承乘员的方式发挥功能。因此，通过将乘员约束于这种座椅靠背，从而能够保护乘员免受冲击影响。另一方面，在乘员就座的座椅朝向与车辆的行进方向不同的方向且座椅成为倾倒成规定角度以上的倾倒状态的状态下，当惯性力作用于乘员时，难以适当地利用座椅靠背进行乘员的支承。即，当座椅靠背相对于坐垫倾斜时，乘员的身体容易沿着座椅靠背滑动，因此不容易利用座椅靠背支承乘员。
考虑由这种座椅的方向和座椅靠背的倾斜引起而产生的新课题，本申请公开内容的乘员保护***构成为：控制部以抵抗预想会作用于乘员的惯性力的方式执行与用户的支承相关的支承控制。即，以抑制沿着上述座椅靠背的用户滑动的方式进行该支承控制。该惯性力不是始终从同一方向作用于乘员，其大小也不是恒定的，而是依存于与车辆的行驶状态、车辆及其周围的障碍物等的相关。因此，在该支承控制中，利用与行驶中的车辆或其周围环境关联的环境信息。作为该环境信息，优选是为了掌握预想会作用于乘员的惯性力而有用的信息，能够例示与车辆的行驶速度、位于其周围的障碍物的位置、乘员的就座有无、乘员体重等相关的信息。关于这些信息，取得部能够从设置于车辆侧的各种传感器取得，或通过接收从车辆外的服务器等发送的信息从而取得。
通过按这种方式在预想惯性力会作用于车辆时利用控制部进行支承控制，从而能够抑制乘员的身体沿着座椅靠背滑动。结果，即使在座椅处于倾倒状态的情况下，也能够实现利用座椅靠背进行的乘员的支承，能够实现有效的乘员保护。需要说明的是，也可以在座椅靠背倾倒成担忧乘员相对于座椅靠背滑动的程度的状态下，即座椅靠背的倾倒角度为规定角度以上时执行支承控制。座椅靠背的倾倒程度较小时，即座椅靠背相对于坐垫的倾倒角度比规定角度小时，可以不进行利用控制部的支承控制。需要说明的是，关于本申请中的倾斜角度，倾斜角度变得越小，座椅靠背越到达接近直立的状态。
在此，在上述乘员保护***中，由控制部执行的支承控制能够应用各种方式。以下，例示其应用方式。首先，作为第一应用方式，可以是，所述控制部在所述座椅朝向与所述车辆的行进方向相反的方向，且所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下，当基于所述环境信息预测到所述车辆的碰撞时，以抵抗预想会作用在搭乘于所述座椅的乘员上的所述惯性力的方式，执行使乘员所处的座椅的姿势成为规定的起立姿势的所述支承控制。即，在第一应用方式中，基于环境信息预测到车辆的碰撞的情况下，为了事先防备该碰撞，进行所述支承控制。
而且，在第一应用方式的支承控制中，将乘员就座的座椅的姿势调整为规定的起立姿势。该规定的起立姿势是用于以使座椅立起而能够抵抗惯性力的方式支承乘员的姿势。规定的起立姿势是能够支承乘员的姿势即可，通过使座椅整体或座椅的一部分变形、位移等从而能够得到规定的起立姿势。通过按这种方式基于碰撞的预测控制座椅的姿势，从而对于碰撞事先完成准备，因此即使在产生车辆的碰撞的情况下，也能够更准确地获得乘员的保护。
在此，作为用于实现规定的起立姿势的一例，可以是，所述座椅靠背具有与所述坐垫连接的基座部、和具有与乘员的接触面且构成为相对于该基座部立起的可动部的情况下，所述控制部在保持所述基座部与所述坐垫的相对关系的状态下使所述可动部相对于所述基座部立起而形成所述规定的起立姿势。即，不是使座椅靠背整体立起，而是通过使作为其一部分的可动部立起，从而形成规定的起立姿势。利用这种结构，能够迅速地且以较少的能量执行用于得到规定的起立姿势的支承控制，能够进行对碰撞的准确准备。
在此，可以是，在上述乘员保护***中，所述控制部以如下方式进行支承控制：所述环境信息包含的、所述车辆与其周围的预想发生碰撞的障碍物的距离变得越短，则越使所述可动部相对于所述基座部立起而使所述座椅接近所述规定的起立姿势。车辆与障碍物的距离变短意味着与该障碍物的碰撞的可能性变高。因此，通过以随着碰撞的可能性变高而使座椅接近规定的起立姿势的方式进行支承控制，从而能够实现对于碰撞的预先的准备，并且能够避免急剧的座椅的姿势变化。由此，能够抑制在进行支承控制时向乘员施加急剧的姿势变更，由此，能够兼顾乘员保护和车辆内的乘员的舒适性。
另外，可以是，在上述乘员保护***中，所述座椅具有由于火药的燃烧而产生气体的气体发生器，并构成为：利用从该气体发生器供给的气体使所述可动部相对于所述基座部立起，所述座椅靠背具有使所述可动部相对于所述基座部的相对速度缓和的缓和部件。通过利用由气体发生器产生的气体，从而能够使可动部迅速地移动而形成规定的起立姿势。但是，当可动部的移动过快时，会对乘员施加急剧的姿势变更，所以不优选。因此，通过座椅靠背具有缓和部件，从而能够抑制这样的可动部的过快移动。
