特許 7567857 乗員保護補助装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】乗員保護補助装置

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/42 20060101AFI20241008BHJP

   B60N 2/888 20180101ALI20241008BHJP

   B60N 2/879 20180101ALI20241008BHJP

   B60N 2/14 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B60N2/42

B60N2/888

B60N2/879

B60N2/14

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022080053

(22)【出願日】2022-05-16

(65)【公開番号】P2023168763

(43)【公開日】2023-11-29

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大野 光由

(72)【発明者】

【氏名】石井 篤史

【審査官】大橋 俊之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６１５６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１７９８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７５８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６８８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６４８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２２３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｎ ２／４２

Ｂ６０Ｎ ２／８８８

Ｂ６０Ｎ ２／８７９

Ｂ６０Ｎ ２／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されて乗員が車両後方側を向いた状態で着座可能なシートと、
前記シートのヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置を検出可能な頭部検出センサと、
前記頭部検出センサの検出結果に基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する制御部と、
を有する乗員保護補助装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記シートのリクライニング角度と、前記頭部検出センサの検出結果とに基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する請求項１に記載の乗員保護補助装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記車両の速度と、前記頭部検出センサの検出結果とに基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する請求項１に記載の乗員保護補助装置。

【請求項4】

前記制御部は、対向車線の有無に応じて判定時の閾値を変更する請求項３に記載の乗員保護補助装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいて乗員への注意喚起が必要と判定した場合、車両に搭載されたスピーカから音声によって乗員へ注意喚起を行う請求項１～４の何れか１項に記載の乗員保護補助装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいて制限速度の設定が必要と判定した場合、車速の上限値を設定する請求項１～４の何れか１項に記載の乗員保護補助装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいてリクライニング角度の変更が必要と判定した場合、前記シートを制御してシートバックを起立する方向へ回動させる請求項１～４の何れか１項に記載の乗員保護補助装置。

【請求項8】

前記頭部検出センサは、乗員を車両後方側から撮像するカメラを含んで構成されている請求項１～４の何れか１項に記載の乗員保護補助装置。

【請求項9】

前記ヘッドレストには、赤外線の反射率が高い材質によって模様が織り込まれており、
前記カメラは、赤外線カメラである請求項８に記載の乗員保護補助装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員保護補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、乗員が前方を向いて座席に着座している状態において、後突（後面衝突）が予測された場合、座席を所定の後突保護状態に遷移させる装置が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の装置では、後突が予測された場合、ヘッドレストの前面を車両前方へ突出させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１３５０３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の装置では、乗員が前方向きに着座している状態で後突から乗員を保護することができる。一方、乗員が後向きに着座している状態で前突（前面衝突）した場合、車両が進行方向に走行していることから後突時よりも大きな衝突荷重が入力される可能性が高いため、乗員の頭部がヘッドレストを乗り越える可能性があり、対策が必要となる。

【0005】

本発明は、後向きに着座している乗員の衝突保護性能を向上させることができる乗員保護補助装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る乗員保護補助装置は、車両に搭載されて乗員が車両後方側を向いた状態で着座可能なシートと、前記シートのヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置を検出可能な頭部検出センサと、前記頭部検出センサの検出結果に基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する制御部と、を有する。

【0007】

請求項１に係る乗員保護補助装置では、車両に搭載されたシートは、乗員が車両後方側を向いた状態で着座可能となっている。また、頭部検出センサは、シートのヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置を検出可能とされている。さらに、制御部は、頭部検出センサの検出結果に基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する。これにより、例えば、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置が比較的高い場合、すなわち、ヘッドレストと乗員の頭部との差分が比較的小さい場合、制御部によって乗員への注意喚起を実行すると判定され、乗員に対して注意喚起が行われる。

【0008】

また、例えば、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置が比較的高い場合、制御部によって制限速度の設定を実行すると判定され、車両に制限速度が設定されることで、車速が大きい状態での衝突が抑制される。さらに、例えば、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置が比較的高い場合、制御部によってリクライニング角度の変更を実行すると判定され、シートバックが起立する方向へ回動されることで、前突時に乗員の頭部がヘッドレストを乗り越えにくくなる。

