JP2005041463A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 乗員に良好に警報を発することができる車両の走行安全装置の提供。
【解決手段】 車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段の検知結果に基づいて車両と物体との距離を含む相対関係を算出し、その結果に基づいて車両と物体との接触の可能性の有無を判定して、接触の可能性有りと判定した場合に、自動的に車両を減速させる自動ブレーキ装置と自動的にシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を行うシートベルト装置１５とを並行して作動させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、走行時の安全性を高める車両の走行安全装置に関する。

走行時の安全性を高める車両の走行安全装置に関するものとして、電動モータによりシートベルトを締め付け可能なシートベルト装置を用い、車両の衝突有りが予測されるときに電動モータによりシートベルトを強制的に締め付けて乗員をシートに拘束するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許第２９４６９９５号公報

上記特許文献１に開示された車両の走行安全装置は、車両の衝突有りが予測されるときにシートベルト装置によってシートベルトを締め付けるものであるが、これはあくまで衝突時に乗員をシートへ拘束することを目的とするものであることから車両の衝突の可能性がある程度高まった時点で行われるものであり、このような状況下では、乗員はシートベルトが自動的に締め付けられていることを意識することは少なく、またシートベルトを締め付けているのみであることからも、乗員はシートベルトが自動的に締め付けられていることを意識することは少ない。

ここで、車両の衝突有りが予測された場合に、乗員をシートに拘束するためにシートベルトを自動的に締め付けるよりも早い段階で車両に衝突の可能性がある旨の警報を乗員に出力するのが望ましいが、上記特許文献１に記載された車両の走行安全装置は乗員へ意図的に警報を発する機能はなかった。

したがって、本発明は、乗員に良好に警報を発することができる車両の走行安全装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両（例えば実施の形態における車両１００）の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段（例えば実施の形態におけるレーダ１１４）と、該物体検知手段の検知結果に基づいて車両と物体との距離を含む相対関係を算出する相対関係算出手段（例えば実施の形態におけるレーダ制御ユニット３９）と、該相対関係算出手段で算出した相対関係に基づいて車両と物体との接触の可能性の有無を判定し、接触の可能性有りと判定した場合に車両に設けた安全装置（例えば実施の形態における安全装置１２２）の作動を制御する安全装置作動制御手段（例えば実施の形態におけるブレーキ制御ユニット３８，レーダ制御ユニット３９，エアバッグ制御ユニット４３）と、を備えた車両の走行安全装置において、前記安全装置は、自動的に車両を減速させる自動ブレーキ装置（例えば実施の形態における自動ブレーキ装置１２０）と、自動的にシートベルト（例えば実施の形態におけるシートベルト１４）の締め付けおよび締め付け解除を行うシートベルト装置（例えば実施の形態におけるシートベルト装置１５）とを備えており、前記安全装置作動制御手段は、接触の可能性有りと判定した場合に、前記自動ブレーキ装置と前記シートベルト装置とを並行して作動させることを特徴としている。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記安全装置作動制御手段は、前記相対関係算出手段で算出した相対関係に基づき車両と物体との距離が所定距離内になると、前記自動ブレーキ装置によって乗員に制動力が発生したことを認識させることが可能な減速度を発生させるとともに前記シートベルト装置によって前記シートベルトの締め付けおよび締め付け解除を交互に繰り返すことを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、相対関係算出手段が、物体検知手段の検知結果から車両とその進行方向に存在する物体との距離を含む相対関係を算出すると、これに基づいて安全装置作動制御手段が、車両と物体との接触の可能性の有無を判定する。そして、接触の可能性有りの場合に、安全装置作動制御手段は、自動ブレーキ装置とシートベルト装置とを並行して作動させて、乗員に警報を発することになる。これらにより乗員に車両と物体との接触の可能性が有ることを認識させることができる。また、自動ブレーキ装置の作動が十分に乗員に接触の可能性が有ることを認識させることができるレベルになくても、シートベルト装置の作動により、乗員にこれを認識させることができ、その回避のために自動ブレーキ装置が作動していることを確実に認識させることができる。したがって、乗員に良好に警報を発して接触回避操作を促すことができる。

請求項２に係る発明によれば、車両と物体との距離が所定距離内になると、安全装置作動制御手段が、自動ブレーキ装置によって乗員に制動力が発生したことを認識させることが可能な減速度を発生させるとともに、シートベルト装置によってシートベルトの締め付けおよび締め付け解除を交互に繰り返す。このような自動ブレーキ装置による減速で、乗員に減速力を体感させることになり、これに並行したシートベルト装置によるシートベルトの締め付けおよび締め付け解除で、乗員にシートベルトによる揺り起こしを体感させることになる。これらにより、乗員に確実にこれらを認識させることができる。したがって、乗員に確実に認識させることができるように警報を発することができる。

本発明の一実施形態の車両の走行安全装置を図面を参照して以下に説明する。
図１は、本実施形態が適用される車両１００を示すもので、この車両１００は、エンジン１０１の駆動力がトランスミッション１０２を介して伝達される駆動輪である左右の前輪１０３と、従動輪である左右の後輪１０４とを有する。

また、車両１００は、乗員により操作されるブレーキペダル１０６と、ブレーキペダル１０６に連結される電子制御負圧ブースタ１０７と、電子制御負圧ブースタ１０７に連結されるマスタシリンダ１０８とを有している。ここで、電子制御負圧ブースタ１０７は、ブレーキペダル１０６に入力された乗員の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ１０８を作動させる一方、ブレーキペダル１０６の操作によらずに制御装置１１０からの信号によりマスタシリンダ１０８を作動させる。また、マスタシリンダ１０８は、電子制御負圧ブースタ１０７からの出力に応じて液圧を発生させる。

さらに、車両１００は、マスタシリンダ１０８から導入された液圧によって車輪１０３，１０４に制動力を発生させて車両１００を減速させるブレーキキャリパ１１１と、ブレーキキャリパ１１１とマスタシリンダ１０８との間に設けられてマスタシリンダ１０８から出力される液圧を制御装置１１０の制御によって調整する圧力調整器１１２とを有している。