需要说明的是，作为缓和部件，在一例中能够例示阻尼器装置。另外，作为其他方法，可以采用如下部件作为缓和部件：其对为了所述可动部的立起动作而从所述气体发生器供给的气体的每单位时间的供给量进行控制。由于供给的气体是用于使可动部立起的动力源，所以通过控制其供给量，从而能够使可动部相对于基座部的相对速度缓和。
在此，作为用于实现规定的起立姿势的其他例子，可以是，所述控制部维持所述座椅靠背相对于所述坐垫的倾倒状态不变地，使所述座椅的头侧比该座椅的脚侧更大地上升而形成所述规定的起立姿势。即，通过移动座椅整体，从而形成能够抵抗预想会作用于乘员的惯性力的、作为座椅的支承状态的规定的起立姿势。
接着，说明所述乘员保护***中的支承控制的第二应用方式。在第二应用方式中，可以是，所述控制部在没有利用用于相对于该座椅约束位于所述座椅上的乘员的约束装置进行乘员的约束，且所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下，当基于所述环境信息检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，以抵抗所述惯性力的方式利用所述约束装置执行乘员的约束作为所述支承控制。即，在第二应用方式中，在基于环境信息检测到车辆的碰撞的情况下或者即使是碰撞前但判断为正陷入到不能避免碰撞的状态的情况下，为了保护乘员免受该碰撞影响，进行所述支承控制。需要说明的是，在执行本应用方式的支承控制之前的状态下，不利用约束装置进行对乘员的约束。通过按这种方式基于碰撞的检测或比较高的盖然性，利用约束装置执行乘员的约束，从而能够抑制在由于碰撞而惯性力作用于乘员时乘员的身体沿着座椅靠背滑动，由此能够实现乘员的保护。
在此，可以是，在上述乘员保护***中，所述约束装置是如下的肩用气囊，所述肩用气囊以膨胀时与位于所述座椅上的乘员的肩部抵接的方式设置于该座椅，且膨胀时具有比沿着所述车辆的行进方向的乘员的头部大小更大的规定的膨胀大小，所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，使所述肩用气囊膨胀。在座椅处于倾倒状态的情况下，由于惯性力而乘员从头开始滑动。因此，通过利用肩用气囊在头附近的肩处约束乘员的身体的移动，从而能够抵抗惯性力而有效地保护乘员。需要说明的是，在约束乘员的移动时力施加于其头部是不优选的。因此，肩用气囊具有比车辆的行进方向上的乘员的头部大小更大的规定的膨胀大小。利用该结构，乘员的头由于膨胀的肩用气囊而难以接触其周围的构成物(例如车辆内部的仪表板等)，能够实现适当的乘员保护。
另外，可以是，在上述乘员保护***中，所述约束装置还包含腿用气囊，所述腿用气囊设置于所述座椅且以坐垫将位于所述座椅靠背上的乘员的腿部向所述坐垫推压的方式膨胀，所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，使所述肩用气囊和所述腿用气囊一同膨胀。利用这种结构，能够抑制由于惯性力而乘员的身体浮上。特别是在用肩用气囊约束乘员的肩的情况下，通过在脚侧也约束乘员，从而能够更稳定地实现乘员的约束。
另外，可以是，在上述乘员保护***中，所述约束装置是配置在所述车辆的顶棚部的保持用网，所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，向位于所述座椅上的乘员放出所述保持用网，并将该乘员约束于该座椅。通过用这种约束方式约束乘员的身体的移动，从而也能够抑制由座椅靠背处于倾倒状态引起的乘员的滑动，由此能够抵抗惯性力而有效地保护乘员。
发明的效果
根据本申请公开内容，即使在车辆中乘员朝向与车辆的行进方向不同的方向并使座椅倾斜地就座的情况下也能够适当地保护该乘员。
附图说明
图1是示出搭乘于车辆的乘员的就座状态的第一图。
图2是示出搭乘于车辆的乘员的就座状态的第二图。
图3是从上方观察图2所示的就座状态得到的图。
图4是示出乘员使座椅靠背倾倒并就座的状态的图。
图5A是用于说明利用第一方式的乘员保护***进行的乘员保护的机制的第一图。
