JP2004284381A - 乗員保護装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車載バッテリからの電力供給により作動する乗員保護装置において消費電力を削減する。
【解決手段】シートベルトＥＣＵは、その内部にリレー回路を備えており、これにより、車載バッテリからの電力がシートベルト駆動装置の駆動回路へ供給される状態と遮断される状態の間で切り替えを行う。シートベルトＥＣＵは、ステップ１００においてリレー回路をＯＮにして初期診断を実行し、その後、ステップ１１０においてリレー回路をＯＦＦにする。ステップ１２０において、衝突予知ＥＣＵからの衝突予知信号、あるいは急制動検出ＥＣＵからの急制動信号が検出されたら、ステップ１３０においてリレー回路をＯＮにすることにより駆動回路へ電力を供給し、ステップ１４０において駆動回路へ制御信号を出力することによりシートベルト駆動装置を駆動して、シートベルトの巻取りを行う。
【選択図】 図３
【解決手段】シートベルトＥＣＵは、その内部にリレー回路を備えており、これにより、車載バッテリからの電力がシートベルト駆動装置の駆動回路へ供給される状態と遮断される状態の間で切り替えを行う。シートベルトＥＣＵは、ステップ１００においてリレー回路をＯＮにして初期診断を実行し、その後、ステップ１１０においてリレー回路をＯＦＦにする。ステップ１２０において、衝突予知ＥＣＵからの衝突予知信号、あるいは急制動検出ＥＣＵからの急制動信号が検出されたら、ステップ１３０においてリレー回路をＯＮにすることにより駆動回路へ電力を供給し、ステップ１４０において駆動回路へ制御信号を出力することによりシートベルト駆動装置を駆動して、シートベルトの巻取りを行う。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において衝突あるいは事故発生時の衝撃に対して乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両において衝突あるいは事故発生時の衝撃から乗員を保護する装置として、シートベルトにより乗員を拘束するシートベルト装置が知られており、近年では、このようなシートベルト装置にシートベルトを駆動するためのモータを備えて、これによりシートベルト装着時などにベルトの弛みを巻き取ることが提案されている。また、衝突が避けられない状態にあること検出するためのプリクラッシュセンサを備えた車両において、このような衝突予知に基づいて、衝突直前にモータによりシートベルトの弛みを巻き取ることが提案されている。
【０００３】
従来、シートベルトを駆動するモータを備えたシートベルト装置では、車載バッテリからリレー回路を介してモータ駆動回路部に電力が供給されるようになっており、制御装置（ＥＣＵ）から駆動回路部にモータを駆動するための制御信号が送られると、これにより、駆動回路部からモータに電力が供給されて、シートベルトの巻取りが行われるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−７７９４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、ＥＣＵによる初期診断実施後は、シートベルトの巻取りがいつでも可能であるように、リレー回路が常にＯＮにされて、駆動回路部に電力が供給されており、これにより、シートベルトが駆動されていない待機中にもモータ駆動回路部により電力が消費されていた。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、車載バッテリからの電力供給により作動する乗員保護装置において消費電力を削減することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の乗員保護装置は、車両に搭載されたバッテリと、このバッテリから供給される電力により作動して乗員を保護する保護手段と、バッテリから保護手段へ電力が供給される電力供給状態と保護手段への電力供給を遮断する電力遮断状態とのいずれかの状態に切り替えることができる切替手段と、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況を検出する作動前状況検出手段と、作動前状況検出手段により作動前状況が検出されていない場合には切替手段を電力遮断状態に制御し、作動前状況が検出されている場合には切替手段を電力供給状態に制御する切替制御手段とを備えている。
【０００８】
このように、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況が検出されている場合にのみ、電力供給状態に切り替えるようにすると、保護手段は作動させられる直前に電力供給状態となり、保護手段が作動していないほとんどの時間は電力遮断状態となる。保護手段が作動していない場合でも、保護手段に電力が供給されていると、わずかに電力が消費される場合があり、このため、請求項１記載の構成により、保護手段が作動する直前に電力供給状態に切り替えるようにすると、消費電力を削減することができる。
【０００９】
作動前状況検出手段は、請求項２記載のように、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況として、車両において周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい衝突前状況を検出するとよく、また、請求項３記載のように、車両の急制動状況を作動前状況として検出してもよい。このように衝突や急ブレーキにより急激な減速が生じる恐れの大きい状況を作動前状況として検出して、これが検出された場合には電力供給状態に切り替えるようにすると、このような急激な減速の発生に対して、保護手段を作動させることにより乗員を保護することが可能である。
【００１０】
また、作動前状況検出手段により作動前状況が検出された場合には、電力供給状態に切り替えるだけではなく、請求項４記載のように、作動制御手段により保護手段を作動させてもよい。このようにして保護手段を作動させる直前に電力供給状態に切り替えることにより、消費電力を削減することができる。
【００１１】
あるいは、作動前状況が検出された時点でまず電力供給状態への切り替えを行い、その後、請求項５記載のように、より衝突の起こる恐れの大きい衝突不可避状況が検出された場合に保護手段を作動させるようにしてもよい。このような構成によると、例えばノイズなどの影響による信号の誤認識により衝突不可避状況が誤って検出された場合でも、それに先立って作動前状況が検出されていなければ、保護手段が作動することはない。このようにして、保護手段の誤作動を防ぐことができる。また、保護手段へ電力が供給される電力供給状態となるのはわずかな時間であるため、消費電力を削減することができる。