加えて、車両１００は、前端部に設けられ前方に発信した例えばミリ波の物体からの反射波を受信することで車両進行方向前方の車両を含む物体を検知するレーダ（物体検知手段）１１４と、各車輪１０３，１０４に対応する位置に設けられて各車輪１０３，１０４の回転パルスから車両の速度等を検出する車体速度センサ（車速検出手段）１１５と、乗員によるブレーキペダル１０６の操作の有無を検出するブレーキスイッチ（ブレーキ操作検出手段）１１６と、乗員によるブレーキペダル１０６の操作ストロークを検出するストロークセンサ（ブレーキ操作検出手段）１１７と、前端部に設けられて衝突を検出するクラッシュセンサ（衝突センサ）４９と、図３に示すシートベルト装置１５のシートベルト１４の着用の有無を検出するバックルスイッチ４５と、インストルメントパネルのメータ表示装置４７内に設けられたワーニングランプ４８とを有しており、これらは図２に示すように制御装置１１０に接続されている。

なお、図１に示す電子制御負圧ブースタ１０７、マスタシリンダ１０８およびブレーキキャリパ１１１で、車両１００の制動力を制御して自動的に車両１００を減速させる自動ブレーキ装置１２０が構成されており、図２に示すように、この自動ブレーキ装置１２０と、自動的にシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を行うシートベルト装置１５と、車両１００の各部に配置されるエアバッグ装置１２１とで安全装置１２２が構成されている。また、この安全装置１２２と上記したレーダ１１４と車体速度センサ１１５とブレーキスイッチ１１６とストロークセンサ１１７とクラッシュセンサ４９とバックルスイッチ４５とワーニングランプ４８と制御装置１１０とで本実施形態の走行安全装置１２３が構成されている。

制御装置１１０は、レーダ１１４の検出結果、具体的にはミリ波の発信・受信の時間から自車と車両進行方向前方の物体との距離を含む相対関係を算出するとともに、この算出した相対関係に基づいて自車と進行方向前方の物体との接触の可能性の有無を判定し、自車と進行方向前方の物体との接触の可能性有りと判定した場合に、車両に設けられた自動ブレーキ装置１２０とシートベルト装置１５とエアバッグ装置１２１とで構成される安全装置１２２の作動を制御するものである。

車両１００には、図３に示すように、乗員１０の主として臀部を支承するシートクッション１１と乗員１０の主として背中を支承するシートバック１２とを備えたシート１３が設けられており、このシート１３に対して、乗員１０をシートベルト１４によって拘束するシートベルト装置１５が設けられている。シートベルト装置１５はいわゆる３点式のもので運転者のシート１３に設けられるものである。なお、シートベルト装置１５は運転者は勿論、運転者以外の乗員のシートにも設けられる。

シートベルト装置１５は、そのシートベルト１４のウェビング２１が、シート１３に対し車室外側の図示せぬセンタピラー等に設けられたリトラクタ２０から上方に延出してセンタピラーの上部に支持されたスルーアンカ２２に挿通されるとともに、このウェビング２１の先端がシート１３に対し車室外側のアウタアンカ２３を介して車体フロア側に取り付けられている。シートベルト１４は、ウェビング２１のスルーアンカ２２とアウタアンカ２３との間に位置する部分を挿通させるタングプレート２５を有しており、このタングプレート２５は、シート１３に対し車体内側の車体フロア側に取り付けられたバックル２６に着脱自在とされている。

そして、シート１３に着席した状態の乗員１０がタングプレート２５を引くことでシートベルト１４をリトラクタ２０から引き出し、タングプレート２５をバックル２６に取り付けると、シートベルト１４はそのスルーアンカ２２からタングプレート２５までの部分が乗員１０の主として肩から胸をシート１３に対し反対側で拘束し、タングプレート２５からアウタアンカ２３までの部分が乗員１０の主として腹部をシート１３に対し反対側で拘束する。

リトラクタ２０には、火薬を用いた爆発的な力でシートベルト１４を瞬時に引き込んで締め付ける不可逆的な第１プリテンショナ（不可逆的シートベルト締付装置）２８が設けられている。第１プリテンショナ２８は、火薬式、バネ式等である。

また、リトラクタ２０には、電動モータ２９の駆動力でシートベルト１４を引き込んで締め付ける可逆的な第２プリテンショナ３０が設けられている。つまり、第２プリテンショナ３０は、リトラクタ２０内でウェビング２１を巻き取るリール３１を電動モータ２９の正転で強制的に正転させることでシートベルト１４を巻き取って締め付け方向に引き込む一方、リール３１を電動モータ２９の逆転で強制的に逆転させることでシートベルト１４を締め付け解除方向に繰り出すようになっている。

そして、上記電動モータ２９にはその駆動を制御するための制御装置１１０の一部である電動シートベルト制御ユニット（安全装置作動制御手段）３５が接続されている。この電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の前方の物体への衝突有りが予測される際に予めシートベルト１４の弛みを除去して乗員１０を拘束するとともにシートベルト１４の着用が解除された場合にこれを自動的にリトラクタ２０に巻き取るように電動モータ２９を制御するもので、車内ＬＡＮの接続バス３６に接続されている。

この接続バス３６には、車両の挙動安定化を制御する車両挙動安定化制御システムを制御する制御ユニットであって制御装置１１０の一部であるブレーキ制御ユニット（安全装置作動制御手段）３８と、車両を先行車に追従させながら走行させる先行車追従制御システムを制御する制御ユニットであって制御装置１１０の一部であるレーダ制御ユニット（相対関係算出手段，安全装置作動制御手段）３９と、制御装置１１０の一部である車速検知ユニット４０とが接続されている。

また、電動シートベルト制御ユニット３５には、シートベルト補助拘束装置であるエアバッグ装置１２１の作動を制御する制御装置１１０の一部であるエアバッグ制御ユニット（安全装置作動制御手段）４３が接続されている。