图5B是用于说明利用第一方式的乘员保护***进行的乘员保护的机制的第一图。
图6是示出与设置于车辆的乘员保护***关联的功能模块的图。
图7是与用乘员保护***执行的用于乘员保护的支承控制关联的第一流程图。
图8A是用于说明利用乘员保护***进行的乘员保护的机制的第二图。
图8B是用于说明利用乘员保护***进行的乘员保护的机制的第二图。
图9A是示出第二方式的乘员保护***的图。
图9B是示出第二方式的乘员保护***的图。
图10A是示出第三方式的乘员保护***的图。
图10B是示出第三方式的乘员保护***的图。
图11是与用乘员保护***执行的用于乘员保护的支承控制关联的第二流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实施方式的乘员保护***的方式。需要说明的是，各实施方式中的各结构及它们的组合等为一例，能够在不从本发明的主旨偏离的范围内适当进行结构的附加、省略、置换及其他变更。以下的实施方式的结构为例示，本申请公开内容不限定于这些实施方式，仅由权利要求书限定。并且，本说明书公开的各个实施方式能够与本说明书公开的其他任何特征组合。
<第一实施方式>
以下说明第一实施方式的乘员保护***。该乘员保护***搭载于能够进行所谓的自动驾驶的车辆1。由于车辆1能够自动驾驶，所以乘员中的特定的人无需成为车辆1的操纵者。因此，例如，如图1所示，多个乘员能够在一边相互面对一边就座于各自的座椅10的状态下搭乘于车辆1。此时，车辆1由后述的行驶控制部4自动操纵，沿规定的行进方向行驶。需要说明的是，在图1中，4名乘员搭乘于车辆1，通过前排的两名与各自的座椅10一起朝向后方，从而形成4人相互面对的就座状态。
在此，搭载于车辆1的每一个座椅10构成为能够倾倒成任意的角度。而且，图2示出从图1所示的就座状态起使前排的一人就座的座椅10倾倒而成的状态，图3示出从上方观察图2所示的就座状态得到的状态。另外，图4用侧视图示出横躺在倾倒的座椅10上的乘员的状态。这些图中的空心箭头示出车辆1的行进方向。具体而言，座椅10构成为座椅靠背12能够相对于供乘员就座的坐垫11绕旋转轴14倾倒(能够倾斜)。另外，在坐垫11之下安装有旋转台座15，坐垫11能够相对于固定在车辆底面上的旋转台座15旋转。因此，乘员能够通过使坐垫11相对于旋转台座15旋转，从而任意地变更自己就座的座椅10的方向。
而且，在座椅靠背12上连接有头枕13。在图4所示的倾倒状态下，乘员成为在头枕13上载置自己的头部，而且在座椅靠背12及坐垫11上载置自己的身体的大部分的状态。另外，在座椅10上设置有检测座椅靠背12相对于坐垫11的倾倒角度(旋转轴14的旋转角度)的传感器14a和检测坐垫11相对于旋转台座15的旋转角度即座椅10的方向的传感器15a。
在此，在车辆1中，如图2～4所示，在座椅10朝向与车辆1的行进方向(前方)相反的方向(后方)的状态下，乘员使该座椅靠背12倾斜并就座于座椅10时，假如车辆1与存在于其外部的障碍物碰撞时，对该乘员产生惯性力。例如，如图5A所示，在车辆1沿空心箭头方向行进的情况下，在车辆前方发生碰撞时，上述惯性力作为用涂黑箭头示出的惯性力F1作用于乘员。此时，在座椅靠背12相对于坐垫11倾倒了规定角度以上的状态下，由于就座在座椅10上的乘员的身体的延伸方向接近车辆1的行进方向，所以乘员的背部从座椅靠背12受到的支承力F2变小。结果，相对于惯性力F1，用座椅靠背12不能充分地支承乘员的背部，在座椅10上乘员的身体滑动，从保护乘员的观点出发是不期望的。
因此，本实施方式的乘员保护***构成为：即使在按这种方式乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用的状态下，也进行用于适当地保护乘员的支承控制。在此，基于图5B详细说明利用该乘员保护***进行的乘员保护的方式。
在此，在座椅10中，座椅靠背12具有经由旋转轴14与坐垫11可旋转地连接的基座部12a、和构成为相对于基座部12a立起的可动部12b。可动部12b在旋转轴14的附近相对于基座部12a可转动地连接，该可动部12b的表面提供与乘员的背部接触的面。在基座部12a与可动部12b之间，配置有利用通过气体发生器17中的气体发生剂的燃烧从而生成的气体膨胀的气囊20，所述气体发生器17配置在坐垫11的内部。需要说明的是，作为气体发生剂，例如，能够使用由胍硝酸盐(41重量％)、碱式硝酸铜(49重量％)及粘合剂、添加物构成的单孔圆柱状的部件。另外，关于气体发生器17，也能够使用并用加压气体和气体发生剂的已知的混合型、仅由加压气体构成的已知的存储型。