【0009】

請求項２に係る乗員保護補助装置は、請求項１において、前記制御部は、前記シートのリクライニング角度と、前記頭部検出センサの検出結果とに基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する。

【0010】

請求項２に係る乗員保護補助装置では、リクライニング角度が大きく安楽姿勢となっている場合、かつ、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置が比較的高い場合に、前突に対する対策が実行される。これにより、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置のみで前突に対する対策の実行要否を判定する構成と比較して、不必要に前突に対する対策が実行されるのを抑制することができ、乗員の快適性を確保することができる。

【0011】

請求項３に係る乗員保護補助装置は、請求項１において、前記制御部は、前記車両の速度と、前記頭部検出センサの検出結果とに基づいて、乗員への注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する。

【0012】

請求項３に係る乗員保護補助装置では、車速が大きい場合、かつ、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置が比較的高い場合に、前突に対する対策が実行される。これにより、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置のみで前突に対する対策の実行要否を判定する構成と比較して、不必要に前突に対する対策が実行されるのを抑制することができ、乗員の快適性を確保することができる。

【0013】

請求項４に係る乗員保護補助装置は、請求項３において、前記制御部は、対向車線の有無に応じて判定時の閾値を変更する。

【0014】

請求項４に係る乗員保護補助装置では、対向車線の有無に応じて前突に対する対策の要否を判定する判定時の閾値を変更する。ここで、対向車線が有る場合には、対向車線が無い場合よりも前突の可能性が高くなる。また、対向車との衝突時には、同一車線の先行車両との衝突時よりも入力される衝突荷重が大きくなる可能性が高い。このため、対向車線が有る場合に判定時の閾値を下げることで、前突に対する対策が実行されやすくなり、乗員の保護性能を向上させることができる。

【0015】

請求項５に係る乗員保護補助装置は、請求項１～４の何れか１項において、前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいて乗員への注意喚起が必要と判定した場合、車両に搭載されたスピーカから音声によって乗員へ注意喚起を行う。

【0016】

請求項５に係る乗員保護補助装置では、スピーカから音声が出力されることで、例えば、乗員に対して前突に対する対策が不十分である旨の注意喚起が行われる。これにより、乗員にシートポジションの変更などを促すことができる。

【0017】

請求項６に係る乗員保護補助装置は、請求項１～４の何れか１項において、前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいて制限速度の設定が必要と判定した場合、車速の上限値を設定する。

【0018】

請求項６に係る乗員保護補助装置では、車速の上限値を設定することで、前突時に車両に入力される衝突荷重が大きくなる速度域で車両が走行するのを抑制することができる。

【0019】

請求項７に係る乗員保護補助装置は、請求項１～４の何れか１項において、前記制御部は、前記頭部検出センサの検出結果に基づいてリクライニング角度の変更が必要と判定した場合、前記シートを制御してシートバックを起立する方向へ回動させる。

【0020】

請求項７に係る乗員保護補助装置では、シートバックが起立する方向へ回動されることで、前突時に乗員が車両前方側へ慣性移動した場合に、乗員がシートバックに沿ってずり上がるのを抑制することができる。

【0021】

請求項８に係る乗員保護補助装置は、請求項１～４の何れか１項において、前記頭部検出センサは、乗員を車両後方側から撮像するカメラを含んで構成されている。

【0022】

請求項８に係る乗員保護補助装置では、カメラによって乗員を車両後方側から撮像することで、他の方向からカメラで撮像する構成と比較して、ヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置を高精度に検出することができる。

【0023】

請求項９に係る乗員保護補助装置は、請求項８において、前記ヘッドレストには、赤外線の反射率が高い材質によって模様が織り込まれており、前記カメラは、赤外線カメラである。

【0024】

請求項９に係る乗員保護補助装置では、赤外線カメラによってヘッドレストに織り込まれた模様を検出することで、夜間であってもヘッドレストに対する乗員の頭部の相対位置を高精度に検出することができる。

【発明の効果】

【0025】

以上説明したように、本発明に係る乗員保護補助装置では、後向きに着座している乗員の衝突保護性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態に係る乗員保護補助装置を備えた車両を車両幅方向から見た概略側面図である。

【図2】実施形態における制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】実施形態に係る乗員保護補助装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】実施形態におけるシートを赤外線カメラで撮像した画像データを示す図であり、頭部の相対位置を検出する一例が示されている。