ブレーキ制御ユニット３８は、例えば、ブレーキ操作速度センサである上記したストロークセンサ１１７の出力に基づいてブレーキペダル１０６の踏み込み速度が予め設定された所定速度より速く緊急ブレーキ操作であると判定した場合に、車両の前方の物体との衝突有りを予測して、ブレーキアシスト制御を行うことになるが、ブレーキアシスト制御の実行中にＢＡ信号を電動シートベルト制御ユニット３５に出力する。なお、ブレーキ制御ユニット３８は、ブレーキペダル１０６の踏み込み速度が予め設定された所定速度より速くない場合は、車両の衝突無しを予測する。この場合、ＢＡ信号を出力しない。

先行車追従制御システムは、車両進行方向前方の物体（例えば先行車両）を検出するミリ波レーダ等の上記したレーダ１１４を有しており、このレーダ１１４で前方の物体を検出しこのレーダ１１４の検出信号に基づいてレーダ制御ユニット３９が自動ブレーキ装置１２０のブレーキ液圧制御装置である上記した電子制御負圧ブースタ１０７を制御して車両１００の制動力を制御するとともに図示せぬスロットルアクチュエータを制御して加減速を制御して先行車両に所定の車間距離を保持しつつ追従する先行車追従制御や、レーダ１１４で前方の物体を検出し、このレーダ１１４の検出信号に基づいて先行の物体との距離が予め設定された所定値内にあると、車両１００の衝突有りを予測して、自動ブレーキ装置１２０のブレーキ液圧制御装置である電子制御負圧ブースタ１０７を制御し制動力を発生させて前方の物体への追突の被害を軽減させる自動ブレーキ制御等を行う。なお、レーダ制御ユニット３９は、例えば、レーダ１１４の検出信号に基づいて前方の物体との距離が所定値内にない状態では車両の衝突無しを予測する。

ここで、レーダ制御ユニット３９は、例えば、レーダ１１４で前方の物体を検出し、このレーダ１１４の検出信号に基づいて前方の物体との距離が所定値内に縮まると、車両１００の衝突有りを予測して上記した自動ブレーキ制御を行うことになるが、この物体と車両１００との相対速度差等からこの物体が静止物体であるか移動物体であるかを判断する。つまり、車両進行方向前方の静止物体との衝突の有無を予測するとともに、車両進行方向前方の移動物体との衝突の有無を予測する。

そして、自動ブレーキ制御において、レーダ制御ユニット３９は、衝突有りが予測される物体が静止物体であると判断すると、自動ブレーキ制御の実行中に、静止物体との衝突有りが予測される状態にあることを示す予測信号である静止物体信号を電動シートベルト制御ユニット３５に出力する。他方、衝突有りが予測される物体が移動物体であると判断すると、自動ブレーキ制御の実行中に移動物体との衝突有りが予測される状態にあることを示す予測信号である移動物体信号を電動シートベルト制御ユニット３５に出力する。なお、自動ブレーキ制御実行中でなければレーダ制御ユニット３９は、静止物体信号および移動物体信号のいずれも出力しない。

なお、車速検知ユニット４０からは、車体速度センサ１１５からの車速信号が電動シートベルト制御ユニット３５に出力され、またブレーキスイッチ１１６がオンされているときにブレーキ信号が電動シートベルト制御ユニット３５に出力される。

エアバッグ制御ユニット４３には、シートベルト装置１５のシートベルト１４のタングプレート２５がバックル２６に係合されているか否か、つまりシートベルト１４が着用されているか否かを検出するバックルスイッチ４５が接続されている。さらにエアバッグ制御ユニット４３にはインストルメントパネルのメータ表示装置４７内に設けられたワーニングランプ４８が接続されている。加えて、エアバッグ制御ユニット４３には、車両の衝突を検知するクラッシュセンサ４９が接続されている。

そして、エアバッグ制御ユニット４３は、タングプレート２５がバックル２６に係合されるとバックルスイッチ４５から出力される一方、タングプレート２５のバックル２６への係合が解除されるとバックルスイッチ４５からの出力が停止されるバックル信号と、クラッシュセンサ４９の検出信号とから、各エアバッグ装置１２１および火薬式の第１プリテンショナ２８の作動等を制御する。

そして、本実施形態のシートベルト装置１５の電動シートベルト制御ユニット３５は、図４に示すように、シートベルト１４を締め付ける方向である正転およびシートベルト１４の締め付けを解除する方向である逆転を所定の時間内において交互に所定の複数回（具体的には三回）繰り返すように第２プリテンショナ３０の電動モータ２９を駆動することによりシートベルト１４によって乗員１０に警報を発する警報作動を行う。

具体的に、この警報作動における正転および逆転の１回目は、電動モータ２９の正転の駆動時間（図４におけるｔ01〜ｔ02）が所定の第１正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）とされ、電動モータ２９の逆転の駆動時間（図４におけるｔ03〜ｔ04）が所定の第１逆転駆動時間（例えば５０ｍｓ）とされて、第１正転駆動時間が第１逆転駆動時間より長く設定されている。また、正転および逆転の間の停止時間（図４におけるｔ02〜ｔ03）が所定の第１停止時間（例えば１０ｍｓ）と短くされている。

正転および逆転の１回目に対し所定の休止時間（例えば１５０ｍｓ）をあけて実行される正転および逆転の２回目は、電動モータ２９の正転の駆動時間（図４におけるｔ05〜ｔ06）が所定の第２正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）とされ、電動モータ２９の逆転の駆動時間（図４におけるｔ07〜ｔ08）が所定の第２逆転駆動時間（例えば５０ｍｓ）とされて、第２正転駆動時間が第２逆転駆動時間より長く設定されている。また、正転および逆転の間の停止時間（図４におけるｔ06〜ｔ07）が所定の第２停止時間（例えば１０ｍｓ）と短くされている。つまり、正転および逆転の２回目は、正転および逆転の１回目と同じ長さに、正転の駆動時間と逆転の駆動時間と正転および逆転の間の停止時間とが設定されている。