【００１２】
また、保護手段としては、請求項６記載のように、少なくともシートベルトの巻取りを行うようなものを採用するとよい。このようなシートベルトの巻取りを行う保護手段は、衝突発生時には、衝突予知に基づいて、衝突前に駆動されることが好ましいが、衝突の発生に備えて常に電力供給状態にしておくと、駆動回路部によって電力が消費されるため、作動前に電力供給状態に切り替えるようにすると、消費電力を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置は、車両に搭載されて、車両の衝突が起こる恐れの大きい状況を検出し、必要であれば、シートベルトの弛みを巻き取ることにより、これらの衝突や事故に対して乗員を保護する。図１は乗員保護装置１の全体構成を示している。
【００１４】
乗員保護装置１は、シートベルトの巻取りを行うシートベルト駆動装置２、このシートベルト駆動装置２を制御するシートベルトＥＣＵ３、車両の周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況を検出する衝突予知ＥＣＵ４、乗員により急ブレーキがかけられている状態を検出する急制動検出ＥＣＵ５を備えている。これらのＥＣＵ３〜５間は、例えば車内ＬＡＮ１０などによりに接続されており、互いに通信が可能となっている。
【００１５】
また、車内ＬＡＮ１０には、各種センサ６およびシートベルトのバックルスイッチ７が接続されており、ＥＣＵ３〜５は、これら各種センサ６からのセンサ信号およびバックルスイッチ７からのスイッチ信号を受け取ることができる。センサ６は、例えば、車両の周囲のある障害物との距離を検出するセンサや、車速を検出するセンサ、ブレーキ圧を検出するセンサなどである。
【００１６】
衝突予知ＥＣＵ４は、車内ＬＡＮ１０を介して、車速や、車両の周囲にある障害物との距離、障害物の速度などを示すセンサ信号を受け取り、これらのセンサ信号に基づいて、障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知信号ＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００１７】
急制動検出ＥＣＵ５は、車内ＬＡＮ１０を介して、ブレーキ圧を示すセンサ信号を受け取り、このブレーキ圧が所定値以上であるか否かに基づいて、急ブレーキがかけられている状態（急制動状況）を検出する。急制動状況が検出された場合には、急制動信号ＢＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００１８】
図２は、シートベルトＥＣＵ３の内部およびシートベルト駆動装置２の概略構成を示している。本実施形態では、シートベルト駆動装置２として、車両の前右席に設けられる右席シートベルト駆動装置２Ｒと、前左席に設けられる左席シートベルト駆動装置２Ｌとを備えている。これらのシートベルト駆動装置２Ｒ、２Ｌは、それぞれモータ２１Ｒ、２１Ｌを有しており、このモータ２１Ｒ、２１Ｌの回転力によりシートベルトの弛みを巻き取るように構成されている。
【００１９】
シートベルトＥＣＵ３は、その内部に、右席シートベルト駆動装置２Ｒのモータ２１Ｒを駆動するモータ駆動回路３１Ｒと、左席シートベルト駆動装置２Ｌのモータ２１Ｌを駆動するモータ駆動回路３１Ｌとを備えている。
【００２０】
さらに、シートベルトＥＣＵ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポートなど（図示せず）を備えたマイクロコンピュータ３２を有しており、これはインタフェース３１を介して車内ＬＡＮ１０に接続されている。これにより、マイクロコンピュータ３２は、衝突予知ＥＣＵ４からの衝突予知信号ＣＳ、急制動検出ＥＣＵ５からの急制動信号ＢＳ、各種センサ６からのセンサ信号、バックルスイッチ７からのスイッチ信号などを受け取ることができる。
【００２１】
シートベルトＥＣＵ３は、イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、バッテリ５０からの電力が供給されて作動するようになっており、イグニションスイッチ５１がＯＦＦにされるまで継続して作動する。マイクロコンピュータ３２には、バッテリ５０からの駆動電圧がレギュレータ３３により５Ｖに降圧されて供給される。
【００２２】
また、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌには、バッテリ５０からリレー回路３４を介して電力が供給されるようになっており、リレー回路３４のＯＮ／ＯＦＦは、マイクロコンピュータ３２により制御される。モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌは、制御ＩＣ部４０とブリッジ回路４１を有しており、リレー回路３４がＯＮにされているときには、制御ＩＣ部４０はバッテリ５０からの電力により作動している。
【００２３】
マイクロコンピュータ３２は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵによって実行することにより、車内ＬＡＮ１０を介して受け取った信号に基づいて、シートベルトの巻取りを行うか否かの判定を行い、その判定結果に基づいて、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの制御ＩＣ部４０に制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力する。さらに、リレー回路３４のＯＮ／ＯＦＦを決定して、リレー回路３４にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。
【００２４】
モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの制御ＩＣ部４０は、マイクロコンピュータ３２から制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを受け取ると、これに基づいてブリッジ回路４１を制御し、これによりモータ２１Ｒ、２１Ｌを駆動したり停止させたりする。
【００２５】