气体发生器17经由气体流路18与气囊20连接。在气体发生器17工作前，即没有必要保护座椅10上的乘员的情况下，如图5A所示，气囊20在折叠的状态下收容于基座部12a与可动部12b之间。当气体发生器17工作时，在此生成的气体送入气囊20并膨胀。以该膨胀力为动力源，可动部12b以相对于基座部12a立起的方式旋转。另外，在气体流路18中设置有用于调整在气体流路18中流动并向气囊20供给的气体的流量的调整阀19。通过调整在气体流路18中流动的气体的流量，从而能够调整气囊20的膨胀的程度，由此，能够调整可动部12b相对于基座部12a的立起的速度。
另外，在座椅靠背12中，为了在通过气体发生器17的工作而气囊20膨胀时缓和基座部12a与可动部12b之间的相对速度，在头枕13的附近且基座部12a与可动部12b之间配置有阻尼器装置16。需要说明的是，在气体发生器17工作前，如图5B所示，阻尼器装置16收容于基座部12a与可动部12b之间。
在按这种方式构成的座椅10中，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用时，当车辆1与外部的障碍物碰撞的可能性变高时，执行如下支承控制：通过气体发生器17工作而使气囊20膨胀，从而形成可动部12b相对于基座部12a立起的、座椅10的规定的起立姿势。在图5B中示出座椅10成为规定的起立姿势的状态。需要说明的是，此时，维持基座部12a与坐垫11的相对位置关系，即旋转轴14中的倾倒角度不变。由于当座椅10成为规定的起立姿势时，成为座椅10上的乘员的身体的延伸方向偏离车辆1的行进方向的状态，所以乘员容易经由可动部12b抵抗碰撞时的惯性力F1。而且，按这种方式在车辆1与障碍物的碰撞的可能性变高时形成规定的起立姿势意味着：在该碰撞产生前，预先完成利用立起的座椅靠背12的可动部12b使更大的支承力F3作用于乘员的背部的准备。因此，即使车辆1与障碍物碰撞，此时也能够以抵抗惯性力F1的方式经由可动部12b使足够的支承力F3可靠地作用于乘员，由此，能够适当地实现乘员的保护。另外，也可以在座椅10的任一部分(例如坐垫11)配置检测乘员的体重的传感器，为了考虑乘员的体重而产生适当大小的支承力F3，基于检测到的体重，调整座椅靠背12(可动部12b)的立起高度。例如，也可以是，乘员的体重越重，越增大立起角度并使座椅靠背12更接近直立状态。
需要说明的是，如图5B所示，通过在基座部12a与可动部12b之间配置阻尼器装置16，从而如上所述，能够缓和气体发生器17工作时的可动部12b的急速移动。这是为了在形成规定的起立姿势时，不对位于座椅10之上的乘员的身体施加急剧的姿势的变化。另外，也可以是，为了减小对乘员颈部的负担，构成为将头枕13连接于可动部12b侧，一边支承该乘员的头部，一边使可动部12b立起而形成规定的起立姿势。
在此，基于图6及图7说明利用上述乘员保护***进行的用于保护乘员的支承控制的详细情况。图6是作为乘员保护***形成在设置于各座椅10的控制装置10A中的、用于支承控制的功能框图。在车辆1中，由于配置有4个座椅10，所以在图6中示出4个控制装置10A，对于其中的一个控制装置10A，代表性地示出其功能部。各控制装置10A例如由微型计算机构成，通过利用CPU(Central Processing Unit)(未图示)执行存储在存储部件(是ROM(Read Only Memory)等，未图示)中的程序，从而实现各功能。
而且，在图6中，也示出用于将车辆1构成为能够自动驾驶的传感器2、位置信息取得部3、行驶控制部4及驱动部5。首先，说明这些与车辆1关联的结构。车辆1一边感测其周围一边以作为自主行驶的适当方法在道路上行驶。传感器2是为了取得车辆1的自主行驶所需的信息而进行车辆1周围的感测的部件，典型地包含立体相机、激光扫描仪、LIDAR、雷达等而构成。传感器2取得的信息发送给行驶控制部4，为了进行存在于车辆1周围的障碍物、行驶车道的识别等而由行驶控制部4利用。在本实施方式中，传感器2可以包含用于进行监视的可见光相机。另外，位置信息取得部3是取得车辆1的当前位置的部件，典型地包含GPS接收器等而构成。位置信息取得部3取得的信息也发送给行驶控制部4，例如，在用于车辆1利用车辆1的当前位置到达目的地的路线的算出、到达该目的地所需的所需时间的算出等规定处理中利用。