正転および逆転の２回目に対し所定の休止時間（例えば１５０ｍｓ）をあけて実行される正転および逆転の３回目は、電動モータ２９の正転の駆動時間（図４におけるｔ09〜ｔ10）が所定の第３正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）とされ、電動モータ２９の逆転の駆動時間（図４におけるｔ11〜ｔ12）が所定の第３逆転駆動時間（例えば１００ｍｓ）とされて、第３正転駆動時間と第３逆転駆動時間とが同じに設定されている。また、正転および逆転の間の停止時間（図４におけるｔ10〜ｔ11）が所定の第３停止時間（例えば５０ｍｓ）と長くされている。つまり、正転および逆転の３回目は、電動モータ２９の正転の駆動時間および逆転の駆動時間が、１回目および２回目の正転の駆動時間と同じ長さに設定されており、正転および逆転の間の停止時間が１回目および２回目の停止時間よりも長く設定されている。

なお、１回目〜３回目のいずれにおいても、正転時の駆動電流は所定の第１駆動値（例えば３Ａ）となるように制御され、逆転時の駆動電流は所定の第２駆動値（例えば逆向きの７Ａ）となるように制御される。ここで、図４において、破線は電流値の制御目標であり、実線が実際の作動電流値である。

このような警報作動により、図５に示すように、シートベルト１４の巻き取りつまり締め付け方向への駆動による張力の発生と、シートベルト１４の繰り出しつまり締め付け解除方向への駆動による張力の発生解除とが所定時間内に交互に複数回繰り返されることになり、乗員１０にシートベルト１４を介して警報を発する。

そしてまた、シートベルト装置１５の電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の衝突の有無を予測するブレーキ制御ユニット３８およびレーダ制御ユニット３９の予測結果に応じて電動モータ２９を制御してシートベルト１４に張力を発生させる締付作動を行う。なお、電動シートベルト制御ユニット３５は、レーダ制御ユニット３９による車両進行方向前方の静止物体との衝突有りが予測されると判断される静止物体衝突有り予測判断時点（つまり静止物体信号の発生時点）、レーダ制御ユニット３９による車両進行方向前方の移動物体との衝突有りが予測されると判断される移動物体衝突予測有判断時点（つまり移動物体信号の発生時点）、およびブレーキ制御ユニット３８によるブレーキペダルの操作速度から衝突有りが予測されると判断されるブレーキ操作衝突有り予測判断時点（つまりＢＡ信号の発生時点）のうちのいずれか早い判断時点で締付作動を行う。

しかも、電動シートベルト制御ユニット３５は、ブレーキ制御ユニット３８による衝突有り予測の予測結果と、レーダ制御ユニット３９による複数の衝突有り予測の予測結果とでそれぞれ異なる張力をシートベルト１４に発生させる。具体的には、レーダ制御ユニット３９による車両進行方向前方の静止物体との衝突有りが予測される静止物体衝突有り予測時の張力Ｆ３よりも、レーダ制御ユニット３９による車両進行方向前方の移動物体との衝突有りが予測される移動物体衝突有り予測時の張力Ｆ２およびブレーキ制御ユニット３８によるブレーキペダル１０６の操作速度から衝突有りが予測されるブレーキ操作衝突有り予測時の張力Ｆ１の方が、大きくなるように電動モータ２９を制御する。

例えば、ブレーキ操作衝突有り予測時には張力Ｆ１として第１所定値（例えば１００Ｎ）をシートベルト１４に発生させるべく電動モータ２９の電流値を第１所定範囲（例えば１０〜２０Ａ）になるように制御する。また、移動物体衝突有り予測時には張力Ｆ２として第２所定値（例えば１００Ｎ）をシートベルト１４に発生させるべく電動モータ２９の電流値を第２所定範囲（例えば１０〜２０Ａ）になるように制御する。さらに、静止物体衝突有り予測時には張力Ｆ３として第３所定値（例えば５０Ｎ）をシートベルト１４に発生させるべく電動モータ２９の電流値を第３所定範囲（例えば６〜１０Ａ）になるように制御する。この例では、張力Ｆ１としての第１所定値と張力Ｆ２としての第２所定値とが等しく設定され、その結果、電流値の第１所定範囲および第２所定範囲も等しく設定されている。

加えて、電動シートベルト制御ユニット３５は、静止物体衝突有り予測時、移動物体衝突有り予測時およびブレーキ操作衝突有り予測時のいずれの場合の締付作動においても、電動モータ２９を制御してシートベルト１４に乗員１０を拘束可能な張力を発生させる際の初期に、電動モータ２９の電流値を一時的に高めるようになっている。つまり、電動モータ２９の回転開始直後の所定時間は、締付作動で設定された張力を発生させる際の電流制限よりも電流制限を高くする。

具体的に、ブレーキ操作衝突有り予測時においては、図６にｔ21〜ｔ22で示すように、電動モータ２９の回転開始直後の所定の第１初期時間（例えば５０ｍｓ）は、電流制限を所定の第１初期制限値（例えば２０Ａ）とする一方、その後の電流制限を第１初期制限値より低い所定の第１制限値（例えば１０Ａ）とする。また、移動物体衝突有り予測時においては、図６にｔ21〜ｔ22で示すように、電動モータ２９の回転開始直後の所定の第２初期時間（例えば５０ｍｓ）は、電流制限を所定の第２初期制限値（例えば２０Ａ）とする一方、その後の電流制限を第２初期制限値より低い所定の第２制限値（例えば１０Ａ）とする。さらに、静止物体衝突有り予測時においては、図７にｔ31〜ｔ32で示すように、電動モータ２９の回転開始直後の所定の第３初期時間（例えば５０ｍｓ）は、電流制限を所定の第３初期制限値（例えば１０Ａ）とする一方、その後の電流制限を第３初期制限値より低い所定の第３制限値（例えば６Ａ）とする。この例では、張力Ｆ１としての第１所定値と張力Ｆ２としての第２所定値とは等しいため、第１初期制限値と第２初期制限値とが等しく設定されるとともに、第１制限値と第２制限値とが等しく設定されている。ここで、図６および図７において、破線は電流値の制御目標であり、実線が実際の作動電流値である。