【図5】頭部の相対位置を検出する他の例が示されている。

【図6】頭部の相対位置を検出するさらに他の例が示されている。

【図7】ヘッドレストに対する頭部の相対高さ及びリクライニング角度に対する判定閾値を示す

【図8】実施形態における乗員保護補助処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図9】変形例におけるシートを赤外線カメラで撮像した画像データを示す図であり、

【発明を実施するための形態】

【0027】

実施形態に係る乗員保護補助装置１０について、図面を参照して説明する。

【0028】

図１に示されるように、本実施形態の乗員保護補助装置１０は、車両Ｖに搭載されており、シート１２と頭部検出センサ１８と制御部１９とを含んで構成されている。なお、本実施形態の車両Ｖは一例として、自動運転が可能とされている。すなわち、乗員Ｐが運転することなく、車両Ｖの加減速及び操舵が制御されるように構成されている。

【0029】

ここで、本実施形態では、シート１２は、車両前方側に位置する前席シート１２Ａと、車両後方側に位置する後席シート１２Ｂとを含んで構成されている。また、前席シート１２Ａは、シートの向きを変更可能に構成されており、前席シート１２Ａの向きを車両後方側へ向けることで、乗員Ｐが車両後方側を向いた状態で着座可能となり、前席シート１２Ａの乗員Ｐと後席シート１２Ｂの乗員Ｐとが対面した状態となる。

【0030】

前席シート１２Ａ及び後席シート１２Ｂはそれぞれ、乗員Ｐの臀部及び大腿部を下方から支持可能なシートクッション１５と、乗員Ｐの背部を支持可能なシートバック１６と、乗員Ｐの頭部を支持可能なヘッドレスト１７とを含んで構成されている。

【0031】

ここで、シートバック１６は、シートクッション１５に対して車両前後方向に回動可能に構成されており、運転時におけるリクライニング角度よりもシートバック１６を傾倒させることができるように構成されている。なお、以下の説明において、リクライニング角度は、シートバック１６が垂直である状態を０度とした場合の傾倒角度とする。

【0032】

また、本実施形態では、シートバック１６及びヘッドレスト１７には、赤外線の反射率が高い材質によって模様が織り込まれている。図４に示されるように、本実施形態のシートバック１６及びヘッドレスト１７は、赤外線の反射率が高い材質が織り込まれているため、赤外線カメラで撮像した際に、反射するように構成されている。

【0033】

車両Ｖの車室内における天井部には、頭部検出センサ１８が設けられている。頭部検出センサ１８は、前席用赤外線カメラ１８Ａ及び後席用赤外線カメラ１８Ｂを含んで構成されている。

【0034】

前席用赤外線カメラ１８Ａは、車両後部における天井部に設けられており、前席シート１２Ａへ向けられている。そして、前席用赤外線カメラ１８Ａによって前席シート１２Ａに着座した乗員Ｐが撮像される。

【0035】

後席用赤外線カメラ１８Ｂ、車両前部における天井部に設けられており、後席シート１２Ｂへ向けられている。そして、後席用赤外線カメラ１８Ｂによって後席シート１２Ｂに着座した乗員Ｐが撮像される。

【0036】

ここで、本実施形態では、車両Ｖに制御部１９が搭載されている。

【0037】

（乗員保護補助装置１０のハードウェア構成）
図２は、制御部１９のハードウェア構成を示すブロック図である。この図２に示されるように、制御部１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：プロセッサ）２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４、ストレージ２６、通信Ｉ／Ｆ（通信インタフェース）２８及び入出力Ｉ／Ｆ（入出力インタフェース）３０を含んで構成されている。各構成は、バス３２を介して相互に通信可能に接続されている。

【0038】

ＣＰＵ２０は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２又はストレージ２６からプログラムを読み出し、ＲＡＭ２４を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２又はストレージ２６に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。

【0039】

ＲＯＭ２２は、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ２４は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ２６は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。本実施形態では、ＲＯＭ２２又はストレージ２６には、各種処理を行うためのプログラム及び各種データなどが格納されている。

【0040】

通信Ｉ／Ｆ２８は、制御部１９が図示しないサーバなどの機器と通信するためのインタフェースであり、たとえば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、イーサネット（登録商標）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Interface）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの規格が用いられる。

