JP7161281B2 - 乗物シート用移動システム - Google Patents

Description

本願は、乗物用シートの移動を自動制御可能な乗物シート用移動システムに関する。

例えば、特許文献１に記載の乗物用シートは、タッチスイッチやメンブレインスイッチを有するとともに、それらスイッチにより障害物が検知されたときに、当該乗物用シートの移動が自動停止する。

特開２０１４－１７２４１７号公報

特許文献１に記載の発明では、タッチスイッチやメンブレインスイッチにて障害物を検知するので、それらスイッチが配設されていない部位では、障害物を検知することが難しい。本願は、より確実に障害物等を検知可能な乗物シート用移動システムの一例を開示する。

乗物シート用移動システムは、乗物用シート（１Ｂ）を移動させるための移動装置（１１）と、乗物用シート（１Ｂ）及び当該乗物用シート（１Ｂ）周囲の上面視画像データ及び側面視画像データを取得するとともに、当該取得した画像データに含まれる物体間の距離を演算する物体間距離演算装置（２０）と、物体間距離演算装置（２０）により演算された物体間の距離を利用して移動装置（１１）の作動又は停止を制御する制御部（１０）とを備える。

これにより、当該乗物シート用移動システムは、上面視画像データ及び側面視画像データを取得するとともに、当該取得した画像データを利用して当該画像データに含まれる物体間の距離を演算するので、スイッチにて障害物を検知する手法に比べて、より確実に障害物等を検知することが可能となる。

なお、乗物シート用移動システムは、以下の構成であってもよい。
すなわち、物体間距離演算装置（２０）は、深度カメラ（２１、２２）を利用して上面視画像データ及び側面視画像データを取得することが望ましい。これにより、上面視画像データ及び側面視画像データを安価、かつ、リアルタイム的に取得することが可能となる。

制御部（１０）は、複数の設定領域のうちいずれかの設定領域における演算距離が、当該設定領域についての制御開始値以下となったときに、乗物用シートの移動を停止、又は移動速度を低下させることが可能であることが望ましい。これにより、より適切に乗物用シート（１Ｂ）の移動を自動制御でき得る。

設定領域とは、乗物用シート（１Ｂ）が搭載された空間内に設定された複数の領域それぞれをいう。制御開始値とは、複数の設定領域毎に予め設定された閾値をいう。演算距離とは、物体間距離演算装置（２０）により演算された物体間の距離をいう。

そして、乗物シート用移動システムは、乗物の乗降口ドアが開く作動に連動させて乗物用シートの移動を開始させる機能（例えば、自動ウォークイン機能又はウォークイン機能）を有する乗物に適用すると、より効果的である。これにより、例えば着席者から見えない空間で乗物用シート（１Ｂ）が移動した場合であっても、当該乗物用シート（１Ｂ）の移動を自動制御でき得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る乗物シート用移動システムの説明図である。 本発明の実施形態に係る上面視画像データの説明図である。 本発明の実施形態に係る側面視画像データの説明図である。 本発明の実施形態に係るウォークイン機能の説明図である。 本発明の実施形態に係る乗物シート用移動システムの制御系のブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御開始値の説明図である。 本発明の実施形態に係る乗物シート用移動システムの作動を示すフローチャートである。

以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「１つの」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。なお、本明細書に係る「着席者」とは、乗物の乗員や乗物用シートを利用する者をいう。したがって、着席者には、現実に着席していない者も含まれる。

（第１実施形態）
１．乗物シート用移動システムの概要
本実施形態は、車両に搭載された乗物用シートの移動システムに本発明に係る乗物シート用移動システムを適用したものである。当該車両には、図１～図３に示すように、複数の乗物用シート１Ａ～１Ｅが搭載されている。

複数の乗物用シート１Ａ～１Ｅのうち、少なくとも乗物用シート１Ｂ（以下、Ｒｒ１シート１Ｂという。）は、車両前後方向にスライド移動可能である。Ｒｒ１シート１Ｂは、車両後部乗降口の入口側に搭載されたシートである。

Ｒｒ１シート１Ｂは、いわゆる「ウォークイン機能」を有する。当該「ウォークイン機能」は、図４に示すように、Ｒｒ１シート１ＢのシートバックＳＢがシート前方側に傾倒した状態で当該Ｒｒ１シート１Ｂ全体が車両前方側に大きくスライド移動する機能をいう。

つまり、「ウォークイン機能」は、Ｒｒ１シート１Ｂより車両後方側に搭載された乗物用シート１Ｃ（以下、Ｒｒ２シート１Ｃという。）に着席者が容易に着席可能とするための機能である。