なお、静止物体衝突有り予測時の張力Ｆ３よりも、移動物体衝突有り予測時の張力Ｆ２を大きくするとともに、移動物体衝突有り予測時の張力Ｆ２よりもブレーキ操作衝突有り予測時の張力Ｆ１を大きくするように電動モータ２９を制御しても良い（つまり、Ｆ３＜Ｆ２＜Ｆ１）。

つまり、電動シートベルト制御ユニット３５は、ストロークセンサ１１７で検出されブレーキ制御ユニット３８から出力されるブレーキペダル１０６の操作に基づいて車両１００と物体との接触の可能性の有無を判定することになり、運転者のブレーキ操作に基づいて接触の可能性有りと判定した場合には、レーダ制御ユニット３９で算出した車両１００と物体との距離に基づいて接触の可能性有りと判定した場合に対し優先してシートベルト装置１５によるシートベルト１４の締め付け張力を高くする。

この場合、例えば、静止物体衝突有り予測時には、電動モータ２９の電流値の第３所定範囲が例えば６〜１０Ａになるように制御するとともに、移動物体衝突有り予測時には、電動モータ２９の電流値の第２所定範囲が例えば１０〜２０Ａになるように制御し、ブレーキ操作衝突有り予測時には、電動モータ２９の電流値の第１所定範囲が例えば２０〜２５Ａになるように制御する。この場合、上記した第１初期制限値も第２初期制限値より高く設定され、第１制限値も第２制限値より高く設定される。

以下、本実施形態の走行安全装置１２３の各作動のタイミングの一例を減速度の発生状況とともに図８を参照して時系列的に説明する。

レーダ制御ユニット３９は、例えば、レーダ１１４で前方の物体（例えば前方車両）を検出し、このレーダ１１４の検出信号に基づいて前方の物体との距離が所定値内に縮まると、自動ブレーキ制御を開始する（図８におけるｔ41）とともに、前方の物体が静止物体である場合には静止物体信号を、移動物体である場合には移動物体信号を出力することになるが、その初期段階（図８におけるｔ41〜ｔ42）では音声出力装置を駆動することにより前方の物体との距離が縮まったことを警報ブザー等の音声およびワーニングランプ４８の点灯等のディスプレイ表示で乗員に警告する（一次警報）。つまり、前方の物体に衝突する可能性がある場合や、車間距離が短い場合に、音声と視覚表示とで乗員にこれを認知させ、回避操作を促す。なお、この初期段階で減速は行わない。

次に、この音声出力によっても前方の物体との距離が所定値内に縮まった状態が所定時間（例えば１秒）維持されていると、レーダ制御ユニット３９は、ブレーキ液圧制御装置である電子制御負圧ブースタ１０７を制御し車両に所定の減速度が得られるように制動力を発生させて乗員に制動力が発生したことを減速度を体感させることで認識させる第１段階の減速度発生作動を行う（図８におけるｔ42〜ｔ43）。

さらに、この減速度発生によっても前方の物体との距離が所定値内に縮まった状態が所定時間（例えば０．５秒）維持されていると、レーダ制御ユニット３９は、自動ブレーキ装置１２０のブレーキ液圧制御装置である電子制御負圧ブースタ１０７を制御し車両にさらに高い所定の減速度が得られるように制動力を発生させて乗員に制動力が発生したことをさらに認識させる第２段階の減速度発生作動を行う（図８におけるｔ43〜ｔ44）。

一方、レーダ制御ユニット３９によって車両の前方の移動物体との衝突有りが予測される状態にあって自動ブレーキ制御が実行されている状態においては、電動シートベルト制御ユニット３５が移動物体信号を受けることになるが、電動シートベルト制御ユニット３５は、この移動物体信号に基づき、移動物体信号の入力開始から移動物体信号の入力状態が維持された状態で上記した減速度発生作動の開始を判断する同じ所定時間（例えば１秒）が経過すると（図８におけるｔ42）、バックルスイッチ４５から出力されるバックル信号がエアバッグ制御ユニット４３を介して入力されていることを条件に、シートベルト１４を締め付ける方向である正転およびシートベルト１４の締め付けを解除する方向である逆転を交互に複数回ずつ繰り返すように第２プリテンショナ３０の電動モータ２９を駆動することによりシートベルト１４によって乗員に警報を発する警報作動を行う。

警報作動は、図４に示すように、電動モータ２９を所定の第１正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）正転させ、所定の第１停止時間（例えば１０ｍｓ）停止させた後、所定の第１逆転駆動時間（例えば５０ｍｓ）逆転させ、所定の休止時間（例えば１５０ｍｓ）停止させる。続いて、所定の第２正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）正転させ、所定の第２停止時間（例えば１０ｍｓ）停止させた後、所定の第２逆転駆動時間（例えば５０ｍｓ）逆転させ、所定の休止時間（例えば１５０ｍｓ）停止させる。続いて、所定の第３正転駆動時間（例えば１００ｍｓ）正転させ、所定の第３停止時間（例えば５０ｍｓ）停止させた後、所定の第３逆転駆動時間（例えば１００ｍｓ）逆転させる。

以上の警報作動により、図５に示すように、シートベルト１４の巻き取りによる張力の発生つまり締め付けと、シートベルト１４の繰り出しによる張力の発生解除つまり締め付け解除とが交互に繰り返されることになり、乗員にシートベルト１４を介して警報を発する。なお、この警報作動は、上記した減速度発生作動とほぼ並行して行われるように設定されている（図８におけるｔ42〜ｔ44）。ここで、この警報作動と並行してワーニングランプ４８等により視覚的な警報を発生させたり、音声出力装置等により聴覚的に警報を発生させたり、さらに他の警報装置で警報を発生させたり、これらを組み合わせたりすることも可能である。