【0041】

入出力Ｉ／Ｆ３０には、前席用赤外線カメラ１８Ａ、後席用赤外線カメラ１８Ｂ、前席シート１２Ａ、後席シート１２Ｂ、スピーカ３４、周辺センサ３６及び自動運転ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３８が電気的に接続されている。

【0042】

制御部１９は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して前席用赤外線カメラ１８Ａで撮像された画像を取得する。また、制御部１９は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して後席用赤外線カメラ１８Ｂで撮像された画像を取得する。

【0043】

制御部１９は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して前席シート１２Ａのリクライニング角度を取得できるように構成されている。また、前席シート１２Ａには図示しない電動のリクライナが搭載されており、制御部１９によってリクライナを作動させることで、前席シート１２Ａのリクライニング角度を変更できるように構成されている。

【0044】

制御部１９は、入出力Ｉ／Ｆ３０を介して後席シート１２Ｂのリクライニング角度を取得できるように構成されている。また、後席シート１２Ｂには図示しない電動のリクライナが搭載されており、制御部１９によってリクライナを作動させることで、後席シート１２Ｂのリクライニング角度を変更できるように構成されている。

【0045】

スピーカ３４は、車室内に設けられて乗員Ｐへ音を出力可能に構成されており、制御部１９からの信号に基づいて所定の音を出力する。

【0046】

周辺センサ３６は、車両Ｖの周囲に設けられたセンサ群によって構成されており、車両Ｖの周囲の状況を検出する。

【0047】

自動運転ＥＣＵ３８は、車両Ｖのスロットル開度を変更するスロットルアクチュエータ、車両Ｖの制動力を変更するブレーキアクチュエータ、及び車両Ｖの操舵量を変更する操舵アクチュエータと接続されており、車両Ｖを自動的に走行させる自動運転処理を行う。

【0048】

（乗員保護補助装置１０の機能構成）
乗員保護補助装置１０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。乗員保護補助装置１０が実現する機能構成について図３を参照して説明する。

【0049】

図３に示されるように、乗員保護補助装置１０は、機能構成として、頭部位置取得部４２、リクライニング角度取得部４４、対向車線情報取得部４６、注意喚起部４８、制限速度設定部５０及びリクライニング角度制御部５２を含んで構成されている。なお、各機能構成は、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２２又はストレージ２６に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。

【0050】

頭部位置取得部４２は、シート１２のヘッドレスト１７に対する乗員Ｐの頭部の相対位置を取得する。具体的には、頭部位置取得部４２は、前席用赤外線カメラ１８Ａで撮像された画像情報に基づいて前席シート１２Ａの乗員Ｐの頭部の相対位置を取得する。また、頭部位置取得部４２は、後席用赤外線カメラ１８Ｂで撮像された画像情報に基づいて後席シート１２Ｂの乗員Ｐの頭部の相対位置を取得する。

【0051】

ここで、図４を参照して後席シート１２Ｂに着座した乗員Ｐの頭部位置を取得する方法の一例について説明する。図４に示されるように、前席用赤外線カメラ１８Ａで撮像した画像は、赤外線の反射率が低い乗員Ｐが暗く表示され、シートバック１６及びヘッドレスト１７が明るく表示される。このため、画像処理を行うことで、ヘッドレスト１７の上端と乗員Ｐの頭部ＨＥの上端とを検出することができ、頭部位置取得部４２は、このヘッドレスト１７の上端と頭部ＨＥとの高さの差分Ｈ１を頭部ＨＥの相対位置として取得する。このため、ヘッドレスト１７に対する乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置が高いほど、頭部位置取得部４２が取得する頭部ＨＥの相対位置は小さくなる。

【0052】

なお、図４に示した例に限定されず、他の方法で頭部ＨＥの相対位置を取得してもよい。例えば、図５及び図６に示される方法で頭部ＨＥの相対位置を取得してもよい。

【0053】

図５に示される方法では、頭部位置取得部４２は、ヘッドレスト１７の上端と頭部ＨＥとの高さの差分Ｈ１と、ヘッドレスト１７の上端と肩の高さの差分Ｈ２とに基づいて頭部ＨＥの相対位置を算出する。この図５の方法では、頭部ＨＥの位置を正確に検出できかった場合であっても、差分Ｈ２を考慮して頭部ＨＥの高さを推測することができる。