なお、「大きくスライド移動する」とは、Ｒｒ１シート１Ｂが着座位置の調整範囲を超えて移動することをいう。調整範囲とは、移動後のＲｒ１シート１Ｂの位置を保持可能な範囲をいう。調整範囲を越えてＲｒ１シート１Ｂが移動したときには、移動後のＲｒ１シート１Ｂの位置を保持することができない。

本実施形態に係る「ウォークイン機能」は、車両後部乗降口用の乗降口ドア（図示せず。）が開く作動に連動させてＲｒ１シート１Ｂを自動的に車両前方側に移動させる機能（以下、「自動ウォークイン機能」という。）を有する。

これにより、Ｒｒ２シート１Ｃに着席する者は、上記乗降口ドアが開き、車両に対して乗降可能な状態となると同時に当該Ｒｒ２シート１Ｃ側に乗り込むことが可能となる。なお、着席者がＲｒ２シート１Ｃに着席したとき、又は上記乗降口ドアが開かれた後、所定時間が経過したときに、Ｒｒ１シート１Ｂは、調整範囲内の位置まで自動的に復帰する。

２．自動ウォークイン装置
自動ウォークイン装置は自動ウォークイン機能を実現するための装置である。本実施形態に係る自動ウォークイン装置は、図５に示すように、制御部１０、移動装置１１、物体間距離演算装置２０、及び少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の深度カメラ２１、２２等を有して構成されている。

移動装置１１は、Ｒｒ１シート１Ｂを車両前後方向に移動させるための装置である。当該移動装置１１は、例えば、スライド装置（図示せず。）にて構成されている。スライド装置は、固定レール、可動レール及び電動モータ等を有している。

固定レールは乗物側に固定されるレール部材である。可動レールは、当該固定レールに移動可能に装着された部材である。Ｒｒ１シート１Ｂは当該可動レールに固定されている。電動モータは、可動レールをスライド移動させるための駆動力を発揮する。

制御部１０は、移動装置１１、つまり電動モータの停止及び回転を制御する。当該制御部１０は、物体間距離演算装置２０により演算された物体間の距離を利用して移動装置１１の作動又は停止を制御する。

物体間距離演算装置２０は、Ｒｒ１シート１Ｂ及び当該Ｒｒ１シート１Ｂ周囲の上面視画像データ及び側面視画像データを取得するとともに、当該取得した画像データに含まれる物体間の距離を演算する。

Ｒｒ１シート１Ｂ及び当該Ｒｒ１シート１Ｂ周囲の上面視画像データとは、例えば図２の斜線で示された観測図データである。Ｒｒ１シート１Ｂ及び当該Ｒｒ１シート１Ｂ周囲の側面視画像データとは、例えば図３の斜線で示された空間の観測図データである。

上面視画像データ及び側面視画像データとは、観測対象となる乗物用シートが存在する空間（以下、シート存在空間という。）において、異なる２方向それぞれから観測したときのスクリーン座標系を利用した深度データを含む画像データである。

そして、本実施形態では、上面視画像データとして、上下方向から観測した画像データを利用している。本実施形態では、側面画像データとして、車両後部乗降口を含む車両幅方向から観測した画像データを利用している。

物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２１、２２を利用して上面視画像データ及び側面視画像データを取得する。具体的には、物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２１、２２で取得したスクリーン座標系の深度データを、３次元座標（カメラ位置を原点座標）に変換する。

そして、物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２１、２２の取り付け位置と観測方向、及び深度カメラ２１、２２の上方向きに基づいて座標回転を実行して、上方からの観測図(Top View)である上面視画像データ、及び側方からの観測図(Side View)である側面視画像データを取得する。

次に、物体間距離演算装置２０は、当該取得した画像データに含まれる物体間の距離を演算する。「物体間の距離」とは、例えばＲｒ１シート１Ｂに着席者が存在しない場合には、当該Ｒｒ１シート１Ｂと乗物用シート１Ａ（以下、Ｆシート１Ａという。）との距離、及びＲｒ１シート１ＢとＲｒ２シート１Ｃとの距離をいう。

なお、Ｒｒ１シート１Ｂに着席者が存在する場合の「物体間の距離」とは、Ｒｒ１シート１Ｂに着席した者とＦシート１Ａとの距離（図６参照）、及びＲｒ１シート１ＢとＲｒ２シート１Ｃとの距離をいう。

深度カメラ２１、２２は深度を検出可能なカメラである。物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２１が取得した画像データを利用して、Ｒｒ１シート１Ｂより車両前方側の「物体間の距離」を演算する。

物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２２が取得した画像データを利用して、Ｒｒ１シート１Ｂより車両後方側の「物体間の距離」を演算する。なお、深度カメラ２１、２２は、例えば、車室内の天井部に搭載されている（図１参照）。

