JP2006240367A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、乗員の前方への飛び出しを防ぎ乗員保護効果を向上させる乗員保護装置の提供を目的とする。
【解決手段】 乗員のシートベルトの着用状態を検知するためのバックルスイッチ２９と、車両の衝突を予測する衝突予測部１１と、衝突予測部１１による予測結果に基づいて車両を自動的に制動させる制動指示部１４と、エアバッグ４２の展開を指示するエアバッグ展開指示部１５とを備え、エアバッグ展開指示部１５は、制動指示部１４による制動開始タイミングに応じてバックルスイッチ２９により検知されたシートベルト非着用の乗員に向けてその乗員の保護に適したエアバッグ４２が展開するように指示することを特徴とする乗員保護装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エアバッグを展開させることによって乗員の保護を行うための乗員保護装置に関する。

従来から、乗員の状態に基づいてエアバッグの作動を制御する乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。本乗員保護装置は、乗員がシートベルトを着用しておらず、かつ、乗員が緊急ブレーキ操作を行いブレーキアシスト制御が行われる場合に、エアバッグ制御装置の衝突判定閾値を低くするものである。これにより、衝突の際にエアバッグの展開タイミングが早くなるので、シートベルト非着用の乗員が慣性で前のめり状態にならないようにし、乗員の保護が適正な姿勢でなされるようにしている。
特開２００４−２４３８８８号公報

しかしながら、上述の従来の乗員保護装置では、実際に衝突した後でなければエアバッグは展開しないため、エアバッグ制御装置の衝突判定閾値を低くしても、緊急ブレーキ操作をした後、衝突前に乗員が前方に飛び出すことを防ぐことができない。

そこで、本発明は、乗員の前方への飛び出しを防ぎ乗員保護効果を向上させる乗員保護装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
車両の急制動を検知する急制動検知手段と、
エアバッグの展開を指示するエアバッグ展開指示手段とを備え、
前記エアバッグ展開指示手段は、前記急制動検知手段による急制動の検知以後の所定時間内に前記ベルト検知手段によりシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示することを特徴とする乗員保護装置が提供される。

本局面によれば、緊急ブレーキ等の急制動が検知されれば、所定時間内に（例えば、乗員が飛び出さないほどの極短時間内に）エアバッグが展開するので、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果が向上する。

また、本局面において、車両の衝突を予測する衝突予測手段を備え、前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、前記衝突予測手段により予測された衝突予測時点以前であることが好適である。これにより、衝突予測時点以前に確実にエアバッグが展開するので、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果が向上する。

また、本発明の他の一局面によれば、
乗員のシートベルトの着用状態を検知するベルト検知手段と、
車両の衝突を予測する衝突予測手段と、
前記衝突予測手段による予測結果に基づいて車両を自動的に制動させる制動制御手段と、
エアバッグの展開を指示するエアバッグ展開指示手段とを備え、
前記エアバッグ展開指示手段は、前記制動制御手段による制動開始タイミングに応じて前記ベルト検知手段によりシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示することを特徴とする乗員保護装置が提供される。このとき、前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、前記制動指示手段による制動開始以前であることがより好ましい。

本局面によれば、自動ブレーキの制動開始タイミングに応じてエアバッグを適切に展開させることができるので、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果が向上する。自動ブレーキの制動開始以前にエアバッグが展開することによって、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しをより効果的に防ぐことができる。

また、前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、所定の減速度となる以前であることが好適である。これにより、所定の減速度（例えば、乗員が飛び出さないほどの減速度）を超えれば、確実にエアバッグが展開するので、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果が向上する。

また、両局面において、車両の衝突を検知する衝突検知手段を備え、前記エアバッグ展開指示手段は、前記衝突検知手段による衝突検知後に、前記ベルト検知手段によりシートベルト着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示することが好適である。

これにより、シートベルト非着用の乗員については衝突以前にエアバッグが展開可能となり、シートベルト着用の乗員については衝突後にエアバッグが展開可能となるので、シートベルトの着用状態に応じて乗員の前方への飛び出しを防ぐことができる。

本発明によれば、乗員の前方への飛び出しを防ぎ乗員保護効果を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の乗員保護装置を衝突被害軽減システムに適用した場合の一構成例を示した図である。衝突被害軽減システムは、衝突を予知して所定の衝突回避動作をしたり、衝突時の乗員に対する衝撃を緩和させたりする機能等を有する。例えば、緊急ブレーキ時にブレーキの機能を最大限に引き出すためにブレーキペダルを踏み込む力をアシストしたり、乗員の姿勢を適正に保つようにシート位置を調整したり、シートベルトにプリテンションを与えたり、エアバッグを展開させたりする。まず、図１における各構成要素について以下説明する。