つまり、上記した一次警報の発生によっても、算出した相対関係に基づき車両１００と物体との距離が所定距離内になった状態が所定時間維持されていると、一次警報発生時よりもさらに物体に接近したと判定して、警報ブザー等の音声およびワーニングランプ４８の点灯等のディスプレイ表示に加えて、レーダ制御ユニット３９が自動ブレーキ装置１２０によって軽いブレーキングを行って乗員に制動力が発生したことを認識させることが可能な減速度を発生させるとともに電動シートベルト制御ユニット３５がシートベルト装置１５によってシートベルト１４の軽い締め付けおよび締め付け解除を交互に繰り返す（二次警報）。すなわち、一次警報発生時よりもさらに前方の物体に接近した場合に、音声と視覚表示とに加えて減速度とシートベルト１４の締め付けで乗員にこれを認知させ、回避操作を促す。

上記のように、算出した相対関係に基づき車両１００の物体との接触の可能性有りと判定した場合に、レーダ制御ユニット３９と電動シートベルト制御ユニット３５とが、自動ブレーキ装置１２０とシートベルト装置１５とを並行して作動させることになる。

そして、減速度発生作動および警報作動を加えた二次警報を実行しても、前方の物体との距離が所定値内に縮まった状態が所定時間（例えば２秒）維持されていると、レーダ制御ユニット３９は、ブレーキ液圧制御装置である電子制御負圧ブースタ１０７を制御し車両にさらに高い所定の減速度が得られるように制動力を発生させる緊急自動ブレーキ作動を行う（図８におけるｔ44以降）。

つまり、レーダ制御ユニット３９は、算出した相対関係に基づき車両１００と物体との距離が所定距離内となった状態が所定時間維持されると、自動ブレーキ装置１２０により、さらに高い減速度を発生させる。

一方、レーダ制御ユニット３９から車両の前方の物体との衝突有りが予測される状態にあって自動ブレーキ制御実行中に出力される静止物体信号および移動物体信号のいずれか一方を受けている電動シートベルト制御ユニット３５は、受けている静止物体信号および移動物体信号のいずれか一方に基づき、その信号の入力開始から入力状態が維持された状態で上記した緊急自動ブレーキ作動の開始を判断するのと同じ所定時間（例えば２秒）が経過したと判断する（図８におけるｔ44）と、電動モータ２９を所定の正転時間（例えば１秒）正転させてシートベルト１４を巻き取って締め付けた後に電動モータ２９によりリトラクタ２０を少なくとも所定の固定時間（例えば２秒）停止状態で固定する（つまり引き出し不可とする）締付作動を行って乗員１０をシートベルト１４でシート１３に拘束する。

つまり、レーダ制御ユニット３９で算出した相対関係に基づき車両１００と物体との距離が所定距離内となった状態が所定時間維持されると、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト装置１５によるシートベルト１４の締め付けを行った後、少なくとも所定時間シートベルト１４を停止状態で固定する。

ここで、この締付作動において、静止物体信号が出力されている場合、つまり前方の静止物体との衝突有りが予測される静止物体衝突有り予測時には、電動モータ２９の回転開始直後の所定の第３初期時間（例えば５０ｍｓ）は、電流制限を所定の第３初期制限値（例えば１０Ａ）として電流値を一時的に高めてシートベルト１４の弛みを即座に除去する一方、その後の電流制限を第３初期制限値より低い所定の第３制限値（例えば６Ａ）として電流値を抑え、張力Ｆ３として第３所定値（例えば５０Ｎ）をシートベルト１４に発生させる。他方、締付作動において、移動物体信号が出力されている場合、つまり前方の移動物体（先行車両）との衝突有りが予測される移動物体衝突有り予測時には、電動モータ２９の回転開始直後の所定の第２初期時間（例えば５０ｍｓ）は、電流制限を所定の第２初期制限値（例えば２０Ａ）として電流値を一時的に高めてシートベルト１４の弛みを即座に除去する一方、その後の電流制限を第２初期制限値より低い所定の第２制限値（例えば１０Ａ）として電流値を抑え、張力Ｆ２として第２所定値（例えば１００Ｎ）をシートベルト１４に発生させる。

つまり、上記した二次警報の発生によっても、算出した相対関係に基づき車両１００と物体との距離が所定距離内になった状態が所定時間維持されていると、二次警報発生時よりもさらに前方の物体に接近し物体との接触回避が困難と判定して、警報ブザー等の音声およびワーニングランプ４８の点灯等のディスプレイ表示に加えて、レーダ制御ユニット３９が自動ブレーキ装置１２０によって強いブレーキングを行うとともに電動シートベルト制御ユニット３５がシートベルト装置１５によってシートベルト１４の強い締め付けを行う。すなわち、二次警報発生時よりもさらに物体に接近した場合に、音声と視覚表示とを行うとともに大きな減速度を発生させて万が一の衝突時にもその被害を軽減させるようにし、さらに、シートベルト１４の強い締め付けで自動ブレーキ装置１２０による減速度増大に伴う乗員の前方移動を抑制するとともに後述する不可逆的な第１プリテンショナ２８による乗員拘束効果を高めるようにする。

その後、電動シートベルト制御ユニット３５は、例えば、乗員によるブレーキ操作が行われてブレーキスイッチ１１６からブレーキ信号が出力された後（図８におけるｔ45）、ブレーキペダル１０６の操作が解除されブレーキスイッチ１１６からのブレーキ信号が停止されあるいは車体速度センサ１１５からの出力から車体速度が０となったことが判定されると、電動モータ２９はリトラクタ２０の停止状態での固定つまり締付作動を解除する。

つまり、ブレーキスイッチ１１６の検出結果に基づいて乗員によるブレーキ操作が行われた後ブレーキ操作が解除されたことが検出されたとき、および車体速度センサ１１５の検出結果に基づいて車両１００の停止が検出されたときの少なくともいずれか一方において、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト装置１５によるシートベルト１４の停止状態での固定を解除する。なお、図８における破線は乗員のブレーキ操作により生じる減速度分を示している。