３．自動ウォークイン装置の作動制御
＜自動ウォークイン装置の作動制御の概要＞
制御部１０は、物体間距離演算装置２０が演算した「物体間の距離（以下、演算距離という。）」が予め設定された閾値以下となったとき、Ｒｒ１シート１Ｂの移動を停止、又は移動速度を低下させる。具体的には、制御部１０は、演算距離が第１閾値以下となったとき、Ｒｒ１シート１Ｂの移動速度を低下させる。

制御部１０は、演算距離が第２閾値以下となったとき、Ｒｒ１シート１Ｂの移動速度を停止させる。第２閾値は、第１閾値より小さい距離である。以下、第１閾値及び第２閾値を総称して制御開始値Ｄｃという。

物体間距離演算装置２０は、シート存在空間内に複数の領域（ブロック）を設定している。以下、当該各領域を設定領域としたとき、制御部１０は、複数の設定領域毎に予め設定された閾値を制御開始値Ｄｃとして記憶している（図６参照）。

例えば、図６に示すように、シート存在空間内のうちＲｒ１シート１Ｂより車両前方側の空間に３つの設定領域Ａ１～Ａ３が設定されている場合、制御部１０は、設定領域Ａ１～Ａ３毎に制御開始値Ｄｃ１～制御開始値Ｄｃ３を記憶している。

そして、制御部１０は、複数の設定領域Ａ１～Ａ３のうちいずれかの設定領域における演算距離が、当該設定領域についての制御開始値Ｄｃ以下となったときに、Ｒｒ１シート１Ｂの移動を停止、又は移動速度を低下させる。つまり、例えば、設定領域Ａ２演算距離が、制御開始値Ｄｃ２以下となったときに、Ｒｒ１シート１Ｂの移動を停止、又は移動速度を低下させる。

＜自動ウォークイン装置の作動制御の詳細＞
図７は自動ウォークイン装置の作動制御の一例を示すフローチャートである。当該作動制御は、制御部１０及び物体間距離演算装置２０にて実行される。制御部１０及び物体間距離演算装置２０（以下、制御部１０等という。）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。

当該作動制御を実行するためのプログラムは、制御部１０等に搭載されたＲＯＭ等の不揮発性記憶部に記憶されている。
そして、自動ウォークイン機能（シート移動機能）が開始されると、制御部１０等は、シート移動方向側の深度カメラ、つまり深度カメラ２１又は深度カメラ２２のいずれかの深度カメラにて深度データを取得する（Ｓ１）。

このき、制御部１０等は、制御部１０から移動装置１１に発せられる指令信号を利用してシート移動方向を認識し、深度データを取得する深度カメラを決定する。以下、Ｒｒ１シート１Ｂが車両前方側に移動する場合を例に説明する。

制御部１０等は、深度カメラ２１で取得したスクリーン座標系の深度データを、当該深度カメラ２１の位置を原点とする３次元深度データに変換する（Ｓ３）。制御部１０等は、３次元深度データを深度カメラ２１の位置、観測方向、及び上方の向きに基づいて座標回転を行い、床面を基準とする車両空間内３次元座標系変換する（Ｓ５）。

制御部１０等は、シートの移動方向に応じて、衝突検出に必要な３次元領域内の深度データだけを抽出し、不要なデータを削除する（Ｓ７）。制御部１０等は、予め決められた複数の高さ方向の設定領域内に関して「物体間の距離（演算距離）」を求める（Ｓ９）。

次に、制御部１０等は、Ｒｒ１シート１Ｂが移動可能範囲の前端位置（以下、リミット位置という。）に到達したか否かを判断する（Ｓ１１）。なお、制御部１０等は、移動装置１１に設けられた位置センサ（図示せず。）の出力を利用してＲｒ１シート１Ｂがリミット位置に到達したか否かを判断する。

制御部１０等が「Ｒｒ１シート１Ｂがリミット位置に到達した」と判断した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部１０はシート移動（電動モータ）を停止させる。制御部１０等が「Ｒｒ１シート１Ｂがリミット位置に到達していない」と判断した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部１０は、複数の設定領域Ａ１～Ａ３のうちいずれかの設定領域における演算距離が、当該設定領域についての第１閾値以下となったか否かを判断する（Ｓ１３）。

制御部１０等が「演算距離が第１閾値以下となった」と判断した場合には、（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部１０等は、Ｒｒ１シート１Ｂの移動速度を低下させる（Ｓ１５）。制御部１０等が「演算距離が第１閾値以下となっていない」と判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、又は制御部１０等がＳ１５を実行した場合には、制御部１０等は、演算距離が第２閾値以下となったか否かを判断する（Ｓ１７）。