障害物検出センサ２２には、例えば、ミリ波レーダーやＣＣＤカメラがある。ミリ波レーダーは障害物と車両（自車）との相対距離や相対速度を検出する。その検出値に応じた信号が衝突予測部１１に入力される。車両前方のバンパ等への埋設によって前方の障害物の検出が可能となる。ＣＣＤカメラの場合も同様に、障害物を撮像した画像信号が衝突予測部１１に入力される。

車速センサ２３は、自車の速度を検出する。自車の速度に応じたパルス信号が車速センサ２３から衝突予測部１１に入力される。

加減速度センサ２４は、自車の加減速度を検出する。自車の加減速度に応じた信号が加減速度センサ２４から衝突予測部１１に入力される。

衝突予測部１１は、障害物検出センサ２２からの検出信号に基づいて自車に衝突する可能性のある障害物を確認し、衝突予測判定を行う。例えば、前述したようにミリ波レーダーを用いた場合には自車と障害物との相対速度及び相対距離が確認できる。よって、衝突予測部１１は、車速センサ２３により検出された自車の車速及び加減速度センサ２４により検出された自車の加減速度等を参照することによって、自車がその障害物と衝突する可能性があるか否かを判定する。衝突の可能性が高い場合には、衝突するおそれがあると判定される。

衝突予測部１１は、衝突予測をするために、例えば、予めＲＯＭ等に記憶された衝突判定マップ等の判定基準を用いる。この衝突判定マップの一例を挙げれば、横軸が相対速度、縦軸が相対距離であるマップである。このマップ上の領域は、自車が障害物と衝突するおそれがあると判定される衝突不可避領域と衝突するおそれがないと判定される衝突回避可能領域に分けられる。衝突予測部１１はミリ波レーダーによって検出された相対速度及び相対距離を確認し、衝突判定マップ上に特定点を定める。そして、この特定点がマップ上の上記のどちらの領域に属しているかによって、衝突予測部１１は衝突予測判定を行う。

なお、この衝突判定マップは、例えば車両の衝突試験やシミュレーション等によって得られたデータに基づいて作製される。また、自車の車速や自車の加減速度に応じて、複数の衝突判定マップが存在してもよい。

また、図１において、衝突予測ではなく、各エアバッグセンサ２５〜２７からの検出信号に基づいて実際の衝突を判定する衝突判定部１２がある。

フロントエアバッグセンサ２５は、車両フロント部に取り付けられ、車両フロント部の衝撃を感知する。サイドエアバッグセンサ２６は、車両左右のセンターピラー下部に取り付けられ、車両サイド部の衝撃を感知する。サイドエアバッグセンサリヤ２７は、車両左右のＣピラー下部に取り付けられ、車両サイド部の衝撃を感知する。

これらのエアバッグセンサは、圧電式Ｇセンサや半導体式Ｇセンサ等が用いられる。圧電式Ｇセンサは、加減速度を感知するプレートに圧電素子を貼り付け、衝突による圧電素子の変形量に応じた電圧値を検出するものである。一方、半導体式Ｇセンサは、衝突によるひずみゲージの変形量に応じた電圧値を検出するものである。

また、図１において、シートポジションセンサ２８やバックルスイッチ２９からの検出信号に基づいてシートやシートベルトの状態を判定するシート状態判定部１３がある。シートポジションセンサ２８は、シートレール部に取り付けられ、シートスライド位置を検出する。乗員の体勢の検知がシートスライド位置により行われる。バックルスイッチ２９は、乗員がシートベルトを着用しているか否かを検知する。

また、図１において、ブレーキペダルの踏み込み量や踏み込み速度を検出するブレーキペダルセンサ２１がある。それらの踏み込み量や速度に関する検出信号がブレーキペダルセンサ２１から制動指示部１４に入力される。

制動指示部１４は、ブレーキペダルセンサ２１からの検出信号に基づいて、ドライバーによるブレーキ操作が緊急ブレーキ操作であるか否かを判断する。例えば、ブレーキペダルの踏み込み量と踏み込み速度がいずれも所定の閾値以上であれば、そのブレーキ操作は急制動を伴う緊急ブレーキ操作として判断される。なお、ドライバーによるブレーキ操作ではなく、後述の自動ブレーキによる制動力が所定の閾値以上となった場合や車両の減速度が所定の閾値以上となった場合に、急制動が行われたと判断されてもよい。

また、制動指示部１４は、衝突予測部１１により車両が衝突するおそれがあると予測された場合にブレーキアシスト部４１に自動ブレーキ作動指令を出し、自動ブレーキを作動させる。自動ブレーキ作動指令を受けたブレーキアシスト部４１は、大気圧の作用を用いてブレーキブースター出力を増大させて、ドライバーのブレーキペダル踏力をアシストしたり、強制的にブレーキを利かせたりする。