【0054】

図６に示される方法では、頭部位置取得部４２は、ヘッドレスト１７の上端と乗員Ｐの目の高さの差分Ｈ３を頭部ＨＥの相対位置として取得する。目の高さは、例えば、両目の位置を検出し、中点の高さを目の高さとしてもよい。なお、前席用赤外線カメラ１８Ａによって乗員Ｐの目を検出することが可能であるが、図６では説明の便宜上、目の図示していない。

【0055】

図３のリクライニング角度取得部４４は、シート１２のリクライニング角度を取得する。具体的には、リクライニング角度取得部４４は、前席シート１２Ａのリクライナからの信号により前席シート１２Ａのリクライニング角度を取得する。また、リクライニング角度取得部４４は、後席シート１２Ｂのリクライナからの信号により後席シート１２Ｂのリクライニング角度を取得する。

【0056】

対向車線情報取得部４６は、車両Ｖの走行車線に隣接する対向車線についての情報を取得する。具体的には、対向車線情報取得部４６は、周辺センサ３６からの信号、及びナビゲーションシステムに記憶された情報などに基づいて、走行車線に隣接する対向車線の情報を取得する。なお、ここでいう対向車線は、走行車線と隣接するものだけを含む。このため、中央分離帯を挟んで対向車線がある場合、対向車線情報取得部４６は、走行車線隣接する対向車線は無い、と判断する。

【0057】

注意喚起部４８は、頭部位置取得部４２で取得された頭部ＨＥの相対位置Ｈ１に基づいて乗員Ｐへの注意喚起が必要と判定した場合、車両Ｖに搭載されたスピーカ３４から音声によって乗員Ｐへ注意喚起を行う。また、注意喚起部４８は、車両Ｖに搭載された図示しないモニタなどに表示することで乗員Ｐへ注意喚起を行ってもよい。

【0058】

ここで、本実施形態の注意喚起部４８は一例として、シート１２のリクライニング角度と、頭部位置取得部４２によって取得された頭部ＨＥの相対位置Ｈ１とに基づいて、注意喚起を行う。具体的には、注意喚起部４８は、図７に示される閾値Ｌ１よりも頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が小さい場合に、乗員Ｐへの注意喚起を行う。

【0059】

すなわち、リクライニング角度が所定の角度θ以下の場合、頭部ＨＥの相対位置がＨＡよりも小さい場合に、乗員Ｐへの注意喚起を行う。また、リクライニング角度が所定の角度θを超えると、リクライニング角度に応じて変動した閾値Ｌ１よりも頭部ＨＥの相対位置が小さい場合に、乗員Ｐへの注意喚起を行う。リクライニング角度θは、例えば、３０°に設定されており、リクライニング角度が３０°を超えると、前突による乗員Ｐの慣性移動時に頭部ＨＥがヘッドレスト１７を乗り越える可能性が高くなるため、注意喚起の閾値を上げて頭部ＨＥの相対位置が比較的大きい場合でも注意喚起が行われるようになっている。

【0060】

制限速度設定部５０は、頭部位置取得部４２で取得された頭部ＨＥの相対位置に基づいて車両Ｖの制限速度の設定が必要と判定した場合、車速Ｖの上限値を設定する。すなわち、制限速度設定部５０は、自動運転ＥＣＵ３８に対して制限速度を設定させることで、自度運転時の上限速度を下げる。

【0061】

具体的には、制限速度設定部５０は、図７に示される閾値Ｌ２よりも頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が小さい場合に、制限速度を設定する。すなわち、リクライニング角度がθ以下の場合、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＢよりも小さい場合に、制限速度を設定する。また、リクライニング角度がθを超えると、リクライニング角度に応じて変動した閾値Ｌ２よりも頭部ＨＥの相対位置が小さい場合に、制限速度を設定する。

【0062】

リクライニング角度制御部５２は、頭部位置取得部４２で取得された頭部ＨＥの相対位置に基づいてシート１２のリクライニング角度の変更が必要と判定した場合、シート１２を制御してシートバック１６を起立する方向へ回動させる。