制御部１０等が「演算距離が第２閾値以下となった」と判断した場合には、（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部１０等は、Ｒｒ１シート１Ｂの移動を停止させる。制御部１０等が「演算距離が第２閾値以下となっていない」と判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、制御部１０等は、Ｓ１を実行する。

４．本実施形態に係る自動ウォークイン装置（乗物シート用移動システム）の特徴
自動ウォークイン装置は、上面視画像データ及び側面視画像データを取得するとともに、当該取得した画像データを利用して当該画像データに含まれる物体間の距離を演算する。

これにより、スイッチにて障害物（例えば、Ｆシート１Ａ又はＲｒ２シート１Ｃ）を検知する手法に比べて、より確実に障害物等を検知することが可能となる。延いては、Ｒｒ１シート１Ｂと当該障害物とが衝突してしまうことを未然に抑止でき得る。

物体間距離演算装置２０は、深度カメラ２１、２２を利用して上面視画像データ及び側面視画像データを取得する。これにより、上面視画像データ及び側面視画像データを安価、かつ、リアルタイム的に取得することが可能となる。

さらに、１つの深度カメラにて、当該深度カメラの監視空間の上面視画像データ及び側面視画像データを取得することが可能となるとともに、当該深度カメラの監視空間に存在するもの（着席者や物品等）を検出することが可能となる。

制御部１０は、複数の設定領域のうちいずれかの設定領域における演算距離が、当該設定領域についての制御開始値以下となったときに、乗物用シートの移動を停止、又は移動速度を低下させる。

これにより、より適切にＲｒ１シート１Ｂの移動を自動制御でき得る。つまり、設定領域によって最適な制御開始値Ｄｃが異なる場合がある。このような場合、本実施形態であれば、より適切にＲｒ１シート１Ｂの移動を自動制御でき得る。延いては、着席者又は運転者が視認できない状態で、Ｒｒ１シート１Ｂが移動した場合であっても、当該Ｒｒ１シート１Ｂの移動を自動制御でき得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、深度カメラ２１、２２を利用して上面視画像データ及び側面視画像データを取得した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、通常のカメラを複数配置し、それらカメラか撮影した画像データを利用して上面視画像データ及び側面視画像データを取得してもよい。

上述の実施形態では、上面視画像データとして、上下方向から観測した画像データを利用し、かつ、側面画像データとして、車両後部乗降口を含む車両幅方向から観測した画像データを利用した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、自動ウォークイン装置に乗物シート用移動システムを利用した。しかし、本願明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、クーペタイプの車両において、前席用シートの移動装置にも適用可能である。

上述の実施形態では、車両に本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、鉄道車両、船舶及び航空機等の乗物に用いられるシート、並びに劇場や家庭用等に用いられる据え置き型シートにも適用できる。

さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

１０… 制御部
１１… 移動装置
２０… 物体間距離演算装置
２１… 深度カメラ
２２… 深度カメラ

Claims (4)

1. 乗物に搭載される乗物用シートと、
   前記乗物用シートを移動させるための移動装置と、
   前記乗物用シート及び当該乗物用シート周囲の上面視画像データ及び側面視画像データをカメラを利用して取得するとともに、当該取得した画像データに含まれる物体間の距離を演算する物体間距離演算装置と、
   前記乗物用シートが移動可能範囲の端部位置（以下、リミット位置という。）に到達したか否かを検出する位置センサと、
   前記物体間距離演算装置により演算された物体間の距離を利用して前記移動装置の作動又は停止を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記乗物用シートが前記リミット位置に到達したときには、当該乗物用シート移動を停止させ、
   さらに、
   前記乗物用シートが搭載された空間内に設定された複数の領域それぞれを設定領域とし、
   前記複数の設定領域毎に予め設定された閾値を制御開始値とし、
   前記物体間距離演算装置により演算された物体間の距離を演算距離としたとき、
   前記制御部は、前記乗物用シートが前記リミット位置に到達していない状態において、
   前記複数の設定領域のうちいずれかの設定領域における前記演算距離が、当該設定領域についての前記制御開始値以下となったときに、前記乗物用シートの移動を停止、又は移動速度を低下させることが可能である乗物シート用移動システム。
2. 前記物体間距離演算装置は、深度カメラを利用して前記上面視画像データ及び前記側面視画像データを取得する請求項１に記載の乗物シート用移動システム。
3. 前記制御部は、「ウォークイン機能」の作動に連動して前記移動装置の作動又は停止を制御する
   請求項１又は２に記載の乗物シート用移動システム。
4. 前記制御部は、乗物の乗降口ドアが開く作動に連動させて前記乗物用シートの移動を開始させることが可能である
   請求項１又は２に記載の乗物シート用移動システム。

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