行驶控制部4是基于从传感器2、位置信息取得部3取得的信息进行车辆1的控制的计算机。行驶控制部4例如由微型计算机构成，通过利用CPU(Central Processing Unit)(未图示)执行存储在存储部件(是ROM(Read Only Memory)等，未图示)中的程序，从而实现用于进行上述各种处理的功能。
作为利用行驶控制部4进行的各种处理的具体例，能够例示车辆1的行驶计划的生成处理；基于传感器2取得的数据而检测自主行驶所需的车辆1周围的规定数据的检测处理；基于行驶计划、规定数据、位置信息取得部3取得的车辆1的位置信息而生成用于控制自主行驶的控制指令的生成处理等。行驶计划的生成处理是决定用于从出发地到达目的地的移动路径的处理。另外，规定数据的检测处理例如是检测车道的数量或位置、存在于本车辆周围的车辆的数量或位置、存在于本车辆周围的障碍物(例如行人、自行车、构造物、建筑物等)的数量或位置、道路的构造、道路标识等的处理。另外，所述控制指令发送给后述的驱动部5。关于用于使车辆1自主行驶的控制指令的生成方法，能够采用已知的方法。
驱动部5是基于行驶控制部4生成的控制指令使车辆1行驶的部件。驱动部5例如包含用于驱动车轮的电机或逆变器、制动器、转向机构等而构成，通过按照控制指令驱动电机、制动器等，从而实现车辆1的自主行驶。
接着，说明控制装置10A的各功能部。控制装置10A具有取得部101、状态检测部102、控制部103、碰撞预测部104及碰撞检测部105。首先，取得部101是取得与行驶中的车辆1或车辆1的周围环境关联的环境信息的功能部。环境信息是和车辆1与存在于其周围的障碍物的碰撞关联的信息，例如，可列举与车辆1的行驶或转向相关的信息、与障碍物相对于车辆1的相对位置信息、相对速度信息、车辆1与障碍物的距离相关的信息等。取得部101利用传感器2取得的数据而取得环境信息。需要说明的是，用于车辆1的自主行驶的所述规定数据未必与该环境信息一致。接着，状态检测部102是检测乘员就座的座椅10的状态的功能部，具体而言，作为座椅10的状态，利用传感器14a检测用于座椅靠背12的倾倒的旋转轴14的旋转角度，利用传感器15a检测坐垫11的旋转角度。而且，状态检测部102也检测就座于座椅10的乘员的体重作为座椅10的状态。
接着，控制部103是执行基于图5B说明的支承控制的功能部。控制部103根据状态检测部102检测到的旋转轴14的旋转角度和坐垫11的旋转角度，以抵抗在车辆1与障碍物碰撞时预想会作用于乘员的惯性力(图5A、图5B所示的惯性力F1)的方式执行支承控制。该支承控制是如上所述通过使气体发生器17工作从而形成座椅10的规定的起立姿势的处理。
另外，碰撞预测部104是预测车辆1与障碍物的碰撞的功能部。具体而言，基于利用取得部101取得的作为环境信息的车辆1的速度信息、障碍物与车辆1的相隔距离等，预测碰撞的可能性。例如，根据车辆1的速度和相隔距离算出的到碰撞为止的时间变得越短，则能够预测为碰撞的可能性越高。另外，碰撞检测部105是检测车辆1与障碍物的碰撞或者判断处于不能避免该碰撞的状态的功能部。即，碰撞检测部105是检测实际产生的碰撞或以比较高的盖然性可能产生碰撞的状态的功能部。碰撞检测部105能够利用设置在车辆1的多个部位的加速度传感器、压力传感器等的检测值检测与障碍物的碰撞。
在此，基于图7说明支承控制的详细情况。需要说明的是，该支承控制由控制装置10A以规定的间隔重复执行。首先，在S101中，利用状态检测部102检测旋转轴14的旋转角度、坐垫11的旋转角度及乘员的体重作为座椅10的状态。接着，在S102中，利用取得部101取得环境信息。如上所述，该环境信息是和车辆1与存在于其周围的障碍物的碰撞关联的信息。
然后，在S103中，利用碰撞预测部104判定车辆1与障碍物的碰撞的可能性的有无。例如，根据车辆1的速度和相隔距离算出的到碰撞为止的时间是比规定的阈值短的时间的情况下，判断为有碰撞的可能性而在S103中作出肯定判定。在S103中作出肯定判定时处理进入S104，作出否定判定时结束支承控制。