また、走行中に、例えば、ブレーキ操作速度センサである上記したストロークセンサ１１７の出力に基づいてブレーキペダル１０６の踏み込み速度が予め設定された所定速度より速く緊急ブレーキ操作であると判定した場合に、ブレーキ制御ユニット３８は、車両の前方の物体との衝突有りを予測して、ブレーキアシスト制御を行い、その結果、減速度が一気に高まることになるが（図８における二点鎖線）、このブレーキアシスト制御の実行中に電動シートベルト制御ユニット３５は、レーダ制御ユニット３９で算出した相対関係に基づいて行う上記締付作動に対し優先して上記締付作動を行って乗員１０をシートベルト１４でシート１３に拘束する。

さらに、クラッシュセンサ４９で車両の衝突を検出すると、エアバッグ制御ユニット４３は、エアバッグ装置１２１を膨らませるとともに、火薬式の第１プリテンショナ２８に点火してシートベルト１４を即座に引き込ませて締め付ける。

つまり、エアバッグ制御ユニット４３は、クラッシュセンサ４９が車両の衝突を検出すると、エアバッグ装置１２１および不可逆的な第１プリテンショナ２８の作動を制御する。

以上のように、自動ブレーキ装置１２０は、複数の異なる減速パターンで車両を減速させることが可能となっており、シートベルト装置１５は、シートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を複数の異なる作動パターンで行うことが可能となっている。なお、乗員が手動操作によって走行安全装置１２３を切ることができるスイッチが設けられている。

以上に述べた本実施形態の車両用の走行安全装置１２３によれば、レーダ制御ユニット３９が、レーダ１１４の検知結果から車両１００とその進行方向に存在する物体との距離を含む相対関係を算出すると、これに基づいて車両１００と物体との接触の可能性の有無を判定する。そして、接触の可能性有りの場合に、レーダ制御ユニット３９は、車両１００に設けた安全装置１２２である自動ブレーキ装置１２０によって自動的に車両１００を減速させるとともに、これに並行してシートベルト装置１５によりシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を行う。このような自動ブレーキ装置１２０による減速で、乗員に減速力を体感させることになり、これに並行したシートベルト装置１５によるシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除で、乗員にシートベルト１４による揺り起こしを体感させることになる。つまり、乗員に警報を発することになる。したがって、乗員に良好に警報を発して接触回避操作を促すことができる。よって、運転者は勿論、助手席等の乗員も追突に備える体勢準備ができる。加えて、自動ブレーキ装置１２０の作動が十分に乗員に接触の可能性が有ることを認識させることができるレベルになくても、シートベルト装置１５の作動により、乗員にこれを認識させることができ、その回避のために自動ブレーキ装置１２０が作動していることを確実に認識させることができる。

また、自動ブレーキ装置１２０が複数の異なる減速パターンで車両１００を減速させることが可能であり、シートベルト装置１５が複数の異なる作動パターンでシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を行うことが可能であるため、乗員に警報を発する場合と物体との接触を回避する場合とで減速およびシートベルト１４の作動を異ならせたり、緊急度に応じて減速およびシートベルト１４の作動を異ならせたりすることができる。

さらに、車両１００と物体との距離が所定距離内になると、レーダ制御ユニット３９が、自動ブレーキ装置１２０によって乗員に制動力が発生したことを認識させることが可能な減速度を発生させるとともに、電動シートベルト制御ユニット３５が、シートベルト装置１５によってシートベルト１４の締め付けおよび締め付け解除を交互に繰り返すことで、乗員に確実にこれらを認識させることができる。したがって、乗員に確実に認識させることができるように警報を発することができる。

加えて、車両１００と物体との距離が所定距離内となった状態が所定時間維持される、つまり、警報を発しても車両と物体との距離が離れない場合に、レーダ制御ユニット３９が、自動ブレーキ装置１２０により、さらに高い減速度を発生させる。したがって、万が一の衝突時にもその被害を軽減させることができる。

さらに、車両１００と物体との距離が所定距離内となった状態が所定時間維持される、つまり、警報を発しても車両１００と物体との距離が離れない場合に、電動シートベルト制御ユニット３５が、シートベルト装置１５によるシートベルト１４の締め付けを行った後、少なくとも所定時間シートベルト１４を停止状態で固定するため、自動ブレーキ装置１２０による減速度増大に伴う乗員の前方移動を抑制できる。したがって、乗員が物体への接触回避操作を良好な姿勢で行うことができる。

また、ブレーキスイッチ１１６の検出結果に基づいて乗員によるブレーキ操作が行われた後ブレーキ操作が解除されたことが検出されたとき、および車体速度センサ１１５の検出結果に基づいて車両１００の停止が検出されたときの少なくともいずれか一方が検出されると、電動シートベルト制御ユニット３５が、シートベルト装置１５によるシートベルト１４の停止状態での固定を解除するため、リセットスイッチが不要となる。

さらに、ストロークセンサ１１７の検出結果から乗員のブレーキ操作に基づいて接触の可能性有りと判定した場合、つまり、即座に減速度が高くなる場合に、レーダ制御ユニット３９で算出した車両１００と物体との距離に基づいて接触の可能性有りと判定した場合に対し優先してシートベルト装置１５によるシートベルト１４の締め付け張力を高くすることになり、乗員の前方移動を抑制することが即座にできる。したがって、側方からの急な割り込み等の種々の形態に対しても、乗員１０が物体への接触回避操作を良好な姿勢で行うことができる。

加えて、クラッシュセンサ４９が車両１００の衝突を検出した場合に、エアバッグ制御ユニット４３によって、エアバッグ装置１２１および不可逆的なシートベルトの締め付けを行う第１プリテンショナ２８を作動させることができる。したがって、車両１００の衝突時に第１プリテンショナ２８で確実に乗員をシート１３に拘束しエアバッグ装置１２１を作動させることで衝突の被害を軽減できる。

さらに、自動ブレーキ装置１２０で減速させた後に第１プリテンショナ２８を作動させることができるので第１プリテンショナ２８を小型化できる。さらに、クラッシュセンサ４９による車両の衝突検出でエアバッグ装置１２１と第１プリテンショナ２８とを同時に作動させることができる。