エアバッグ展開指示部１５は、衝突予測部１１により車両が衝突するおそれがあると予測された場合、若しくは、衝突判定部１２により実際に衝突したと判定された場合に、シート状態判定部１３や制動指示部１４からの指令信号を考慮した上で、エアバッグ４２の展開指令を行う。

エアバッグ４２には、運転席用エアバッグや助手席用エアバッグ等の前突用エアバッグだけでなく、乗員側部への衝撃を緩和・吸収するサイドエアバッグ、乗員頭部への衝撃を緩和・吸収するカーテンシールドエアバッグ等が挙げられる。これらのエアバッグは、エアバッグ展開指示部１５からの各エアバッグに応じた指令信号によって、独立に展開する。

次に、図２及び図３を参照しながら、本発明の乗員保護装置の実施形態の動作例について説明する。

図２は、急制動が検知された場合のエアバッグの展開処理を示したフローチャートの一例である。エアバッグ展開指示部１５は、衝突予測部１１から衝突予測結果（ステップ２）と制動指示部１４から緊急ブレーキ（急制動）有無の検知結果（ステップ４）を取得する。このときの急制動を伴うブレーキは、ドライバーのブレーキ操作によるものでもよいし、自動ブレーキによるものでもよい。衝突可能性があって急制動が検知された場合に、エアバッグ展開指示部１５は、シート状態判定部１３から座席毎のシートベルトの着用有無の判定結果（ステップ６）を取得する。

エアバッグ展開指示部１５は、シートベルト非着用の乗員が座る座席に対応するエアバッグ４２が展開するように指令を出す（ステップ８）。一方、シートベルト着用の乗員が座る座席に対応するエアバッグ４２については、エアバッグ展開指示部１５は、ステップ８のようにすぐにはエアバッグ展開指令を出さず、衝突判定部１２による衝突判定結果を取得する（ステップ１０）。実際の衝突が判定された場合、シートベルト着用の乗員が座る座席に対応するエアバッグ４２を展開させる指令が出される（ステップ１２）。

したがって、この図２のフローチャートによれば、シートベルト非着用の乗員については衝突以前にその乗員に対応するいずれかのエアバッグ４２が展開し、シートベルト着用の乗員については衝突後にその乗員に対応するいずれかのエアバッグ４２が展開するので、シートベルトの着用状態に応じて乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果を向上させることができる。なお、乗員が座席に座っているか否かは、座席下に備えられた荷重センサや車室内に備えられたカメラ等の乗員検知センサを用いれば、判断可能となる。

次に、図３は、エアバッグの展開タイミングと自動ブレーキの作動タイミングの変更処理を示したフローチャートの一例である。エアバッグ展開指示部１５は、衝突予測部１１から衝突予測結果（ステップ２０）を取得する。衝突可能性がある場合に、エアバッグ展開指示部１５は、シート状態判定部１３から座席毎のシートベルトの着用有無の判定結果（ステップ２２）を取得する。エアバッグ展開指示部１５は、シートベルト非着用の乗員が座る座席に対応するエアバッグ４２の展開タイミングが自動ブレーキ制動開始以前になるように設定する（ステップ２４）。一方、シートベルト着用の乗員が座る座席に対応するエアバッグ４２の展開タイミングが自動ブレーキ制動開始後となるように設定される（ステップ２６）。ステップ２６での設定は、例えば、衝突判定部１２により実際の衝突を判定した後にエアバッグ４２が動作するいわゆる通常の制御態様にすることである。

したがって、この図３のフローチャートによれば、自動ブレーキの制動開始タイミングに応じてエアバッグ４２を適切に展開させることができるので、シートベルト非着用の乗員の前方への飛び出しを防ぐことができ、乗員保護効果が向上する。

ところで、上記の図２及び図３の説明からも言えるように、エアバッグ４２の展開タイミングとブレーキの作動タイミングの関係は乗員保護の観点において重要である。図４は、それらの関係を時系列上に示したものである。ｔ１は衝突予測されたタイミングを、ｔ２は自動ブレーキ作動指令がされたタイミングを、ｔ３は自動ブレーキの開始されたタイミング又は急制動の検知されたタイミングを、ｔ４は衝突したタイミングを表す。なお、自動ブレーキの作動指令が出されてから自動ブレーキが作動する（減速度が生じる）までの時間（ｔ２〜ｔ３）は、ブレーキアクチュエータの応答特性やブレーキ油圧の立ち上がり等による作動遅れがあるために発生する。また、ｔ２〜ｔ３は、センサ等を用いて実値を詳細に測定することもできるが、その作動遅れの見込み値でもよく、どちらかの値を基準にエアバッグ４２の展開タイミング制御が行われる。