接着，在S104中，判定用状态检测部102检测到的座椅10的状态是否为规定状态。该规定状态是座椅10的方向与车辆1的行进方向相反的状态，且座椅10的倾倒状态是基于图5A说明的可能产生乘员的不充分支承的状态，即倾倒角度为规定角度以上的状态。前者能够利用传感器14a检测，后者能够利用传感器15a检测。在S104中作出肯定判定时处理进入S105，作出否定判定时结束支承控制。
然后，在S105中利用控制部103执行支承控制。即，虽然在当前时刻还没有产生车辆1与障碍物的碰撞，但根据S103的判定结果即与障碍物的碰撞的可能性较高这样的判定结果，以抵抗在碰撞中预想的惯性力F1的方式事先将座椅10设为规定的起立姿势(图5B所示的座椅10的姿势)。通过按这种方式在碰撞前形成抵抗惯性力F1的姿势，从而能够实现更适当的乘员的保护。
需要说明的是，在S103中判定为有碰撞的可能性的情况下，也可以根据该可能性的程度调整可动部12b的立起角度。例如，也可以是，即使在有碰撞的可能性的情况下，在车辆1与障碍物的距离相对较长的情况下，也通过减小可动部12b相对于基座部12a的立起角度，且该距离越缩短，越增大可动部12b的立起角度，从而最终使座椅10接近规定的起立姿势。由于通过按这种方式调整立起角度，从而即使在事先防备碰撞的情况下，也不对乘员过度施加姿势的变更，所以乘员保护***的便利性变高。需要说明的是，为了调整可动部12b的立起角度，对调整阀19的开度进行调整而调整气囊20的膨胀程度。以如下方式构成气体流路18：向气囊20供给在气体发生器17中生成的气体的一部分的情况下，剩余的气体经由调整阀19排出到气囊20的外部。
另外，关于利用调整阀19进行的向气囊20的气体供给，也可以为了避免气囊20急剧地膨胀而对乘员施加急剧的姿势变化，控制气体的每单位时间的供给量。即，在使可动部12b立起的初期，为了缓和可动部12b相对于基座部12a的相对速度，使气体的供给量比较少。其后，为了使可动部12b的相对速度上升，可以增加气体的供给量。
另外，作为用于将座椅10设为规定的起立姿势的动力源的其他方法，也可以利用电部件例如电动机或螺线管代替利用气体发生器17产生的气体。可以构成为利用该电动机使可动部12b相对于基座部12a旋转，或者也可以构成为将电动机的输出轴与旋转轴14连接而使座椅靠背12本身相对于坐垫11旋转。利用这种结构，能够形成支承控制中的规定的起立姿势。
<第一变形例>
基于图8A及图8B，说明支承控制的变形例，特别是用于形成座椅10的规定的起立姿势的其他方式。在本变形例的座椅10中，旋转台座15的一端以能够相对于车辆底面转动的方式经由铰链部21连接。并且，在工作前的状态下，如图8A所示，在旋转台座15与车辆地面之间收容有升降装置22(参照图8B)。
在按这种方式构成的座椅10中，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用时，当车辆1与外部的障碍物碰撞的可能性变高时，升降装置22工作。结果，执行如下支承控制：维持座椅靠背12相对于坐垫11的倾倒状态不变，座椅10整体以铰链部21为基准而相对于车辆底面倾斜，形成座椅10的规定的起立姿势。在图8B中示出形成了该规定的起立姿势的状态。
如本变形例这样，即使在座椅10采取规定的起立姿势的情况下，通过使座椅10的头侧比其脚侧更大地上升，从而也成为座椅10上的乘员的身体的延伸方向偏离车辆1的行进方向的状态，所以乘员容易经由座椅靠背12抵抗碰撞时的惯性力F1。而且，按这种方式在车辆1与障碍物的碰撞的可能性变高时形成规定的起立姿势意味着：在该碰撞产生前，预先完成利用立起的座椅靠背12使更大的支承力F4作用于乘员的背部的准备。因此，即使车辆1与障碍物碰撞，此时也能够以抵抗惯性力F1的方式经由座椅靠背12使足够的支承力F4可靠地作用于乘员，由此，能够适当地实现乘员的保护。
<第二实施方式>
基于图9A、图9B及图10A、图10B说明第二实施方式的乘员保护***。本实施方式的乘员保护***是在车辆1与障碍物碰撞时实现乘员的保护的***。首先，在图9A所示的方式中，在座椅10的座椅靠背12的上侧的端部且乘员就座于座椅10时预想为乘员的肩部所处的部位的附近，以与乘员的两肩分别对应的方式配置有两个肩用气囊25。需要说明的是，图9A及图9B示出肩用气囊25及后述的头用气囊26、腿用气囊28膨胀的状态。膨胀时的肩用气囊25的大小(沿着车辆1的行进方向的大小)设定为比乘员的头部的大小充分大。需要说明的是，生成用于使这些气囊膨胀的气体的气体发生器配置在座椅10内，但在图9A及图9B中省略其图示。而且，在头枕13的端部且乘员就座于座椅10时预想为乘员的头部所处的部位的附近，配置有头用气囊26。头用气囊26位于两个肩用气囊25之间。