図３は、マイクロコンピュータ３２によって実行される制御処理の手順を示している。イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、まず、ステップ１００において初期診断処理を実行し、これにより、シートベルトＥＣＵ３における異常を検出する。このとき、マイクロコンピュータ３２およびこれによるインタフェース３１を介した通信が正常に作動することが確認されると、リレー回路３４をＯＮにすることによりモータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電圧を供給して、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの診断を実行する。初期診断が終了すると、ステップ１１０においてリレー回路３４をＯＦＦにする。
【００２６】
ステップ１２０では、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されたか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されるまで、ステップ１２０における判定を繰り返し実行する。
【００２７】
ステップ１２０においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合は、ステップ１３０においてリレー回路３４をＯＮにし、ステップ１４０において、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力することによりシートベルトを駆動して、所定の張力になるまで巻取りを行う。但し、ステップ１４０におけるシートベルトの駆動は、バックルスイッチ７からのスイッチ信号により、シートベルトが装着されていることが検出された場合にのみ行われる。
【００２８】
ステップ１５０では、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが検出されていないか否か、つまり、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されているか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ１４０を繰り返し実行する。
【００２９】
ステップ１５０においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されている場合は、ステップ１６０において、シートベルトを引き出すことにより、巻取りを行う前の状態に戻す。その後ステップ１１０に戻って、リレー回路３４をＯＦＦにし、以下のステップ１２０〜１５０を繰り返し実行する。このようにして、イグニションスイッチがＯＦＦにされるまで、ステップ１１０〜１５０を繰り返し実行する。
【００３０】
本実施形態の乗員保護装置においては、上記のように、初期診断処理の実行後は、衝突予知ＥＣＵ４により車両の周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）が検出された場合、あるいは急制動検出ＥＣＵ５により急ブレーキがかけられている状況（急制動状況）が検出された場合にのみ、リレー回路３４をＯＮにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されている電力供給状態とする。
【００３１】
このようにして、シートベルト駆動装置２を作動させる直前に電力供給状態とし、その後、シートベルト駆動装置２の作動が終了したら、リレー回路３４をＯＦＦにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されない電力遮断状態とするため、電力供給状態はほんのわずかな時間となり、消費電力を削減することができる。
【００３２】
本実施形態におけるシートベルト駆動装置２は、本発明の保護手段に対応しており、衝突予知ＥＣＵ４および急制動検出ＥＣＵ５は、本発明の作動前状況検出手段に対応しており、リレー回路３４は本発明の切替手段に対応しており、車両の周囲のある障害物との距離を検出するセンサ６は本発明の障害物検出手段に対応している。また、ステップ１２０、１４０および１５０は、本発明の作動制御手段に対応しており、ステップ１１０〜１３０および１５０は、本発明の切替制御手段に対応している。
【００３３】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、シートベルトＥＣＵ３は、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合に、リレー回路３４をＯＮとしたが、これに対して、第２実施形態においては、衝突予知ＥＣＵ４が、衝突予知信号ＣＳより前に衝突予知前信号ＢＣＳを生成し、この衝突予知前信号ＢＣＳが検出されるか、あるいは急制動検出ＥＣＵ５からの急制動信号ＢＳが検出された時点で、リレー回路３４をＯＮにし、その後、衝突予知信号ＣＳが検出されたら、シートベルトの巻取りを実行する。その他の部分の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００３４】
衝突予知ＥＣＵ４は、車速や、車両の周囲にある障害物との距離、障害物の速度などを示すセンサ信号に基づいて、障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知前信号ＢＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。また、同様のセンサ信号に基づいて、衝突前状況より障害物との衝突が起こる恐れが大きい状況（衝突不可避状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知信号ＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００３５】
本実施形態では、衝突不可避状況として、上記第１実施形態において衝突前状況として検出された状況と同様な状況を検出するが、これよりさらに衝突が起こる恐れの大きい状況を衝突不可避状況として検出してもよい。
【００３６】
図４はシートベルトＥＣＵ３により実行される制御処理の手順を示している。イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、まずステップ１００において上記第１実施形態と同様にして初期診断処理を実行し、初期診断終了後、ステップ１１０において、リレー回路３４をＯＦＦにする。その後、ステップ１１５において、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されたか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されるまで、ステップ１１５における判定を繰り返し実行する。