【0063】

具体的には、リクライニング角度制御部５２は、所定の閾値よりも頭部ＨＥの相対位置が小さい場合に、シートバック１６を起立する方向へ回動させる。すなわち、前席シート１２Ａの場合、リクライニング角度制御部５２は、前席シート１２Ａの乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が所定の閾値よりも小さい場合、前席シート１２Ａのシートバック１６を車両後方側へ回動させる。

【0064】

（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。

【0065】

（乗員保護補助処理の一例）
図８は、乗員保護補助装置１０による乗員保護補助処理の流れの一例を示すフローチャートである。この乗員保護補助処理は、ＣＰＵ２０がＲＯＭ２２又はストレージ２６からプログラムを読み出して、ＲＡＭ２４に展開することによって実行される。

【0066】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０２で前席シート１２Ａに着座した乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置を取得する。具体的には、ＣＰＵ２０は、頭部位置取得部４２の機能によって頭部ＨＥの相対位置Ｈ１を取得する。

【0067】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０４で前席シート１２Ａのリクライニング角度を取得する。具体的には、ＣＰＵ２０は、リクライニング角度取得部４４の機能によって前席シート１２Ａのリクライニング角度を取得する。

【0068】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０６で制限速度の設定が必要か否かについて判定する。具体的には、ＣＰＵ２０は、リクライニング角度がθよりも大きい場合と小さい場合とで判定の閾値を変更する。

【0069】

リクライニング角度がθ以下の場合、ＣＰＵ２０は、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＢよりも小さい場合に、制限速度の設定が必要と判定する。また、ＣＰＵ２０は、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＢ以上の場合に、制限速度の設定が不要と判定する。

【0070】

一方、リクライニング角度がθよりも大きい場合、ＣＰＵ２０は、図７に示されるグラフに基づいて、リクライニング角度に対応する閾値Ｌ２を算出し、この閾値Ｌ２よりも頭部の相対位置Ｈ１が小さい場合に、制限速度の設定が必要と判定する。また、ＣＰＵ２０は、頭部の相対位置Ｈ１が所定の閾値Ｌ２以上の場合に、制限速度の設定が不要と判定する。このように、リクライニング角度がθ以下の場合、閾値Ｌ１を一定のＨＢとし、リクライニング角度がθよりも大きい場合、閾値Ｌ２はリクライニング角度に応じて変動する。

【0071】

ステップＳ１０６で制限速度の設定が必要と判定された場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１１２の処理へ移行し、制限速度設定部５０の機能によって車両Ｖの制限速度を設定する。そして、乗員保護補助処理を終了する。

【0072】

ステップＳ１０６で制限速度の設定が不要と判定された場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０８の処理へ移行し、リクライニング角度の変更が必要か否かについて判定する。本実施形態では一例として、ＣＰＵ２０は、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＡよりも小さく、かつ、前席シート１２Ａのリクライニング角度がθよりも大きい場合、前席シート１２Ａのリクライニング角度の変更が必要と判定する。

【0073】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０８でリクライニング角度の変更が必要と判定した場合、ステップＳ１１４の処理へ移行し、前席シート１２Ａのリクライニング角度を変更する。具体的には、ＣＰＵ２０は、リクライニング角度制御部５２の機能によって、前席シート１２Ａのシートバック１６を車両後方側、すなわち起立する側へ回動させる。本実施形態では一例として、リクライニング角度制御部５２は、リクライニング角度がθ以下となるまでシートバック１６を回動させる。そして、乗員保護補助処理を終了する。

【0074】

ステップＳ１０８でリクライニング角度の変更が不要と判定された場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１１０の処理へ移行し、乗員Ｐへの注意喚起が必要か否かについて判定する。具体的には、ＣＰＵ２０は、リクライニング角度がθよりも大きい場合と小さい場合とで判定の閾値を変更する。

【0075】

リクライニング角度がθ以下の場合、ＣＰＵ２０は、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＡよりも小さい場合に、注意喚起が必要と判定する。また、ＣＰＵ２０は、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＡ以上の場合に、注意喚起が不要と判定する。