在按这种方式构成的座椅10中，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用时，车辆1与外部的障碍物碰撞时，未图示的气体发生器工作而肩用气囊25和头用气囊26膨胀。此时，以抵抗碰撞时产生的惯性力F1的方式，肩用气囊25与乘员的两肩部抵接并限制乘员的身体的滑动。另外，由于肩用气囊25相对于乘员的头部充分大，另外，还设置有头用气囊26，所以能够充分地避免与存在于乘员的头部附近的车辆1的仪表板等构造物的接触，由此能够实现适当的乘员的保护。
接着，在图9B所示的方式中，在座椅10的坐垫11的下侧的端部且乘员就座于座椅10时预想为乘员的腿部所处的部位的附近，以与乘员的双腿分别对应的方式配置有两个腿用气囊28。腿用气囊28以从上方按压乘员的腿部的方式从外侧围绕并展开。在按这种方式构成的座椅10中，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用时，车辆1与外部的障碍物碰撞时，未图示的气体发生器工作而肩用气囊25、头用气囊26以及腿用气囊28膨胀。通过腿用气囊28膨胀，从而乘员的腿部被向坐垫11推压。当没有腿用气囊28时，碰撞时的惯性力F1作用于乘员的腿部而乘员的身体有可能浮起，但通过按这种方式也一并利用腿用气囊28，从而能够实现更适当的乘员的保护。
接着，在图10A及图10B所示的方式中，在配置有座椅10的车辆1的顶棚部6的内部设置有放出约束网70的放出装置7，所述约束网70用具有伸缩性的构件形成并在其表面上具有比较强的粘接性。在放出装置7工作前，如图10A所示，约束网70收容在装置内。而且，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用时，车辆1与外部的障碍物碰撞时，放出装置7的放出门7a打开，对位于其下方的乘员放出约束网70，将乘员适当地约束于座椅10。
在进行这种约束网70的放出的情况下，由于座椅10成为倾倒的状态，所以乘员横躺在该座椅10上。因此，从顶棚部6放出的约束网70能够较大范围地捕获乘员的身体，能够实现有效的乘员的约束。所述放出装置7能够设置于在车辆1中与每一个座椅10所对应的顶棚部6。
另外，作为变形例，也可以是，以能够用一个约束网约束就座在存在于车辆1内的全部座椅10上的全体乘员的方式在顶棚部6上设置更大型的约束网。在这种情况下，如果在车辆1内的全部座椅10中的至少一个座椅10中，乘员朝向与车辆1的行进方向相反的方向并使座椅10倾倒地利用，则可以放出该大型的约束网并约束全体人员。
在此，基于图11说明本实施方式的支承控制的详细情况。需要说明的是，该支承控制也由控制装置10A以规定的间隔重复执行。需要说明的是，在本实施方式的支承控制中进行与图7所示的支承控制相同的处理的情况下，标注相同的附图标记并省略其详细的说明。在本实施方式的支承控制中，当S102的处理结束时，进入S201。在S201中，判定用状态检测部102检测到的座椅10的状态是否为上述规定状态。需要说明的是，S201的判定处理与上述S104的判定处理实质相同。在S201中作出肯定判定时处理进入S202，作出否定判定时结束支承控制。
在S202中，利用碰撞检测部105检测车辆1与障碍物的碰撞。其后，在S203中，利用控制部103使图9A及图9B所示的约束装置(肩用气囊25等)、图10A及图10B所示的收容有约束网70的放出装置7工作。即，在本实施方式中，在产生了车辆1与障碍物的碰撞时，以抵抗在碰撞中产生的惯性力F1的方式执行肩用气囊25等的膨胀、约束网70的放出。由此，能够实现适当的乘员的保护。需要说明的是，在图9A及图9B、图10A及图10B所示的实施方式中也能够设为如下方案：当利用碰撞检测部105判断为不能避免与障碍物的碰撞时，即使实际上是碰撞前的状态，也使肩用气囊25、头用气囊26、腿用气囊28、约束网70工作。
附图标记说明
1：车辆
10：座椅
10A：控制装置
11：坐垫
12：座椅靠背
12a：基座部
12b：可动部
13：头枕
16：阻尼器装置