【００３７】
ステップ１１５においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合は、ステップ１３０においてリレー回路３４をＯＮにする。ステップ１３５において衝突予知信号ＣＳが検出されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１５５に進む。
【００３８】
ステップ１３５においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ１４０においてモータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力することにより、モータ２１Ｒ、２１Ｌを駆動して、所定の張力までシートベルトの巻取りを行う。
【００３９】
ステップ１５０において、衝突予知信号ＣＳが解除されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１４０に戻って、シートベルトの駆動を繰り返し実行する。ステップ１５０においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ１５５に進む。
【００４０】
ステップ１５５では、衝突予知前信号ＢＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１３５に戻って、リレー回路３４がＯＮの状態のまま、衝突予知信号ＣＳに基づくシートベルト駆動処理を繰り返し実行する。
【００４１】
ステップ１５５においてＮＯと判定した場合は、ステップ１６０において、シートベルトを引き出すことにより、巻取りを行う前の状態に戻す。その後ステップ１１０に戻って、リレー回路３４をＯＦＦにし、以下のステップを繰り返し実行する。このようにして、イグニションスイッチがＯＦＦにされるまで、ステップ１１０〜１６０を繰り返し実行する。
【００４２】
本実施形態の構成によると、初期診断処理の実行後は、衝突予知ＥＣＵ４により衝突前状況が検出されたとして衝突予知前信号ＢＣＳが出力されている場合、あるいは急制動検出ＥＣＵ５により急制動状況が検出されたとして急制動信号ＢＳが出力されている場合にのみ、リレー回路３４をＯＮにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されている電力供給状態とし、その後、これらの信号ＢＣＳ、ＢＳが解除されると、リレー回路３４をＯＦＦにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されない電力遮断状態とするため、電力供給状態はほんのわずかな時間となり、消費電力を削減することができる。
【００４３】
また、本実施形態の構成によると、衝突前状況あるいは急制動状況の検出後、さらに衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突不可避状況）が検出された場合に、シートベルト駆動装置２を作動させるため、ノイズなどの影響による信号の誤認識により衝突不可避状況が誤って検出された場合でも、それに先立って衝突前状況あるいは急制動状況が検出されていなければ、シートベルト駆動装置２が作動することはない。このようにして、シートベルト駆動装置２の誤作動を防ぐことができる。
【００４４】
本実施形態における衝突予知ＥＣＵ４は本発明の作動前状況検出手段および衝突予知手段に対応しており、急制動検出ＥＣＵ５は本発明の作動前状況検出手段に対応している。また、ステップ１３５〜１５０は、本発明の作動制御手段に対応しており、ステップ１１０〜１３０および１６０は、本発明の切替制御手段に対応している。
【００４５】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、つぎのように種々の変形が可能である。
【００４６】
上記実施形態においては、ステップ１４０において、シートベルト駆動装置２によりシートベルトの巻取りのみを行ったが、巻取りと弛み付与を行うことにより、シートベルトを所定の張力に調節するようにしてもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、衝突前状況検出時あるいは急制動状況検出時にのみ、リレー回路３４をＯＮにして、電力供給状態としたが、さらに、バックルスイッチ７からのスイッチ信号に基づいて、乗員によるシートベルトの装着および取外しを検出し、このような状況が検出された場合にもリレー回路３４をＯＮにすることにより電力供給状態として、装着直後のシートベルトの弛み調節や、取外し直後のシートベルト巻取りを可能にしてもよい。
【００４８】
上記実施形態においては、シートベルトの巻取りを行う乗員保護装置に本発明を適用したが、これに限らず、車載バッテリからの電力供給により作動する様々な乗員保護装置に本発明を適用することができ、また、衝突予知に基づいて作動する装置に本発明を適用すると特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すシートベルトＥＣＵの内部およびシートベルト駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】シートベルトＥＣＵにより実行される制御処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る乗員保護装置においてシートベルトＥＣＵにより実行される制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 乗員保護装置
２ シートベルト駆動装置 （保護手段）
３ シートベルトＥＣＵ
４ 衝突予知ＥＣＵ （作動前状況検出手段、衝突予知手段）
５ 急制動検出ＥＣＵ （作動前状況検出手段）
６ センサ （障害物検出手段）
３４ リレー回路 （切替手段）