図４の時系列上にエアバッグ４２の４パターンの展開態様（ａ）〜（ｄ）が例示されている。ａ１，ａ２，ａ３及びａ４は各展開態様におけるエアバッグ展開指令タイミングを表し、ｂ１，ｂ２，ｂ３及びｂ４は各展開態様におけるエアバッグ展開完了タイミングを表す。

図２のステップ８におけるエアバッグ４２の展開態様は、急制動検知タイミングｔ３と衝突タイミングｔ４の間の（ｃ）であり、同図のステップ１２におけるエアバッグ４２の展開態様は、衝突タイミングｔ４後の（ｄ）である。

図３のステップ２４におけるエアバッグ４２の展開態様は、自動ブレーキ作動指令タイミングｔ２から自動ブレーキが作動する（減速度が生じる）タイミングｔ３までの間にエアバッグ展開指令及びエアバッグ展開完了が行われる（ａ）である。なお、ｔ２からｔ３までの間にエアバッグ展開指令が行われ、ｔ３の後にエアバッグ展開完了が行われる（ｂ）の展開態様でもよい。また、同図のステップ２６におけるエアバッグ４２の展開態様は、衝突タイミングｔ４後の（ｄ）である。なお、エアバッグ展開指令タイミングｃ１が自動ブレーキの制動開始以後の乗員が飛び出さないほどの極短時間内にあれば、（ｃ）の展開態様でもよい。

このように、エアバッグ展開指示部１５は、自動ブレーキ作動による乗員の前方への飛び出しやエアバッグ４２の展開時間や自動ブレーキの作動遅れ等を考慮することによって、このような展開態様の展開指令が適切に出される。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、自動ブレーキによる急制動を行う際に、乗員が前方に飛び出さないような制動力を働かせるようにしてもよい。これによって、乗員が前突用エアバッグに近づきすぎた状態でそのエアバッグが展開することはなくなるので、適正な着座姿勢のままで乗員保護が可能となる。

シートベルト着用の乗員の拘束効果をより高めるために、そのシートベルトにプリテンションを与える指令が出されるようにしてもよい。シートベルトにプリテンションを与えることによって、前方への飛び出しの効果的な防止が可能となる。

本発明の乗員保護装置を衝突被害軽減システムに適用した場合の一構成例を示した図である。 急制動が検知された場合のエアバッグの展開処理を示したフローチャートの一例である。 エアバッグの展開タイミングと自動ブレーキの作動タイミングの変更処理を示したフローチャートの一例である。 エアバッグの展開タイミングとブレーキの作動タイミングとの時系列上の関係を示す図である。

符号の説明

１１ 衝突予測部
１２ 衝突判定部
１３ シート状態判定部
１４ 制動指示部
１５ エアバッグ展開指示部
４１ ブレーキアシスト部
４２ エアバッグ

Claims (6)

1. 乗員のシートベルトの着用状態を検知するベルト検知手段と、
   車両の急制動を検知する急制動検知手段と、
   エアバッグの展開を指示するエアバッグ展開指示手段とを備え、
   前記エアバッグ展開指示手段は、前記急制動検知手段による急制動の検知以後の所定時間内に前記ベルト検知手段によりシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示することを特徴とする乗員保護装置。
2. 車両の衝突を予測する衝突予測手段を備え、
   前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、前記衝突予測手段により予測された衝突予測時点以前である請求項１記載の乗員保護装置。
3. 乗員のシートベルトの着用状態を検知するベルト検知手段と、
   車両の衝突を予測する衝突予測手段と、
   前記衝突予測手段による予測結果に基づいて車両を自動的に制動させる制動制御手段と、
   エアバッグの展開を指示するエアバッグ展開指示手段とを備え、
   前記エアバッグ展開指示手段は、前記制動制御手段による制動開始タイミングに応じて前記ベルト検知手段によりシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示することを特徴とする乗員保護装置。
4. 前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、前記制動制御手段による制動開始以前である請求項３記載の乗員保護装置。
5. 前記エアバッグ展開指示手段によってシートベルト非着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するタイミングは、所定の減速度となる以前である請求項３または４記載の乗員保護装置。
6. 車両の衝突を検知する衝突検知手段を備え、
   前記エアバッグ展開指示手段は、前記衝突検知手段による衝突検知後に、前記ベルト検知手段によりシートベルト着用と検知された乗員に向けてエアバッグが展開するように指示する請求項１から５のいずれかに記載の乗員保護装置。

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