17：气体发生器
18：气体流路
19：调整阀
20：气囊
21：铰链部
22：升降装置
25：肩用气囊
26：头用气囊
28：腿用气囊
6：顶棚部
7：放出装置
70：约束网
7a：放出门

Claims (11)

1.乘员保护***，对搭乘在车辆内的座椅上的乘员进行保护，其中，
所述座椅的座椅靠背构成为能够相对于该座椅的坐垫倾倒，
所述***具备：
取得部，所述取得部取得与行驶中的车辆或其周围环境关联的环境信息；以及
控制部，所述控制部在所述座椅朝向与所述车辆的行进方向不同的方向、且所述座椅靠背相对于所述坐垫成为规定角度以上的倾倒状态的情况下，当基于所述环境信息预测到所述车辆的碰撞时，执行如下的支承控制以抵抗预想会作用在搭乘于所述座椅的乘员上的惯性力，使乘员所处的座椅的姿势成为规定的起立姿势，所述环境信息包含的、所述车辆与其周围的预想发生碰撞的障碍物之间的距离变得越短，则越使与所述乘员的背部接触的所述座椅靠背的接触面相对于所述坐垫立起而使所述座椅接近所述规定的起立姿势，在所述座椅上支承乘员。
2.根据权利要求1所述的乘员保护***，其中，
所述控制部在所述座椅朝向与所述车辆的行进方向相反的方向、且所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下，当基于所述环境信息预测到所述车辆的碰撞时，以抵抗预想会作用在搭乘于所述座椅的乘员上的所述惯性力的方式，执行使乘员所处的座椅的姿势成为规定的起立姿势的所述支承控制。
3.根据权利要求2所述的乘员保护***，其中，
所述座椅靠背具有与所述坐垫连接的基座部、和具有与所述乘员的所述接触面且构成为相对于该基座部立起的可动部，
所述控制部在保持所述基座部与所述坐垫的相对关系的状态下使所述可动部相对于所述基座部立起而形成所述规定的起立姿势。
4.根据权利要求3所述的乘员保护***，其中，
所述座椅具有由于火药的燃烧而产生气体的气体发生器，并构成为：利用从该气体发生器供给的气体使所述可动部相对于所述基座部立起，
所述座椅靠背具有使所述可动部相对于所述基座部的相对速度缓和的缓和部件。
5.根据权利要求4所述的乘员保护***，其中，
所述缓和部件是阻尼器装置。
6.根据权利要求4所述的乘员保护***，其中，
所述缓和部件控制为了进行所述可动部的立起工作而从所述气体发生器供给的气体的每单位时间的供给量。
7.根据权利要求2所述的乘员保护***，其中，
所述控制部维持所述座椅靠背相对于所述坐垫的倾倒状态不变而使座椅靠背远离坐垫的一侧比该坐垫远离座椅靠背的一侧更大地上升，从而形成所述规定的起立姿势。
8.根据权利要求1所述的乘员保护***，其中，
所述控制部在没有利用用于相对于所述座椅约束位于该座椅上的乘员的约束装置进行乘员的约束、且所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下，当基于所述环境信息检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，以抵抗所述惯性力的方式利用所述约束装置执行乘员的约束作为所述支承控制。
9.根据权利要求8所述的乘员保护***，其中，
所述约束装置是肩用气囊，所述肩用气囊以膨胀时与位于所述座椅上的乘员的肩部抵接的方式设置于该座椅，且膨胀时具有比沿着所述车辆的行进方向的乘员的头部大小更大的规定的膨胀大小，
所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，使所述肩用气囊膨胀。
10.根据权利要求9所述的乘员保护***，其中，
所述约束装置还包含腿用气囊，所述腿用气囊设置于所述座椅且以将位于所述座椅靠背上的乘员的腿部向所述坐垫推压的方式膨胀，
所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，使所述肩用气囊与所述腿用气囊一同膨胀。
11.根据权利要求8所述的乘员保护***，其中，
所述约束装置是配置在所述车辆的顶棚部的保持用网，
所述控制部在所述座椅靠背成为所述倾倒状态的情况下检测到所述车辆的碰撞或判断为处于不能避免该碰撞的状态时，向位于所述座椅上的乘员放出所述保持用网，并将该乘员约束于该座椅。
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