５０ バッテリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において衝突あるいは事故発生時の衝撃に対して乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両において衝突あるいは事故発生時の衝撃から乗員を保護する装置として、シートベルトにより乗員を拘束するシートベルト装置が知られており、近年では、このようなシートベルト装置にシートベルトを駆動するためのモータを備えて、これによりシートベルト装着時などにベルトの弛みを巻き取ることが提案されている。また、衝突が避けられない状態にあること検出するためのプリクラッシュセンサを備えた車両において、このような衝突予知に基づいて、衝突直前にモータによりシートベルトの弛みを巻き取ることが提案されている。
【０００３】
従来、シートベルトを駆動するモータを備えたシートベルト装置では、車載バッテリからリレー回路を介してモータ駆動回路部に電力が供給されるようになっており、制御装置（ＥＣＵ）から駆動回路部にモータを駆動するための制御信号が送られると、これにより、駆動回路部からモータに電力が供給されて、シートベルトの巻取りが行われるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−７７９４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、ＥＣＵによる初期診断実施後は、シートベルトの巻取りがいつでも可能であるように、リレー回路が常にＯＮにされて、駆動回路部に電力が供給されており、これにより、シートベルトが駆動されていない待機中にもモータ駆動回路部により電力が消費されていた。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、車載バッテリからの電力供給により作動する乗員保護装置において消費電力を削減することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の乗員保護装置は、車両に搭載されたバッテリと、このバッテリから供給される電力により作動して乗員を保護する保護手段と、バッテリから保護手段へ電力が供給される電力供給状態と保護手段への電力供給を遮断する電力遮断状態とのいずれかの状態に切り替えることができる切替手段と、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況を検出する作動前状況検出手段と、作動前状況検出手段により作動前状況が検出されていない場合には切替手段を電力遮断状態に制御し、作動前状況が検出されている場合には切替手段を電力供給状態に制御する切替制御手段とを備えている。
【０００８】
このように、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況が検出されている場合にのみ、電力供給状態に切り替えるようにすると、保護手段は作動させられる直前に電力供給状態となり、保護手段が作動していないほとんどの時間は電力遮断状態となる。保護手段が作動していない場合でも、保護手段に電力が供給されていると、わずかに電力が消費される場合があり、このため、請求項１記載の構成により、保護手段が作動する直前に電力供給状態に切り替えるようにすると、消費電力を削減することができる。
【０００９】
作動前状況検出手段は、請求項２記載のように、保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況として、車両において周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい衝突前状況を検出するとよく、また、請求項３記載のように、車両の急制動状況を作動前状況として検出してもよい。このように衝突や急ブレーキにより急激な減速が生じる恐れの大きい状況を作動前状況として検出して、これが検出された場合には電力供給状態に切り替えるようにすると、このような急激な減速の発生に対して、保護手段を作動させることにより乗員を保護することが可能である。
【００１０】
また、作動前状況検出手段により作動前状況が検出された場合には、電力供給状態に切り替えるだけではなく、請求項４記載のように、作動制御手段により保護手段を作動させてもよい。このようにして保護手段を作動させる直前に電力供給状態に切り替えることにより、消費電力を削減することができる。
【００１１】
あるいは、作動前状況が検出された時点でまず電力供給状態への切り替えを行い、その後、請求項５記載のように、より衝突の起こる恐れの大きい衝突不可避状況が検出された場合に保護手段を作動させるようにしてもよい。このような構成によると、例えばノイズなどの影響による信号の誤認識により衝突不可避状況が誤って検出された場合でも、それに先立って作動前状況が検出されていなければ、保護手段が作動することはない。このようにして、保護手段の誤作動を防ぐことができる。また、保護手段へ電力が供給される電力供給状態となるのはわずかな時間であるため、消費電力を削減することができる。
【００１２】
また、保護手段としては、請求項６記載のように、少なくともシートベルトの巻取りを行うようなものを採用するとよい。このようなシートベルトの巻取りを行う保護手段は、衝突発生時には、衝突予知に基づいて、衝突前に駆動されることが好ましいが、衝突の発生に備えて常に電力供給状態にしておくと、駆動回路部によって電力が消費されるため、作動前に電力供給状態に切り替えるようにすると、消費電力を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置は、車両に搭載されて、車両の衝突が起こる恐れの大きい状況を検出し、必要であれば、シートベルトの弛みを巻き取ることにより、これらの衝突や事故に対して乗員を保護する。図１は乗員保護装置１の全体構成を示している。
【００１４】
乗員保護装置１は、シートベルトの巻取りを行うシートベルト駆動装置２、このシートベルト駆動装置２を制御するシートベルトＥＣＵ３、車両の周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況を検出する衝突予知ＥＣＵ４、乗員により急ブレーキがかけられている状態を検出する急制動検出ＥＣＵ５を備えている。これらのＥＣＵ３〜５間は、例えば車内ＬＡＮ１０などによりに接続されており、互いに通信が可能となっている。
【００１５】
また、車内ＬＡＮ１０には、各種センサ６およびシートベルトのバックルスイッチ７が接続されており、ＥＣＵ３〜５は、これら各種センサ６からのセンサ信号およびバックルスイッチ７からのスイッチ信号を受け取ることができる。センサ６は、例えば、車両の周囲のある障害物との距離を検出するセンサや、車速を検出するセンサ、ブレーキ圧を検出するセンサなどである。
【００１６】