また、自動ブレーキ装置１２０で減速させ、シートベルト装置１５でシートベルト１４を締め付けた後に、クラッシュセンサ４９による車両の衝突検出でエアバッグ装置１２１を作動させることができるため、エアバッグ装置１２１の作動時には、自車が十分に減速され、乗員も拘束されていることから、エアバッグ装置１２１を小型化できる。

加えて、レーダ制御ユニット３９とブレーキ制御ユニット３８と電動シートベルト装置制御ユニット３５とが車内ＬＡＮの接続バス３６に接続されているため、例えばレーダ制御ユニット３９の算出結果に基づき出力されるブレーキ制御ユニット３８のＢＡ信号に基づいて電動シートベルト制御ユニット３５がシートベルト装置１５を制御可能となり、ブレーキ作動およびシートベルト作動の相互のタイミングを簡単に制御できる。

さらに、静止物体との接触の可能性が有る場合と移動物体との接触の可能性が有る場合とでシートベルト装置１５の作動を異ならせるため、自車に衝突する物体が静止物体であるか移動物体であるかをシートベルト装置１５の作動を介して乗員に認識させることができる。

また、シートベルト装置１５は、以下の効果を奏する。
電動シートベルト制御ユニット３５が、正転および逆転を交互に繰り返すように電動モータ２９を駆動することによりシートベルト１４の締め付け方向への駆動および緩め付け解除方向への駆動を交互に繰り返す警報作動を行うことで、乗員１０にシートベルト１４の締め付け方向への駆動および締め付け解除方向への駆動の繰り返しを体感させることになり、その結果、乗員１０にこれを認識させることができる。つまり、シートベルト１４で乗員１０に警報を発することができる。

また、警報作動において、シートベルト１４を締める電動モータ２９の正転の駆動時間がその直後にシートベルト１４を緩める逆転の駆動時間より長く設定されているため、シートベルト１４を締め付けた後の締め付け解除の量を少なくでき、その結果、乗員１０に違和感を感じさせることなくシートベルト１４の締め付け方向への駆動および締め付け解除方向への駆動の繰り返しを体感させることができる。つまり、乗員１０に違和感を感じさせることなくシートベルト１４で警報を発することができる。

さらに、電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の衝突有無を予測するレーダ制御ユニット３９の移動物体信号に基づいて警報作動を行うため、車両の衝突有りが予測された場合に、乗員１０に警報を発することができる。したがって、乗員１０に効果的に警報を発することができる。

加えて、電動シートベルト制御ユニット３５は、警報作動を行った後に、電動モータ２９を正転させてシートベルト１４を締め付ける締付作動を行うため、車両の衝突の可能性が高まって行われるシートベルト１４の締付作動より前の早い段階で車両の衝突の可能性を乗員１０に認識させて衝突を回避させるように操作を行わせることができる。したがって、乗員１０に効果的に警報を発することができる。

なお、以上においては、火薬式の第１プリテンショナ２８と電動モータ２９による第２プリテンショナ３０とが共にリトラクタ２０側に設けられる場合を例にとり説明したが、火薬式の第１プリテンショナ２８をリトラクタ２０側に設け、第２プリテンショナ３０をバックル２６側に設けても良い。この場合、第２プリテンショナ３０はバックル２６を電動モータ２９で引き込むことによりシートベルトを締め付けることになる。さらに、これら第１プリテンショナ２８および第２プリテンショナ３０の関係を逆にしても良い。

また、シートベルト装置１５は運転者は勿論、運転者以外の乗員のシートにも設けられる。

なお、電動モータ２９として正転だけのものを用いることも可能であり、この場合、電動シートベルト制御ユニット３５は、電動モータ２９の制御と、シートベルト１４を巻き取るリール３１と電動モータ２９とのメカ的噛み合いの接続・離脱の制御とを行うことにより、シートベルト１４の締め付けと締め付け解除とを交互に繰り返すことで上記作動を行う。

本発明の一実施形態の車両の走行安全装置を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置およびその関連構成を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置の警報作動時のモータ電流値を時系列的に示す線図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置の警報作動時の発生張力を時系列的に示す線図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置の移動物体衝突有り予測時およびブレーキ操作衝突有り予測時のモータ電流値を時系列的に示す線図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置の静止物体衝突有り予測時のモータ電流値を時系列的に示す線図である。 本発明の一実施形態の車両の走行安全装置におけるシートベルト装置の各作動のタイミングおよび発生する減速度の一例を時系列的に示す線図である。

符号の説明

１０ 乗員
１４ シートベルト
１５ シートベルト装置
３８ ブレーキ制御ユニット（安全装置作動制御手段）
３９ レーダ制御ユニット（相対関係算出手段，安全装置作動制御手段）
４３ エアバッグ制御ユニット（安全装置作動制御手段）
１００ 車両
１１４ レーダ（物体検知手段）
１２０ 自動ブレーキ装置
１２２ 安全装置
１２３ 走行安全装置

Claims (2)

1. 車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、
   該物体検知手段の検知結果に基づいて車両と物体との距離を含む相対関係を算出する相対関係算出手段と、
   該相対関係算出手段で算出した相対関係に基づいて車両と物体との接触の可能性の有無を判定し、接触の可能性有りと判定した場合に車両に設けた安全装置の作動を制御する安全装置作動制御手段と、
   を備えた車両の走行安全装置において、
   前記安全装置は、自動的に車両を減速させる自動ブレーキ装置と、自動的にシートベルトの締め付けおよび締め付け解除を行うシートベルト装置とを備えており、
   前記安全装置作動制御手段は、接触の可能性有りと判定した場合に、前記自動ブレーキ装置と前記シートベルト装置とを並行して作動させることを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記安全装置作動制御手段は、前記相対関係算出手段で算出した相対関係に基づき車両と物体との距離が所定距離内になると、前記自動ブレーキ装置によって乗員に制動力が発生したことを認識させることが可能な減速度を発生させるとともに前記シートベルト装置によって前記シートベルトの締め付けおよび締め付け解除を交互に繰り返すことを特徴とする請求項１記載の車両の走行安全装置。
   

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