【0076】

一方、リクライニング角度がθよりも大きい場合、ＣＰＵ２０は、図７に示されるグラフに基づいて、リクライニング角度に対応する閾値Ｌ１を算出し、この閾値Ｌ１よりも頭部の相対位置Ｈ１が小さい場合に、注意喚起が必要と判定する。また、ＣＰＵ２０は、頭部の相対位置Ｈ１が所定の閾値Ｌ１以上の場合に、注意喚起が不要と判定する。このように、リクライニング角度がθ以下の場合、閾値Ｌ１を一定とし、リクライニング角度がθよりも大きい場合、閾値Ｌ１はリクライニング角度に応じて変動する。

【0077】

ステップＳ１１０で注意喚起が必要と判定された場合、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１１６の処理へ移行し、注意喚起部４８の機能により、スピーカ３４及び図示しないモニタを用いて乗員Ｐへ注意喚起を行う。そして、乗員保護補助処理を終了する。

【0078】

ステップＳ１１０で注意喚起が不要と判定された場合、ＣＰＵ２０は、注意喚起を行わずに乗員保護補助処理を終了する。

【0079】

以上のように、本実施形態の乗員保護補助装置１０では、車両Ｖに搭載された前席シート１２Ａは、乗員Ｐが車両後方側を向いた状態で着座可能となっている。また、前席用赤外線カメラ１８Ａによって前席シート１２Ａのヘッドレスト１７に対する乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１を検出可能とされている。

【0080】

そして、制御部１９は、前席用赤外線カメラ１８Ａの検出結果に基づいて、乗員Ｐへの注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行するか否かを判定する。これにより、例えば、ヘッドレスト１７に対する乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置が閾値Ｌ１よりも小さい場合、乗員Ｐに対して注意喚起が行われる。

【0081】

また、乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が閾値Ｌ２よりも小さい場合、車両Ｖの制限速度が設定されることで、車速が大きい状態での衝突が抑制される。さらに、制御部１９によってシートバック１６が起立する方向へ回動されることで、前突時に乗員Ｐの頭部ＨＥがヘッドレスト１７を乗り越えにくくなる。

【0082】

さらに、本実施形態では、リクライニング角度が大きく安楽姿勢となっている場合、かつ、乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が比較的高い場合に、前突に対する対策が実行される。これにより、ヘッドレスト１７に対する乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１のみで前突に対する対策の実行要否を判定する構成と比較して、不必要に前突に対する対策が実行されるのを抑制することができ、乗員Ｐの快適性を確保することができる。

【0083】

さらに、本実施形態では、注意喚起部４８は、スピーカ３４から音声を出力させることで、乗員Ｐに対して注意喚起を行う。これにより、乗員Ｐにシートポジションの変更などを促すことができる。

【0084】

さらにまた、本実施形態では、制限速度設定部５０は、所定の条件で車速Ｖの上限値を設定することで、前突時に車両Ｖに入力される衝突荷重が大きくなる速度域で車両Ｖが走行するのを抑制することができる。

【0085】

また、本実施形態では、リクライニング角度制御部５２は、所定の条件でシートバック１６が起立する方向へ回動されることで、前突時に乗員Ｐが車両前方側へ慣性移動した場合に、乗員Ｐがシートバック１６に沿ってずり上がるのを抑制することができる。

【0086】

以上、実施形態に係る乗員保護補助装置１０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１及びリクライニング角度に基づいて注意喚起、制限速度の設定、及びリクライニング角度の変更の少なくとも一つを実行する構成としたが、これに限定されず、車速及び対向車線の有無に応じて判定時の閾値を変更してもよい。

【0087】

車速に応じて判定時の閾値を変更する場合、例えば、車両Ｖの速度が時速２０ｋｍ以下の状態では、リクライニング角度にかかわらず、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１が所定の閾値よりも小さい場合にのみ注意喚起を行う。このときの閾値は、ＨＡよりも大きい値に設定される。

【0088】

車両Ｖの速度が時速２０ｋｍよりも大きい状態では、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１に対して、車速に対応する係数を乗じた数に基づいて注意喚起及び制限速度の設定の判定を行う。すなわち、車両Ｖの速度が大きくなるほど、係数が大きくなるように設定されているため、図７に示される閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２が大きくなる。このため、頭部ＨＥの相対位置Ｈ１がＨＡよりも大きい場合であっても、車両Ｖの速度が大きくなれば、注意喚起及び制限速度の設定が実行され得る。なお、車両Ｖの速度は、図示しない車速センサなどによって検知することができる。