衝突予知ＥＣＵ４は、車内ＬＡＮ１０を介して、車速や、車両の周囲にある障害物との距離、障害物の速度などを示すセンサ信号を受け取り、これらのセンサ信号に基づいて、障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知信号ＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００１７】
急制動検出ＥＣＵ５は、車内ＬＡＮ１０を介して、ブレーキ圧を示すセンサ信号を受け取り、このブレーキ圧が所定値以上であるか否かに基づいて、急ブレーキがかけられている状態（急制動状況）を検出する。急制動状況が検出された場合には、急制動信号ＢＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００１８】
図２は、シートベルトＥＣＵ３の内部およびシートベルト駆動装置２の概略構成を示している。本実施形態では、シートベルト駆動装置２として、車両の前右席に設けられる右席シートベルト駆動装置２Ｒと、前左席に設けられる左席シートベルト駆動装置２Ｌとを備えている。これらのシートベルト駆動装置２Ｒ、２Ｌは、それぞれモータ２１Ｒ、２１Ｌを有しており、このモータ２１Ｒ、２１Ｌの回転力によりシートベルトの弛みを巻き取るように構成されている。
【００１９】
シートベルトＥＣＵ３は、その内部に、右席シートベルト駆動装置２Ｒのモータ２１Ｒを駆動するモータ駆動回路３１Ｒと、左席シートベルト駆動装置２Ｌのモータ２１Ｌを駆動するモータ駆動回路３１Ｌとを備えている。
【００２０】
さらに、シートベルトＥＣＵ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポートなど（図示せず）を備えたマイクロコンピュータ３２を有しており、これはインタフェース３１を介して車内ＬＡＮ１０に接続されている。これにより、マイクロコンピュータ３２は、衝突予知ＥＣＵ４からの衝突予知信号ＣＳ、急制動検出ＥＣＵ５からの急制動信号ＢＳ、各種センサ６からのセンサ信号、バックルスイッチ７からのスイッチ信号などを受け取ることができる。
【００２１】
シートベルトＥＣＵ３は、イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、バッテリ５０からの電力が供給されて作動するようになっており、イグニションスイッチ５１がＯＦＦにされるまで継続して作動する。マイクロコンピュータ３２には、バッテリ５０からの駆動電圧がレギュレータ３３により５Ｖに降圧されて供給される。
【００２２】
また、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌには、バッテリ５０からリレー回路３４を介して電力が供給されるようになっており、リレー回路３４のＯＮ／ＯＦＦは、マイクロコンピュータ３２により制御される。モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌは、制御ＩＣ部４０とブリッジ回路４１を有しており、リレー回路３４がＯＮにされているときには、制御ＩＣ部４０はバッテリ５０からの電力により作動している。
【００２３】
マイクロコンピュータ３２は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵによって実行することにより、車内ＬＡＮ１０を介して受け取った信号に基づいて、シートベルトの巻取りを行うか否かの判定を行い、その判定結果に基づいて、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの制御ＩＣ部４０に制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力する。さらに、リレー回路３４のＯＮ／ＯＦＦを決定して、リレー回路３４にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。
【００２４】
モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの制御ＩＣ部４０は、マイクロコンピュータ３２から制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを受け取ると、これに基づいてブリッジ回路４１を制御し、これによりモータ２１Ｒ、２１Ｌを駆動したり停止させたりする。
【００２５】
図３は、マイクロコンピュータ３２によって実行される制御処理の手順を示している。イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、まず、ステップ１００において初期診断処理を実行し、これにより、シートベルトＥＣＵ３における異常を検出する。このとき、マイクロコンピュータ３２およびこれによるインタフェース３１を介した通信が正常に作動することが確認されると、リレー回路３４をＯＮにすることによりモータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電圧を供給して、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌの診断を実行する。初期診断が終了すると、ステップ１１０においてリレー回路３４をＯＦＦにする。
【００２６】
ステップ１２０では、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されたか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されるまで、ステップ１２０における判定を繰り返し実行する。
【００２７】
ステップ１２０においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合は、ステップ１３０においてリレー回路３４をＯＮにし、ステップ１４０において、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力することによりシートベルトを駆動して、所定の張力になるまで巻取りを行う。但し、ステップ１４０におけるシートベルトの駆動は、バックルスイッチ７からのスイッチ信号により、シートベルトが装着されていることが検出された場合にのみ行われる。
【００２８】
ステップ１５０では、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが検出されていないか否か、つまり、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されているか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ１４０を繰り返し実行する。
【００２９】
ステップ１５０においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知信号ＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されている場合は、ステップ１６０において、シートベルトを引き出すことにより、巻取りを行う前の状態に戻す。その後ステップ１１０に戻って、リレー回路３４をＯＦＦにし、以下のステップ１２０〜１５０を繰り返し実行する。このようにして、イグニションスイッチがＯＦＦにされるまで、ステップ１１０〜１５０を繰り返し実行する。
【００３０】
本実施形態の乗員保護装置においては、上記のように、初期診断処理の実行後は、衝突予知ＥＣＵ４により車両の周囲にある障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）が検出された場合、あるいは急制動検出ＥＣＵ５により急ブレーキがかけられている状況（急制動状況）が検出された場合にのみ、リレー回路３４をＯＮにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されている電力供給状態とする。
【００３１】
このようにして、シートベルト駆動装置２を作動させる直前に電力供給状態とし、その後、シートベルト駆動装置２の作動が終了したら、リレー回路３４をＯＦＦにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されない電力遮断状態とするため、電力供給状態はほんのわずかな時間となり、消費電力を削減することができる。
【００３２】
本実施形態におけるシートベルト駆動装置２は、本発明の保護手段に対応しており、衝突予知ＥＣＵ４および急制動検出ＥＣＵ５は、本発明の作動前状況検出手段に対応しており、リレー回路３４は本発明の切替手段に対応しており、車両の周囲のある障害物との距離を検出するセンサ６は本発明の障害物検出手段に対応している。また、ステップ１２０、１４０および１５０は、本発明の作動制御手段に対応しており、ステップ１１０〜１３０および１５０は、本発明の切替制御手段に対応している。
【００３３】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、シートベルトＥＣＵ３は、衝突予知信号ＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合に、リレー回路３４をＯＮとしたが、これに対して、第２実施形態においては、衝突予知ＥＣＵ４が、衝突予知信号ＣＳより前に衝突予知前信号ＢＣＳを生成し、この衝突予知前信号ＢＣＳが検出されるか、あるいは急制動検出ＥＣＵ５からの急制動信号ＢＳが検出された時点で、リレー回路３４をＯＮにし、その後、衝突予知信号ＣＳが検出されたら、シートベルトの巻取りを実行する。その他の部分の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００３４】
衝突予知ＥＣＵ４は、車速や、車両の周囲にある障害物との距離、障害物の速度などを示すセンサ信号に基づいて、障害物との衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突前状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知前信号ＢＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。また、同様のセンサ信号に基づいて、衝突前状況より障害物との衝突が起こる恐れが大きい状況（衝突不可避状況）を検出し、このような状況が検出された場合には、衝突予知信号ＣＳを生成して、車内ＬＡＮ１０に出力する。
【００３５】
本実施形態では、衝突不可避状況として、上記第１実施形態において衝突前状況として検出された状況と同様な状況を検出するが、これよりさらに衝突が起こる恐れの大きい状況を衝突不可避状況として検出してもよい。
【００３６】
図４はシートベルトＥＣＵ３により実行される制御処理の手順を示している。イグニションスイッチ５１がＯＮにされると、まずステップ１００において上記第１実施形態と同様にして初期診断処理を実行し、初期診断終了後、ステップ１１０において、リレー回路３４をＯＦＦにする。その後、ステップ１１５において、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されたか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出されるまで、ステップ１１５における判定を繰り返し実行する。
【００３７】
ステップ１１５においてＹＥＳと判定した場合は、つまり、衝突予知前信号ＢＣＳあるいは急制動信号ＢＳが検出された場合は、ステップ１３０においてリレー回路３４をＯＮにする。ステップ１３５において衝突予知信号ＣＳが検出されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１５５に進む。
【００３８】
ステップ１３５においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ１４０においてモータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに制御信号ＣＬＲ、ＣＬＬを出力することにより、モータ２１Ｒ、２１Ｌを駆動して、所定の張力までシートベルトの巻取りを行う。
【００３９】
ステップ１５０において、衝突予知信号ＣＳが解除されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１４０に戻って、シートベルトの駆動を繰り返し実行する。ステップ１５０においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ１５５に進む。
【００４０】
ステップ１５５では、衝突予知前信号ＢＣＳおよび急制動信号ＢＳが解除されたか否か判定し、ＮＯと判定した場合は、ステップ１３５に戻って、リレー回路３４がＯＮの状態のまま、衝突予知信号ＣＳに基づくシートベルト駆動処理を繰り返し実行する。
【００４１】