【0089】

また、対向車線が存在する場合、対向車線が存在しない場合よりも閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２が大きくなるようにしてもよい。対向車線の有無は、対向車線情報取得部４６の機能によって取得される。

【0090】

さらに、周辺センサ３６などによって対向車線を走行する対向車両が検知された場合、車両Ｖの速度と対向車の速度を加算した相対速度に基づいて図７に示される閾値Ｌ１及び閾値Ｌ２を変動させてもよい。

【0091】

以上のように車速に基づいて閾値を変更すれば、車速が小さい状態で不必要に前突に対する対策が実行されるのを抑制することができ、乗員Ｐの快適性を確保することができる。

【0092】

また、対向車線の有無に応じて前突に対する対策の要否を判定する判定時の閾値を変更することで、乗員Ｐの保護性能を向上させることができる。

【0093】

さらに、本実施形態では、シートバック１６及びヘッドレスト１７に赤外線の反射率が高い材質を織り込んだが、これに限定されない。例えば、図９に示される変形例の構成を採用してもよい。

【0094】

（変形例）
図９に示されるように、本変形例では、シートバック１６は赤外線の反射率が高い材質が織り込まれていない。また、ヘッドレスト１７には、赤外線の反射率が高い材質によって模様６２Ａ及び模様６２Ｂが織り込まれている。

【0095】

模様６２Ａは、ヘッドレスト１７の上端部に車両幅方向に直線状に延在されている。また、模様６２Ｂは、模様６２Ａよりも下方に設けられており、模様６２Ａと同様に車両幅方向に直線状に延在されている。そして、模様６２Ａ及び模様６２Ｂは、赤外線カメラで撮像した際に、反射するように構成されている。

【0096】

本変形例では、乗員保護補助装置１０は、頭部位置取得部４２によって乗員Ｐの頭部の相対位置Ｈ１を取得する。そして、乗員Ｐの頭部ＨＥが模様６２Ｂよりも低い位置にある場合、乗員Ｐへの注意喚起は行われない。また、乗員Ｐの頭部ＨＥが模様６２Ｂよりも高く模様６２Ａよりも低い位置にある場合、注意喚起部４８によって乗員Ｐへ注意喚起を行う。さらに、乗員Ｐの頭部ＨＥが模様６２Ａよりも高い位置にある場合、制限速度の設定を行う。

【0097】

このように、本変形例では、乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置Ｈ１を容易に把握することができる。

【0098】

また、上記実施形態及び変形例では、前席シート１２Ａに着座した乗員Ｐに対して注意喚起などを行う構成としたが、これに加えて、後席シート１２Ｂに着座した乗員Ｐについても同様に頭部の相対位置に基づいて注意喚起などを行ってもよい。

【0099】

さらに、上記実施形態及び変形例では、頭部位置取得部４２は、前席用赤外線カメラ１８Ａで撮像された画像情報に基づいて前席シート１２Ａの乗員Ｐの頭部ＨＥの相対位置を取得したが、これに限定されない。例えば、前席シート１２Ａに着座した乗員Ｐの頭部ＨＥの高さを検知可能なセンサを搭載し、このセンサによって検知された情報に基づいて頭部ＨＥの相対位置を取得してもよい。

【0100】

また、上記実施形態でＣＰＵ２０がプログラムを読み込んで実行した処理を、ＣＰＵ２０以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Spec Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、上記処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせで実行してもよく、例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

【0101】

さらに、上記実施形態では、ストレージ２６に種々のデータを記憶させる構成としたが、これに限定されない。例えば、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の非一時的記録媒体を記憶部としてもよい。この場合、これらの記録媒体に各種プログラム及びデータなどが格納されることとなる。

【0102】

さらにまた、上記実施形態で説明した処理の流れは一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

【符号の説明】

【0103】

１０ 乗員保護補助装置
１２Ａ 前席シート（シート）
１２Ｂ 後席シート（シート）
１６ シートバック
１８Ａ 前席用赤外線カメラ（頭部検出センサ）
１８Ｂ 後席用赤外線カメラ（頭部検出センサ）
１９ 制御部
３４ スピーカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】