ステップ１５５においてＮＯと判定した場合は、ステップ１６０において、シートベルトを引き出すことにより、巻取りを行う前の状態に戻す。その後ステップ１１０に戻って、リレー回路３４をＯＦＦにし、以下のステップを繰り返し実行する。このようにして、イグニションスイッチがＯＦＦにされるまで、ステップ１１０〜１６０を繰り返し実行する。
【００４２】
本実施形態の構成によると、初期診断処理の実行後は、衝突予知ＥＣＵ４により衝突前状況が検出されたとして衝突予知前信号ＢＣＳが出力されている場合、あるいは急制動検出ＥＣＵ５により急制動状況が検出されたとして急制動信号ＢＳが出力されている場合にのみ、リレー回路３４をＯＮにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されている電力供給状態とし、その後、これらの信号ＢＣＳ、ＢＳが解除されると、リレー回路３４をＯＦＦにすることにより、モータ駆動回路３１Ｒ、３１Ｌに電力が供給されない電力遮断状態とするため、電力供給状態はほんのわずかな時間となり、消費電力を削減することができる。
【００４３】
また、本実施形態の構成によると、衝突前状況あるいは急制動状況の検出後、さらに衝突が起こる恐れの大きい状況（衝突不可避状況）が検出された場合に、シートベルト駆動装置２を作動させるため、ノイズなどの影響による信号の誤認識により衝突不可避状況が誤って検出された場合でも、それに先立って衝突前状況あるいは急制動状況が検出されていなければ、シートベルト駆動装置２が作動することはない。このようにして、シートベルト駆動装置２の誤作動を防ぐことができる。
【００４４】
本実施形態における衝突予知ＥＣＵ４は本発明の作動前状況検出手段および衝突予知手段に対応しており、急制動検出ＥＣＵ５は本発明の作動前状況検出手段に対応している。また、ステップ１３５〜１５０は、本発明の作動制御手段に対応しており、ステップ１１０〜１３０および１６０は、本発明の切替制御手段に対応している。
【００４５】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、つぎのように種々の変形が可能である。
【００４６】
上記実施形態においては、ステップ１４０において、シートベルト駆動装置２によりシートベルトの巻取りのみを行ったが、巻取りと弛み付与を行うことにより、シートベルトを所定の張力に調節するようにしてもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、衝突前状況検出時あるいは急制動状況検出時にのみ、リレー回路３４をＯＮにして、電力供給状態としたが、さらに、バックルスイッチ７からのスイッチ信号に基づいて、乗員によるシートベルトの装着および取外しを検出し、このような状況が検出された場合にもリレー回路３４をＯＮにすることにより電力供給状態として、装着直後のシートベルトの弛み調節や、取外し直後のシートベルト巻取りを可能にしてもよい。
【００４８】
上記実施形態においては、シートベルトの巻取りを行う乗員保護装置に本発明を適用したが、これに限らず、車載バッテリからの電力供給により作動する様々な乗員保護装置に本発明を適用することができ、また、衝突予知に基づいて作動する装置に本発明を適用すると特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る乗員保護装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すシートベルトＥＣＵの内部およびシートベルト駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】シートベルトＥＣＵにより実行される制御処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る乗員保護装置においてシートベルトＥＣＵにより実行される制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 乗員保護装置
２ シートベルト駆動装置 （保護手段）
３ シートベルトＥＣＵ
４ 衝突予知ＥＣＵ （作動前状況検出手段、衝突予知手段）
５ 急制動検出ＥＣＵ （作動前状況検出手段）
６ センサ （障害物検出手段）
３４ リレー回路 （切替手段）
５０ バッテリ
Claims (6)
- 車両に搭載されたバッテリと、
前記バッテリから供給される電力により作動して乗員を保護する保護手段と、
前記保護手段の作動を制御する作動制御手段と、
前記バッテリから前記保護手段へ電力が供給される電力供給状態と、前記保護手段への電力供給を遮断する電力遮断状態とのいずれかの状態に切り替えることができる切替手段と、
前記保護手段を作動させる可能性が高い作動前状況を検出する作動前状況検出手段と、
前記作動前状況検出手段により前記作動前状況が検出されていない場合には前記切替手段を電力遮断状態に制御し、前記作動前状況検出手段により前記作動前状況が検出されている場合には前記切替手段を電力供給状態に制御する切替制御手段とを備えた乗員保護装置。 - 前記車両の周囲の所定範囲内にある障害物を検出する障害物検出手段を備え、
前記作動前状況検出手段は、前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、前記作動前状況として、前記車両において前記障害物との衝突が起こる恐れの大きい衝突前状況を検出することを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。 - 前記作動前状況検出手段は、前記作動前状況として、前記車両の急制動状況を検出することを特徴とする請求項１または２記載の乗員保護装置。
- 前記作動制御手段は、前記作動前状況検出手段により前記作動前状況が検出された場合に、前記保護手段を作動させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
- 前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、前記衝突前状況より前記車両において前記障害物との衝突が起こる恐れの大きい衝突不可避状況を検出する衝突予知手段を備え、
前記作動制御手段は、前記衝突予知手段により前記衝突不可避状況が検出された場合に、前記保護手段を作動させることを特徴とする請求項２記載の乗員保護装置。 - 前記保護手段は、少なくともシートベルトの巻取りを行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
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